EP2372690B1 - Verstellantrieb zum Verstellen der Saitenspannung eines Saiteninstrumentes - Google Patents

Verstellantrieb zum Verstellen der Saitenspannung eines Saiteninstrumentes Download PDF

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EP2372690B1
EP2372690B1 EP10157642A EP10157642A EP2372690B1 EP 2372690 B1 EP2372690 B1 EP 2372690B1 EP 10157642 A EP10157642 A EP 10157642A EP 10157642 A EP10157642 A EP 10157642A EP 2372690 B1 EP2372690 B1 EP 2372690B1
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EP
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gear
adjustment
reduction
drive
string
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GOODBUY CORP SA
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Definitions

  • the present invention relates to a combined manual and motor adjusting drive for adjusting the string tension of a stringed instrument, in particular a guitar according to the features of the preamble of claim 1.
  • Such adjusting drives are known in principle, they gain particular importance in connection with stringed instruments that are equipped with automatic tuning devices.
  • a mood of the musical instrument is executed fully automatically and under the control of a calculation and comparison unit, by such a unit evaluating signals and data recorded by a detector unit and corresponding to an actual actual mood, comparing these with a target mood and corresponding ones Correction and control commands to the drive motor of the adjustment are.
  • the adjusting device is then adjusted by means of the drive motor by motor until the desired tuning of the string is achieved in the desired accuracy.
  • Adjusting drives are designed as a hybrid, in addition to the drive motor and a manually operated actuator, such as a thumbscrew, a lug for a tuning tool or the like., By means of which the vortex on which the tuned string runs, rotated and so the string tension and their mood can be changed.
  • the adjusting drive according to the invention is characterized in that the force transmission member, with which the force is transmitted from the output shaft of the motor to the vortex, is an at least three-stage reduction gear, wherein the first stage is the one which engages the drive motor with its output shaft, the last stage that which transmits the force to the vortex for twisting it. Furthermore, the adjusting drive according to the invention is characterized in that the adjusting element for manual adjustment of the drive acts on a lying between the first and the last stage stage of the reduction gear to force application.
  • the choice of a multi-stage, at least three-stage gearbox allows for a relatively high to be transmitted forces required for tensioning and holding the strings in the required for the desired mood tension, the individual transmission elements comparatively filigree.
  • the multi-stage gives the possibility to pack the individual gear stages very compact to each other and so to realize a very small in its design dimensioned gearbox and thus a particularly small sized adjustment.
  • the entire gear train be designed from all stages for a required self-locking, whereas in an actuation of the actuating element, the frictional forces to be overcome in the gear both in the direction of the vortex and backward in the direction of the uncoupled freely rotating drive motor are low, so that the actuator without a significant additional resistance can be manually operated and moved.
  • the reduction gear is at least four stages, in particular seven stages. More than three, in particular four and also up to seven gear stages allow here even more flexible and in the individual parts smaller dimensioned distribution and arrangement of the entire transmission with the corresponding advantages in terms of a compact space.
  • a spur gear has proven to be particularly advantageous.
  • the reduction gear is designed with advantage as stated in claim 4.
  • a vote on the drive motor taking into account the maximum force applied by the engine and the usual force exerted by a string held in tune to the last gear stage or which is required for pulling and holding the string in the correct pitch and must be applied.
  • values between 3,000: 1 and 4,000: 1, in particular between 3,500: 1 and 4,000: 1, more preferably between 3,770: 1 and 3,780: 1, have proven to be suitable.
  • a suitable reduction of the transmission step (s) between the force introduction of the actuating element and the vortex is advantageously in the range between 30: 1 and 50: 1, in particular between 35: 1 and 45: 1.
  • a stepping motor has proven to be advantageous as a drive motor. This can be driven due to the very precise vorgebaren angle positions without measuring the frequency of the string in a target window, so that then the window of the frequency and the travel are not so large, the mood can be set faster.
  • one aspect of the invention is also a device for automatically tuning a string of a stringed instrument, which usually comprises a detection means for detecting the current tuning of the string, a calculating and comparing unit for comparing the current tuning with a desired tuning and for generating Having actuating signals and containing an adjusting drive as described above, the drive motor can change the string tension depending on the control signals.
  • a further aspect of the invention resides in a stringed instrument, in particular a guitar, which contains an adjusting drive or an automatic tuning device as described above.
