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Autor dieser Seiten:  Detlef Knick - Berlin 
 
Technische Details zu alten
Walzen-Spieldosen
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 Technische Details zu Walzen-Spieldosen
1796 - 1900
 - Teil 2 - 
Durch Anklicken der Fotos öffnet sich ein zweites Fenster mit einer größeren Darstellung
 
 
Anordnung der Stahlzungen (Tonfedern, Tonzinken, Lamellen etc.)
Bei den ersten Spieldosen setzte man die einzelnen Stahlzungen nebeneinander auf eine Platine.
Später wurden mehrere Zinken jeweils zu Kammabschnitten zusammengesetzt.
 
Bereits um das Jahr 1814 fertigte Lecoultre den Tonkamm aus einem Stück an. Dieser Stahlkamm erleichterte die Montage.  Außerdem ließ sich so ein reinerer und kräftigerer Ton erreichen.
Der Kamm aus einem Stück setzte sich nach dem Jahre 1830 durch.   
 
Bild 01
 
Tonfeder (Stahlzunge)
a = Dämpferfeder
b = Befestigungsstift für Feder a
c = Zusatzgewicht für einen
tieferen Ton
 
 
Zusatzgewichte
Mit zunehmend tieferem Ton vergrößerte sich die Länge der Stahlzungen.
Für Baßtöne ergaben sich so unhandlich lange Zungen, so daß man die Spielwerke in sehr großen Kästen hätte unterbringen müssen. Abhilfe war das Anlöten von genau berechneten Bleigewichten unter den Zinken der tieferen Töne. Damit ließ sich die Zinkenlänge bedeutend verkürzen.  Siehe Bild 01
 
Dämpfer
War während des regulären Spiels eine Stahlzunge von einem Stift abgeglitten, so führte diese bestimmungsgemäß ihre Schwingungen aus. Nun konnte es bei zwei aufeinanderfolgenden gleichen Noten (=Stifte auf der Walze) vorkommen, daß sich kurz nach dem ersten Stift ein zweiter Stift der noch schwingenden Stahlzunge näherte.
 
Beim Zusammentreffen von schwingender Stahlzunge und Stift kam es dann zu einem unangenehmen kratzenden Geräusch.
Dieses unangenehme Kratzgeräusch ließ sich vermeiden, wenn man bei Annäherung des zweiten Stiftes an die noch schwingendeStahlzunge diese erst einmal auf sanfte Weise stillsetzte.
 
Dazu diente der Dämpfer.  Siehe Bild 01a+b oben  Der bestand in der Regel aus sehr feinem und biegsamen flachen Federstahl den man in eine Bohrung an der Unterseite der Zinke einsetzte und mit einem konischen Stift sicherte.
Bei den ganz frühen Walzenspielwerken insbesondere die kleineren wurden tatsächlich Gänse- Hühnerfederchen als Dämpfer benutzt. Später, und bei den größeren Geräten sowieso, kamen die beschriebenen Stahlfedern zum Einsatz. Diese nutzten sich nicht so schnell ab wie die empfindlichen Gänsefedern. In neueren Dosen des 20. Jh. wurde der Federstahl wiederum durch dünne Plasikstreifen ersetzt.
Ohne diese Dämpferfedern könnte keine Walzenspieldose richtig funkionieren. Bei den alten Spieldosen sind gerade diese Dämpfer oft abgefallen oder dejustiert. Das führt bei sehr vielen Spieldosen zu dem bekannten quietschen, klirren und zirpen beim Abspielen. Die meisten Bastler unterschätzen es völlig welches Geschick notwendig ist hier eine gekonnte Reparatur durchzuführen (!)
 
 
Dämpfungsvorgang im Detail
Nach folgendem Bild 02 rutscht die Zinke a gerade vom Stift b ab und führt dann Schwingungen aus.
Es nähert sich nun der Stift c der schwingenden Zinke und berührt schließlich die Dämpferfeder.
 
Der Dämpfungsvorgang setzt nun ein, wobei die Dämpferfeder gebogen wird. Der Schwingungsvorgang ist zur Ruhe gekommen.
Der Stift c hebt die Zinke mehr und mehr an, so daß diese wieder abrutscht und ein zweites Mal Schwingungen ausführt.
 
