Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
ДУХОВОЙ ИНСТРУМЕНТ И ЗАКРЫВАЮЩИЙ ЭЛЕМЕНТ ДЛЯ ДУХОВОГО ИНСТРУМЕНТА
ДУХОВОЙ ИНСТРУМЕНТ И ЗАКРЫВАЮЩИЙ ЭЛЕМЕНТ ДЛЯ ДУХОВОГО ИНСТРУМЕНТА

ДУХОВОЙ ИНСТРУМЕНТ И ЗАКРЫВАЮЩИЙ ЭЛЕМЕНТ ДЛЯ ДУХОВОГО ИНСТРУМЕНТА

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Духовой инструмент для повышения качества звучания имеет закрывающий элемент, содержащий пластину из, по существу, жесткого материала, которая снабжена на стороне, обращенной к отверстию уплотнительным материалом. Закрывающий элемент для повышения качества звучания духового инструмента снабжен сжимаемым средством для крепления к средству управления. 2 с. и 7 з.п.ф-лы, 28 ил.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2134914
Класс(ы) патента: G10D7/00, G10D9/04
Номер заявки: 97113471/12
Дата подачи заявки: 12.01.1996
Дата публикации: 20.08.1999
Заявитель(и): Ринк Смединг (NL)
Автор(ы): Ринк Смединг (NL)
Патентообладатель(и): Ринк Смединг (NL)
Описание изобретения: Изобретение относится к духовому инструменту, такому как саксофон, кларнет, флейта, фагот, гобой или подобному инструменту, снабженному закрывающими элементами.
Такой духовой инструмент содержит основной корпус, в котором проходит, по меньшей мере, один центральный канал, который ограничен периферийной стенкой основного корпуса. В периферийной стенке образовано некоторое количество отверстий, которые соединяют канал с окружающим воздухом. По меньшей мере, некоторое количество этих отверстий может открываться и закрываться при помощи закрывающих элементов, установленных в инструменте. В частности, высота звука, производимого инструментом, определяется открытым или закрытым положением закрывающих элементов при игре на инструменте, когда, в целом, чем больше открыт закрывающий элемент, тем выше получаемый звук.
В известных духовных инструментах этого типа, закрывающие элементы, в каждом случае, содержат чашеобразный держатель, который образует часть средств управления и в котором закреплено седло закрывающего элемента, например, с уплотнительным воском. Это седло закрывающего элемента является основанием закрывающего элемента, который может закрывать и оставлять открытым связанное с ним отверстие в периферийной стенке. В соответствии с предшествующим уровнем техники, седло закрывающего элемента, например, состоит из войлочной прокладки с кожаной подложкой. В некоторых случаях, также применяется подложка из картона, также как и из тонкой металлической или пластмассовой пластины, прикрепленной заклепками (EP 0240426, 07.10.87).
Для хорошей работы духового инструмента важно, чтобы закрывающие элементы действительно, сказывались должным образом закрытыми в закрытом положении. Даже при слабом пропускании воздуха, нужный тон не может быть получен, или, в любом случае, будет получен неправильный тон. Таким образом, точное расположение закрывающих элементов имеет большое значение. Это в частности, тот случай, когда множество закрывающих элементов закрываются одновременно общими средствами управления.
Седла закрывающих элементов должны регулярно заменяться вследствие их износа и/или деформации. Этот процесс дорог и занимает много времени. Седла закрывающих элементов обычно крепятся в чашеобразных держателях с уплотнительным воском и, когда первоначально в закрытом положении не достигнут полный контакт закрывающих элементов, тонкая подгонка седел закрывающих элементов впоследствии осуществляется при помощи тонких прокладок, например, из бумаги или картона, подкладываемых под войлочные прокладки так, чтобы получить должное уплотнение закрывающих элементов по всей периферии и/или так, чтобы одновременно закрываемые закрывающие элементы были полностью уплотнены.
Целью изобретения является создание духовного инструмента типа, указанного в преамбуле, который в меньшей степени имел бы недостатки известных инструментов.
В соответствии с изобретением, это достигается применением отличительного признака по п. 1. Благодаря пластине из жесткого материала, закрывающий элемент будет автоматически иметь хороший контакт с отверстием по всей его периферии, когда он прижимается к отверстию. Благодаря этому контактному положению закрывающего элемента, соединенного со средством управления, правильное положение закрывающего элемента относительно отверстия достигается сразу. Благодаря сжимаемому средству, ход закрывания и высота подъема закрывающего элемента одного отверстия может подгоняться со сжатием, то есть автоматически, к ходу закрывания и, соответственно, высоте подъема закрывающего элемента другого отверстия, и указанные два отверстия контролируются одновременно при помощи общего средства управления. Это предотвращает пропускание одним закрывающим элементом, когда другой закрывающий элемент, который соединен с ним, уже закрыт. Благодаря применению этого этапа изобретения, взаимная регулировка этих спаренных закрывающих элементов больше не требует слишком точной регулировки. Замена закрывающих элементов, благодаря этому, становится очень простой. Больше нет необходимости в операциях регулировки, или почти нет. Механизм управления подвергается меньшему износу, и стопорные пробки механизма управления захватываются менее часто, что увеличивает срок их службы.
