DE3621224C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Kolbenventil für ein Blasinstrument gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.

Ein solches Kolbenventil ist aus der US-PS 30 44 339 bekannt. Die Ventilführung besteht aus zwei Metallplatten, welche ein Kunststoffelement zwischen sich halten. Die drei Teile sind im wesentlichen deckungsgleich ausgebildet und erstrecken sich in eine Führungs-Längsnut des Ventilgehäuses. Dabei besteht die Gefahr, daß die Metallplatten an den Seitenwänden der Führungsnut anliegen und unerwünschte Geräusche verursachen. Das Ventilgehäuse und das Kolbenrohr sind je zylindrisch ausgebildet, und die Ventilführung hat im wesentlichen Herz-Form.

Herkömmlicherweise wurden zwei Arten von Ventilein­ richtungen für eine Trompete verwendet, um die Tonhöhe eines Tones während des Spielens durch schrittweises Ändern der Rohrlänge zu ändern. Die eine wird Unterfeder-Typ genannt, in welcher eine Feder zum Hochdrücken eines Kolbenrohrs unter dem Rohr angebracht ist, die andere wird Oberfeder-Typ genannt, in welcher die Feder oberhalb des Rohres angebracht ist.

Ein Beispiel einer herkömmlichen Ventileinrichtung vom Unterfeder-Typ schließt ein Ventilgehäuse in Form eines an beiden Enden offenen Rohres ein. Dieses Ventilgehäuse nimmt der Länge nach ein Kolbenrohr und eine Kolbenfeder auf. Das Ventilgehäuse ist mit mit vier radialen Bohrungen versehen, welche der Länge nach und in Umfangsrichtung voneinander entfernt sind, um eine Verbindung mit dem Hauptrohr und den Einsatzrohren zu bilden. In der Innenfläche des oberen Endes des Ventilgehäuses ist eine Längsnut zur Führung einer Ventilführung gebildet. Eine Deckenkappe ist auf die obere Öffnung geschraubt, und eine Bodenkappe ist an die untere Öffnung des Ventilgehäuses geschraubt. Das Kolbenrohr hat einen Außendurchmesser, welcher gleich oder nur wenig kleiner als der Innendurchmesser des Ventil­ gehäuses ist, um reibungsloses Gleiten ohne Luftdurch­ lässigkeit zu gewährleisten. Das Kolbenrohr ist im Innern mit drei radialen Rohren versehen, welche mit den radialen Bohrungen im Ventilgehäuse übereinstimmen. Ein Kolbenstangensitz ist fest in die obere Öffnung eingefügt, und ein Federsitz ist ebenfalls fest in die untere Öffnung des Kolbenrohres eingefügt. Die Kolbenfeder ist zwischen dem Kolbenstangensitz und dem Federsitz angebracht, um das Kolbenrohr nach oben zu drücken.

Eine Gewindebohrung ist durch die Mitte des Kolbenstangen­ sitzes gebildet, und eine Schraube, welche am unteren Ende einer Kolbenstange gebildet ist, ist in diese Gewinde­ bohrung eingeschraubt. Das obere Ende der Kolbenstange ragt oben über die Deckenkappe des Ventilgehäuses hinaus und ist mit einer Drucktaste versehen.

Die Ventilführung verhindert eine axiale Drehung des Kolbenrohres, erlaubt aber seine Verschiebung der Länge nach. Die Ventilführung ist mit einem monolithischen Vorsprung zum Eingriff in eine Ausnehmung in der oberen Fläche des Kolbenstangensitzes nahe der Umfangsfläche versehen. Ein Gewindestift wird zur Befestigung der Verbindung verwendet, so daß der Vorsprung frei in der Längsnut im Ventilgehäuse gleiten kann. Ein Drücker­ filz ist zwischen der Drucktaste und der Deckenkappe angebracht, und ein Kolbenfilz ist zwischen der Deckenkappe und dem Kolbenstangensitz zum Auffangen von mechanischen Erschütterungen beim Betrieb angebracht.

Bei dieser Konstruktion wird das Kolbenrohr aufgrund des Drucks der Kolbenfeder normalerweise in der höchsten Position gehalten, so daß der Kolbenstangensitz am Kolben­ filz anstößt. Wenn die Drucktaste unter diesen Bedingungen manuell gedrückt wird, bewegt sich das Kolbenrohr im Ventilgehäuse gegen den Druck der Kolbenfeder nach unten und, je nach Länge der Bewegung, trifft eines der radialen Rohre im Kolben eine der vier Radialbohrungen im Ventilgehäuse und ändert dadurch die Ventillänge.

