Клавишный механизм пианино
PIANO KEY MECHANISM

Область техники
Изобретение относится к производству клавишных музыкальных инструментов, в частности, пианино и рояля.
Известен клавишный механизм пианино с вертикальным расположением струн (И.Г. Фадеев, С.М. Аллон «Ремонт и настройка пианино и роялей». М.., «Легкая индустрия», 1973 г., стр. 72-73), содержащий клавишу с пилотом, расположенную на трех продольных брусках, молоточковый узел, соединенный капсюлем с гаммербанком, снизу к гаммербанку капсюлем закреплена фигура, в которой на капсюле закреплен подпружиненный шпиллер с фигурным выступом, контактирующий с ауслезерной пупкой. Снизу фигуры имеется выступ для контакта с пилотом. На переднем конце фигуры закреплены две проволочки: на фенгерную проволочку навинчен фенгер. на шлейф закреплен бентик, осуществляющий гибкую связь молоточка и фигуры. Контрфенгер через штифт контрфенгера закреплен на шультере, сверху в шультер вклеен гаммерштиль с ударным молоточком. На передней части шультера имеется выступ с подушечкой, на которую ложится шпиллер. С обратной стороны шультера выступает пружина, сцепленная концевым крючком с петелькой из шнура, прикрепленного к вилочке шультерного капсюля. Пружина, разжимаясь, отбрасывает молоточек от струны. Весь молоточковый узел прикручен к гаммербанку. Гаммербанк закреплен на стойках. На стойках закреплен демпферный лейстик. Спереди молоточкового узла смонтирован и закреплен на стойках спаренный из двух деталей рулейстик. На подвижный рулейстик привинчен металлический крючок. Подвижный рулейстик через металлический крючок связан с подъемной палочкой, подъемная палочка связана с левой педалью «пиано». При нажатии педали рулейстик, поворачиваясь, сдвигает все молоточки в сторону струн.
Наиболее близким по технической сути является «Клавишный механизм пианино» (а.с. SU 917192 А1 30.03.82 г.), при котором повышается качество механики пианино за счет выполнения двойной репетиции.
Недостатками традиционной модели механики пианино являются: отсутствие функции двойной репетиции, отсутствие свойств, учитывающих физиологию рук пианиста, и отсутствие качеств, обеспечивающих профессиональное обучение на инструменте.
Недостатками наиболее близкими по технической сути к изобретению «Клавишный механизм пианино» (а.с. SU 917192 А1 30.03.82 г.), являются:
1. Уменьшение динамической нагрузки по ходу движения клавиши.
2. Присутствие трения при отключении шпилера о шультер.
3. Отсутствие ровности динамического хода клавиши после отключения шпиллера от шультера.
4. Наличие инерционного хода молоточка после отключения шпиллера от шультера.
5. Образование люфтов в кинематических парах между шпилером и шультером. пилотом и фигурой при движении клавиши.
6. Несовпадение момента остановки клавиши с моментом удара молоточка по струне.
7. Потеря массы клавиши и фигуры после отключения молоточка от шпиллера перед ударом молоточка по струне.
8. Отсутствие качественной функции двойной репетиции.
9. Отсутствие возможности выработки хорошего туше.
10. Отсутствие быстрого возврата (рикошета) клавиши в исходное положение.
11. Отсутствие возможности менять статическое напряжение в клавише для пианистов разного возраста, с разными физиологическими возможностями.
12. Присутствие клавиатурного люфта при использовании педали «пиано».
13. Отсутствие возможности извлечения тончайшего «пианиссимо».
Раскрытие изобретения.
Цель изобретения - создание в механике пианино технической базы для профессионального обучения игры на инструменте.
