CZ201257A3 - Mechanické vibráto s automatickým zámkem základní polohy - Google Patents

Abstract

Mechanické vibráto s automatickým zámkem základní polohy pro strunné hudební nástroje, zejména kytary, které automaticky zamyká svoji základní polohu pri deaktivaci, tvorené základní deskou (3) a otocne k ní uchycenou ovládací pákou (11), která prostrednictvím nástavce páky (13) a kolíku (14) ovládá aktivaci zamykacího mechanismu tvoreného kyvnou konzolou (5), osou kulis (8), kloubovou kulisou A (6), kloubovou kulisou B (7) a zámkem kulis (9) s ramenem zámku (10).

Description

Mechanické vibráto s automatickým zámkem základní polohy^

Oblast techniky.

Tento vynález náleží do oboru strunných hudebních nástrojů, zejména kytar a týká se mechanických zařízení, obecně nazývaných vibráto nebo tremolo, přesněji mechanického vibráta, které udržuje svoji seřízenou základní polohu a je v ní automaticky zamykáno, takže se v této základní poloze chová jako tzv. pevná kobylka a struník, přičemž toto vibráto je aktivováno odnímatelnou ovládací pákou, připevněnou k němu úchytným mechanizmem.

Dosavadní stav techniky.

Jak je známo odborníkům v oboru strunných hudebních nástrojů, jako jsou např. kytary, na těchto hudebních nástrojích se používají mechanická zařízení, nazývaná vibráto (nebo tremolo). Mechanické vibráto slouží k simultánnímu snižování nebo zvyšování stupně napnutí, tj. tahu, strun během hry na nástroj, čímž je dosahováno zvláštních hudebních efektů, a je aktivováno, tj. uváděno do různých pracovních poloh, odnímatelnou ovládací pákou, připevněnou k vibrátu úchytným mechanizmem, kde odnímatelná ovládací páka s úchytným mechanizmem jsou součástí mechanického vibráta. Dále mechanické vibráto zpravidla plní zároveň funkci kobylky i struníku nástroje, což znamená, že jsou na něm uchyceny jedním svým koncem všechny struny nástroje. Existuje více různých konstrukcí mechanických vibrát, z nichž nejcasteji používané je tzv. kyvné vibráto (např. US patenty 4^171(661, 4(497^36 ^4(967^31 vynálezce F.D. Rose). Protože jde o mechanické zařízení, jímž lze, jak zmíněno výše, snižovat nebo zvyšovat tah strun, znamená to, že v klidovém (neaktivovaném) stavu musí vibráto zůstávat v určité základní poloze, v níž ladění strun odpovídá standardnímu ladění, přičemž po každé

-2aktivaci se vibráto do této základní polohy musí spolehlivě vracet a zachovat tím správné ladění strun. Všechny moderní konstrukce mechanických vibrát mají svoji základní polohu udržovanou rovnováhou danou tahem napnutých a naladěných strun nástroje a vyváženým protitahem nějakého pružného elementu, zpravidla pružin, ale tato základní poloha je definována nebo fixována co do přesnosti vůči tělu nástroje jen u některých konstrukcí. Jak zmíněno dříve, mechanické vibráto se aktivuje odnímatelnou ovládací pákou, připevněnou k vibrátu úchytným mechanizmem.

