WO2013127987A1 - Rohrblatt - Google Patents

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WO2013127987A1
WO2013127987A1 PCT/EP2013/054142 EP2013054142W WO2013127987A1 WO 2013127987 A1 WO2013127987 A1 WO 2013127987A1 EP 2013054142 W EP2013054142 W EP 2013054142W WO 2013127987 A1 WO2013127987 A1 WO 2013127987A1
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natural fibers
fibers
natural
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Uli Haase
Norbert Stein
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Uli Haase
Norbert Stein
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    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10D—STRINGED MUSICAL INSTRUMENTS; WIND MUSICAL INSTRUMENTS; ACCORDIONS OR CONCERTINAS; PERCUSSION MUSICAL INSTRUMENTS; AEOLIAN HARPS; SINGING-FLAME MUSICAL INSTRUMENTS; MUSICAL INSTRUMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10D9/00—Details of, or accessories for, wind musical instruments
    • G10D9/02—Mouthpieces; Reeds; Ligatures
    • G10D9/035—Reeds

Definitions

  • the invention relates to a reed for sound production in wind instruments, wherein the reed has at least one blade tongue.
  • the invention also relates to a method for producing such a reed.
  • reed In some wind instruments, such as a saxophone or a clarinet, the sound is produced by means of a so-called reed, or sheet, attached to the mouthpiece of the corresponding wind instrument.
  • the reed of the reed forms the oscillating part of the wind instrument and is thus actively involved in the sound production.
  • Classic reeds are still made of a natural material such as pile or reed and bamboo, which ensures a good sound and a good playability of the reeds. For this reason, even today, many musicians use despite the sometimes considerable disadvantages of such reeds of natural materials, although there are now efforts, reeds of synthetic
  • reeds made of natural materials change their material properties during use, which has a negative effect on the playability. affectability.
  • the reed is constantly in contact with the moist exhalation air of the musician, the natural wood material of the reed absorbs the moisture and thus changes its shape, resulting in a changed playability. Only very experienced musicians can react to this changing soundscape with longer pieces.
  • reeds are made of synthetic plastics available that eliminate the most common disadvantages of the reeds of classical natural materials, however, bring more disadvantages.
  • reeds made of synthetic plastics usually have a vibration behavior which deviates greatly from the natural materials, which leads to a mostly unnatural sound pattern.
  • edges of the blade tongue usually sharp edges that can lead to injury when playing the wind instrument due to the mouth contact.
  • many musicians find it unpleasant to play on a synthetic plastic reed and touch it with the mouth.
  • the object is achieved with the reed of the type mentioned in the present invention that at least the reed is made in a thermoplastic forming process of a plasticizable material containing polymeric lignin and natural fibers.
  • the reed of the reed is made of a plasticizable material having polymeric lignin and natural fibers.
  • Polymeric lignin is a natural polymer based on lignin, which is thermoplastically deformable in combination with natural fibers.
  • the material may be in powder or pellet form and may be plasticized by exposure to thermal energy to allow it to be shaped to the desired shape.
  • the polymeric lignin can be isolated by various methods from natural resources, such as pulp digestion processes. The polymeric lignin is thus present in isolated form and is then processed together with natural fibers and possibly other substances to the plasticizable material.
  • the starting point is therefore a material whose matrix is made up of insulating Lignin exists, which is obtained, for example, in the production of pulp and paper from a variety of pulp digestion.
  • the addition of natural fibers thus creates a semi-natural material, which is on the one hand thermoplastically deformable and on the other hand, at least partially has the properties of wood or wood-based materials.
  • Tube sheets by means of thermoplastic forming processes such as injection molding, thermoforming or extruder process and energy can be produced and thus always have a consistent shape, which lead to a reproducible high quality of the product.
  • such a reed of polymeric lignin and natural fibers has the further advantage that it is very easy to recycle because it consists of natural components and is therefore biodegradable. Another advantage is that such a material of polymeric lignin and natural fibers is not perceived by the musicians as unpleasant when the reed is touched with the mouth for an extended period of time. In addition, no sharp edges are formed during production on the leaf tongue, which can lead to injuries in the oral cavity.
  • a material is created that has fiber components that are open at the edges, softening the material at the edges.
  • tube sheet of polymeric liginin and natural fibers Another not inconsiderable advantage of a tube sheet of polymeric liginin and natural fibers is that such tube sheets are almost insensitive to air humidity, air pressure and temperature, what a long and practiced import of the reed can be omitted.
  • These reeds are immediately operational and require no reworking, as is known for example from reeds of classic wood materials, such as bamboo.
  • the inventors have recognized that a reed of polymeric lignin and natural fibers still has the desired vibration behavior and thus produces a sound image that is comparable to the sound images of classic reeds of wood-based materials.
  • a reed of the material of the invention is particularly easy to work without damaging the reed. Thus, such a reed can be individually adapted to the needs of the musician.
  • the reed is made of a material which comprises polymeric lignin and natural fibers, so that not only the reed tongue is produced from this material.
  • the reed is thus made integrally of this material, preferably in one operation.
  • the material additionally contains shellac in order to ensure a favorable processing property of the material in relation to extruders, injection molding machines and hot forming presses due to the good film-forming properties of shellac.
  • a material which consists of up to 80% of polymeric lignin, up to 80% of natural fibers and up to 70% shellac has proven to be advantageous (based on the total amount).
  • wood, spruce, beech, oak, coconut, flax, sisal, miscanthus, hemp and / or cellulose fibers come into consideration as natural fibers.
  • the material further comprises a synthetic polymer. Because due to the low strength of the reeds of the reed, it is not uncommon for the leaflets to break off.
  • synthetic polymers for example in an amount up to 20%, can increase the stability of the leaf tongue.
  • the object is also achieved with a method for producing a reed for sound production in wind instruments according to the invention that a material comprising polymeric lignin and natural fibers, thermally plasticized and processed in the plastic state to the reed.
  • the material may be a free-flowing mixture of polymeric lignin, shellac and natural fibers, which is thermally plasticized by means of a corresponding machine by supplying heat energy and then pressed for example in a mold having a negative mold of a reed. By cooling the thermally plasticized material, the material solidifies again and the tube sheet made of the polymeric lignin and the natural fibers can be removed.
  • the object is also achieved with the use of a material which comprises polymeric lignin and natural fibers for producing a tube sheet for generating sound in wind instruments.
  • Advantageous embodiments of the use can also be found in the corresponding subclaims.
  • suitable natural fibers include vegetable fibers, the seed fibers (eg cotton, kapok, poplar fluff, bast fibers, such as hemp, jute, linen, ramie, stinging nettle, bamboo), hard fibers (eg wood, sisal, manila) or fruit fibers (eg coconut).
  • vegetable fibers eg cotton, kapok, poplar fluff, bast fibers, such as hemp, jute, linen, ramie, stinging nettle, bamboo
  • hard fibers eg wood, sisal, manila
  • fruit fibers eg coconut
  • natural animal fibers such as wool or other animal hairs (eg sheep, camel, llama, horse, cattle, goat) are also suitable for producing a correspondingly comparable vibration behavior. It is also conceivable z.
  • silk or leather fibers are also suitable for producing a correspondingly comparable vibration behavior.
  • Polymeric lignin may be, for example, the so-called alkali lignin, which is obtained as a by-product in pulp production.
  • alkali lignin which is obtained as a by-product in pulp production.
  • other polymeric lignin derivatives are also conceivable.

