ITRM20120461A1 - PLATE FOR PIANO. - Google Patents
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Description
PIASTRA PER PIANOFORTE PLATE FOR PIANO
DESCRIZIONE DESCRIPTION
Campo tecnico dell’invenzione Technical field of invention
La presente invenzione si riferisce ad una piastra per pianoforte innovativa e ad un pianoforte che la include. The present invention relates to an innovative piano plate and to a piano including it.
Background Background
Il pianoforte à ̈ una meravigliosa macchina ingegneristica. The piano is a wonderful engineering machine.
Il pianoforte moderno presenta sei elementi principali: The modern piano has six main elements:
â– il “case†o il contenitore realizzato in un legno che gioca un ruolo nelle caratteristiche di risonanza dello strumento; â– the â € œcaseâ € or the container made of a wood that plays a role in the resonance characteristics of the instrument;
â– il “frame†o arpa o piastra, realizzata in ghisa grigia lamellare per supportare il carico delle corde; la piastra di un piano a piccola coda può pesare circa 180 kg; un piano moderno può avere fino a 230 corde con una tensione da 15 a 30 tonnellate; â– the â € œframeâ € or harp or plate, made of gray lamellar cast iron to support the load of the strings; the plate of a small-tailed piano can weigh about 180 kg; a modern piano can have up to 230 strings with a tension of 15 to 30 tons;
â– la “soundboard†o tavola armonica, che à ̈ realizzata in legno di faggio e serve ad amplificare la vibrazione delle corde le quali trasmettono la vibrazione alla tavola armonica con la pressione su due ponti di legno più duro fissato alla tavola armonica stessa; â € œsoundboardâ € or soundboard, which is made of beech wood and serves to amplify the vibration of the strings which transmit the vibration to the soundboard with the pressure on two bridges of harder wood fixed to the soundboard itself ;
â– l’ “action†o la meccanica, che à ̈ la serie di leve che permette di trasmettere l'azione del dito, quando si abbassa il tasto, al martello che percuote la corda. â– the â € œactionâ € or the mechanics, which is the series of levers that allow to transmit the action of the finger, when the fret is lowered, to the hammer that strikes the string.
Nel 1725, il tedesco Daniel Faber, costruì il primo clavicordo slegato, cioà ̈ avente un tasto per ciascuna corda. In 1725, the German Daniel Faber built the first unbound clavichord, that is, having a fret for each string.
Molte caratteristiche essenziali del pianoforte moderno sono ereditate dal clavicordo. Questo strumento aveva infatti corde metalliche, un congegno di percussione per mettere le corde in vibrazione, un meccanismo di smorzamento e una tavola armonica indipendente. Quest’ultima, disposta al fondo del "case" mobile del pianoforte, non serviva infatti al pari del telaio, per tenere in tensione le corde. Many essential characteristics of the modern piano are inherited from the clavichord. This instrument had in fact metal strings, a percussion device to put the strings in vibration, a damping mechanism and an independent soundboard. The latter, placed at the bottom of the mobile "case" of the piano, was in fact not used like the frame, to keep the strings in tension.
Per quanto l'intensità del suono prodotto non fosse alta, lo strumento esprimeva una buona dinamica: permetteva cioà ̈ l'esecuzione di note più o meno intense. Although the intensity of the sound produced was not high, the instrument expressed a good dynamics: that is, it allowed the execution of more or less intense notes.
Circa nello stesso periodo si stava sviluppando un altro precursore del moderno pianoforte: il clavicembalo, inventato dal viennese Hermann Poll (1370-1401). Esso si caratterizzava essenzialmente con l’introduzione di corde più lunghe e di una tavola armonica di maggior superficie con il risultato della produzione di note più intense. Around the same time another precursor to the modern piano was developing: the harpsichord, invented by the Viennese Hermann Poll (1370-1401). It was essentially characterized by the introduction of longer strings and a soundboard of greater surface with the result of the production of more intense notes.
Nel XVII secolo i costruttori più importanti di questo strumento (quali Hans Ruchers, Portalupi, Rigoli, Taskin Kirchmanne Hildebrant) costruirono clavicembali con molte innovazioni importanti che sono giunte fino al pianoforte moderno, quali la cassa a forma di ala, tipica poi dei pianoforti a coda, più di una corda per nota per incrementare il volume del suono. In the seventeenth century the most important builders of this instrument (such as Hans Ruchers, Portalupi, Rigoli, Taskin Kirchmanne Hildebrant) built harpsichords with many important innovations that have come down to the modern piano, such as the wing-shaped case, then typical of a coda, more than one string per note to increase the volume of the sound.
