DE8004546U1 - Elektronisches tastenmusikinstrument - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein elektronisches Tastenmusikinstrument, bei dem mehrere Einzelplatinen gleicher Größe parallel nebeneinander auf einer Grundplatine aufgesteckt und durch diese elektrisch verbunden sind.

Bei bekannten elektronischen Orgeln dieser Art (zuni Beispiel Wersi Helios) gibt es Baugruppen, die aus einer Grundplatine und mehreren auf dieser aufgesteckten Einzelplatinen bestehen. Hierbei wird die Grundplatine unter Zwischenschaltung von Abstandshaltern an einer festen oder schwenkbar angebrachten Wand des Orgelgehäuses befestigt. Die so parallel zu dieser Wand verlaufende Grundplatine dient auch als mechaischer Träger für die Einzelplatinen. Es ist auch bekannt, auf der Grundplatine Führungen zu montieren, damit die aufgesteckten Einzelplatinen annähernd parallel verlaufen.

Diese Maßnahme eignet sich aber nur für verhältnismäßig kleine Grundplatinen. Denn größere Grundplatiaen haben eine zu geringe Stabilität. Sie neigen unter der Last der aufgesteckten Einzelplatinen zum Durchbiegen. Daher ist die Größe der aufzusteckenden Einzelplatinen beschränkt. Wegen der erforderlichen Sicherheitsabstände ist auch die Packungsdichte begrenzt. Die mangelnde Stabilität macht auch den Ausbau der Grundplatine ohne vorheriges

Abziehen der Einzelplatinen problematisch.

Es sind ferner genormte Platinen, die sogenannten Europakarten, bekannt, die von Führungsschienen an einander gegenüberliegenden Seiten eines stabilen quaderförmigen Rahmens gehalten sind, an der einen freien Stirnseite Steckverbindungen tragen, die mit entsprechenden Steckverbindungen am Rahmen zusammenwirken und an der anderen Seite eine quer dazu verlaufende Frontplatte tragen. Die Steckverbindungen des Rahmens können untereinander durch angelötete Leitungen verbunden werden. Der Rahmen selbst wird als Einschub in einen genormten Schrank benutzt (DIN 41 494).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein.elektronisches Tastenmusikinstument der eingangs beschriebenen Art anzugeben, bei dem auch bei größeren Grundplatinen keine Gefahr der Durchbiegung und der damit verbundenen Nachteile besteht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein stabiler, quaderförmiger Rahmen an einer Seite die Grundplatine und an zwei anschließenden, einander gegenüberliegenden Seiten Führungsschienen für die Einzelplatinen trägt.

Da bei dieser Konstruktion die Grundplatine am stabilen Rahmen

befestigt und daher keiner wesentlichen mechanischen Beanspruchung ausgesetzt ist, kann sie beliebig groß gewählt werden. Da auch keine Durchbiegung der Grundplatine zu befürchten ist und die Einzelplatinen sicher geführt sind, kann man mit kleinen Sicherheitsabständen auskommen und daher eine hohe Packungsdichte der elektronischen Bauteile erzielen. Es bereitet auch keine Schwierigkeiten die Grundplatte zusammen mit den Einzelplatinen als Einheit einzubauen oder auszubauen; die im Rahmen enthaltenen Baugruppen können daher außerhalb der Orgel vormontiert und geprüft werden; sie könnnei auch zu einer erneuten Überprüfung ausgebaut werden.

Insbesondere kann der Rahmen so ausgestaltet sein, daß die von p! ihm getragenen Platinen mindestens 95% der internen elektronische):

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Bauelemente, vorzugsweise sogar alle internen elektronischen Bauelemente, auf weisen. Es läßt sich daher erreichen, daß praktisch die gesamte Elektronik des Instruments in einem einzigen Rahmen vereinigt ist und außerhalb des Instruments fertiggestellt werden kann. In der Orgel selbst sind dann lediglich die Tastaturen mit zugehörigen Tastenschaltern, die manuell zu bedienenden Steuervorrichtungen zur Tonverarbeitung, Lautsprecher, gegebenenfalls mit Endverstärker, und Zusatzeinrichtungen im Orgelgehäuse einzubauen sowie die zugehörigen Leitungsverbindungen zu verlegen.

