Fingersimulator mit externer Kraftquelle (pneumatisch?)

Zitat:

---

Ja, es müssen sowieso Membranzylinder her, oder Diaphragmazylinder wie im Video, weil die schnell reagieren. Wie ist es möglich die selbst herzustellen? Die von den Firmen angebotenen sind zu groß. Perfekt wären 0.8 cm Durchmesser. Da es sich um wenige Millimeter Hubweg handelt (3mm Abstand, und 3 mm reindrücken = 6 mm), sind Diaphragmen nicht unbedingt notwendig, die haben schon einige cm Hubweg.

---

Ich denke das wäre ein Irrweg. Rollmenbranzylinder sind besser für mäßige Drücke und große Durchmesser geeignet. Ansonsten wird die Membran zu steif. Latexfilme wie bei einem Luftballon, Kondom und Latex-Untersuchungshandschuhe sind nur für den einmaligen Gebrauch geeignet, in einem Zylinder gehen die viel zu schnell kaputt.
Was spricht gegen einen einfachen Zylinder aus einem Metallrohr und einem ohne weitere Dichtmittel eingepassten Kolben z.B. aus POM. Die geringe Undichtigkeit wird man tolerieren können (solange es nicht pfeift). Rückstellung z.B. per Druckfeder im Kolben.

Ja verstehe...Wahrscheinlich gibt es auch keine dünnwandigen Rollmembrane, die den Anforderungen genügen. Gibt es dünnwandige Flachmembrane, die länger halten?

Ich weiß nicht was gegen einen einfachen Zylinder spricht, aber es könnte sein, dass ohne Dichtung der Verlust so groß ist, sodass man Töne nicht lange halten kann.

Zum Thema Rollmembranen:
http://www.pollin.de/shop/dt/MzY5OTY...P37_C12A2.html

In solchen Pumpen sind 3 Rollmembran-Zylinder axial angeordnet die mit 3000 Upm oder mehr arbeiten. 8mm Durchmesser, 3mm Hub, der angegebene Druck ist durch die relativ geringe Verdichtung begrenzt.

Zitat:

---

In solchen Pumpen sind 3 Rollmembran-Zylinder axial angeordnet die mit 3000 Upm oder mehr arbeiten.

---

Wie kann man sich das vorstellen? Wo finden die Umdrehungen statt?

Zitat:

---

8mm Durchmesser, 3mm Hub

---

Wenn das das beste ist, was man mit dieser Größe aus einer Rollmembran machen kann, dann wird das leider nicht klappen, denn 3mm Hub sind viel zu wenig. Für die tiefen Lagen reicht das grade noch so. Ab der ersten Oktave ist der Saitenabstand schon bei 4mm, zudem im Leerlauf auch ein Abstand des Kolbens zur Saite da sein muss.

Ich habe mal die Kräfte gemessen, auf der E-Saite benötigt man die größte Kraft, unterhalb der ersten Oktave sind 2,5 N nötig, danach sollte man auf 3 N übergehen. Je nach Druckfeder einpaar N mehr.

Zitat:

---

Wie kann man sich das vorstellen? Wo finden die Umdrehungen statt?

---

Der Motoranker dreht sich, und bewirkt über eine Exzenterscheibe mit gleicher Frequenz einen Hub an den Rollbembranen.
https://www.google.de/search?client=....0.9eoj4K6v-ys

Zitat:

---

Wenn das das beste ist, was man mit dieser Größe aus einer Rollmembran machen kann

---

Das nehem ich nicht an, es ist nur ein Beispiel von einer Konfiguration die es mit Motor als Pumpe gibt.

Achso, danke. Wofür sind die dann axial angeordnet? Ich nehme mal an, dass 3 getrennte kleine Zylinder verwendet wurden, um einen halbwg kontinuierlichen Luftstrom zu erzeugen.
Müssten die dann nicht radial um den exzenter herum angeordnet sein?

Mal eine andere Sache:

Wenn der Zylinder einen Außendruchmesser von 8mm hat, dann sollte er höchstens einen Innendurchmesser von 7 mm haben.
Um die Kraft von min 3N auf die Saite auszuüben, benötigt man bei dieser Querschnittsfläche des Hubraums einen Überdruck von etwa 0.7 bar.
Wenn der Schubmagnet einen Hubweg von 1cm hat, dann muss entsprechend der externe Kolben, der von Schubmagneten komprimiert wird,
eine Verkleinerung des Gesamtvolumens um den Faktor 0.55 bewirken.
Angenommen die Schlauchlänge sei 2m mit 4mm Innendurchmesser (Das Volumen im kleinen Zylinder sei vernachlässigbar dagegen).
Daraus folgt dann, dass der Radius des externen Kolbens etwa 2,8 cm ist, und somit der Querschnitt dort etwa um den Faktor 64 größer ist als im kleinen Zylinder.
Daraus folgt dann, dass der Schubmagnet eine Kraft von 192 N ausüben müsste, um 0.7 bar Überdruck im kleinen Zylinder zu erzeugen.
Man bedenke zusätzlich noch die Federkraft.Dann bräuchte man etwa den doppelten Überdruck. Das werden dann locker 300 N.
Falls das wahr ist, müsste man überlegen, auf Wasser umzusteigen, oder etwas mit kleinerer Viskosität als Wasser.

