DE4437676A1 - Steg- und Stimmstocksystem zur Klangverbesserung von Streichinstrumenten - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Steg- und Stimmstocksystem zur Klangverbesserung von Streichinstrumenten (nachfolgend Steg- und Stimmstocksystem genannt) mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1.

Der Klang hervorragender, alter Geigen ist derart betörend, daß der Wunsch, auch neue Instrumente mit dieser Eigen­ schaft zu versehen, allzu verständlich ist.

Die Gepflogenheit, auch aus diesem Grund solche alten Instrumente originalgetreu zu kopieren, hat bisher selten zum beabsichtigten Erfolg geführt.

Allein die Tatsache, daß die Schwingungseigenschaften des oft über Jahrhunderte getrockneten, und hierdurch dünner, und in seinem Gefüge dichter und fester gewordenen Holzes sicher nicht kopierbar sind, erschwert diese Bemühungen. In der Regel las sen daher selbst handwerklich einwandfrei ausgeführte, neue Instrumente nicht selten Qualitäten wie klangliche Ausgeglichenheit aller Saiten, leichte An­ sprache, obertonreiches Klangspektrum, "großen Ton", Trag­ fähigkeit etc. vermissen.

Bauliche Experimente, wie z. B. das besonders dünne Ausar­ beiten des Resonanzkörpers zum Zwecke einer guten An­ sprache, haben schon so manches neue Instrument ruiniert, da es unter dem starken Zug der Saiten den statischen Erfordernissen einfach nicht mehr entsprach.

Nachfolgend beschriebene Erfindung bietet einen Lösungsweg, handwerklich guten Instrumenten mit vernünftiger Statik zu einem hervorragenden Klang zu verhelfen, ohne ihren natürlichen, auf Lebensdauer angelegten Reifungsprozeß zu beeinträchtigen.

Steg und Stimmstock haben neben ihrer rein mensurierenden bzw. statischen Funktion vornehmlich die delikate Aufgabe, die unterschiedlichen Schwingungen mehrerer, oft gleich­ zeitig erregter Saiten umzuwandeln und auf den Resonanz­ körper zu übertragen.

Je energieverlustärmer diese Übertragung und die damit einhergehende Verstärkung erfolgt, desto befriedigender ist das klangliche Resultat.

Steg, Stimmstock, Decke und Boden bilden ein mechanisches Hebelsystem, in welchem die transversalen Saitenschwingun­ gen in primär longitudinale Stegschwingungen umgewandelt werden, welche ihrerseits die Decke zu Transversalschwin­ gungen anregen, die dann den Stimmstock wieder primär zu Longitudinalschwingungen veranlassen etc.

Die Drehpunkte in diesem komplexen Hebelsystem sind theo­ retisch identisch mit den Orten, an welchen durch Steg bzw. Stimmstock die Decke bzw. der Boden in Kraft- und Lastarme unterteilt wird.

Die Stegfüße und Stimmstockendflächen konventioneller Stege bzw. Stimmstöcke stellen denkbar schlechte "Dreh­ punkte" dar, da sie, besonders um die empfindliche Fichten­ holzdecke vor punktueller Überlastung zu schützen, ent­ sprechend großflächig ausgelegt und möglichst perfekt der Korpuswölbung angepaßt werden müssen.

Die technische Doppelaufgabe besteht nun darin, ein Hebel­ system mit denkbar kleinen Drehpunkten zu konstruieren, ohne gleichzeitig Veränderungen an der bewährten Kontakt­ flächengeometrie von Steg und Stimmstock vorzunehmen. Diese Aufgabe wird durch die Erfindung mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teils des Patentanspruchs 1 gelöst. Der grundlegende Unterschied zu herkömmlichen Stegen und Stimmstöcken besteht darin, daß bei der Erfindung von der Möglichkeit Gebrauch gemacht wird, dieselben jeweils in separate Funktionselemente zu zertrennen, welche sich erst und nur durch den Saitendruck bzw. durch die Klemm­ spannung zwischen Decke und Boden in einem Punktlager wieder zu untrennbaren Funktionseinheiten gruppieren lassen.

