Ventilgang-Begrenzungen bei mechanischen Orgeln - Risiko für die Traktur

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Fachartikel über Ventilgang-Begrenzungen, abgedruckt in der ARS ORGANI, Fachorgan der GDO in Heft 1, 2006

Fast jeder Organist und Orgelbauer kommt im wahrsten Sinne des Wortes irgendwann mit ihnen in Berührung: Anschlagvorrichtungen im Bereich der Tonventile mechanischer Schleifladenorgeln.Geschichte und FunktionDiese Vorrichtungen sind schon vereinzelt seit dem 15.Jh. belegt und wurden zunächst eingebaut, damit die Ventile beim Spielen der Orgel nicht von ihren Leitstiften abrutschen. Dies geschah in Form von Ventilstiften, die an ihrem freien Ende eine Art Nagelköpfchen aufwiesen. Auch die früher üblichen Lederpulpeten verhinderten ein Nachschlagen der Traktur in weiterem Rahmen, zerrissen aber unter zu starker Belastung, so dass die Trakturlager im Ernstfall durch diese „Sollbruchstelle“ nicht zu arg in Mitleidenschaft gezogen wurden.
Das Abrutschen eines Tonventils verursacht meist einen Dauerton (Heuler) und macht vorübergehend das gesamte Teilwerk der Orgel unbrauchbar. Die Angst vor diesem unangenehmen Fehler bei der Schleiflade hat neben weiteren Argumenten auch ihre relativ späte Rehabilitation im 20. Jahrhundert zur Folge gehabt.
Fortan versuchte man, die Schleifladen funktionssicherer zu machen. Dazu zählt auch die Ventilgang-Begrenzung, die bis heute sogar mancherorts in historischen Orgeln unter den Augen des Denkmalschutzes unreflektiert nachgerüstet wird.
Mit dem Aufkommen des Pianoforte und seinem Gebrauch als Übeinstrument für die Organisten seit dem 19. Jh. hat sich die Anschlagkultur auch auf der Orgel verändert. So ist es heute für viele Orgelspieler leider selbstverständlich, bei Forte-Stellen fester in die Tasten zu langen als im piano, obwohl der dynamische Effekt selbstredend bei der Orgel ausbleibt. Nichts desto trotz muss diese überflüssige Beschleunigung der Traktur innerhalb der Orgel irgendwo kompensiert werden, und man könnte zunächst annehmen, dass Ventilgang-Begrenzer die Patentlösung aller Probleme seien.
Die Beschleunigung stellt in der Orgeltechnik allgemein eines der größten Probleme da. So werden neben der Funktionssicherheit der Instrumente eine ganze Reihe weiterer Gründe für die Verwendung von Ventilanschlägen aufgeführt. Wie auch im Klavierbau soll die heute übliche, befilzte Prallleiste im Inneren der Windstubendeckel der Verbesserung der Repetitionsfähigkeit einer Orgel dienen, da hier durch den Aufprall des Ventils u. U. ein schnelleres Schließen und Öffnen erzielt werden kann. Auch werden Ringklemmen an den Ventilstiften angebracht, oder die Stifte werden an ihrem unteren Ende einfach umgebogen.

