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Dokumentenidentifikation DE202007003227U1 03.01.2008
Titel Ventilanordnung für ein Blechblasinstrument
Anmelder Malenky, Uwe, 03172 Guben, DE
Vertreter Kietzmann, Vosseberg, Röhnicke Patentanwälte Rechtsanwalt Partnerschaft, 10117 Berlin
DE-Aktenzeichen 202007003227
Date of advertisement in the Patentblatt (Patent Gazette) 03.01.2008
Registration date 29.11.2007
Application date from patent application 28.02.2007
IPC-Hauptklasse G10D 9/04(2006.01)A, F, I, 20070228, B, H, DE

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Ventilanordnung für Blechblasinstrumente, insbesondere für eine Posaune, um unterschiedliche Luftkanäle zu aktivieren.

Derartige Ventile, mit denen der Luftdurchgang vom Mundstück über das Mundstückrohr direkt an das Becherrohr oder über eine Zwischenschleife geleitet wird, sind bekannt. Eine Posaune ist so in zwei oder mehrere Stimmlagen umschaltbar.

Wesentliche Entwicklungen wurden in den US-Patenten von Orla E. Thayler beschrieben. Jedes dieser Patente (US 4,112,806, US 4,213,371 und US 4,469,002) offenbart ein Drehventil, bei dem die Ventilöffnungen und Luftkanäle in Richtung der Drehachse des Ventileinsatzes verlaufen. Die Ein- und Ausströmöffnungen sind somit stirnseitig am Ventileinsatz angeordnet während innerhalb des Ventileinsatzes gebogene Luftkanäle mit konstantem kreisförmigen Querschnitt die zusammengehörigen Ein- und Ausgänge miteinander verbinden. Durch Verdrehen des Ventileinsatzes kann somit zwischen der direkten Verbindung Mundstückrohr-Becherrohr oder der Verbindung Mundstückrohr-Zwischenschleife-Becherrohr gewählt werden.

Dieser Aufbau und diese Orientierung des Ventils führen zu steil ansteigenden voneinander weglaufenden Luftkanälen, welche die Klangfarbe des erzeugten Tons negativ beeinflussen. Des weiteren erfordern diese Ventile relativ komplexe mechanische Verbindungsstücke zwischen den Betätigungshebeln und dem Läufer, was die Drehung des Läufers zwischen seinen beiden am weitesten außenliegenden Stellungen verlangsamt. Diese Nachteile beeinflussen sowohl die Klangfarbe des Tons als auch die Spielbarkeit des Instruments.

Aus der DE 196 81 637 T1 und der DE 44 18 083 A1 sind Drehventile für Blechblas-Musikinstrumente bekannt, bei denen das Mundstückrohr und das Becherrohr mit einem ersten Durchgangskanal verbunden ist und der Rotor des Ventils in den betätigten Zustand bewegbar ist, um die Einlassmündung von dem Mundstückrohr mit einem zweiten Durchgangskanal zusammenführen, der mit einer Einlassöffnung der Schleife in Verbindung steht, und um den dritten Durchgangskanal, der in Verbindung mit einer Auslassmündung aus der Schleife steht, mit der Auslassmündung zu der Bechermündung zusammenzuführen, wobei der erste Durchgangskanal zwischen dem zweiten sowie dem dritten Durchgangskanal angeordnet ist und wobei der zweite sowie der dritte Durchgangskanal dem ersten Durchgangskanal mittels Krümmungen in den Kanaldurchgängen überquert.

Dabei sind die Öffnungen für den ersten Durchgangskanal axial ausgerichtet, der Kanal selbst aber gebogen. Ferner sind die Öffnungen im Mantel des zylindrischen Läufers/Rotors angeordnet und die Läuferachse liegt senkrecht zur Hauptdurchströmrichtung.

Ähnlich ist das Ventil gemäß DE 100 14 686 C2 aufgebaut, wobei hier die Zylinderachse des Läufers parallel zur Hauptströmrichtung verläuft.

Nachteilig ist, dass bei Ein- und Austrittsöffnungen im Mantel der Zylinderwand des Ventilläufers oder -rotors dieser vergleichsweise groß ausfällt oder Kanäle nach außen geführt angeordnet werden müssen und ebenso mit kurzen Krümmungen gearbeitet werden muss.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Strömung der Luft weiter zu optimieren und so die klangliche und stimmmäßige Verbesserung an Blechblasinstrumenten zu erreichen.

Gelöst wird diese Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruches 1 vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.