Ein solches Punktlager besteht im wesentlichen aus einem, einen möglichst kleinen Punkt bildenden Körper (möglichst Kegelspitze) und einer diesen aufnehmenden Lagerpfanne, welche aus Gründen der eindeutigen Lagerpunktorientierung möglichst halbhohlkugelförmig vertieft sein sollte. Damit ein solches Punktlager unter der hohen Druckbelastung lange optimal funktioniert, sollten nur Massiv- oder Beschichtungsmaterialien verwendet werden, die Qualitäten wie Härte, Bruch- und Verschleißfestigkeit in extremem Maße in sich vereinigen. Hierzu bieten sich z. B. bestimmte Hartmetallsorten an.

Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wurde für sämtliche Drehpunktkörper Hartmetall der Sorte K 10 und für die Lagerpfannenkörper Mikrokörnung K 01 gewählt. Da dieses Material spezifisch sehr schwer ist, und auf Grund seines hohen Trägheitsmoments schwingendem Holz unterlegen ist, sollte es bei einer Massivausführung nur in Abmessungen verwendet werden, die das Maß statischer Notwendigkeit nicht überschreiten, was im übrigen auch dem Erhalt der gewohnten optischen Ästhetik eines Streichinstruments sehr entgegenkommt.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung, am Beispiel einer Violine dargestellt, soll nun unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren ausführlich beschrieben werden.

Fig. 1 zeigt das Stegmodul und das Stimmstockmodul in richtig positioniertem Zustand mit zusätzlichen Schnitten durch das rechte Lagerelement des Stegmoduls und durch das untere Lagerelement des Stimmstockmoduls. Der Anschau­ lichkeit halber zeigt diese Figur auch die durch das rechte FF-Loch ins Instrument eingeführten Spezialwerk­ zeuge.

Fig. 2 zeigt einen Längsschnitt durch eine Geige im Bereich des Stimmstockmoduls.

Die Erfindung besteht aus Stegmodul und Stimmstockmodul. Ersteres setzt sich zusammen aus dem Stegelement, bestehend aus dem Stegkörper 1, praktischerweise aus einem konventio­ nellen Steg hergestellt, mit daran fest angebrachten (z. B. geklebten) Drehpunktkörpern 2, und den Lagerelemen­ ten, bestehend aus den Basiskörpern 3 und den mit diesen fest verbundenen (z. B. geklebten) Lagerpfannenkörpern 4, in deren Zentrum sich Vertiefungen 5 zur Aufnahme der Drehpunktkörper 2 befinden.

Die Lagerpfannenkörper können entweder einfach auf die Basiskörper aufgebracht werden, oder wahlweise mit ihrem Zentralbereich in dieselben eingelassen werden, um den Drehpunkt näher an die Decke heranbringen zu können. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wurden die Lagerpfan­ nenkörper als Stufenzylinder mit den Durchmessern 6 mm und 2 mm, und einer Gesamthöhe von 1,3 mm ausgebildet. Die kleinen Zylinder sind in die passenden Bohrungen der Basiskörper mittig eingelassen und verklebt. Die Basiskörper können praktischerweise aus herkömmlichen Stegfüßen angefertigt werden, die auf übliche Weise mög­ lichst vorher der Deckenwölbung angepaßt wurden. Die hier angenommene Stärke beträgt im mittleren Bereich ca. 1 mm. Der Kegelspitzenwinkel der Drehpunktkörper ist mit 90 Grad angenommen, der Kegelbasisdurchmesser mit 1,5 mm.