Bei dieser Konstruktion der herkömmlichen Ventileinrichtung wird zur Herstellung des Ventilgehäuses, des Kolbenrohres, der Ventilführung und des Kolbenstangen­ sitzes Metall verwendet und als Konsequenz werden durch den Reibungskontakt des Ventilgehäuses mit der Ventilführung grelle Geräusche erzeugt, wenn der Vorsprung der Ventil­ führung in der Längsnut im Ventilgehäuse gleitet.

Da die Ausnehmung für die Ventilführung und die Gewindebohrung für den Gewindestift im Kolbenstangensitz gebildet werden müssen, ist sehr viel komplizierte Arbeit zur Herstellung und Montage des Kolbenstangensitzes erforderlich. Das gleiche gilt für die Herstellung des Kolbenrohres, da eine Nut im oberen Ende des Kolbenrohres zur Aufnahme eines Teils der Kolbenführung gebildet werden muß.

In einem anderen Beispiel der herkömmlichen Ventileinrichtung ist eine metallische Ventilführung in Form eines Ringes mittels einer Kolbenstange auf einem Kolbenstangensitz befestigt, und ein Teil, welches monolithisch zur Umfangsfläche der Ventilführung gebogen ist, ist mit einer Nut im Ventilgehäuse in Eingriff gebracht. Es wird kein Gewindestift zur Befestigung der Ventilführung benötigt, da die Ventilführung an der Kolbenstange befestigt ist. Da jedoch die Ventilführung aus metallischem Material hergestellt ist, erzeugt die Ventilverschiebung noch immer grelle Geräusche. Sobald eine Schraube an der Kolbenstange in ein Loch in der Mitte der Ventilführung eingefügt wird, ist der Abstand zwischen der Mitte der Kolbenstange und dem gebogenen Teil festgelegt. Die Konsequenz ist, daß keine Kolbenstangen mit unterschiedlichen Durchmessern mehr verwendet werden können, wodurch die Austauschbarkeit der Teile stark eingeschränkt ist. Zusätzlich muß die Nut für das gebogene Teil im oberen Ende des Kolbenrohres gebildet werden, was eine komplizierte Herstellung verursacht.

Im anderen Beispiel der herkömmlichen Ventileinrichtung ist eine Ventilführung in Form einer Nadel an der Umfangsfläche des oberen Endes eines Kolbenrohres befestigt, und das obere Ende der Ventilführung ist mit einer Nut im Ventilgehäuse in Eingriff gebracht. Es wird kein Gewindestift benötigt, da die Ventilführung unter Druck in das Kolbenrohr eingesetzt ist. Eine solche Druckeinsetzung neigt jedoch dazu, eine Deformation des Kolbenrohres zu verursachen. Da eine metallische Führung verwendet wird, erzeugt eine Verschiebung ebenfalls grelle Geräusche.

Durch die Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, ein Kolbenventil zu schaffen, bei welchem das Kolbenrohr ruckfrei, mit geringer Betätigungskraft und ohne unerwünschte Geräusche relativ zum Ventilgehäuse verschoben werden kann. Gleichzeitig sollen die einzelnen Elemente in der Herstellung und Montage einfach sein und eine hohe Teileaustauschbarkeit aufweisen, zur Verwendung von gleichen Teilen für mehrere Kolbenventile verschiedener Durchmesser.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die kennzeichnenden Merkmale von Anspruch 1 gelöst.

Bei der Erfindung wird die Rohrlänge durch Bewegen eines Kolbenrohrs, welches gleitend in einem Ventilgehäuse gegen den Druck einer Kolbenfeder aufgenommen wird, geändert.

Die Erfindung wird im folgenden mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben. In diesen sind zwei Ausführungsformen der Erfindung als Beispiel dargestellt. Im Einzelnen zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt, einer Ausführungsform des Kolbenventils der Erfindung,

Fig. 2 eine Schnittansicht entlang der Linie II-II in Fig. 1,

Fig. 3A und 3B eine Draufsichts- und eine Seiten­ schnittansicht einer Ventilführung für eine andere Ausführungsform des Kolbenventils der Erfindung,

Fig. 4 eine Seitenschnittansicht der anderen Aus­ führungsform des Kolbenventils der Erfindung, und

Fig. 5 eine Schnittansicht entlang der Linie V-V in Fig. 4.