Un rimedio a questi difetti fu escogitato dal costruttore di clavicembali italiano Bartolomeo Cristofori, il quale nel 1709 chiamò questo originale strumento "gravecembalo col piano et forte†, a significare che esso poteva essere suonato sia a basso sia a alto volume .In seguito si lavorò e si perfezionò molto la meccanica del pianoforte. A remedy for these defects was devised by the Italian harpsichord maker Bartolomeo Cristofori, who in 1709 called this original instrument "gravecembalo col piano et forte", meaning that it could be played at both low and high volume. and the mechanics of the piano were greatly perfected.
Questi strumenti però non riuscivano a mettere in vibrazione corde pesanti e le casse non erano molto resistenti per sopportare la tensione delle corde. However, these instruments could not vibrate heavy strings and the cases were not very strong to withstand the tension of the strings.
Solo nel 1825 Alpheus Babcock brevetta a Boston il primo telaio a fusione per pianoforte, realizzato in ghisa. Only in 1825 Alpheus Babcock patented in Boston the first fusion frame for piano, made of cast iron.
Lo sviluppo del telaio in ghisa - e particolarmente della parte di telaio nota come piastra, che serve a trattenere le corde all'interno del pianoforte - conferì al suono del pianoforte brillantezza e potenza decisamente maggiori. The development of the cast iron frame - and particularly of the part of the frame known as the plate, which serves to hold the strings inside the piano - gave the piano sound much greater brilliance and power.
Il telaio moderno à ̈ costituito da un pezzo unico in ghisa che sopporta tutta la tensione delle corde. Ad esempio, in un grande pianoforte a coda da concerto il telaio pesa circa 200 kg ed à ̈ soggetto ad una tensione di oltre 30 tonnellate. The modern frame is made up of a single piece of cast iron that bears all the tension of the strings. For example, in a large concert grand piano the frame weighs around 200 kg and is subjected to a tension of over 30 tons.
Il telaio di un pianoforte deve possedere specifiche proprietà che possono apparire tra loro contrastanti, in particolare: The frame of a piano must have specific properties that may appear contrasting with each other, in particular:
− la sua struttura deve essere rigida ma deve anche mantenere una certa flessibilità ; ⠒its structure must be rigid but it must also maintain a certain flexibility;
− deve avere massa sufficiente per favorire le basse frequenze, ma non deve ostacolare quelle alte; ∠’must have sufficient mass to favor the low frequencies, but must not hinder the high ones;
− deve essere costruito con un materiale avente un basso coefficiente di dilatazione termica, per minimizzare i cambi di tensione delle corde e quindi delle frequenze di vibrazione con la temperatura; ∠’must be built with a material with a low coefficient of thermal expansion, to minimize the changes in tension of the strings and therefore of the vibration frequencies with the temperature;
− deve avere una forma che lasci spazio alle varie componenti della meccanica; e ∠’must have a shape that leaves room for the various components of the mechanics; And
− deve essere costruito in modo che nessuna frequenza di risonanza possa interferire con la gamma delle frequenze dello strumento. ∠’must be built in such a way that no resonant frequency can interfere with the frequency range of the instrument.
Tradizionalmente, il telaio del pianoforte viene prodotto con un procedimento di cosiddetta “fonderia in terra†, ben noto per un tecnico del ramo. Esso comporta una fusione effettuata usando il metodo della sabbia bagnata compressa dentro una staffa. La cavità creata dalla rimozione del Modello viene poi colata. Traditionally, the frame of the piano is produced with a process of so-called â € œfondery in the groundâ €, well known for a person skilled in the art. It involves a casting made using the method of compressed wet sand inside a stirrup. The cavity created by the removal of the Model is then poured.
L’uso di questo metodo presenta però alcuni inconvenienti. However, the use of this method has some drawbacks.
La differenza di temperatura tra il metallo fuso e la sabbia bagnata indebolisce la struttura risultante, creando tensioni residue interne. The temperature difference between the molten metal and the wet sand weakens the resulting structure, creating residual internal stresses.