Указанная цель достигается тем. что в известном клавишном механизме пианино, содержащем клавишу с пилотом, расположенную на трех продольных брусках, молоточковый узел, соединенный капсюлем с гаммербанком. снизу к гаммербанку капсюлем закреплена фигура, в которой на капсюле закреплен подпружиненный шпиллер с выступом, выступ контактирует с ауслезерной пупкой, на переднем конце фигуры закреплены фенгерная проволока и шлейф, на фенгерную проволоку навинчен фенгер, на шлейф закреплен бентик. осуществляющий гибкую связь молоточка и фигуры, на боковой поверхности шультера закреплен штифт с контрфенгером, на другой стороне шультера закреплена шультерная пружина, шпиллерный лейстик. демпферный лейстик, рулейстик согласно изобретению на контрфенгер. на штифт, на шультер, на гаммерштиль установлено навесное устройство с репетиционной пружиной, свободный конец репетиционной пружины расположен между фенгером и контрфенгером, в навесном устройстве установлена «Г» образная пластина с отверстием и винтом для закрепления, «Г» образная пластина контактирует с репетиционной пружиной; в навесном устройстве установлен «Г» образный винт для контакта с репетиционной пружиной; в навесном устройстве установлена пружина, закрепленная винтом, конец пружины контактирует с демпферным лейстиком; на демферном лейстике установлен мягкий материал; на фенгере установлена фигурная пластина с мягким материалом, фигурная пластина сцеплена с фенгерной проволокой; на заднем бруске установлена лента, в ленте установлена пружина, свободный конец пружины контактирует с клавишей.
Сопоставительный анализ показывает, что:
1. пружина, установленная на заднем бруске, и репетиционная пружина, установленная в навесном устройстве, выравнивают динамическую нагрузку по ходу движения клавиши;
2. фигурная пластина, соприкасаясь с репетиционной пружиной при движении клавиши, приподнимает через навесное устройство шультер над шпиллером и шпиллер при отключении выходит без трения;
3. фигурная пластина, соприкасаясь с репетиционной пружиной, берет на себя вес шультера и молоточка, что выравнивает динамику хода клавиши после отключения шпиллера от шультера;
4. после отключения шпиллера фигурная пластина, контактирующая с репетиционной пружиной, подводит молоточек к струне без инерционного хода, обеспечивая динамическую ровность в конце хода клавиши;
5. пружина, установленная в навесном устройстве, контактирующая с демпферным лейстиком, при движении клавиши прижимает шультер к шпиллеру, фигуру к пилоту, что исключает люфт между шультером и шпиллером, фигурой и пилотом;
6. пружина, установленная в навесном устройстве, контактирующая с демпферным лейстиком, во взаимодействии с репетиционной пружиной с фигурной пластиной обеспечивают совпадение удара молоточка по струне с моментом остановки клавиши;
7. пружина, установленная на заднем бруске, и пружина, установленная в навесном устройстве, обеспечивают связку кинематических пар клавиши и фигуры, фигуры и молоточка, что сохраняет заданную массу для удара молоточка по струне, исключает потерю силы звука.
8. сокращение после удара по струне расстояния от струны до молоточка и возможность регулирования репетиционной пружины, обеспечивают заход шпиллера под шультер для повторного удара молоточка по струне при минимальном подъеме клавиши, что повышает качество выполнения двойной репетиции;
9. подведение молоточка к струне фигурной пластиной через репетиционную пружину после отключения шпиллера от молоточка, ровность динамической нагрузки на всем протяжении хода клавиши, отсутствие люфтов между шпиллером и шультером, пилотом и фигурой, качественное выполнение функции двойной репетиции создают техническую основу для выработки хорошего туше.
10. взаимодействие репетиционной пружины со скользящим материалом, установленным на фигурной пластине, обеспечивает при отпускании клавиши подкидывание молоточка вверх для захода шпиллера под шультер и, через фигурную пластину, фенгер, фенгерную проволоку, фигуру, пилот, вносит качество «рикошета» - быстрого возвращения клавиши в исходное положение;
11. изменение упругости пружины, контактирующей с клавишей, за счет изгиба вверх или вниз создает смену статического напряжения в клавише, что обеспечивает удобство и комфорт для пианистов разного возраста, с разными физиологическими возможностями.
12. при подведении подвижным рулейстиком молоточка к струнам в момент применения педали «пиано», пружина, установленная на заднем бруске, другим концом контактирует с клавишей, прижимает клавишу и пилот к фигуре, что исключает в клавише люфт;
13. Динамическая ровность в клавише, отсутствие трения при выключении шпиллера о шультер, сохранение динамической ровности после отключения шпиллера от шультера. ход молоточка до струны без инерции, качество двойной репетиции, отсутствие люфта в клавише при применении педали «пиано» - обеспечивают клавише чистый беспрепятственный ход, что создает возможность извлечь тончайшее «пианиссимо».