Jak je dále známo odborníkům v oboru i hudebníkům, při každé výměně strun na nástroji osazeném mechanickým vibrátem s nefixovanou základní polohou je třeba tuto základní polohu vibráta vždy znovu pečlivě nastavit a seřídit, což je nepříjemná a zdlouhavá práce, spočívající v postupném opětovném dolaďování jednotlivých strun nástroje za současného regulování protitahu zmíněného pružného elementu (vyvažovačích pružin), kdy tato práce vyžaduje klid, čas, a nejlépe i určité pomocné přípravky. Podobným o něco menším problémem je i výměna jednotlivých strun či jedné struny, záleží na tloušťce a tvrdosti struny. Dále se při určité technice hry pomocí prstů (nikoliv vibrátem) extrémně napínají některé struny (glisanda, tzv. ,vytahování‘ strun apod.), čímž se momentálně vychýlí vibráto ze své základní polohy a následně způsobí nedefinovatelné momentální rozladění zbývajících strun, což při hře vadí. Podobný problém nastává i při další technice hiy, při níž hudebník tlumí zvuk strun přiložením ruky přímo na kobylku — tedy na mechanické vibráto, tím opět dojde k jeho mírnému vychýlení ze základní polohy a následnému momentálnímu rozladění všech strun nástroje. Konečně nejhorším případem je (bohužel časté) prasknutí struny (nebo více strun) při produkci, tím se vibráto nedefinovatelně vychýlí ze své základní polohy (poruší se rovnováha) a následně způsobí nedefinovatelné rozladění zbývajících strun, takže nástroj je momentálně dále nepoužitelný. Doposud jediným spolehlivým řešením

-3uvedených problémů je použití nástroje bez mechanického vibráta s tzv. pevnou kobylkou a struníkem.

Existuje více patentu, v nichž vynálezci řeší uvedené problémy, přičemž snahou všech je docílit, aby vibráto mělo v neaktivovaném stavu ve své základní poloze vlastnosti zmíněné pevné kobylky a struníku a zároveň bylo kdykoli okamžitě aktivovatelné jakmile hudebník uchopí ovládací páku vibráta a otočí ji do obvyklé provozní polohy, tedy bez odjišťování či přepínání nějakých dalších přídavných aretačních prvku apod. Příkladem různých konstrukcí mohou být US' patenty 41555(970,^4(638(711/ 4(688(461,? 4(674(389,4^

VÝ 4Í724j737,Mj763(555,v4Í903fe 4(882(967,^8231669,^ Všechny tyto patenty představují buďto přídavná fixační nebo aretační zařízení, kterými lze vyřadit vibráto částečně nebo úplně z činnosti a která vyžadují určitou obsluhu, anebo více či méně pružný doraz, což obojí při hře vadí. V dalších patentech vynálezci řeší stabilitu či fixaci základní polohy vibráta přímo v konstrukci, vibráta, příkladem mohou být US^patenty 4^75(432,14(632(004, 4^321005^041936^892^ 111804^672^ ‘li 6WM^797l870^189!908Ý[339^ V těchto patentech jsou konstrukce, v nichž se vibráto v základní poloze buďto zamyká ovládací pákou vůči tělu kytary, anebo má v systému zabudovaný určitý pevný doraz pro přesné definování základní polohy, přes nějž při aktivaci vibráto při průchodu základní polohou přeskakuje. Při zamykání ovládací pákou vyžadují uvedené mechanizmy vždy určité více či méně pracné seřízení a při jejich použití během hry se do nich navíc musí hudebník pákou trefit, což není vždy jednoduché (např. při prasknutí struny). Příznivější na obsluhu jsou zmíněné konstrukce se zabudovaným pevným dorazem v základní poloze, ale naopak přeskakování při průchodu základní polohou je při hře velmi nepříjemné, je totiž citelné a v horším případě i slyšitelné. Např. jemné vibrování kolem základní polohy u těchto konstrukcí vůbec nepřipadá v úvahu. Některé z nich navíc opět vyžadují poměrně pracné seřizování.

-4Lze konstatovat, že dosud nebyl vynalezen takový mechanický systém vibráta, který by při aktivování pouhým obvyklým pohybem ovládací pákou vibráta (bez nutnosti nějaké další manipulace s ovládací pákou nebo s jakýmkoli dalším prvkem) umožnil plynulý průchod základní polohou vibráta při jeho aktivaci (tj. běžné jemné i hrubší pohybování vibrátem bez jakýchkoli cititelných či slyšitelných rázů) a zároveň při pouhém odklonění ovládací páky vibráta do parkovací polohy automaticky a spolehlivě uzamkl vibráto v jeho přesně definované základní poloze tak, aby se v této poloze chovalo jako pevná kobylka a struník - a navíc nevyžadoval žádné seřizování základní polohy.

