EP3822963B1

EP3822963B1 - Bauteil zur übertragung von akustischen wellen sowie verfahren zur herstellung eines bauteils zur übertragung akustischer wellen

Info

Publication number: EP3822963B1
Application number: EP19209330.0A
Authority: EP
Inventors: Moritz Stolpe; Michael Klosch-Trageser; Nik Huber; Clemens Huber
Original assignee: Heraeus Amloy Technologies GmbH
Current assignee: Heraeus Amloy Technologies GmbH
Priority date: 2019-11-15
Filing date: 2019-11-15
Publication date: 2024-01-03
Anticipated expiration: 2039-11-15
Also published as: EP3822963A1; WO2021094316A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Bauteil zur Übertragung von akustischen Wellen sowie ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Bauteils.
Bauteile zur Übertragung von akustischen Wellen, insbesondere für Saiteninstrumente und speziell für Gitarren, bieten derzeit, je nach Aufbau und Materialauswahl, ein charakteristisches Klangspektrum. Dies betrifft insbesondere Brückensysteme, Stege und/oder Tremolos für Saiteninstrumente.
Um dieses Klangspektrum für den Menschen hörbar auf individuelle Bedürfnisse oder Anforderung, beispielsweise des Spielers des Saiteninstruments, anzupassen, müssen oft Teile des Bauteils durch baugleiche Teile aus anderen Werkstoffen ersetzt werden. Grundsätzlich ist somit die Anpassung nur beschränkt möglich und mit einem hohen Aufwand verbunden.
So beschreibt die US 7 838 752 B2 beispielsweise eine Gitarrenbrücke, die mehrteilig ausgestaltet ist und bei der eine Einstellung von Klangparametern und Eigenschaften der zu übertragenden akustischen Wellen mittels einer geometrischen Verstellung der jeweiligen Komponenten der Brücker erzielt wird.
Aus der US 7 297 851 B2 ist eine Gitarrenbrücke zu entnehmen, bei der über Klammern und Einstellschrauben eine Anpassung der akustischen Eigenschaften, insbesondere eine Sustain-Einstellung erfolgt.
Die US 6 875 910 B2 beschreibt ebenfalls eine Gitarrenbrücke mit einer Feineinstellungsmöglichkeit für die einzelnen Saiten. Diese Einstellung erfolgt hierbei über Einstellschrauben, über die ein Haltemittel einer jeweiligen Saite bewegbar ist und somit eine Vorspannung der Saite entweder erhöht oder verringert.
In US 7 356 255 B1 wird ein Bauteil offenbart, das im Zusammenhang mit einem Saiteninstrument, nämlich einer Gitarre steht. Das beschriebene Bauteil dient zur Befestigung einer Gitarrensaite an einer Gitarre. Hierbei handelt es sich jeweils um ein einzelnes Bauteil, d.h., dass pro Gitarrensaite ein wie in US 7 356 255 B1 beschriebenes Bauteil zur Befestigung notwendig ist.
Aus Liquidmetal Technologies: "A Sound Decision - Liquidmetal alloy in Musical Instrument Applications" ist es bekannt, beispielsweise einen Gitarrensattel aus Liquidmetal LM 105 zu fertigen. Aufgrund eines angewandten Metallgussverfahrens können aufgrund der Materialwahl individuelle Formen eines Gitarrensattels hergestellt werden. Da Liquidmetal eine höhere Dichte als Kunststoff oder Knochen hat, wurden sieben 'Fenster' in den Liquidmetal-Sattel geschnitten, um einen aussagekräftigeren Vergleich mit herkömmlichen Satteln aus Kunststoff oder Knochen zu ermöglichen. Zwischen den 'Fenstern' wurde jeweils eine vertikale Stütze integriert, um einen ununterbrochenen Weg für die Übertragung der Schwingungsenergie von der Saite auf den Resonanzboden zu schaffen.
