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Die Erfindung bezieht sich auf eine
Vorrichtung zur Erzeugung von Signaltönen mittels aufgehängter Klangkörper.
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Es sind Vorrichtungen mit frei schwingend aufgehängten Klangröhren bekannt,
die durch mittig angebrachte Anschlagelemente aus Holz o.ä. angestoßen werden.
Solche Vorrichtungen erfüllen
dekorative Zwecke oder signalisieren, im Freien aufgehängt, Windbewegungen.
Darüber
hinaus sind Ausführungen
bekannt, die durch eine Verlängerung
der Anschlagelemente eine Signalisation durch mechanische Fremdbetätigung erlauben.
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Von Nachteil ist bei diesen Ausführungen, daß aufgrund
der Notwendigkeit eines mittig angeordneten Anschlagelements, die
kreisförmige
Anordnung der Klangröhren
auf einen Mindestdurchmesser begrenzt ist. Außerdem ist der Unterschied
der Klangröhrendurchmesser,
untereinander aufgrund eines zum Erreichen eines Mindestschalldrucks
beschränkten
Anschlagabstands der Klangröhren
zum Anschlagelement sehr beschränkt.
Somit lassen sich größere Klanghöhenunterschiede
nur durch Verwendung unterschiedlich lang gearteter Klangkörper erzielen.
Die Länge
der Klangkörper
ist aufgrund dekorativer oder räumlicher
Gebundenheiten begrenzt, so daß die
Klanghöhenunterschiede
in einem sehr begrenzten Feld liegen. Eine Betätigung dieser Ausführungen
durch einen elektri schen Impuls (z.B. das Betätigen eines Klingeltasters)
ist somit nicht möglich.
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Ein Lösungsvorschlag für diesen
Mangel ist durch das
DE-PS
19731582 bekannt geworden. Dort ist statt dem Anschlagelement
ein mittig befindlicher Motor angebracht, der 3 Klöppelleitungen
antreibt, die ab einer bestimmten Drehzahl mit ihren Enden die Klangkörper anschlagen.
Für langsamere
Drehzahlen und größere Ausführungen
der Gesamtanordnung sind als Anschlagelemente Federklöppel vorgesehen.
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Nachteilig bei dieser Ausführung ist
die Tatsache, daß man
durch den teilelastischen Stoß der Klöppelleitungen
eine kurzzeitige Unwucht erhält,
die sich über
die Motorachse auch auf die punktförmige Aufhängung überträgt, so daß die gesamte Anordnung, d.h.
die Aufhängung,
die Klangkörper
und die Anschlagbaugruppe in Schwingung gerät. Dies ist insbesondere dann
problematisch, wenn der elektrische Impuls (z.B. das Betätigen eines
Klingeltasters) über
eine längere
Zeit gehalten wird, da sich dann die Klöppelleitungen um die Klängröhren und
umgekehrt wickeln und es somit zum Ausfall der Anordnung kommt.
Dieses Aufschwingen der Gesamtanordnung wird ebenfalls durch den
Anlaufdrehimpuls des Motors unterstützt, der durch die punktförmige Aufhängung nicht
kompensiert wird. Außerdem
macht die, nach jedem Stoß der
Klöppelleitungen
an die Klangröhren
einsetzende kurzzeitige Unwucht der Klöppelleitungen, die Verbindung
Welle- Rotor besonders
in Bezug auf die Lebensdauer der Verbindung problematisch.
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Es ist in diesem Lösungsvorschlag
aus
DE-PS 19731582 außerdem nicht
möglich
Klangkörper
mit wesentlich unterschiedlichen Durchmessern zur Erzeugung großer Klanghöhenunterschiede
der Akkorde zu verwenden, da der Anschlagabstand der zentrisch mit
dem Motor als Mittelpunkt angeordneten Klangkörper, zu den Klöppelleitungen
oder Federklöppeln
konstant sein muß.
Die Klanghöhenunterschiede
der Klangröhren
können
in diesem Lösungsvorschlag
ebenfalls, wie eingangs beschrieben, nur mit Hilfe der Klangkörperlänge erzielt
werden.
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Weiterhin ist durch
US 1,664,871 ein Signalgerät bekannt
geworden, das aus vier Klangkörpern (Glocken)
besteht, die auf einer drehbar gelagerten Achse um einen zeitlich
begrenzten Winkel bewegt werden. Dabei werden die Glocken durch
einen ortsfest gelagerten, federnden Klöppel angeschlagen und erzeugen
eine Klangabfolge, die aus vier verschiedenen Tönen besteht.