  • FIG. 1 an embodiment of an adjusting drive 1 according to the invention is shown, which is to operate both manually and by motor.
  • the adjusting drive is arranged with its essential components in a housing which is formed by a lower housing part 2 and a housing lower part 2 can be placed, the housing lower part 2 substantially closing housing cover 3.
  • a guide sleeve 4 is formed, in which a vortex 5 is guided radially.
  • the vortex 5 has a Aufwickelab Beatles 6, on which a string of the stringed instrument, here a guitar, in particular an electric guitar, runs up with a free end.
  • the vortex 5 is rotated in a conventional manner to wind the string end on the take-up 6 or unwind from this, to vary the string tension and thus their mood.
  • the string end is fixed to the vertebra 5 by means of a combination of a clamping pin 7 and a clamping screw 8.
  • the clamping pin 7 is of the in the FIG. 1 Above darg Congressen end side inserted into the vortex 5, the clamping screw 8 has an internal thread, which with a on the in the FIG. 1
  • the front end shown above corresponds to the outer side of the vortex 5 arranged on the outer side and can attack there for screwing the clamping screw 8.
  • a transverse bore is arranged in a manner not shown, through which the free end of the string can be introduced.
  • the adjustment drive 1 has a motorized adjustment of the rotational position of the vortex 5 via a drive motor 9, which is an electric motor, in this embodiment, a stepper motor.
  • a gear 10 On the output shaft of the drive motor 9, a gear 10 is mounted with a circumferential toothing.
  • This gear meshes with its peripheral teeth with a gear 11 of larger diameter, which forms the first gear stage of a multi-stage reduction gear and is arranged freely rotatable on a first axis.
  • a gear 12 of smaller diameter is firmly connected, which meshes with a freely rotatable on a second axis arranged gear 13 with a larger diameter. This forms a second gear stage of the reduction gear.
  • the gear 13 is fixedly connected to a gear 14 of larger diameter arranged above it on the same second axis, which in turn is connected to a gearwheel 15 which is freely rotatable on a third axis larger diameter meshes, which forms the third gear stage of the reduction gear.
  • a gear 16 With the gear 1 5 is fixedly connected to a gear 16 arranged above it with a smaller diameter.
  • Fixedly connected to the gear 17 is a further gear 18 with a smaller diameter. This meshes with a freely rotatable on the third axis above the gear 16 arranged gear 19 of larger diameter, which forms the fifth gear stage.
  • gear 1 9 Fixedly connected to the gear 1 9 is another gear 20 of smaller diameter. This meshes with a last gear 21 of larger diameter on the second axis above the gear 18 and freely and independently of the latter rotatable about the second axis. This gear forms the sixth gear stage. With this gear 21 is fixedly connected to a same on the same second axis arranged gear 22 which transmits the force in a seventh and final gear stage on a fixedly connected to the vortex gear 23 and drives the vortex so to rotate.
  • the drive force applied by the drive motor 9 is transmitted to the swirl 5 via a multistage (total seven-stage) reduction gear, this reduction gear being a spur gear.
  • the overall reduction ratio is about 3775: 1 and is chosen so that it forms a self-locking for the region of the force applied by the auflaufelabites 6 of the vortex 5 accumulating string or the torque associated therewith. This is necessary because the drive motor 9 is a freewheeling in the de-energized state drive motor, this must also be for the additional drive option of the adjustment drive 1 via a manual drive.
  • gears 10, 11, 12, 13, 14 and 23 are preferably formed of brass or bronze. On the one hand, these materials are sufficiently stable, on the other hand, they allow a proper shrinkage and "self-lubrication" of these gears.
  • the other gears 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21 and 22 are preferably made of steel by means of so-called metal injection molding (MIM). This method allows a comparatively inexpensive production of durable and dimensionally accurate gears with small dimensions.
  • MIM metal injection molding
  • a manual drive shaft 24 is provided, on which a fixed wing 25 is fixed.
  • the wing 25 serves as a handle for rotating and adjusting the hand drive shaft 24.
  • a crown wheel 26 is arranged at the end remote from the wing end of the hand drive shaft 24, arranged.
  • the manual drive shaft 24 protrudes through an opening 27 in the lower housing part 2 in the latter, wherein the crown wheel 26 is positioned within the housing base 2 and meshes with the gear 17 of the fourth gear stage.
