CZ301847B6

CZ301847B6 - Kovový rám klavíru a zpusob jeho zhotovení

Info

Publication number: CZ301847B6
Application number: CZ20090349A
Authority: CZ
Inventors: Podlipný@Jirí
Original assignee: Petrof, Spol. S R. O.
Priority date: 2009-05-29
Filing date: 2009-05-29
Publication date: 2010-07-07
Also published as: CZ2009349A3

Abstract

Kovový rám klavíru, tvorený kolícníkovou cástí a lemem rámu, které jsou ruznobežnými žebry, a to basovým okrajovým, basovým, stredovým a diskantovým, propojeny se závesy, a to s basovým závesem a se stredovým a diskantovým závesem, které tvorí jedno teleso, má basové okrajové žebro (3) ke kolícníkové cásti (1) položeno v podstate v pravém úhlu, a to svým koncem prechází do lemu (2), rám je opatren prícným nosníkem (10), který je propojen jednak s basovým okrajovým žebrem (3) a s telesem stredového závesu (7) a diskantového závesu (8), a to v podstate v polovine jejich délky, a rovnež je propojen s lemem (2), pricemž do prícného nosníku (10) je zaústeno basové žebro (4) i stredové žebro (5). Pri zpusobu zhotovení kovového rámu se z ocelové desky o tlouštce 60 až 90 mm laserem nejprve vyrízne pudorysný tvar rámu, tj. kolícníková cást, závesy, nosník, lem a žebra, nacež se na NC frézovacích a vyvrtávacích strojích vytvorí konecný tvar a následne se provede povrchová úprava.

Description

Kovový rám klavíru a způsob jeho zhotovení

Oblast techniky

Vynález se týká kovového rámu horizontálního klavíru tvořeného kolíčníkovou částí a lemem rámu, které jsou žebry - basovým okrajovým, basovým, středovým a diskantovým - propojeny se závěsy - se středovým a diskantovým, které tvoří jedno těleso, a s basovým.

io

Dosavadní stav techniky

Rám tvoří důležitou součást klavíru, spolu s dřevěnou kostrou nese tah strun, který může činit až 20 t. Rámy kvalitních klavírů jsou zhotoveny z litiny, méně často z ocelolitiny. Během vývoje i? horizontálního klavíru od poloviny 19, stol se ustálil tvar rámu, který je obvykle tvořen kolíčníkovou částí a lemem rámu, které jsou žebry - okrajovým basovým, basovým, středovým a diskantovým - propojeny se závěsy - se středovým a diskantovým závěsem, které tvoří jedno těleso, a s basovým závěsem.

Předpokládalo se, že tento tvar nejlépe odolává namáhání vyvolanému tahem strun. Nicméně ke zvýšení tuhosti rámu byla navržena různá opatření. Jedná se o drobné konstrukční úpravy, kam lze zařadit řešení podle spisu JP 10187143, v němž se navrhuje vyhnutí některých žeber směrem dolů, což umožní při zvýšení tuhosti rámu rozšířit ozvučné otvory v něm.

Výraznějším zásahem do konstrukce rámuje řešení podle JP 8241073. Podstatou řešení je, že se zde napětí od strun přenáší do čela dřevěné kostry klavíru třemi dolů směřujícími konzolami umístěnými za kolíěníkem. Rám klavíru, jak je znázorněn na obr. 8, má všechna 4 žebra, tj. diskantové, středové, basové i basové okrajové, rovnoběžná a nasazená kolmo na kolíčník. Je to konstrukce vhodná pro rovnoběžné vedení všech strun. Aby sí rám za těchto podmínek zachoval stabilitu, vyžaduje to masivní litinovou plochu na konci rámu, do níž přechází závěsová část a do níž ústí všechna žebra, včetně basového okrajového, a dále to vyžaduje přidání výztužného lomeného žebra vedeného podél kolíčníku.