Таким образом, заявленный «Клавишный механизм пианино» соответствует критерию «новизна» и «существенные отличия».
Сущность изобретения поясняется чертежами.
Краткое описание чертежей.
Фиг. 1 - Вид механики в статике.
Фиг. 2 - Вид репетиционной пружины после удара молоточка по струне.
Фиг. 3 - Вид репетиционной пружины после отпускания клавиши.
Фиг. 4 - Вид молоточка, подведенного подвижным рулейстиком к струне.
Фиг. 5 - Вид пружины, установленной на навесном устройстве, другим концом контактирующей с гаммербангом.
Фиг. 6 - Вид пружины, установленной на навесном устройстве, другим концом контактирующей с фигурной пластиной.
Фиг. 7 - Вид пружины, установленной на навесном устройстве, другим концом контактирующей с крючком шлейфа.
Фиг. 8 - Вид пружины, установленной на демпферном лейстике, другим концом контактирующей с гаммерштилем.
Осуществление изобретения.
Устройство клавишного механизма пианино содержит клавишу 1, клавишный капсюль 2, пилот 3. задний брусок 4. на заднем бруске 4 установлен польстер 5, на заднем бруске 4 закреплена мягкая лента 6, в мягкую ленту 6 установлена пружина 7, пружина 7 свободным концом контактирует с клавишей 1, на среднем бруске 8 установлен штифт 9, на штифт 9 надета клавиша 1, на переднем бруске 10 установлен штифт 11 с шайбой 12, фигуру 13 (см. фиг. 1). На фигуре 13 закреплены капсюли 14 и 15. Капсюль 14 закреплен на гаммербанке 16, шпиллер 17 закреплен к фигуре 13 капсюлем 15. шпиллер 17 имеет выступ 18. выступ 18 контактирует с ауслезерной пупкой 19, пружина 20 одним концом контактирует с выступом 18, другим с фигурой 13, в передней части фигуры имеется фенгерная проволока 21, на фенгерную проволоку 21 навинчен фенгер 22, на фенгер 22 установлена фигурная пластина 23. на фигурную пластину 23 наклеен скользящий материал 24, шлейф 25 вмонтирован в переднюю часть фигуры 13, за крючок шлейфа 26 зацеплен бентик 27, другой конец бентика 27 зацеплен за контрфенгер 28, контрфенгер 28 соединен с шультером 29 штифтом контрфенгера 30, шультер 29 соединен с гаммербангом 16 капсюлем 31, молоточек 32 соединен с шультером 29 гаммерштилем 33, на контерфенгер 28, на штифт контрфенгера 30, на шультер 29, на гаммерштиль 33 установлено навесное устройство 34, в навесное устройство 34 установлена репетиционная пружина 35, репетиционная пружина 35 контактирует с «Г»-образной пластиной 36, «Г»-образная пластина 36 закреплена к навесному устройству 34 винтом 37, в навесное устройство 34 ввинчен «Г»-образный винт 38, один конец пружины 39 соединен к навесному устройству 34 винтом 40, другой конец пружины 39 контактирует через мягкий материал 41 с демпферным лейстиком 42, рулейстик 43, подвижной рулейстик 44, подвижной рулейстик 44 соединен с рычагом 45. рычаг 45 контактирует с палочкой 46, струну 47.
Устройство работает следующим образом:
При нажатии клавиши 1 пилот 3 передает движение фигуре 13, шпиллер 17 шультеру 29, гаммерштиль 33 перемещает молоточек 32 к струне 47; находясь в движении, выступ 18 встречается с пупкой 19, одновременно фигурная пластина 23, контактирующая с репетиционной пружиной 35, через навесное устройство 34 приподнимает шультер 29; отключение шпиллера 17 на капсюле 15 от шультера 29 происходит без трения, шпиллер 17 отклоняется от струны 47 (фиг. 1); вес молоточка 32 сохраняется через контакт репетиционной пружины 35 с фигурной пластиной 23, что обеспечивает динамическую ровность в конце хода клавиши 1 и мягкое, без инерции, подведение молоточка 32 к струне 47; одновременно при движении клавиши 1 пружина 39, упираясь одним концом в демпферный лейстик 42, другим концом прижимает через навесное устройство 34 шультер 29 к шпиллеру 17, пилот 3 к фигуре 13, что исключает люфты в кинематических парах; пружина 7 своей упругостью создает в клавише 1 необходимую статику напряжения и при движении выравнивает динамическое усилие на всем протяжении хода клавиши 1; после удара молоточка 32 по струне 47 молоточек 32 возвращается в исходное положение, перемещает своим усилием репетиционную пружину 35. контактирующую с фигурной пластиной 23, в верхнюю часть фигурной пластины 23; пружина 35 скользит по фигурной пластине 23, молоточек 32 своим весом и пружина 39 своей упругостью заряжают пружину 35 на фигурной пластине 23, контрфенгер 28 встречается с фенгером 22, происходит остановка молоточка 32 (см. фиг 2).