В частности, в известном саксофоне, в котором закрывающие элементы могут иметь очень большие размеры, седло закрывающего элемента оказывает заметное влияние на звук, поскольку оно является глушащей зоной. Конкретно, высокие гармонические звуки производимого инструментом тона быстро здесь глушатся. Было обнаружено, что производимый духовым инструментом по п. 2 звук значительно улучшен и, в частности, содержит больше высоких гармонических тонов. Путем использования твердого, предпочтительно, металлического пластинчатого материала, который остается по существу незакрытым, упомянутое выше глушение исключается.
Закрывающие элементы вызывают увеличение количества материалов, веса инструмента и сложности производства духовных инструментов. Изобретение обеспечивает создание духовного инструмента по п. 3, который требует меньше материала, имеет меньшей вес и более прост в производстве.
Пригодный вариант воплощения изобретения, кроме того, отличается по п. 4. Пенистый материал может придавать требуемую точную сжимаемость соединения в небольших пределах по высоте. Кроме того, разработанный духовой инструмент отличается по п. 5. Закрывающие элементы здесь соединены с управляющими штангами при помощи простого опорного элемента, допускающего наклонное движение.
Путем выполнения этапа по п. 6, достигается то, что уже получена пара, достаточная для центрирования закрывающего элемента на отверстии с небольшим закрывающим усилием. Более того, закрывающий элемент после этого свободен на обоих его сторонах и, таким образом, глушится меньше.
Изобретение также относится к закрывающему элементу по любому из п.п. 8-10 и обеспечивает его создание.
Далее изобретение будет описано со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых:
фиг. 1 - вид в перспективе саксофона, являющегося духовым инструментом согласно изобретению;
фиг. 2 - подробный вид по стрелке II закрывающего элемента саксофона, показанного на фиг. 1;
фиг. 3 - сечение закрывающего элемента, показанного на фиг. 2, в открытом положении;
фиг. 4, 5, 7-13, 17-19, 21 и 23-28 каждая изображают вид, соответствующий фиг. 3, в каждом случае различных вариантов воплощения изобретения;
фиг. 6 - вид в перспективе части инструмента согласно изобретению;
фиг. 9A - вид в перспективе детали IX на фиг. 9;
фиг. 14 и 16 каждая изображают частичные виды сверху устройств, изображенных на фиг. 13 и 15 соответственно;
фиг. 22 - вид сверху части устройства, показанного на фиг. 21.
На чертежах функционально идентичные элементы обозначены одинаковыми номерами.
Саксофон 1, показанный на фиг.1, содержит основной корпус 2 из металла, например латуни, через который проходит канал. У конкретных инструментов также возможно применение корпуса из дерева, твердой пластмассы или составного материала, такого как твердая древесина с эпоксидной смолой.
Этот канал простирается от мундштука 3 до отверстия 4 в переднем конце основного корпуса 2. Когда на саксофоне 1 играют, столб воздуха в канале входит в резонанс. Резонансная частота и, таким образом, высота производимого звука зависят от длины резонирующего столба воздуха.
В периферийной стенке основного корпуса 2 сформировано множество отверстий, которые могут закрываться или открываться клапанами 5. Длина резонирующего столба воздуха, в целом, определяется клапаном, открывающимся ближе всего к мундштуку 3.
Клапаны 5 содержат закрывающие элементы, которые перемещаются средствами управления 6 между открытым положением на расстоянии от связанного с ними отверстия 4 и закрытым положением, когда отверстие 4 закрыто закрывающим элементом 15. Клапаны 5 управляются рукой для создания необходимой высоты звука.
На фиг. 2 изображен принцип устройства клапана 5 саксофона 1. В этом варианте воплощения изобретения клапан 5 содержит чашеобразную крышку 8, принимающую закрывающий элемент 15, описанный ниже. Крышка 8 соединена со штангой 21, которая соединена с возможностью поворота с основным корпусом 2. С противоположной стороны штанга 21 снабжена кнопкой 9. На штанге установлена пластинчатая пружина 12, которая, в данном примере, толкает штангу 21 в направлении против хода часовой стрелки, т.е. толкает крышку 8 к отверстию 4. Крышка 8 с закрывающим элементом 15, прижимаемым к ней, может, таким образом, двигаться от отверстия 4 путем нажатия на кнопку 9. Открытое положение клапана 5 определяется стопорным элементом 13, который, обычно, изготовляется из пробки.
