NL1003298C1

NL1003298C1 - Kettle drum with tunable skin - has electro-hydraulic control system with hydraulic pipe and electric motor operated by foot switches

Info

Publication number: NL1003298C1
Application number: NL1003298A
Authority: NL
Inventors: Leendert Willem Cornelis Jong
Original assignee: Applied Power Inc
Priority date: 1996-06-07
Filing date: 1996-06-07
Publication date: 1997-12-10
Also published as: NL1003298A1

Abstract

The drum (1) includes an inverted conical kettle (3) and is covered with a drum skin. The kettle is supported by a ring (4,5) which has three legs (2). The circumference of the skin is mounted on a circular pipe element (11). The pipe element is linked by a hydraulic pipe (17) to a pressure meter (15) on the side of the drum and to a cylinder assembly (12). The cylinder assembly (12) is mounted on a common carrier plate, together with an electric motor (6) and a pressure sensor (32). The supply to the motor is controlled by a power supply unit (13). The power supply is controlled by foot operated switches (16,19,22,24) on a board (14).

Description

Korte aanduiding: Trommelinstrument.Short designation: Drum instrument.

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een trommelinstrument, in het bijzonder een pauk, volgens de aanhef van conclusie 1.The present invention relates to a drum instrument, in particular a timpani, according to the preamble of claim 1.

Uit DE 27 54 048 is een pauk volgens de aanhef van 5 conclusie 1 bekend. Het hydraulische systeem van deze bekende pauk omvat een slang, die onder invloed van de vloeistofdruk in de slang kan uitzetten, met name kan de doorsnede van de slang veranderen. De slang ligt tussen het gestel en het eerste ringorgaan van de pauk, welk eerste ringorgaan onder tegen het 10 trommelvel aanligt. Voor het instellen van de vloeistofdruk in de slang is een zuiger-cilindersamenstel voorzien. De arbeidskamer van deze cilinder staat via een leiding in verbinding met de arbeidskamer in de expandeerbare slang. In het aldus gevormde gesloten hydraulische systeem kan een 15 basisdruk worden ingesteld door de zuiger op een bepaalde stand in de cilinder vast te zetten. Dit geschiedt bij de bekende pauk door het met de hand bedienen van een draaiknop. Op deze wijze kan de pauk door de paukenist worden gestemd, uiteraard voor het aanvangen van de muziekuitvoering. Op een drukmeter 2 0 kan de paukenist de druk in het gesloten hydraulische volume aflezen.DE 27 54 048 discloses a timpani according to the preamble of claim 1. The hydraulic system of this known timpani comprises a hose, which can expand under the influence of the liquid pressure in the hose, in particular the diameter of the hose can change. The hose lies between the frame and the first ring member of the timpani, which first ring member rests against the drumhead at the bottom. A piston-cylinder assembly is provided for adjusting the fluid pressure in the hose. The working chamber of this cylinder is connected via a pipe to the working chamber in the expandable hose. In the closed hydraulic system thus formed, a base pressure can be adjusted by locking the piston in a certain position in the cylinder. This is done in the known timpani by manually operating a rotary knob. In this way, the timpani can be tuned by the timpanist, of course before the start of the music performance. On a pressure gauge 2 0, the timpanist can read the pressure in the closed hydraulic volume.

De bekende pauk heeft een aantal nadelen.The known timpani has a number of drawbacks.

Ten eerste laat het hydraulische systeem van de bekende pauk het in de praktijk niet toe tijdens het bespelen van de pauk 25 de spanning van het trommelvel te variëren. Enerzijds heeft de paukenist geen handen vrij om de draaiknop te bedienen, anderzijds is met het bekende systeem geen variatie van de druk mogelijk op een wijze die daarbij de bij het stemmen van de pauk zorgvuldig ingestelde basisdrukinstelling behoudt.Firstly, the hydraulic system of the known timpani does not in practice allow the tension of the drumhead to vary during the playing of the timpani. On the one hand, the timpanist has no hands free to operate the rotary knob, on the other hand, with the known system, no variation of the pressure is possible in a manner which retains the basic pressure setting carefully adjusted during the tuning of the timpani.

30 Ten tweede blijkt de volgens DE 27 54 048 voorgestelde plaatsing van het expandeerbare slangelement nadelig voor de zuiverheid van het geluid van het instrument.Second, the placement of the expandable hose element proposed according to DE 27 54 048 appears to be detrimental to the purity of the sound of the instrument.