Podstata vynálezu.

Tento vynález představuje mechanické vibráto s automatickým zámkem základní polohy řešené tak, že jediným prvkem plně ovládajícím funkci vibráta je - dle běžných zvyklostí - pouze ovládací páka vibráta. Automatický zámek základní polohy vibráta pracuje tak, že pokud hudebník během hry na nástroj ponechá ovládací páku vibráta v parkovací poloze, zachovává vibráto svoji (přesně definovanou) základní polohu a chová se v ní jako pevná (nepohyblivá) součást nástroje, tj. tak, jako by nástroj neobsahoval vibráto, ale pevnou kobylku a struník, takže struny nástroje udržují ladění a chovají se, jako by byly uchyceny pevně přímo do těla nástroje. Parkovací polohou páky je míněno obvyklé pootočení (nebo odklonění) páky směrem dolů, aby hudebníkovi nepřekážela při jiných způsobech hry. Jakmile hudebník uchopí ovládací páku a aktivuje vibráto (provozní poloha), automatický zámek se okamžitě uvolní a vibráto reaguje zcela obvyklým způsobem, tj. jako by žádný zámek neobsahovalo. Kdykoli potom během hry hudebník ovládací páku vibráta odkloní do parkovací polohy, tj. vibráto deaktivuje, vrátí se vibráto do své základní polohy a je v ní ihned opět zajištěno automatickým zámkem. Ovládací páku vibráta přitom muže hudebník kdykoli zanechat v libovolné provozní či

-5parkovací poloze, na niž je zvyklý, protože to nemá žádný vliv na funkci automatického zámku základní polohy vibráta a aktivaci i deaktivaci vibráta lze libovolně dlouho opakovat. Důležitou součástí tohoto vynálezu je skutečnost, že základní poloha vibráta je definitivně dána konstrukcí a není ji tudíž třeba ani nastavovat ani seřizovat.

Základní částí mechanického vibráta s automatickým zámkem podle tohoto vynálezu jsou dvě kloubové kulisy, z nichž každá je tvořena dvěma rameny jedním koncem spolu otočně spojenými prostřednictvím krátkých osiček (tvarem připomínají vždy dva články z řetězu např. na bicykl). Na opačných koncích svých ramen mají kloubové kulisy otvory pro otočné uchycení v dalších dílech mechanizmu vibráta, mezi nimiž slouží buďto jako vzpěry, nebo jako přesně definované nehlučné dorazy, jak bude dále v textu vysvětleno. Jak bude odborníkům v oboru zřejmé, postaví-li se obě ramena takové kloubové kulisy přesně v ose nad sebe (vzpřímená poloha), pak ve směru této osy udrží zátěž až do meze pevnosti materiálu, z něhož jsou vyrobeny, což je pro funkci v mechanizmu vibráta víc než dostatečné. Jde ovšem o polohu velmi vratkou; jak bude zřejmé z dalšího popisu, k jejímu stabilnímu udržení je třeba kloubovou kulisu v této poloze z jednoho boku opřít o pevnou stěnu a z protějšího boku ji pak stačí poměrně malou silou jen přidržovat. Tímto způsobem slouží jako (přesně definované) vzpěry. Naopak, jsou-li zatíženy tahem (tedy přesně v opačném směru), slouží bez jakékoli opory jako přesně definovaný (a nehlučný) doraz. Obě funkce takové kloubové kulisy budou zřejmější na příkladu nůžek: uchytí-li se (otočně, na osičky) kloubová kulisa ve vzpřímené poloze mezi ramena nůžek, pak jednak zabraňuje jejich zavření - tady je ve funkci vzpěry, přesně definované co do stupně rozevření nůžek, a jednak zabraňuje i většímu rozevření nůžek - tady je ve funkci přesně definovaného dorazu. Jinými slovy, zablokuje nůžky v rozevřené a přesně definované pozici. Pro odblokování této pozice stačí nepatrný pohyb kloubové kulisy na kteroukoli stranu, ihned se prolomí a umožní zavření nůžek a také jejich běžné používání, tj rozevírání do