На фиг. 3 изображен вариант выполнения клапана 5 в открытом положении 4. Закрывающий элемент 15 содержит, по существу, жесткую пластину 16, которая в любом случае является пластиной из жесткого материала, снабженной управляющим материалом 17 на стороне, обращенной к отверстию 4. В этом варианте, уплотняющий материал состоит из кольца 18, изготовленного либо из пенистого материала, такого как тонкий слой ячеистой резины в пределах 0,5-2 мм, предпочтительно, 0,5-1,5 мм и, в частности, 0,7-1,2 мм, который, необязательно, покрыт тонким слоем мягкой кожи 19, либо из очень цельной резины, которая, например, навулканизирована на пластину 16, причем указанное кольцо соединено непосредственно с жесткой пластиной 16. Кромка 20 вокруг отверстия 4 обычно делается плоской так, чтобы поверхность уплотнительного материала могла входить в хорошо уплотняющий контакт с этой кромкой. Слой кожи 19, предпочтительно, не используется, и тонкий слой ячеистой резины состоит из ячеистой резины с очень малыми закрытыми ячейками. Средний диаметр ячеек меньше 0,5 мм, например, меньше 0,3 мм и, предпочтительно, меньше 0,2 мм. Этот уплотнительный материал, например, покрывается снаружи уплотнительной пленкой для предотвращения впитывания влаги. В небольших клапанах, например, кларнетов указанное кольцо 18, например, заменяется круглым диском из такого же материала.
Жесткая пластина 16 является, предпочтительно, пластиной из металла, выполненной плоской так, что она простирается точно на постоянном расстоянии от кромки 20, и уплотнительная поверхность, таким образом, точно удерживается на одной и той же поверхности. Пластина 16 имеет жесткость, зависящую от типа избранного металла и диаметра тонального отверстия, такую, чтобы прогиб пластины в результате резкого воздействия при игре (с силой, приблизительно, 2Н), предпочтительно, был меньше 0,3 мм, более предпочтительно, меньше 0,2 мм, например, в пределах 0,1 мм. В случае применения нержавеющей стали (нержавеющая сталь 430), толщина пластины составляет 0,1-1 мм, предпочтительно, 0,15-0,8 мм, более предпочтительно, в пределах 0,5 мм.
В предпочтительном варианте воплощения изобретения, закрывающий элемент 15 соединен с возможностью сжатия со средством управления 6. Это сжимаемое соединение осуществляется благодаря тому, что вставляемая часть 23, представляющая собой нажимной запор из твердой резины, приклеена к крышке 8 с подкладкой подушки 22 из ячеистой резины, предпочтительно, толщиной в пределах 2 мм. Жесткая пластина 15 нажимает на эту вставляемую часть 23 нажимного запора, и принимающая часть 24 (из твердой резины или пластмассы) нажимного запора, вследствие этого, защелкивается на части, вставленной в пластину 16. Пенистый материал 22 представляет сжимаемое средство, которым закрывающий элемент 15 соединяется для небольшого движения со средством управления 6. С точки зрения его расположения, закрывающий элемент 15 и, в частности, его уплотнительное кольцо, может точно подгоняться к кромке 20 и производить плотное соединение с ним по всей окружности даже в неплотно закрытом положении закрывающего элемента 15, когда он находится в слегка отклоненном положении относительно кромки 20. Вследствие воздействия силы сжатия пружины 12 или, в противоположном случае, вследствие силы сжатия, производимой рукой, закрывающий элемент 15 ложится точно на кромку 20. Благодаря этим сжимаемым средствам в форме слоя пенистого материала 22, клапаны 5, соединенные между собой, например, как показано на фиг. 6, легко подгоняются друг к другу. С небольшим самоприспособлением может осуществляться одновременное хорошее закрывание с небольшой силой сжатия. Как показано на фиг. 6, например, клапан 5В также закрывается каждый раз, когда закрывается каждый или любой из серии клапанов 5A. Для этой цели, штанга 21B, которую толкает в открытое положение пружина 12B, жестко соединена с продольной штангой 38, которая удерживается посредством пробки 41A на штангах 21A, которые, в свою очередь, удерживаются на корпусе 2 посредством пробки 42A, обеспечивая открытое положение клапана. Если, по меньшей мере, один из клапанов 5A закрывается при помощи припаянной к нему кнопки для пальца 43, закрывающие элементы 15B и 15A будут одновременно должным образом закрываться, поскольку оба закрывающих элемента 15B и 15A соединены со средством управления 6 посредством сжимаемых средств. Также возможно, чтобы клапан 5B закрывался либо индивидуально и непосредственно при помощи собственной кнопки для пальца (не показана), либо вместе с одним или более других клапанов 5A при помощи продольной штанги 38.
На фиг. 4 показан немного модифицированный вариант воплощения изобретения. Крышка 8 здесь не применяется, и закрывающий элемент 15 непосредственно соединяется со штангой 21 средства управления 6 с применением описанного выше нажимного запорного соединения. Масса средства управления 6 благодаря этому уменьшается, что может содействовать более легкой работе клапанного механизма.
