EP0339456A2 - Vorrichtung zur Betätigung eines Zylinderventils von Blechblasinstrumenten - Google Patents
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- G10D9/00—Details of, or accessories for, wind musical instruments
- G10D9/04—Valves; Valve controls
Definitions
- the invention relates to a device for actuating a cylinder valve of brass instruments for switching pipe elbows on and off, with a push rod which is connected at one end to the change pivotable in the cylindrical valve body and at the other end to the one end of an angle lever.
- a push rod which is connected at one end to the change pivotable in the cylindrical valve body and at the other end to the one end of an angle lever.
- whose other end is designed as a pusher plate and whose pivot axis is arranged on a printing plate, which runs at a distance above the pipe bends of the instrument and is rigidly connected to it.
- valves are usually designed as cylinder valves and have the task of turning pipe bends on and off by rotating the so-called change located in the interior of the cylindrical hollow body and thus lengthening the acoustically effective length of a train.
- each pusher plate is connected to a return spring, which is designed as a compression spring.
- this compression spring is inserted between the adjacent pusher plates and held in its rest position.
- the pusher plate is pressed down by the player against the force of the return spring and the change in the associated valve body is rotated.
- the air flow is interrupted and the pressure plate is released again, it moves back to its starting position under the force of the return spring.
- the inventor has therefore set himself the task of mechanics of brass instruments equipped with cylinder valves to be redesigned in such a way that the type of play is facilitated and the highest possible speed of a repeater is achieved.
- a tension spring runs between a frame rigidly connected to the instrument and the end of the angle lever remote from the printing plate, which carries at its end facing the angle lever a pin which is articulated to the angle lever.
- the frame runs below and engages around the pusher plate the valve body provided on the instrument, the tension spring of each valve body being fixed in the frame.
- the end of the tension spring held in the frame is connected to an actuator with which the tension of the tension spring can be individually regulated.
- the entire printing unit with the pivot axis for the pusher plates can have a smaller distance from the pipe elbows of the instrument than was previously the case. This measure can also take into account the hand size of the player, so that even players with small hands can use the favorable arrangement of the printing unit to exert sufficient force to actuate the pusher plates.
- Fig. 1 a section of the so-called machine or mechanics is shown, as it is used in a tuba. Analogous designs of mechanics are also used in other brass instruments that are equipped with cylinder valves.
- the mechanism comprises four cylinder valves 1 with an associated actuating rod 2 and pusher plate 3 associated with each valve.
- the pusher plates 3 are designed as angle levers, one lever arm being the pusher plate 3 to be actuated by the player's finger and the other lever arm 4 being the connecting link to the actuating rod 2 forms.
- the axis of rotation 5 for the angle levers 3, 4 of the mechanics runs parallel above a printing unit plate 6.
- the printing unit plate 6 is fastened by means of spacers 7 to the two outer pipe sections or cables 8 and 11.
- the trains 8, 9 10, 11 are bridged by the printing unit plate 6 at a height corresponding to the length of the spacers 7.
- the actuating rod 2 which is assigned to each pusher plate 6, comprises, in the exemplary embodiment shown, a change that can be pivoted in the cylinder valve 1 via a joint set 12a with the pivot axis 12, but is not visible in the drawing.
- the actuating rod 2 is articulated at its other end with a parallel to Connected pivot axis 12 extending sleeve 13 which in turn attached to a sleeve 14 extending transversely to and across the lever arm 4.
- the sleeve 14 is seated at the lower free end of the lever 4 on a pin 15 attached to the lever arm 4.
- the pin 15 rotates in the sleeve 14 and the actuating rod 2 pivots at one end around the sleeve 13 and at its other end about the joint set 12a, whereby the pivot axis 12 is pivoted and the cylinder valve 1 is brought into the open position.
- the train 8, 9, 10 or 11 assigned to the valve 1 is switched on and the natural tone of the instrument is correspondingly reduced.
- a bracket is provided according to the invention, which is approximately at the same level with the Sleeves 14 encompasses the entire trigger mechanism on the side opposite the valves 1 in an arc.
- the tension springs 21 assigned to each cylinder valve 1 and each angle lever 3, 4 are fastened to the bracket 20.
- the tension springs 21 each have a plate 22 or 23 at their two ends.
- One leg of an L-shaped pin 24 is fastened to the plate 22.