Vorzugsweise erstrecken sich die Längsseiten des Rahmens parallel zur Tastatur. Hier steht die größte Lange für den Rahmen zur Verfügung. Es bereitet daher keine Schwierigkeiten, im wesentlichen die gesamte Elektronik der Orgel in diesem Rahmen unterzubringen .

Günstig ist es ferner, wenn die Höhe des Rahmens die Kleinstabmessung des Quaders bildet. Dies erlaubt eine flache Bauweise. Außerdem sind sowohl die Grundplatine als auch die gegenüberliegenden Seiten der Einzelplatinen beispielsweise nach Abnehmen eines Gehäusedeckels zugänglich.

Insbesondere kann der Rahmen hinter der Manualtastatur angeordnet sein. Auf diese Weise lassen sich außerordentlich kleine Tischgeräte, zum Beispiel elektronische Pianos, herstellen.

Es ist sogar möglich, Rahmen und mindestens eine Manualtastaturauf einer gemeinsamen Montageplatte zu befestigen. Das bedeutet, daß nicht nur die wesentlichen elektronischen Teile, sondern auch die wesentlichen mechanischen Teile des Instruments außerhalb fertiggestellt sowie geprüft werden können und erst dann in das Gehäuse eingeschoben werden.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist dafür gesorgt, daß zumindest ein Teil der Einzelplatinen auf der der Grundplatine abgewandten Seite Steckverbindungen zum Anschluß von außerhalb des

Rahmens angeordneten elektronischen Vorrichtungen aufweist. Die Grundplatine übernimmt daher im wesentlichen die Verbindung der Einzelplatinen untereinander, während der im Gehäuse verlegte Kabelbaum im wesentlichen an die freien Steckverbindunger, der Einzelplatinen angeschlossen wird. Das schließt nicht au£, daß auch die Grundplatine auf der den Einzelplatinen abgewanc.ten Seite Steckverbindungen zum Anschluß von außerhalb des Rahmens angeordneten elektrischen Vorrichtungen aufweist.

Des weiteren empfiehlt es sich, im Rahmen zum einen Ende hin Platinen für tonerzeugende Baugruppen, zum anderen Ende hin Platinen für tonverarbeitende Tongruppen und dazwischen eine Wetzt ;il-Platine anzuordnen. Dies hat den Vorteil, daß innerhalb des Rahmens Leitungsschleifen praktisch vollkommen vermieden werden, so daß kein störendes "Durchsingen" von Tonsignalen erfolgt.

Zweckmäßigerweise besteht der Rahmen aus Metall und ist an Massepotential angeschlossen. Dies führt zu einer wirksamen Abschirmung gegen das Einstrahlen von Radiofrequenzen in die Betriebssysteme des Instruments und gegen das Abstrahlen von Taktfrequenzen dieser Betriebssysteme nach außen. Außerdem erstreckt sich durch wesentliche Teile des Instruments ein Masseleiter mit grossem Querschnitt, so daß die Verlegung von wider^-standsarmen Masseleitungen stark herabgesetzt werden kann.

Insbesondere kann der Rahmen durch 4 Metallprofile gebildet sein, die über zwei Stirnwände miteinander verbunden sind. Mit Vorteil bestehen die Metallprofile aus Aluminium. Ein solcher Rahmen ist äußerst stabil und hat eine erhebliche Abschirmwirkung.

Diese Abschirmwirkung kann noch verbessert werden durch eine metallische Abschirmung wenigstens zwischen zwei parallelen Metallprofilen, beispielsweise in der Form einer geschlossenen v/and, eines gelochten Blechs oder eines Metallgitters.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist die Grundplatine an der Vorderseite des Rahmens angeordnet und zumindest ein in Höhe des

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Rahmens befindlicher Teil der Orgelgehäuse-RUckwand abnehmbar oder abklappbar. Über diesen Rückwandteil ist nicht nur die freie Seite jeder Einzelplatine zugänglich. Vielmehr kam auch jede Einzelplatine herausgezogen, geprüft, repariert oder ersetzt werden.

