DE2426016B1 - Mechanical system for musical instrument keyboards - has pneumatic servo-operation simulating dynamic inertia effect of normal keyboards - Google Patents
Mechanical system for musical instrument keyboards - has pneumatic servo-operation simulating dynamic inertia effect of normal keyboardsInfo
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Abstract
Description
Das erfindungsgemäße System umfaßt vor allem einen Hebel, der im unteren Teil in einer Stütze drehbar gelagert ist, die mit der Tastenkonstruktion aus einem Stück besteht, und ferner einen Fortsatz an der Unterseite der Taste. Der Hebel und der Fortsatz sind The system according to the invention primarily comprises a lever which is in the lower part is rotatably mounted in a support, which is connected to the key structure consists of one piece, and also an extension on the underside of the button. The lever and the appendix are
so angeordnet, daß beim Drücken der Taste sich die beiden Teile berühren, zunächst aneinanderstoßen und dann aufeinander gleiten, so daß durch Reibung dem Niederdrücken der Taste ein gewisser Widerstand entgegengesetzt wird. Der gewünschte dynamische Effekt läßt sich auf zweierlei Weise erreichen.arranged so that when the button is pressed, the two parts touch each other, first bump against each other and then slide on each other, so that by friction the Depressing the button a certain resistance is opposed. The one you want dynamic effect can be achieved in two ways.
Eine erste Lösung arbeitet mit einem entsprechend geformten, steifen Fortsatz, der mit jeder Taste der Tastatur aus einem Stück besteht. Der Fortsatz wirkt zusammen mit einem ebenso geformten. gegenüberliegenden Hebel, der um seinen Drehpunkt schwingt, wobei das Schwingen dieses Hebels durch eine Druckfeder und/oder durch eine Einstellschraube steuerbar ist. A first solution works with a suitably shaped, rigid one Extension that is made in one piece with each key on the keyboard. The appendix works together with an equally shaped one. opposite lever around his The pivot point swings, the swinging of this lever by a compression spring and / or can be controlled by an adjusting screw.
Die zweite Lösung sieht einen Fortsatz vor, der ebenso mit der Taste aus einem Stück besteht, jedoch über eine Draht- oder Flachfeder nachgiebig ist, die so geformt ist, daß sie den Aufschlagwiderstand ebenso wie den gewünschten Reibungseffekt im Zusammenwirken mit einem Hebel ergibt, der mit einer Achse aus einem Stück besteht, die für sämtliche Tastenhebel gemeinsam vorhanden ist und die in bestimmten Stellungen starr blockierbar ist.The second solution provides an extension, which is also the same with the key consists of one piece, but is flexible via a wire or flat spring, which is shaped to provide the impact resistance as well as the desired frictional effect results in cooperation with a lever which consists of one piece with an axis, which is common to all key levers and which is in certain positions is rigidly lockable.
Die Fortsätze und Hebel können aus dem verschiedensten Material bestehen, beispielsweise aus Plastik, das einen gewissen Reibungswiderstand bietet und verschleißfest ist und außerdem mit einem Antifriktions-und Schalldämpfungsmaterial belegt sein kann, beispielsweise Kaschmirtuch oder ein anderes, hierzu geeignetes Material. The extensions and levers can be made of a wide variety of materials, for example made of plastic, which offers a certain amount of frictional resistance and is wear-resistant and also be covered with an anti-friction and soundproofing material can, for example, cashmere cloth or another suitable material.
Die Hebel lassen sich auf die Wirkungslinie des Fortsatzes hin- oder von ihr wegbewegen, um den dynamischen und gleitenden Trägheitseffekt erreichen, abschwächen oder beseitigen zu können. The levers can be moved to or from the line of action of the extension move away from it to achieve the dynamic and sliding inertia effect, to be able to weaken or eliminate.