В варианте, показанном на фиг. 5, защелкивающееся соединение при помощи нажимного запора также используется. Принимающая часть 30 нажимного запора закреплена в крышке 8 при помощи клея или соединения вяжущим веществом 31. Кольцо 32 из сжимаемого материала, в частности пенистого материала, сначала устанавливается на выступающей части 34 вставляемой части нажимного запора 30, после чего устанавливаются металлическая закрывающая пластина 15, второе кольцо 36 из сжимаемого материала и принимающая часть 24 нажимного запора. Для получения постоянного соединения, часть нажимного запора 30 может, например, также припаиваться к штанге 21 средства управления 6.
Как ясно видно на фиг. 3-5, в значительной степени большая часть отверстия 4 закрыта непокрытой поверхностью жесткого металла, например, пластиной из латуни 16, которая на ее сторонах совсем не имеет какого-либо центрально расположенного материала, вызывающего глушение. В положении закрытого отверстия 4 происходит небольшое глушение или его нет совсем, благодаря чему звучание духового инструмента 1 становится более полным и более чистым, чем звучание, получаемое с использованием обычных закрывающих подушек.
Установка жестких пластин 16 очень проста. Не требуется каких-либо серьезных регулировочных операций для того, чтобы уплотнительный материал 18 входил в контакт со всей периферией отверстия 4.
Было обнаружено, что настройка инструмента, которая также определяется расстоянием закрывающих элементов 15 от отверстия 4 в открытом положении, может контролироваться лучше. Было обнаружено, что полученное на практике устройство более прочно, и застревания клапанов (заедания с игрой на той же ноте) не происходят или происходят в меньшей степени.
Изобретение не ограничивается предпочтительными вариантами его воплощения, показанными на чертежах. Даже без сжимаемого соединения закрывающего элемента 15 со средством управления 6, преимущество уже достигается в более простом монтаже закрывающих пластин с меньшей работой по настройке и/или в лучшем звучании инструмента.
Сборка закрывающих элементов 15 с применением защелкивающегося соединения, по существу, формируемого нажимным запором, способствует очень простой замене закрывающего элемента 15. Однако рамки настоящего изобретения допускают прикрепление закрывающих элементов 15 к средству управления, соответственно, в крышке 8 при помощи, например, куска ленты с двусторонним пенистым клеящим веществом.
В соответствии с фиг. 8, гладкий штифт 39 прикреплен к средству управления 6, например, пайкой. Кольцо 32 и закрывающий элемент 15 помещены на штифт 39 и удерживаются на нем при помощи элемента, например, куска загнутого резинового рукава 40, в который вставлен выступающий конец штифта 39.
На фиг. 6, закрывающий элемент 15A, 15B крепится к крышке 8 опорной платиной 45 штифта 39, который припаян к крышке 8, и резиновый блок 25 помещен на этот штифт 39 и приклеен к опорной пластине 25 и жесткой пластине 16. Пластина 16 отцентрована штифтом 39 и может слегка перемещаться в осевом направлении так же, как и отклоняться относительно крышки 8. Грубая взаимная регулировка клапана имеет место за счет небольшого изгиба латунных штанг 21 или других элементов управления средства управления 8.
Клапан 5 на фиг. 7 такой же, как и на фиг. 6 с модификацией, заключающейся в том, что между крышкой 8 и опорной пластиной 45 штифта из жесткой резины расположена прокладка 44 так, что универсальные резиновые блоки 25 могут использоваться при изменении расстояний S в различных измерениях клапана.
Клапан 6 на фиг. 9 содержит крышку 8, которая приварена к штанге 21 и в которой опорная пластина 45 штифта 39 жестко соединена посредством прокладки 44. Гибкая, по существу, нерастягиваемая тонкая мембрана 46 сначала приклеивается к кольцу 32 из эластичного материала, например, из ячеистой резины толщиной 0,5-1 мм. На нее помещается жесткое нажимное кольцо 47 и на него - небольшой, по существу, цельный перфорированный резиновый блок 48, например, кольцо толщиной 0,5-1 мм, которые помещаются на штифт 39 над жесткой пластиной 16. Периферийная кромка мембраны 46 впоследствии приклеивается в растянутом положении к жесткой пластине 16. Опорная пластина 45, после этого, жестко приклеивается к крышке 8 посредством прокладки 44. Жесткая пластина 16 может слегка поворачиваться относительно кольца 48 и может слегка смещаться в осевом направлении благодаря сжимаемому слою 32. Уплотнительное кольцо 18 из ячеистой резины может, таким образом, быть тонким, например, толщиной 1-2 мм.