  • the hand drive shaft 24 engages the fourth stage of the reduction gear, by operating the blade 25, the manual drive shaft 24 can be rotated and thus a rotation of the vortex 5 for manual adjustment of the string tension can be achieved.
  • This is possible because the attack of the crown wheel 26 of the manual drive shaft 24 takes place at a point in the reduction gear on which neither gear down in the direction of the vortex, still gear upwards in the direction of the drive motor so high clamping or friction forces are present that a manual operation would not be possible. Rather, the forces present in the transmission can be easily overcome and the vortex can be twisted.
  • the reduction of the manual drive shaft 24 (starting from the crown gear 26 on the fourth gear stage to the vortex 5) is about 40: 1, to the motor shaft, starting from the manual drive shaft 24, a translation of about 1: 1 90 given.

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen kombinierten manuellen und motorischen Verstellantrieb zum Verstellen der Saitenspannung eines Saiteninstrumentes, insbesondere einer Gitarre gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
  • Derartige Verstellantriebe sind prinzipiell bekannt, sie gewinnen insbesondere an Bedeutung im Zusammenhang mit Saiteninstrumenten, die mit automatischen Stimmeinrichtungen ausgestattet sind. Bei solchen Onboard-Stimmeinrichtungen wird eine Stimmung des Musikinstrumentes vollautomatisch und gesteuert von einer Rechen- und Vergleichseinheit ausgeführt, indem eine solche Einheit von einer Detektoreinheit aufgenommene, einer tatsächlich Ist-Stimmung entsprechende Signale und Daten auswertet, diese mit einer Soll-Stimmung vergleicht und entsprechende Korrektur- und Steuerbefehle an den Antriebsmotor der Verstelleinrichtung gibt. Die Verstelleinrichtung wird dann mittels des Antriebsmotors motorisch verstellt, bis die Soll-Stimmung der Saite in der gewünschten Genauigkeit erreicht ist.
  • Da jedoch häufig auch bei solchen automatischen Stimmsystemen nach wie vor eine Verstell- bzw. Stimmbarkeit der Saiten von Hand gewünscht ist, müssen die Verstellantriebe als Hybride ausgebildet werden, die neben dem Antriebsmotor auch ein manuell zu bedienendes Stellelement, z.B. eine Flügelschraube, einen Ansatzzapfen für ein Stimmwerkzeug oder dgl. aufweisen, mittels dessen der Wirbel, auf dem die zu stimmende Saite aufläuft, gedreht und so die Saitenspannung und ihre Stimmung verändert werden kann.
  • Ein Beispiel eines solchen Verstellantriebes ist in der WO 2005/114647 A1 offenbart. Dort wird der Ausgang einer Motorbaueinheit auf ein unmittelbar auf der Welle eines als Handstellantrieb dienenden Flügelrades angeordnetes Zahnrad mit Stirnradübertragung übertragen, ein auf derselben Welle angeordnetes Schneckenrad überträgt dann seinerseits die Kraft auf ein mit dem Wirbel verbundenes weiteres Zahnrad.
  • Die dort gezeigte Anordnung ist so gewählt, dass aufgrund der Kombination des Schneckenrades und des Stirnrades an dem Wirbel eine Selbsthemmung des Antriebes erreicht wird, d.h. dass aufgrund der von der Saite auf den Wirbel ausgeübten Zugkraft und des damit verbundenen Drehmomentes kein Abwickeln der Saite von dem Wirbel erfolgen kann, da dieser in seiner Rotationsposition durch die Getriebereibung blockiert ist. Das Drehmoment, das aufgrund der typischerweise vorliegenden Saitenzugkraft auf dem Wirbel lastet, ist mit anderen Worten nicht ausreichend groß, um die hemmenden Haltekräfte des Getriebes zu überwinden.
  • Diese Voraussetzung der Selbsthemmenden ist essentiell für die motorisch und manuell antreibbare Variante, da für die gleichzeitige Möglichkeit einer manuellen Verstellung der Motor selbst in Ruhestellung nicht blockierend sein darf. Ansonsten ließe sich das manuelle Verstellelement ja gerade nicht bewegen, ein manuelles Verstellen des Wirbels wäre nicht möglich.