La precisione nella misurazione, particolarmente ai contorni della cavità , viene compromessa. Measurement accuracy, particularly at the contours of the cavity, is compromised.
La superficie risulta rugosa, rendendo la piastra, che nella norma à ̈ in bella vista, antiestetica al punto che sono necessarie una serie di stuccature per renderla gradevole The surface is rough, making the plate, which is normally in plain sight, unsightly to the point that a series of grouting is required to make it pleasant.
Ancora, qualsiasi decorazione a caldo applicata durante il processo di fusione risulta imperfetta. Furthermore, any hot decorations applied during the casting process are imperfect.
La tecnologia ha eliminato molti di questi inconvenienti modificando il procedimento, e in particolare applicando un certo livello di vuoto. In tal caso, dapprima viene costruita una forma, utilizzando il principio del vuoto per trattenere saldamente la sabbia asciutta finissima. Successivamente viene fatta la fusione. Il prodotto risultante presenta una superficie uniforme e levigata. Technology has eliminated many of these drawbacks by modifying the process, and in particular by applying a certain level of vacuum. In this case, a shape is first built, using the vacuum principle to firmly hold the very fine dry sand. The merger is then done. The resulting product has a uniform and smooth surface.
Questa variante del metodo à ̈ molto costosa tanto da indurre molte fonderie a rinunciare alla produzione. This variant of the method is very expensive so as to induce many foundries to give up production.
Sommario dell’invenzione Summary of the invention
Il problema tecnico posto e risolto dalla presente invenzione à ̈ pertanto quello di fornire una piastra per pianoforte che consenta di ovviare agli inconvenienti sopra menzionati con riferimento alla tecnica nota, e in particolare una piastra leggera con proprietà meccaniche e di smorzamento ottimali realizzabile mediante tecnologie innovative. The technical problem posed and solved by the present invention is therefore that of providing a plate for piano which allows to obviate the drawbacks mentioned above with reference to the known art, and in particular a light plate with optimal mechanical and damping properties which can be achieved by means of innovative technologies. .
Tale problema viene risolto da una piastra di pianoforte secondo la rivendicazione 1. This problem is solved by a piano plate according to claim 1.
Caratteristiche preferite della presente invenzione sono oggetto delle rivendicazioni dipendenti. Preferred features of the present invention are the subject of the dependent claims.
L’invenzione propone di realizzare la piastra del pianoforte in un materiale composito rinforzato con fibra di carbonio. The invention proposes to make the piano plate in a composite material reinforced with carbon fiber.
La sostituzione della piastra in ghisa con quella in composito rafforzato con fibra di carbonio comporta notevoli vantaggi. Replacing the cast iron plate with a carbon fiber reinforced composite plate has significant advantages.
Innanzitutto, il peso risulta estremamente ridotto. Infatti: First of all, the weight is extremely low. Indeed:
− la densità media della ghisa à ̈ di 7,8 g/cm<3>, mentre la densità del materiale composito à ̈ generalmente compreso in un intervallo 1,5-1,8 g/cm<3>); ∠’the average density of the cast iron is 7.8 g / cm <3>, while the density of the composite material is generally included in a range of 1.5-1.8 g / cm <3>);
− per una piastra di ghisa, di un pianoforte generico a piccola coda, con uno spessore variabile da 5 a 6 cm, il peso sarebbe nell'intorno di 180 kg, mentre il peso di una piastra in materiale composito delle medesime dimensioni diventa di 39,2 kg considerando la densità del nuovo materiale di 1,7 g/cm<3>, a parità di prestazioni. ∠'for a cast iron plate, of a generic small grand piano, with a thickness varying from 5 to 6 cm, the weight would be around 180 kg, while the weight of a plate made of composite material of the same size becomes 39.2 kg considering the density of the new material of 1.7 g / cm <3>, with the same performance.
Inoltre, la ghisa à ̈ più fragile rispetto al materiale composito. Quest’ultimo ha migliori caratteristiche resistenziali rispetto alla ghisa. Furthermore, cast iron is more brittle than composite material. The latter has better resistance characteristics than cast iron.
Ancora, una piastra in composito presenta, a parità di prestazioni, uno spessore più basso di quello che deve necessariamente avere la ghisa e quindi un peso ancora più basso che si riflette positivamente sul peso totale del telaio e quindi sul costo. Furthermore, a composite plate has, for the same performance, a lower thickness than that which cast iron must necessarily have and therefore an even lower weight which has a positive effect on the total weight of the frame and therefore on the cost.