Клапан 5 на фиг. 10 имеет указанную мембрану 46 и резиновый блок 49, который заменяет кольцо 32. Эластичность резинового блока 49 находится в пределах 0-70o по Шору, предпочтительно, 30-50o по Шору, то есть, подобрана так, чтобы требуемое сжатие на 0,25-0,5 мм получается автоматически при приведении в действие кнопок силой пальцев для обеспечения закрытого положения взаимно соединенных клапанов 5. Блок 49 приклеен к жесткой пластине 16 и опорной пластине 45. Мембрана 46 на фиг. 9 и 10 имеет, на самом деле, небольшое отклонение.
В противоположность фиг. 10 на фиг. 11 центрующая мембрана 46 заменена центрующим нажимным запором 23, 24 из твердой резины или пластмассы.
На фиг. 12 центровка пластины 16 осуществляется почти исключительно при помощи мембраны 46, которая вклеена между эластичным резиновым блоком 49 и крышкой 8 и приклеена к пластине 16. Это простая и эффективная конструкция клапана. Блок 49 упирается без склеивания в пластину 16 так, что пластина 16 может в некоторой степени поворачиваться. Блок 49 может иметь полусферический нижний конец или полностью представлять собой эластичный шарик.
Клапан 15 на фиг. 13 и 14 не имеет крышки 8. Латунная втулка 50 припаяна к штанге 21 и имеет резьбовое отверстие 51, в которое ввинчивается стержень 52 с резьбой, имеющий головку 53 с проточкой для отвертки и нижнюю часть 55, содержащую резьбовое отверстие 54. Жесткая вогнутая или плоская пластина 16 из латуни толщиной 0,4 мм привинчивается при помощи резьбового отверстия 54 и винта 56, имеющего стопорную кромку 57, и упирается в эластичный резиновый блок 49. К пластине 16 припаивается декоративный диск 58 из тонкой латуни, и его центральное отверстие 59 (необязательно) закрывается припаянным латунным кольцом 60. Небольшой зазор K величиной, например, 1 или 2 мм, остается свободным между втулкой 50 и кольцом 60. Благодаря сжимаемому средству, образованному эластичным резиновым блоком, этот закрывающий элемент 15 может слегка сжиматься после закрывания клапана 5 в течение небольшого продолжения движения втулки 50 вниз. Этот закрывающий элемент 15 легко регулируется, когда контргайка 61 отпущена.
Клапан 5 на фиг. 15 и 16 имеет латунную втулку 62, приваренную к штанге 21, к этой втулке приклеена опорная пластина 45 из твердой резины необязательно с помещением между ними твердой прокладки 44. Вогнутая жесткая латунная пластина 16 закрывает резиновый блок 49 и сама накрыта мягким кольцом и принимающей частью 24 нажимного запора.
На всех чертежах, сжимаемое средство 6, например, состоящее из слоя 22 или 32 или блока 49, допускает малый ход закрывающего элемента 15 при нажатии пальцем с нормальной силой на кнопку при игре на инструменте так, что получается закрывание с хорошим уплотнением каждого клапана 5 из множества одновременно закрываемых клапанов 15 при достаточной жесткости средств управления клапаном. Слишком большая эластичность неприемлема. При игре на инструменте музыкант должен сохранять ощущение непосредственного касания. Ход, допускаемый сжимаемыми средствами 6, предпочтительно, меньше 3 мм и, более предпочтительно, меньше 1 мм. Идеален ход в пределах 0,5 мм. Чем больше чувствительность, с которой профессиональный музыкант ощущает идеальное чувство контакта с инструментом, тем меньшим избирается ход, например, длиной 0,2-0,4 мм, поскольку в этом случае, в некоторой степени более долгая настроечная работа и связанные с ней более высокие затраты менее важны. Однако настройка известных инструментов, предназначенных для профессионального использования, требует гораздо большего времени.
В случае, когда музыкант, особенно профессионал, ощущает абсолютную надежность надлежащего закрывания клапанов 5, он предпочтет немного больший ход, например 0,4-0,7 мм.
Для любителей, которые предпочитают предотвращение возможной коррекции клапанов, предпочтителен ход в пределах 1 мм и более предпочтителен больший ход.
Подразумевается, что указанный силой пальца является сила пальца, нажимающего на кнопку, т.е. кинетическая энергия, соответствующая статической силе, лежащей в пределах 0,25-5 Н, в частности, между 0,25 и 3 Н и предпочтительно - менее 1 Н.
На фиг. 18 изображен в масштабе 6:1 выпуклый закрывающий элемент 15, состоящий из металлической, например, из медно-цинкового сплава жесткой пластины с уплотнительным кольцом 18 из ячеистой резины, этот закрывающий элемент 15 приспособлен, при необходимости, к кромке 20 за счет небольшого поворота, для чего он вставлен для небольшого поворота в кольцо 71 из сплошной резины с U-образным профилем и имеющей твердость от 40o до 80o по Шору.
