Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Lauterzeugung an einem von einem Bogen abgeschossenen Pfeil, welche einen an Stelle der Pfeilspitze angebrachten Klangkopf aufweist.
Damit ein durch die Luft geschossener Pfeil ohne zusätzliche Energiequelle Töne hervorbringt, muß er mit einer Vorrichtung versehen werden, die den entstehenden Luftstrom benutzt, um nach dem Prinzip der Blasinstrumente ohne zusätzliche Energiequelle Töne zu erzeugen.
Es ist bekannt, daß im traditionellen japanischen "Hikime-Bogenritual" Pfeile mit einem am vorderen Ende befestigten, speziell gestalteten angeströmten Klangkopf zur Erzeugung von rauschenden Geräuschen anläßlich bestimmter Ereignisse, wie Hochzeiten, Geburten u.Ä. in die Luft geschossen werden. Der Klangkopf ist dabei als stirnseitig geschlossener, bloß seitliche Öffnungen aufweisender Hohlkörper ausgebildet.
Aus der US-A-2 836 930 ist ein an einer P feilspitze angebrechter Klangkopf bekannt der eine stirnseitige Lufteinlaßöffnung, ein angeströmtes Klangelement, einen dahinter angeordneten hohler Abschitt mit Öffnungen für den Luftstanslaß, sowie ein mit dem P feilschaft verbundenes, geschlossenes Ende, aufweist.
Ferner sind Pfeile als Träger für batteriegespeiste Klanggeneratoren bekannt, bei welchen die Luftströmung nicht zur Tonerzeugung genutzt wird; derartige Pfeile dienen dem Zweck ihres Wiederfindens, Klangmarken für Tiere zu setzen oder durch den Pfeil getroffene Tiere aufzuspüren.
Ansonsten gibt es Klangerzeuger, welche aerodynamisch induzierte Töne produzieren, lediglich an Wurfgeräten, z.B. fliegenden Untertassen, welche Pfeif- oder Sirenentöne abgeben, während sie um ihre Mittelachse rotieren. U.a. beschreibt die US-PS 3959916 ein scheibenförmiges Flugspielzeug, welches dadurch einen Klang erzeugt, daß durch die Luft in einem geteilten Strömungskanal ein blattförmiger Klangerzeuger zum Schwingen gebracht wird. Dabei wird das bei Blasinstrumenten bekannte Prinzip zur Tonerzeugung umgesetzt.
Demgegenüber liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, mit einer Vorrichtung der eingangs genannten Art musikalisch verwertbare Töne unterschiedlicher Tonhöhen und Klangfarben unter Ausnutzung der Anströmung des im Luftraum translatorisch wie die Spitze eines Pfeils bewegten Klangkopfs mit anhaltender und gut hörbarer Qualität zu erzeugen.
Erfindungsgemäß wird dazu eine Vorrichtung gemäß Anspruch 1 vorgeschlagen, die zum Erzeugen von Tönen in abendländischer Musikqualität in Form von Melodien oder Akkorden ausgebildet ist. Der oben erwähnte japanische Klangpfeil erfüllt diese Voraussetzungen nicht, sondern erzeugt statt Tönen fremdartige Geräusche, aus denen keine abendländischen Tonleitern und Tonstrukturen erzeugt werden können.
Bei Versuchen mit an Pfeilen montierten Mundstücken von Blockflöten hat sich gezeigt, daß damit keine musikalisch brauchbaren Töne erzeugt werden können.
Erfindungsgemäße Ausgestaltungen bestehen darin, daß die Strömungskanäle, welche die Verteilkammer mit den Klangöffnungen verbinden, als flache Luftspalte (Abflachungen) ausgebildet sind und daß der Kopfteil des Klangkopfs mit dem Mantelteil lösbar verbunden ist.
