DE446966C

DE446966C - Pneumatic action for keyboard instruments

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Publication number: DE446966C
Application number: DEM80415D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1923-02-03
Filing date: 1923-02-03
Publication date: 1927-07-18

Description

Pneumatische Traktur für Tasteninstrumente. Die Erfindung betrifft eine pneumatische Traktur für Expressivinstrumente mit pneumatischen Tongebern und hat zum Zweck, die Tonstärke dieser Tongeber durch von der Taste ausgehende Regelung der den Tongebern zugeführten Luftmengen nach- Belieben des Spielers zu verändern. Als Tongeber können hierbei nur solche in Betracht kommen, deren Tonhöhe bei Veränderung des Anblasedruckes oder der ihnen zugeführten Luftmengen unveränderlich bleibt. Als solche sind bekannt gewisse Zungenpfeifen, ferner Labialpfeifen mit Vorrichtung zur Kompensation der Tonhöheveränderung. Weiterhin können beliebige andere pneumatische Tongeber verwendet werden, deren Tonstiirke sich ohne Veränderung der Tonhöhe durch veränderlichen Anblasedruck regeln läßt.Pneumatic action for keyboard instruments. The invention relates to a pneumatic action for expressive instruments with pneumatic tone generators and has the purpose of controlling the tone intensity of this tone generator by means of the button to change the amount of air supplied to the sounders at will of the player. The only sounders that can be considered here are those whose pitch changes the blowing pressure or the amount of air supplied to them remains unchangeable. Certain reed pipes are known as such, as are labial pipes with a device to compensate for the pitch change. Furthermore, any other pneumatic Tone generators are used, the tone strength of which changes without changing the pitch variable blowing pressure can be regulated.

Nach der Erfindung wird der Hub des Tastenventils derart ausgebildet, daß er nicht nur in den beiden Endlagen, sondern auch in Zwischenlagen stillgehalten werden kann, während das Spielventil sich in den Anblaseraum hinein öffnet und den mit ihm gekuppelten Spielbalg ganz oder zum größten Teil entlastet. Die Möglichkeit der Haltung der Taste des Tastenventils in Zwischenstellung wird am besten dadurch geschaffen, daß unter der Taste eine Druckregelungsfeder angebracht wird, die bei oberster Lage der Taste entspannt ist und ihrem Niederdrücken einen ständig .stark wachsenden Widerstand entgegensetzt. Die Ausführung kann hierbei entweder so gemacht werden, daß die Druckregelungsfeder schon zu Anfang des Tastenweges wirksam wird, wobei dann die Druckflächen von Spielventil und Spielbalg nahezu gleich groß sind, oder aber so, daß die Druckregelungsfeder erst wirksam wird, wenn die Taste schon einen Teil des Tastenweges zurückgelegt hat. Dann wird die Druckfläche des Spielbalges um so viel größer als die des Spielventils, das erst der während des widerstandslosen Tastenweges erzeugte Druck im Druckraum und im Spielbalg das Spielventil entlastet.According to the invention, the stroke of the key valve is designed in such a way that it was held still not only in the two end positions, but also in intermediate positions can be, while the game valve opens into the blowing room and the with it coupled play bellows completely or largely relieved. The possibility the holding of the key of the key valve in the intermediate position is best thereby created that a pressure regulating spring is attached under the button, which at the top position of the key is relaxed and when you press it, you are constantly strong opposes growing resistance. The execution can either be done like this that the pressure control spring is already effective at the beginning of the key travel, where the pressure areas of the play valve and bellows are almost the same size, or so that the pressure regulating spring only becomes effective when the key has already been pressed has covered part of the key travel. Then the pressure surface of the bellows becomes so much larger than that of the game valve, that only during the non-resistance Key travel generated pressure in the pressure chamber and relieves the play valve in the play bellows.

Die Erfindung ist in den Zeichnungen erläutert. Abb. i zeigt einen Schnitt durch die Klaviatur und die Windlade eines Instrumentes mit drei Stimmen. Abb. a ist ein Grundriß davon. Abb. 3 und ¢ zeigen Einzelteile in zwei rechtwinklig zueinander geführten Schnitten einer zweiten Ausführungsform, und Abb.5 ist ein Schnitt durch Klaviatur und Windlade einer Ausführungsform für größere Instrumente.The invention is illustrated in the drawings. Fig. I shows one Cut through the keyboard and the wind chest of an instrument with three voices. Fig. A is a plan of it. Fig. 3 and ¢ show individual parts in two at right angles mutually guided sections of a second embodiment, and Fig.5 is a Section through the keyboard and wind chest of an embodiment for larger instruments.