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Nachteilig in diesem Lösungsvorschlag
ist, dass der Klanghöhenunterschied
der Klangkörper stark
begrenzt ist. Eine denkbare Erweiterung auf Klangkörper wesentlich
unterschiedlicher Größe zur Erzeugung
eines größeren Klanghöhenunterschieds, ist
aufgrund der räumlichen
Anordnung Klöppel – Klangkörper nicht
durchführbar:
Die Anschlagflächen der
Klangkörper
müssen
bei dieser Ausführung
auf einem gleichen, gemeinsamen Umfang angeordnet sein, damit Sie
vom Klöppel
angeschlagen werden können.
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Weiterhin zwingt dieser Lösungsvorschlag dazu,
dass die Klangkörper
wegen der Klöppelanordnung
nur in einer Drehrichtung bewegbar sind, wodurch die Tonfolge fest
vorgegeben ist.
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Außerdem ist in diesem Lösungsvorschlag der
erzeugte Klang stark vom elektrischen Impuls abhängig. Bei Verwendung einer
hohen Übersetzung des
Schneckenradgetriebes erhält
man bei einem kurzen Klingelimpuls bestenfalls das Anschlagen eines
Klangkörpers.
Ob die Relativgeschwindigkeit des Klangkörpers zum ortsfesten Klöppel bei
längeren Impulsen
hoch genug ist, um zu einem vollem Klang der Glocke zu führen, ist
fraglich. Bei Verwendung einer niedrigen Übersetzung des Schneckenradgetriebes,
erhält
man bei einem kurzen Klingelimpuls eine kräftige Anschlagsreihenfolge
der verwendeten Klangkörper.
Dadurch, dass die Relativgeschwindigkeit des Klangkörpers zum
Klöppel
groß genug
sein muss, um einen vollen Klang der Klangkörper zu erreichen, erhält man einen
Klang, der sich von herkömmlichen
Signalisationen wenig unterscheidet.
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Der vorliegenden Erfindung liegt
die Aufgabe zugrunde eine Vorrichtung zur Erzeugung von Signaltönen unterschiedlicher
Klanghöhen
zu entwickeln, welche einen elektrischen Impuls (z. B. das Betätigen eines
Klingeltas ters) akustisch mit einem oder mehreren Akkorden anzeigt.
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Dieses Problem wird durch die in
Patentanspruch 1 aufgeführten
Merkmale gelöst.
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Die mit dieser Erfindung erzielten
Vorteile bestehen insbesondere darin, daß kein Anschlagelement benötigt wird,
so daß die
Baugröße stark
reduziert werden kann. Durch die Möglichkeit der Betätigung der
Anordnung über
einen elektrischen Impuls ist die Anordnung nicht mehr ortsgebunden,
sondern kann unter Berücksichtigung
des benötigten
Raumes beliebig angebracht werden. Weiterhin können, bei Benutzung von Klangröhren als
Klangkörper,
die Klangröhrendurchmesser
stark differieren, da die Klangröhren
nicht auf einem Kreis liegen müssen, sondern
nur in derartiger Form angeordnet werden müssen, daß während der Schwenkbewegung der Tragplatte
oder nach Beendigung der Schwenkbewegung, die Klangkörper durch
Anschlagen an Gegenflächen
zum Klingen gebracht werden. Somit ist das Feld der erreichbaren
Klanghöhenunterschiede
unbegrenzt. Um die Funktion der Anordnung zu gewährleisten, müssen mindestens
zwei Klangkörper vorzugsweise
jedoch fünf
verwendet werden. Außerdem
ist durch diese Erfindung eine Beeinträchtigung der Reproduzierbarkeit
des Klangröhrenanschlags durch
den Drehimpuls des anlaufenden Motors oder durch das Anschlagen
der Klangröhren
mit Hilfe von Klöppelleitungen
oder Federklöppeln
in Form von Aufschwingen der Ge samtanordnung nicht mehr vorhanden.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist in Patentanspruch
2 angegeben. Die Weiterbildung nach Patentanspruch 2 ermöglicht es,
einen getriebelosen Motor einzusetzen, so daß der Preis der gewerblichen
Anwendung wesentlich reduziert wird. Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Anordnung
ist dadurch erreichbar, daß zusätzlich eine mechanische
Fremdbetätigung
der Anordnung durch Windkraft, Anbringen der Anordnung über eine
Tür oder
durch Handbetätigung
erhalten bleibt. Des weiteren ergibt sich aus Patentanspruch 14
der Vorteil, daß durch
die Begrenzung des elektrischen Impulses und der Pause zwischen
zwei elektrischen Impulsen, die, den Klangkörpern in Form von Bewegungsenergie,
zugeführte
Energie genau dosiert werden kann, und somit der erreichbare Schalldruck
der Signalisation einstellbar ist und ein unkontrolliertes Aufschwingen
der Klangröhrenanordnung
verhindert wird.