De onderhavige uitvinding beoogt bovengenoemde nadelen op te heffen en in het bijzonder een van een hydraulisch systeem 35 voor het regelen van de spanning van het trommelvel voorzien 1003298 - 2 - trommelinstrument te verschaffen, dat probleemloos kan worden bediend, duurzaam is, en een hoge geluidskwaliteit waarborgt.The present invention aims to overcome the above-mentioned drawbacks and in particular to provide a drum instrument provided with a hydraulic system 35 for regulating the tension of the drumhead 1003298-2, which can be operated without problems, is durable and has a high sound quality. guarantees.

Dit oogmerk wordt volgens een eerste aspect van de uitvinding bereikt door een trommel instrument volgens de aanhef 5 van conclusie 1 te verschaffen, dat is gekenmerkt doordat een verplaatsingsaandrijving voor de zuiger van het zuiger-cilindersamenstel is voorzien, omvattende een electromotor, overbrengingsmiddelen die de elektromotor aandrij fmatig verbinden met het zuiger-cilindersamenstel, een motorbesturingseenheid 10 voor het besturen van de elektromotor, en één of meer bedieningsschakelaars voor het verschaffen van ingangssignalen voor de motorbesturingseenheid.This object is achieved according to a first aspect of the invention by providing a drum instrument according to the preamble 5 of claim 1, characterized in that a displacement drive for the piston is provided with the piston-cylinder assembly, comprising an electric motor, transmission means which the electric motor drive to the piston-cylinder assembly, a motor control unit 10 for controlling the electric motor, and one or more control switches for providing input signals to the motor control unit.

Bij voorkeur is de elektromotor een borstelloze wisselstroommotor, bijvoorbeeld een 220 V motor.Preferably, the electric motor is a brushless AC motor, for example a 220 V motor.

15 In een voorkeursuitvoeringsvorm zijn één of meer voetschakelaars voorzien voor het verschaffen van de ingangssignalen van de motorbesturingseenheid.In a preferred embodiment, one or more foot switches are provided for providing the input signals from the motor control unit.

Door de bediening met de voet van de druk in het hydraulische systeem kan de muzikant nu tijdens het spelen de 20 spanning van het trommelvel regelen.By operating the pressure in the hydraulic system with the foot, the musician can now adjust the tension of the drumhead while playing.

Bij voorkeur omvat de motorbesturingseenheid een geheugen voor het vastleggen en oproepen van één of meer standen van de zuiger van het zuiger-cilindersamenstel en is tenminste één voetschakelaar bestemd voor het met de voet variëren van de 25 stand van de zuiger van het zuiger-cilindersamenstel, zodanig dat bij het onbediend zijn van de betreffende voetschakelaar de zuiger terugkeert naar een in het geheugen van de motorbesturingseenheid vastgelegde stand.Preferably, the engine control unit includes a memory for recording and recalling one or more positions of the piston of the piston-cylinder assembly and at least one foot switch is adapted to vary the position of the piston of the piston-cylinder assembly with the foot, such that when the respective footswitch is not actuated, the piston returns to a position stored in the engine control unit's memory.

Voor het bereiken van een hogere geluidskwaliteit dan 30 het trommel instrument volgens DE 27 54 048 is er volgens een tweede aspect van de onderhavige uitvinding in voorzien dat het expandeerbare slangelement is geplaatst tussen het gestel en het tweede ringorgaan. Dit tweede aspect van de onderhavige uitvinding is gebaseerd op het inzicht dat het aanbrengen van 3 5 een hydraulische actuator tussen het onder het trommelvel gelegen eerste ringorgaan en het gestel, zoals bij DE 27 54 048, een ongewenste demping van de trillingen van het trommelvel oplevert 1003298 - 3 - en de geluidskwaliteit nadelig beïnvloed.According to a second aspect of the present invention, in order to achieve a higher sound quality than the drum instrument according to DE 27 54 048, the expandable hose element is arranged between the frame and the second ring member. This second aspect of the present invention is based on the insight that the provision of a hydraulic actuator between the first ring member located under the drumhead and the frame, as in DE 27 54 048, provides an undesired damping of the vibrations of the drumhead 1003298 - 3 - and affected the sound quality.