In Abb. i bezeichnet i einen Windkasten, der -mit Magazinwind vom Drucke p stets gefüllt ist. In der Deckplatte 2 befindet sich eine Öffnung, die durch eine im Innern des Kastens i liegende Ventilplatte 4 verschlossen ist. Die üffnung 3 mündet in einen weiteren Windkasten 5, dessen Decke 6 gleichfalls eine Offnung 7 aufweist, die durch eine Ventilplatte 8 verschlossen werden kann. Die Ventilplatten 4. und 8 sind durch einen Stößer 9 fest miteinander verbunden. Dieser Stößer trägt an seinem oberen Ende ein Plättchen io, auf dem die Taste i i aufliegt, deren Drehpunkt 12 auf dem Kasten 13 befestigt ist. Die Taste stützt sich ferner auf eine Feder 14, die ihrerseits wieder an der Deckplatte 6 abgestützt ist. Im Ruhezustand der Taste wird die Ventilplatte 4 durch den im Kasten i herrschenden Druck p an die Öffnung 3 angepreßt und verschließt sie, während die Ventilplatte 8 die Öffnung 7 frei läßt. Wird nun auf die Taste i i niedergedrückt, so wird der Stößer q unter Überwindung des auf 4 wirkenden Luftdruckes und der Federkraft 14 nach unten verschoben, so daß sich Ventil 4 öffnet und Ventil 8 schließt. Die im Windkasten i enthaltene Luft strömt dann in den Kasten 5 und erzeugt dort den gleichen Druck p. Wird die Taste i i nicht ganz niedergedrückt, sondern nur so weit, daß die Ventilplatte 8 die öffnung 7 nicht völlig schließt, so strömt allerdings auch Luft aus dem Kasten i in den Kasten 5. Diese kann aber durch die öffnung 7 wieder in die freie .Luft abfließen. oder endlich P1-p . I A (I) IT E d. h. der Druck p, im Ratune 5 hängt bei gegebenem Magazindruck p vom Öffnungsverhältnis ab. Dieses läßt sich aber durch mehr oder weniger tiefes Niederdrucken der Taste beliebig verändern. Bei geschlossenem Ventil 4 ist - oo, somit pl = o, bei geschlossenem Ventil 8 ist - o, somit P1 - 15. Durch mehr oder weniger tiefes Niederdrücken der Taste läßt sich somit der Druck im Raume 5 beliebig zwischen o und p ändern.In Fig. I, i denotes a wind box which is always filled with magazine wind from pressure p. In the cover plate 2 there is an opening which is closed by a valve plate 4 located in the interior of the box i. The opening 3 opens into a further wind box 5, the ceiling 6 of which also has an opening 7 which can be closed by a valve plate 8. The valve plates 4 and 8 are firmly connected to one another by a pusher 9. This pusher carries a plate io at its upper end, on which the key ii rests, the pivot point 12 of which is attached to the box 13. The key is also based on a spring 14, which in turn is supported again on the cover plate 6. When the key is in the idle state, the valve plate 4 is pressed against the opening 3 by the pressure p prevailing in the box i and closes it, while the valve plate 8 leaves the opening 7 free. If the button ii is now depressed, the pusher q is moved downwards, overcoming the air pressure acting on 4 and the spring force 14, so that valve 4 opens and valve 8 closes. The air contained in the wind box i then flows into the box 5 and generates the same pressure p there. If the button ii is not completely depressed, but only so far that the valve plate 8 does not completely close the opening 7, air also flows from the box i into the box 5. Drain air. or finally P1-p. IA (I) IT E. ie the pressure p in ratio 5 depends on the opening ratio for a given magazine pressure p away. This can, however, be changed as required by pressing the key down more or less deeply. When valve 4 is closed - oo, thus pl = o, when valve 8 is closed - o, thus P1 - 15. By pressing the button more or less deeply, the pressure in room 5 can be changed between o and p as desired.

Die bisher beschriebene Vorrichtung stellt also ein Druckregelungsventil dar, bei dem der Druck p, im Raume 5 durch mehr oder weniger tiefes Niederdrücken der Taste nach Belieben geregelt werden kann. Erfahrungsgemäß ist aber das die menschliche Hand steuernde Nervenzentrum für die Unterscheidung geringer Wegunterschiede nicht gut ausgebildet, so daß die, wie aus den weiteren Ausführungen hervorgehen, wird, für die Tonstärke maßgebende Druckregelung im Raume 5 durch die bisher beschriebene Anordnung nicht genau genug ausfallen würde, wenn nicht die Feder 14 angeordnet wäre, durch die die Empfindung für die Wegveränderung ersetzt wird durch die viel genauere Empfindung für Druckveränderung. Die Taste i i liegt zu diesem Zwecke im Ruhezustand nur lose auf der entspannten Feder Vergegenwärtigt man sich, daß die in den Kasten 5 einströmende Luftmenge stets gleich groß sein muß wie die abströmende Luftmenge, und nimmt man das Produkt aus dem freien Öffnungsquerschnitt und der Druckdifferenz zwischen den ineinander übergehenden Räumen als Maß für die durchfließenden Luftmengen, so folgt, wenn man mit E den freien Durchtrittsquerschnitt der öffnung 3, A den freien Durchtrittsquerschnitt der öffnung 7, b den Druck der freien Luft, p den Überdruck des Magazinwindes im Raume i gegenüber dem freien Luftdruck, p, den vorläufig nicht bekannten Überdruck im Raume 5 gegenüber dem freien Luftdruck bezeichnet, E (b+p-[b+pl])=A (b+p,-b), woraus folgt: E (p-p,) =A-p, oder h' (A+E)=p#E oder 14 auf, so daß der die Taste eben berührende Finger einen sicheren Halt bekommt. Durch das Niederdrücken der Taste wird die Feder zusammengedrückt, und sie ist so bemessen, daß zwischen dem Anfangs- und Enddruck ein erheblicher Unterschied besteht, so daß der stärker und stärker drückende Finger die Steigerung des Druckes deutlich fühlt, ohne daß die absichtlich klein gehaltene Wegveränderung als solche empfunden wird.The device described so far thus represents a pressure regulating valve at which the pressure p, in space 5 by more or less deep depression can be adjusted as desired using the button. But experience has shown that this is the human one Hand-controlling nerve center for differentiating small path differences is not well trained, so that, as will emerge from the following explanations, for the tone strength decisive pressure control in the room 5 by the previously described Arrangement would not be accurate enough if the spring 14 was not arranged would be, by which the feeling for the change of path is replaced by the much more accurate sensation for pressure change. The key i i is for this purpose in Resting only loosely on the relaxed spring If one realizes that the The amount of air flowing into the box 5 must always be the same as the amount flowing out Amount of air, and you take the product of the free opening cross-section and the Pressure difference between the merging spaces as a measure of the spaces flowing through Amounts of air, it follows if E is the free passage cross-section of the opening 3, A the free passage cross section of the opening 7, b the pressure of the free air, p is the overpressure of the magazine wind in space i compared to the free air pressure, p, the currently unknown overpressure in room 5 compared to the free air pressure denotes, E (b + p- [b + pl]) = A (b + p, -b), from which it follows: E (p-p,) = A-p, or h '(A + E) = p # E or 14 so that the finger just touching the key gets a secure hold. Depressing the button compresses the spring, and it is like that dimensioned so that there is a considerable difference between the initial and final pressure, so that the finger pressing harder and harder clearly shows the increase in pressure feels without the deliberately kept small path change being felt as such will.