- the other leg 24a of the pin 24 protrudes into the sleeve 14 and is aligned with the aforementioned pin 15.
- the leg 24a is also pivotable in the sleeve 14.
- the plate 23 sits on the threaded portion 25 of a pin 26.
- the pin 26 penetrates the frame 20 and ends in a knurled cap 27.
- the plate 23 moves along the threaded part 25 of the pin 26.
- the spring 26 is either stretched, that is to say subjected to a greater pretension, or the tension of the spring 26 is reduced.
- the friction losses of the return spring 21, which is designed as a tension spring, are largely avoided in comparison with the compression springs conventionally used.
- the tension spring works practically lossless and therefore reacts practically inertia to rapid movements of the push plate 3.
- FIGS. 4 to 6 show the spring device according to the invention in a further advantageous manner of installation.
- the corresponding parts are identified by the same reference numerals as in Figures 1 to 3, so that a detailed description is unnecessary. All that needs to be mentioned is that in the construction shown in FIGS The training used in Figures 1 to 3 universal joint with the sleeve 13, 14 was replaced by a direct connection between the pusher plate 3 and the spring mechanism 21, 22 and 23 according to the invention, with a ball joint 28 on the one hand at the end of the actuating rod instead of the sleeve 13, 14 2 and on the other hand sits at the end of the lever arm 4.
- the L-shaped angle 24 can be rigidly connected with its leg 24a to the lever arm 4, since the required movement compensation is created by the end of the spring 21 protruding beyond the rod 25.
- the plate 22 is formed here from two parts that can be detached from one another in order to enable the spring mechanism to be dismantled.
- the design according to FIGS. 4 to 6 ensures that points of friction, which in turn would make the operation of the instrument more difficult when playing, are avoided. In practice, therefore, the construction shown in FIGS. 4 to 6 will even be preferred.
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Abstract
Description
- Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Betätigung eines Zylinderventiles von Blechblasinstrumenten zum Zu- und Abschalten von Rohrbögen mit einer Schubstange, die mit ihrem einen Ende gelenkig mit dem im zylindrischen Ventilkörper schwenkbaren Wechsel und mit ihrem anderen Ende gelenkig mit dem einen Ende eines Winkelhebels verbunden ist, dessen anderes Ende als Drückerplatte ausgebildet ist und dessen Schwenkachse an einer Druckwerkplatte angeordnet ist, die in einem Abstand über den Rohrbögen des Instrumentes verläuft und starr mit diesem verbunden ist.
- Es ist bekannt, moderne Blechblasinstrumente, mit Ausnahme der Posaunen, mit einem Mechanismus auszustatten, der aus Ventilen und Drückerplatten und einem diese verbindenen Gelenkmechanismus besteht. Die Ventile sind in der Regel als Zylinderventile ausgebildet und haben die Aufgabe durch Drehung des im Innern des zylindrischen Hohlkörpers befindlichen sogenannten Wechsels Rohrbögen zu- und abzuschalten und damit die akustisch wirksame Länge eines Zuges zu verlängern.
- Bei den herkömmlichen Blechblasinstrumenten wird jede Drückerplatte mit einer Rückstellfeder, die als Druckfeder ausgebildet ist, verbunden. Auf der Schwenkachse der Drückerplatte ist diese Druckfeder zwischen den benachbarten Drückerplatten eingefügt und in ihrer Ruhelage gehalten. Sobald der Naturton des Instrumentes verändert werden und deshalb ein Ventil betätigt werden soll, wird durch den Spieler die Drückerplatte gegen die Kraft der Rückstellfeder nach unten gedrückt und der Wechsel im zugehörigen Ventilkörper verdreht. Sobald der Luftstrom unterbrochen und die Drückerplatte weider losgelassen wird, bewegt sich diese unter der Kraft der Rückstellfeder wieder in ihre Ausgangsstellung zurück.
