A rugóval hajtott zeneautomaták vezérlése A zenedobozok, zeneautomaták meghajtására két módszer terjedt el: a kézi hajtás, illetve a felhúzható rugóból nyert energiával történő meghajtás. |
A rugómotorok indítása, megállítása |
A zenedobozok fontos jellegzetessége, hogy működésük rendszerint egy karral vagy gombbal indítható-állítható meg.
A jobb kivitelű darabok egy dallam befejezése után önmaguktól megállnak, és csak újabb mozdulatra indulnak újra. A két megoldás műszaki kivitelezése eltér.
A szerkezet elindítását és megállítását legegyszerűbben vagy egy kar, gomb megmozdításával vagy a zenedoboz valamelyik alkatrészének (legtöbbször tetejének) elmozdításával, felemelésével.
Az indítókar ezeknél a szerkezetnél valamilyen úton-módon (egyszerű emelőkkel, esetleg áttételekkel) az úgynevezett széllapát forgásterébe nyúlik be, és akadályozza annak pergését. Amikor elmozdítjuk az indítókart, vagy például felemeljük a doboz tetejét,
a kar másik vége kifordul a széllapát elől, az forogni kezd és a szerkezet szabadon járhat.
Megállításkor ugyanez fordítva történik: az elmozdított kar a széllapát elé áll, akadályozva annak forgását, így a szerkezet nem tud működni.
A mellékelt kis videón ezt a folyamatot láthatjuk.
|
|
Ennél bonyolultabb a helyzet, ha az a cél, hogy a szerkezet egy dallam lejátszása (vagy a henger egyszeri körbefordulása) után megálljon.
A feladatot valamikor a XIX. század közepén egy mester ötletesen megoldotta, azóta a zeneautomaták automatikus megállítása ezen az elven működik.
Lényege az, hogy a tűs henger alaplapjára vagy a forgatást végző fogaskerekére egy mélyedés kerül, mely a hengerrel együtt körbefordul. Ebbe a mélyedésbe "esik be" a forgási felületre szorított kis kar vége, mely horgosan van kialakítva. Ezáltal a forgás leáll, a szerkezet nem zenél tovább.
Amikor ismét indítani akarjuk a szerkezetet, a kart kell felemelni a mélyedésből, és a henger, vele az egész szerkezet ismét szabdon foroghat.
A kar leszorítását kis rugó biztosítja, felemelése többnyire a kétkarú emelők elvén lehetséges.
A folyamatot az alábbi kis mozgóképek illusztrálják. A bal oldali rajz az elvet, a jobb oldali jelenet egy szerkezet leállítását mutatja makrofelvételen.
|
|
|
Az állítószerkezet |
A meghajtó rugónak az a tulajdonsága, hogy viszonylag rövid, de erős, azzal a következménnyel jár, hogy lejárás (azaz munkavégzés) során a folyamat elején és végén illetve a közepén más-más nyomatékot (erőt) ad le.
A jelenséget a mellékelt ábra mutatja.
Kiküszöbölésére találták ki az úgynevezett "állítószerkezetet", mely úgy került megalkotásra, hogy nem engedi teljesen felhúzni, illetve teljesen lejárni a rugót, tehát az csak a nyomatékgörbe középső szakaszán (B) fejti ki működését.
Az állítószerkezet többféle kivitelben készül, de működési elvük azonos.
|
|
|
Működésük lényege, hogy a "máltai kereszt" alakú lemezke együtt fordul a rugótengelyen lévő bütykös lappal. Azonban a kereszt szárai nem egyforma alakúak: egy kivételével homorúak - amikor a bütykös lap ezekkel érintkezik, tud forogni. Az egyetlen domború (más daraboknál egyenes) keresztszárhoz érkezik, az megakasztja, nem engedi továbbfordulni.
Ha keresztet és a bütykös lapot megfelelő módon állítják be, azok megakadályozzák, hogy a rugó teljesen felhúzott állapotba vagy teljesen lejárt állapotba kerüljön.
|
|
Az alábbi kis videón az állítószerkezetet és a tengely bütykös csapját láthatjuk forgás közben.
|
|
A széllapát |
|
Nagyobb
feladat volt annak megakadályozása, hogy a felhúzott rugó túl gyorsan
kiengedjen, azaz ne egy pillanat alatt járjon le. Ezt szintén egy egyszerű, de ötletes
alkatrésszel oldották meg az első rugós automaták alkotói. A rugót
forgató tengelyhez egy áttételen keresztül két szárnyú
szélkereket kapcsoltak. Amikor a szerkezet forog, ez a szélkerék fékezi a
forgását, így a rugó lassan, hosszú időn keresztül enged fel, a lejátszás ideje
meghosszabbodik. A
szélkerék a kis szerkezetekben olyan gyorsan pörög, hogy szabad szemmel nem is
lehet látni forgását. |
Nagyon kis méretű szerkezetek esetében a széllapát helyett egy megfelelően kiegyensúlyozott
tárcsa látja el ugyanezt a funkciót. A mellékelt fotón egy ilyen szerkezetet figyelhetünk meg. A méretét jól mutatja a melette lévő ceruza és az alatta lévő gyufásdoboz.
A kis videón látható, hogy a tárcsa olyan gyorsan forog, hogy szabad szemmel nem is lehet követni - csak a henger elmozdulása jelzi, hogy a kis zenegép működésben van.
|
|