Während der bisher beschriebene Teil der Abb. i einen Schnitt durch die Klaviatur längs einer Taste darstellt, zeigt der rechtsstehende Teil der Abb. i und 2 einen Schnitt durch die zugehörige Windlade des Instrumentes mit drei Stimmen. Diese besteht aus einem flachen Kasten 15, der durch die horizontale Trennungswand 16 in einen oberen und einen unteren Teil getrennt ist. Jeder von beiden ist durch zwei senkrechte Trennungswände 17 und 18 weiter in je drei Teile zerlegt. Die Abteilungen der unteren Kammer bilden die Registerkanäle für die angenommenen drei Stimmen des Instrumentes. Die oberen Kammern aber sind noch durch quer zu 17 und 18 geführte Trennungswände in so viele Abteilungen eingeteilt, als in der Tastatur Tasten enthalten sind. Über Bliesen Räumen stehen in Richtung des Pfeiles I (Abb.2) die gemäß der Tastenskala in der Tonhöhe abgestuften Tongeber der drei Stimmen, während in Richtung des Pfeiles 1I je die drei zu einer Taste gehörigen Tongeber gleicher Tonhöhe der drei verschiedenen Stimmen stehen. Unter der Annahme, daß die Registerkanäle mit Magazinluft versorgt sind (die hierfür aus dem Orgelbau zur Genüge bekannten Einrichtungen sind hier nicht gezeichnet), erklingen beim Niederdrücken einer Taste alle drei in der Richtung des Pfeiles II stehenden, mit dem Druckregelungsapparat der betreffenden Taste durch das Rohr rg verbundenen Tongeber gleicher Tonhöhe. Sie kommen aber nicht zum Erklingen, wenn die Registerkanäle drucklos sind.During the part of Fig. I described so far, a section through shows the keyboard along a key, the right-hand part of Fig. i and 2 a section through the associated wind chest of the instrument with three voices. This consists of a flat box 15 that passes through the horizontal partition 16 is separated into an upper and a lower part. Either of them is through two vertical partition walls 17 and 18 further broken down into three parts each. The sections of the lower chamber form the register channels for the three accepted voices of the Instrument. The upper chambers, however, are still led across to 17 and 18 Partition walls divided into as many compartments as there are keys in the keyboard are. Above Bliesen spaces are in the direction of arrow I (Fig.2) according to the Key scale in pitch graduated tone generator of the three voices while facing of the arrow 1I the three sounders associated with a key same Pitch of the three different voices are available. Assuming that the register channels are supplied with magazine air (which are well known for this from organ building Facilities are not shown here), sound when a key is pressed all three standing in the direction of arrow II, with the pressure control apparatus tone generator of the same pitch connected to the key concerned by the tube rg. However, they do not sound when the register channels are depressurized.

Zum weiteren Verständnis sei beschrieben, in welcher Weise beispielsweise der über dem Raume 2o stehende Tongeber 2r zum Ansprechen gebracht werden kann.For a further understanding it should be described in which way, for example the tone generator 2r standing above the room 2o can be made to respond.

Der Raum 2o steht durch eine Öffnung 22 in Verbindung mit dem Registerkanal 23, Die Öffnung a2 ist im Ruhezustand durch eine im Raume 2o liegende Ventilklappe 24 geschlossen. Diese Ventilklappe ist durch einen Zugdraht 25 mit der Steigplatte eines im Raume 23 untergebrachten Balges 26 mechanisch verbunden, dessen Inneres durch ein Rohr r9 mit dein Raume 5 des Tastendruckregelungsapparates in Verbindung steht. Soll das Register 21 gebraucht werden, so wird zunächst der Registerkanal 23 durch eine nicht gezeigte Vorrichtung mit Magazinwind vom Druck p versehen. Dieser Druck p wirkt einerseits auf die Steigplatte des Balges 26 und sucht diesen zusammenzudrücken, wodurch eine schließende Wirkung auf das Ventil 24. ausgeübt wird, anderseits wirkt p von unten her öffnend auf das Ventil 24. Wenn daher die wirksamen Flächen der Balgplatte 26 und des Ventils 2.4 gleich groß gemacht werden, so halten sich die vom Drucke p ausgehende öffnende und schließende Wirkung gerade das Gleichgewicht, und das Ventil 24 bleibt trotz Unterdrucksetzung des Raumes 23 in Ruhe.The space 2o is in communication with the register channel through an opening 22 23, The opening a2 is in the idle state through a valve flap located in the room 2o 24 closed. This valve flap is connected to the riser plate by a pull wire 25 mechanically connected to a bellows 26 housed in space 23, the interior of which through a pipe r9 in communication with the room 5 of the push button control apparatus stands. If the register 21 is to be used, the register channel is used first 23 is provided with magazine wind from pressure p by a device not shown. This Pressure p acts on the one hand on the riser plate of the bellows 26 and tries to compress it, whereby a closing effect is exerted on the valve 24, on the other hand acts p opening from below on the valve 24. Therefore, if the effective areas of the Bellows plate 26 and the valve 2.4 are made the same size, so keep the the opening and closing effect emanating from the pressure p is precisely the equilibrium, and the valve 24 remains at rest in spite of the pressurization of the space 23.

Dies ändert sich indessen, sobald in das Innere des Balges 26 Druckluft eingeführt wird, denn diese sucht und vermag die Balgplatte und damit das Ventil 24 zu heben. Sobald dann das Ventil 24 aufgeht, strömt Luft aus dem Kanal 23 in den Raum 2o und vors dort zum Tongeber.This changes, however, as soon as compressed air enters the interior of the bellows 26 is introduced, because this seeks and is capable of the bellows plate and thus the valve 24 to lift. As soon as the valve 24 opens, air flows into the channel 23 the room 2o and in front of there to the tone generator.