Zcela zásadní inovaci představuje náhrada kovového rámu deskou z kompozitního materiálu podle US 4510837 nebo deskou sendvičového typu podle US 4377102. Tato převratná řešení však zatím nezaručují akustický výsledek srovnatelný s tradičními klavíry a proto se nevyskytují např. u koncertních křídel.

Prvky klasického kovového rámu jsou v důsledku tahu strun při jejich naladění namáhány na vzpěr, ohyb a krůt. Rám z hlediska statiky představuje velmi složitý systém a teprve analýzy prováděné v poslední době na počítačích umožňují získat přesnou představu o druhu a průběhu napětí v konstrukci rámu a na základě toho navrhovat nové tvary rámu vzdorující namáhání, lépe odolávající deformaci a destrukci a umožňující stabilnější ladění. Právě to si klade za úkol předmětný rám klavíru podle vynálezu.

Podstata vynálezu

Uvedený úkol řeší kovový rám klavíru tvořený kolíčníkovou částí a lemem rámu, které jsou různoběžnými žebry, a to basovým okrajovým, basovým, středovým a diskantovým, propojeny se závěsy, a to s basovým závěsem a se středovým a diskantovým závěsem, které tvoří jedno těleso. Podstata rámu spočívá v tom, že basové okrajové žebro je ke kolíčníkové části položeno v podstatě v pravém úhlu a svým koncem přechází do lemu, rám je opatřen příčným nosníkem, který je propojen jednak s basovým okrajovým žebrem a s tělesem středového a diskantového závěsu, a to v podstatě v polovině jejich délky, a rovněž je propojen s lemem, přičemž do příčného nosníku je zaústěno basové žebro i středové žebro.

Aby se odkryla část rezonanční desky zakiytá širokou závěsovou částí rámu a tím otevřela cesta zvuku vycházejícímu z ozvučné desky, je výhodné, když basový závěs je s lemem propojen propojovacími žebry nahrazujícími basovou plochu rámu.

Z téhož důvodu je výhodné, když diskantový závěs je s lemem propojen propojovacími žebry nahrazujícími diskantovou plochu rámu.

Ke zvýšení tuhosti rámuje s výhodou kolíčníková část rámu opatřena vespod čelním žebrem.

Ke zvýšení tuhosti rámu rovněž přispěje, když je diskantový závěs podél zadního okraje opatřen výztužným žebrem.

Z hlediska tuhosti diskantové partie rámu se ukazuje jako výhodné, je-li kolíčníková část rámu žebrem provázána s kapitastem.

Ram s uvedenými znaky je s výhodou zhotoven z oceli.

Kovový rám klavíru se zhotoví tak, že se z ocelové desky o tloušťce 60 až 90 mm laserem nejprve vyřízne půdorysný tvar rámu, tj, kolíčníková část, závěsy, nosník, lem a žebra, Potom se na NC frézovacích a vyvrtávacích strojích vytvoří konečný tvar a následně se provede povrchová úprava.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález bude dále objasněn pomocí výkresů, kde obr. 1 až 3 představují výhodné provedení rámu klavíru podle vynálezu, a to obr. 1 v bočním pohledu a obr. 2 v půdorysu.