De uitvinding zal hierna nader worden toelicht aan de hand van de tekening. Daarbij toont: fig. 1 een schematisch aanzicht in perspectief van een 5 pauk volgens de uitvinding, fig. 2 in doorsnede een detail van een voorkeursuitvoeringsvorm van het trommelinstrument volgens de uitvinding, fig. 3 een weergave overeenkomstig fig. 2 waarbij de spanning in het trommelvel hoger is, 10 fig. 4 in langsdoorsnede een voorkeursuitvoeringsvorm van het zuiger-cilindersamenstel voor het instellen en variëren van de druk in het hydraulische systeem, en fig. 5 een bovenaanzicht van de uit twee scharnierbaar aan elkaar gekoppelde delen opgebouwde ringvormige steun van 15 de pauk volgens fig. 2 en 3.The invention will be explained in more detail below with reference to the drawing. In the drawing: Fig. 1 shows a schematic perspective view of a timpani according to the invention, Fig. 2 shows in cross-section a detail of a preferred embodiment of the drum instrument according to the invention, Fig. 3 shows a view according to Fig. 2, in which the voltage in the drumhead is higher, Fig. 4 is a longitudinal section of a preferred embodiment of the piston-cylinder assembly for adjusting and varying the pressure in the hydraulic system, and Fig. 5 is a top view of the annular support of 15 hingedly coupled parts. the timpani according to fig. 2 and 3.

Figuur 1 toont een deel van een pauk volgens de uitvinding, te weten onderstel 1 met drie poten 2, die aan de bovenzijde door een ring 4 met elkaar zijn verbonden, en ketel 20 3, die met een vast daaraan bevestigde ring 5 op de ring 4 steunt (zie fig. 2 en 3) . Verder toont figuur 1 een hydraulisch systeem 10 volgens de uitvinding, dat dient voor het regelen van de spanning van het in figuur 1 niet weergegeven trommelvel van de pauk.Figure 1 shows part of a timpani according to the invention, namely undercarriage 1 with three legs 2, which are connected to each other at the top by a ring 4, and boiler 20, which with a ring 5 fixedly attached thereto on the ring 4 (see fig. 2 and 3). Furthermore, figure 1 shows a hydraulic system 10 according to the invention, which serves to regulate the tension of the drumhead of the timpani not shown in figure 1.

25 Het hydraulische systeem 10 omvat een slangelement 11, waarvan de inwendige holte 11a in het kader van de onderhavige uitvinding is aangeduid als arbeidskamer. Het slangelement 11 is onder invloed van de in de arbeidskamer 11a heersende vloeistofdruk in het bijzonder wat zijn doorsnede betreft 30 expandeerbaar, waardoor het slangelement 11 dient als hydraulische actuator waarmee de spanning in het trommelvel kan worden geregeld. De wijze waarop de hydraulische actuator is ondergebracht in de pauk zodat door het regelen van de druk in het hydraulische systeem de spanning in het trommelvel, en 35 daarmee de toonhoogte, zal worden toegelicht aan de hand van fig. 2 en 3. Tevens omvat het hydraulische systeem 10 een zuiger-cilindersamenstel 12, waarmee een druk van de vloeistof in het 1003298 - 4 - hydraulische systeem kan worden geregeld. De druk in het gesloten hydraulische systeem kan van bovenaf worden afgelezen op een drukmeter 15, bijvoorbeeld een analoge drukmeter.The hydraulic system 10 comprises a hose element 11, the internal cavity 11a of which is referred to as a working chamber in the context of the present invention. The hose element 11 is expandable under the influence of the fluid pressure prevailing in the working chamber 11a, in particular with regard to its cross-section, whereby the hose element 11 serves as a hydraulic actuator with which the tension in the drumhead can be regulated. The manner in which the hydraulic actuator is accommodated in the timpani, so that by regulating the pressure in the hydraulic system, the tension in the drumhead, and thus the pitch, will be explained with reference to Figs. 2 and 3. Also the hydraulic system 10 a piston-cylinder assembly 12, with which a pressure of the fluid in the 1003298-4 hydraulic system can be controlled. The pressure in the closed hydraulic system can be read from above on a pressure gauge 15, for example an analog pressure gauge.