Im Raume 2o entsteht ein Druck p2, der je nach seiner Größe eine kleinere oder größere Luftmenge durch den Tongeber treibt und anderseits auf das Ventil mehr oder weniger stark schließend wirkt. Die Größe des Druckes p2 ergibt sich aus der Überlegung, daß auf das Ventil 24 folgende Kräfte wirken: Der Druck p von unten öffnend und gleichzeitig wegen seiner Wirkung auf die Balgplatte schließend, der Druck p, im Innern des Balges öffnend und der Druck p2 im Raume 20 schließend. Gibt man den öffnend wirkenden Drücken positives, den schließend wirkenden negatives Vorzeichen, so besteht in bezug auf das Ventil 24 folgende Gleichgewichtsbeziehung: -I- P - P -f- PI - P2 _ o (2) Hieraus folgt: p2 = pi- Es ergibt sich also die interessante Tatsache, daß sich im Raume 2o selbsttätig ein Druck p2 einstellt, der gleich groß ist wie der im Raume 5 des Druckregelungsventils durch den Tastendruck eingestellte Druck pi, so daß also durch Veränderung des Tastendruckes die Tonstärke des Tongebers von o bis zum Maximum verändert werden kann.A pressure p2 arises in room 2o, which, depending on its size, drives a smaller or larger amount of air through the tone generator and, on the other hand, has a more or less strong closing effect on the valve. The size of the pressure p2 results from the consideration that the following forces act on the valve 24: The pressure p opens from below and at the same time closes due to its effect on the bellows plate, the pressure p opens inside the bellows and the pressure p2 im Closing room 20. If the opening acting pressures are given a positive sign and the closing acting negative sign, the following equilibrium relationship exists with respect to the valve 24: -I- P - P -f- PI - P2 _ o (2) From this it follows: p2 = pi- Es So there is the interesting fact that a pressure p2 is automatically set in room 2o, which is the same as the pressure pi set in room 5 of the pressure control valve by pressing the button, so that by changing the button press the tone intensity of the tone generator from o to can be changed to the maximum.

Das Rohr rg hat nicht nur eine Abzweigung in das Innere des Balges 26, sondern auch in den Balg 27, der im Registerkanal 28 der Stimme 29 untergebracht ist. Wenn dieses Register während des Spieles nicht erklingen soll, so bleibt der Registerkanal28 drucklos. Der durch das Rohr rg sich auch in das Innere des Balges 27 fortpflanzende Druck p, bläst wohl den Balg 27 auf und öffnet damit auch das Ventil 3o. Da aber im Kanal 28 keine Druckluft vorhanden ist, so bleibt trotzdem der Tongeber 29 stumm. Es werden also beim Niederdrücken einer Taste nur diejenigen Stimmen erklingen, deren Registerkanäle vom Windmagazin Druck erhalten, trotzdem sämtliche mit je einer Taste in Verbindung stehenden Ventile aufgehen.The pipe rg not only has a branch into the interior of the bellows 26, but also in the bellows 27, which is housed in the register channel 28 of the voice 29 is. If this register is not to sound during the game, it remains Register channel 28 pressureless. The one through the pipe also moved into the interior of the bellows 27 propagating pressure p, probably inflates the bellows 27 and thus also opens that Valve 3o. But since there is no compressed air in the channel 28, it still remains the buzzer 29 is mute. So when you press a key, only those will be Voices can be heard, the register channels of which have received pressure from the wind magazine, anyway all valves connected to one key each open.

Die beschriebene Anordnung hat große Ähnlichkeit mit der bekannten pneumatischen Traktur der Orgel. Trotzdem ist ein wesentlicher Unterschied vorhanden, nämlich der, daß sich das Spielventil 24 bei der Orgeltraktur stets in das Innere des Registerkanals öffnet, während es sich bei der beschriebenen Anordnung vom Registerkanal aus gesehen nach außen öffnet. In diesem scheinbar geringfügigen Unterschied ist die Regelbarkeit der neuen Einrichtung, soweit die bisher beschriebene Ausführungsart in Betracht kommt, begründet. Denkt man sich nämlich das Ventil 2.4 auf -der anderen Seite der Öffnung 22 angeordnet, wie bei der Orgeltraktur, so daß es sich also z. B. bei sogenanntem »fallenden Balg« nach innen öffnet, so besteht keine Möglichkeit, die Größe der Ventilöffnung abzustufen. Das Ventil wird vielmehr nur ganz geschlossen oder ganz geöffnet sein können, denn der im Raume 2o entstehende Druck p2 unterstützt sofort einen noch so kleinen vom Balg ausgehenden Überschuß vors öffnender Wirkung auf das Ventil und drückt dasselbe vollends auf, sobald die Öffnung einmal eingeleitet ist. Umgekehrt wird es sofort wieder zuschnellen, wenn die vom Balg ausgehende aufhört und die vom Drucke p . herrührende Schließwirkung wieder allein wirksam ist. Diese Einrichtung genügt.nicht nur für die mit unveränderlicher . Tonstärke spielbare Orgelpfeife, sondern sie wirkt für dieselbe sehr günstig, indem sie ein schnelles völliges Offnen und Schließen des Spielventils bewirkt. Wenn es sich aber wie bei der neuen Einrichtung darum handelt, den Tongeber in beliebig veränderlicher Tonstärke erklingen zu lassen, so kann nur eine Einrichtung in Betracht kommen, bei der sich das Spielventil vom Registerkanal aus gesehen nach außen öffnet, denn nur dann kann der im Raume 2o entstehende Gegendruck zur Hemmung der Ventilöffnung herangezogen und damit die Ventilöffnung selber geregelt werden.The arrangement described is very similar to the known one pneumatic action of the organ. Nevertheless, there is an essential difference, namely that the game valve 24 is always in the interior during the organ action of the register channel opens, while the described arrangement of the register channel open to the outside. This seemingly insignificant difference is the controllability of the new facility, insofar as the type of design described so far is considered, justified. If you think of the valve 2.4 on the other Side of the opening 22 arranged, as in the organ action, so that it is z. B. opens inwards with the so-called "falling bellows", there is no possibility to graduate the size of the valve opening. Rather, the valve is only completely closed or can be fully open, because the pressure p2 generated in the room 2o supports immediately an excess of the pre-opening effect, however small, emanating from the bellows on the valve and pushes it open completely as soon as the opening has been initiated is. Conversely, it will immediately close again when the from the bellows outgoing ceases and that from printing p. resulting closing effect again alone is effective. This facility is sufficient, not only for those with immutable. Tone strength playable organ pipe, but it works very favorably for the same by being a causes rapid full opening and closing of the game valve. But if it is as in the case of the new facility, the tone generator can be changed at will Sound intensity, only one device can be considered, in which the lash valve opens outwards as seen from the register channel, because only then can the counterpressure created in space 2o prevent the valve from opening used and thus regulating the valve opening itself.