Gemäß der ersten Lösung erreicht man diese Wirkungsweise mittels eines kleinen Stabes, der längs des gesamten Mechaniksatzes angeordnet ist. Dieser Stab bewirkt eine seitliche Rotation der Hebel oder ein seitliches Verschieben der Hebelstützen, aus der Wirkungslinie der Fortsätze (die mit den Tasten aus einem Stück bestehen) heraus. Nach der zweiten Lösung können die Hebel eingesetzt oder getrennt werden, indem man die Achse, die mit den Hebeln aus einem Stück besteht, um einen bestimmten Winkel dreht und in der gewünschten Stellung starr blockiert. According to the first solution, this mode of action is achieved by means of a small rod, which is arranged along the entire mechanism set. This Rod causes the lever to rotate sideways or move the lever sideways Lever supports, from the line of action of the projections (those with the keys from a Pieces) out. After the second solution, the levers can be used or be separated by removing the axle, which is made in one piece with the levers, rotates through a certain angle and rigidly blocked in the desired position.
Das Einstellen des Hebels kann man beispielsweise mit anderen Hebeln, Druckknöpfen, Drehknöpfen u. dgl. erreichen, die entweder direkt oder über Gelenke und Übertragungsglieder an der Außenseite des Instrumentes betätigbar sind. The lever can be adjusted, for example, with other levers, Push buttons, knobs and the like can be achieved either directly or via joints and transmission members on the outside of the instrument can be actuated.
Weitere Einzelheiten und Vorteile lassen sich der folgenden detaillierten Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnung entnehmen, in der bevorzugte Ausführungsbeispiele nach den beiden Lösungen dargestellt sind. In der Zeichnung zeigt F i g. 1 einen Schnitt durch eine Taste mit ihrer Vorrichtung gemäß der ersten Lösung, mit steifem Fortsatz und nachgiebigem Hebel, in der Ruhestellung dargestellt, F i g. 2 die Taste nach F i g. 1 im gedrückten Zustand, F i g. 3 die Taste nach F i g. 1 ebenfalls im gedrückten Zustand, wobei der nachgiebige Hebel aus der Wirkungslinie des steifen Fortsatzes herausbewegt ist, F i g. 4 eine Modifikation der Taste nach F i g. 1, wobei das untere Ende des steifen Fortsatzes mit einer Gleitrolle versehen ist, F i g. 5 eine Modifikation der Tastenanordnung nach F i g. 1, wobei das untere Ende des nachgiebigen Hebels mit einer Gleitrolle versehen ist, F i g. 6 eine Modifikation der Taste nach F i g. 1, wobei Maßnahmen vorgesehen sind zur Steuerung des durch die Feder auf den nachgiebigen Hebel ausgeübten Druckes, in der Ruhelage, F i g. 7 die Taste nach F i g. 6 im gedrückten Zustand, wobei der nachgiebige Hebel aus der Wirkungslinie des steifen Fortsatzes herausbewegt ist, F i g. 8 einen Schnitt durch eine Taste mit der zugehörigen Mechanik gemäß der zweiten Lösung mit nachgiebigem Fortsatz und steifem Hebel, in der Ruhelage, F i g. 9 die Taste nach F i g. 8 im gedrückten Zustand, F i g. 10 die Taste nach F i g. 8 in der Ruhelage, wobei der steife Hebel aus der Wirkungslinie des nachgiebigen Fortsatzes herausbewegt ist und F i g. ii eine vereinfachte Modifikation der Tastenausführung nach F i g. 8. More details and advantages can be found in the following detailed Description with reference to the drawing, in the preferred embodiments after the two solutions are shown. In the drawing, F i g. 1 one Section through a key with its device according to the first solution, with a stiff one Extension and resilient lever, shown in the rest position, F i g. 2 the button according to FIG. 1 in the depressed state, FIG. 3 the key according to FIG. 1 also when pressed, the resilient lever out of the line of action of the stiff Extension is moved out, F i g. 4 shows a modification of the key according to FIG. 1, the lower end of the rigid extension is provided with a roller, F i g. 5 shows a modification of the key arrangement according to FIG. 1, being the lower end the flexible lever is fitted with a roller, F i g. 6 a modification the key according to FIG. 1, whereby measures are provided to control the through the spring on the resilient lever exerted pressure, in the rest position, F i g. 7 the key according to FIG. 6 in the depressed state, with the resilient lever off the line of action of the stiff extension is moved out, F i g. 8 a section by a button with the associated mechanism according to the second solution with flexible Extension and stiff lever, in the rest position, F i g. 9 the key according to FIG. 8 in depressed state, F i g. 10 the key according to FIG. 8 in the rest position, with the stiff lever is moved out of the line of action of the flexible extension and F i g. ii a simplified modification of the key design according to FIG. 8th.