Vintilstopper_Ringklemmen

Ein weiteres Argument ist die Verhinderung des unerwünschten Rückschlageffekts der stark beschleunigten Traktur auf die Tasten, der so weit führen kann, dass die Finger, die die Tasten nach einem kraftvollen Anschlag niederhalten, von der gestauchten Ventilfeder mittels der Traktur förmlich aus den Tasten herauskatapultiert werden, wenn das Ventil wieder in Richtung Ventilschlitz zurückgefedert wird.Folgen der AnschlagvorrichtungenWohl kaum jemand hat sich bislang die Mühe gemacht, die Folgen für die Traktur zu untersuchen. Es ist selbstredend, dass negative Folgen beim abrupten Abstoppen einer Beschleunigung in einem mechanischen System nicht ausbleiben können, da hier immer auch das physikalische Gesetz von der Erhaltung der Energie gilt, und diese wird in Form von Druck auf die Trakturlager übertragen. Jede Aktion ruft notwendig auch eine Reaktion hervor.
Meine Messungen an verschiedenen Instrumenten mit einer Kontaktorwaage ergaben besorgniserregende Werte bezüglich der Pralldrücke, die hier wirken.
Dieses Messgerät wurde anstelle der Anschlagvorrichtung im Ventilkasten installiert bei Winddrücken zwischen 60 und 90 mm WS.
Die angegebenen Werte geben jeweils den Abstand zwischen einem geöffneten Ventil (durch Drücken der Taste) und dem Messfühler an. Bei vollgriffigem, kraftvollen Orgelspiel (z.B. Spiel von Toccaten) berührt das Ventil den Messfühler und es ergeben sich die angegebenen Drücke. Gemeint ist hier ausdrücklich nicht ein unsachgemäß brutaler Anschlag oder die Beschleunigung, die z.B. ein herunterfallendes Choralbuch auf die Tasten ausübt.

Abstand   1 mm: bis über 23 Newton (!)   (1 Newton entspricht etwa 100 Gramm)
Abstand   5 mm: bis 10 Newton
Abstand 20 mm: bis 4,8 Newton

Prallleiste_Ventil_geschlossen   Prallleiste_Ventil_geöffnet

DieselbenMessungen wurden im Verlauf der Traktur unter gleichen Ausgangsbedingungen an Winkelbalken, Wellenärmchen usw. durchgeführt. Die Ergebniswerte weichen nur geringfügig von den oberen Messergebnissen ab unter Berücksichtigung der jeweils bis dahin beschleunigten Trakturmasse.
Es ist somit davon auszugehen, dass sämtliche Trakturlager diesen Drücken voll ausgesetzt sind. Bei den getesteten Orgeln ist daher ein z. T. stark erhöhter Verschleiß der Trakturlager festzustellen, in einigen Fällen war es in der Vergangenheit zu Brüchen und Trakturabrissen gekommen.
Im schlimmsten Fall sitzen die Ventile durch Fehlregulierung oder ausgespielte Tastenpolsterungen eher auf den Prallleisten auf als dass die Tasten auf ihrem Anschlagpolster landen. Dass dies auf kurz oder lang zum Totalschaden der Mechaniklager führt, bedarf keiner weiteren Erläuterung. Ungeachtet dessen kommt dies aber leider recht häufig vor und bleibt oft über lange Zeit unbemerkt, da durch die Elastizität der feingliedrigen Mechaniken im fortgeschrittenen Stadium allenfalls ein etwas gummiartiges Spielgefühl eintritt. Denselben Effekt hat man bei mechanischen Kegelladenorgeln, da hier konstruktionsbedingt die Traktur bei niedergedrückter Taste leicht unter Spannung gesetzt wird, damit die Konterfilze der Kegeldrähte unter der Windlade anstehen und die Ladenbohrungen abdichten. Auch hier sind die verheerenden Folgeschäden für die Mechanik hinreichend dokumentiert und sorgen bis heute vielerorts bei den Orgelbauern noch immer für volle Auftragsbücher.

Angesichts dieser Ergebnisse gehe ich als Organistin mittlerweile so weit, dass ich das Spielen auf Orgeln mit Ventilanschlägen ablehne, da ich alarmiert bin durch meine Untersuchungsergebnisse, denn sie lassen vermuten, dass die Ventile auch bei einem „normalen“ Anschlag wesentlich öfter auf den Begrenzungen aufsitzen als bislang angenommen.

Ich habe zu viel Respekt vor den Instrumenten, als dass ich deren mögliches Leid in Kauf nehme.