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In der Zeichnung ist die Erfindung
in Ausführungsbeispielen
dargestellt. Dabei zeigen:
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1 eine
Vorderansicht eines Ausführungsbeispiels
der Erfindung mit fünf
Klangkörper
unterschiedlicher Länge.
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2 einen
Vollschnitt der in 1 dargestellten
Vorderansicht.
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3 eine
Detailansicht der in 2 dargestellten
Antriebsbaugruppe im Schnitt.
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4 eine
Seitenansicht von links, der in 1 dargestellten
Vorderansicht.
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5 eine
Vorderansicht im Vollschnitt gemäß einem
weiteren Ausführungsbeispiel
mit acht, gleich langen Klangröhren
unterschiedlichen Durchmessers und einer quadratischen Tragplatte.
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6 eine
Detailansicht der in 5 dargestellten
Antriebsbaugruppe im Vollschnitt.
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7 eine
Draufsicht des in 5 dargestellten
Ausführungsbeispiels.
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8 eine
Vorderansicht im Vollschnitt gemäß einem
weiteren Ausführungsbeispiel
mit fünf
mit der Tragplatte drehbar gelagerten Klangkörpern und fünf ringförmig im Abstand zu diesen angeordneten ortsfesten
Klangkörpern
größeren Durchmessers.
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9 eine
Draufsicht der in 8 dargestellten
Vorderansicht.
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10 eine
schematische Darstellung des Schaltkreisaufbaus der Steuerschaltung.
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Als nächstes werden unter Bezug auf
die beigefügten
Zeichnungen Ausführungsbeispiele
der vorliegenden Erfindung beschrieben.
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In 1 ist
die Vorderansicht des Ausführungsbeispiels
mit fünf
Klangkörpern
dargestellt. Die Ausführung
besteht aus einer mit einer Abdeckung 4 versehenen Wandhalterung 3,
die die Antriebsbaugruppe enthält,
einer Tragplatte 1 und den Klangröhren 2.
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Konstruktive Einzelheiten dieses
Ausführungsbeispiels
lassen die 2 und 3 erkennen.
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In 2 ist
die Bezugsziffer 1 die Tragplatte an der fünf Klangkörper 2 über die
Befestigungsschrauben 7 mit Hilfe von Nylonfäden 8 aufgehängt sind.
Die Tragplatte 1 ist an einer in einer ortsfesten Halterung 3 fest
angeordneten Achse 6 gelagert. Diese Halterung 3 ist über Schrauben
an einer vertikalen Wand 5 befestigt. Wie nun insbesondere 3 zeigt, wird die Tragplatte 1 über einen
aufgesetzten Zahnkranz 9, der in ein Ritzel 10 greift,
das von der Welle 11 eines Antriebsmotors 12 angetrieben
wird, um einen vorgegebenen Bereich geschwenkt. Die Tragplatte 1 ist
auf der Ringscheibe 15 gelagert. Durch das schlagartige
Abbremsen der Tragplatte 1 fallen die nach außen bewegten
Klangkörper
wieder zusammen, so daß sie
in der Mitte zusammenschlagen und ein harmonischer Vielklang entsteht.
Die Kraft des Anschlags ist durch den Schwenkbereich einstellbar,
der wiederum durch die von der Steuerschaltung 14 über die
Kontaktglieder 13 vorgegebene Laufdauer des Antriebsmotors 12 vorgegeben
wird.
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4 zeigt
die Seitenansicht von links dieses Ausführungsbeispiels. Darin wird
die Ausgestaltung der Abdeckung 4 ersichtlich, die entweder
aus einem Blechteil oder einem Kunststoffspritzgußteil besteht.
Verdeckt gezeichnet ist der Antriebsmotor 12, der in der
Wandhalterung 3 angeordnet ist. Außerdem ist mit Bezugsziffer 1 die
Tragplatte mit den daran aufgehängten
Klangkörpern 2 gekennzeichnet.
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5 ist
eine Vorderansicht im Vollschnitt gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiels.
In 5 kennzeichnet die
Bezugsziffer 16 die quadratische Tragplatte, an dessen
Ecken jeweils zwei Klangröhren
aufgehängt
sind. Auf den Diagonalen der Tragplatte 16 sind vier Klangröhren 17 aufgehängt, die
einen größeren Durchmesser
als die inneren Klangröhren 2 aufweisen.
