[0001] Die Erfindung bezieht sich auf die rechnerische Relation zwischen der Saite und dem
zugehörigen anschlagenden Hammer,unter Berücksichtigung der "Chöre" mit 1,2 oder 3
Saiten pro Taste und gewährleistet eine gleichmässige Spielbarkeit des ganzen Instrumentes
und gleicher Anachlag gibt gleiche Laut-und Klangstärke.
[0002] Die Dimensionierung von Saiten an sich und die in der Praxis bisher gebräuchlichen
physikalischen und empirischen Regeln sind beschrieben in der eigenen europäischen
Patentanmeldung 86810481.1-2205.Neuerdings gibt es noch die"Turbo-Mensuration" von
P.Tholey,die ,besonders in den Bässen,stark von den Ergebnissen der Erfindung abweicht.Die
Hammergewichte sind nur sehr approximativ behandelt in Pfeiffer:Vom Hammer(1948) und
unterliegen sonst ausschließlich der handwerklichen Erfahrung.
[0003] Die Berechnung von Saiten und Hammern,gemäß Oberbegriff und Patentansprüchen,beruht
auf der Analyse handelsüblicher Instrumente,deren Unregelmässigkeiten,besonders bei
den Übergängen zwischen den Chören,mit den angewandten mathematischen Analyse-Methoden
erkannt wurden und den Weg öffneten zu den in der Erfindung beschriebenen Beziehungen
zwischen Saite und Hammer. Die Hammergewichte sind meistens besser ausgeglichen als
die Zugkräfte der Saiten.Die Erfindung betrifft nur das gesamte Erregungssystem zur
Erzeugung der Töne,geht aber nicht ein auf das davon abhängige Resonanzsystem.
[0004] Die Saite an sich,gemäss Patentanspruch 2 der oben erwähnten europ.Patentanmeldung,muss
einzeln und innerhalb eines Chores die Bedingung erfüllen

Da innerhalb der Chöre die Saitenlängen-Änderung zur sogenannten Mensur einer Funktion
der Art y = x
P·F unterliegt (siehe Tabelle),lässt sich die obige Formel auch schreiben

In kleinen und mittleren Flügeln und den Klavieren sind die Mittellage und der Diskant
so gestaltet,daß die Gleichsetzung erfolgt

was auf den Bereich des Es in der Mitte der Klaviatur zutrilft.Die Anschlagslänge
heutiger Instrumente ist oder sollte sein L₁/8,wodurch der 8.Oberton der stärkste
Teilton ist.
[0005] Die Feststellung und die Kenntnis der Exponenten p in allen Bereichen(ausschliesslich
auf die Chöre beschränkt) des Instrumentes ist zugleich fundamental wichtig für die
Zuordnung der Hammergewichte nach Anspruch 2.Jeder Halbtonschritt ist für die


[0006] Die in der erwähnten Patentanmeldung gemachten Angaben über die relativen Zugkraftverhältnisse
zwischen den Chören werden hier in Anspruch 1 verändert und richtiggestellt,Es muß
heißen für die Zugkraft Z in kg

Die Zugkräfte in den Chören mit umsponnenen Saiten verlangen gemäß Anspruch 2 in den
Bässen nicht die schwerbeweglichen Kerndraht-Durchmesser,wie sie in den tiefen Lagen
von den Herstellern verwandt werden.Von der Mittellage her müssen die der Spannung
adäquaten Stahldraht-Durchmesser sich verhalten bei Saitenzahl n maximal

minimal gemäß der bekannten Beziehung über die Zerreißfestigkeit,nach der bei gleichem
Sicherheitsfaktor die Kerndrähte nur sein müßen


[0007] Die Umspinnung von Baßsaiten läßt sich primär und sehr angenähert bestimmen mit einer
durchschnittlichen Dichte D = 7.23 g/cm³,die Saite über die Länge der Mensur mit dem
äusseren Durchmesser der Umspinnung gerechnet.Für die genaue Bestimmung bis zum Erreichen
des präzisen erforderlichen Gewichtes der umsponnenen Saite muss der Kern mit der
Dichte D₁ = 7.7 g/cm³ und die Umspinnung aus Kupfer mit Dichte D₂ = 9.33 g/cm³ verrechnet
Werden,D₂ ist durch den Umspinnungsprozess erhöht gegen Dichte
Cu = 8.96 g/cm³. Nach den bekannten stereometrischen Bedingungen ist das Gewicht der
umsponnenen Saite

