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.

A széllapát elindítása és megállítása

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.

A rugó lefutási ábrája

Különféle állítószerkezetek

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 állítószerkezet forgási fázisban

Az állítószerkezet megakasztott állapotban

Az alábbi kis videón az állítószerkezetet és a tengely bütykös csapját láthatjuk forgás közben.

A széllapát

A rugót fékező széllapát mozgás közben

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.



Ha valami részletesebben érdekli Önt, esetleg segítségre van szüksége: