191937. lajstromszámú szabadalom • Harang
3 191937 4 A találmány tárgya harang alumíniumból illetve alumínium ötvözetből, amelynek határozott hangmagassága és hosszú utózengési ideje van. A harangokat már évezredek óta használják zenei hangok keltésére, valamilyen esemény vagy idó jelzésére, továbbá zenekarokban a melódiát tagoló beütő vagy pontozó hangszerként. Az ismert harangok valóban idiofón hangszerként szolgálnak. A harang bonyolult, három dimenziós alakú lemeznek tekinthető, amely megüté6 hatására két dlmenzlójú rezgéseket végez. A két dimenzióban való rezgés során a két csomóvonal rendszer alakul ki, a hosszanti csomóvonalak rendszere és a kör csomóvonalak rendszere. A hosszanti csomóvonal rendszer a harang (függesztékén szabadon lelógó helyzetében) függőleges hossztengelyét tartalmazó függőleges síkokban levő csomóvonalakból áll, amelyek a harang köpenyének alkotóival közel azonos alakúak. Ezek a hosszanti csomóvonalak a harang köpenyét a kerület mentén 4-12 zónára osztják. A hosszanti csomóvonalak közül a rezgések legnagyobb amplitúdója azon a csomóvonalon van, amelyik az ütő eszköztől, például nyelvtől az ütést kapja. A harangnak rezgés közbeni másik csomóvonal rendszere a harang hossztengelyére merőleges síkokban a hossztengely mentén egymástól térközzel elválasztott kör csomóvonalakból áll, amely kör alakú csomóvonalak középpontjai a hossztengelyen vannak. A hosszanti és kör csomóvonalak helyén a harangköpeny rezgőmozgást gyakorlatilag nem végez. A hosszanti és kör csomóvonalak rezgési modusai szabadon kombinálódhatnak. A harangok a legnagyobb amplitúdójú rezgést az alsó széle, pereme végzi. A perem úgy tekinthető, mintha egy befogott rúdnak vagy lemeznek szabad széle volna. A rezgés, a hang a peremtől indul ki. A harang gyakorlatilag egészében rezeg, kivéve a megfogás helyét, amely fölül középen van. A megszólaló hang két részből áll. Először az .ütéshang ' jelenik meg. Ez rövid, fémes csengésű, határozott hangmagasságú egyetlen hang. A harang hangjának az ütéshangot tekintik. Az ütéshang rövid idó után megszűnik, lecsengése nagyon gyors. Az ütéshang egy felhangsor reziduuma, szubjektív alaphangja. Az ütéshangnak teljes elhalása előtt belép a harangköpeny kialakult rezgésállapotával jellemezhető úgynevezett .zúgóhang', amely több hangú hangzat jellegű és lassan hal el. A zúgóhang több tagból áll, amelyek általában az alsóhang, az alaphang, a tere a quint és a fölső oktáv. Ezek közül az alsóhang zeng legtovább, a többi aránylag gyorsan gyengül. A kétféle harang-hang kétféle hangzású. Ha az ütéshang nagymértékben fémes csengésű, ami sok nemharmónikus felhangot jelent, akkor a hangmagasság bizonytalanná válhat. A zúgóhang lágyabb és halkabb. A fokozatos elhalás folyamán a hangzat egyre tisztul, a hangok (felhangok) sorban egymás után elhalnak, végül CBak az alsóhang zeng. A vázolt hangkép kizárólag a harang köpenyének kiképzési formájától függ. Sem az ütés erőssége, sem a harang anyagának összetétele nem befolyásolja, mert ezek csak a felhangok számát és erősségét szabályozzák. A jó minőségű harangtól azt kívánják meg, hogy a hangmagassága határozott, az utórezgési ideje pedig hosszú legyen. A harangok előállítása szempontjából további követelmény, hogy gazdaságosan és könnyen legyenek elkészíthetők, akár egyedi darabokat, akár sorozatot kell előállítani. Az eddig ismert kialakítású harangok esetén nem lehet valamennyi előbbi követelményt egyidejűleg kielégíteni. Az ismert harangtipusoknál az ütéshang és zúgóhang alaphangjának összehangolása nehéz feladat. Ennek fő oka, hogy a harang köpenye két csomóvonal rendszer körül rezeg, amely két csomóvonal rendszer gyakorlatilag egymásra merőleges és a csomóvonal rendszerek egymás környezetére nagymértékben hatnak. Számításokkal nem lehet a hangösszetételt előre meghatározni. A hangmagasságot főként a harang anyaga és átmérője határozza meg. A harang súlya természetesen arányos az átmérővel. Előnyös, ha az előirt, illetve kívánt hangmagasságot minél kisebb átmérőjű és súlyú haranggal lehet elérni. A legkisebb átmérővel és súllyal arany anyaggal lehet az adott hangmagasságot biztosítani, majd - ennél nagyobb súllyal és átmérővel - ezüstből. Az arany és ezüst anyag alkalmazása ezeknek magas ára következtében természetesen szóba sem jöhet. Az elérhető kis súly és kis átmérő szempontjából a szóba jöhető anyagok sorában első a Cu + Sn összetételű bronz, az úgynevezett harangbronz, ezután a Cu + Zn összetételű sárgaréz, majd Cu + Si + Zn őszszetételű szilíciumos rézőtvőzet, illetve szilíciumos bronz anyag. Ezek még mindig drága anyagok, melyeknek magas árát főként az okozza, hogy haranghoz való alkalmazásuk esetén ezeknek nagy tisztaságúnak kell lenni. Például a harangbronz anyagba került néháriy század százalék aluminium már egyharmadára csökkenti az utózengési időket. A rézőtvőzet anyagok hibája az is, hogy a harangoknak ezekből való öntése rendkívül hosszú időt igényel, gyakran hónapokat, legyen a harang több tonnás, akár kilós súlyú, ezenkívül gyakran előfordul, hogy hoszszú idő ttán elkészült harang hangzása meg sem közelíti azt, amit el akartak érni. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