Bild 02
 
Dämpfungsvorgang
a = Tonfeder
b,c = Stifte der Walze
d = Dämperfeder
 
1 Tonfeder rutscht von Stift b ab.
 
 
 
2 Tonfeder führt freie Schwingung aus.
 
 
 
 
 
 
3 Der Stift c berührt die Dämpferfeder; Dämpfung beginnt.
 
 
 
 
 
 
4 Ende des Dämpfungsvorgangs.
 
 
 
 
 
5 Der Stift c hebt die Tonfeder an, bis sie wieder abrutscht.
 
Die Zinken für die hohen Töne konnten ohnehin nur kurzzeitige Schwingungen ausführen, so dass hierfür keine Dämpfer nötig waren. Oft hatten nur drei Viertel aller Zinken einen Dämpfer.
Die Dämpfer mit einer Drahtfeder (Stahlfeder) kamen um das Jahr 1815 auf.
 
Bei den winzigen Zinken von Miniaturspieldosen war das Anbringen von Bohrungen für das Einstecken von Dämpferfedern, die hier außerordentlich dünn sein mußten, kaum möglich.
Man schnitt daher kleine Streifen aus Geflügelfedern aus und befestigte diese mit Siegellack an der Unterseite der Zinken.
Siehe Bild 03
 
 
Bild 03 Dämpfung einer Tonfeder in einer Miniatur-Spieldose mit einem Streifen einer Geflügel-Feder
a = Tonfeder
b = Streifen einer Geflügel-Feder
c = Siegellack zum Befestigen des Federstreifens
 
 
 
Prinzipdarstellung einer Tonfeder für Zylinderspieldosen
 
 
 
 
 Die Blei-Korrosion der Tonfedern !
 
Bei unsachgemäßer Lagerung der Walzen- oder Platten-Spieldosen in Kellern und auf Dachböden kann unter ungünstigen feuchten Bedingungen die gefürchtete Blei-Korrosion oder auch Bleifraß genannt auftreten.
Unter den Tonzungen der tiefer gestimmten Töne befinden sich genau abgestimmte Bleigewichte. Sie sollen die jeweilige Tonzunge zu einer langsameren Schwingung  =  tieferer Ton = veranlassen.
 
Ohne diese Bleigewichte könnten die tieferen Töne nicht erzeugt werden, da die länge der Zunge ja mechanisch begrenzt ist. Bleigewicht und Tonzunge bilden also eine Einheit und sind in Ihrer Masse genau auf den jeweiligen Ton gestimmt.
Durch den Korrosionsprozess verändert sich die Bleioberfläche. Es bilden sich hellgraue Krusten, Lochfraß und Kavernenbildung.
Das Schwingen der Tonzunge wird u.U. mechanisch stark behindert (!)
 
Fräst man aber das überstehende Blei mit einem Scheibenfräser ab, verringert sich die Masse und damit der Ton. Der Tonkamm wird möglicherweise verstimmt und damit unbrauchbar.
Bleigewicht Tonzunge.jpg
 
Restaurateure müssen hier also vorsichtig arbeiten und verlorengegangene Blei-Masse ersetzen. Vorausgesetzt man weiß VORHER welchen Ton die die Zunge überhaupt erzeugen sollte (!)
 
Folgend drei eindrucksvolle Fotos von Bleifraß.
Unterseite des Tonkamms einer Platten-Spieldose.
  Klick auf die Fotos zum  Vergrößern
bleikorrosion_01.jpg
bleikorrosion_02.jpg
bleikorrosion_03.jpg
 
 
Windflügelregler / Fliehkraftregler
Damit sich eine aufgezogene Feder nur langsam entspannt, ist ein Windflügelregler nötig. Die erwünschte Hemmung geschieht hier über den Luftwiderstand. Über ein Getriebe wird der Windflügelregler in einem hohen Drehzahlbereich betrieben.
 
Man unterscheidet zwischen starren aber manuell verstellbaren oder automatisch sich verstellbaren Windflügeln.
 
Meistens kommen Windflügel zum Einsatz welche zwar starr befestigt, sich aber manuell per Hand in ihrem Winkelgrad verändert lassen. Dadurch mehr oder weniger Windwiderstand (!)
 
Die sich automatisch verstellbaren Windflügel werden durch Federn in ihrer Lage gehalten, die im Gleichgewicht mit der bei der Drehung auftretenden Fliehkraft stehen.
 
Während der Drehbewegung werden die fest mit den Hebelarmen verbundenen Windflügel durch die Fliehkraft entgegen der Federwirkung automatisch nach außen gedrückt.
walzenspieldose_12.jpg
 
Starr befestigte Flügel,
aber manuell verstellbar.
 
Typischer Fliehkraftregler einer Walzenspieldose
um 1880.
 
Zum Vergrößern bitte
auf das Bild klicken
Ist die Hauptantriebsfeder nach dem Aufziehen zunächst stark gespannt, so daß sie die Stiftwalze in eine sehr schnelle Umdrehung bringen möchte, so sind die Windflügel stark auseinandergezogen. Der dann hohe Luftwiderstand liefert eine starke Bremswirkung, so daß die Stiftwalze nun nicht wesentlich schneller umläuft als bei schon stark entspannter Aufzugsfeder.
 