Voor het verplaatsen van de zuiger van het zuiger-5 cilindersamenstel 12 is een borstelloze 220 V elektromotor 6 met twee draairichtingen voorzien, die met het zuiger-cilindersamenstel 12 op een gemeenschappelijke drager 7 is aangebracht. De elektromotor 6 heeft een holle uitgaande as 8 met binnenschroefdraad, waarin het van buitenschroefdraad 10 voorziene einde van zuigerstang 9 steekt. Door het naar keuze linksom of rechtsom laten draaien van de elektromotor 6 zal de zuiger dus in de cilinder van samenstel 12 verplaatsen en kan de druk van het hydraulisch systeem worden gevarieerd. De getoonde overbrenging tussen de elektromotor 6 en de zuigerstang 15 9 is slechts een voorbeeld en kan ook anders worden uitgevoerd.For displacing the piston of the piston-5 cylinder assembly 12, a brushless 220 V electric motor 6 with two directions of rotation is provided, which is mounted on a common carrier 7 with the piston-cylinder assembly 12. The electric motor 6 has a hollow output shaft 8 with internal thread, into which the end of piston rod 9 provided with external thread 10 is inserted. Thus, by turning the electric motor 6 counterclockwise or clockwise, the piston will move in the cylinder of assembly 12 and the pressure of the hydraulic system can be varied. The shown transmission between the electric motor 6 and the piston rod 9 is only an example and can also be designed differently.

Voor het besturen van de elektromotor 6 is een motorbesturingseenheid 13 voorzien en een op de grond naast de pauk te plaatsen bord 14 met meerdere voetschakelaars, resp. 16, 19, 22 en 24. Een meeraderige elektrische leiding verbindt 20 de voetschakelaars met de motorbesturingseenheid 13, zodat het bord 14 op elke gewenste plek op de grond kan worden geplaatst. Dit geeft de paukenist een grote bewegingsvrijheid.A motor control unit 13 is provided for controlling the electric motor 6 and a board 14 to be placed on the ground next to the timpani with several foot switches, respectively. 16, 19, 22 and 24. A multi-core electrical line 20 connects the foot switches to the motor control unit 13 so that the board 14 can be placed anywhere on the ground. This gives the timpanist great freedom of movement.

Voor het detecteren van de werkelijke stand van de zuiger van het zuiger-cilindersamenstel 12 is een sensor 32 voorzien, 25 die hier slechts schematisch is aangeduid.A sensor 32 is provided for detecting the actual position of the piston of the piston-cylinder assembly 12, which is only indicated schematically here.

Bij het gebruik van de pauk volgens fig. 1 gaat de paukenist als volgt te werk. Na het opstellen van de pauk kan het instrument worden gestemd door met de voetschakelaar 16 een verplaatsing van de zuiger in de cilinder van samenstel 30 12 te bewerkstelligen. Aangezien het hydraulische systeem een gesloten systeem is, dat wil zeggen het systeem vormt een in hoofdzaak onveranderbaar volume voor de daarin aanwezige hydraulische vloeistof, kan vloeistof in de slang 11 worden geperst die daardoor expandeert. Deze expansie wordt ondermeer 35 tegengewerkt door de dan toenemende spanning in het vel van de pauk en een stijging van de druk in het systeem is het gevolg. Indien de pauk naar wens is gestemd heerst een druk in het 1 0 C 3 2 9 8 - 5 - systeem die in het kader van de onderhavige uitvinding wordt aangeduid als basisdruk. De bij deze druk behorende stand van de zuiger van samenstel 12 kan door het bedienen van voetschakelaar 24 in een geheugen van de motorbesturingseenheid 5 13 worden vastgelegd. Naast deze basisdruk kunnen eventueel ook een tweede druk en een derde druk van het hydraulische systeem in het geheugen worden vastgelegd.When using the timpani according to fig. 1, the timpanist works as follows. After setting up the timpani, the instrument can be tuned by effecting movement of the piston in the cylinder of assembly 30 12 with the foot switch 16. Since the hydraulic system is a closed system, that is to say the system forms a substantially unchangeable volume for the hydraulic fluid contained therein, fluid can be forced into the hose 11, which thereby expands. This expansion is counteracted inter alia by the then increasing tension in the sheet of the timpani and an increase in the pressure in the system is the result. If the timpani is tuned as desired, a pressure prevails in the 1 0 C 3 2 9 8-5 system referred to as base pressure in the context of the present invention. The position of the piston of assembly 12 associated with this pressure can be stored in a memory of the motor control unit 13 by operating foot switch 24. In addition to this basic pressure, a second pressure and a third pressure of the hydraulic system can also be stored in the memory.