  • Hinsichtlich der Selbsthemmung erfüllt die in der WO 2005/114647 A1 gezeigte Lösung also bereits die zu stellenden Anforderungen. Allerdings ist der von der gezeigten Lösung insgesamt beanspruchte Bauraum noch sehr groß, was insbesondere eine Nachrüstung bestehender Instrumente mit dicht angeordneten Saiten und Wirbeln erschwert, die Akzeptanz einer solchen Lösung gering sein lässt. Es wird insoweit ein verbesserter kombinierter manueller und motorischer Stellantrieb benötigt, der bei ebenfalls zuverlässiger Selbsthemmung und guter Verstellbarkeit des manuellen Antriebes eine kompakte Bauform erlaubt.
  • Ein solcher Antrieb ist gemäß der Erfindung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 bezeichnet, vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen 2 bis 8 gegeben.
  • In den Ansprüchen 9 und 10 sind als weitere Aspekte der Erfindung einmal eine Vorrichtung zum automatischen Stimmen einer Saite eines Saiteninstrumentes angegeben, die einen neuartigen Verstellantrieb gemäß der Erfindung enthält, andererseits ein Saiteninstrument, welches einen solchen Verstellantrieb aufweist.
  • Der erfindungsgemäße Verstellantrieb zeichnet sich dadurch aus, dass das Kraftübertragungsglied, mit welchem die Kraft von der Ausgangswelle des Motors auf den Wirbel übertragen wird, ein wenigstens dreistufiges Untersetzungsgetriebe ist, wobei die erste Stufe diejenige ist, an der der Antriebsmotor mit seiner Ausgangswelle angreift, die letzte Stufe diejenige, die die Kraft auf den Wirbel zum Verdrehen desselben überträgt. Ferner zeichnet sich der erfindungsgemäße Verstellantrieb dadurch aus, dass das Stellelement zum manuellen Verstellen des Antriebes an einer zwischen der ersten und der letzten Stufe liegenden Stufe des Untersetzungsgetriebes zur Krafteinleitung angreift.
  • Die Wahl eines mehrstufigen, wenigstens dreistufigen Getriebes ermöglicht zum einen trotz hoher zu übertragender Kräfte, die es zum Spannen und Halten der Saiten in der für die gewünschte Stimmung erforderlichen Spannung bedarf, die einzelnen Getriebeelemente vergleichsweise filigran auszulegen. Darüber hinaus gibt die Mehrstufigkeit die Möglichkeit, die einzelnen Getriebestufen sehr kompakt zueinander zu packen und so ein in seiner Bauform äußerst klein dimensioniertes Getriebe und damit einen besonders klein bemessenen Verstellantrieb insgesamt zu realisieren.
  • Aufgrund des Eingriffes des Stellelementes an einer zwischen der ersten und der letzten Stufe liegenden Stufe des Untersetzungsgetriebes kann der gesamte Getriebezug aus allen Stufen für eine erforderliche Selbsthemmung ausgelegt werden, wohingegen bei einer Betätigung des Stellelementes die zu überwindenden Reibkräfte in dem Getriebe sowohl in Richtung des Wirbels als auch rückwärts in Richtung des unbeschaltet frei drehenden Antriebsmotors gering sind, so dass das Stellelement ohne einen wesentlichen zusätzlichen Widerstand von Hand betätigt und bewegt werden kann.
  • Mit Vorteil ist das Untersetzungsgetriebe dabei wenigstens vierstufig, insbesondere siebenstufig. Mehr als drei, insbesondere vier und auch bis zu sieben Getriebestufen erlauben hier eine noch flexiblere und in den Einzelteilen kleiner dimensionierte Aufteilung und Anordnung des gesamten Getriebes mit den entsprechenden Vorteilen hinsichtlich eines kompakten Bauraumes. Zum Erreichen dieses Ziels hat sich ein Stirnradgetriebe als besonders vorteilhaft erwiesen.
  • Um das Ziel einer Selbsthemmung des Gesamtgetriebes bei einer gleichzeitigen Möglichkeit einer manuellen Verstellung zu erzielen, wird das Untersetzungsgetriebe mit Vorteil wie in Anspruch 4 angegeben ausgelegt. Zugleich erfolgt dabei eine Abstimmung auf den Antriebsmotor unter Berücksichtigung der maximal von dem Motor aufbringbaren Kraft und der üblichen Kraft, die von einer in Stimmung gehaltenen Saite auf die letzte Getriebestufe ausgeübt wird bzw. die für das Ziehen und Halten der Saite in korrekter Stimmlage erforderlich ist und aufgebracht werden muss.