-6meze dané kloubovou kulisou ve funkci dorazu. Naopak - doraz je dán definitivně, nůžky prostě víc rozevřít nelze. Jak bude odborníkům v oboru zřejmé, kloubovou kulisu lze mezi ramena nůžek uchytit v poměrně širokém rozmezí úhlů vůči ramenům nůžek, kloubová kulisa bude stále spolehlivě plnit funkce dorazu i vzpěry. Nejvýhodnější přitom je, když je kloubová kulisa rovnoramenná, ale není to absolutní podmínkou.

Podstatnou částí tohoto mechanického vibráta s automatickým zámkem základní polohy je mechanizmus, tvořený kyvnou konzolou, v níž je na jednom jejím konci usazena osa kulis a na ní jsou otočně uchyceny jednak dvě zmíněné kloubové kulisy a jednak zámek kulis, přičemž zmíněná kyvná konzola je na svém opačném konci kyvně uchycena na spodní straně základní desky vibráta prostřednictvím pevné konzoly. Kyvnou konzolu a pevnou konzolu lze přirovnat (co do jejich funkce v mechanizmu vibráta) k výše zmíněným ramenům nůžek, kde jedna z kloubových kulis je (otočně) uchycena právě mezi ně. Druhá kloubová kulisa je (otočně) uchycena mezi kyvnou konzolu a tělo kytary, prostřednictvím rámu, v němž je usazeno mechanické vibráto jako celek, jak vyplyne z dalšího popisu. Opět lze (co do funkce) použít přirovnání k výše zmíněným nůžkám: v tomto případě jedno jejich rameno tvoří zmíněná kyvná konzola a druhé zmíněný rám, tudíž tělo kytary. Jsou-li obě kloubové kulisy uvedeny do vzpřímené polohy, pak jedna z nich drží v přesně definované vzdálenosti od sebe rozevřené kyvnou konzolu a pevnou konzolu, a druhá drží v přesně definované vzdálenosti kyvnou konzolu od těla kytaiy (od rámu). Jak bylo zmíněno výše, ke spodní části základní desky vibráta je pevně přichycena pevná konzola a k ní je kyvně uchycena kyvná konzola, obě v přesně definované vzájemné vzdálenosti (nůžkovitě rozevřené) je od sebe drží jedna kloubová kulisa ve vzpřímené poloze. V tomto stavu tvoří obě konzoly spolu s kloubovou kulisou a se základní deskou vibráta jeden pevný celek. Druhá kloubová kulisa, také ve vzpřímené poloze, drží v přesně definované vzdálenosti od sebe kyvnou konzolu (tudíž i základní desku vibráta) a tělo kytary (prostřednictvím

-7 zmíněného rámu). Takto je přesně definována základní poloha vibráta. Jak zmíněno výše, obě kloubové kulisy jsou otočně uchyceny na společné ose kulis spolu se zámkem kulis. Ve vzpřímené poloze (jak zmíněno dříve, je velmi vratká) se obě kloubové kulisy jedním bokem opírají o stěnu kyvné konzoly (v níž jsou prostřednictvím osy kulis usazeny) a z protějšího boku je obě v této poloze přidržuje zmíněný zámek kulis. Toto je podstata funkce tohoto mechanizmu jako zámku základní polohy mechanického vibráta. Zmíněný zámek kulis má na jedné straně vytvořeno rameno, o něž se opírá prostřednictvím nástavce s kolíkem ve své spodní části ovládací páka vibráta. Je-li tato ovládací páka odkloněna do parkovací polohy, pak (prostřednictvím zmíněného nástavce s kolíkem a ramena zámku kulis) přidržuje zámek kulis přitlačený k oběma kloubovým kulisám a tím je drží ve vzpřímených polohách. Tímto způsobem lze pákou deaktivovat (zamknout) toto mechanické vibráto. Ke zmíněnému nástavci ovládací páky lze přidat pružinu, která jej bude i s ovládací pákou vracet do parkovací polohy, při odejmutí ovládací páky tak zůstane vibráto vždy zamknuté. Jak zmíněno výše, k uvolnění kloubových kulis ze vzpřímené polohy stačí jejich nepatrný pohyb stranou (prolomení). Za tím účelem jsou na obou kloubových kulisách uchyceny slabé pružinky, které je táhnou (prolamují) proti tlaku zámku kulis. Jakmile je tudíž pootočeno ovládací pákou vibráta do provozní polohy, přestane její zmíněný nástavec s kolíkem tlačit na zmíněné rameno zámku kulis, zámek kulis se tím pádem uvolní a zmíněné pružinky na kloubových kulisách jej odsunou a uvolní kloubové kulisy ze vzpřímených poloh (prolomí je). Takto je mechanické vibráto aktivováno. Zamykací mechanizmus vibráta podle tohoto vynálezu vyžaduje jistou mechanickou stabilitu celého systému, z tohoto důvodu je základní deska vibráta kyvně usazena prostřednictvím ložisek do pevného rámu, který je prostřednictvím postů 3-bodově, seříditelně ve 3 rovinách, ale pevně uchycen v těle kytary. Dále je výhodné, jsou-li obě kloubové kulisy rovnoramenné, stejně