Eine andere Möglichkeit besteht darin, daß die Oberseite dos Orgelgehäuses abnehmbar oder abklappbar und der Rahmen um eine zur Tastatur parallele Achse so weit schwenkbar ist, dafldie unteren Führungsschienen über die verbleibende Vorder- oder Rückwand des Orgelgehäuses weisen. Auch hier ist durch einfache Maßnahmen die freie Seite jeder Einzelplatine zugänglich. Sie kann auch herausgezogen werden.

In weiterer Ausgestaltung empfiehlt sich eine Verlängerungsplatine mit der gleichen Breite und mindestens der gleichen Länge wie eine Einzelplatine mit einer Steckverbindung an einem Ende zum Austecken auf die Grundplatine, einer Steckverbindung am anderen Ende zum Aufstecken einer Einzelplatine und korrespondierende Kontakte der beiden Steckverbindungen miteinander verbindenden Leiterbahnen. Mit einer solcher Verlängerungsplatine kann eine Einzelplatine außerhalb des Rahmens geprüft werden, während sie im elektrischen Kreislauf eingeschaltet bleibt.

Die Erfindung wird nachstehend anhand in der Zeichnung dargestellter, bevorzugter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen erfindungsgemäß verwendeten Rahmen in räumlicher Darstellung,

Fig. 2 einen Querschnitt durch den Rahmen der Fig. 1 mit einer geringfügigen Abwandlung,

Fig. 3 einen Querschnitt durch eine Führungs sch jene,

Fig. 4 eine räumliche Darstellung im Schnitt durch eine erste Ausführungsform eines Oberteils einer

elektronischen Orgel und

Fig. 5 einen Querschnitt durch ein Oberteil eines elektronischen Pianos.

In den Fig. 1 bis 3 ist ein stabiler quaderförmiger Rahmen 1 veranschaulicht, der vier Aluminiumprofile 2, 3, 4 und 5 aufweist, welche durch zwei Stirnwände 6 und 7 unter Zuhilfenahme von Schra ben 8 miteinander verbunden sind. Die Stirnwände weisen Laschen 9 und 10 zur Befestigung des Rahmens 1 auf einer tragenden Fläche des Instruments auf.

An der in Fig. 1 vorderen Stirnwand des Rahmens ist eine (Irundplatine 11 mittels Schrauben 12 und Abstandshaltern 13, welche in.Führungsnuten 14 greifen, an den Profilen 3 und 5 befestigt. Die in Fig. 1 sichtbare Seite trägt eine gedruckte Schaltung, welche nicht eingezeichnet ist. Auf der gegenüberliegenden Seite sind parallel nebeneinander Steckleisten 15 vorgesehen, welche über die gedruckte Schaltung untereinander verbunden sind.

In weiteren Führungsrinnen 16 der Profile sind parallel nebeneinander obere Führungsschienen 17 und untere Führungsschienen 18 mittels Fortsätzen 19 gehalten. Diese weisen eine Führungsnut 20 mit Einlaufschrägen 21 auf, in denen parallel nebeneinander Einzelplatinen 22 gehalten sind. Diese weisen an ihrem der Grundplatine 11 zugewandten Ende eine Steckverbindung 23 auf, die mit der Steckleiste 15 zusammenwirkt und, zumindest teilweise, an ihrem anderen Ende Steckverbindungen 24, in welche Enden 25 von Kabelbaum-Ästen 26 (Fig. 4) gesteckt werden können. Auch für die Ei zelplatinen 22 ist weder die gedruckte Schaltung noch die ßestükkung veranschaulicht. Zur verbesserten Abschirmung gegen die Einstrahlung von Radiofrequenzen und die Abstrahlung von Taktfrequenzen sind zwischen den Profilen 2 und 3 ein Abschirmbltjch 27 und zwischen den Profilen 4 und 5 ein Abschirmblech 28 vorgeseher

Im vorliegenden Ausführungsbeipiel sind im Rahmen 1 sämtliche fin den Betrieb einer elektronischen Orgel erforderlichen elektroni-

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sehen Haugrujipun zufc>aiuiiit:i!gei'ai3t. Jm gereich a befindet sich eine Platine ad t dem Netzteil, .in dem Teil b sind die Platinen für tonerzeugende Baugruppen angeordnet, wie elektronische Tastung, Hüllkurvensteuerung, Tongenerator und die Tonhöhe beeinflussende Effekte. Im Teil c sind die Platinen für tonverarbeitende Baugruppen angeordnet, wie diejenigen für Zugriegel, Festregister, Verstärkung u. dgl.