- Es hat sich aber gezeigt, daß die herkömmlicherweise verwendeten Rückstellfedern deren Windungen auf der Schwenkachse dicht aneinanderliegend angeordnet sind, relativ große Reibungskräfte bei Betätigung der Drückerplatte erfahren. Bei jeder Betätigung einer Drückerplatte ist nämlich die Federreibung zwischen den einzelnen Federwindungen einerseits und zwischen der Schwenkachse und den Federwindungen andererseits durch die vom Spieler auf die Drückerplatte ausgeübte Kraft zu überwinden. Die hierdurch ebenfalls bedingte Trägheit des Mechanismus bestimmt die obere Grenze einer mit dem Instrument möglichen Tonrepetition. Die heutigen Anforderungen an die Spielgewandtheit eines Spielers sind jedoch so hoch, daß beim Instrumentenbau eine möglichst schnelle Tonrepetition angestrebt werden muß. Durch eine Erhöhung der Federspannung bei den herkömmlichen Rückstellfedern würde zwar unter Umständen eine schnellere Tonrepetition schon erreicht werden, aber gleichzeitig wird die Reibung der Rückstellfeder so stark vergrößert und damit auch der erforderliche Kraftaufwand für den Spieler unzumutbar erhöht, so daß hier dem Instrumentenbau Grenzen gesetzt sind.
- Der Erfinder hat sich daher die Aufgabe gestellt, die Mechanik von mit Zylinderventilen ausgestatteten Blechblasinstrumenten so umzugestalten, daß die Spielart erleichtert und die höchstmögliche Geschwindigkeit einer Tonrepetition erreicht wird.
- Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß eine Zugfeder zwischen einem starr mit dem Instrument verbundenen Rahmen und dem von der Druckerplatte abliegenden Ende des Winkelhebels verläuft, die an ihrem dem Winkelhebel zugewandten Ende einen Zapfen trägt, der gelenkig mit dem Winkelhebel verbunden ist.
- Infolge des Ersatzes der herkömmlichen Rückstellfeder, die die Form einer Druckfeder hatte, durch eine auf Zug beanspruchte Feder, sind die Reibungskräfte, die bei Betätigung der Feder auftreten, ganz erheblich verringert. Die Zugfeder reagiert auf schnelle Mechanikbewegungen wesentlich präziser. Der erforderliche Bedienungsdruck auf die Drückertaste ist geringer und die Rückfederung der Drückerplatte in ihre Ausgangsposition erfolgt schneller. Die Folge davon ist die Ermöglichung eines schnelleren Spieles.
- Entsprechend einer vorzugsweisen Ausbildung der Erfindung verläuft der Rahmen unterhalb der Drückerplatte und umgreift die am Instrument vorgesehenen Ventilkörper, wobei die Zugfeder jedes Ventilkörpers in dem Rahmen befestigt ist. Wie dies einer weiteren vorzugsweisen Ausbildung der Erfindung entspricht, ist das im Rahmen gehaltene Ende der Zugfeder mit einem Stellglied verbunden, mit dem die Spannung der Zugfeder individuell regulierbar ist. Hierdurch kann die Federkraft jeder Drückerplatte entsprechend der Fingerkraft des Spielers eingestellt werden, das heißt, bei schwächeren Fingern wird die Federspannung mittels des Stellgliedes verringert, während den stärken Spielfingern eine größere Federkraft zugemutet werden kann, mit der Folge einer Erhöhung der Spielgeschwindigkeit.
- Da die erfindungsgemäß vorgesehene Zugfeder am unteren Ende des die Drückerplatte tragenden Winkelhebels angreift, kann das gesamte Druckwerk mit der Schwenkachse für die Drückerplatten einen geringeren Abstand von den Rohrbögen des Instrumentes erhalten, als dies bisher der Fall war. Diese Maßnahme kann vor allem auch die Handgröße des Spielers berücksichtigen, so daß auch Spieler mit kleinen Händen durch die günstige Anordnung des Druckwerks ausreichende Kraft für die Betätigung der Drückerplatten aufbringen können.
- Darüber hinaus ist die erfindungsgemäße Konstruktion reparaturfreundlich und der gebotene Bedienungskomfort ist als besser zu bezeichnen als bei den herkömmlichen Instrumenten.
Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles anhand der Zeichnung. Hierin zeigen: - Fig. 1 in perspektivischer Darstellung einen Teil einer Maschine mit vier Zylinderventilen und dem Druckwerk, in die die erfindungsgemäße Federvorrichtung eingebaut ist,
- Fig. 2 eine Draufsicht auf die Federvorrichtung nach Fig. 1 ohne Druckwerk,
- Fig. 3 eine Seitenansicht einer Drückerplatte mit Ventil in Kombination mit der Federvorrichtung, gemäß Fig. 1,
- Fig. 4 in perspektivischer Darstellung einen Teil einer Maschine mit vier Zylinderventilen und dem Druckwerk, in die die erfindungsgemäße Federvorrichtung unter Vermeidung eines Kreuzgelenkes eingebaut ist,
- Fig. 5 eine Draufsicht auf die Federvorrichtung nach Fig. 4 ohne Druckwerk und
- Fig. 6 eine Seitenansicht einer Drückerplatte mit Ventil in Kombination mit der Federvorrichtung, gemäß Fig. 4.
- In Fig. 1 ist ein Ausschnitt aus der sogenannten Maschine oder Mechanik gezeigt, wie sie bei einer Tuba Verwendung findet. Analoge Ausführungen der Mechanik werden aber auch in anderen Blechblasinstrumenten verwendet, die mit Zylinderventilen ausgerüstet sind.
- Im vorliegenden Fall umfaßt die Mechanik vier Zylinderventile 1 mit zugeordneter Betätigungsstange 2 und jedem Ventil zugeordneter Drückerplatte 3. Die Drückerplatten 3 sind als Winkelhebel ausgebildet, wobei der eine Hebelarm die von dem Finger des Spielers zu betätigende Drückerplatte 3 ist und der andere Hebelarm 4 das Verbindungsglied zu der Betätigungsstange 2 bildet. Die Drehachse 5 für die Winkelhebel 3,4 der Mechanik verläuft parallel oberhalb einer Druckwerkplatte 6. Die Druckwerkplatte 6 ist mittels Abstandshalter 7 an den beiden außen gelegenen Rohrstücken oder Zügen 8 und 11 befestigt. Die Züge 8, 9 10, 11 werden durch die Druckwerkplatte 6 in einer der Länge der Abstandshalter 7 entsprechenden Höhe überbrückt.
- Die Betätigungsstange 2, die jeder Drückerplatte 6 zugeordnet ist, umfaßt im dargestellten Ausführungsbeispiel einen über einen Gelenksatz 12a mit der Schwenkachse 12 fest im Zylinderventil 1 verschwenkbaren, in der Zeichnung jedoch nicht sichtbaren Wechsel . Die Betätigungsstange 2 ist an ihrem anderen Ende gelenkig mit einer parallel zur Schwenkachse 12 verlaufenden Hülse 13 verbunden, die ihrerseits an einer quer zu ihrer und quer zum Hebelarm 4 verlaufenden Hülse 14 befestigt. Die Hülse 14 sitzt am unteren freien Ende des Hebels 4 auf einem am Hebelarm 4 befestigten Stift 15. Bei Betätigung der Drückerplatte 3 bewegt sich die Betätigungsstange 2 in Richtung auf das Zylinderventil 1 zu. Hierbei dreht sich der Stift 15 in der Hülse 14 und die Betätigungsstange 2 verschwenkt sich an ihrem einen Ende um die Hülse 13 und an ihrem anderen Ende um den Gelenksatz 12a, wodurch die Schwenkachse 12 verschwenkt wird und das Zylinderventil 1 in Offenstellung gebracht wird. Hierdurch wird der dem Ventil 1 zugeordnete Zug 8,9,10 oder 11 eingeschaltet und der Naturton des Instrumentes entsprechend erniedrigt.
- Die vorstehend beschriebenen Komponenten der Mechanik sind bei den mit Zylinderventilen ausgestatteten Blechblasinstrumenten üblich, sie können aber unter Umständen mit geringen konstruktiven Abwandlungen verwendet werden, doch ist das Arbeitsprinzip für die Betätigung der Ventile oder für das Zu- und Abschalten der Züge praktisch übereinstimmend.