Die Tatsache, daß sich der Druck p, im Raume 2o stets nach dem Druck p, einstellt, ermöglicht nicht nur, die Tonstärke des Tongebers beliebig einzustellen, sondern auch ein beliebiges An- und Abschwellenlassen desTones während derDauer seines Erklingens. Sei z. B. anfänglich eine kleine Tonstärke eingestellt, so genügt eine Vermehrung des Druckes auf die Taste, um im Raume 5 und damit im Innern der Spielbälge einen höheren Luftdruck zu erzeugen. Entsprechend wird die öffnende Wirkung auf das Ventil so lange größer, bis die durch die weitere Öffnung des Ventils größer werdende Zuströmung in den Raum 2o einen Gegendruck p= erzeugt, der den Überschuß an öffnender Wirkung wieder aufgehoben hat, d. h. bis p2 - dem neuen p, geworden ist. Soll umgekehrt von einer großen Tonstärke auf eine kleine übergegangen werden, so -genügt es, den Fingerdruck auf die Taste zu verringern, wodurch sofort der Einströmquerschnitt der Öffnung 3 verkleinert, der Ausströmqüerschnitt der Öffnung 7 vergrößert, also der Druck p, verkleinert wird. Der im Raüme*2o noch vorhandene volle Druck p. vermag also den unter vermindertem Innendruck p, stehenden Balg zusammenzudrücken, bis jener durch den Abfluß der Luft in den Tongeber selber auf den neuen Druck p, gesunken ist, worauf wieder Gleichgewicht herrscht, bei entsprechend weniger geöffnetem Ventil 2-t.The fact that the pressure p, in space 2o is always after the pressure p, adjusts, not only allows you to set the tone strength of the tone generator as desired, but also an arbitrary swelling and decay of the tone during the duration of its sounding. Be z. B. initially set a low tone level, it is sufficient an increase in the pressure on the key in order to be in room 5 and thus in the interior of the Bellows to generate a higher air pressure. The opening effect is corresponding on the valve until the larger the opening of the valve increasing inflow into the space 2o generates a counter pressure p = which the excess has canceled the opening effect, d. H. to p2 - the new p is. Conversely, if you want to change from a large tone strength to a small one, so -it is sufficient to reduce the finger pressure on the button, which immediately reduces the inflow cross-section the opening 3 is reduced, the outflow cross section of the opening 7 is enlarged, that is the pressure p i is decreased. The full pressure p. able that is, to compress the bellows, which is under reduced internal pressure p, until that by the outflow of air into the sounder itself to the new pressure p, has fallen is whereupon equilibrium reigns, with the valve correspondingly less open 2-t.

Es bleibt noch zu bemerken, daß es trotz der Beziehung p. - p, nicht möglich ist, den Druck p. auf das Maximum p zu bringen, denn der Druck p2 hängt ähnlich wie der Druck p, vom Öffnungsverhältnis A der Einstrom- und Ausströrnöffnung des Raumes 5 von dem gleichen Verhältnis des Raumes 2o ab. Die Einströmöffnung kann zwar von o bis auf den vollen Ouerschnitt der Öffnung 22 gebracht werden, dagegen ist die Ausströmöffnung 'des- Tongebers ünveiäfdexlicb. -'Das Verhältnis E für den Raum 20 kann daher nicht - o werden, somit wird der Druck p2 auch für den Fall nicht ^ p, da pl - p ist. p2 wird sich aber -p um so mehr nähern, je größer E -im Verhältnis zu A ist, d. h. also, je größer die Öffnung 22 im Vergleich zu der Ausströmöffnung des Tongebers ist, was zur möglichsten Ausnutzung des vollen Magazindruckes für die Tonerzeugung anzustreben ist.It remains to be noted that in spite of the relationship p. - p, is not possible to change the pressure p. to bring it to the maximum p, because the pressure p2, like the pressure p, depends on the opening ratio A of the inflow and outflow opening of the space 5 from the same ratio of the space 2o. The inflow opening can be brought from 0 to the full cross section of the opening 22, but the outflow opening of the tone generator is unavoidable. -'The ratio E for the space 20 can therefore not be - o, so the pressure p2 is not ^ p in the case either, since pl - p. However, p2 will approach -p all the more the greater E is in relation to A, ie the larger the opening 22 is in comparison to the exhaust opening of the tone generator, which is to be aimed for as much as possible using the full magazine pressure for the tone generation .

Es wurde gezeigt, daß bei "p1 = o und, wenn-der Registerkanal unter dem Magazindruck p steht, das Ventil 24 im Gleichgewicht sich befindet. Dies schließt die Gefahr in sich, daß das Ventil nicht genügend dicht hält, und daß, trotzdem die Taste nicht gespielt wird, etwas Wind in den Tongeber gelangen und diesen zum Erklingen bringen kann. Um dieser Gefahr vorzubeugen, ist die in den Abb. 3 und q: dargestellte Einrichtung getroffen, daß im Ruhezustand der Taste ein Oberschuß an Schließkraft vorhanden ist. Dies wird dadurch erreicht, daß die Balgplatte 26 größer, z. B. doppelt so groß, gemacht wird- wie das Ventil 24.It has been shown that when "p1 = o and if-the register channel is below the magazine pressure p is, the valve 24 is in equilibrium. This closes the risk in itself that the valve does not hold tight enough, and that, anyway the key is not played, a little wind can get into the sounder and this to the Can bring sound. To prevent this danger, the one shown in Figs. 3 and q: shown device taken that in the idle state of the key a surplus the closing force is available. This is achieved in that the bellows plate 26 larger, e.g. B. is made twice as large as the valve 24.