lCin solcher Rahmen kam; außerhalb des Instruments vollständig fertiggestellt und geprüfi werden, bevor er in das Instrument eingebaut wird. Fig. 4 zeigt eine Ausführungsform, bei der der fertig montierte Rahmen 1 auf einem Hontagebrett 29 befestigt ist, auf dem auch eine Untermanual-Tastatur 30, eine Obermanual-Tastatur 31 und ein Träger 32 für verschiedene, nicht veranschaulichte Steuervorrichtungen (Zugriegel, Registerschalter usw.) befestigt sind. Auf dieser Montageplatte 29 können die einzelnen Teile schon fest mittels des Kabelbaum 26 verdrahtet und getestet werden ν Der Einbau geschieht dadurch, daß die Montageplatte 29 von hinten in ein Orgelgehäuse 33 eingeschoben wird, wo sie auf der Grundplatte 34 des Gehäuseoberteils 35 ruht. Die Rückwand36 des Oberteils 35 ist um eine Achse 37 schwenkbar. Nach dem Öffnen in die Stellung 36a sind die Steckverbindungen 24 der Einzelplatinen 22 unmittelbar zugänglich. Die Einzelplatinen 22 können auch aus ihren Führungen herausgezogen werden. Schließlich ist es auch möglich, das gesamte Montagebrett 29 herauszuziehen.

Fig. 4 zeigt, daß auch auf der freien Seite der Grundplatine 11 noch Steckverbindungen 38 zur Verbindung mit Kabelbaumästen vorgesehen sein können. Die Fig. läßt ferner erkennen, daß der Rahmen so montiert ist, daß seine Längsseiten sich parallel zu den Tastaturen erstrecken und daß seine Höhe gleichzeitig die Kleinst abmessung des Quaders bildet. Infolgedessen ergibt sich eine äusserst gute Raumausnutzung im Gohäuseoberteil.

In Fig. 5 ist ein tragbares elektronisches Piano veranschaulicht, das in einem Holzkasten, bestehend aus einem Unterteil 39 mit Boden 41, Seitenwänden 42, Stirnwand 43 und Rückwand 44, und

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zugehörigem, aber abnehmbaren Deckel 40 transportiert wird. Die Tasten einer Tastatur 45 sind um einen Schwenkpunkx 45 irehbar. Eine Haube 47, die sich hinten am Unterteil 39 und vorn auf einer Frontplatte 48 abstützt, überdeckt normalerweise den eingebau-er. Rahmen 1. Dieser ist nach Abnahme der Haube um eine Schwenkachse 49 aus seiner Normalstellung 1a in die voll ausgezogene Stellung 1b schwenkbar, in der die untere Führungsschiene 18 über das obere Ende der Frontplatte 48 weist. Demzufolge sind die Steckverbindungen 24 der Einzelplatinen 22 leicht zugänglich. Auch lassen sich die Einzelplatinen 22 bequem herausziehen.

In Fig. 5 ist ferner eine Verlängerungsplatine 50 veranschaulicht. Diese besitzt eine Steckverbindung 51, welche der Steckverbindung 23 der Einzelplatine entspricht und mit der Steckleiste 15 der Grundplatine 11 zusammenwirken kann, sowie am anderen Ende eine Steckleiste 52, welche der Steckleiste 15 entspricht. Korrespondierende Kontakte dieser Steckverbindungen sind über gedruckte Leiterbahnen 53 miteinander verbunden. Infolgedessen kann statt der Einzelplatine 22 die Verlängerungsplatine 50 in die Führungen 17 und 18 gesteckt und mit der Grundplatine 11 verbunden werden, worauf die Einzelplatine 22 auf die Steckleiste 52 aufgesteckt wird. Die Einzelplatine 22 ist nunmehr normal in den Stromkreis des Instruments eingeschaltet. Man kann bequem Messungen und Reparaturen vornehmen.