Tijdens de muziekuitvoering is het mogelijk de toonhoogte van de pauk te veranderen door met de voetschakelaar 16 de druk 10 in het hydraulische systeem te variëren. Bij voorkeur is de voetschakelaar 16 als een in twee richtingen kantelbaar pedaal uitgevoerd zodat wanneer de muzikant met de bal van de voet op het pedaal 16 duwt de druk toeneemt en wanneer hij met zijn hiel op het pedaal 16 duwt de druk afneemt. Door middel van 15 de beschreven middelen kan de zuiger van het samenstel 12 traploos worden verplaatst in de cilinder. De elektromotor 6 is van het borstelloze type en maakt daarom zeer weinig geluid.During the music performance it is possible to change the pitch of the timpani by varying the pressure 10 in the hydraulic system with the foot switch 16. The foot switch 16 is preferably designed as a two-way tiltable pedal, so that when the musician pushes the pedal 16 with the ball of the foot the pressure increases and when he presses the pedal 16 with his heel the pressure decreases. The piston of the assembly 12 can be infinitely displaced in the cylinder by means of the described means. The electric motor 6 is of the brushless type and therefore makes very little noise.

Zodra de voetschakelaar 16 niet meer bediend wordt, bewerkstelligt de motorbesturingseenheid 13 dat de druk in het 2 0 hydraulische systeem terugkeert naar de als basisdruk vastgelegde druk. Door het bedienen van de bijvoorbeeld asl drukknop uitgevoerde voetschakelaar 19 of de voetschakelaar 22 kan de paukenist respectievelijk de tweede of de derde in het geheugen vastgelegde druk in het hydraulische systeem bewerkstelligen, 25 door dezelfde voetschakelaar nogmaals te bedienen keert de druk teug naar de basisdruk.As soon as the foot switch 16 is no longer actuated, the motor control unit 13 causes the pressure in the hydraulic system to return to the pressure set as the basic pressure. By operating the foot switch 19 or the foot switch 22, for example, asl push button, the timpanist can respectively effect the second or third memory stored pressure in the hydraulic system, by pressing the same foot switch again, the pressure returns to the basic pressure.

Het zal duidelijk zijn dat met andere, meer complexe uitvoeringsvormen van de motorbesturingseenheid, het geheugen daarvan, en de bedieningsschakelaars, ook uitgebreidere 30 bedieningsmogelijkheden van de pauk mogelijk zijn.It will be clear that with more more complex embodiments of the engine control unit, the memory thereof, and the control switches, more extensive control options of the timpani are also possible.

De figuren 2 en 3 tonen meer in detail de wijze waarop door het expanderen van de slang 11 de spanning in het vel van de pauk kan worden geregeld. In fig. 2 en 3 is paukvel 20, bij voorkeur van natuurlijk velmateriaal, aan zijn buitenomtrek 35 voorzien van een relatief flexibel randorgaan 21. Het vel 20 ligt over de omgebogen bovenrand van de ketel 3 van de pauk, welke bovenrand in het kader van de onderhavige uitvinding het 1 0 C 3 2 9 8 - 6 - eerste starre ringorgaan vormt. Het flexibele randorgaan 21 is gekoppeld met een tweede ringorgaan 23, dat uit metaal is vervaardigd en rondom de ketel 3 van de pauk loopt. Zoals uit de doorsnede in fig. 2 en 3 blijkt, heeft het tweede ringorgaan 5 23 een wanddeel dat tegen de binnenzijde van de slang 11 aanligt, een zich aan de binnenomtrek van dat wanddeel bevindend aansluitstuk voor het aan het vel van de pauk aangebrachte randorgaan 21, en een zich aan de buitenomtrek van dat wanddeel uitstrekkend wanddeel dat onder de slang 11 ligt.Figures 2 and 3 show in more detail the way in which the tension in the sheet of the timpani can be regulated by expanding the hose 11. In Figs. 2 and 3, timpani sheet 20, preferably of natural sheet material, is provided on its outer circumference 35 with a relatively flexible edge member 21. The sheet 20 lies over the bent top edge of the kettle 3 of the timpani, which top edge in the context of the present invention forms the first rigid ring member. The flexible edge member 21 is coupled to a second ring member 23, which is made of metal and runs around the kettle 3 of the timpani. As can be seen from the cross-section in Figs. 2 and 3, the second ring member 5 23 has a wall part which abuts against the inner side of the hose 11, a connecting piece located on the inner circumference of that wall part for the edge member arranged on the sheet of the timpani 21, and a wall part extending on the outer circumference of that wall part, which lies under the hose 11.

