EP0384120B1 - Tastatur für eine elektronische Orgel mit Klaviereffekt - Google Patents

Tastatur für eine elektronische Orgel mit Klaviereffekt Download PDF

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EP0384120B1
EP0384120B1 EP90100977A EP90100977A EP0384120B1 EP 0384120 B1 EP0384120 B1 EP 0384120B1 EP 90100977 A EP90100977 A EP 90100977A EP 90100977 A EP90100977 A EP 90100977A EP 0384120 B1 EP0384120 B1 EP 0384120B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
rotation
axis
key
reaction lever
reaction
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP90100977A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0384120A3 (de
EP0384120A2 (de
Inventor
Reinhard Franz
Walfried Dost
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
FATAR S.R.L.
Original Assignee
FATAR Srl
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Filing date
Publication date
Application filed by FATAR Srl filed Critical FATAR Srl
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Publication of EP0384120A3 publication Critical patent/EP0384120A3/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0384120B1 publication Critical patent/EP0384120B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10C—PIANOS, HARPSICHORDS, SPINETS OR SIMILAR STRINGED MUSICAL INSTRUMENTS WITH ONE OR MORE KEYBOARDS
    • G10C3/00—Details or accessories
    • G10C3/12—Keyboards; Keys
    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10H—ELECTROPHONIC MUSICAL INSTRUMENTS; INSTRUMENTS IN WHICH THE TONES ARE GENERATED BY ELECTROMECHANICAL MEANS OR ELECTRONIC GENERATORS, OR IN WHICH THE TONES ARE SYNTHESISED FROM A DATA STORE
    • G10H1/00—Details of electrophonic musical instruments
    • G10H1/32—Constructional details
    • G10H1/34—Switch arrangements, e.g. keyboards or mechanical switches specially adapted for electrophonic musical instruments
    • G10H1/344—Structural association with individual keys
    • G10H1/346—Keys with an arrangement for simulating the feeling of a piano key, e.g. using counterweights, springs, cams

Definitions

  • the invention relates to a keyboard for a electronic organ with piano effect, with each Key against spring force around a first horizontal axis of rotation is pivotally mounted and via one on the Tappet attached when the button is pressed against a curve piece on one around a second horizontal Axis swiveling reaction lever presses and this while moving down the curve section against one large and then against a smaller reactive force swivels a first end position into a second end position, being the great reactive force due to acceleration an additional mass attached to the reaction lever and the smaller reaction force due to an increase in the distance the contact point of the ram on the curve piece caused by the axis of rotation when moving the curve piece becomes.
  • a second reaction lever arm is activated a pivoting of the plunger so that its force no longer perpendicular to the curve piece (i.e. on a tangent in the ram contact point of the Curve piece) is directed, but the plunger that The corner begins to move, with the result that only another component of the tappet force on the cam piece or the reaction lever arm carrying this effective is.
  • the distance increases of the plunger from the axis of rotation of the reaction lever, and the reaction force of the reaction lever suddenly increases accordingly. Then the key is - corresponding classical piano mechanics - very light to operate.
  • the plunger can therefore be considered straightforward Pole without additional lever arm as with the conventional jack of classical piano mechanics and without their trigger, with which the lever arm of the Jack comes into contact, be formed because of second reaction lever arm takes over the release function.
  • the here the plunger between a multi-part joint Tappet and reaction lever pivoting reaction lever arm is provided with a cushion to avoid impact noises, especially when resetting the ram, to avoid.
  • a cushion is not only complex, but results from its flexibility also no precisely defined trigger point at which the The plunger on the curve piece begins to slip around simulate the sudden drop in reaction force.
  • the pad loses after a long time Time its compliance, so that the damping of the Impact noise is reduced.
  • the invention has for its object a keyboard of the generic type to indicate that at a lower Effort lower impact noises and one maintains the defined trigger point.
  • this object is achieved in that in the idle position of the unactuated key the distance of the Position of the tappet on the curve section from the button is chosen so that the horizontal distance of the Contact point from the axis of rotation of the reaction lever at Depressing the button increases and that the plunger only comes with the curve piece and with the Button is rigidly connected.
  • the tappet only works with the curve piece together to the reaction lever against the weight and turn the inertia of the additional mass, not only the distance of the plunger from the Axis of rotation of the reaction lever enlarged, but also the curve piece from the beginning with a (at the beginning vertical position of the ram) to the horizontal movement component of the plunger directed in the opposite direction Movement component is moved so that one alone deflection angle corresponding to the swivel angle of the key of the plunger is sufficient to take the curve section under Exceeding the trigger point at which the slipping effect starts to leave.
  • the plunger is therefore not carried by an arm of the reaction lever.
  • one is omitted multi-part swivel joint between plunger and button.
  • the curve piece is continuously curved over its entire length. To this If desired, it is possible, one in particular soft slipping effect, i.e. Transition from a high to achieve a low key resistance.
  • the tappet can be in the rest position of the unactuated button with its free end surface only on that of the axis of rotation of the reaction lever adjacent section of the Surface of the curve piece lies. This will avoid that the slipping effect is too early and too clear becomes noticeable when the ram's contact point initially too close to the transition point, like the kink, lies, e.g. if the initial key resistance thereby is adjustable that the distance of the longitudinal axis of the plunger from the axis of rotation of the reaction lever is adjustable.
  • each plunger can be elastically flexible, in particular Have spring steel sheet. Then it bends slight slip when the slip effect begins and thus contributes to a rapid reduction in key resistance while slipping through.
  • the key resistance setting can be achieved in that the bearings of the reaction lever axis of rotation across the plane of the unactuated ram are movable.
  • the curve piece is an elastically flexible strip, one of which End portion on a support surface of the reaction lever is attached and the other end portion in the Rotary plane of the reaction lever protrudes from this, and the plunger in the rest position of the pressed button the protruding end portion of the curve piece is seated. If the plunger is unsupported during this training Reached end section of the elastic curve piece, becomes a sudden decrease in this way the key resistance due to the elastic yielding of the curve piece in the area of the unsupported End section reached. If the curve piece as well has a kink, causes the Knicks an additional, sudden drop in Key resistance due to the elastic deflection of the slider.