Die Tourenzahl wird gegen die tiefen Bässe kleiner .Klavierbauer,die weiterhin wechselnde
Zugkräfte innerhalb der Chöre für zumutbar und/oder für richtig halten,sind gezwungen,jede
Saite einzeln zu rechnen,obwohl die Mensurverkürzung geometrisch verläuft.
[0008] Der Anspruch 3 betrifft die Beziehung der oben beschriebenen Saite zum zugehörigen
Hammergewicht.Der Exponent p der Saitenlängenänderung,die Zugkraft Z der Einzelsaite
wie die gesamte Zugkraft pro Taste,sowie die Länge L
n gehen ein in die Formel(Beispiel Tabelle Seite 6)

Das zusätzliche Gewicht des Hammerstieles wirkt sich nur minimal auf dieses Resultat
aus,da der Schwerpunkt der bewegten Masse sich nur sehr wenig vom Massenschwerpunkt
des Hammerkopfes entfernt.
[0009] In der höchsten Oktave sinkt das errechnete Hammergewicht unter eine technisch praktikable
Grösse und muss entsprechend ausgeglichen werden,was der Starrheit der kürzesten Saiten
entgegenkommt.
[0010] In traditioneller Weise besteht das Hammergewicht ausser dem fast immer gleichen
Kern aus dem aufgezogenen Filz, der dann mit zunehmendem Gewicht auch eine wergrösserte
Schlagfläche aufweisst,was bisher in Kauf genommen wird.In Bezug auf den Patentanspruch
4 wird,entgegen diesen Voraussetzungen,ein immer gleicher Hammer gesetzt,dessen Gewichtsausgleich
durch ein zusätzliches Gewicht am Ende des rückwärtigen Teiles des Hammerkernes erfolgt.Die
Fixierung und das Material des Ausgleichgewichtes sind beliebig wählbar.
[0011] Es bedeuten in den Formeln,alle Dimensionen in cm
- Ln
- Wellenlänge aus

- L₁
- Länge der Saite = Mensur
- r₁
- halber Durchmesser der Seiten
- p
- Exponent der Funktion der Saitenlängenänderung
- F
- Faktor (Multiplikator) der Funktion mit Exp.= p
- D
- Dichte des Saitenmaterials in g/cm³
- Z
- Zugkraft der Saite in kg
- n
- Anzahl der Saiten pro Taste (Chor)
- dk
- Durchmesser der Kernsaite
- du
- Durchmesser des Umspinnungsdrahtes
- c
- Abstand der Umspinnung vom Saitenende
Die Tabelle ist Teil der Beschreibung und Teil der Erläuterung.(Seite 5 )

1. Verfahren zur Bestimmung der Zugkräfte Z im Verhältnis der Saitenzahl n , dadurch
gekennzeichnet, daß das Verhältnis ist gleich Z·n
±0.5
2. Verfahren zur Bestimmung der relativen Kerndrahtdruchmesser der umsponnenen Saiten
in Bezug auf die Zugkraft Z der glatten Saiten mit der Saitenzahl n pro Taste,vorbehaltlich
der handelsüblichen Drahtdurchmesser,dadurch gekennzeichnet,daß das Verhältnis in
der Weise besteht
3. Verfahren nach Anspruch 1 zur Bestimmung des Hammergewichtes bei Klavieren und Flügeln
im Verhältnis zur vorgegebenen Saite und unter Berücksichtigung der Saitenanzahl n,dadurch
gekennzeichnet, daß,ausgehend von den Bedingungen der Saitenlängenänderung gegen die
Länge L
n, ausgedrückt im Exponenten p der Funktion L
n = L₁
P·F, der Zugkraft Z der Saite un der Saitenzahl n die Beziehung besteht
4. Verfahren nach Anspruch 3,betreffend die generelle Ausführung der Hammerköpfe,dadurch
gekennzeichnet,daß bei gleichbleibendem Hammer der Gewichtsausgleich durch ein dem
Hammerken zugefugtes Gewicht erfolgt.