- Zur Rückstellung der Drückerplatte 3 ist nach der Erfindung ein Bügel vorgesehen, der etwa auf gleicher Höhe mit den Hülsen 14 das gesamte Drückerwerk auf der den Ventilen 1 gegenüberliegenden Seite bogenförmig umgreift. An dem Bügel 20 sind die jedem Zylinderventil 1 und jedem Winkelhebel 3,4 zugeordneten Zugfedern 21 befestigt. Die Zugfedern 21 tragen an ihren beiden Enden je eine Platte 22 bzw. 23. An der Platte 22 ist der eine Schenkel eines L-förmig gebogenen Stiftes 24 befestigt. Der andere Schenkel 24a des Stiftes 24 ragt in die Hülse 14 und fluchtet mit dem vorstehend genannten Stift 15. Der Schenkel 24a ist ebenfalls in der Hülse 14 schwenkbar. Die Platte 23 sitzt auf dem Gewindeabschnitt 25 eines Stiftes 26. Der Stift 26 durchdringt den Rahmen 20 und endet in einer Rändelkappe 27. Durch Drehung der Rändelkappe 27 wandert die Platte 23 auf dem Gewindeteil 25 des Stiftes 26 entlang. Hierdurch wird die Feder 26 entweder gedehnt, also mit einer größeren Vorspannung beaufschlagt oder die Spannung der Feder 26 wird verringert. Dies heißt aber mit anderen Worten, daß die Rückstellfedern 21 bereits vor Betätigung der Drückerplatten 3 eine individuelle, auf die Fingerkraft des Spielers einstellbare Vorspannung erhalten können durch entsprechende Verdrehung der Rändelkappe 27. Sobald die Drückerplatte 3 während des Spieles zur Erzielung einer Schwenkbewegung des Wechsels im Ventil 1 betätigt wird, wird die Feder 21 auseinandergezogen. Sobald die Drückerplatte 3 losgelassen wird, schnellt die Zugfeder 21 aufgrund der ihr innewohnenden Zugkraft in ihre Ausgangsstellung zurück. Die Reibungsverluste der als Zugfeder ausgebildeten Rückstellfeder 21 sind gegenüber den herkömmlicherweise verwendeten Druckfedern weitgehend vermieden. Die Zugfeder arbeitet praktisch verlustfrei und reagiert daher praktisch trägheitslos auf schnelle Bewegungen der Drückerplatte 3. Bei Verwendung der Zugfeder 21 ist es möglich, auch den Hebelarm 4 des Winkelhebels 3,4 zu verkürzen. Hierdurch erzielt man eine Anpassung an die Hand des Spielers, erreicht aber gleichzeitig auch ein geringeres Speilgewicht der Mechanik und damit die Möglichkeit eines schnelleren Spieles infolge eines geringeren benötigten Kraftaufwandes zur Betätigung der Tasten. Um die schnellste Repetition zu erzielen, ist es natürlich erforderlich, wie aus der Zeichnung zu erkennen, die Zugfeder 21 am untersten Ende des Hebelarmes 4 anzubringen.
- In den Figuren 4 bis 6 ist die erfindungsgemäße Federvorrichtung in einer weiteren vorteilhaften Einbauweise gezeigt. In den Figuren 4 bis 6 sind die sich entsprechenden Teile mit den gleichen Bezugsziffern wie in den Figuren 1 bis 3 gekennzeichnet, so daß sich eine detaillierte Beschreibung erübrigt. Es braucht lediglich erwähnt zu werden, daß bei der in den Figuren 4 bis 6 gezeigten Konstruktion das bei der Ausbildung in den Figuren 1 bis 3 verwendete Kreuzgelenk mit der Hülse 13, 14 durch eine Direktverbindung zwischen der Drückerplatte 3 und der erfindungsgemäßen Federmechanik 21, 22 und 23 ersetzt wurde, wobei anstelle der Hülse 13, 14 ein Kugelgelenk 28 einerseits am Ende der Betätigungsstange 2 und andererseits am Ende des Hebelarmes 4 sitzt. Bei dieser Ausführungsform kann der L-förmige Winkel 24 mit seinem Schenkel 24a mit dem Hebelarm 4 starr verbunden sein, da der erforderliche Bewegungsausgleich von dem über die Stange 25 hinausragenden Ende der Feder 21 geschaffen wird. Die Platte 22 ist hier aus zwei voneinander lösbaren Teilen gebildet, um eine Demontage der Federmechanik zu ermöglichen. Durch die Ausbildung nach den Figuren 4 bis 6 wird erreicht, daß Reibungspunkte, die wiederum die Betätigung des Instrumentes beim Spiel erschweren würden, vermieden werden. In der Praxis wird man daher den in den Figuren 4 bis 6 gezeigten Konstruktion sogar den Vorzug geben.
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