Spielesteller
Die Stiftwalzen können in mehreren Stiftreihen mit 4 bis 12 Melodien besteckt sein. Zum Wechseln der Melodie ist die Walze in Längsrichtung zu verschieben. Dazu dient der Spielsteller.   Siehe Bild 04.
Bild 04
Spielsteller einer
Walzenspieldose.
Buchstaben sind im Text erklärt
Auf einem Zahnrad a, welches mit der Stiftwalze kraftschlüssig verbunden ist, befindet sich hier ein drehbares Zackenrad b mit einer umlaufenden stufenweise abfallenden Ebene c.
 
Die auf der Welle verschiebbar angebrachte Stiftwalze d wird durch Federkraft mit ihrem Stift e gegen die schiefe Ebene gedrückt.
Steht nun die auf dem Stellhebel f angebrachte Spitze mit dem Zackenrad in Eingriff. So wird die Stiftwalze bei ihrem Umlauf entgegen dem Uhrzeigersinn um eine Stiftreihe weitergeschoben.
 
Die Spitze g läßt sich aber auch durch Drehen des Hebels f um den Drehpunkt h außer Eingriff mit dem Zackenrad bringen. Dann wird immer nur die gleiche Melodie wiedergegeben.
 
 
Spielesteller mit Liedwähleinrichtung.  
Neben der normalen Möglichkeit mittels eines einfachen Hebels - entweder immer das gleiche Lied zu wiederholen - oder alle Lieder auf der Walze nacheinander abzuspielen, gibt es bei einigen Spieldosen die raffinierte Möglichkeit ein bestimmtes Lied auf der Walze vorher auszuwählen, und nur dieses abzuspielen.
 
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auf das Bild klicken
 
mermod walzenspieldose 06.jpg
 
Rändelschraube in der Mitte mit Zeiger. Links herum drehbar.
Zeiger einstellbar auf Lieder 1 bis 8 auf der Skala.
Darunter Umschalter Spielsteller change/repeat.
Lieder werden nacheinander forlaufend gespielt oder ein Lied
wird ständig wiederholt.
Musiktitel Anzeiger
 
 
Informatives Foto der Gesamtanordnung
 
Zum Vergrößern auf das Bild klicken blue05_next.gif       
walze_kamm_fliehkraftregler.jpg
 
Gesamtanordnung
Im folgenden Bild 05 ist die Gesamtanordnung einer Walzenspieldose wiedergegeben. Die Antriebskraft der im Federgehäuse a liegenden Feder überträgt sich hier über die Welle der Stiftwalze b und das Getriebe c auf den Windflügelregler d, der über das Schneckenrad e und die Schnecke f an das Getriebe angeschlossen ist.
 
 
Bild 05 Werk einer Walzenspieldose
a = Aufzugsfeder    b = Stiftwalze    c = Getriebe    d = Windflügel    e = Schneckenrad
f = Schnecke     g = Vierkant für Aufzugschlüssel    h = Tonkamm
 
 
Bei der Aufsicht einer Spieldose in Bild 06 drückt die Feder a die Stiftwalze b über den Stift c gegen die schiefe Ebene (Schnecke) des Zackenrades d, das die Weiterschaltung auf andere Stiftreihen übernimmt.
 
Mit dem Stellhebel e der um die Achse f drehbar ist, kann man die Weiterschaltung programmieren. Der Mitnehmerstift g überträgt das Drehmoment von der Stiftwalze auf das Zahnrad h.
 
Der Ratschenhebel i dient hier zum Aufziehen der Antriebsfeder im Gehäuse j. Dabei greift die Klinke k in das Zackenrad  (Schaltrad) l ein und dreht damit die Aufzugswelle weiter.
 
 
Bild 06 Aufsicht auf das Werk einer Walzenspieldose
a = Schraubenfeder  b = Stiftwalze  c = Anschlagstift
d = schiefe Ebene (Schnecke) dient zum Längsverschieben der Stiftwalze
e = Stellhebel  f = Achse des Stellhebels  g = Mitnehmerstift  h = Zahnrad  I = Ratschenhebel
j = Federgehäuse mit Feder  k = Klinke  l = Zackenrad  m = Malteserkreuz
 