Un altro vantaggio à ̈ l’anigroscopicità : il materiale composito non assorbe l'umidità dell'ambiente. Another advantage is the hygroscopicity: the composite material does not absorb the humidity of the environment.
Altri vantaggi, caratteristiche e le modalità di impiego della presente invenzione risulteranno evidenti dalla seguente descrizione dettagliata di alcune forme di realizzazione, presentate a scopo esemplificativo e non limitativo. Other advantages, characteristics and methods of use of the present invention will become evident from the following detailed description of some embodiments, presented by way of non-limiting example.
Descrizione dettagliata di forme preferite di realizzazione Detailed description of preferred embodiments
La piastra per pianoforte secondo l’invenzione à ̈ realizzata in materiale composito rinforzato con fibre di carbonio. The piano plate according to the invention is made of composite material reinforced with carbon fibers.
Materiali impiegati Materials used
Preferibilmente, il materiale composito rinforzato con fibre di carbonio impiegato â– Peek carbon fibre, noto anche come polieter-eter-chetone, ossia Peek rinforzato con fibre di carbonio. Preferably, the composite material reinforced with carbon fibers used â– Peek carbon fiber, also known as polyether-ether-ketone, ie Peek reinforced with carbon fibers.
â– Prepreg, noto anche come preimpregnato, ovvero materiale composito (resina epossidica o Peek) rinforzato con fibra di carbonio unidirezionale, multiassiale od a tessuto. â– Prepreg, also known as prepreg, or composite material (epoxy resin or Peek) reinforced with unidirectional, multiaxial or fabric carbon fiber.
Il Peek, polieter eter chetone rinforzato in fibra di carbonio unidirezionale o random, Ã ̈ un polimero semicristallino termoplastico che per la realizzazione della piastra secondo l'invenzione, viene fornito in lastre. Peek, unidirectional or random carbon fiber reinforced polyether ether ketone, is a semicrystalline thermoplastic polymer which, for the realization of the plate according to the invention, is supplied in sheets.
Esso presenta le seguenti proprietà e vantaggi: It has the following properties and advantages:
− ha eccellente resistenza, rigidità e stabilità dimensionale anche in presenza di elevate temperature e in contesti di lavoro difficili; ∠’has excellent strength, rigidity and dimensional stability even in the presence of high temperatures and in difficult work environments;
− à ̈ facile da trasformare, ha densità più bassa rispetto materiali quali acciaio, alluminio e titanio; ∠’It is easy to transform, it has a lower density than materials such as steel, aluminum and titanium;
− presenta basso coefficiente di attrito ed elevata resistenza all’usura senza necessità di lubrificazione; ∠’has a low coefficient of friction and high wear resistance without the need for lubrication;
− à ̈ chimicamente resistente e insolubile in tutti maggiori solventi comuni compresi gli acidi, i sali e gli oli; ∠’It is chemically resistant and insoluble in all major common solvents including acids, salts and oils;
− presenta basse emissioni di gas, bassa generazione di particelle e una purezza intrinseca; ∠’has low gas emissions, low particle generation and intrinsic purity;
− presenta caratteristiche meccaniche a trazione e compressione paragonabili a quelle dalla ghisa; ∠’has mechanical traction and compression characteristics comparable to those of cast iron;
− può essere processato usando presse ad iniezione e stampi; ⠒can be processed using injection presses and molds;
− può essere trasformato per estrusione compressione sinterizzazione. ∠’can be transformed by extrusion compression sintering.
Per quanto attiene al prepreg o preimpregnato, i materiali preimpregnati sono compositi rinforzati in fibra di carbonio unidirezionale, multiassiale od a tessuto. As for the prepreg or prepreg, prepreg materials are unidirectional, multiaxial or woven carbon fiber reinforced composites.
Le tipologie di prepreg oggi per uso avanzato sono formate di resina epossidica termoindurente modificata o da peek termoplastico semicristallino. The types of prepregs today for advanced use are made of modified thermosetting epoxy resin or semi-crystalline thermoplastic peek.