  • the curve section can be essentially over its entire length is supported by the reaction lever be.
  • the reaction lever For an annoying reverberation of the reaction lever when it reaches its end position after release, the reaction lever interact with a vibration damper, the free Vibrations of the reaction lever around its axis of rotation dampens.
  • a simple design of the vibration damper can be that he with the reaction lever in rubbing touch. This results in damping by friction.
  • the one of the two adjacent surfaces of curve piece and tappet can be smooth and the other be formed by a cushion, which is preferably made of a recess.
  • the padding helps reduce noise at and can be activated by pressing a key move with little friction on the smooth surface, so that the key resistance is only insignificant the friction is affected.
  • the low frictional resistance between cushion and curve piece also carries to increase the lifespan of the upholstery.
  • the recording of the upholstery in a recess ensures one secure hold of the upholstery.
  • each key is 1 for actuating an electrical, not shown Switching element about a horizontal axis of rotation 2 against the force of a return spring 3 is pivotally mounted.
  • buttons 1 and 2 At the bottom of the button 1 control lever arm is a plunger 4 in the pivoting plane of the key 1 approximately vertically from button 1.
  • the plunger 4 is rigid and formed in one piece with the key 1, but can also rigid, i.e. without swivel, attached to button 1 be.
  • the plunger 4 is at its free end an axial recess 5 (Fig. 1b) provided in the a felt pad 6 is embedded and protrudes axially.
  • Key 1 becomes key 1 by the force of the return spring 3 against a padded stop 7 and in the 2 shown rest position when the button is pressed by the actuating force against a padded Stop 8 pressed.
  • reaction lever 9 in the same level as key 1 around one to axis of rotation 2 the key 1 parallel pivot axis 10 pivotally mounted.
  • the reaction lever 9 has a longer lever arm 11 and a shorter lever arm 12 that is roughly opposite directed and arranged on both sides of the axis of rotation 10 are.
  • the longer lever arm 11 is at its free end with an additional mass 13 (or a weight) from a specifically much heavier material, preferably lead, as the material of the reaction lever 9, which is preferably made of plastic.
  • a kinked curve piece 14 (see in particular Fig. La) in the form of a strip of spring steel sheet attached with its one end section 15, so that the short lever arm 12 this end portion 15th butts over the free end of the lever arm 12 protruding free end portion 16 of the curve piece 14 is freely flexible.
  • the tops of the two end sections 15 and 16, on both sides of the kink 17 of the Curve section 14 lie, form an obtuse angle and are facing the bottom of button 1.
  • the top the curve piece 14 is polished smooth and the Location of the curve piece 14 selected so that the plunger 4 in the rest position of the unactuated shown in Fig.
  • vibration damper on a frame 18 of the keyboard 19 in the form of an upwardly arched leaf spring attached with one end.
  • the leaf spring 19 stands under tension in rubbing contact with a Axis of rotation 10 of the reaction lever 9 concentric surface 20 of the reaction lever 9 to vibrate the Reaction lever 9 primarily in the end position according to FIG. 1, but also to dampen in the end position according to FIG. 2.
  • the unactuated is already in the rest position Key 1 of FIG. 1 the distance of the attachment point of the tappet 4 on the curve piece 14 from the button 1 greater than the distance of the button 1 from the axis of rotation 10 of the reaction lever 9.
  • the plunger 4 comes in each phase of its rotary movement only with the curve piece 14 to the system.
  • the horizontal Distance of the curve piece 14 from the axis of rotation 10 in the course of the rotational movement of the reaction lever 9 decreased relatively quickly when button 1 was depressed, where the relative speeds of upholstery 6 and curve piece 14 add, which also helps the transition from high to low key resistance like a slipping effect for the player to make it more noticeable.
  • the vibration damper 19 provides any damping Torsional vibrations of the reaction lever 9 around Axis of rotation 10 in the rest position of the key 1 according to FIG. 2, if she continues to be depressed, or also in the rest position of Fig. 1 after the key 1 has returned to this rest position.
  • the keyboard according to FIGS. 5 and 6 differs 3 and 4 essentially only in that that instead of the sliding bearing 22 a Eccentric 23 is provided, by the rotation of the Tappet 4 'laterally from the axis of rotation 10 of the reaction lever 9 is pushed away by the amount f, so that here too the effective length d of the short lever arm 12 can be increased by the amount f to d '.
  • a slide 24 is provided which on an angle piece 25 connected to the tappet 4 ′ or directly engages the plunger 4 'and the plunger 4 'by moving the slide 24 horizontally can bend the amount f away from the axis of rotation 10.
  • the movable bearing 22 of FIGS. 3 and 4, the Eccentric 23 according to FIGS. 5 and 6 and the slide 24th 7 are continuously adjustable and in each set position can be determined.
  • the keyboard of Fig. 8 differs from the previous ones Embodiments from here as the curve piece 14 'practically the entire length of the lever arm 12' of the reaction lever 9 supports and in full length without Kink, is only constantly curved. With such a shape there is a particularly soft slipping effect achieve, being on an elastic portion of the Curve piece 14 'can be dispensed with.
  • This one too Keyboard can be one of the setting options mentioned 3 to 7 for the effective lever arm length d be provided.
  • a modification can be that a flatter padding than pad 6 on the underside of the plunger 4 or 4 'is glued, the recess 5 according to FIG. 1b is omitted.
  • the underside of the plunger 4 or 4 'as a smooth surface train and on the entire top of the Glue a flat pad to the curve piece 14, 14 'or 14 " or in a shallow depression of this surface so that it protrudes from this top, the pad is also glued in the recess can be.

