Brummkreisel sind seit je her bekannt. In der einfachsten Ausführung bestehen sie aus einem Hohlkörper aus Holz oder Blech mit einer Öffnung in Form einer seitlichen Einkerbung. Dreht man einen solchen Kreisel schnell an, ist ein Brummen zu hören. Ähnlich funktioniert das Anblasen einer Flasche, durch das man ebenfalls einen Ton erzeugen kann.
Die Weiterentwicklung eines Brummkreisels ist der Musikkreisel oder Choralkreisel. Er erzeugt nicht nur ein Brummen, sondern kann viele verschiedene Töne erklingen lassen. Dafür sind im Innern des Kreisels verschiedene Stimmzungen mit unterschiedlichen Tonlagen angebracht (s. Abbildungen unten).
Auch wenn Brummkreisel schon länger bekannt sind, so wurde der Brummkreisel aus Weißblech 1879 von der Firma Bolz in Zirndorf patentiert. Auf dem Foto ist ein Kreisel von Bolz zu sehen.
Später brachte Bolz auch den Choralkreisel auf den Markt (s. Video weiter unten). Alle Arten von Kreiseln können Sie hier kaufen.
Wie funktioniert ein Brummkreisel und ein Choralkreisel?
Ein Brummkreisel besteht üblicherweise aus einem Hohlkörper aus Holz, Keramik oder Metall (früher wurden sie auch aus Elfenbein hergestellt) und besitzt eine oder mehrere Einkerbungen bzw. Löcher. Streicht bei Rotation Luft über diese Öffnungen, entsteht ein Ton ähnlich dem, der zu hören ist, wenn man eine Flasche anbläst. Der Grund: Die Luft im Innern des Hohlkörpers wird in Schwingung versetzt. Im nachfolgenden Video ist ein klassischer Brummkreisel aus Holz zu sehen. Er besitzt eine große Einkerbung sowie einen Abzugsmechanismus. Das Brummen ist laut und deutlich zu vernehmen.
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Physikalisch betrachtet handelt es sich bei einem solchen System um einen sogenannten Helmholtz-Resonator. Eine Weiterentwicklung des Brummkreisels ist der Musik- oder Choralkreisel, den Sie in folgendem Video sehen.
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Funktionsweise eines Choralkreisels
Damit Choralkreisel entsprechende Töne erzeugen können, müssen sie besonders schnell drehen. Dies wird durch Antrieb über eine lang gezogene Schraube erreicht, die an einen Drillbohrer erinnert. Diese Stange drückt man mehrfach in den Kreisel. Vor Erfindung der Drillstange wurden die Kreisel mit Schnüren in schnelle Rotation versetzt. Auch heute gibt es noch Brumm- oder Singkreiseln mit dieser Art von Antrieb.
An der breitesten Stelle des Kreisels befinden sich mehrere Löcher. Rotiert der Kreisel, entweicht durch diese Löcher aufgrund der im Kreisel wirkenden Fliehkräfte Luft und es entsteht ein Unterdruck. Er wird durch die Luft ausgeglichen, die durch die Schlitze am Fuß des Kreisels an den vier Zungen hereinströmt (s. Foto links).
Die Zungen sind üblicherweise bei einfachen Musikkreiseln bzw. Choralkreiseln deutlich zu erkennen, lugt man durch die unteren Schlitze in das Innere des Kreisels. Wegen der durch den Kreisel strömende Luft werden die Zungen in Vibration versetzt und der Kreisel gibt Töne von sich. Mehr zur Physik der Zungen finden Sie bei Wikipedia.
Über die Funktionsweise der Brummkreisel wurde schon im 19. Jahrhundert diskutiert, so zum Beispiel in den Annalen der Physik von 1850 (Band 157, Heft 10, Seiten 235 – 257) unter der Überschrift „Ueber den Brummkreisel und das Schwingungsgesetz der kubischen Pfeifen“ (s. Foto).
Die korrekte Theorie zu diesem akustischen Phänomen lieferte schließlich Hermann von Helmholtz im Jahr 1859 mit seiner Arbeit zum Thema Hohlraumresonator.
Hüpfende und singende Kreisel
Hüpfkreisel aus Blech sind echte Alleskönner, denn sie drehen sich und hüpfen zugleich dank einer kleinen Feder an ihrer Spitze.
Haben sie erst einmal die richtige Drehgeschwindigkeit erreicht, dann können manche von ihnen sogar singen. Dies gilt zum Beispiel für den Hüpfkreisel Balou, denn wie ein Brummkreisel aus Holz besitzt er an der Seite kleine Löcher, durch die Geräusche entstehen. Um den Kreisel anzudrehen und abzuschießen, besitzen Hüpfkreisel eine zusätzliche Vorrichtung.
Ist Balou erst einmal in Schwung gebracht, so springt und hüpft er sogar über Teppiche und Treppen. Videos zu Hüpfkreiseln finden Sie hier und alle Arten von Kreiseln können Sie hier kaufen.
Quellen:
„Wie der Kreisel die Musik erlernte und Peter Bolz aus Zirndorf als Prahlhans Geschichten erfand“ URL: https://www.blechsammlertreff.com/artikel/prahlhans-peter-bolz/ (Abgerufen: 15. Juli 2021, 06:46 UTC)
„Durchschlagende Zunge“. In: Wikipedia, Die freie Enzyklopädie. Bearbeitungsstand: 4. April 2021, 15:48 UTC. URL: https://de.wikipedia.org/w/index.php?title=Durchschlagende_Zunge&oldid=210544696 (Abgerufen: 15. Juli 2021, 06:55 UTC)
„Helmholtz auf dem Prüfstand“. In: ProPhysik.de, URL: https://www.pro-physik.de/nachrichten/helmholtz-auf-dem-pruefstand (Abgerufen: 15. Juli 2021, 06:46 UTC)
Patent 13298 von Georg Fischer aus dem Jahr 1880: Vorrichtung um Kreisel in rotierende Bewegung zu versetzten“ (Download als PDF)