Держатель клапана 8, обозначенный прерывистыми линиями, который используется в известных духовых инструментах, здесь исключен, и к штанге 21 механизма управления клапаном припаяна головка болта 72 и расположенное вокруг нее кольцо из медно-цинкового сплава 73. Вокруг ствола болта установлено кольцо из ячеистой резины, помещенное между двумя кольцами 73, которые вместе с кольцом 71 и закрывающим элементом 15, расположенным на нем, соединены друг с другом при помощи гайки 75, навинченной на ствол болта 74. Духовой инструмент, практически все закрывающие элементы 15 которого, независимо от их диаметра, снабжены одинаковыми по величине соединительными средствами 71-75, и который имеет уплотнительные кольца 18 с толщиной 0,5-1 мм и ширину 3-8 мм, имеет прекрасное звучание и требует очень небольшой настройки после сборки. Обеспечивается уплотнение, инструмент играет ровно, легко и чисто.
Фиг. 19 аналогична фиг. 18 с той разницей, что резиновый рукав 77 расположен вокруг ствола болта 74, и закрывающий элемент дополнительно накрыт кольцом 78 из мягкой, по существу, цельной резины имеющей твердость в пределах 0-50o по Шору.
В соответствии с фиг. 20, закрывающий элемент 15 прикреплен к штанге 21 так, что ствол болта 74 с головкой болта 72 и кольцо 73 вместе с U-образной скобой 80 образуют взаимно спаянный узел 81, к которому крепится закрывающий элемент 15, соответствующий фиг. 18 и 19. Этот узел 81 располагается на штанге 21, простирающейся по стрелке 82, и крепится на ней при помощи винта 83.
На фиг. 21 и 22 закрывающий элемент 15 прикреплен к круглому концу 84 в форме диска штанги 21 при помощи гайки 75, практически цельного резинового кольца 71, металлического кольца 73 и кольца 32 из ячеистой резины и при помощи конца ствола болта 85, припаянного к указанному концу 84.
Фиг. 23 идентична фиг. 21 с той разницей, что зарывающий элемент 15 с его практически цельным резиновым кольцом, обладающим твердостью, например, 40o по Шору, соединен непосредственно с диском 84. Если кольцо 71 подогнано вплотную вокруг ствола болта 74, гайка 75 необязательна и может не применяться.
На фиг. 18-25 компоненты показаны с их предпочтительными размерами. Ссылки делаются на указанные обозначенные размеры. Предпочтительно, используются размеры с тем же порядком величин. Диаметры и кольца 18 различных закрывающих элементов 15, конечно, приспособлены к отверстиям 4 основного корпуса 2. Идентичные элементы по-другому используются для соединений.
Поскольку закрывающие элементы 15 обеспечивают хорошее закрытие, пружины клапанов закрытых клапанов могут быть отрегулированы с меньшим напряжением.
Каждая кромка 20 отверстий 4 как следует отшлифована по поверхности в одной и той же плоскости.
На фиг. 24-28 целиком плоская, тонкая металлическая пластина 16, например, из титана толщиной, например, 0,2-0,5 мм, предпочтительно, в этих пределах, подогнана к плоской кромке 20 с помещением между ними тонкого уплотнительного кольца 18 из ячеистой резины с закрытой структурой ячеек толщиной 0,5-2 мм, предпочтительно, в этих пределах. Также может рассматриваться пластина 16 из пластмассы или другого сохраняющего форму материала, также как и эластичного материала. Пластина 16 приклеивается в ее центре к штанге 21 с помещением между ними сжимаемого средства 22, которое на фиг. 29 состоит из сердцевины 92 из мягкой резины (твердостью 40-80o по Шору) диаметром 2-7 мм и высотой 1-5 мм, которая окружена кольцом 93 из ячеистой резины диаметром 4-12 мм и толщиной 1-5 мм. Кольцо 93 приклеивается обеими сторонами к пластине 16 и втулке 94, которая припаяна к штанге 21 без крышки 8, или приклеивается к пластине 16 и крышке 8, как правило, соединенной со штангой 21. Кольцо 93 способствует увеличению склеивающей поверхности слоев клея 96 без предотвращения требуемой способности пластины 16 поворачиваться. Сердцевина 92 свободно заключена между втулкой 94 (или крышкой 8) и пластиной 16, или приклеена только одной стороной и может быть конической или иметь другую конфигурацию.
Пластина 16, предпочтительно, целиком плоская, но может, однако, быть постоянно вогнутой или выпуклой под воздействием закрывающей силы. Сжимаемое средство 22 также может принимать форму элементов 49 на фиг. 12, предпочтительно, имеющих тонкую среднюю часть.