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Tastatur für eine elektronische Orgel mit Klaviereffekt, bei der jede Taste gegen Federkraft um eine erste horizontale Drehachse schwenkbar gelagert ist und über einen an der Taste angebrachten Stößel bei Betätigung der Taste gegen ein Kurvenstück an einem um eine zweite horizontale Drehachse schwenkbaren Reaktionshebel drückt und diesen unter Abfahren des Kurvenstücks zunächst gegen eine große und dann gegen eine kleinere Reaktionskraft aus einer ersten Endlage in eine zweite Endlage schwenkt, wobei die große Reaktionskraft durch die Beschleunigung einer am Reaktionshebel angebrachten Zusatzmasse und die kleinere Reaktionskraft durch eine Zunahme des Abstands der Anlagestelle des Stößels an dem Kurvenstück von der Drehachse beim Abfahren des Kurvenstücks bewirkt wird.
Unter "elektronische Orgel" sollen hier auch elektronische Klaviere oder sogenannte "Keybords" fallen.
Um für den Spieler einer elektronischen Orgel bei Wahl des Klaviereffekts das Anschlagverhalten einer Klaviertastatur zu simulieren, wird bei einer bekannten Tastatur der gattungsgemäßen Art (EP 270 966 A2) die bei der Betätigung der Taste über diese auf den Stößel ausgeübte Anschlagskraft zunächst praktisch vollständig auf einen das Kurvenstück aufweisenden, mit der Zusatzmasse am Ende versehenen Arm des Reaktionshebels übertragen, wie dies bei einer klassischen Klaviermechanik der Fall ist. Aufgrund eines sehr gering gewählten Verhältnisses der Abstände von Stößel-Anlagestelle und Zusatzmassenschwerpunkt von der Drehachse des Reaktionshebels und vollständiger Übertragung der Stößelkraft auf den die Zusatzmasse tragenden Reaktionshebelarm ergibt sich von Anfang an eine verhältnismäßig hohe Beschleunigung der Zusatzmasse und damit eine entsprechend hohe Reaktionskraft (entsprechend dem Produkt aus Masse und Beschleunigung), wie bei einem klassischen Klavier. Kurz nach der Betätigung der Taste bewirkt ein zweiter Reaktionshebelarm eine Verschwenkung des Stößels, so daß dessen Kraft nicht mehr senkrecht auf das Kurvenstück (d.h. auf eine Tangente in der Stößel-Anlagestelle des Kurvenstücks) gerichtet ist, sondern der Stößel das Kurvenstück abzufahren beginnt, mit der Folge, daß nur noch eine Komponente der Stößelkraft auf das Kurvenstück bzw. den dieses tragenden Reaktionshebelarm wirksam ist. Dabei vergrößert sich gleichzeitig der Abstand des Stößels von der Drehachse des Reaktionshebels, und die Reaktionskraft des Reaktionshebels nimmt plötzlich entsprechend ab. Anschließend ist die Taste - entsprechend der klassischen Klaviermechanik - sehr leicht zu betätigen. Der Stößel kann daher einfach als geradlinige Stange ohne zusätzlichen Hebelarm wie bei der herkömmlichen Stoßzunge der klassischen Klaviermechanik und ohne deren Auslösepuppe, mit der der Hebelarm der Stoßzunge in Berührung kommt, ausgebildet sein, da der zweite Reaktionshebelarm die Auslösefunktion übernimmt. Der hierbei den Stößel um ein mehrteiliges Gelenk zwischen Stößel und Reaktionshebel verschwenkende Reaktionshebelarm ist mit einem Polster versehen, um Anschlaggeräusche, insbesondere bei der Rückstellung des Stößels, zu vermeiden. Ein solches Polster ist jedoch nicht nur aufwendig, sondern ergibt aufgrund seiner Nachgiebigkeit auch keinen genau definierten Auslösepunkt, bei dem der Stößel auf dem Kurvenstück durchzurutschen beginnt, um das plötzliche Nachlassen der Reaktionskraft zu simulieren. Darüber hinaus verliert das Polster nach längerer Zeit seine Nachgiebigkeit, so daß die Dämpfung der Anschlaggeräusche vermindert wird.
Es ist auch bekannt, z.B. aus der US-A-42 17 803, DE-B1-24 26 016 oder der DE-C2-36 01 892, den Stößel starr mit der Taste zu verbinden und ihn entweder insgesamt starr oder elastisch auszubilden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Tastatur der gattungsgemäßen Art anzugeben, die bei geringerem Aufwand geringere Anschlaggeräusche bewirkt und einen definierten Auslösepunkt beibehält.
Erfindungsgemäß ist diese Aufgabe dadurch gelöst, daß in der Ruhelage der unbetätigten Taste der Abstand der Anlagestelle des Stößels am Kurvenstück von der Taste so gewählt ist, daß sich der horizontale Abstand der Anlagestelle von der Drehachse des Reaktionshebels beim Niederdrücken der Taste vergrößert und daß der Stößel nur mit dem Kurvenstück zur Anlage kommt und mit der Taste starr verbunden ist.
Bei dieser Ausbildung wirkt der Stößel nur mit dem Kurvenstück zusammen, um den Reaktionshebel gegen das Gewicht und die Trägheitskraft der Zusatzmasse zu drehen, wobei sich nicht nur der Abstand des Stößels von der Drehachse des Reaktionshebels vergrößert, sondern auch das Kurvenstück von Anfang an mit einer (bei anfänglich vertikaler Lage des Stößels) ständig zur Horizontalbewegungskomponente des Stößels entgegengesetzt gerichteten Bewegungskomponente bewegt wird, so daß ein allein dem Schwenkwinkel der Taste entsprechender Auslenkwinkel des Stößels ausreicht, um das Kurvenstück unter Überschreitung des Auslösepunktes, bei dem der Durchrutscheffekt beginnt, abzufahren. Der Stößel wird daher nicht durch einen Arm des Reaktionshebels mitgenommen. Entsprechend entfällt ein mit dem Stößel zusammenwirkendes Polster an einem Hebelarm des Reaktionshebels, und der Auslösepunkt bleibt unbeeinflußt. Ferner entfällt ein mehrteiliges Drehgelenk zwischen Stößel und Taste.