  • Hinsichtlich des Untersetzungsverhältnisses der Gesamtuntersetzung haben sich Werte zwischen 3.000 : 1 und 4.000 : 1, insbesondere zwischen 3.500 :1 und 4.000 : 1, besonders bevorzugt zwischen 3.770 : 1 und 3780 : 1 als geeignet herausgestellt. Eine geeignete Untersetzung der zwischen der Krafteinleitung des Stellelementes und dem Wirbel liegenden Getriebestufe(n) liegt mit Vorteil im Bereich zwischen 30 : 1 und 50 : 1, insbesondere zwischen 35 : 1 und 45 : 1.
  • Hinsichtlich der Krafteinleitung des Stellelementes hat sich bei einem siebenstufigen Untersetzungsgetriebe eine Krafteinleitung an der vierten Getriebestufe als geeignet erwiesen.
  • Insbesondere für eine sehr genaue Stimmung, aber auch für ein schnelles Erreichen einer in einem Zielfenster für eine genaue Stimmung liegenden Anfangsstimmung hat sich die Verwendung eines Schrittmotors als Antriebsmotor als vorteilhaft erwiesen. Dieser kann aufgrund der sehr genau vorgebaren Winkelpositionen bereits ohne eine Messung der Frequenz der Saite in ein Zielfenster gefahren werden, so dass anschließend das Fenster der Frequenz und auch der Stellweg nicht so groß sind, die Stimmung schneller eingestellt werden kann.
  • Wie bereits zuvor erwähnt ist ein Aspekt der Erfindung auch eine Vorrichtung zum automatischen Stimmen einer Saite eines Saiteninstrumentes, die in üblicherweise ein Detektionsmittel zum Feststellen der aktuellen Stimmung der Saite, eine Rechen- und Vergleichseinheit zum Vergleichen der aktuellen Stimmung mit einer Sollstimmung und zum Erzeugen von Stellsignalen aufweist und die einen wie oben beschriebenen Verstellantrieb enthält, dessen Antriebsmotor abhängig von den Stellsignalen die Saitenspannung verändern kann.
  • Schließlich besteht ein weiterer Aspekt der Erfindung in einem Saiteninstrument, insbesondere einer Gitarre, die einen wie oben beschriebenen Verstellantrieb bzw. eine Vorrichtung zum automatischen Stimmen wie vorstehend genannt enthält.
  • Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der beigefügten Figur. Es zeigt:
    • Fig. 1
    einen erfindungsgemäßen Verstellantrieb in einem Ausführungsbeispiel in einer Explosionsdarstellung.
  • In der einzigen Figur 1 ist ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verstellantriebes 1 gezeigt, der sowohl manuell als auch motorisch zu bedienen ist. Der Verstellantrieb ist mit seinen wesentlichen Komponenten in einem Gehäuse angeordnet, das gebildet wird durch ein Gehäuseunterteil 2 und einen auf dieses Gehäuseunterteil 2 aufsetzbaren, das Gehäuseunterteil 2 im Wesentlichen verschließenden Gehäusedeckel 3. An dem Gehäusedeckel 3 ist eine Führungshülse 4 angeformt, in welcher ein Wirbel 5 radial geführt ist. Der Wirbel 5 weist einen Aufwickelabschnitt 6 auf, auf dem eine Saite des Saiteninstrumentes, hier einer Gitarre, insbesondere einer E-Gitarre, mit einem freien Ende aufläuft. Der Wirbel 5 wird in an sich bekannter Weise rotiert, um das Saitenende auf den Aufwickelabschnitt 6 aufzuwickeln bzw. von diesem abzuwickeln, um die Saitenspannung und damit deren Stimmung zu variieren.