Die in der Zeichnung dargestellte Tastatur wird in der Regel für Tasteninstrumente, bei denen ein Luftstrom den Ton erzeugt, und elektronische, elektromagnetische oder elektrische Instrumente u. dgl. verwendet und umfaßt Ganztontasten 1 und Halbtontasten 2, einen Tragtisch 3 für die Tastatur, eine Abstützung 4 für den Drehpunkt 5 der Taste, den Belag 6 aus elastischem und weichem Material zur Schwächung des Rückstoßes und eine schraubenförmige Rückführfeder 7. The keyboard shown in the drawing is usually used for Keyboard instruments in which a stream of air produces the sound, and electronic, electromagnetic ones or electric instruments and the like are used and include whole-tone keys 1 and semitone keys 2, a support table 3 for the keyboard, a support 4 for the pivot point 5 of the Button, the covering 6 made of elastic and soft material to weaken the recoil and a helical return spring 7.
Die F i g. 1 bis 3 zeigen eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen mechanischen Systems gemäß der ersten Lösung, bei dem ein steifer Fortsatz und ein nachgiebiger Hebel vorgesehen ist. The F i g. 1 to 3 show a preferred embodiment of the invention mechanical system according to the first solution, in which a rigid extension and a compliant lever is provided.
In den Figuren erkennt man an der Unterseite jeder Taste 1 oder 2 der Tastatur einen Fortsatz 8 mit einem Belag 9, der mit einem Reibungs- oder Kontakthebel 10 zusammenwirkt, der entsprechend geformt ist und bei 13 mit eigenem Drehpunkt auf der Stütze 12 gelagert ist, die mit dem Träger oder Rahmen 3 der Tastatur aus einem Stück besteht. Auf der Stütze 12 ist auf der einen Seite eine mikrometrische Einstellschraube 16 zum Positionieren des Hebels 10 vorgesehen, während auf der gegenüberliegenden Seite eine Scherenfeder 14 mittels eines Stiftes 15 verankert ist. Die Feder führt den Hebel in die durch die Schraube 16 gegebene Ruhelage zurück. In the figures, 1 or 2 can be seen on the underside of each key the keyboard has an extension 8 with a covering 9 with a friction or contact lever 10 cooperates, which is shaped accordingly and at 13 with its own pivot point is mounted on the support 12, which is made with the support or frame 3 of the keyboard one piece. On one side of the support 12 is a micrometric one Adjustment screw 16 provided for positioning the lever 10 while on the opposite side a scissors spring 14 anchored by means of a pin 15 is. The spring returns the lever to the rest position given by the screw 16.
Wenn man die Taste 1 oder 2 drückt, bewirkt der durch ein Antifriktions- und Schalldämpfungsmaterial 9 belegte und geschützte Fortsatz 8 mit dem zugehörigen Hebel 10 einen Schlagkontakt oder Stoßkontakt, der dann in einen gleitenden Kontakt übergeht. Ebenso ist der Hebel 10, mindestens an dem Teil, das den Kontakt mit dem Fortsatz 8 der Taste herstellt, mit einem Antifriktions- und Schalldämpfungsmaterial 11 belegt. If you press key 1 or 2, the anti-friction and sound-absorbing material 9 covered and protected extension 8 with the associated Lever 10 makes an impact contact or impact contact, which then turns into a sliding contact transforms. Likewise, the lever 10, at least on the part that makes contact with the Manufacture of extension 8 of the button, with an anti-friction and soundproofing material 11 occupied.