Anstatt daß das - Ventil wie bei der in Abb. i dargestellten Ausführung sofort aufgeht, sobald p, größer als o ist, geht es nach der zweiten Ausführung erst auf, wenn p, größer als l1zp geworden ist. Bei einer Ausführung der Tasteneinrichtung nach Abb. i würde dies die Unbequemlichkeit mit sich bringen, daß der Spieler den Beginn des Ventilaufganges nicht sicher beherrschen kann, was eine große Unsicherheit im Pianospiel ergeben würde. Es ist daher die Einrichtung getroffen worden (Abb.3 und 5), daß die Taste im Ruhezustand nicht auf der Feder 14 aufliegt, sondern nur durch den auf die Ventilplatte 4 wirkenden Druck p gehoben wird. Es wird also ein sehr leichter Druck auf die Taste genügen, um das Ventil 4 so weit abzuheben, daß die Taste auf der Feder 14 aufruht. Diesen Weg wird man zweckmäßig so regeln, daß im Moment des Ruftreffens der Taste auf - die Feder 14 im Raume 5 der Druck p, - '112p ist, so daß also das Spielventil 24 in diesem Moment gerade in' die Schwebe koinmt. Bei weiterem Druck auf die Taste muß nun in gleicher Weise wie bei der Ausführung nach.Abb. i die Feder 14 mehr und mehr zusammengedrückt werden, so daß sich für die Regelung der Tonstärke genau dieselbe Spielart ergibt wie bei der ersten Ausführung. Der Umstand nämlich, daß man zur Regelung des Druckes p2 von ö bis p nur noch das Bereich von p, - 11-p bis p zur Verfügung hat, übt auf die Spielart keinen Einfluß aus, wenn man die Feder 14 so bemißt, daß sie von o bis zum Höchstbetrag der notwendigen Verkürzung den gleichen Kraftzuwachs hat wie' die Feder-.14 in Abb. r.Instead of the valve opening immediately as in the version shown in Fig. In an embodiment of the key device according to Fig. I, this would entail the inconvenience that the player cannot safely control the beginning of the valve rise, which would result in great uncertainty when playing the piano. The device has therefore been made (Figs. 3 and 5) that the key does not rest on the spring 14 in the idle state, but is only lifted by the pressure p acting on the valve plate 4. A very light pressure on the key will therefore be sufficient to lift the valve 4 so far that the key rests on the spring 14. This path is appropriately regulated in such a way that at the moment the key is called - the spring 14 in space 5 is the pressure p, - '112p, so that the game valve 24 is in limbo at this moment. If you continue to press the button, you must now proceed in the same way as for the execution according to Fig. i the spring 14 are compressed more and more, so that the control of the tone intensity is exactly the same as in the first embodiment. The fact that you only have the range from p, - 11-p to p available to regulate the pressure p2 from δ to p does not have any influence on the variant if the spring 14 is dimensioned in such a way that it from o to the maximum amount of the necessary shortening has the same increase in force as' the spring-.14 in Fig. r.

Die bisher beschriebene einfache Ausführungsform genügt für Instrumente mit wenigen Registern. Wird die Anzahl der Register stark vergrößert, so zeigt sich der C"belstand schleppender Spielart. Dieser entsteht dadurch, daß der im Druckregelungsraum 5 entstehende Druck sich in eine große Anzahl von Spielbälgen fortpflanzen muß. Die Unterdrucksetzung dieser Bälge bedingt aber einen wenn auch kleinen, so doch immerhin nicht zu vernachlässigenden Lufttransport ans dem Raume 5 in die Bälge, der um so mehr Zeit erfordert, je mehr Bälge an eine Taste angeschlossen sind. Dieser auch im Orgelbau bekannte Übelstand wird dort durch Einbau von Relaisbälgen überwunden, und es soll im folgenden gezeigt werden, daß sich solche auch für die neue Traktur mit Vorteil anwenden lassen. Eine diesbezügliche Einrichtung ist dargestellt in Abb.5. Dort bezeichnet wieder 5 den Regelungsraum einer Taste für den Druck p, Dieser Druck p, wird nun aber anstatt direkt zu den Spielbälgen zu einem Relaisbalg 31 geleitet, der in einem längs der ganzen Windlade verlaufenden und unter Magazindruck p stehenden Windkanal 32 angeordnet ist. Der Relaisbalg ist wieder durch einen Draht mit einem Ventil 33 mechanisch verbunden, das sich in einen schmalen, quer unter der Windlade verlaufenden Windkanal 3.4 öffnet. Dieser Windkanal steht seinerseits in pneumatischer Verbindung mit sämtlichen von einer Taste aus regierten Spielbälgen. Die Spielbälge 35 entsprechen den in Abb.r gezeichneten. Ebenso entspricht das über jedem Balg liegende Ventil 36 dem Spielventil 24. von Abb. r. Dabei sei angenommen, daß das Ventil 33 dieselbe Fläche habe wie die Steigplatte des Balges 31, daß aber die Balgplatten 35 beispielsweise doppelt so groß seien wie die Ventile 36.The simple embodiment described so far is sufficient for instruments with few registers. If the number of registers is greatly increased, the C "belstand shows itself to be sluggish. This arises from the fact that the pressure generated in the pressure regulating chamber 5 has to be propagated into a large number of play bellows. So at least not to be neglected air transport to the room 5 into the bellows, which requires the more time, the more bellows are connected to a key It will be shown that these can also be used with advantage for the new action. A device for this is shown in Fig. 5. There again 5 denotes the control space of a key for the pressure p Play bellows led to a relay bellows 31, which is in a running along the entire wind chest and standing under magazine pressure p wind channel 32 is arranged. The relay bellows is again mechanically connected by a wire to a valve 33 which opens into a narrow wind tunnel 3.4 running transversely under the wind chest. This wind tunnel is in turn in pneumatic connection with all of the play bellows controlled by one button. The play bellows 35 correspond to those shown in Fig.r. Likewise, the valve 36 located above each bellows corresponds to the clearance valve 24 of Fig. R. It is assumed here that the valve 33 has the same area as the riser plate of the bellows 31, but that the bellows plates 35 are, for example, twice as large as the valves 36.

Wird hierbei die Rohrleitung 19 unter Druck gesetzt, so öffnet sich gemäß vorstehend gegebener Erklärung das Ventil 31 so weit, bis im Windkanal 34 der Druck P2 = p1 geworden ist. Die Bälge 35 der nicht unter Magazindruck gesetzten Registerkanäle 37 schnellen auf, diejenigen der unter Druck gesetzten dagegen öffnen sich nur nach Maßgabe der Beziehung p3 = 2p2 -- p, d. h. also erst dann, wenn p. = p1 > 1%.p geworden ist. Der Unterschied gegenüber der Anordnung nach Abb.2 und 3 besteht lediglich darin, daß die Spielventile 36 nicht direkt durch den Druck p1, sondern erst durch den Druck beeinflußt werden. Es könnte auf den ersten Anblick scheinen, daß dies eine Verzögerung der Tonansprache bewirken würde. Das Gegenteil ist aber der Fall, da die vielen Spielbälge 35 durch das große Ventil 33 viel rascher mit Druckluft versehen werden, als dies durch das enge Rohr r9 möglich wäre.If the pipeline 19 is pressurized, the valve 31 opens, according to the explanation given above, until the pressure P2 in the wind tunnel 34 has become = p1. The bellows 35 of the register channels 37 not placed under magazine pressure open, while those of the pressurized ones only open according to the relationship p3 = 2p2 − p, ie only when p. = p1> 1% .p has become. The only difference compared to the arrangement according to FIGS. 2 and 3 is that the clearance valves 36 are not influenced directly by the pressure p1, but only by the pressure. At first sight it might seem that this would cause a delay in the sound response. The opposite is the case, however, since the large number of bellows 35 are provided with compressed air much more quickly through the large valve 33 than would be possible through the narrow tube r9.