-8velké a jsou-li usazeny na ose kulis paralelně vedle sebe (v jedné rovině). Příklad konstrukce bude zřejmý z dalšího popisu.

Významnou předností konstrukce podle tohoto vynálezu je, že během manipulace s aktivovaným vibrátem je celý popsaný zamykací mechanizmus zcela nečinný a bez jakékoli mechanické zátěže, je pouze volně zavěšen pod základní deskou vibráta a ničemu nepřekáží (obdoba výše zmíněných nůžek s prolomenou kloubovou kulisou). Jinými slovy — v aktivovaném stavu se toto mechanické vibráto chová zcela běžným způsobem, jakoby na něm nebyl instalován žádný zámek. Další významnou předností konstrukce podle tohoto vynálezu je, že při každé deaktivaci (uzamčení) vibráta, za jakýchkoli okolností (např. prasklá struna při produkci) jsou kloubové kulisy prostřednictvím zámku kulis jednoduše zatlačeny do vzpřímených poloh - jde o spojitý pohyb, hudebník nemusí nic přepínat nebo hledat správnou polohu, prostě jen odkloní ovládací páku vibráta do parkovací polohy a může hrát dál, jako kdyby na kytaře žádné vibráto nebylo.

Další významnou předností konstrukce podle tohoto vynálezu je velmi snadné natahování a ladění strun, odpadá jakékoli seřizování základní polohy vibráta i nekonečné postupné dolaďování za současného vyrovnávání tahu strun vyvažovacími pružinami. U tohoto mechanického vibráta stačí otočit ovládací páku vibráta do parkovací polohy, natáhnout a naladit struny stejně jako na kytaře bez vibráta (s pevnou kobylkou a struníkem), vyvažovači pružiny vibráta se natáhnou jen odhadem, aby prostě jen tak držely a nevypadly, pak se ovládací páka vibráta otočí do provozní polohy, vibráto se samozřejmě některým směrem zhoupne - a vyvažovači pružiny se napínají (nebo povolují) tak dlouho, dokud se kytara nevrátí do nalaďěného stavu, trvá to jen několik minut. Ostatně tímto způsobem se ladí kytary obsahující jakékoli mechanické vibráto s nějakým typem zámku podle výše zmíněných US patentů, podstatný rozdíl u konstrukce podle tohoto vynálezu je v tom, že není třeba žádné seřizování základní polohy vibráta, ta je jednoduše dána už samotnou konstrukcí.

-9Předmětem podle tohoto vynálezu jsou tvar, funkce, uchycení a ovládání kloubových kulis a způsob zamykání vibráta pomocí těchto kloubových kulis a zámku kulis prostřednictvím ovládací páky vibráta.