Erfindungsgemäß ist ein Ventil für Blechblasinstrumente vorgesehen, das einen in einem zylindrischen Gehäuse angeordneten zylindrischen Rotor umfasst, dessen Drehachse in Strömungslängsrichtung angeordnet ist, der jeweils stirnseitig Luftein- und Auslassöffnungen für innerhalb des Rotors angeordnete 3 Durchgangskanäle aufweist, wobei das Zuganschlussrohr und das Becherrohr mit einem ersten Durchgangskanal verbunden sind und der Rotor des Ventils in den betätigten Zustand bewegbar ist, um die Einlassöffnung vom Zuganschlussrohr mit dem zweiten Durchgangskanal zusammenführen, der mit einer Auslassöffnung zur Schleife in Verbindung steht, und um den dritten Durchgangskanal, der in Verbindung mit einer Einlassöffnung aus der Schleife steht, mit der Auslassöffnung zum Becherrohr zusammen zuführen, wobei der erste Durchgangskanal eine gerade Mittelachse aufweist, während die Mittelachse der beiden anderen Durchgangskanäle einen kurvenförmigen Verlauf aufweisen und mindestens der erste Durchgangkanal eine Konizität besitzt, bei dem die Einlassöffnung den kleineren Querschnitt besitzt.

Dabei ist die Konizität der Durchlasskanäle so ausgebildet, dass die Konizität des Eingangsrohres mit gerader Mantellinie durch das Ventil in die Konizität des angeschlossenen Rohres übergeht.

Durch diese Anordnung wird gewährleistet, dass bei einem kleinen Rotor eine optimale Luftführung gesichert und damit eine deutlich verbesserte Klangqualität erzielt wird.

Durch eine geschickt Anordnung der Kanäle wird ferner die Bedienung verbessert, indem kleine Drehwinkel benötigt werden.

Dazu ist in einer vorteilhaften Ausführung vorgesehen, dass die Einlass- und Auslassöffnungen jeweils stirnseitig am Rotor außerhalb der Drehachse angeordnet sind, alle Ein- und Auslassöffnungen innerhalb eines Winkels &aacgr; von &aacgr; < 180° angeordnet sind, wobei der Winkel gebildet wird zwischen einer Verbindung der Mittelpunkte der jeweils äußeren Öffnungen mit der Drehachse des Rotors, und die Öffnungen für die Luftströmung über die Schleife jeweils unmittelbar nebeneinander liegend angeordnet sind.

Der Verstellwinkel (&bgr;) zum Umschalten von der Luftströmung direkt zum Becherrohr zur Luftströmung über die Schleife kann so weniger als 70° betragen.

Um das Ventil wartungsfrei und leicht drehbar zu lagern, sieht eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung vor, dass die Drehlagerung des Rotors im Gehäuse mittels einer metallischen Drehachse, vorzugsweise aus Stiften an den Stirnseiten des Rotors in Teflonbuchsen erfolgt.

Der Rotor des Ventils lässt sich durch Einzelkanalführungen zwischen den Stirnflächen herstellen aber auch als ein Stück mittels Gussverfahren unter Verwendung leichter Metalle oder Kunststoffe.

Ein Ausführungsbeispiel der Posaune ist in der Zeichnung dargestellt.

Es zeigen

1: Schallstück einer Posaune mit Ventil

2: Exposédarstellung des Ventils

3: Ventil unbetätigt

4: Ventil betätigt.

1 zeigt eine Posaune mit Zuganschlussrohr 14, Becherrohr 15 und Schleife 16. Das Ventil verbindet im unbetätigten Zustand das Zuganschlussrohr 14 mit dem Becherrohr 15 und im betätigten Zustand das Zuganschlussrohr 14 mit dem Eingang der Schleife 16 und gleichzeitig den Ausgang der Schleife 16 mit dem Becherrohr 15. Die Ein- und Ausgänge in das und aus dem Ventil 17 sind jeweils stirnseitig am zylindrischen Gehäuse 1 des Ventils 17 angeordnet. Die Drehachse 3 des Rotors 2 des Ventils 17 verläuft parallel zur Strömungsrichtung.

Aus 2 sind die wesentlichen Einzelheiten des Ventils 17 in einer Exposédarstellung ersichtlich.

Das Ventil 17 weist ein geteiltes zylindrisches Gehäuse 1 auf, mit kreisförmigen Stirnflächen, auf denen sich jeweils zwei Anschlüsse für die Rohre 14, 15, 16 der Posaune befinden und die mit den stirnseitigen Öffnungen der Durchlasskanäle 10, 11, 12 des zylindrischen Rotors 2, der im Gehäuse 1 um die Drehachse 3 dreht, verbindbar sind.

Der Rotor 2 des Ventils 17 ist hier aus Einzelteilen mit einem geraden und zwei gebogenen Rohren angeordnet zwischen den beiden stirnseitigen Kreisscheiben des Rotors 2 in Leichtbauweise, zusammengesetzt.