Da wegen der Gleichheit der Flächen der Balgplatte 31 und des Ventils 33 p. stets p1 ist; so folgt für p, die Beziehung p, - 2p1 - p, d. h. also, der Druck des Spielwindes und damit die Tonstärke können bei Verwendung eines Relaisventils genau in gleicher Weise verändert werden wie bei der Ausführung nach Abb.2 und 3. In gleicher Weise ist auch das Anschwellen der Tonstärke möglich, denn daß sich beim Übergang von einer kleineren zu einer größeren Tonstärke der Druck p3 ohne weiteres nach Maßgabe der Beziehung p3 - 2p, - p einstellt, bedarf keiner weiteren Erklärung. Dagegen könnte nicht von einer größeren auf eine kleinere Tonstärke gegangen werden, ohne daß eine Entleerungsmöglichkeit des Kanals geschaffen wird. Ebensowenig wäre es möglich, den einmal angeschlagenen Ton wieder zum Schweigen zu bringen, denn ein Sinken von p1 auf o würde lediglich den sofortigen Schluß des Ventils 33 bewirken. Im allseitig abgeschlossenen Raume 3q. könnte daher die Druckluft nicht entweichen. Die Bälge 35 blieben weiter aufgeblasen und die Ventile 36 geöffnet, so daß trotz Loslassens der Taste die Tongeber weiter mit Luft versorgt würden. Damit dies nicht stattfindet, ist der Windkanal 34 mit einer in die freie Luft führenden Öffnung 38 versehen, die durch einen Hilfsbalg 39 geschlossen werden kann. In das Innere dieses Balges führt eine Ab- zweigung q.o des Rohres r9. Die Öffnung 38 wird also beim niederdrücken der Taste sofort geschlossen. Umgekehrt wird er aber durch den Druck p2 im Kanal 34 von der Öffnung 38 weggedrückt, sobald das Rohr 19 drucklos wird, so daß die Druckluft im Kanal 3d. durch die Öffnung 38 entweicht, die Bälge 35 zusammenfallen, die Ventile 36 sich schließen und die Tongeber 2r, 29 und 41 ver-. stummen. Der Hilfsbalg 39 dient indessen nicht nur für die völlige Entlüftung des Kanals 3:1., sondern auch für die zum Abschwellen der Tonstärke nötige teilweise Entlüftung, denn sobald p1 sinkt, entweicht so lange Druckluft aus dem Kanal 34 durch die Öffnung 38, bis p, auf das neue p1 gesunken ist. Von diesem Zeitpunkt an schließt der Balg 39 die Öffnung wieder ab.Since because of the equality of the areas of the bellows plate 31 and the valve 33 p. is always p1; so for p, the relationship p, - 2p1 - p follows, that is, the pressure of the play wind and thus the pitch can be changed in exactly the same way when using a relay valve as with the design according to Fig. 2 and 3. In the same way the swelling of the tone intensity is also possible, because the fact that the pressure p3 is automatically set in accordance with the relationship p3 - 2p, - p during the transition from a smaller to a larger tone intensity does not need any further explanation. On the other hand, it would not be possible to go from a higher to a lower pitch without creating a possibility of emptying the channel. It would also not be possible to silence the tone once it was struck, because a decrease from p1 to o would only cause the valve 33 to close immediately. In room 3q, which is closed on all sides. therefore the compressed air could not escape. The bellows 35 remained inflated and the valves 36 opened, so that the sounder would continue to be supplied with air despite the button being released. So that this does not take place, the wind tunnel 34 is provided with an opening 38 leading into the open air, which opening can be closed by an auxiliary bellows 39. In the interior of this bellows, a waste leads branching qo of the tube r9. The opening 38 is closed immediately when the button is depressed. Conversely, however, it is pushed away from the opening 38 by the pressure p2 in the channel 34 as soon as the pipe 19 is depressurized, so that the compressed air in the channel 3d. escapes through the opening 38, the bellows 35 collapse, the valves 36 close and the sounders 2r, 29 and 41 close. mute. The auxiliary bellows 39 is not only used for the complete venting of the channel 3: 1., But also for the partial venting necessary to reduce the swelling of the tone strength, because as soon as p1 falls, compressed air escapes from the channel 34 through the opening 38 until p , to which the new p1 has dropped. From this point on, the bellows 39 closes the opening again.

Ähnlich wie bei der Ausführung nach Abb. r ist das Ventil 33 im Ruhezustand der Taste in der Schwebe. Es besteht also auch dort die Möglichkeit, daß etwas Druckluft aus dem Windkasten 32 in den Kanal 34 entweicht. Da dieser Kanal 34 aber durch die Öffnung 38 mit der freien Luft in Verbin- Jung steht -r- denn Balg 39 ist drucklos -, ° so bedeutet diese in den :Raum 34 übertretende Luft weiter nichts als einen -kleinen Verlust. Wenn es darauf ankommt, auch diesen -zu vermeiden, -so kann natürlich auch ' der -Balg 31 größer gemacht werden als das , `' entil 33, so daß auch .dieses wie :das Ventil . r4dm Ruhezustand der Taste-dicht aufliegt. Dies würde lediglich eine weitere Einengung i cles zur .Regelung des Druckes p3 -dienlichen ; Bereiches von p, ergeben, welchem aber ' zwecks Erhaltung der Spielart wieder durch . entsprechende Bemessung der Druckfeder i¢ begegnet werden kann.Similar to the embodiment according to Fig. R, the valve 33 is in the idle state the key in the balance. So there is also the possibility there that some compressed air escapes from the wind box 32 into the channel 34. Since this channel 34 but through the Opening 38 in connection with the open air Young stands -r- because bellows 39 is depressurized -, ° so this means in the: room 34 passing air further nothing but a small loss. When it comes down to avoiding this too, -so of course 'the bellows 31 can be made larger than the' 'entil 33, so that also .this like: the valve. r4dm the idle state of the key-tight. This would merely result in a further narrowing i cles for regulating the pressure p3 -helpful; Range of p, but which 'for the purpose of preserving the variety through again. corresponding dimensioning of the compression spring i ¢ can be met.