^Objasnění výkresů/

Mechanické vibráto s automatickým zámkem základní polohy podle tohoto vynálezu bude blíže vysvětleno pomocí obrázků, na nichž znázorňují: obr. 1: bokorysný pohled na zamykací mechanizmus vibráta v základní poloze, obn2: bokorysný pohled na zamykací mechanizmus při aktivaci vibráta povolení tahu strun, obrS: bokorysný pohled na zamykací mechanizmus při aktivaci vibráta zvýšení tahu strun, obr. 4: nárysný pohled na zamykací mechanizmus vibráta zezadu.

Příklac/pro vedení vynálezu.

Mechanické vibráto s automatickým zámkem základní polohy podle tohoto vynálezu obsahuje základní desku 3 kyvně uchycenou prostřednictvím ložisek 2 k rámu 18, který je pevně uchycen k tělu kytary 1 prostřednictvím postů 19. Na horním povrchu základní desky 3 jsou uchyceny struny 17 a k jejímu spodnímu povrchu je připevněna pevná konzola 4, k níž jsou přichyceny vyvažovači pružiny 15. V pevné konzole 4 je otočně uchycena kyvná konzola 5 , která obsahuje osu^kuli^na níž jsou otočně uchyceny (obě vždy jedním svým ramenem) kloubová kulisa A 6, kloubová kulisa B 7 a dále zámek kulis 9. Kloubová kulisa A 6 je svým druhým ramenem otočně uchycena do pevné konzoly 4 a kloubová kulisa B 7 je svým druhým ramenem otočně uchycena do rámu 18. Ke kloubové kulise A 6 i ke kloubové kulise B 7 jsou přichyceny iniciační pružiny 16, které jsou na opačných koncích přichyceny k

- 10rámu 18. Zámek kulis 9 má najedná straně rameno zámku W. V základní desce — je prostřednictvím pouzdra páky 12 otočně uchycena ovládací páka 11, obsahující ve své spodní části nástavec páky 13 s kolíkem 14, který se opírá o rameno zámku 10.

- BSeznam vztahových značek.

1.	tělo kytary
2.	ložiska
3.	základní deska
4.	pevná konzola
5.	kyvná konzola
6.	kloubová kulisa A
7.	kloubová kulisa B
8.	osa kulis
9.	zámek kulis
10.	rameno zámku
11.	ovádací páka
12.	pouzdro páky
13.	nástavec páky
14.	kolík
15.	vyvažovači pružiny
16.	iniciační pružiny
17.	struny
18.	rám
19.	post

Claims (4)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Mechanické vibráto s automatickým zamykáním základní polohy, tvořené základní deskou (3), kyvné uchycenou prostřednictvím ložisek (2) a rámu (18) k tělu kytary (1), k jejímuž hornímu povrchu jsou přichyceny struny (17), k jejímuž spodnímu povrchu je připevněna pevná konzola (4) a v níž je uchyceno pouzdro páky (12), ve kterém je otočně uchycena ovládací páka (11), vyznačující se tím, že k pevné konzole (4) je kyvně uchycena kyvná konzola (5), v níž je usazena osaí kulis! (8)J.
2. 2. Mechanické vibráto podle nároku ly, vyznačující se tí m, ž e na osej kulis/^ jsou otočně uchyceny jedním svým ramenem kloubová kulisa A (6) a kloubová kulisa B (7) a na ose |kulis)je také otočně uchycen zámek kulis (9), který má na jedné straně rameno zámku (10), přičemž kloubová kulisa A (6) je svým druhým ramenem otočně uchycena k pevné konzole (4) a kloubová kulisa B (7) je svým druhým ramenem otočně uchycena k rámu (18).
3. 3. Mechanické vibrato podle nároku 1^, vyznačující se tím že ovládací páka (11) má na svém spodním konci nástavec páky (13) s kolíkem (14), kterým se opírá o rameno zámku (10).
4. 4. Mechanické vibráto podle nároku 2», vyznačující se tím, že kloubová kulisa A (6) i kloubová kulisa B (7) se skládají každá ze dvou ramen, která jsou spolu vždy na jednom konci otočně spojena.