Das Stimmstockmodul setzt sich zusammen aus dem Stimmstock­ element, bestehend aus dem Stimmstockkörper 6 mit an seinen beiden Enden befindlichen Drehpunktkörpern 7, und den Lagerelementen, bestehend aus den Basiskörpern 8 und den mit diesen fest verbundenen Lagerpfannenkörpern 9, in deren Zentrum sich halbhohlkugelige Vertiefungen 10 zur Aufnahme der Drehpunktkörper 7 befinden. Im vorliegen­ den Ausführungsbeispiel besteht der Stimmstockkörper aus einer 1 mm starken Rundstange aus Hartmetall (Sorte K 10), an deren beiden Enden die Drehpunktkörper im angenommenen Winkel von 90 Grad direkt angeschliffen sind. Die Dreh­ punktkörper können aber auch fest an die Enden herkömm­ licher Stimmstöcke angebracht (z. B. geklebt) werden. Die Lagerpfannenkörper können auch hier entweder einfach auf die Basiskörper aufgebracht werden, oder wahlweise mit ihrem Zentralbereich in dieselben eingelassen werden, um die Drehpunkte näher an Decke und Boden her anbringen zu können. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wurden die Lagerpfannenkörper als Stufenzylinder mit den Durchmessern 6 mm und 2 mm, und einer Gesamthöhe von 1 mm ausgebildet. Mit ihren kleinen Zylindern sind sie in die passenden Zentralbohrungen der zylindrischen Basiskörper eingelassen und verklebt. Die Basiskörper können z. B. aus geeignetem Holz, Kunststoff oder einem anderen, den Resonanzkörper schonenden Material von ca. 0,5 mm Stärke und 6 mm Außen­ durchmesser gefertigt sein.

Zur Montage im Instrumentenkorpus empfiehlt sich bei Verwendung des im Ausführungsbeispiel gezeigten Stimmstock­ elements eine Montagehilfe 16, die z. B. aus einem hochflex­ iblen Gummiröhrchen besteht, welches einerseits über das obere Stimmstockende mit der daran angeschliffenen Kegel­ spitze gezogen wird, und am Rand seines anderen Endes leicht mit der Lagerpfanne verklebt ist. Die auf diese Weise elastisch fixierte Kombination wird nun mit einem individuell formbaren Spezial-Stimmstocksetzer 11, an dessen einem Ende sich ein aufgeschnittenes Gummiröhrchen 12 zur elastischen Klemmung des Stimmstocks befindet, im Innern des Instrumentenkorpus mit seinem unteren Dreh­ punktkörper in das untere, lose Lagerelement gestellt, welches dann an den gewünschten Ort gezogen wird. Sobald sich nun auch das obere Lagerelement am richtigen Ort der Decke befindet, gibt der Spezial-Stimmstocksetzer bei entsprechendem Zug den Stimmstock frei und wird wieder aus dem FF-Loch des Instruments herausgezogen. Auch die Montagehilfe kann nun, falls gewünscht, wieder entfernt werden. Standortkorrekturen des unteren Lagerelements sind mit einem normalen Stimmstocksetzer möglich. Für Standortkorrekturen des oberen Lagerelements empfiehlt sich ein individuell formbarer Korrektor 13 mit seinen unterschiedlichen Enden 14 und 15, mit dessen Hilfe das Lagerelement näher herangezogen oder weiter weggeschoben werden kann. Die Kontrolle geschieht wie üblich mit einem Spezialspiegel.

Wenngleich nach wie vor die oft langwierige Suche nach dem idealen Standort des Stimmstockmoduls, und die damit einhergehende, auf 1/10tel mm genaue Längenanpassung des Stimmstockelements erforderlich ist, entfällt nun zumindest die früher erforderliche, aufwendige Anpassung an die Decken- und Bodenwölbung, da dies automatisch von den Lagerelementen übernommen wird.

Claims (10)

1. Steg- und Stimmstocksystem zur Klangverbesserung von Streichinstrumenten, gekennzeichnet dadurch, daß sowohl das Stegmodul als auch das Stimmstockmodul aus in der Regel drei losen Elementen besteht, welche erst und nur unter Druckbelastung in der für sie jeweils vorgesehenen Position untrennbare mechanische Funktionseinheiten bilden.
Das Stegmodul setzt sich zusammen aus einem Stegelement und zwei Lagerelementen. Das Stegelement besteht aus dem Stegkörper (1) mit zwei unten fest angebrachten Drehpunkt­ körpern (2) mit kleinstmöglichen Drehpunkten. Die Lager­ elemente bestehen aus den Basiskörpern (3) und den mit diesen fest verbundenen Lagerpfannenkörpern (4), in deren Zentrum sich Vertiefungen (5) zur Aufnahme der Drehpunkt­ körper (2) befinden.
Das Stimmstockmodul setzt sich zusammen aus dem Stimmstock­ element und zwei Lagerelementen. Das Stimmstockelement besteht aus dem Stimmstockkörper (6) mit an seinen beiden Enden befindlichen Drehpunktkörpern (7) mit kleinstmög­ lichen Drehpunkten. Die Lagerelemente bestehen aus den Basiskörpern (8) und den mit diesen fest verbundenen Lagerpfannenkörpern (9), in deren Zentrum sich Vertiefungen (10) zur Aufnahme der Drehpunktkörper (7) befinden. Die Drehpunkt- und Lagerpfannenkörper sollten - zumindest in ihren beanspruchten Zonen - aus einem Material bestehen, welches so hart, bruch- und verschleißfest wie irgend möglich ist (z. B. Hartmetall).