Vorzugsweise ist dafür gesorgt, daß das Kurvenstück in der Ruhelage der unbetätigten Taste nur durch den am Kurvenstück anliegenden Stößel gegen die durch das Gewicht der Zusatzmasse bewirkte Kraft abgestützt ist und der Stößel in jeder Phase seiner Drehbewegung am Kurvenstück anliegt. Hierbei entfällt auch ein gepolsterter Anschlag für den Reaktionshebel in seiner ersten Endlage. Die durch den Wegfall des Anschlags für den Reaktionshebel in seiner ersten Ruhelage bestehende Gefahr, daß der Stößel von dem Gleitstück abrutscht und sich der Reaktionshebel unter dem Gewicht der Zusatzmasse zurückdreht, so daß sich bei der Rückbewegung der Taste Stößel und Reaktionshebel blockieren, wird durch die ständige Anlage des Stößels am Kurvenstück in jeder Phase seiner Drehbewegung vermieden. Sodann kommt man ohne Einstelleinreichtung für den Ausgleich eines Spiels zwischen den beiden Berührungsflächen von Stößel und Kurvenstück in der ersten Endlage des Reaktionshebels aus, weil ein solches Spiel wegen des für diese Endlage fehlenden Anschlags durch das Gewicht der Zusatzmasse selbsttätig ausgeglichen wird.
Sodann ist es günstig, wenn die vom Stößel abzufahrende Oberfläche des Kurvenstücks einen zur Drehachse des Reaktionshebels parallelen Knick aufweist, wobei die an den Knick angrenzenden Abschnitte der Oberfläche eben oder nach oben gewölbt sind und einen überstumpfen Winkel bilden und der eine Abschnitt näher als der andere bei der Drehachse des Reaktionshebels liegt. Durch diesen Knick spürt der Spieler deutlich den Übergang bzw. Auslösepunkt von einem hohen zu einem niedrigen Tastenwiderstand.
Stattdessen ist es auch möglich, daß das Kurvenstück in seiner ganzen Länge stetig gebogen ist. Auf diese Weise ist es gewünschtenfalls möglich, einen besonders weichen Durchrutscheffekt, d.h. Übergang von einem hohen zu einem niedrigen Tastenwiderstand zu erzielen.
Der Stößel kann in der Ruhelage der unbetätigten Taste mit seiner freien Endfläche nur an dem der Drehachse des Reaktionshebels zunächstliegenden Abschnitt der Oberfläche des Kurvenstücks anliegt. Dadurch wird vermieden, daß der Durchrutscheffekt zu früh und zu deutlich spürbar wird, wenn die Anlagestelle des Stößels anfänglich zu dicht bei der Übergangsstelle, wie dem Knick, liegt, z.B. wenn der anfängliche Tastenwiderstand dadurch einstellbar ausgebildet ist, daß der Abstand der Längsachse des Stößels von der Drehachse des Reaktionshebels einstellbar ist.
Wenn hierbei die Abstände der Längsachsen aller Stößel von einer gemeinsamen Drehachse aller Reaktionshebel gemeinsam verstellbar sind, ermöglicht dies eine besonders einfache gemeinsame und gleiche Einstellung des anfänglich bei der Tastenbetätigung auftretenden Tastenwiderstands.
Ferner kann jeder Stößel elastisch biegsam sein, insbesondere Federstahlblech aufweisen. Er biegt sich dann beim Einsetzen des Durchrutscheffekts geringfügung durch und trägt damit zu einer raschen Verminderung des Tastenwiderstands während des Durchrutschens bei.
Sodann kann dafür gesorgt sein, daß der Abstand der Längsachse des Stößels von der Drehachse des Reaktionshebels durch einen seitlich auf den Stößel einwirkenden und diesen seitlich wegbiegenden Exzenter oder Schieber einstellbar ist, um den bei der Betätigung anfänglichen Tastenwiderstand auf einfache Weise einzustellen.
Alternativ kann die Einstellung des Tastenwiderstands dadurch erreicht werden, daß die Lager der Reaktionshebel-Drehachse quer zur Ebene der unbetätigten Stößel verschiebbar sind.
Eine Weiterbildung kann darin bestehen, daß das Kurvenstück ein elastisch biegsamer Streifen ist, dessen einer Endabschnitt auf einer Stützfläche des Reaktionshebels befestigt ist und dessen anderer Endabschnitt in der Drehebene des Reaktionshebels von diesem absteht, und der Stößel in der Ruhelage der betätigten Taste auf dem vorstehenden Endabschnitt des Kurvenstücks aufsitzt. Wenn der Stößel bei dieser Ausbildung den nicht abgestützten Endabschnitt des elastischen Kurvenstücks erreicht, wird auf diese Weise ein plötzliches Nachlassen des Tastenwiderstandes infolge des elastischen Nachgebens des Kurvenstücks im Bereich des nicht abgestützten Endabschnitts erreicht. Wenn das Kurvenstück außerdem einen Knick aufweist, bewirkt das Überschreiten des Knicks ein zusätzliches, plötzliches Nachlassen des Tastenwiderstandes infolge der elastischen Durchbiegung des Gleitstücks. Wenn auch der Stößel elastisch biegsam ist, überlagert sich dessen Durchbiegung der Durchbiegung des Kurvenstücks mit der Folge, daß der Tastenwiderstand besonders stark nachgibt. Wenn die Taste bis zu einem unteren Anschlag niedergedrückt wird, bewegt sich der Reaktionshebel mit der Zusatzmasse bis zur oberen Endlage und fällt anschließend wieder etwas zurück, um sich schließlich mit dem elastischen Endabschnitt des Kurvenstücks bei immer noch niedergedrückter Taste am Stößel anzulegen. Auf diese einfache Weise wird ein unangenehmer Rückschlag des Reaktionshebels auf die Taste abgefedert. Außerdem wird dadurch der Reaktionshebel in einer Lage gehalten, die ein rasches Repetieren ermöglicht, ähnlich wie ein Hammer eines Klaviers in einer seiner ihm zugeordneten Saite nahen Stellung.