Le fibre (o rinforzo) rappresentano la parte strutturalmente attiva e la matrice (le resine) non ha compiti di resistenza meccanica, ma deve garantire la coesione fra i vari strati di fibra. The fibers (or reinforcement) represent the structurally active part and the matrix (the resins) has no mechanical resistance tasks, but must guarantee cohesion between the various fiber layers.
L’unione della resina o del polimero al rinforzo (sia esso costituito da fibre unidirezionali, multiassiali o da tessuti) à ̈ realizzata in una fase precedente all’esecuzione del pezzo stesso in appositi forni dove il materiale à ̈ parzialmente polimerizzato con temperatura di polimerizzazione che oscilla tra i 45° e i 180°C. Questa operazione fornisce al prodotto la compattezza necessaria, eliminando totalmente le bolle d’aria residue e garantendone la successiva lavorabilità senza alterarne le caratteristiche. The union of the resin or polymer to the reinforcement (whether it consists of unidirectional, multiaxial fibers or fabrics) is carried out in a phase prior to the execution of the piece itself in special ovens where the material is partially polymerized at of polymerization which oscillates between 45 ° and 180 ° C. This operation provides the product with the necessary compactness, totally eliminating residual air bubbles and guaranteeing subsequent workability without altering its characteristics.
I sistemi di resina in questi materiali reagiscono molto lentamente a temperatura ambiente, garantendo tempi di lavorazione molto lunghi (giorni o persino mesi). Le resine per preimpregnati possono catalizzare completamente solamente se cotte con i cicli di cottura prestabiliti. Sono caratterizzati da avere: Resin systems in these materials react very slowly at room temperature, guaranteeing very long processing times (days or even months). Resins for prepregs can only fully catalyze if cooked with the pre-set cooking cycles. They are characterized by having:
- ottima adesione fibra-resina ( o fibra -polimero), - excellent fiber-resin (or fiber-polymer) adhesion,
- elevata resistenza meccanica e flessibilità , - high mechanical resistance and flexibility,
- resistenza a fenomeni di creep e fatica, - resistance to creep and fatigue phenomena,
- resistenza chimica, - chemical resistance,
- buone proprietà elettriche. - good electrical properties.
Poiché le modalità di realizzazione dei materiali preimpregnati sono ben note per un tecnico del settore, non ci si soffermerà ulteriormente su questo aspetto. Since the methods of making prepreg materials are well known to a person skilled in the art, we will not dwell further on this aspect.
Tecnologia di formazione della piastra Plate forming technology
Quale tecnologia di formazione della piastra à ̈ possibile prevedere: Which plate forming technology can be envisaged:
− una tecnologia 3D – CaD, oppure - a 3D technology - CaD, or
− una lavorazione meccanica partendo da lastra di composito. ⠒mechanical processing starting from a composite sheet.
Per quanto attiene alla tecnologia 3D-CaD con materiale prepreg, questa tecnologia deriva dalla tecnologia sviluppata per la realizzazione di parti aeronautiche, aerospaziali o per il telaio dei veicoli. As for the 3D-CaD technology with prepreg material, this technology derives from the technology developed for the production of aeronautical, aerospace or vehicle chassis parts.
Nel caso della piastra dell’invenzione la progettazione viene sviluppata in prepreg, considerando materiali compositi a fibra lunga opportunamente orientata e dispersa nella matrice polimerica (resina epossidica o peek) studiata in modo da avere caratteristiche smorzanti. In the case of the plate of the invention, the design is developed in prepreg, considering long fiber composite materials suitably oriented and dispersed in the polymeric matrix (epoxy resin or peek) studied in order to have damping characteristics.
La struttura risultante deve avere caratteristiche di indeformabilità , anche nel tempo, e inerte a qualsiasi condizione ambientale avere caratteristiche di robustezza, resistenza meccanica, per resistere ai carichi delle corde, stabilità dimensionale tanto in fase iniziale quanto nel tempo e anigroscopicità . The resulting structure must have characteristics of non-deformability, even over time, and inert to any environmental condition, have characteristics of robustness, mechanical resistance, to withstand the loads of the ropes, dimensional stability both in the initial phase and over time and anigroscopicity.
Nella tecnologia di fabbricazione qui considerata, l'intero processo che sottende alla realizzazione della piastra in composito à ̈ controllato da strumenti informatici, sia in fase progettuale (cad), che in fase realizzativa (cam). In particolare si prevedono le fasi ed i criteri progettuali descritti a seguire. In the manufacturing technology considered here, the entire process underlying the construction of the composite plate is controlled by computer tools, both in the design phase (cad) and in the construction phase (cam). In particular, the phases and design criteria described below are envisaged.