2. Steg- und Stimmstocksystem nach Anspruch 1, gekennzeich­ net dadurch, daß die Drehpunktkörper (7) auch direkt an den Stimmstockkörper (6) angeschliffen sein können.

3. Steg- und Stimmstocksystem nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß das Stimmstockmodul mit spezi­ ell hierzu konstruierten Werkzeugen im Instrument zu montieren und zu positionieren ist. Eins dieser Werkzeuge ist ein individuell formbarer Spezial-Stimmstocksetzer (11), an dessen einem Ende sich ein elastischer Klemm­ verschluß (12) in Form eines, an seinem Mantel längs aufge­ schnittenen, elastischen Röhrchens zur Aufnahme des Stimm­ stocks befindet. Das andere Werkzeug ist ein Korrektor (13), der so gebogen ist, daß er mit seinem Haken (14) das obere Lagerelement umfassen, und ziehend verrücken kann. Das andere, stumpfe oder gabelförmige Ende (15) dient der schiebenden Verrückung dieses Lagerelements.

4. Steg- und Stimmstocksystem nach Anspruch 1 bis 3, ge­ kennzeichnet dadurch, daß die Grundkörper sowohl sämtlicher Drehpunktkörper als auch sämtlicher Lagerpfannenkörper von beliebiger geometrischer Gestalt und aus beliebigem Materi­ al gefertigt sein können.

5. Steg- und Stimmstocksystem nach Anspruch 1 bis 4, ge­ kennzeichnet dadurch, daß statt der Drehpunktkörper auch Drehachsenkörper mit schneidenförmigen Unterkanten, welche in entsprechend geformten Lagerpfannenvertiefungen lagern, zur Anwendung gelangen kann.

6. Steg- und Stimmstocksystem nach Anspruch 1 bis 5, ge­ kennzeichnet dadurch, daß sowohl Stegmodul als auch Stimm­ stockmodul jeweils separat zur Anwendung gelangen können.

7. Steg- und Stimmstocksystem nach Anspruch 1 bis 6, ge­ kennzeichnet dadurch, daß es auch für alle anderen Saiten­ instrumente, deren Saitenschwingungen durch Stege bzw. Stimmstöcke oder beides weitergeleitet werden, zur Anwen­ dung gelangen kann.

8. Steg- und Stimmstocksystem nach Anspruch 1 bis 7, ge­ kennzeichnet dadurch, daß das Stimmstockmodul wahlweise mittels einer Montagehilfe (16) in Form eines flexiblen Bindegliedes zwischen Stimmstockelement und Lagerelement am leichtesten zu montieren ist.

9. Steg- und Stimmstocksystem nach Anspruch 1 bis 8, ge­ kennzeichnet dadurch, daß wahlweise eine Vertauschung von Drehpunktkörpern und Lagerpfannenkörpern vorgenommen werden kann, d. h., daß die Drehpunktkörper (2) bzw. (7) den Platz der Lagerpfannenkörper (4) bzw. (9) einnehmen können, und umgekehrt.

10. Steg- und Stimmstocksystem nach Anspruch 1 bis 9, ge­ kennzeichnet dadurch, daß es mit Verblendungen ausgestattet ist, die das gewohnte Erscheinungsbild herkömmlicher Stege und Stimmstöcke zumindest annäherungsweise her­ stellen.