Fortsatz 8 und Hebel 10 sind so geformt, daß, wenn sie sich berühren und übereinanderlegen, der Eindruck eines Entweichens und Gleitens entsteht, der für die Tastatur bekannter Flügel und Klaviere charakteristisch ist. Extension 8 and lever 10 are shaped so that when they touch and superimpose the impression of escaping and sliding, which is characteristic of the keyboards of well-known grand pianos and upright pianos.
Dieses Gefühl entsteht durch den Reibungswiderstand, dessen Größe durch die jeweilige Form variierbar ist, die man sowohl dem Fortsatz 8 als auch dem Hebel 10 gibt, als auch durch das präzise Positionieren des Hebels 10 mittels der mikrometrischen Einstellschraube 16, wodurch sich der Reibungswiderstand vergrößern oder verkleinern läßt, was eine entsprechende Änderung des gewünschten Effektes zur Folge hat. This feeling arises from the frictional resistance, its size can be varied by the respective shape, which one both the extension 8 and the lever 10, as well as by the precise positioning of the lever 10 by means of the micrometric adjustment screw 16, whereby the frictional resistance increases or can be reduced, resulting in a corresponding change in the desired effect has the consequence.
In F i g. 3 ist die Vorrichtung, die den dynamischen Trägheitseffekt und den Gleiteffekt, der für ein Klavier charakteristisch ist, bewirken soll, abgeschaltet, und die Tastatur arbeitet so, wie dies bei Pfeifeninstrumenten sowie elektrischen, elektromagnetischen oder elektronischen Instrumenten u. dgl. bis heute üblich war. Das Ein- und Ausschalten der Mechanik kann der Spieler selbst vornehmen, beispielsweise über einen (nicht gezeigten) kleinen Hebel bzw. eine Taste, die an der Außenseite des Instrumentes vorgesehen ist. Ein schwingungsfähiger, kleiner Stab 18, in Längsrichtung für den gesamten Tastensatz angeordnet, bewirkt eine seitliche Verschiebung der Hebel 10 aus der Wirkungslinie der Fortsätze 8 heraus oder umgekehrt. In Fig. 3 is the device showing the dynamic inertia effect and the sliding effect, which is characteristic of a piano, should be switched off, and the Keyboard works like this on pipe instruments as well electrical, electromagnetic or electronic instruments and the like to date was common. The player can switch the mechanics on and off himself, for example via a small lever (not shown) or a button that turns on the outside of the instrument is provided. A vibratory, smaller one Rod 18, arranged in the longitudinal direction for the entire set of keys, causes a lateral Displacement of the lever 10 from the line of action of the extensions 8 or vice versa.
Wenn gemäß Fig.3 die Mechanik abgeschaltet ist, trifft bei Betätigung der Taste 1 oder 2 der Fortsatz 8 nicht mehr auf den entsprechenden Hebel 10. If, according to Fig. 3, the mechanism is switched off, hits when actuated button 1 or 2, the extension 8 is no longer on the corresponding lever 10.
Diese Ausführungsform gestattet eine Vielzahl von Modifikationen, ohne daß vom Prinzip der Mechanik abgewichen wird. Beispielsweise kann der Fortsatz 8 und/oder der Hebel 10 eine andere Form aufweisen als in den F i g. 1 bis 3 dargestellt, und außerdem können sich die Elemente an verschiedenen Stellen befinden, wie die F i g. 4 bis 7 zeigen. This embodiment allows a variety of modifications, without deviating from the principle of mechanics. For example, the extension 8 and / or the lever 10 have a different shape than in FIGS. 1 to 3 shown, and also the elements can be in different places, like the F i g. 4 to 7 show.