Nach einer Umdrehung wird die Stiftwalze stets selbsttätig stillgesetzt. Dazu dient der in
Bild 07 wiedergegebene Einrasthebel a. Die Feder b drückt dabei den Zapfen c des Hebels a gegen die Scheibe d. Fällt der Einraststift c beim Ablauf der Walze in die Aussparung e, so dreht sich der Einrasthebel ein wenig im Uhrzeigersinn. Dabei blockiert die Kante f das Umlaufen des Hebels g, der an der Windfangwelle befestigt ist.
Bild 07 Abstellvorrichtung
a = Einrasthebel
b = Feder
c = Einraststift
d = Scheibe
e = Einrastöffnung
f = Einfallhaken
g = Stift, auf der Windfangwelle
befestigt
 
Stiftwalzen   
Ursprünglich sah man für die Stiftwalzen ein dünnes Messingrohr vor. Nach dem Markieren wurden die einzelnen Stiftlöcher gebohrt und die Stifte selbst im Preßsitz eingesetzt.
Um das Jahr 1815 ließ sich feststellen, daß ein Ausfüllen des Innenraums mit einer Art Zementmasse günstiger war, welche aus Harz, Teer und Steinstaub bestand.
Mit ihr konnten die Stifte gegen Herausfallen gesichert werden. Auch erhielt die Spieldose wegen der größeren Masse dadurch einen volleren Klang.
 
Zylinder Walzenspielwerk 1.jpg
 Klick auf die Fotos zum Vergrößern
Zylinder Walzenspielwerk 2.jpg
 
Vier Arbeitsgänge prägten die Zurichtung des Zylinders, nämlich:
 
die goupillage = Einsetzen der Stahlstifte auf der Zylinderoberfläche.
die gommage = Ausgießen des mit Stiften besetzten Zylinders mit einem Harz-Gemisch.
die frisage = Schleifen der Stahlstifte auf die gleiche Länge.
die plumage = Ankleben von Dämpfer Federn unter den Tonfedern des Stimmkamms.
 
 
 Austauschbare Walzen
Um das Jahr 1850 brachte man Spieldosen heraus, deren Walzen sich von Hand austauschen ließen. Diese Walzen wurden gesondert für eine bestimmte Spieldose angefertigt und mit dieser auch geliefert. Eine Austauschbarkeit mit den Walzen anderer Spieldosen war nicht gegeben.
Der Hersteller Mermod-Fréres legte schließlich Wert darauf, daß man die Walzen in allen Spieldosen derselben Bauart abspielen konnte.   Siehe Bild 08.
 
Bild 08
Austauschbare Stiftwalze.
Firma Mermod Fréres
Ste. Croix (Schweiz)
 
Harmonium-Spieldosen
Eine weitere Zusatzeinrichtung der Spieldose war ein kleines Harmonium mit Zungenstimmen.
Beispiel einer Paillard-Spieldose mit Harmonium  
 
 
Spieldose mit Harmonium voix celestes 16 Zungen
 
6 Musiktitel gestiftet. 7 Glocken
Harmonium voix célestes mit 16 Zungen
72x44 cm Höhe 29 cm - Um 1880
Über eine kleine Kurbel trieb hier die Hauptfeder zusätzlich einen Schöpfbalg an, der den Druckwind für die Zungenstimmen bereitstellte.
 
Das kleine Harmoniumwerk "voix célestes = himmlische Stimmen" genannt, lag hier in der Walzenmitte. Neben den Stiften waren auf der Stiftwalze in diesem Bereich auch Brücken vorhanden, da der Ton beliebig lange angehalten werden mußte.
Siehe Bild 09.
 
Bild 09
Harmoniumteil einer Orchester-
spieldose.
Buchstaben sind
im Text erkärt.
 
Bild 09 gibt eines der vorkommenden Funktionsprinzipien wieder. Die Ventile konnten auch über der Windlade angeordnet sein. Der Clavishebel a drückt hier über den Stecher b die Ventilklappe c nieder, die der Druckluft einen Weg durch die Tonzunge d öffnet.
Bei großen Spieldosen läßt sich über einen Hebel das kleine Harmonium auch ganz abstellen.
 
Darüber hinaus gibt es einige wenige Spieldosen mit einem kleinen Flötenwerk anstelle des Harmoniums. Nicht selten ersetzte man dabei lange Bassflöten durch durchschlagende Zungen.
Mit diesen Zusatzwerken suchte man ein kleines Orchester zu verwirklichen.
Man spricht daher auch von Orchester-Spieldosen.
 
 
 
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Die Digitalisierung dieser Quelle ist ein Kooperationsprojekt zwischen dem Staatlichen Institut für Musikforschung Preußischer Kulturbesitz und dem    Münchener Digitalisierungszentrum der Bayerischen Staatsbibliothek und wurde im Rahmen der Virtuellen Fachbibliothek Musikwissenschaft von der DFG gefördert. Suchfunktionen über die Beitragstitel und über den Volltext der Zeitschrift sind in Vorbereitung.
 
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