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Abstract

Es wird ein Rohrblatt zur Tonerzeugung bei Blasinstrumenten mit mindestens einer Blattzunge vorgeschlagen, wobei zumindest die Blattzunge aus einem Material besteht, welches polymeres Lignin und Naturfasern aufweist.

Description

Rohrblatt
Die Erfindung betrifft ein Rohrblatt zur Tonerzeugung bei Blasinstrumenten, wobei das Rohrblatt mindestens eine Blattzunge hat. Die Erfindung betrifft ebenfalls ein Verfahren zur Herstellung eins solchen Rohrblattes.
Bei einigen Blasinstrumenten, wie beispielsweise einem Saxophon oder einer Klarinette, erfolgt die Tonerzeugung mit Hilfe eines sogenannten Rohrblattes, kurz Blatt genannt, das an dem Mundstück des entsprechenden Blasinstrumentes befestigt wird. Die Blattzunge des Rohrblattes bildet dabei den schwingenden Teil des Blasinstrumentes und ist somit an der Tonerzeugung aktiv beteiligt. Klassische Rohrblätter werden auch heute noch in der Regel aus einem Naturwerkstoff, wie beispielsweise Pfahl- oder Schilfrohr sowie Bambus, hergestellt, was einen guten Klang und eine gute Spielbarkeit der Rohrblätter gewährleistet. Aus diesem Grunde verwenden auch heute noch viele Musiker trotz der zum Teil erheblichen Nachteile derartige Rohrblätter aus Naturwerkstoffen, obwohl es mittlerweile Bestrebungen gibt, Rohrblätter aus synthetischen
Kunststoffen herzustellen.
So verändern Rohrblätter aus Naturwerkstoffen, wie beispielsweise Holz, während des Gebrauches ihre Materialeigenschaft, was sich negativ auf die Spiel- barkeit auswirkt. Durch das Spielen des Rohrblattes ist das Rohrblatt ständig mit der feuchten Ausatemluft des Musikers in Kontakt, wobei das natürliche Holzmaterial des Rohrblattes die Feuchtigkeit aufnimmt und so seine Form verändert, was zu einer veränderten Spielbarkeit führt. Nur sehr geübte Musi- ker können bei längeren Stücken auf dieses sich so verändernde Klangbild reagieren.
Aber auch die Luftfeuchtigkeit, der Luftdruck und die Temperatur spielen bei dem Gebrauch eines Rohrblattes aus Naturwerkstoffen eine entscheidende Rolle und müssen vor Spielbeginn berücksichtigt werden, um ein qualitatives Hörerlebnis zu gewährleisten. Daher ist es gerade bei neuen Rohrblättern aus Naturwerkstoffen besonders wichtig, diese durch Einspielen an ein gewünschtes Schwingungsverhalten anzupassen, um das gewünschte Klangbild zu erzeugen.
Ein weiterer Nachteil bei Rohrblättern aus Naturwerkstoffen besteht darin, dass aufgrund der meist händischen Herstellung der Rohrblätter aus den Naturwerkstoffen, wie beispielsweise Bambus, dieser Prozess sehr langwierig ist und die hergestellten Rohrblätter sich meist in Nuancen unterscheiden, die jedoch er- heblichen Einfluss auf das Schwingungsverhalten und somit auf das Klangbild haben. Daher werden insbesondere bei professionellen Musikern die Rohrblätter nachgearbeitet, um das gewünschte Schwingungsverhalten zu erreichen. Dies bedeutet allerdings einen erheblichen zeitlichen Aufwand und gewährleistet auch so nur selten eine reproduzierbare Qualität.
Mittlerweile sind auch Rohrblätter aus synthetischen Kunststoffen erhältlich, die zwar die gängigsten Nachteile der Rohrblätter aus klassischen Naturwerkstoffen beseitigen, jedoch weitere Nachteile mit sich bringen. So haben Rohrblätter aus synthetischen Kunststoffen meist ein von den natürlichen Werkstoffen stark abweichendes Schwingungsverhalten, was zu einem meist unnatürlichen Klangbild führt. Auch weisen Rohrblätter aus synthetischen Kunststoffen an den Rändern der Blattzunge meist scharfe Kanten auf, die beim Spielen des Blasinstrumentes aufgrund des Mundkontaktes zu Verletzungen führen können. Au ßerdem empfinden vielen Musiker es als unangenehm, auf einem synthetischen Kunststoffrohrblatt zu spielen und dieses mit dem Mund zu berüh- ren.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Rohrblatt für Blasinstrumente anzugeben, mit dem die Nachteile bei dem aus dem Stand der Technik bekannten Rohrblättern vermieden werden können und mit dem eine reprodu- zierbare Herstellungsqualität bei einem guten Klangbild realisiert werden kann.