Alternativ kann das Kurvenstück im wesentlichen über seine ganze Länge durch den Reaktionshebel unterstützt sein.
Um ein gegebenenfalls störendes Nachschwingen des Reaktionshebels beim Erreichen seiner Endlage nach der Freigabe der Taste zu vermeiden, kann der Reaktionshebel mit einem Schwingungsdämpfer zusammenwirken, der freie Schwingungen des Reaktionshebels um seine Drehachse dämpft.
Eine einfache Ausgestaltung des Schwingungsdämpfers kann darin bestehen, daß er mit dem Reaktionshebel in reibender Berührung steht. Dies ergibt eine Dämpfung durch Reibung.
Hierbei kann der Schwingungsdämpfer eine am Reaktionshebel unter Vorspannung anliegende Blattfeder sein. Dies ergibt eine besonders einfache Ausbildung des Schwingungsdämpfers.
Wenn der Schwingungsdämpfer an einer zur Drehachse des Reaktionshebels konzentrischen Oberfläche des Reaktionshebels anliegt, ist der Reibungswiderstand und damit die Dämpfung in jeder Drehwinkellage des Reaktionshebels gleich.
Die eine der beiden aneinander anliegenden Oberflächen von Kurvenstück und Stößel kann glatt und die andere durch ein Polster gebildet sein, das vorzugsweise aus einer Vertiefung vorsteht. Das Polster trägt zur Geräuschdämpfung bei und läßt sich bei der Tastenbetätigung mit geringer Reibung auf der glatten Oberfläche verschieben, so daß der Tastenwiderstand nur unmaßgeblich durch die Reibung beeinflußt wird. Der geringe Reibungswiderstand zwischen Polster und Kurvenstück trägt ferner zur Erhöhung der Lebensdauer des Polsters bei. Die Aufnahme des Polsters in eine Vertiefung sorgt für einen sicheren Halt des Polsters.
Die Erfindung und ihre Weiterbildungen werden nachstehend anhand schematischer Zeichnungen bevorzugter Ausführungsbeispiele näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 und 2
eine Seitenansicht eines Teils eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Tastatur in verschiedenen Betriebsstellungen, teilweise im Schnitt,
Fig. 1a
ein Kurvenstück eines Reaktionshebels der Tastatur nach den Fig. 1 und 2 in etwas größerem Maßstab,
Fig. 1b
einen Teil eines Stößels der Tastatur nach den Fig. 1 und 2 in etwas größerem Maßstab,
Fig. 3 und 4
eine Seitenansicht eines Teils eines zweiten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Tastatur bei verschiedenen Lageeinstellungen des Reaktionshebels, teilweise im Schnitt,
Fig. 5 und 6
eine Seitenansicht eines Teils eines dritten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Tastatur bei verschiedenen Lageeinestellungen des Stößels, teilweise im Schnitt,
Fig. 7
eine Seitenansicht eines Teils eines vierten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Tastatur, teilweise im Schnitt,
Fig. 8
eine Seitenansicht eines Teils eines fünften Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Tastatur, teilweise im Schnitt, und
Fig. 9
ein weiteres abgewandeltes Kurvenstück des Reaktionshebels.
Bei der Tastatur nach den Fig. 1 und 2 ist jede Taste 1 zur Betätigung eines nicht dargestellten elektrischen Schaltelements um eine horizontale Drehachse 2 gegen die Kraft einer Rückholfeder 3 schwenkbar gelagert.
An der Unterseite des Betätigungshebelarms der Taste 1 steht ein Stößel 4 in der Schwenkebene der Taste 1 etwa senkrecht von der Taste 1 ab. Der Stößel 4 ist starr und einteilig mit der Taste 1 ausgebildet, kann jedoch auch starr, d.h. ohne Drehgelenk, an der Taste 1 befestigt sein. An seinem freien Ende ist der Stößel 4 mit einer axialen Vertiefung 5 (Fig. 1b) versehen, in der ein aus Filz bestehendes Polster 6 eingebettet ist und axial vorsteht.
In der in Fig. 1 dargestellten Ruhelage der unbetätigten Taste 1 wird die Taste 1 durch die Kraft der Rückholfeder 3 gegen einen gepolsterten Anschlag 7 und in der in Fig. 2 dargestellten Ruhelage bei betätigter Taste durch die Betätigungskraft gegen einen gepolsterten Anschlag 8 gedrückt.
Unterhalb der Taste 1 ist ein Reaktionshebel 9 in der gleichen Ebene wie die Taste 1 um eine zur Drehachse 2 der Taste 1 parallele Drehachse 10 schwenkbar gelagert. Der Reaktionshebel 9 hat einen längeren Hebelarm 11 und einen kürzeren Hebelarm 12, die etwa entgegengesetzt gerichtet und beiderseits der Drehachse 10 angeordnet sind. Der längere Hebelarm 11 ist an seinem freien Ende mit einer Zusatzmasse 13 (bzw. einem Gewichtsstück) aus einem spezifisch sehr viel schwereren Material, vorzugsweise Blei, als das Material des Reaktionshebels 9, das vorzugsweise aus Kunststoff besteht, versehen. Während die Drehachse 10 des Reaktionshebels 9 auf der der Drehachse 2 der Taste 1 abgewandten Seite des Stößels 4 liegt, ragt der längere Hebelarm 11 des Reaktionshebels 9 von der dem Stößel 4 abgekehrten Seite der Drehachse 10 weg.