In F i g. 4 besitzt der Fortsatz 8 am Ende eine Rolle 9a, die auf den oberen Abschnitt des Hebels 10 gleitet, der mit einem Antifriktionsmaterial 11 belegt ist. In Fig. 4 has the extension 8 at the end of a role 9a on the upper portion of the lever 10 slides with an anti-friction material 11 is occupied.
In F i g. 5 ist der Fortsatz 8 der Taste unverändert, jedoch ist am oberen Ende des Hebels 10 eine Gleitrolle 11a vorhanden. In Fig. 5, the extension 8 of the key is unchanged, but is a roller 11a is provided at the upper end of the lever 10.
In den F i g. 6 und 7 ist sowohl die Form des Fortsatzes 8 als auch des Hebels 10 verändert, wobei der Hebel 10 nicht mehr die L-Form aufweist. In the F i g. 6 and 7 is both the shape of the extension 8 and of the lever 10 changed, the lever 10 no longer having the L-shape.
Bei dieser Ausführungsform kann die Einstellschraube 16 entfallen, die zum Positionieren des Hebels vorgesehen war, um den vom Hebel 10 auf den Fortsatz 8 ausgeübten Druck regulieren zu können. In this embodiment, the adjusting screw 16 can be omitted, which was provided for positioning the lever to that of the lever 10 on the extension 8 pressure exerted to be able to regulate.
Hierzu ist zwischen der Stütze 12 und der Basis 3 eine Metallzunge 17 unter der Stütze vorgesehen. Diese Zunge besitzt am freien Ende, die aus der Stütze 12 herausragt, eine Nut 17a, in die das Ende 14a gegenüber dem Ende 14b der Scherenfeder 14 eingesetzt ist, die auf den Hebel wirkt Das freie Ende der Metallzunge 17 ist in der Höhe einstellbar. Man erreicht dies durch Verändern des Biegewinkels (mit Hand oder durch ein einfaches Werkzeug). Dadurch läßt sich der von der Feder 14 auf den Hebel 10 ausgeübte Druck einstellen. For this purpose, a metal tongue is between the support 12 and the base 3 17 provided under the support. This tongue has at the free end that from the Support 12 protrudes, a groove 17a into which the end 14a opposite the end 14b of the Scissor spring 14 is used, which acts on the lever The free end of the metal tongue 17 is adjustable in height. This can be achieved by changing the bending angle (by hand or by a simple tool). This lets the spring 14 set the pressure exerted on lever 10.
Die F i g. 8 bis 11 zeigen weitere Ausführungsformen des mechanischen Systems gemäß der zweiten Lösung der Erfindung. Hier ist ein mit der Taste aus einem Stück bestehendes, nachgiebiges Element vorhanden, das mit einem steifen Element zusammenwirkt, das mit dem Rahmen der Tastatur aus einem Stück besteht. The F i g. 8 to 11 show further embodiments of the mechanical System according to the second solution of the invention. Here's one with the key out of one Piece of existing, resilient element present, that with a rigid element cooperates with the frame of the keyboard consists of one piece.
Im Ausführungsbeispiel nach den F i g. 8 bis 10 ist an der Unterseite jeder Taste ein Fortsatz 8a vorgesehen, der mit einer entsprechend geformten Feder 19 versehen ist. Unter der Feder 19 befindet sich ein Hebel 20, der beispielsweise einen elliptischen, facettierten oder gezackten Abschnitt aufweisen kann. Ein Schutz kann durch einen Antifriktionsbelag 11 erreicht werden. Der Hebel 20 besteht mit einer Achse 13 aus einem Stück, die für sämtliche Hebel der Tastatur gemeinsam vorhanden ist und in bestimmten Stellungen blockierbar ist. Die Achse 13 wird von der Stütze 12 getragen, die mit dem Rahmen 3 der Tastatur aus einem Stück besteht. Sie läßt sich um einen bestimmten Winkel drehen, beispielsweise durch ein (nicht gezeigtes) Handrad, das mit der Achse verbunden ist, wodurch das Ende des Hebels 20 der Wirkungslinie der Feder 19 angenähert wird (bzw. davon wegbewegt wird), wodurch der Kontakt und die Reibung zwischen dem Hebel 20 und der zugehörigen Feder 19 erreicht, reguliert oder ausgeschlossen wird, wenn die Taste 1 oder 2 gedrückt wird. In the exemplary embodiment according to FIGS. 8 through 10 is at the bottom each key has an extension 8a provided with a correspondingly shaped spring 19 is provided. Under the spring 19 is a lever 20, for example may have an elliptical, faceted, or serrated section. A protection can be achieved by an anti-friction coating 11. The lever 20 is with an axis 13 in one piece, which is available in common for all levers of the keyboard and can be blocked in certain positions. The axis 13 is from the support 12 carried, which consists of one piece with the frame 3 of the keyboard. She lets rotate through a certain angle, for example through a (not shown) Handwheel which is connected to the axis, whereby the end of the lever 20 of the line of action the spring 19 is approached (or moved away from it), whereby the contact and the friction between the lever 20 and the associated spring 19 is regulated or excluded when key 1 or 2 is pressed.