Eine Ausführungsform des Kolbenventils der Erfindung ist in den Fig. 1 und 2 dargestellt, in welchen das Kolbenventil, wie bei der herkömmlichen Konstruktion, ein Ventilgehäuse 1 enthält, welches ein Kolbenrohr 2 und eine Kolbenfeder 3 aufnimmt. Das Ventilgehäuse 1 hat die Form eines an beiden Enden offenen Rohres und ist mit vier Radialbohrungen 4, welche der Länge nach und in Umfangs­ richtung voneinander entfernt sind, versehen. Das obere Ende des Ventilgehäuses 1 ist mit einer Deckenkappe 7 und das untere Ende mit einer Bodenkappe 8 verschlossen. Der Außendurchmesser des Kolbenrohres 2 ist fast gleich groß oder nur wenig kleiner als der Innendurchmesser des Ventil­ gehäuses 1, so daß das Kolbenrohr 2 im Ventilgehäuse 1 der Länge nach ohne Luft durchzulassen gleiten kann. Das Kol­ benrohr 2 ist im Innern mit drei radialen Rohren 9 zur wahlweisen Verbindung mit den Radialbohrungen 4 im Ventil­ gehäuse 1 versehen. Ein Kolbenstangensitz 10 ist fest in die obere Öffnung des Kolbenrohres 2 eingefügt und ein Federsitz 11 ist fest in seine untere Öffnung eingefügt.

Die Kolbenfeder 3 ist zwischen der Bodenkappe 8 und dem Federsitz 11 angebracht, um normalerweise das Kolbenrohr 2 nach oben zu drücken.

Eine Gewindebohrung 13 ist in der Mitte des Kolbenstangen­ sitzes 10 zur Schraubverbindung mit einer Schraube 15, welche am unteren Ende einer Kolbenstange 14 angebracht ist, gebildet. Das obere Ende der Kolbenstange 14 ragt über die Deckenkappe hinaus und ist mit einer Drucktaste 16 versehen, welche in ihr festgeschraubt ist. Ein Drückerfilz 21 liegt zwischen Drucktaste 16 und der Deckenkappe 7, und ein Kolbenfilz 22 liegt zwischen der Deckenkappe 7 und der Ventilführung 5.

Bei dieser Konstruktion wird das Kolbenrohr 2 normaler­ weise durch den Druck der Kolbenfeder 3 in der höchsten Position gehalten, und die Ventilführung 5 wird mit dem Kolbenfilz 22 in Druckkontakt gehalten. Wenn die Drucktaste 16 manuell gedrückt wird, bewegt sich das Kolbenrohr 2 im Ventilgehäuse 1 nach unten, so daß, in Abhängigkeit vom Ausmaß der Bewegung nach unten, eines der radialen Rohre 9 im Kolbenrohr 2 mit einer der Radialbohrungen 4 im Ventil­ gehäuse 1 in Verbindung gebracht wird, um die Rohrlänge zu ändern.

Die Ventilführung 5 der Erfindung ist aus einem synthetischen Harz hergestellt und ein Schlitz 40 ist in ihrer Mitte gebildet. Ein radialer Vorsprung 41 ist mit seiner Umfangsfläche einstückig gebildet und erstreckt sich in Längsrichtung des Schlitzes 40. Genauer gesagt, fällt der radiale Vorsprung 41 in die Verlängerung der Längsrichtung der Mittelachse des Schlitzes 40. Eine Vertiefung 43 ist in der oberen Stirnseite der Ventilführung 5 in fast konzentrischem Verhältnis zum Schlitz 40 gebildet. Der radiale Vorsprung 41 der Ventil­ führung 5 ist mit einem unteren Vorsprung 44 versehen, welcher in einer Ausnehmung 45 aufgenommen wird, welche im Kolbenstangensitz 10 zur richtigen Positionierung der Ventilführung 5 auf dem Kolbenstangensitz 10 gebildet ist. Die Schraube 15 der Kolbenstange 14 ist in die Gewindebohrung 13 im Kolbenstangensitz 10 geschraubt und hält eine Scheibe 47 in der Vertiefung 43 fest. In diesem festgelegten Zustand der Ventilführung 5 wird der radiale Vorsprung 41 der Ventilführung 5 gleitend in einer Längsnut 6 in der Innenfläche des Ventilgehäuses 1 aufgenommen, um das Kolbenrohr 2 gegen axiale Drehung zu sichern. Ein Entlüftungskanal 49 ist an einer Stelle, die nicht von der Ventilführung 5 bedeckt wird, durch den Kolbenstangensitz 10 gebildet.