Dabei entsteht der für die Klangentwicklung ursächliche Luftstrom dadurch, daß der Lufteinlaß mit daran anschließender Verteilkammer eine Zone mit hohem statischem Druckanteil bildet und der Luftauslaß (Klangöffnung) in einer Zone des Luftstroms mit niedrigem statischem Druckanteil angeordnet ist. Ein vorderer Teil (Kopfteil) des Klangkopfs ist dabei so ausgebildet, daß dessen rückwärtige Stirnfläche durch eine Durchmesserstufe gebildet ist, welche mit ihrem Innenradius an die Vorderkante der Klangöffnungen angrenzt. Dadurch entsteht ein Strömungsschatten an der die Tonschwingung anregenden, als keilförmige Klanglippe ausgebildeten Hinterkante jeder Klangöffnung.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform umfaßt der Klangkopf einen Kopfteil und einen damit lösbar verbundenen Mantelteil, dessen Ende geschlossen und mit dem Pfeilschaft verbunden ist. Zweckmäßigerweise weist der Mantelteil einen damit lösbar verbundenen Endteil auf. Auf diese Weise entsteht ein dreiteiliger Klangkopf, dessen Teile, nämlich Kopfteil, Mantelteil und Endteil durch einfaches Zusammenstecken montierbar sind. Die Passung der Stecksitze ist dabei so bemessen, daß sich der Klangkopf zum notwendigen Reinigen auseinandernehmen läßt, der sichere Zusammenhalt seiner Teile jedoch während des Abschusses und des Fluges sowie beim Aufschlag des Pfeils auf auf der Erde gewährleistet ist.
Der Klangpfeil besteht bevorzugt aus einem handelsüblichen Pfeilschaft aus Holz, faserverstärktem Kunststoff (GFK, CFK) oder einer Leichtmetallegierung. Er besitzt an seinem rückwärtigen Ende ein übliches Nock (Sehnenaufnahmestück) sowie eine Befiederung und trägt an seinem Vorderende den Klangkopf. Letzterer besteht aus Holz, Kunststoff, Glas, Metallegierung, Knochen, Horn, Polyamid oder Verbundwerkstoffen (GFK, CFK) je nach Flugeigenschaften und Klangfarbe. Bevorzugt bestehen alle drei Teile - Kopfteil, Mantelteil, Endteil - des Klangkopfs aus demselben Werkstoff. Für den Pfeilschaft kommen als geeignete Werkstoffe bevorzugt Holz, Kunststoff oder eine Metallegierung in Frage, wobei der Pfeilschaft entweder massiv oder rohrförmig ausgebildet ist.
Ebenfalls in einer bevorzugten Ausführungsform besitzt der Klangkopf eine zentrale Lufteinlaßöffnung und peripher angeordnete Klangöffnungen für den Luftauslaß. Die vordere Stirnseite des Klangkopfs ist zweckmäßigerweise aerodynamisch ausgebildet, z.B. als sich nach vorne hin verjüngender Kegelstumpf.
Das im Bereich der Hinterkante jeder Klangöffnung angeordnete, der Klangerzeugung dienende Klangelement kann auf verschiedene Weise ausgebildet sein. Die erprobte und bevorzugte Ausführungsform besteht aus einer tonerzeugenden Klanglippe; weitere Varianten sind Einfach- oder Doppelzunge, ein Schwirrad, eine Membran, eine Metallzunge, welche einen schnatternden Ton erzeugt oder dgl. Einrichtung zur Tonerzeugung.
Der erfindungsgemäße Klangpfeil wird mechanisch (nicht pyrotechnisch) abgeschossen. Geeignete Abschußmechanismen sind Bögen aller Typen (Recurve-, Compound-, Langbogen), aber auch Armbrust, Speerschleuder und Katapult.
Hinsichtlich seiner Anwendung kann der Klangpfeil als methodische Spielform (Ausgleichstraining) im Trainingsprogramm des leistungsorientierten Bogensports eingesetzt werden.
Der Klangpfeil kann, aus entsprechend weichen Werkstoffen hergestellt, auch als Kinderspielzeug verwendet werden, wobei auf eine spezielle Ausgestaltung, die das Verletzungsrisiko minimiert, zu achten ist.
Das Bogenschießen mit Klangpfeilen kann aufgrund seiner muskelbildenden und zugleich musikalischen Qualität in der orthopädischen Therapie, z.B. bei Wirbelsäulenschäden, Muskelinsuffizienz, Querschnittslähmung und im Rahmen der Unfallrehabilitation, sowie in der neurologischen Therapie eingesetzt werden. Durch den hohen Erlebniswert kommt eine Anwendung in der Gruppentherapie bevorzugt in Frage.
Im Vergleich zum normalen Bogensport ist das Bogenschießen mit Klangpfeilen mit geringeren Kosten verbunden, da aufgrund des minimalen Verletzungsrisikos (keine Pfeilspitze, geringe Pfeilgeschwindigkeit) kein Pfeilfang (Schießscheibe, Pfeilfangnetz) notwendig ist.
Darüber hinaus hat das Bogenschießen mit Klangpfeilen sozialisierende sowie stress- und aggressionsabbauende Wirkung, wobei das musikalische Erlebnis stets von besonderer Bedeutung ist.