- Si parte dalla modellizzazione 3D di una piastra in ghisa grigia lamellare, oggi in uso in tutti i pianoforti; nella realizzazione del prototipo, poiché la piastra sarà montata su un pianoforte tradizionale à ̈ necessario prendere in considerazione la piastra di un pianoforte commerciale. - We start from the 3D modeling of a gray lamellar cast iron plate, now used in all pianos; in the realization of the prototype, since the plate will be mounted on a traditional piano it is necessary to consider the plate of a commercial piano.
- Si progetta lo stampo in alluminio per termoformatura, tenendo conto che la nuova piastra in composito in fibra di carbonio deve avere la forma esterna convenzionale per adattarsi alla sagoma di un pianoforte tradizionale. - The aluminum thermoforming mold is designed, taking into account that the new carbon fiber composite plate must have the conventional external shape to fit the shape of a traditional piano.
- ll materiale tagliato viene stampato realizzato nella forma di riferimento (stampo) con un ciclo di cura a temperatura e pressione controllate ottenute tramite una autoclave contenente l’assieme stampo materiale. Il ciclo di cura può essere effettuato ad una temperatura compresa fra 0 e 150°C. - The cut material is printed in the reference shape (mold) with a curing cycle at controlled temperature and pressure obtained through an autoclave containing the mold material assembly. The cure cycle can be carried out at a temperature between 0 and 150 ° C.
- In una piastra di un pianoforte realizzata in ghisa sono previste barre portanti che servono ad alleggerire la struttura e a sopportare il gravoso carico delle corde (15 o 20 tonnellate in totale). Poiché le corde sono circa 200, su ognuna insiste un carico di accordatura di circa 10 kg. La piastra dell’invenzione non necessariamente deve avere un design uguale a quello delle piastre in ghisa note (fermo restando le dimensioni esterne), ma può essere modificata in corso di realizzazione adattandosi alle caratteristiche del nuovo materiale. - In a plate of a piano made of cast iron there are load-bearing bars that serve to lighten the structure and to withstand the heavy load of the strings (15 or 20 tons in total). Since there are about 200 strings, each one has a tuning load of about 10 kg. The plate of the invention does not necessarily have to have the same design as that of the known cast iron plates (without prejudice to the external dimensions), but it can be modified during construction by adapting to the characteristics of the new material.
- La piastra in ghisa prevede l'inserimento dei “pins†(ossia gli afferraggi delle corde) per semplice battitura della piastra. Questi vengono inseriti con facilità e angolati in opposizione alla trazione delle corde. L'inserimento dei pins nel prepreg costituisce motivo di progetto e prove preventive. In particolare, i pins possono essere inseriti su una piastra metallica e quest’ultima annegata l'interamente nel corpo di prepeg. Preliminarmente a tale annegamento, una possibilità di realizzazione prevede che all’assieme piastra+pins vengano sovrapposti, e in particolare avvolti su di essi, tessuti – ad esempio simili a calze - pre-impregnati con fibre di carbonio. In tal modo si riesce a garantire la continuità della fibra attraverso tutti i punti di giunzione e quindi si riescono a trasferire carichi al composito non solamente per sforzi di taglio, ma soprattutto per vincoli di forma che facciano lavorare a trazione le fibre. - The cast iron plate requires the insertion of â € œpinsâ € (ie the grips of the strings) by simply beating the plate. These are inserted easily and angled against the pull of the strings. The insertion of the pins in the prepreg constitutes a design reason and preventive tests. In particular, the pins can be inserted on a metal plate and the latter embedded entirely in the body of the prepeg. Preliminarily to this drowning, one possibility of realization foresees that the plate + pins together are superimposed, and in particular wrapped on them, fabrics - for example similar to socks - pre-impregnated with carbon fibers. In this way it is possible to guarantee the continuity of the fiber through all the junction points and therefore it is possible to transfer loads to the composite not only for shear stresses, but above all for shape constraints that make the fibers work in traction.