Ist es möglich, einen Druckbehälter auf 2.4bar aufzupumpen, und dann dort pro Schlauch 2 magnetische Ventile zu reservieren:
einer der den Schlauch mit 2.4 bar flutet, und einer, der den Schlauch wieder auf Atmosphäre bringt?
Wie liegen solche Ventile preislich? Hab bei Pollin benutze mit 2,7 bar für einpaar Euros gesehen.

- - - Aktualisiert - - -

Nur nochmal alle Möglichkeiten zur Übersicht, geordnet nach Funktionalität:

---Pneumatik mit externen Schubmagneten, kein Schubmagnet schafft 200 N.
Der beste schafft über 1cm Hub 20 N. Falls ich mich nicht verrechnet habe, fällt diese Möglichkeit raus.


---Gleiche Sache mit Wasser, aber Wasser könnte zu viskos sein, um über die Strecke einen schnellen Hub zu erreichen.
Da müssten die Schläuche dicker sein. In diesem Fall sind auch unbedingt Rollmembrane notwendig (oder auch Balge? wie unterscheiden sich Balge von Diaphragmen und Vorteilen und Nachteilen?)

--->Wasser-Luft gemischt als Kompromiss? Wasser um das Kompressionsvolumen zu verkleinern, Luft für die Geschwindigkeit?

---Großer Druckbehälter, auf etwa 2.5 bar aufrechthalten. Magnetventile. Hier wäre auch die Frage, ob es möglich ist, anstatt 2 Magnetventile pro Schlauch nur einen zu verwenden, und über einen Trick zu erreichen,
dass der Schlauch automatisch auf Atmosphäre gelegt wird, wenn das Ventil schließt. Also das der Schlauch im Off-modus immer schön eine Öffnung zur Umgebung hat, die sich sofort schließt, sobald das Magnetventil öffnet? Wahrscheinlich wird es dadurch nicht billiger, aber zumindest weniger aufwendig.

--- Mini-Schubmagnete aus Selbstbau, mit Neodymkern. Das ist wahrscheinlich die kostengünstigste Variante und die einfachste zugleich, aber dafür Knochenarbeit.

--- Schrittmotoren, mit Rollen, was aber zu schlechten Ergebnissen führen wird, wenn die Rollen nicht abgehoben werden beim Lagenwechsel. Normalerweise wird außerdem ein neuer Ton mit einem Fingeraufprall eingeleitet, sodass der vorherige Ton vom neuen besser differenziert wird. Beim menschlichen Spielen "fallen" die Fingerkuppen wie ein Hammerschlag auf die Saiten, üben also kurzfristig ein großes Gewicht aus, und lassen dann (bei wohltrainierten Fingern) sofort los, sodass die Kraft gerade ausreicht, um die Saite runterzudrücken, und gleichzeitig keine unnötige Muskelspannung ensteht.

Ich hab fast das Gefühl, dass du da anfängst viel zu kompliziert zu denken. Von den genannten Vorschlägen gefällt mir der mit den selbstgebauten Elektromagneten am besten, da das kompakt zu realisieren sein dürfte und auch machbar. Müsstest mal einen Testzylinder aufbauen, wird wohl trotzdem nicht ganz einfach. Vielleicht ginge es auch mit einem Eisenkern, der bei Stromfluss in den Zylinder gezogen wird und sonst durch eine Feder wieder in die Ausgangslage zurückkehrt. Da üsstest dich aber wohl mal ein wenig mit dem allgemeinen Funktionsprinzip beschäftigen.

Ja, ich habe schon einpaar Kleinteile bestellt um mir endlich mal ein Bild davon zu machen. Ein Nachteil dieser Variante könnte sein, dass das einzelne Modul zu viel Gewicht hat. Ich weiß noch nicht wieviel Draht pro Stück nötig ist, und welchen Durchmesser er haben soll.
Andererseits hängen keine schweren Luftleitungen und Ventile dran.

Wie sollte ich die Spulen am besten Wickeln? Hab jetzt testweise 1mm Kupferlackdraht bestellt, der Neodymstab hat wenn ich mich richtig erinnere einen Durchmesser von 5 mm und 1,5 cm Länge. Das gibt höchstens 3 Lagen für die Spule. Dann muss die Spule möglichst lang sein.

Zitat:

---

---Pneumatik mit externen Schubmagneten, kein Schubmagnet schafft 200 N.
Der beste schafft über 1cm Hub 20 N. Falls ich mich nicht verrechnet habe, fällt diese Möglichkeit raus.

---

4mm Schlauchdurchmesser brauchst Du nicht, trotzdem wird das wohl ziemlich schwierig.