Die Aufgabe wird mit dem Rohrblatt der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass zumindest die Blattzunge in einem thermoplastischen Umformverfahren aus einem plastifizierbaren Material hergestellt wird, welches polymeres Lignin und Naturfasern enthält.
Demnach wird vorgeschlagen, dass die Blattzunge des Rohrblattes aus einem plastifizierbaren Material hergestellt wird, das polymeres Lignin und Naturfasern hat. Polymeres Lignin ist dabei ein natürliches Polymer auf der Basis von Lignin, das in Verbindung mit Naturfasern thermoplastisch verformbar ist. . Das Material kann in Pulverform oder als Pellets vorliegen und kann durch Einwirkung von thermischer Energie plastifiziert werden, damit es in die gewünschte Form gebracht werden kann. Das polymere Lignin kann durch verschiedene Verfahren aus natürlichen Ressourcen isoliert werden, wie bspw. durch Zellstoffaufschlussverfahren. Das polymere Lignin liegt somit in isolierter Form vor und wird dann zusammen mit Naturfasern und ggf. anderen Stoffen zu dem plastifizierbaren Material verarbeitet.
Als Ausgangspunkt wird somit ein Material gewählt, dessen Matrix aus isolier- tem Lignin besteht, das bspw. bei der Herstellung von Zellstoff und Papier aus den unterschiedlichsten Zellstoffaufschlussverfahren anfällt. Durch die Beimischung von Naturfasern entsteht somit ein naturnaher Werkstoff, der zum einen thermoplastisch umformbar ist und zum anderen zumindest teilweise die Eigenschaften von Holz oder Holzwerkstoffen hat.
Aus diesem Material lässt sich somit ein Rohrblatt für Blasinstrumente herstellen, das im Schwingungsverhalten mit Rohrblättern aus handgefertigten Holzwerkstoffen vergleichbar ist und somit gegenüber Rohrblättern aus syntheti- sehen Kunststoffen ein wesentlich besseres Klangbild aufweist, wobei die
Rohrblätter mit Hilfe von thermoplastischen Umformverfahren, wie Spritzgießverfahren, Warmformverfahren oder Extruderverfahren und Energieeinwirkung hergestellt werden können und somit immer eine gleichbleibende Form aufweisen, die zu einer reproduzierbaren hohen Qualität des Produktes führen.
Aus ökologischer Sicht hat ein solches Rohrblatt aus polymerem Lignin und Naturfasern weiterhin den Vorteil, dass es sehr einfach recyclebar ist, da es aus natürlichen Bestandteilen besteht und somit biologisch abbaubar ist. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass ein derartiges Material aus polymerem Lignin und Naturfasern von den Musikern nicht als unangenehm empfunden wird, wenn über einen längeren Zeitraum das Rohrblatt mit dem Mund berührt wird. Darüber hinaus bilden sich bei der Herstellung an der Blattzunge auch keine scharfen Kanten, die zu Verletzungen im Mundraum führen können.
Denn durch das in dem Material enthaltene Lignin und den Naturfasern entsteht ein Werkstoff, der an den Rändern offene Faserkomponenten hat, die das Material an den Kanten weich machen.
Ein weiterer nicht unerheblicher Vorteil eines Rohrblattes aus polymerem Lig- nin und Naturfasern besteht darin, dass derartige Rohrblätter gegenüber der Luftfeuchtigkeit, dem Luftdruck und der Temperatur nahezu unempfindlich sind, was ein langes und geübtes Einspielen des Rohrblattes entfallen lässt. Diese Rohrblätter sind sofort einsatzfähig und bedürfen keinerlei Nacharbeitung, wie dies beispielsweise von Rohrblättern aus klassischen Holzwerkstoffen, wie beispielweise Bambus, bekannt ist. Auf der anderen Seite haben die Erfinder er- kannt, dass ein Rohrblatt aus polymerem Lignin und Naturfasern dennoch das gewünschte Schwingungsverhalten aufweist und somit ein Klangbild erzeugt, das zu den Klangbildern klassischer Rohrblätter aus Holzwerkstoffen vergleichbar ist. Des Weiteren ist ein Rohrblatt aus dem erfindungsgemäßen Material besonders gut bearbeitbar, ohne das Rohrblatt zu beschädigen. Somit lässt sich ein derartiges Rohrblatt individuell an die Bedürfnisse des Musikers anpassen.