Als Ersatz für einen solchen Entlüftungskanal 49 kann die Ausnehmung 45 im Kolbenstangensitz 10 dienen, wie in Fig. 3A und 3B dargestellt. In diesem Fall ist ein Durchgangs­ loch 50 im unteren Vorsprung 44 der Ventilführung 5 gebildet.

Da die Ventilführung 5 aus synthetischem Harz hergestellt ist, werden keine besonders grellen Geräusche erzeugt, wenn ihr Vorsprung 41 bei der Ventilverschiebung in der Längs­ nut 6 im Ventilgehäuse 1 gleitet.

Fig. 4 und 5 stellen die andere Ausführungsform des Kolbenventils der Erfindung dar, in welcher die Entfernung L zwischen der Mittelachse der Gewindebohrung 13 und dem äußersten Ende des radialen Vorsprungs 41 wegen des großen Durchmessers der Kolbenstange 14 groß ist. Sogar in diesem Fall erlaubt das Vorhandensein des Schlitzes 40 eine problemlose Verbindung der Schraube 15 der Kolbenstange 14 mit der Gewindebohrung 13. Diese Flexibilität ermöglicht die Verwendung von Kolbenstangen verschiedener Durchmesser in Verbindung mit einer Ventil­ führung 5 von einer bestimmten Größe. Die schmierige Beschaffenheit und das geringe Gewicht des synthetischen Harzes vermindert wesentlich die Reibung zwischen der Ventilführung 5 und dem Ventilgehäuse 1 und erlaubt dabei eine fließende Bewegung des Kolbenrohres 2. Da die Ventil­ führung 5 am Kolbenstangensitz 10 mittels der Kolbenstange 14 ohne Verwendung eines Gewindestiftes befestigt ist, ist die Montage erheblich vereinfacht. Es ist nicht mehr erforderlich, im Kolbenrohr zur Verbindung mit der Ventilführung eine Nut zu bilden, und als Konsequenz dessen ist die Herstellung des Kolbenrohres ebenfalls wesentlich vereinfacht.

Claims (4)

1. Kolbenventil für ein Blasinstrument mit einem zylindrischen Ventilgehäuse (1), welches an beiden Enden geschlossen ist und an seiner Innenfläche mit einer Längsnut (6) versehen ist, einem zylindrischen Kolbenrohr (2), welches gleitend im Ventilgehäuse (1) untergebracht ist, Mittel, um das Kolbenrohr (2) gegen ein geschlossenes Ende des Ventilgehäuses (1) zu drücken, einem Kolbenstangensitz (10), welcher an einem Ende des Kolbenrohrs (2) in der Nähe des geschlossenen Endes des Ventilgehäuses (1) angebracht ist, einer Ventilführung (5) aus synthetischem Harz, welche mit einer Öffnung (40) und einem radialen Vorsprung (41) versehen ist, welcher in gleitenden Eingriff mit der Längsnut (6) im Ventilgehäuse (1) fällt, und einer Kolbenstange (14), welche am einen Ende durch das eine geschlossene Ende des Ventilgehäuses (1) und die Öffnung (40) in der Ventilführung (5) in den Kolbenstangensitz (10) geschraubt ist und dadurch die Ventilführung (5) am Kolbenstangensitz (10) befestigt, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung (40) die Form eines länglichen Schlitzes aufweist, welcher sich in radialer Richtung des Kolbenrohres (2) erstreckt, und daß der radiale Vorsprung (41) sich in Richtung der Längs-Mittelachse des Schlitzes (40) erstreckt.

2. Kolbenventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilführung (5) mit einem unteren Vorsprung (44) versehen ist, welcher in einer entsprechenden Ausnehmung (45) im Kolbenstangensitz (10) zur richtigen Positionierung der Ventilführung (5) auf dem Kolbenstangensitz (10) aufgenommen ist.

3. Kolbenventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolbenstangensitz (10) mit einem Entlüftungs­ kanal (49) versehen ist.

4. Kolbenventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung (45) im Kolbenstangensitz (10) mit einem Durchgangsloch (50) versehen ist.