Lösungen
Es bleibt bei allen Argumenten für den Einbau von Ventilanschlägen festzuhalten, dass sie zwar einige gewünschte Effekte erzielen, den Verschleiß der Instrumente aber erheblich fördern können und ein unangenehmes Spielgefühl nicht an den Ursachen sondern nur an den Symptomen bekämpfen. Wenn man den festen Anschlag eines Organisten als unabänderlich hinnimmt, bleibt zu fragen, wo der Orgelbau ansetzen kann, um mit zwanglosen Mitteln dieselben Effekte zu erreichen.
Die Grundlagen für die Repetitionsfreudigkeit einer Orgel und für ein geringes Nachschlagen des Ventils und der Traktur werden zuallererst in der Ausgewogenheit der Ventiltechnik gelegt.
Beides erhält man zunächst durch einen möglichst weit nach vorn verlegten Abzugspunkt am Ventil, in dessen unmittelbarer Nähe auch der Federangriff sein sollte. In Verbindung mit einer gefederten Schwanzleiste oder der althergebrachten Anschwänzung auf dem Ventilboden wird die erste Grundlage für ein gutes Spielgefühl gelegt. Daneben versteht es sich von selbst, dass ein möglichst geringer Ventilgang und eine Gangreduzierung der Traktur schon am Tastenhebel in Bezug auf die Leichtgängigkeit und die unerwünschte Massenbeschleunigung optimale Ergebnisse zeitigt. Eine weitere Voraussetzung ist eine möglichst kurze Traktur mit wenig Umlenkungen. Ebenso kann es hilfreich sein, die Wellen ausmittig zu achsen, so dass sie sich nicht zusätzlich in die Traktur legen sondern im Gegenteil das Ventil entlasten. Die Wellenärmchen weisen so bei senkrecht eingebauten Wellenbrettern im abgehängten Zustand nach oben anstatt nach unten.
Weiterhin habe ich eine Ventilführungskonstruktion entwickelt und in der Praxis erfolgreich erprobt, die jeder Orgelbauer leicht selbst herstellen kann. Sie zeichnet sich durch einige Vorteile gegenüber herkömmlichen Systemen aus. Die von oben bis unten durchgehenden Ventilstifte sind bei diesem System mit wenigen Handgriffen zu Revisionszwecken vollständig entfernbar durch Abschrauben einer Halteleiste, die die Ventilstifte unten in einer Nut fixiert. Ein Abrutschen der Ventile ist so auch nicht mehr möglich. Die Traktur kann weich ausfedern, ohne in ihrem natürlichen Gangverhalten beeinträchtigt zu werden, und das Spielgefühl bei diesen Orgeln ist unübertroffen (z.B. Orgelneubau im Marienhospital, Dortmund-Hombruch aus meinen Händen)

Querschnitt_Windstube

Bei älteren Instrumenten erzielt man erstaunliche Ergebnisse durch eine gezielte Konterung der Regulierstellen innerhalb des Trakturverlaufs. Entscheidend ist, dass konsequent alle Stellen, die durchschlagen könnten (hauptsächlich Regulierstellen), gekontert werden. Ausnahme ist die erste Abstrakte nach dem Ventilabzug, die so gestaltet werden soll, dass sie mit einem langen glatten, also gewindelosen Draht durch ihre Regulierstelle läuft. Dadurch läuft der Nachschlag des Ventils ins Leere. Somit wird ein Stauchen der einzelnen Trakturglieder und der unerwünschte Tastenrückschlag konsequent verhindert. Die Kontern sind wie üblich bei halber Reise ganz leicht auf Druck anzubringen. Es bedarf keiner weiteren Ausführung, dass sicher bei vielen Orgeln auch andere Lösungen möglich und erforderlich sind, die dennoch den Verzicht auf verschleißfördernde Ventilanschläge möglich machen.
Diese Thematik sollte noch eingehender erforscht werden, damit ein Umdenken bei der Weiterentwicklung in der Orgelbautechnik zum Wohl unserer Instrumente in weiten Kreisen stattfindet.

Windstube_Meisterstueck