Все данные размеры и величины служат примером и обозначают необходимые пределы. Пружины, создающие нагрузку на средства управления, приспособлены для оказания необходимого давления для закрывания клапанов, т.е. напряжены значительно меньше, чем обычные. Играть на инструменте по изобретению благодаря этому очень легко. Игра на нем менее утомительна и играть можно быстрее и лучше. Напряжение пружин клапанов в их закрытом неподвижном положении, предпочтительно, низкое и таково, что в результате сильного продувания воздуха эти клапаны лишь в достаточной степени сохраняют закрытое положение и не открываются под воздействием возникающего давления воздуха; напряжение пружин клапанов в их открытом неподвижном положении, предпочтительно, низкое и таково, что эти клапаны движутся вверх и вниз лишь в достаточной степени быстро для того, чтобы следовать за пальцами при быстрой игре. Напряжения пружин подобраны здесь так, чтобы они были чуть завышены для надежности.
На фиг. 24 смещение клапана 15 в радиальном направлении предотвращается кромкой втулки 94, которая выступает на небольшое расстояние, например на 1 мм от пластины 16.
На фиг. 25-28, направляющее кольцо 97 приклеено к пластине 16 и к уплотнительному кольцу 18, выступающему наружу от пластины 16. Направляющее кольцо 97 из эластичного материала, например пенистой пластмассы толщиной 0,7-2 мм, предпочтительно, 0,7-1,5 мм, предпочтительно, немного жестче, чем уплотнительное кольцо 18, и, по существу, удерживает клапан 18 в нужном положении в радиальном направлении. Вращение клапана 15 предотвращается, как и на других чертежах, кольцом 93 из мягкой ячеистой резины, которое приклеено с обеих сторон слоем клея 96. Слой клея 96 не мешает повороту сердцевины 92 или отсутствует на сердцевине 92. Шарообразная сердцевина 92, соответствующая фиг. 26, предпочтительно, усиливает возможность поворота клапана 15. Шарообразная сердцевина 92 изготовлена, например, из сплошной резины или тефлона твердостью в пределах 40-80o по Шору и имеет диаметр 1,5-5 мм. Жесткая сердцевина обеспечивает хорошую чувствительность пальца, требующую малого сжимающего движения пальца в случае, когда прилагается сила величиной ±0,25 Н при мягкой игре. При силе 2-2,5 Н в случае быстрой игры и игры с тональностью форте, сжимаемое смещение положения кнопок для пальцев не должно быть слишком большим (в пределах 0,5-1,5 мм). Сжимаемое смещение представляет сумму:
0-0,5 мм сжатия уплотнительного кольца 18 при толщине слоя 0,8-1,25 мм ячеистой резины;
0-0,25 мм изгиба пластины 16 из закаленной нержавеющей стали толщиной 0,4 мм или из титана, который может быть даже тоньше, или, в любом случае пластины 16, имеющей твердость в этих пределах;
небольшого сжимаемого смещения сердцевины 92 в пределах 0-0,75 мм,
и небольшого сжимаемого смещения средств управления, в случае взаимного соединения множества клапанов.
Клапан 15 может поставляться отдельно в качестве ремонтного комплекта, при этом техник измеряет внутреннюю высоту t крышки 8, если она ему неизвестна, и подбирает кольцо 93 и сердцевину 92 приблизительно такого же измерения. Кольца 93, предпочтительно, на обеих сторонах снабжены самоклеющимися слоями, которые покрываются съемными отрывными полосками.
В соответствии с фиг. 26 и 27, тонкая резонансная пластина 98 прикреплена по центру к пластине 16 посредством тонкого центрального слоя 99 ячеистой резины или непосредственно приклеена к уплотнительному кольцу 18. Диаметр резонансной пластины 98 на 2-4 мм меньше диаметра отверстия 4 и она, например, установлена в соответствии с фиг. 27 при помощи ложки 100, которая удерживается кромкой 20 со стопором 101 и ручкой ложки 102. К ложке 100 приклеен магнит 103, который притягивает стальную резонансную пластину 98, уже имеющую приклеенный к ней слой 99, который имеет на себе клейкий слой на верхней стороне. Резонансная пластина 98 перемещается по магниту 103 в центральное положение относительно отверстия 4, после чего клапан 15 движется к отверстию 4, прикрепляясь к резонансной пластине 98. Ложка с магнитом после этого удаляется.
Упомянутое выше уплотнительное кольцо 18 из ячеистой резины с закрытыми ячейками может использоваться для получения дополнительных преимуществ в басовом кларнете и подобных инструментах для исключения проблемы "выдувания пузырей".
Клапан 15 на фиг. 17 имеет кольцо в форме усеченного конуса 93 из ячеистой резины, приклеенное к пластине 16 и вклеенное во втулку 94 с передней кромкой в форме усеченного конуса. Пластина 16 может поворачиваться на закругленной нижней кромке сердцевины 92 из сплошной резины или тефлона, каждая из которых имеет твердость 40-80o по Шору.
На фиг. 28 изображена часть деревянного музыкального инструмента, например, кларнета, отверстие 4 которого изогнуто в форме вогнутой кромки седла клапана 20. Клапан 15 построен по принципу, показанному на фиг. 26.