Zitat:

---

---Gleiche Sache mit Wasser, aber Wasser könnte zu viskos sein, um über die Strecke einen schnellen Hub zu erreichen.
Da müssten die Schläuche dicker sein. In diesem Fall sind auch unbedingt Rollmembrane notwendig

---

Würde ich vermeiden wollen aus der einfachen Lebenserfahrung, dass keine Hydraulik dauerhaft sicher dicht ist. Die nötige Zahl und Kleinheit der Zylinder macht die Sache nicht besser. (Bedenken mit der Viskosität hätte ich nicht).

Zitat:

---

---Großer Druckbehälter, auf etwa 2.5 bar aufrechthalten. Magnetventile. Hier wäre auch die Frage, ob es möglich ist, anstatt 2 Magnetventile pro Schlauch nur einen zu verwenden, und über einen Trick zu erreichen,
dass der Schlauch automatisch auf Atmosphäre gelegt wird, wenn das Ventil schließt. Also das der Schlauch im Off-modus immer schön eine Öffnung zur Umgebung hat, die sich sofort schließt, sobald das Magnetventil öffnet? Wahrscheinlich wird es dadurch nicht billiger, aber zumindest weniger aufwendig.

---

Wenn man Zylinder mit Federrückstellung verwendet nimmt man normalerweise ein 3/2 Wegeventil pro Zylinder. Hat 3 Luftanschlüsse und 2 Schaltstellungen, daher der Name. In Ruhestellung ist der Zylinder mit Atmosphäre verbunden, in Arbeitsstellung mit dem Druckluftreservoir. Die Ventilbenennungen sind für Hydraulik und Pneumatik (Überbegriff: Fluidtechnik) gleich, sicherlich findet man eine Einführungsvorlesung oder ähnliches online.

Zitat:

---

Schrittmotoren, mit Rollen, was aber zu schlechten Ergebnissen führen wird, wenn die Rollen nicht abgehoben werden beim Lagenwechsel.

---

Abheben wäre nur ein zusätzlicher Freiheitsgrad, dann sind es eben 2 Motoren pro Saite (oder ein Motor und ein Hubmagnet/Pneumatikzylinder). Ob es aber unbedingt Schrittmotoren sein müssen (laut, schwer)?

Zitat:

---

Abheben wäre nur ein zusätzlicher Freiheitsgrad, dann sind es eben 2 Motoren pro Saite (oder ein Motor und ein Hubmagnet/Pneumatikzylinder). Ob es aber unbedingt Schrittmotoren sein müssen (laut, schwer)?

---

OK, aber Schrittmotoren deshalb, weil mir gesagt wurde, dass nur durch sie eine fehlerbehaftete Positionsmessung nicht erforderlich ist. Lautstärke und Gewicht werden natürlich stören, aber 40 Minischubmagnete sind auch nicht leicht.
Da fällt mir grade noch ein totschlagendes Argument ein, warum diese Methode nicht funktionieren kann.
Beispiel an einer schnellen Tonleiter auf einer Saite, in der ersten Lage, also einfach nur die ersten 5 Töne (Leersaite + 4 Finger): Zunächst einmal ist es schwierig hohe Geschwindigkeiten zu erreichen.
Das Ding muss mit Highspeed an die richtige Position, Vollbremsung machen, Pneumatikzylinder aktivieren, wieder deaktivieren.. sobald der Kolben oder die Rolle nicht mehr auf die Saite drückt, zum nächsten Ton beschleunigen usw.
Ich kann mir nicht vorstellen, dass wir mit dieser Methode 5 Töne pro Sekunde raushauen können. Selbst wenn die Motoren so schnell sind, würden diese hohen Beschleunigungen die Geige heftig zum Ruckeln bringen.
So, jetzt kommt das Große Problem dazu, dass z.B. der alte Ton nicht mehr gehalten wird, während der neue angespielt wird,... so entstehen kurze luftige Lücken. Beim menschlichen Spiel würden nämlich die alten Finger liegenbleiben.
Mit den anderen Methoden kann man die alten Töne noch eine Weile liegen lassen, es reichen ja 2.


Also ich würde sagen, dass die Schrittmotorvariante rausfällt. Die reine-Luft-Variante fällt raus wegen den hohen Kräften.

Zitat:

---

Würde ich vermeiden wollen aus der einfachen Lebenserfahrung, dass keine Hydraulik dauerhaft sicher dicht ist.

---

Würde das klappen, wenn man den Schlauch nur mittig mit Wasser füllt, also dass sich etwas Luft nur an den Enden befindet, das Wasser aber nicht hoch bis an das geigenseitige Ende kommt?
So hätte man den Kompressionsraum reduziert. Vielleicht reichen dann 20 N. EDIT: Aber dafür kommt das Gewicht des Wassers hinzu. Also auch nix.

Zitat:

---

Wenn man Zylinder mit Federrückstellung verwendet nimmt man normalerweise ein 3/2 Wegeventil pro Zylinder. Hat 3 Luftanschlüsse und 2 Schaltstellungen, daher der Name. In Ruhestellung ist der Zylinder mit Atmosphäre verbunden, in Arbeitsstellung mit dem Druckluftreservoir.

---

Gibt es die für mäßige Drücke günstiger? Die die für Drücke bis 10 bar ausgelegt sind, sind zu teuer.