10 Aan zijn bovenzijde wordt de slang 11 gesteund door een ringvormige steun 25, die uit metaal is vervaardigd en rondom de ketel 3 ligt. Een bovenaanzicht van de steun 25 is getoond in fig. 5. De ringvormige steun 25 is in doorsnede ongeveer C-vormig uitgevoerd, waarbij het bovenste deel van de wand een 15 radius heeft die ongeveer overeenkomt met de radius van de slang in drukloze toestand. Het daarop aansluitende deel van de wand van de ringvormige steun 25 ligt tegen de buitenzijde van de slang 11. Het onderste deel van de wand van het derde ringorgaan grijpt onder de rand 5 van de ketel 3. Om het aanbrengen van 20 de ringvormige steun 25 mogelijk te maken en om het vel 20 van de pauk te kunnen vervangen, is het derde ringorgaan 25 gedeeld uitgevoerd. In fig. 5 is te herkennen dat de ringvormige steun 25 uit twee helften bestaat, die aan hun ene uiteinde zijn verbonden met een scharnier 26 een aan hun andere einde door 25 middel van een spanbout 27 naar elkaar toe kunnen worden getrokken.At its top, the hose 11 is supported by an annular support 25, which is made of metal and surrounds the boiler 3. A top view of the support 25 is shown in Fig. 5. The annular support 25 is approximately C-shaped in cross-section, the upper part of the wall having a radius which approximately corresponds to the radius of the hose in the pressureless state. The adjoining part of the wall of the annular support 25 lies against the outside of the hose 11. The bottom part of the wall of the third ring member engages under the rim 5 of the boiler 3. For the purpose of arranging the annular support 25 and to be able to replace the sheet 20 of the timpani, the third ring member 25 is made divided. It can be seen in Fig. 5 that the annular support 25 consists of two halves, which are connected at one end to a hinge 26 and can be pulled together at their other end by means of a clamping bolt 27.

Verder is in fig. 2 en 3 te herkennen dat de rand 5 van de ketel 3 is voorzien van een opstaande ringwand 30, die het aan het vel 20 bevestigde randorgaan 21 aan de binnenomtrek 30 daarvan geleid. Om de wrijving te reduceren is de ringwand 30 aan zijn buitenomtrek voorzien van een glijlaag 31 van kunststof.It can further be seen in Figures 2 and 3 that the edge 5 of the boiler 3 is provided with an upright ring wall 30, which guides the edge member 21 attached to the sheet 20 on the inner periphery 30 thereof. In order to reduce the friction, the ring wall 30 is provided on its outer circumference with a sliding layer 31 of plastic.

Zoals uit een vergelijk van de fig. 2 en 3 blijkt, is de druk van de vloeistof in de arbeidskamer lla van de slang 11 bij de situatie in fig. 3 groter dan in fig. 2. Het vergroten 35 van de vloeistofdruk in de arbeidskamer lla heeft tot gevolg dat de slang 11 expandeert. Aangezien expansie in omtreksrichting nagenoeg onmogelijk is door de zijdelingse insluiting van de 1003298 - 7 - slang 11 tussen het tweede ringorgaan 23 en de ringvormige steun 25, zal de slang 11 vrijwel uistluitend in hoogterichting expanderen en van de cirkelvormige doorsnede in fig. 2 overgaan naar de meer ovale doorsnede in fig. 3. Dit heeft tot gevolg 5 dat het tweede ringorgaan 23 ten opzichte van de ringvormige steun 25, en dus ook ten opzichte van de bovenrand (het eerste ringorgaan) van de ketel 3, over zijn hele omtrek gelijkmatig naar beneden wordt gedrukt (zie het hoogteverschil "h" in fig.As shown in a comparison of FIGS. 2 and 3, the pressure of the fluid in the working chamber 11a of the hose 11 in the situation in FIG. 3 is greater than in FIG. 2. Increasing the fluid pressure in the working chamber 11a causes the hose 11 to expand. Since circumferential expansion is virtually impossible due to the lateral containment of the 1003298-7 hose 11 between the second annular member 23 and the annular support 25, the hose 11 will expand almost vertically and transition from the circular section in FIG. the more oval cross-section in fig. 3. This results in that the second ring member 23 is uniformly distributed over its entire circumference with respect to the annular support 25, and thus also with respect to the top edge (the first ring member) of the boiler 3. pressed down (see the height difference "h" in fig.