Die in den Zeichnungen gegebene Darstellung der Erfindung ist nur schematisch. -In Wirklichkeit wird man -wesentlich werfeinerte Ausführungen zur Anwendung bringen, wie solche aus dem Orgelbau bekannt sind. In der Tat werden im Orgelbau Tastenventile, Relaiseinrichtungen und Spielbälge und -Ventile verwendet, welche im Prinzip den beschriebenen sehr ähnlich sind, trotzdem sie dort eine andere, einfachere Tätigkeit zu erfüllen haben. Was die beschriebenen Einrichtungen von den .im Orgelbau verwendeten unterscheidet, ist bedingt durch :denen =neue Tätigkeit, welche darin .besteht, -daß den Tongebern im Belieben des Spielers liegende, durch die Tastenstellung veränderliche -Luftmengen zur Regelung .der Tonstärke derselben zugeführt werden müssen; -wozu diese Organe einer besonderen Ausbildung -und Anordnung bedürfen, welche im Orgelbau nicht nötig und nicht bekannt sind. So macht z. B. die .bewußte Heranziehung des Tastenweges zur Veränderung des Vsrhältnisses das aus dem - Orgelbau `bekarte Tastenventil -zum Druckregelungsventil. Damit-der .Tastenweg aber genügend fein unterteilt werden kann, ist es notwendig, die -ungenaue Empfindung einer Wegdifferenz durch 'die viel genauere .Empfindung .für -Druckdifferenzen zu ersetzen. Dadurch erhält die unter der Taste angeordnete Feder wiederum eine ganz andere Tätigkeit als im Orgelbau, wo sie nur zur Hochbringung der Taste-in die Ruhelage nach -der Betätigung durch den Spieler dient. Weiterhin ;ist bei der Erfindung nun wesentlich, daß der dusch das Druckregelungsventil erzeugte veränderliche Druck -auf ein Balg- -und Ventilsystem wirkt, welches ohne diesen Druck im Gleichgewicht ist und durch . diesen Druck so weit aufgeht, bis der beim Aufgehen des Ventils .über dem Ventil neu :entstehende -Druck im Gleich gewicht ist am?t - dem im Druckraum des Druckregelungsventils herrschenden Druck. Wie ausführlich --gezeigt :wurde, ist dies nur dann möglich, -wenn der über dem Ventil entstehende Luftdruck auf dasselbe schließend wirkt, .und dies -ist -nur der Fall, -wenn sieh das Ventil in -den -Raum -hinein 'öffnet, in .welchem dieser Druck erzeugt wird, d. h. in den Windraum des Tongebers. -Hierdurch unterscheidet sich die "beschriebene Anordnung von der im Orgelbau ganz allgemein verwendeten, -.wo sich das Spielventil immer vom Windraum des Tongebers .weg öffnet, in der bestimmten Absicht, daß der in -diesem Räum bei -einmal -,eingeleiteter -Öffnung entstehende Luftdruck das Ventil sofort ganz aufschnellt.The representation of the invention given in the drawings is only schematic. -In reality, one will use -much more refined designs, such as those known from organ building. In fact, key valves, relay devices and play bellows and valves are used in organ building, which in principle are very similar to the ones described, although they have to perform a different, simpler activity there. What distinguishes the devices described from those used in organ building is due to: those = new activity, which consists in the fact that the tone generators are supplied with air quantities that can be varied by the key position and are used to regulate the tone strength of the same have to; -which these organs require a special training -and arrangement, which is not necessary and not known in organ building. So z. B. the .conscious use of the key path to change the ratio the key valve known from - organ building - to the pressure control valve. So that the. Key travel can be subdivided sufficiently finely, it is necessary to replace the - inaccurate sensation of a travel difference with the much more precise. Sensation. For - pressure differences. As a result, the spring arranged under the key takes on a completely different activity than in organ building, where it only serves to bring the key up to the rest position after it has been actuated by the player. Furthermore, it is now essential in the invention that the variable pressure generated by the pressure control valve acts on a bellows and valve system which is in equilibrium without this pressure and through. this pressure rises until the pressure that occurs when the valve opens .above the valve new: is in equilibrium at? t - the pressure in the pressure chamber of the pressure control valve. As has been shown in detail, this is only possible if the air pressure created above the valve has a closing effect on it, and this is only the case if the valve looks into the room opens, in which this pressure is generated, ie in the wind chamber of the tone generator. -Hereby the "described arrangement differs from the one generally used in organ building, -Where the game valve always opens away from the wind chamber of the sounder, with the specific intention that the opening in this room at one time" is initiated resulting air pressure, the valve immediately pops open completely.

Claims

PATENTANS.PRÜCFIl, E: z. Pneumatic action for keyboard instruments - characterized in that the Htib of the key valve (q., - 8) is designed in such a way that it can be held in intermediate layers, while the game valve (24) is in the air supply chamber opens and the play bellows (26) coupled to it are completely or largely relieved. z. Pneumatic action according to claim L, characterized in that the key can be held in intermediate positions by a pressure regulating spring @ (r4) attached under the key, the uppermost position of the key is relaxed and the key is depressed. opposed a rapidly growing resistance. 3. Pneumatic "action according to claim -, characterized in that the Dxtuckregelungsfeder (r14.) Already, at the beginning of the 'key travel is effective, and that the -Oruclcfläj-ihen -von game valve (24) and bellows (26-) almost are equal in size. q .. Pneumatic structure according to -claim 2, ## means that the pressure regulating spring of the key valve- (q., $). only becomes effective. when the key has covered part of the key travel, -and that -the pressure area of the play bellows - (26) is much larger than Aie of the play valve (24), that only the -pressure generated during the resistance-free key travel -in the -pressure chamber (5) .und .in the play bellows # (26) Glass = play valve (2q.) Relieved .--