Auf der Oberseite des kurzen Hebelarms 12 des Reaktionshebels 9 ist ein abgeknicktes Kurvenstück 14 (siehe insbesondere Fig. la) in Form eines Streifens aus Federstahlblech mit seinem einen Endabschnitt 15 befestigt, so daß der kurze Hebelarm 12 diesen Endabschnitt 15 abstützt, während der über das freie Ende des Hebelarms 12 hinausragende freie Endabschnitt 16 des Kurvenstücks 14 frei biegsam ist. Die Oberseiten der beiden Endabschnitte 15 und 16, die beiderseits des Knicks 17 des Kurvenstücks 14 liegen, bilden einen überstumpfen Winkel und sind der Unterseite der Taste 1 zugekehrt. Die Oberseite des Kurvenstücks 14 ist glatt poliert und die Lage des Kurvenstücks 14 so gewählt, daß der Stößel 4 in der in Fig. 1 dargestellten Ruhelage der unbetätigten Taste 1 mit seiner freien, durch das Polster 6 gebildeten Endfläche nur an dem Endabschnitt 15 anliegt und der Abstand der Anlagestelle des Stößels 4 am Kurvenstück 14 von der (Unterseite der) Taste 1 größer als der Abstand der Drehachse 10 von der Taste 1 ist. Der auf dem kurzen Hebelarm 12 des Reaktionshebels 9 befestigte Endabschnitt 15 des Kurvenstücks 14 verläuft in der Ruhelage der unbetätigten Taste 1 nach Fig. 1 etwa horizontal.
An einem Gestell 18 der Tastatur ist ein Schwingungsdämpfer 19 in Form einer nach oben gewölbten Blattfeder mit ihrem einen Ende befestigt. Die Blattfeder 19 steht unter Vorspannung in reibender Berührung mit einer zur Drehachse 10 des Reaktionshebels 9 konzentrischen Oberfläche 20 des Reaktionshebels 9, um Schwingungen des Reaktionshebels 9 vornehmlich in der Endlage nach Fig. 1, aber auch in der Endlage nach Fig. 2 zu dämpfen.
Wenn die Taste 1 betätigt, d.h. niedergedrückt wird, so daß sie sich im Uhrzeigersinn um die Drehachse 2 dreht, drückt die untere Endfläche des Stößels 4 bzw. des Polsters 6 gegen den Endabschnitt 15 des Kurvenstücks 14. Dadurch wird der Reaktionshebel 9 entgegen dem Uhrzeigersinn um seine Drehachse 10 im wesentlichen gegen das Gewicht und die Massenträgheit der Zusatzmasse 13, übersetzt im Verhältnis der effektiven Hebelarmlängen, d.h. der horizontalen Abstände der Anlagestelle des Stößels 4 am Kurvenstück 14 und des Massenschwerpunkts von Hebelarm 11 und Zusatzmasse 13 von der Drehachse 10, geschwenkt. Diese Schwenk- oder Drehbewegung des Reaktionshebels 9 wird durch einen gepolsterten Anschlag 21 begrenzt, an dem der Reaktionshebel 9 mit seinem Hebelarm 11 in der unteren, durch den Anschlag 8 bestimmten Endlage der Taste 1 anschlägt.
Während dieser Drehbewegung der Taste 1 und des Reaktionshebels 9 bewirken in einer ersten Phase im wesentlichen das Gewicht und die Massenträgheit der Zusatzmasse 13 einen hohen Tastenwiderstand, bis sich einerseits die Taste und damit auch der Stößel 4 und andererseits der Reaktionshebel 9 so weit gegensinnig gedreht haben, daß der Stößel 4 mit seiner Endfläche plötzlich über den Knick 17 hinwegrutscht und auf der Oberseite des Endabschnitts 16 entlanggleitet. Dies empfindet der Spieler als eine plötzliche Abnahme des Tastenwiderstands, wie er auch bei der Tastatur eines herkömmlichen Klaviers auftritt. Diese Abnahme des Tastenwiderstands wird noch dadurch gesteigert, daß sich der Endabschnitt 16 des elastischen Kurvenstücks 14 unter dem Tastendruck etwas durchbiegt. Außerdem vergrößert sich der horizontale Abstand der Anlagestelle des Stößels 4 am Kurvenstück 14 von der Drehachse 10 entsprechend dem Drehwinkel der Taste 1, was ebenfalls zur Verminderung des Tastenwiderstands führt, da sich das Übersetzungsverhältnis der effektiven Hebelarmlängen verringert, wobei die effektive Hebelarmlänge, mit der die Zusatzmasse 13 bestrebt ist, den Reaktionshebel 9 im Uhrzeigersinn zu drehen, weitgehend konstant bleibt.
Wie schon erwähnt, ist bereits in der Ruhelage der unbetätigten Taste 1 nach Fig. 1 der Abstand der Anlagestelle des Stößels 4 am Kurvenstück 14 von der Taste 1 größer als der Abstand der Taste 1 von der Drehachse 10 des Reaktionshebels 9. Außerdem kommt der Stößel 4 in jeder Phase seiner Drehbewegung nur mit dem Kurvenstück 14 zur Anlage. Dies hat zur Folge, daß sich der horizontale Abstand des Kurvenstücks 14 von der Drehachse 10 im Verlaufe der Drehbewegung des Reaktionshebels 9 beim Niederdrücken der Taste 1 relativ rasch verringert, wobei sich die Relativgeschwindigkeiten von Polster 6 und Kurvenstück 14 addieren, was ebenfalls dazu beiträgt, den Übergang von hohem zu niedrigem Tastenwiderstand nach Art eines Durchrutscheffekts für den Spieler deutlicher spürbar zu machen. Da der Stößel 4 nur das Kurvenstück 14 berührt, treten keine störenden Anschlaggeräusche auf, insbesondere bei der Rückbewegung der Taste 1 in die Ruhelage nach Fig. 1, wie im Falle eines Anschlags des Stößels 4 an der ihm benachbarten Seite des Reaktionshebels 9. In der Ruhelage nach Fig. 1 liegt der Reaktionshebel 9 mit dem Kurvenstück 14 aufgrund des durch die Zusatzmasse 13 bewirkten Drehmoments, da die Drehbewegung des Reaktionshebels 9 in dieser Lage durch keinen zusätzlichen Anschlag begrenzt ist, an der Endfläche des Stößels 4 ohne Spiel an, so daß auch keine Einrichtung zum Ausgleichen eines derartigen Spiels erforderlich ist.