In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform besteht das Rohrblatt aus einem Material, welches polymeres Lignin und Naturfasern aufweist, so dass nicht nur die Blattzunge aus diesem Material hergestellt wird. Das Rohrblatt wird somit integral aus diesem Material vorzugsweise in einem Arbeitsschritt hergestellt. Vorteilhafterweise weist das Material zusätzlich noch Schellack auf, um aufgrund der guten filmbildenden Eigenschaften von Schellack eine günstige Verarbeitungseigenschaft des Materials in Bezug auf Extruder, Spritzgießmaschinen und Warmformpressen zu gewährleisten. So hat sich beispielsweise ein Material, das bis aus zu 80 % aus polymerem Lignin, bis zu 80 % aus Naturfa- sern und bis zu 70 % Schellack besteht als vorteilhaft erwiesen (bezogen auf die Gesamtmenge).
Als Naturfasern kommen insbesondere Holz-, Fichte-, Buche-, Eiche-, Kokos-, Flachs-, Sisal-, Miscanthus-, Hanf- und/oder Cellulosefasern in betracht.
Des Weiteren ist es ganz besonders vorteilhaft, wenn zur Erreichung einer hö- heren Stabilität und Festigkeit des Rohrblattes das Material weiterhin ein synthetisches Polymer aufweist. Denn aufgrund der geringen Stärke der Blattzunge des Rohrblattes kommt es nicht selten vor, dass die Blattzungen abbrechen. Durch die Beimischung von synthetischen Polymeren, beispielsweise in einer Menge bis zu 20 %, lässt sich die Stabilität der Blattzunge verstärken.
Die Aufgabe wird im Übrigen auch mit einem Verfahren zur Herstellung eines Rohrblattes zur Tonerzeugung bei Blasinstrumenten erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass ein Material, welches polymeres Lignin und Naturfasern aufweist, thermisch plastifiziert und im plastischen Zustand zu dem Rohrblatt verarbeitet wird.
Vorteilhafte Ausgestaltungen dieses erfindungsgemäßen Verfahrens finden sich in den entsprechenden Unteransprüchen.
So kann das Material eine rieselfähige Mischung aus polymerem Lignin, Schellack und Naturfasern sein, die mit Hilfe einer entsprechenden Maschine durch Zuführung von Wärmeenergie thermisch plastifiziert wird und anschließend beispielsweise in eine Werkzeugform eingepresst wird, die eine Negativform eines Rohrblattes hat. Durch Erkalten des thermisch plastifizierten Materials verfestigt sich das Material wieder und das aus dem polymeren Lignin und den Naturfasern hergestellte Rohrblatt kann entfernt werden.
Hierdurch lässt sich immer wiederkehrend mit gleichbleibender Qualität ein Rohrblatt industriell herstellen, das ähnliche Eigenschaften wie klassische Holzwerkstoffe haben.
Die Aufgabe wird im Übrigen auch mit der Verwendung eines Materials, welches polymeres Lignin und Naturfasern aufweist, zur Herstellung eines Rohr- blattes zur Tonerzeugung bei Blasinstrumenten gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Verwendung finden sich auch in den entsprechenden Unteransprüchen.
Als geeignete Naturfasern seien beispielsweise pflanzliche Fasern genannt, die Samenfasern (z. B. Baumwolle, Kapok, Pappelflaum, Bastfasern, wie Hanf, Jute, Leinen, Ramie, Brennnessel, Bambus), Hartfasern (z. B. Holz, Sisal, Manila) oder Fruchtfasern (z. B. Kokos). Aber auch tierische Naturfasern, wie beispielsweise Wolle oder andere Tierhaare (z. B. Schaf, Kamel, Lama, Pferd, Rind, Ziege) sind geeignet, um ein entsprechend vergleichbares Schwingungs- verhalten zu erzeugen. Denkbar ist aber auch z. B. Seide oder Lederfasern.
Polymeres Lignin kann beispielsweise das sogenannte Alkali-Lignin sein, was als Nebenprodukt bei der Zellstoffgewinnung anfällt. Aber auch andere polyme- re Ligninderivate sind denkbar.