  • Das Saitenende wird an dem Wirbel 5 mittels einer Kombination aus einem Klemmstift 7 und einer Klemmschraube 8 festgelegt. Der Klemmstift 7 wird von der in der Figur 1 oben dargstellten Stirnseite her in den Wirbel 5 eingesetzt, die Klemmschraube 8 weist ein Innengewinde auf, welches mit einem an dem in der Figur 1 oben gezeigten stirnseitigen Ende umfangsseitig an dem Wirbel 5 angeordneten Außengewinde korrespondiert und zum Aufschrauben der Klemmschraube 8 dort angreifen kann. In dem Aufwickelabschnitt 6 ist in nicht näher dargestellter Weise eine Querbohrung angeordnet, durch die das freie Ende der Saite eingeführt werden kann. Auf das so in der Querbohrung liegende Ende der Saite wirkt der Klemmstift von oben her und drückt die Saite gegen ein hier nicht näher dargestelltes Widerlager im Inneren des Wirbels 5 und verklemmt dieses durch die mittels der Klemmschraube 8 auf den Klemmstift 7 aufgebrachten Klemmkräfte.
  • Der Verstellantrieb 1 verfügt für eine motorische Verstellung der Drehposition des Wirbels 5 über einen Antriebsmotor 9, der ein Elektromotor, in diesem Ausführungsbeispiel ein Schrittmotor ist. Auf der Ausgangswelle des Antriebsmotors 9 ist ein Zahnrad 10 mit einer Umfangsverzahnung aufgesetzt. Dieses Zahnrad kämmt mit seiner Umfangsverzahnung mit einem Zahnrad 11 größeren Durchmessers, welches die erste Getriebestufe eines mehrstufigen Untersetzungsgetriebes bildet und auf einer ersten Achse frei rotierbar angeordnet ist. Mit diesem Zahnrad 11 ist ein Zahnrad 12 kleineren Durchmessers fest verbunden, welches mit einem auf einer zweiten Achse frei rotierbar angeordneten Zahnrad 13 mit größerem Durchmesser kämmt. Dieses bildet eine zweite Getriebestufe des Untersetzungsgetriebes. Das Zahnrad 13 ist fest mit einem darüber auf derselben zweiten Achse angeordneten Zahnrad 14 größeren Durchmessers verbunden, welches wiederum mit einem auf einer dritten Achse frei drehbaren Zahnrad 15 größeren Durchmessers kämmt, welches die dritte Getriebestufe des Untersetzungsgetriebes bildet. Mit dem Zahnrad 1 5 ist fest verbunden ein darüber angeordnetes Zahnrad 16 mit kleinerem Durchmesser. Dieses kämmt mit einem weiteren Zahnrad 17 größeren Durchmessers, das oberhalb des Zahnrades 14 auf der zweiten Achse angeordnet ist und die vierte Getriebestufe bildet. Mit dem Zahnrad 17 fest verbunden ist ein weiteres Zahnrad 18 mit kleinerem Durchmesser. Dieses kämmt mit einem auf der dritten Achse frei drehbar oberhalb des Zahnrades 16 angeordneten Zahnrad 19 größeren Durchmessers, das die fünfte Getriebestufe bildet. Mit dem Zahnrad 1 9 fest verbunden ist ein weiteres Zahnrad 20 kleineren Durchmessers. Dieses kämmt mit einem letzten Zahnrad 21 größeren Durchmessers auf der zweiten Achse oberhalb des Zahnrades 18 und frei und unabhängig von letzterem um die zweite Achse drehbar. Dieses Zahnrad bildet die sechste Getriebstufe. Mit diesem Zahnrad 21 ist fest verbunden ist ein oberhalb desselben auf der gleichen zweiten Achse angeordnetes Zahnrad 22, welches in einer siebten und letzten Getriebestufe die Kraft auf ein mit dem Wirbel fest verbundenes Zahnrad 23 überträgt und den Wirbel so zum Rotieren antreibt.
  • Auf diese Weise wird die von dem Antriebsmotor 9 aufgebrachte Antriebskraft über ein mehrstufiges (insgesamt siebenstufiges) Untersetzungsgetriebe auf den Wirbel 5 übertragen, wobei dieses Untersetzungsgetriebe ein Stirnradgetriebe ist. Das Gesamtuntersetzungsverhältnis liegt dabei bei etwa 3775 : 1 und ist so gewählt, dass es für den Bereich der von der auf dem Aufwickelabschnitt 6 des Wirbels 5 auflaufenden Saite aufgebrachten Kraft bzw. des damit zusammenhängenden Drehmomentes eine Selbsthemmung bildet. Dies ist erforderlich, da der Antriebsmotor 9 ein im stromlosen Zustand freilaufender Antriebsmotor ist, dies für die zusätzliche Antriebsmöglichkeit des Verstellantriebes 1 über einen manuellen Antrieb auch sein muss.