Aus dem Stand der Technik sind einteilige Gitarrenbrücken bekannt, bei denen durch die Variation des Materials das Klangspektrum aller Töne angepasst wird und beispielsweise keine individuelle Anpassung dahingehend ermöglicht ist, dass lediglich einzelne Töne, die durch das Bauteil übertragen werden, individualisiert sind. Die einteiligen Gitarrenbrücken stehen häufig in unterschiedlichen Materialien, wie beispielsweise Stahl, Messing, Titan oder Bronze zur Verfügung, da derartige Materialien eine klangbeeinflussende Wirkung aufweisen.
Somit ist eine Anpassung des Klangspektrums auf Kundenbedürfnisse und/oder -wünsche lediglich eingeschränkt möglich.
Ausgehende hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Bauteil zur Übertragung von akustischen Wellen anzugeben, das einfach und individuell auf Kundenbedürfnisse anpassbar ist. Ferner liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Bauteils anzugeben.
Mit Blick auf das Bauteil wird die Aufgabe erfindungsgemäß gelöst durch ein Bauteil mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Mit Blick auf das Verfahren wird die Aufgabe erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 7.
Bevorzugte Ausgestaltungen, Weiterbildungen sowie Varianten sind Gegenstand der Unteransprüche.
Die im Hinblick auf das Bauteil aufgeführten Vorteile und bevorzugten Ausgestaltungen sind sinngemäß auf das Verfahren zu übertragen und umgekehrt.
Konkret wird die auf das Bauteil gerichtete Aufgabe durch ein Bauteil zur Übertragung von akustischen Wellen zwischen einem ersten Körper und einem zweiten Körper gelöst. Hierbei handelt es sich um ein Bauteil für ein Saiteninstrument, nämlich um eine Gitarrenbrücke oder um einen Gitarrensteg oder um ein Tremolo für eine Gitarre.
Ferner weist das erfindungsgemäße Bauteil einen ersten Bereich, einen zweiten Bereich, einen dritten Bereich, einen vierten Bereich, einen fünften Bereich, einen sechsten Bereich und einen siebten Bereich auf. Die Bereiche (erster Bereich, zweiter Bereich, dritter Bereich, vierter Bereich, fünfter Bereich, sechster Bereich und siebter Bereich) sind hierbei miteinander verbunden. Unter miteinander verbunden wird im Sinne der vorliegenden Erfindung verstanden, dass die Bereiche entweder unmittelbar, also direkt miteinander verbunden oder mittelbar, also indirekt miteinander verbunden sind, um die akustischen Wellen zu übertragen.
Die Bereiche weisen zudem dasselbe Material auf, wobei die untereinander variierende Bauteildichten aufweisen. D. h. die Bauteildichten der Bereiche weisen unterschiedliche Werte auf. Die Bauteildichte kann aus mikroskopischer Sichtweise durch Einbringen von Poren variieren. Aus makroskopischer Sichtweise kann die Bauteildichte durch strukturelle Anpassung einer Geometrie des Bauteils, insbesondere in den unterschiedlichen Bereichen, variieren. Diese Variation dient dazu, dass zumindest eine akustische Eigenschaft der übertragenen akustischen Wellen angepasst oder anpassbar ist.
Im Sinne der vorliegenden Erfindung ist die Bauteildichte als Masse pro Volumen zu verstehen, das von einer Bauteilhülle des Bauteils umschlossen sein kann.
Unter der zumindest einen akustischen Eigenschaft der übertragenen akustischen Welle wird im Sinne der vorliegenden Erfindung speziell aber nicht ausschließlich z.B. das Frequenzspektrum, Sustain und/oder die Einschwingzeit (auch als "Attack Time" bezeichnet) verstanden.
Unter der Anpassung des Frequenzspektrums wird im Sinne der vorliegenden Erfindung verstanden, wie umfangreich das Bauteil das messbare Frequenzspektrum des ersten Körpers, insbesondere einer Gitarrensaite verändert.