При отпускании клавиши 1 контрфенгер 28 с фенгером 22 выходит из фиксированного положения, репетиционная пружина 35, упираясь в фигурную пластину 23. через навесное устройство 34, гаммерштиль 33 подкидывает молоточек 32 вверх; шпиллер 17, подталкиваемый пружиной 20, заходит под шультер 29 для повторного удара по струне 47 для осуществления функции двойной репетиции (см. фиг 3); для достижения качественной функции двойной репетиции необходима близкая остановка молоточка 32 от струны 47, что регулируется приближением фенгера 22 к контрфенгеру 28. и регулировка репетиционной пружины 35, контактирующей с «Г»-образной пластиной 36, винтом 37, путем откручивания винта 37 вверх с целью обеспечения отсутствия зазора между репетиционной пружиной 35 и скользящим материалом 24; «Г»-образный винт 38 установить с зазором с целью создания необходимой упругости в репетиционной пружине 35 для подкидывания молоточка 32 вверх для достижения качества быстрого возвращения клавиши в исходное положение, что создает, при минимальном подъеме обратного хода клавиши 1. качественное выполнение двойной репетиции, необходимой для извлечения градаций тончайшего «пианиссимо»; в случае повторного удара с минимальной позиции при возврате клавиши 1 шпиллер 17, прикасаясь, не заходя, к шультеру 29 с репетиционной пружиной 35, контактирующей с фигурной пластиной 23, обеспечивают при медленном движении клавиши 1 прикосновение молоточка 32 к струне 47 без удара, что создает основу для выработки хорошего туше.
При нажатии педали «пиано» (на чертеже не показано (см. фиг 4)) палочка 46 через рычаг 45 подвижным рулейстиком 44 поводит гаммерштиль 33 и молоточек 32 к струне 47 без клавиатурного люфта.
Новые технические возможности, внесенные в механику пианино, обеспечивают чистоту музыкальной речи, качество звучания, необходимые для решения художественных задач, создают в инструменте техническую базу для профессионального обучения.
Новая модель механики пианино разрабатывалась с учетом физиологии рук пианиста, обладает техническими качествами и свойствами, которые учитывают современные требования, предъявляемые к игровому механизму.
При исполнении произведения на инструменте нового поколения, вследствие устранения конструктивных дефектов в механике пианино, отражается в повышении качества исполнительского уровня пианистов, что является достижением технического результата изобретения.
Пружина 39, установленная на навесном устройстве 34, может быть заменена на пружину 48. установленную одним концом на навесном устройстве 49 винтом 50. другим концом контактирующую с гаммербангом 16 (см. фиг. 5).
Пружина 39. установленная на навесном устройстве 34, может быть заменена на пружину 51, установленную одним концом на навесном устройстве 52 винтом 53, другим концом зацепленную за фигурную пластину 23 (см. фиг. 6).
Пружина 39. установленная на навесном устройстве 34, может быть заменена на пружину 54, установленную одним концом на навесном устройстве 55 винтом 56, другим концом зацепленную за крючок шлейфа 26 (см. фиг. 7).
Пружина 39. установленная на навесном устройстве 34, может быть заменена на пружину 57, вмонтированную одним концом в мягкую ленту 58, установленную на демферном лейстике 42. другим концом контактирующую с гаммерштилем 33 (см. фиг. 8).
Применимость в промышленности.
Изобретение может быть использовано в производстве клавишных музыкальных инструментов и в модернизации ранее выпущенных моделей пианино.