Im folgenden werden drei Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung dargestellt. Es zeigt
Gemäß Variante 1 (Fig. 1a und 2a) besitzt das Kopfteil A1 an seinem vorderen Ende einen zentralen Lufteinlaß 1, im mittleren Bereich eine Querbohrung 3 zur Verteilung des Luftstroms in einer ringförmigen Verteilkammer 6 und im hinteren Bereich zwei oder mehrere gleichmäßig am Umfang verteilte Abflachungen 4, die mit dem Mantelteil B1 enge Luftspalte bilden.
Der Mantelteil B1 hat auf der Höhe der Hinterkante des Kopfteils A1 zwei oder mehrere gleichmäßig am Umfang verteilte rechteckige Klangöffnungen 2, in Fig. 1a schraffiert dargestellt; die Hinterkante der jeweiligen Klangöffnung 2 ist unter Ausbildung einer Klanglippe 5 nach vorne spitzwinkelig abgeschrägt und gegen den zugeordneten Luftspalt gerichtet, wie man ohne weiteres dem zusammengebauten Zustand gemäß Fig. 2a entnehmen kann. Dort wird deutlich, daß die Stellung der Klangöffnungen 2 im Mantelteil B1 mit der Stellung der Abflachungen 4 im Kopfteil A1 übereinstimmt. Der Endteil C verschließt den Mantelteil B1 an seinem rückwärtigen Ende und dient der Befestigung des Pfeilschafts D am Klangkopf.
Während bei Variante 1 eine Verteilkammer 6 durch eine entsprechende Eindrehung des Kopfteils A1 in Form einer Ringkammer ausgebildet ist, welche nach außen durch das vordere hohlzylindrische Ende 12 des Mantelteils B1 begrenzt ist, steckt bei Variante 2 das vordere Ende des Mantelteils B2 in einer entsprechenden Bohrung des hohl ausgebildeten Kopfteils A2 (vgl. Fig. 2b). Dieser Stecksitz ist unterbrochen durch Abflachungen 7 des vorderen Endes des Mantelteils B2, durch welche flache Luftspalte gebildet werden, die der Anströmung der Hinterkanten 5 der Klangöffnungen 2 dienen.
Unmittelbar hinter dem Lufteinlaß 1 ist eine zylindrische Verteilkammer 8 gebildet, von welcher aus die hinter den Luftspalten angeordneten klangbildenden Klanglippen 5 entsprechend angeströmt werden. Zur Förderung der Luftströmung im Bereich des Kopfteils A2 ist das Vorderende des Mantelteils B2 in Fortsetzung der Abflachungen 7 mit einer Abkantung 9 versehen.
In Fig. 2b ist auch noch das hintere Ende des Pfeilschafts D gezeichnet, wo man das Sehnenaufnahmestück 10 und die Befiederung 11 erkennt.
Fig. 3 bis 5 zeigen einen Klangpfeil mit einer kreisförmigen Klanglippe 17 am kopfteilseitigen Ende des hohlen Mantelteils B3. Die Klanglippe 17 bildet die Endkante eines Stecksitzes 22 des Mantelteils B3. Auf diesen Stecksitz 22 wird eine an einem Zwischenstück 18 ausgebildete Steckhülse 21 aufgeschoben, so daß sich die Klanglippe im Bereich der beiden Klangöffnungen 2 des Zwischenstücks befinden. Kopfteilseitig endet das Zwischenstück 18 mit einem Innendorn 20, auf welchen das Kopfteil A3 aufgesteckt wird. Der Innendorn 20 besitzt an seinem Umfang zwei Abflachungen 16, welche mit dem Kopfteil A3 flache Strömungskanäle zum Ausströmen der Klanglippe 17 bilden; er endet mit einer Abkantung 19 zur Verbesserung der Strömungsverhältnisse. Zwischen dem stirnseitigen Ende des Innendorns 20 und dem zentralen Lufteinlaß 1 des Kopfteils A3 befindet sich die Verteilkammer 15, in welche die Strömungskanäle münden. Kopfteil A3 und Zwischenstück 18 ergänzen sich zu einer bauchigen Außenform, an deren größtem Durchmesser im Bereich der Trennfuge zwischen Kopfteil A3 und Zwischenstück 18 die im Zwischenstück 18 vorgesehenen Klangöffnungen 2 angrenzen. Im Bereich der Klangöffnungen 2 wird durch die äußere Anströmung des Kopfteils A3 und des Zwischenstücks 18 ein Sog erzeugt, durch welchen der Klang verbessert wird.