Bei blockierter Stellung der Achse 13 erreicht man eine dynamische Wirkung, eine Abschwächung dieser Wirkung oder ihre vollstandige Beseitigung. When the axis 13 is blocked, a dynamic position is achieved Effect, a weakening of this effect or its complete elimination.
Dadurch läßt sich die gleiche Tastatur sowohl als Tastatur mit dynamischem Trägheitseffekt und als normale Tastatur verwenden, wie sie bei elektrischen, elektromagnetischen oder elektronischen Instrumenten oder Tasteninstrumenten, bei denen ein Luftstrom den Ton erzeugt, u. dgl. vorhanden ist Hinsichtlich des Profils der Feder 19 wird darauf hingewiesen, daß der Kontakt zwischen der Feder und dem steifen Hebel im ersten Moment ein Schlag- oder Stoßkontakt ist und dann in einen Gleitkontakt mit variabler Reibung übergeht. This allows the same keyboard as a keyboard with dynamic Inertia and use it as a normal keyboard, like electric, electromagnetic or electronic instruments or keyboard instruments that involve a stream of air the sound generated, and the like is present With regard to the profile of the spring 19 is noted that the contact between the spring and the rigid lever in the first moment is an impact or impact contact and then into sliding contact with variable friction passes.
F i g. ii zeigt eine vereinfachte Ausführungsform, in der die Feder 19 nicht nach vorne gebogen und direkt an der Unterseite einer Taste 1 oder 2 festgemacht ist. F i g. ii shows a simplified embodiment in which the spring 19 not bent forward and fastened directly to the underside of a key 1 or 2 is.
Aus der vorhergehenden Beschreibung folgt, daß das erfindungsgemäße mechanische System für die Tastatur von Tasteninstrumenten, bei denen ein Luftstrom den Ton erzeugt, oder elektrischen, elektromagnetischen oder elektronischen Instrumenten u. dgl. an die Wünsche jedes Spielers anpaßbar ist, ob dieser nun mit den Fingern einen dynamischen Trägheitseffekt und einen Gleiteffekt verspüren will, wie ihn die Mechanik eines üblichen Klaviers oder Flügels erzeugt, oder ob er die Tastatur vorzieht, wie sie meist bei einem Pianola, Harmonium, Akkordeon oder einem anderen Musikinstrument vorhanden ist, das elektronisch arbeitet. From the preceding description it follows that the inventive mechanical system for the keyboard of keyboard instruments in which an air flow the sound produced, or electrical, electromagnetic or electronic instruments and the like can be adapted to the wishes of every player, whether this is with the fingers want to feel a dynamic inertia effect and a sliding effect like him the mechanics of a normal piano or grand piano, or whether it is the keyboard prefers, as is usually the case with a pianola, harmonium, accordion or another There is a musical instrument that works electronically.
Claims (7)
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DE19742426016 DE2426016C2 (en) | 1974-05-30 | Inertia keyboard for musical instruments |
Publications (3)
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