  • Die besonderen Beanspruchungen und Kräften ausgesetzten Zahnräder 10, 11, 12, 13, 14 und 23 sind bevorzugt aus Messing oder Bronze gebildet. Diese Materialien sind einerseits ausreichend stabil, erlauben andererseits ein passgerechtes Einlaufen und eine "Selbstschmierung" dieser Zahnräder. Die weiteren Zahnräder 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21 und 22 sind bevorzugt mittels sogenannten Metal Injection Moulding (MIM) aus Stahl hergestellt. Dieses Verfahren erlaubt eine vergleichsweise kostengünstige Herstellung haltbarer und formgenauer Zahnräder mit kleinen Dimensionen.
  • Für den wie bereits erwähnten manuellen Antrieb bzw. die manuelle Verstellbarkeit des Verstellantriebes 1 ist eine Handantriebswelle 24 vorgesehen, auf der drehfest ein Flügel 25 festgelegt ist. Der Flügel 25 dient dabei als Griff zum Verdrehen und Verstellen der Handantriebswelle 24. An dem dem Flügel abgewandten Ende der Handantriebswelle 24 ist ein Kronenrad 26 angeordnet.
  • Im zusammengefügten Zustand ragt die Handantriebswelle 24 durch eine Öffnung 27 in dem Gehäuseunterteil 2 in letzteres hinein, wobei das Kronenrad 26 innerhalb des Gehäuseunterteils 2 positioniert ist und mit dem der Zahnrad 17 der vierten Getriebestufe kämmt. Auf diese Weise greift die Handantriebswelle 24 an der vierten Stufe des Untersetzungsgetriebes an, durch Betätigung des Flügels 25 kann die Handantriebswelle 24 verdreht und damit eine Verdrehung des Wirbels 5 zur manuellen Verstellung der Saitenspannung erreicht werden. Dies ist deshalb möglich, da der Angriff des Kronenrades 26 der Handantriebswelle 24 an einem Punkt in dem Untersetzungsgetriebe erfolgt, an dem weder getriebeabwärts in Richtung des Wirbels, noch getriebeaufwärts in Richtung des Antriebsmotors so hohe Klemm- bzw. Reibkräfte vorliegen, dass eine manuelle Betätigung nicht möglich wäre. Vielmehr können die dort vorliegenden Kräfte im Getriebe einfach überwunden und der Wirbel kann verdreht werden.
  • Ist die gewünschte Drehposition des Wirbels erreicht und damit die Stimmung der Saite, so sorgt die Selbsthemmung des gesamten siebenstufigen Getriebes für einen sicheren Halt der Position ohne ein erneutes Abwickeln der Saite im Aufwickefabschnitt 6.
  • Die Untersetzung von der Handantriebswelle 24 (ausgehend von dem Kronenrad 26 über die vierte Getriebestufe bis hin zum Wirbel 5) beträgt dabei etwa 40 : 1, bis zur Motorwelle ist ausgehend von der Handantriebswelle 24 eine Übersetzung von etwa 1 :1 90 gegeben.