Die Anschlüsse 6, 7, 8, 9 am Ventil 17 für die Rohre 14, 15, 16 sind außermittig angeordnet und folglich auch die korrespondierenden Öffnungen der Durchlasskanäle des Rotors 2.

Alle Einlassöffnungen 10.1, 11.1, 12.1 am Rotor 2 sind innerhalb eines Winkels &aacgr; von &aacgr; < 180° angeordnet, wobei der Winkel gebildet wird zwischen einer Verbindung der Mittelpunkte der äußeren Einlassöffnungen 10.1 bzw. 12.1 jeweils mit der Drehachse 3 des Rotors 2. Analog ist die Anordnung der Auslassöffnungen 10.2, 11.2, 12.2.

Der Verstellwinkel (&bgr;) zum Umschalten von der Luftströmung direkt zum Becherrohr 7 zur Luftströmung über die Schleife 8, 9 beträgt &bgr; < 70°. Er wird gebildet zwischen einer Verbindung der Mittelpunkte der Einlassöffnungen 10.1 bzw. 11.1 jeweils mit der Drehachse 3 des Rotors 2.

Die Drehlagerung des Rotors 2 im Gehäuse 1 erfolgt mittels einer metallischen Drehachse, vorzugsweise aus Stiften 13 an den Stirnseiten des Rotors 2 in Teflonbuchsen 4.

3 zeigt das Ventil 17 im unbetätigten Zustand. Der Zuganschlussrohr-Anschluss 6 und der Becherrohr-Anschluss 7 sind direkt über den Durchgangskanal 10 miteinander verbunden. Dieser Durchgangskanal 10 weist eine gerade Mittellinie auf und besitzt eine Konizität, bei der die Einlassöffnung 10.1 den kleineren Querschnitt besitzt.

Die Konizität des Durchlasskanales 10 mit gerader Mittellinie ist so ausgebildet, dass die Konizität des Zuganschlussrohres 14 durch das Ventil 17 in die Konizität des angeschlossenen Becherrohres 7 übergeht. Analoges gilt bei Konizität der anderen Durchlasskanäle 11, 12.

Im unbetätigten Zustand des Ventils 17 sind die beiden anderen Durchgangskanäle 11, 12, die eine Luftströmung unter Einbeziehung der Schleife 16 gewährleisten, durch die stirnseitigen Gehäuseteile 19a, b beidseitig verschlossen.

Bei nicht betätigtem Ventil 17 kann die Luft somit völlig ungehindert durch das Ventil 17 strömen und die Posaune klingt und spielt sich genau wie eine Posaune ohne Ventil 17.

4 zeigt das Ventil 17 im betätigten Zustand.

Durch ein Verdrehen des Rotors 2 innerhalb des Gehäuses 1 um einen Winkel &bgr;, der bei der vorgeschlagenen Anordnung 70° nicht übersteigen muss, was ausgesprochen musikerfreundlich ist, wird eine Rotorstellung erreicht, bei der die Einlassöffnung 11.1 am Rotor 2 vom Zuganschlussrohr-Anschluss 6 mit dem zweiten Durchgangskanal 11 zusammengeführt ist,

der Durchgangskanal 11 mit eine Auslassöffnung 11.2 zur Schleife 8, 9 in Verbindung steht,

die Einlassöffnung 12.1 aus der Schleife 8, 9 mit dem dritten Durchgangskanal 12 und dessen Auslassöffnung 12.2 mit dem Becherrohr 7 verbunden ist.

Die vom Zuganschlussrohr 14 kommende Luft wird über den mit einer gekrümmten Mittellinie versehenen Durchgangskanal 11 in die Schleife 8, 9 geleitet, kommt von da über den Schleifenanschluss zurück in das Ventil 17, durchströmt hier den ebenfalls eine gekrümmte Mittellinie aufweisenden Durchgangskanal 12 und gelangt in das Becherrohr 7.

Die Ein- und Ausgangsöffnungen 10.1, 10.2 des Durchlasskanals 10 sind bei dieser Rotorposition durch die stirnseitigen Gehäuseteile 19a, b des Ventils 17 verschlossen.

Durch die Anordnung der Öffnungen 11.1, 12.1 bzw. 11.2, 12.2 am Rotor 2 für die Luftströmung über die Schleife (8, 9) jeweils unmittelbar nebeneinander sind neben dem vergleichsweise kleinen notwendigen Verdrehwinkel &bgr; des Rotors 2 des Ventils 17 auch nur geringe Verwindungen der Durchgangskanäle 11, 12 notwendig, was wiederum nur zu geringen Veränderungen in der Ansprache und im Klang führt.