Der Schwingungsdämpfer 19 sorgt für eine Dämpfung etwaiger Drehschwingungen des Reaktionshebels 9 um die Drehachse 10 in der Ruhelage der Taste 1 nach Fig. 2, wenn sie weiterhin niedergedrückt gehalten wird, oder auch in der Ruhelage nach Fig. 1, nachdem die Taste 1 in diese Ruhelage zurückgekehrt ist.
Die Tastatur nach den Fig. 3 und 4 unterscheidet sich von der nach den Fig. 1 und 2 im wesentlichen nur dadurch, daß der Stößel 4' über den größten Teil seiner Länge als Blattfeder aus Federstahlblech ausgebildet ist und die Lager 22 der Drehachse 10, von denen nur ein Lager 22 dargestellt ist, gemeinsam um den Betrag f relativ zu dem Gestell 18 horizontal verschiebbar sind, so daß die kleinste effektive Länge d des kurzen Hebelarms 12 durch eine Verschiebung der Lager 22 und damit der Drehachse 10 des Reaktionshebels 9 nach rechts auf den Maximalbetrag d' = d + f vergrößert werden kann, während die effektive Länge des längeren Hebelarms 11 konstant bleibt. Auf diese Weise läßt sich das Übersetzungsverhältnis des Reaktionshebels 9 und damit der Tastenwiderstand auch beim Spielen (während der Betätigung der Tastatur) auf den gewünschten Wert einstellen. So ist der Tastenwiderstand bei der Lageeinstellung nach Fig. 3 größer als bei der Lageeinstellung nach Fig. 4. Aufgrund der elastischen Biegsamkeit des Stößels 4' biegt sich dieser beim Niederdrücken, sobald der Durchrutscheffekt eintritt, insbesondere nach Überschreitung des Knicks 17, seitlich von der Drehachse 10 weg, so daß sich die Elastizität des Stößels 4' mit der des Kurvenstücks 14 überlagert und dadurch ein besonders ausgeprägter Durchrutscheffekt nach Überschreitung des Knicks 17 erreicht wird.
Die Tastatur nach den Fig. 5 und 6 unterscheidet sich von der nach den Fig. 3 und 4 im wesentlichen nur dadurch, daß anstelle der verschiebbaren Lager 22 ein Exzenter 23 vorgesehen ist, durch dessen Drehung der Stößel 4' seitlich von der Drehachse 10 des Reaktionshebels 9 um den Betrag f weggedrückt wird, so daß sich auch hier die effektive Länge d des kurzen Hebelsarms 12 um den Betrag f auf d' vergrößern läßt.
Die Tastatur nach Fig. 7 unterscheidet sich von der nach den Fig. 5 und 6 lediglich dadurch, daß anstelle des Exzenters 23 ein Schieber 24 vorgesehen ist, der an einem mit dem Stößel 4' verbundenen Winkelstück 25 oder unmittelbar am Stößel 4' angreift und den Stößel 4' durch Horizontalverschiebung des Schiebers 24 um den Betrag f von der Drehachse 10 wegbiegen kann.
Die verschiebbaren Lager 22 nach den Fig. 3 und 4, der Exzenter 23 nach den Fig. 5 und 6 und der Schieber 24 nach Fig. 7 sind stufenlos einstellbar und in der jeweils eingestellten Lage feststellbar.
Die Tastatur nach Fig. 8 weicht insofern von den bisherigen Ausführungsbeispielen ab, als hier das Kurvenstück 14' praktisch in ganzer Länge vom Hebelarm 12' des Reaktionshebels 9 unterstützt und in ganzer Länge, ohne Knick, nur stetig gebogen ist. Mit einer solchen Formgebung läßt sich ein besonders weicher Durchrutscheffekt erzielen, wobei auf einen elastischen Abschnitt des Kurvenstücks 14' verzichtet werden kann. Auch bei dieser Tastatur kann eine der erwähnten Einstellmöglichkeiten nach den Fig. 3 bis 7 für die effektive Hebelarmlänge d vorgesehen sein.
Fig. 9 stellt ein abgewandeltes Kurvenstück 14" dar, bei dem die Endabschnitte 15' und 16' nach oben leicht gewölbt sind und ebenfalls der Knick 17 vorgesehen ist. Gewünschtenfalls kann dieses Kurvenstück 14" anstelle der Kurvenstücke 14 und 14' vorgesehen sein.
Sodann kann eine Abwandlung darin bestehen, daß ein flacheres Polster als das Polster 6 an der Unterseite des Stößels 4 oder 4' angeklebt wird, wobei die Vertiefung 5 nach Fig. 1b entfällt. Es ist aber auch möglich, die Unterseite des Stößels 4 oder 4' als glatte Oberfläche auszubilden und auf der gesamten Oberseite des Kurvenstücks 14, 14' oder 14" ein flaches Polster aufzukleben oder in einer flachen Vertiefung dieser Oberfläche einzusetzen, so daß es über diese Oberseite hinausragt, wobei das Polster zusätzlich in der Vertiefung verklebt sein kann.
Eine andere nichtdargestellte Abwandlung der dargestellten Tastaturen kann darin bestehen, daß der kurze Hebelarm der Taste 1, an dem die Rückholfeder 3 angreift, verlängert und sowohl der Stößel 4 bzw. 4' als auch der Reaktionshebel 9 in kinematischer Umkehrung auf der Oberseite dieses verlängerten Hebelarms angeordnet werden, wobei der kurze Hebelarm 12 bzw. 12' des Reaktionshebels 9 und der lange Hebelarm 11 auf der gleichen Seite der Drehachse des Reaktionshebels liegen und zum Betätigungsende der Taste 1 hin gerichtet sein müßten.