Insgesamt ergibt sich hiermit eine Konstruktion mit hoher mechanischer Festigkeit, die den Aufbau und insbesondere auch den Selbstbau erheblich erleichtert. Auch ergibt sich eine große Servicefreundlichkeit, da alle wesentlichen Teile leicht zugänglich und auch der gesamte Rahmen leicht ausbaubar ist. Durch einfachen Kartenaustausch lassen sich Fehler feststellen. Rahmen und Grundplatine können von vornherein so groß ausgelegt werden, daß später gekaufte Zusatzgruppen leicht einbaubar sind. Umgekehrt lassen sich aus den gleichen Karten für die Baugruppen unterschiedliche elektronische Instrumente bestücken, was einen weiteren Rationalisierungsvorteil mit sich bringt.

Claims (1)

1. -ansprüche

   1. Elektronisches Tastenmusikinstument, bei dem mehrere Einzelplatinen in gleicher Größe parallel nebeneinander auf einer Grundplatine aufgesteckt und durch diese elektrisch verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß ein stabiler, quaderförmiger Rahmen (1) an einer Seite die Grundplatine (11) und an zwei anschließenden, einander gegenüberliegenden Seiten Führungsschienen (17, 18) für die Einzelplatinen (22) trägt.

   2. Instrument nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vom Rahmen (1) getragenen Platinen (11, 22) mindestens 95% der internen elektronischen Bauelemente aufweisen.

   3. Instrument nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsseiten des Rahmens (1) sich parallel zur Tastatur (30, 31; 45) erstrecken.

   4. Instrument nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe des Rahmens (1) die KIeinstabmessung des Quaders bildet.

   5. Instrument nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen (1) hinter der Manualtastatur (30, 31) angeordnet ist.

   6. Instrument nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß Rahmen (1) und mindestens eine Manualtastatur (30, 31) auf einer gemeinsamen Montageplatte (29) befestigt sind.

   7. Instrument nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Teil der Einzelplatinen (22) auf der der Grundplatine (11) abgewandten Seite Steckverbindungen (24) zum Anschluß von außerhalb des Rahmens (1) angeordneten elektrischen Vorrichtungen aufweist.

   8. Instrument nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundplatine (11) auf der den Einzelplatinen (22) abgewandten Seite Steckverbindungen (38) zum Anschluß von außerhalb des Rahmens angeordneten elektrischen Vorrichtungen aufweist.

   9. Instrument nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß im Rahmen (1) zum einen Ende hin (Bereich b) Platinen für tonerzeugende Baugruppen zum an<te?en Ende hxn (Bereich c) Platinen für tonverarbeitende Baugruppen und dazwischen (Bereich a) eine Netzteil-Platine angeordnet sind.

   10. Instrument nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen (1) aus Metall besteht und an Massepotential angeschlossen ist.

   11. Instrument nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen (1) durch vier Metallprofile (2 bis 5) gebildet ist, die über zwei Stirnwände (6, 7) miteinander verbunden sind.

   12. Instrument nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallprofile (2 bis 5) aus Aluminium bestehen.

   13. Instrument nach einem der Ansprüche 11 bis 12, gekennzeichnet durch eine metallische Abschirmung (27, 28) wenigstens zwischen zwei parallelen Metallprofilen.

   h. Instrument nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadirch gekennzeichnet, daß die Grundplatine (11) an der Vorderseite des Rahmens (1) angeordnet und zumindest ein in Höhe des Rahmens befindlicher Teil (36) der Orgelgehäuse-Rückwand abnehmbar

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   - 3 oder abklappbar ist.

   1!5. Instrument nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberseite (47) des Orgelgehäuses abnehmbar oder abklappbar ist und der Rahmen (1) um eine zur Tastatur (45) parallele Achse (49) so weit schwenkbar ist, daß die unteren Führungsschienen (18) über die verbleibende Vorderoder Rückwand (48) des Orgelgehäuses weisen.

   16. Instrument nach einem der Ansprüche 1 bis 15, gekennzeichnet durch eine Verlängerungsplatine (53) mit der gleichen Breite und mindestens der gleichen Länge wie eine Einzelplatine (22) mit einer Steckverbindung (51) an einem Ende zum Aufstecken auf die Grundplatine (11), einer Steckverbindung (52) am anderen Ende zum Aufstecken einer Einzelplatine und korrespondierende Kontakte der beiden Steckverbindungen miteinander verbindende Leiterbahnen.