1
Gehäuse
2
Rotor
3
Drehachse des Rotors
4
Hülse
5
Gehäuseabdeckung
6
Zuganschlussrohr-Anschluss
7
Becherrohr-Anschluss
8
Schleifenanschluss
9
Schleifenanschluss
10
Durchlasskanal vom Zuganschlussrohr zum Becherrohr
10.1
Einlassöffnung am Rotor vom Zuganschlussrohr
10.2
Auslassöffnung am Rotor zum Becherrohr
11
Durchlasskanal vom Zuganschlussrohr in die Schleife
11.1
Einlassöffnung am Rotor vom Mundstückrohr
11.2
Auslassöffnung am Rotor zur Schleife
12
Durchlasskanal von der Schleife in das Becherrohr
12.1
Einlassöffnung am Rotor von der Schleife
12.2
Auslassöffnung am Rotor in das Becherrohr
13
Stifte
14
Zuganschlussrohr
15
Becherrohr
16
Schleife
17
Ventil
18
Ventilbetätigung
19a, b
stirnseitige Gehäuseteile


Anspruch[de]
Ventilanordnung für Blechblasinstrumente, das einen in einem zylindrischen Gehäuse (1) angeordneten zylindrischen Rotor (2) umfasst, dessen Drehachse (3) in Strömungslängsrichtung angeordnet ist, der jeweils stirnseitig Luftein- und Auslassöffnungen (10.1, 10.2, 11.1, 11.2, 12.1, 12.2) für innerhalb des Rotors (2) angeordnete 3 Durchgangskanäle (10, 11, 12) aufweist, wobei das Zuganschlussrohr (14) und das Becherrohr (7) mit einem ersten Durchgangskanal (10) verbunden sind und der Rotor (2) des Ventils in den betätigten Zustand bewegbar ist, um die Einlassöffnung (11.1) am Rotor (2) vom Mundstückrohr (6) mit dem zweiten Durchgangskanal (11) zusammenführen, der mit einer Auslassöffnung (11.2) zur Schleife (8, 9) in Verbindung steht, und um den dritten Durchgangskanal (12), der in Verbindung mit einer Einlassöffnung (12.1) aus der Schleife (8, 9) steht, mit der Auslassöffnung (12.2) zum Becherrohr (7) zusammenzuführen, wobei der erste Durchgangskanal (10) eine gerade Mittelachse aufweist, während die Mittelachse der beiden anderen Durchgangskanäle (11, 12) einen kurvenförmigen Verlauf aufweisen und mindestens der erste Durchgangkanal (10) eine Konizität besitzt, bei dem die Einlassöffnung (10.1) der kleineren Querschnitt besitzt. Ventilanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Konizität der Durchlasskanäle (10, 11, 12) so ausgebildet ist, dass die Konizität des Eingangsrohres [mit gerader Mantellinie] durch das Ventil in die Konizität des angeschlossenen Folgerohres übergeht. Ventilanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Einlass- und Auslassöffnungen (10.1, 10.2; 11.1, 11.2; 12.1, 12.2) jeweils stirnseitig am Rotor (2) außerhalb der Drehachse (3) angeordnet sind. Ventilanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass alle Einlassöffnungen (10.1, 11.1, 12.1) innerhalb eines Winkels &aacgr; von &aacgr; < 180° angeordnet sind, wobei der Winkel gebildet wird zwischen einer Verbindung der Mittelpunkte der äußeren Einlassöffnungen (10.1, 12.1) jeweils mit der Drehachse (3) des Rotors (2). Ventilanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass alle Auslassöffnungen (10.2, 11.2, 12.2) innerhalb eines Winkels &aacgr; von &aacgr; < 180° angeordnet sind, wobei der Winkel gebildet wird zwischen einer Verbindung der Mittelpunkte der äußeren Austrittsöffnungen (10.2, 12.2) jeweils mit der Drehachse (3) des Rotors (2). Ventilanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnungen (11.1, 12.1 bzw. 11.2, 12.2) für die Luftströmung über die Schleife (8, 9) jeweils unmittelbar nebeneinander angeordnet sind. Ventilanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Verstellwinkel (&bgr;) zum Umschalten von der Luftströmung direkt zum Becherrohr (7) zur Luftströmung über die Schleife (8, 9) &bgr; < 70° beträgt. Ventilanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehlagerung des Rotors (2) im Gehäuse (1) mittels einer metallischen Drehachse, vorzugsweise aus Stiften (13) an den Stirnseiten des Rotors (2) in Teflonbuchsen (4) erfolgt. Ventilanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (2) des Ventils ein Gussteil ist. Ventilanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (2) des Ventils (17) aus Einzelteilen mit einem geraden und zwei gebogenen Rohren angeordnet zwischen den beiden stirnseitigen Kreisscheiben des Rotors (2) in Leichtbauweise, zusammengesetzt ist.






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