2 en 3). Dit resulteert in een toename van de spanning in het 10 vel 20. Doordat het vel 20 rondom wordt gespannen, ontstaat een zeer voordelig en regelmatig spanningspatroon in het vel 20. Indien de druk in het hydraulische systeem weer wordt verlaagd, trekt het vel 20 de ring 2 3 weer naar boven en comprimeert de slang 11.2 and 3). This results in an increase in the tension in the sheet 20. Because the sheet 20 is tensioned all around, a very advantageous and regular tension pattern is created in the sheet 20. When the pressure in the hydraulic system is reduced again, the sheet 20 pulls the ring 2 3 back up and compress the hose 11.

15 Tussen de aan de ketel 3 aangebrachte rand 5 en de rand 4 van het gestel zijn bijvoorkeur rubberen of vilten delen geplaatst. In fig. 2 en 3 zijn deze aangeduid met 33.Rubber or felt parts are preferably placed between the edge 5 arranged on the boiler 3 and the edge 4 of the frame. In Figures 2 and 3, these are indicated by 33.

Fig. 4 toont een voorkeursuitvoeringsvorm van het zuiger-cilindersamenstel van het hydraulische systeem van de pauk 20 volgens de uitvinding.Fig. 4 shows a preferred embodiment of the piston-cylinder assembly of the hydraulic system of the timpani 20 according to the invention.

Het zuiger-cilindersamenstel omvat een cilinder 60, die bestaat uit twee delen, die via een klemring 61 af dichtend met elkaar zijn verbonden. De cilinder 60 heeft een cilinderruimte 62, waarvan een door een flexibel rolmembraan 63 afgesloten 25 deel 64 via aansluiting 65 verbonden is met de rest van het hydraulische systeem. Het volume van deel 64 van de cilinderruimte 62 kan worden veranderd door het verplaatsen van zuiger 66. Hiertoe is zuigerstang 67 verschuifbaar geleid in een bijbehorende boring van de cilinder 60. Door uiteinde 68 van 30 de zuigerstang 67 te verplaatsen met behulp van een mechanisch met dat einde gekoppelde elektromotor (niet weergegeven) kan zuiger naar binnen worden verplaatst. De zuigerstang 67 is vastgeschroefd in de zuiger 66. De het verst naar binnen gedrukte stand van de zuigerstang 67 is in fig. 4 met streeplijnen 35 aangeduid.The piston-cylinder assembly comprises a cylinder 60, which consists of two parts, which are sealingly connected to each other via a clamping ring 61. The cylinder 60 has a cylinder space 62, of which a part 64 closed by a flexible rolling membrane 63 is connected via connection 65 to the rest of the hydraulic system. The volume of part 64 of the cylinder space 62 can be changed by displacing piston 66. To this end, piston rod 67 is slidably guided in an associated bore of cylinder 60. By displacing end 68 of 30 piston rod 67 by means of a mechanical that end coupled electric motor (not shown) can be moved piston inward. The piston rod 67 is screwed into the piston 66. The position of the piston rod 67 furthest pushed inward is indicated by dashed lines in Fig. 4.

In een niet getoonde uitvoeringsvorm steekt de zuigerstang vrij draaibaar in de zuiger, om overbrengen van torsie op het 1 0 C 3 2 9 8 - 8 - rolmembraan 63 te voorkomen is dan een kogel geplaatst tussen het vrije uiteinde van de zuigerstang en de bodem van het in de zuiger gevormde blinde gat.In an embodiment (not shown) the piston rod protrudes freely rotatably in the piston, in order to prevent transmission of torque to the roller membrane 63, a ball is placed between the free end of the piston rod and the bottom of the piston rod. the blind hole formed in the piston.

Als vloeistof voor het hydraulisch systeem wordt 5 bijvoorkeur water gebruikt, in het bijzonder water met een toevoeging van glycol.Preferably water is used as fluid for the hydraulic system, in particular water with an addition of glycol.