Příklady provedení vynálezu

Kovový rám horizontálního klavíru podle vynálezu je tvořen kolíčníkovou částí J. a lemem 2 rámu, které jsou žebry, tj. basovým okrajovým žebrem 3, basovým žebrem 4, středovým žebrem 5 a diskantovým žebrem 6, propojeny se závěsy, tj. se středovým závěsem 7 a diskantovým závěsem 8, které tvoří jedno těleso, a s basovým závěsem 9. Basové okrajové žebro 3 je na kolíČník i nasazeno v podstatě v pravém úhlu a svým koncem přechází do lemu 2. Rám je opatřen příčným nosníkem JO, který je propojen jednak s basovým okrajovým žebrem 3 a s tělesem středového závěsu 7 a diskantového závěsu 8, a to přibližně v polovině jejich délky. Příčný nosník JO je rovněž je propojen s lemem 2, přičemž do příčného nosníku JO je zaústěno basové žebro 4 i středové žebro 5. Basový závěs 9 je s lemem 2 propojen propojovacími žebry 11 nahrazujícími obvyklou basovou plochu rámu. Rovněž diskantový závěs 8 je s lemem 2 propojen propojovacími žebry JJ_, které nahrazují obvyklou diskantovou plochu rámu. Kolíčníková část ]_ je navíc opatřena vespod čelním žebrem 12 a diskantový závěs 8 je podél zadního okraje opatřen výztužným žebrem 13. V diskantové partii rámu je kolíčníková část 1 žebrem }4 provázána s kapitastem 15. Popsaný rám je zhotoven z konstrukční jakostní oceli, avšak v jiném provedení může být vytvořen i z litiny nebo z jiného kovového materiálu.

Rám klavíru vytvořený z oceli se zhotoví tak, že se z ocelové desky o tloušťce 60 až 90 mm laserem vyřízne půdorysný tvar rámu, tj. kolíčníková část, závěsy, nosník, lem a žebra, na NC frézovacích a vyvrtávacích strojích se vytvoří konečný tvar a potom se provede povrchová úprava.

-2*7VlU-r/ uu

Navržený tvar a materiál rámu jsou výsledkem statických a modálních analýz různých modelů a frekvenčního porovnání tuhosti jejich konstrukce. Pro navržení polohy žeber byla použita metoda topologické optimalizace. Hodnoty tuhosti nového rámu vzhledem k původní konstrukci vykazují 80% zvýšení.

Claims

10 PATENTOVÉ NÁROKY

1. Kovový rám klavíru tvořený kolíčníkovou částí a lemem rámu, které jsou různoběžnými žebry, a to basovým okrajovým, basovým, středovým a diskantovým, propojeny se závěsy, a to

15 s basovým závěsem a se středovým a diskantovým závěsem, které tvoří jedno těleso, vyznačující se t í m , že basové okrajové žebro (3) je ke kotrčníkové části (1) položeno v podstatě v pravém úhlu a svým koncem přechází do lemu (2), rám je opatřen příčným nosníkem (10), který je propojen jednak s basovým okrajovým žebrem (3) a s tělesem středového závěsu (7) a diskantového závěsu (8), a to v podstatě v polovině jejich délky, a rovněž je propojen s lemem

2o (2), přičemž do příčného nosníku (10) je zaústěno basové žebro (4) i středové žebro (5).

2. Kovový rám klavíru podle nároku 1,vyznačující se tím, že basový závěs (9) je s lemem (2) propojen propojovacími žebry (11).

25

3. Kovový rám klavíru podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že diskantový závěs (8) je s lemem (2) propojen propojovacími žebry (11).

4. Kovový rám klavíru podle nároků 1 až3, vyznačující se tím, žekolíčníkováčást (1) je opatřena vespod čelním žebrem (12).

5. Kovový rám klavíru podle nároků laž4, vyznačující se tím, že diskantový závěs (8) je podél zadního okraje opatřen výztužným žebrem (13).

6. Kovový rám klavíru podle nároků laž5, vyznačující se tím, že kolíčníková část

35 (1) je žebrem (14) provázána s kapitastem (15).

7. Kovový rám klavíru podle nároků 1 až 6, vyznačující se tím, že je zhotoven z oceli.

40 8. Způsob zhotovení kovového rámu klavíru, vyznačující se tím, že se z ocelové desky o tloušťce 60 až 90 mm laserem nejprve vyřízne půdorysný tvar rámu, tj. kolíčníková část, závěsy, nosník, lem a žebra, načež se na NC frézovacích a vyvrtávacích strojích vytvoří konečný tvar a následně se provede povrchová úprava.