Claims (18)

  1. Tastatur für eine elektronische Orgel mit Klaviereffekt, bei der jede Taste (1) gegen Federkraft (3) um eine erste horizontale Drehachse (2) schwenkbar gelagert ist und über einen an der Taste (1) angebrachten Stößel (4; 4') bei Betätigung der Taste (1) gegen ein Kurvenstück (14; 14'; 14") an einem um eine zweite horizontale Drehachse (10) schwenkbaren Reaktionshebel (9) drückt und diesen unter Abfahren des Kurvenstücks (14; 14'; 14") zunächst gegen eine große und dann gegen eine kleinere Reaktionskraft aus einer ersten Endlage in eine zweite Endlage schwenkt, wobei die große Reaktionskraft durch die Beschleunigung einer am Reaktionshebel (9) angebrachten Zusatzmasse (13) und die kleinere Reaktionskraft durch eine Zunahme des Abstands (d) der Anlagestelle des Stößels (4; 4') an dem Kurvenstück (14; 14'; 14") von der Drehachse (10) beim Abfahren des Kurvenstücks (14; 14'; 14") bewirkt wird, dadurch gekennzeichnet, daß in der Ruhelage der unbetätigten Taste (1) der Abstand der Anlagestelle des Stößels (4; 4') am Kurvenstück (14; 14'; 14") von der Taste (1) so gewählt ist, daß sich der horizontale Abstand der Anlagestelle von der Drehachse (10) des Reaktionshebels (9) beim Niederdrücken der Taste (1) vergrößert und daß der Stößel (4; 4') nur mit dem Kurvenstück (14; 14'; 14") zur Anlage kommt und mit der Taste (1) starr verbunden ist.
  2. Tastatur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kurvenstück (14; 14'; 14") in der Ruhelage der unbetätigten Taste (1) nur durch den am Kurvenstück (14; 14'; 14") anliegenden Stößel (4, 4') gegen die durch das Gewicht der Zusatzmasse (13) bewirkte Kraft abgestützt ist und der Stößel in jeder Phase seiner Drehbewegung am Kurvenstück anliegt.
  3. Tastatur nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die vom Stößel (4; 4') abzufahrende Oberfläche des Kurvenstücks (14; 14") einen zur Drehachse (10) des Raktionshebels (9) parallelen Knick (17) aufweist, wobei die an den Knick (17) angrenzenden Abschnitte (15, 16; 15'; 16') der Oberfläche eben oder nach oben gewölbt sind und einen überstumpfen Winkel bilden und der eine Abschnitt (15; 15') näher als der andere (16; 16') bei der Drehachse (10) des Reaktionshebels (9) liegt.
  4. Tastatur nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Kurvenstück (14'; 14") in seiner ganzen Länge stetig gebogen ist.
  5. Tastatur nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Stößel (4; 4') in der Ruhelage der unbetätigten Taste (1) mit seiner freien Endfläche nur an dem der Drehachse (10) des Reaktionshebels (9) zunächstliegenden Abschnitt (15; 15') der Oberfläche des Kurvenstücks (14; 14'; 14") anliegt.
  6. Tastatur nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand (d) der Längsachse des Stößels (4, 4') von der Drehachse (10) des Reaktionshebels (9) einstellbar ist.
  7. Tastatur nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstände der Längsachsen aller Stößel (4; 4') von einer gemeinsamen Drehachse (10) aller Reaktionshebel (9) gemeinsam verstellbar sind.
  8. Tastatur nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Stößel (4') elastisch biegsam ist.
  9. Tastatur nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Stößel (4') Federstahlblech aufweist.
  10. Tastatur nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand (d) der Längsachse des Stößels (4') von der Drehachse (10) des Reaktionshebels (9) durch einen seitlich auf den Stößel (4') einwirkenden und diesen seitlich wegbiegenden Exzenter (23) oder Schieber (24) einstellbar ist.
  11. Tastatur nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Lager (22) der Reaktionshebel-Drehachse (10) quer zur Ebene der unbetätigten Stößel (4') verschiebbar sind.
  12. Tastatur nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Kurvenstück (14) ein elastisch biegsamer Streifen ist, dessen einer Endabschnitt auf einer Stützfläche des Reaktionshebels (9) befestigt ist und dessen anderer Endabschnitt in der Drehebene des Reaktionshebels (9) von diesem absteht, und daß der Stößel (4; 4') in der Ruhelage der betätigten Taste (1) auf dem vorstehenden Endabschnitt (16) des Kurvenstücks (14) aufsitzt.
  13. Tastatur nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Kurvenstück (14'; 14") im wesentlichen über seine ganze Länge durch den Reaktionshebel (9) unterstützt ist.
  14. Tastatur nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Reaktionshebel (9) mit einem Schwingungsdämpfer (19) zusammenwirkt, der freie Schwingungen des Reaktionshebels (9) um seine Drehachse (10) dämpft.
  15. Tastatur nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwingungsdämpfer (19) mit dem Reaktionshebel (9) in reibender Berührung steht.
  16. Tastatur nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwingungsdämpfer (19) eine am Reaktionshebel (9) unter Vorspannung anliegende Blattfeder ist.
  17. Tastatur nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwingungsdämpfer (19) an einer zur Drehachse (10) des Reaktionshebels (9) konzentrischen Oberfläche (20) des Reaktionshebels (9) anliegt.
  18. Tastatur nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die eine der beiden aneinander liegenden Oberflächen von Kurvenstück (14; 14'; 14") und Stößel (4; 4') glatt und die andere durch ein Polster (6) gebildet ist, das vorzugsweise aus einer Vertiefung (5) vorsteht.
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