- Si crea il prototipo funzionale che serve per essere sottoposto a prove e per simulare le condizioni di utilizzo dell'oggetto finito, nel caso specifico per calcolare la tenuta alla sollecitazione delle corde e fare gli opportuni interventi e per migliorare la resistenza meccanica locale e considerare le variazioni del designer dalla piastra originale ferma restando la sagoma esterna. Per la produzione di serie, una volta ottimizzata la piastra l'applicazione del processo di cosiddetto “Reverse Modeling†consente di ottenere un elaborato digitale del progetto. - The functional prototype is created which is used to be subjected to tests and to simulate the conditions of use of the finished object, in the specific case to calculate the resistance to the stress of the ropes and make the appropriate interventions and to improve the local mechanical resistance and consider the designer's variations from the original plate without prejudice to the external shape. For series production, once the plate has been optimized, the application of the so-called â € œReverse Modelingâ € process allows you to obtain a digital report of the project.
- Si installa il pezzo finito nel pianoforte scelto, si montano le corde e gli altri accessori presso un laboratorio qualificato e si controllano delle tensioni, della carica di risonanza della tavola armonica. Si esegue un esame spettrografico della curva del suono pre- e dopo il montaggio. - The finished piece is installed in the chosen piano, the strings and other accessories are assembled in a qualified laboratory and the tensions and the resonance charge of the soundboard are checked. A spectrographic examination of the sound curve is performed before and after assembly.
- Le prove vengono eseguite con diverse cariche di tensioni da 430Hz a 444Hz tenendo presente che 440Hz corrispondono a 20 Tonnellate di tensione. - The tests are performed with different voltage loads from 430Hz to 444Hz bearing in mind that 440Hz correspond to 20 Tons of voltage.
Per quanto riguarda la realizzazione di una piastra di pianoforte con la tecnologia con lavorazione meccanica partendo da lastra di composito, nella presente forma di realizzazione viene impiegato il materiale composito Peek carbon fibre con fibra randon unidirezionale o prepreg. As regards the production of a piano plate with the technology with mechanical processing starting from a composite plate, in the present embodiment the composite material Peek carbon fiber with unidirectional or prepreg randon fiber is used.
Le lastre in Peek sono lavorate meccanicamente per assumere la forma della piastra del pianoforte, così opportunamente sagomate e accessoriate sono assemblate con le corde, provate su un pianoforte tradizionale privato dell'arpa. The Peek plates are mechanically worked to take the shape of the piano plate, so suitably shaped and equipped they are assembled with the strings, rehearsed on a traditional piano deprived of the harp.
La presente invenzione à ̈ stata fin qui descritta con riferimento a forme preferite di realizzazione. È da intendersi che possano esistere altre forme di realizzazione che afferiscono al medesimo nucleo inventivo, come definito dall’ambito di protezione delle rivendicazioni qui di seguito riportate. The present invention has been described heretofore with reference to preferred embodiments. It is to be understood that other embodiments may exist which pertain to the same inventive nucleus, as defined by the protection scope of the claims reported below.
Claims (9)
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Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3433111A (en) * | 1966-03-04 | 1969-03-18 | Shigeru Kawai | Pin plate for a piano |
US3721147A (en) * | 1970-03-12 | 1973-03-20 | Nippon Musical Instruments Mfg | Pin plate arrangement for a piano |
EP0064133A2 (en) * | 1981-04-30 | 1982-11-10 | Kaman Aerospace Corporation | Piano construction |
US4510837A (en) * | 1983-01-17 | 1985-04-16 | Keller Keith T | Method of manufacturing a piano plate assembly and the assembly |
JPH09297574A (en) * | 1996-05-01 | 1997-11-18 | Shinsei Kk | Musical instrument |
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-
2013
- 2013-09-26 EP EP13186146.0A patent/EP2713364A1/en not_active Ceased
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3433111A (en) * | 1966-03-04 | 1969-03-18 | Shigeru Kawai | Pin plate for a piano |
US3721147A (en) * | 1970-03-12 | 1973-03-20 | Nippon Musical Instruments Mfg | Pin plate arrangement for a piano |
EP0064133A2 (en) * | 1981-04-30 | 1982-11-10 | Kaman Aerospace Corporation | Piano construction |
US4510837A (en) * | 1983-01-17 | 1985-04-16 | Keller Keith T | Method of manufacturing a piano plate assembly and the assembly |
JPH09297574A (en) * | 1996-05-01 | 1997-11-18 | Shinsei Kk | Musical instrument |
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