Een belangrijk voordeel van de toepassing van een zuiger-cilindersamenstel met een membraanconstructie, zoals is weergegeven in fig. 4, is dat het volume van het hydraulische 10 systeem daardoor volledig gesloten is, dat wil zeggen weglekken van vloeistof uit dat volume is onmogelijk. Bij gebruikelijke zuiger-cilindersamenstellen, waar de zuiger afdichtend in de cilinder schuift, is de kans aanzienlijk dat vloeistof langs de zuiger weglekt. Dit zou bij een trommelinstrument leiden 15 tot verloren gaan van de bij het stemmen ingestelde toonhoogte. Verder heeft de membraanconstructie het voordeel dat lagere eisen gesteld kunnen worden aan de cilinder dan bij de gebruikelijke cilinders waar de zuiger afdichtend in heen en weer beweegt.An important advantage of using a piston-cylinder assembly with a diaphragm construction, as shown in Fig. 4, is that the volume of the hydraulic system is therefore completely closed, ie leakage of liquid from that volume is impossible. In conventional piston-cylinder assemblies, where the piston slides sealingly into the cylinder, there is a significant risk of liquid leaking past the piston. With a drum instrument this would lead to loss of the pitch set when tuning. Furthermore, the diaphragm construction has the advantage that lower demands can be placed on the cylinder than with the conventional cylinders in which the piston moves back and forth in a sealing manner.

20 Bij gebruik van water als hydraulische vloeistof heeft het rolmembraan tevens het voordeel dat een soepele beweging van de zuiger gegarandeerd is. Bij een constructie waarbij de zuiger afdichtend in de cilinder schuift, zou water onvoldoende smerende werking hebben.When using water as a hydraulic fluid, the rolling membrane also has the advantage that smooth piston movement is guaranteed. In a construction in which the piston slides sealingly into the cylinder, water would have insufficient lubricating effect.

25 De slang 11 is bijvoorkeur vervaardigd uit rubber, bij voorkeur natuurrubber, of polyurethaan.The hose 11 is preferably made of rubber, preferably natural rubber, or polyurethane.

10032981003298

Claims

Drum instrument with a drumhead, comprising a frame (1) with a first rigid ring member (3) resting against the drumhead (20), and a second rigid ring member (23) located around the first ring member (23), engagement with the drumhead, wherein one of the two ring members (23) is movable relative to the other ring member (3) for controlling the tension of the drumhead by means of a hydraulic system (10), which hydraulic system the frame (25) and the movable ring member (23) comprise a hose element (11) placed, which has a working chamber (11a) which forms part of a volume for hydraulic fluid formed by the hydraulic system, which hose element (11) under the influence of the pressure in the hydraulic system is expandable, so that the tension of the drumhead can be controlled depending on the pressure in the working chamber, the hydraulic system further comprising a piston-cylinder assembly (12) and elements for adjusting the position of the piston of the piston-cylinder assembly (12) and therefore the pressure in the working chamber (11a) of the hose element (11), characterized in that a displacement drive for the piston of the piston-cylinder assembly (12) is provided, comprising an electric motor (6), transmission means which drive-connect the electric motor to the piston-cylinder assembly, a motor control unit (13), and one or more operating switches (16, 19, 22, 24) for providing input signals for the motor control unit.

Drum instrument according to claim 1, wherein the electric motor (6) is a brushless AC motor. 30

Drum instrument according to one or more of the preceding claims, wherein one or more foot switches (16,19,22,24) are provided for providing the input signals of the motor control unit (13). 35 1003298 - 10 -

Drum instrument according to one or more of the preceding claims, wherein position detecting means (32) are provided for detecting the position of the piston of the piston-cylinder assembly (12). 5

Drum instrument according to one or more of the preceding claims, wherein the control unit (13) comprises a memory for recording and recalling one or more positions of the piston of the piston-cylinder assembly (12).

Drum instrument according to claim 5, wherein at least one foot switch (16) is adapted to vary the position of the piston of the piston-cylinder assembly (12) with the foot, such that when the respective foot switch is not operated ( 16) the piston returns to a position stored in the memory of the engine control unit (13).

Drum instrument according to one or more of the preceding claims, wherein the hose element (11) is placed between the frame and the second ring member (23).

Drum instrument according to claim 7, wherein the frame is provided with an annular support (25), which has substantially the same ring dimensions as the second ring member (23), the hose (11) between the second ring member (23) and the annular support (25) is placed.

Drum instrument according to claim 8, wherein the annular support (25) abuts the outer circumference of the hose (11).

Drum instrument according to claim 8 or 9, wherein the annular support (25) is detachable to replace the drum head. 35

Drum instrument according to one or more of the preceding claims, wherein a flexible fastening member (21) is arranged around the outer circumference of the drum sheet (20) 1003298, the second ring member (23) being arranged for coupling with the fastener (21). * C C 3 2 9 8