  • Aus der voranstehenden Beschreibung ist noch einmal deutlich geworden, welche erheblichen Vorteile die erfindungsgemäße Lösung mit sich bringt. Sie erlaubt einerseits eine äußerst kompakte Bauform des erfindungsgemäßen manuell wie motorisch verstellbaren Verstellantriebes, sichert andererseits durch die zuverlässige Selbsthemmung des Getriebes den exakten Halt der nach Verstellen der Drehwinkelposition des Wirbels eingestellten Position und ermöglicht durch die geschickte Anordnung des Eingriffes des Kronenrades am Ende der Handantriebswelle eine einfache manuelle Verstellbarkeit.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Verstellantrieb
    2
    Gehäuseunterteil
    3
    Gehäusedeckel
    4
    Führungshülse
    5
    Wirbel
    6
    Aufwickelabschnitt
    7
    Klemmstift
    8
    Klemmschraube
    9
    Antriebsmotor
    10
    Zahnrad
    11
    Zahnrad
    12
    Zahnrad
    13
    Zahnrad
    14
    Zahnrad
    15
    Zahnrad
    16
    Zahnrad
    17
    Zahnrad
    18
    Zahnrad
    19
    Zahnrad
    20
    Zahnrad
    21
    Zahnrad
    22
    Zahnrad
    23
    Zahnrad
    24
    Handantriebswelle
    25
    Flügel
    26
    Kronenrad
    27
    Öffnung

Claims (10)

  1. Kombinierter manueller und motorischer Verstellantrieb zum Verstellen der Saitenspannung eines Saiteninstrumentes, insbesondere einer Gitarre, mit einem Wirbel (5) zum Auf- bzw. Abwickeln einer darauf auflaufenden Saite, einem Antriebsmotor (9), insbesondere Elektromotor, einem Kraftübertragungsglied zum Übertragen einer von dem Antriebsmotor (9) erzeugten Antriebskraft auf den Wirbel (5) zum Verdrehen desselben und einem von Hand zu bedienenden Stellelement (24, 25, 26), welches mit dem Kraftübertragungsglied koppelt für eine manuelle Verstellbarkeit der Drehposition des Wirbels (5), dadurch gekennzeichnet, dass das Kraftübertragungsglied ein wenigstens dreistufiges Untersetzungsgetriebe (11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 9 9, 20, 21, 22, 23) ist mit einer ersten Getriebestufe (11), an der der Antriebsmotor (9) mit einer Ausgangswelle angreift und einer letzten Getriebestufe (22, 23), die an dem Wirbel (5) zum Verdrehen desselben angreift, und dass das Stellelement (24, 25, 26) an einer zwischen der ersten (11) und der letzten (22, 23) Getriebestufe liegenden Getriebestufe (17, 18) des Untersetzungsgetriebes (11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23) zur Krafteinleitung eingreift.
  2. Verstellantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Untersetzungsgetriebe (11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23) wenigstens vierstufig, insbesondere siebenstufig, ist.
  3. Verstellantrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Untersetzungsgetriebe (11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23) ein Stirnradgetriebe ist.
  4. Verstellantrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gesamtuntersetzung des Untersetzungsgetriebes (11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23) und die Untersetzungsverhältnisse der einzelnen Getriebestufen so gewählt und auf den Antriebsmotor (9) abgestimmt sind, dass aufgrund der Gesamtuntersetzung des Untersetzungsgetriebes (11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23) sich eine Selbsthemmung ergibt, das Stellelement (24, 25, 26) jedoch von Hand bewegt werden kann, um den Wirbel (5) manuell zu verdrehen.
  5. Verstellantrieb nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Gesamtuntersetzung des Untersetzungsgetriebes (11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23) zwischen 3000:1 und 4000:1, insbesondere zwischen 3500:1 und 4000:1, insbesondere zwischen 3770:1 und 3780:1 beträgt.
  6. Verstellantrieb nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Untersetzung der zwischen der Krafteinleitung des Stellelementes (24, 25, 26) und dem Wirbel (5) liegenden Getriebestufe(n) (17, 18, 19, 20, 21, 22, 23) im Bereich zwischen 30:1 und 50:1, insbesondere zwischen 35:1 und 45:1 liegt.
  7. Verstellantrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Untersetzungsgetriebe (11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23) siebenstufig ist und dass die Krafteinleitung des Stellelementes (24, 25, 26) an der vierten Getriebestufe (17, 18) erfolgt.
  8. Verstellantrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsmotor (9) ein Schrittmotor ist.
  9. Vorrichtung zum automatischen Stimmen einer Saite eines Saiteninstrumentes mit einem Detektionsmittel zum Festellen der aktuellen Stimmung der Saite, einer Rechen- und Vergleichseinheit zum Vergleichen der aktuellen Stimmung mit einer Sollstimmung und Erzeugen von Stellsignalen, gekennzeichnet durch einen Verstellantrieb (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, der abhängig von den Stellsignalen über den Antriebsmotor (9) die Saitenspannung verändern kann.
  10. Saiteninstrument, insbesondere Gitarre, mit einem Verstellantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 8 oder mit einer Vorrichtung zum automatischen Stimmen nach Anspruch 9.
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