Claims

Rohrblatt zur Tonerzeugung bei Blasinstrumenten mit mindestens einer Blattzunge, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest die Blattzunge in einem thermoplastischen Umformverfahren aus einem plastifizierbaren Material hergestellt wird, welches polymeres Lignin und Naturfasern enthält.
Rohrblatt nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Material weiterhin Schellack und/oder ein synthetisches Polymer enthält.
Rohrblatt nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Material Holz-, Fichte-, Kokos-, Buche-, Eiche-, Flachs-, Sisal-, Miscanthus-, Hanf- und/oder Cellulosefasern als Naturfasern hat.
Verfahren zur Herstellung eines Rohrblattes zur Tonerzeugung bei Blasinstrumenten, dadurch gekennzeichnet, dass ein plastifizierbares Material, welches polymeres Lignin und Naturfasern enthält, thermisch plastifiziert und in plastischem Zustand zu dem Rohrblatt verarbeitet wird.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Material weiterhin Schellack und/oder ein synthetisches Polymer aufweist.
Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Material Holz-, Fichte-, Buche-, Eiche-, Kokos-, Flachs-, Sisal-, Miscanthus-, Hanf- und/oder Cellulosefasern als Naturfasern hat.
Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das plastifizierbare Material in einem thermoplastischen Umformverfahren, insbesondere in einem thermoplastischen Spritzgießverfahren, zu dem Rohrblatt verarbeitet wird.
8. Verwendung eines Materials, welches polymeres Lignin und Naturfasern aufweist, zur Herstellung eines Rohrblattes zur Tonerzeugung bei Blasinstrumenten.
9. Verwendung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das materi- al weiterhin Schellack und/oder ein synthetisches Polymer aufweist.
1 0. Verwendung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Material Holz-, Fichte-, Buche-, Eiche-, Kokos-, Flachs-, Sisal-, Mis- canthus-, Hanf- und/oder Cellulosefasern als Naturfasern hat.
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