Wie nun insbesondere 6 zeigt,
ist die erfindungsgemäße spezielle
Anordnung so getroffen, daß der
Antriebsmotor 12 in Längsrichtung
liegend, an der Befestigung 21 angebracht ist und über einen
Zahnkranz 19, der starr über eine Welle 20 mit der
Tragplatte 16 verbunden ist, die Klangröhren 2 und 17 in
eine Schwenkbewegung versetzt. Die Baugröße des Zahnrades bedingt eine
größere Bauform
der Wandhalterung 18, so daß diese über die Tragplatte 16 ragt.
Die Bezugsziffer 14 kennzeichnet die Steuerschaltung, die
sich unter dem Antriebsmotor 12 befindet.
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In 7 ist
eine Draufsicht des in 5 dargestellten
Ausführungsbeispiels
aufgeführt.
Hier wird die Aufhängung
der Klangkörper
an der Tragplatte 16 verdeutlicht. Auf dem äußeren Durchmesser
liegen die mit dem größeren Durchmesser
ausgeführten Klangröhren 17 und
weiter innen befinden sich die kleineren Klangkörper 2. Die Bezugsziffer 22 kennzeichnet
das Gehäuseteil,
das aus einem Blechteil oder Kunststoffspritzgußteil besteht und die Antriebsbaugruppe
vor Verschmutzung oder Beschädigung schützt.
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8 zeigt
ein weiteres Ausführungsbeispiel in
der Vorderansicht im Vollschnitt. In diesem Ausführungsbeispiel sind fünf Klangröhren 2 gleichen Durchmessers
an der Tragplatte 24 befestigt. Ringförmig im Abstand zu diesen Klangröhren 2 sind
weitere fünf
Klangröhren 23,
mit einem größeren Durchmesser
schwingend an der Wandhalterung 25 ortsfest befestigt.
Mittig zu den inneren Klangkörpern 2 angeordnet,
befindet sich ein Anschlagelement 26 aus Holz, das die
mechanische Betätigung
der Anordnung über
die Verlängerung
mit dem Verlängerungselement 27 im
Ruhezustand der Anordnung ermöglicht.
In der Draufsicht in 9 wird
die kreisförmige
Anordnung der Klangkörper 23 und 2 auf
unterschiedlichen Durchmessern weiter verdeutlicht. Die Bezugsziffer 28 kennzeichnet
das Gehäuseteil
der Vorrichtung.
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10 zeigt
die Steuerschaltung der Anordnung mit einer externen Spannungsquelle,
wahlweise klassischer Klingeltransformator 37 oder Batterie (nicht
abgebildet). Es handelt sich bei der Schaltung um eine Flip-Flop-Anordnung mit RC-Glied
zur Verzögerung.
Die Gleichrichtung erfolgt über
eine Graetzschaltung 35. Wird nun die Steuerschaltung bei Schließen des
Schalters S (Klingeltaster) 36 mit dem Klingeltransformator 37 verbunden,
dann fließt
Strom durch den Widerstand R2 30 und Basis-Emitterstrecke des
Transistors T2 33 womit eine Spannungsversorgung des Motors
M 12 über
die Kollektor-Emitterstrecke
des Transistors T2 33 gewährleistet ist. Nach einer im
Wesentlichen von Widerstand R1 29 und Kondensator C1 34 bestimmten
Zeit, lädt
sich der Kondensator C1 34 soweit auf, daß über Widerstand R1 29 und
Basis-Emitterstrecke des Transistors T1 32 ebenfalls signifikant
Strom fließt.
Damit wird die Basis-Emitterstrecke
des Transistors T1 32 leitend, wodurch ein Strom durch
Widerstand R2 30 und Kollektor-Emitterstrecke T1 32 ermöglicht wird,
was zum nahezu vollständigen
Abfall der Versorgungsspannung an R2 30 führt. Damit
endet der Stromfluß über Basis-Emitterstrecke des
Transistors T2 33 und somit auch die Spannungsversorgung
des Motors M 12 über
die Kollektor-Emitterstrecke des Transistors T2 33. Zur
schnelleren Regenerierung der Schaltung bzw. zur zügigen Entladung
des Kondensators C1 34 ist dem Kondensator Widerstand R3 31 parallelgeschaltet.
Die schaltbare Leistung wird über
den maximalen Strom der Kollektor-Emitterstrecke des Transistors
T2 33 begrenzt. Alle anderen Bauteile sind unkritisch und
können
mit Standardbauelementen realisiert werden.