Для того чтобы получить требуемую гибкость при наклонном движении пластины 16, диаметр колец из пенистой резины 22 составляет 4-15 мм, предпочтительно - 5-13 мм и, более предпочтительно - 7-11 мм. Внутренний диаметр указанной втулки 94 (если она применяется) немного (± 1 мм) больше, чем наружный диаметр кольца 22.
Пластины 16 выполняются плоскими, путем резки из плоских пластин при помощи лазерных лучей или при помощи операции травления, при которой металл удаляется по линиям среза, например, с обеих сторон, в процессе коррозии с использованием кислоты. В соответствии с известными технологиями линии среза определяются светочувствительными пленками, находящимися на одной или обеих сторонах металлических пластин, при этом эти пленки подвергаются обработке светом в соответствии с заданным рисунком.
Формула изобретения: 1. Духовой инструмент (1), содержащий основной корпус (2), через который проходит центральный канал, ограниченный периферийной стенкой (2) основного корпуса, ряд отверстий (4) в периферийной стенке, которые соединяют канал с окружающим воздухом, ряд клапанов (5), смонтированных на основном корпусе (2), каждый из которых содержит закрывающий элемент (15), взаимодействующий с отверстием (4) и содержащий средство управления (6), соединенное с клапанами (5), в котором средство управления (6) направляет закрывающий элемент (15) для движения между закрытым положением, в котором отверстие (4) закрыто закрывающим элементом (15), и открытым положением, в котором отверстие (4) остается открытым, отличающийся тем, что закрывающий элемент (15) содержит пластину (16) из, по существу, жесткого материала, которая снабжена на стороне, обращенной к отверстию (4), уплотнительным материалом (17) и в закрытом положении входит в контакт с отверстием (4), и тем, что закрывающий элемент (15) соединен со средством управления (6) посредством сжимаемого средства (22).
2. Духовой инструмент (1) по п.1, отличающийся тем, что радиальное смещение пластины (16), по существу, из жесткого материала, ограничивается при помощи втулки диска (8, 94), соединенной с указанным средством управления, указанная втулка обращена к отверстию (4).
3. Духовой инструмент по п.1, отличающийся тем, что пластина (16) из, по существу, жесткого материала, соединена со штангой (21) средства управления при помощи средства скрепления из, по существу, жесткого материала, содержащего элемент скрепления (94), средство скрепления неподвижно прикреплено к штанге (21) с одной стороны и к сжимаемому средству (22) с другой стороны и простирается от центра пластины (16) в расходящихся направлениях только по части радиуса пластины (16), например, до менее чем половины радиуса.
4. Духовой инструмент (1) по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что при игре, благодаря силе пальца, нажимающего на кнопку, сжимаемые средства (22, 32, 49) обеспечивают возможность осевого смещения закрывающего элемента (15) относительно средства управления (6), указанное смещение обеспечивает уплотнение, и указанное сжимаемое средство, предпочтительно, содержит эластичный материал, который расположен между закрывающим элементом (15) с одной стороны и средством управления с другой стороны, это сжимаемое средство (22), предпочтительно, содержит слой пенистого материала, который расположен между закрывающим элементом (15) на одной стороне и средством управления (6) на другой.
5. Духовой инструмент (1) по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что закрывающий элемент (15) поддерживается относительно средства управления (6) при помощи центрального эластичного элемента, окруженного опорным элементом (93), предпочтительно, состоящим из кольца из более мягкого эластичного материала, такого как пенистая резина или пенистая смола, этот опорный элемент (93) допускает наклон указанного закрывающего элемента.
6. Духовой инструмент (1) по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что закрывающий элемент (15) соединен только в его центре со средством управления (6).
7. Духовой инструмент (1) по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что уплотнительный материал состоит из тонкого слоя пенистого материала, например ячеистой резины, предпочтительно с закрытыми ячейками.
8. Закрывающий элемент (15) для духового инструмента (1) по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что закрывающий элемент (15) содержит пластину (16) из, по существу, жесткого материала, который снабжен на стороне, обращенной к отверстию, уплотнительным материалом (17) для плотного контакта по всей окружности указанного отверстия (4) в закрытом положении, и тем, что указанный закрывающий элемент (15) снабжен сжимаемым средством (22) для крепления к средству управления (6).
9. Закрывающий элемент (15) для духового инструмента (1) по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что закрывающий элемент (15) содержит пластину (16) из, по существу, жесткого материала, снабженную на стороне, обращенной к отверстию, уплотнительным материалом (17) для плотного контакта по всей окружности отверстия (4) в закрытом положении, и тем, что уплотнительный материал (17), который уплотняет отверстие (4), расположен вокруг резонатора.
Приоритет по пунктам:
13.01.95 по пп.1 - 4, 6 - 9;
31.03.95 по пп.1 - 9;
04.08.95 по пп.1 - 9;
15.12.95 по пп.1 - 9.