Unter Sustain wird im Sinne der vorliegenden Erfindung das Ausklingverhalten eines Tons verstanden, also wie lange der Ton für den Menschen hörbar oder messbar klingt.
Unter der Einschwingzeit wird im Sinne der vorliegenden Erfindung verstanden, wie schnell ein Ton seinen maximalen Schallpegel erreicht.
Durch die Ausgestaltung des Bauteils mit sieben Bereichen sowie speziell durch die bereichsabhängige und unterschiedliche Bauteildichte, ist es somit ermöglicht, individuell zumindest eine oder mehrere der vorgenannten und weiterer nicht genannten akustischen Eigenschaften auf Bedürfnisse des Kunden anzupassen. Die Dichte des Materials, das beispielsweise ein Metall sein kann, der sieben Bereiche bleibt dabei im Wesentlichen unverändert. Das erfindungsgemäße Bauteil ermöglicht insgesamt eine verbesserte bzw. gezieltere Abstimmung eines Saiteninstruments beispielsweise in Bezug auf die Homogenität eines akustischen Parameters. Durch das Bauteil können auch Schwächen korrigiert bzw. kompensiert werden, die an einer anderen Stelle beispielsweise am ersten oder zweiten Körper entstehen. Im Vergleich zu der eingangs genannten Art der Anpassung, die im Wesentlichen lediglich als Anpassung der Intonation, also für das Stimmen einer Gitarrensaite erforderlich ist, verstanden wird, kann die erfindungsgemäße Anpassung des Bauteils somit individueller erfolgen. Die Anpassung des Bauteils kann durch Simulation des Schwingungsverhaltens des Bauteils erfolgen.
Das Bauteil ist monolithisch, also einstückig, ausgebildet. Hierdurch ist zum einen eine einfache Ausgestaltung des Bauteils ermöglicht und zum anderen wird hierdurch sichergestellt, dass die Übertragung der akustischen Wellen störungsfrei erfolgt und somit eine Klangqualität im Vergleich zu einem mehrteilig ausgebildeten Bauteil erhöht ist.
Die Bereiche weisen jeweils eine Hohlstruktur auf, wobei die Hohlstruktur der Bereiche unterschiedlich ist. Die Hohlstruktur bildet eine Wabenstruktur, die durch mehrere benachbarten, insbesondere angrenzende Hohlräume gebildet ist. Die Hohlräume im Bauteil können einzeln, d.h. voneinander getrennt, oder miteinander verbunden sein. Die Hohlräume können im Bauteil eingeschlossen oder nach außen offen sein. Wenn die Hohlräume im Bauteil eingeschlossen sind, können diese loses, nicht geschmolzenes oder gesintertes Pulver aufweisen. Somit kann die variierende Bauteildichte aufgrund von einer unterschiedlichen, intrinsischen geometrischen Ausgestaltung der beiden Bereiche erreicht werden.
Die Hohlstruktur des jeweiligen Bereichs kann eine hohe Steifigkeit bei geringer Masse aufweisen. Die hohe Steifigkeit bewirkt eine verbesserte Ankopplung des ersten Körpers, nämlich einer Gitarrensaite, an den zweiten Körper, nämlich einen Gitarrenkorpus. Geringere Massen haben den Vorteil, dass diese schneller in Schwingung versetzbar sind.
Weiterhin ist es möglich, dass Bereichsgruppen ausgebildet sind, die untereinander eine gleiche Bauteildichte aufweisen, die sich jedoch von der Bauteildichte einer anderen ausgebildeten Bereichsgruppe unterscheidet. So können beispielsweise eine erste Bereichsgruppe mit einer ersten Bauteildichte und eine zweite Bereichsgruppe mit einer zweiten Bauteildichte vorgesehen sein, wobei die erste Bauteildichte und die zweite Bauteildichte unterschiedlich sind.
Weiterhin alternativ oder ergänzend können die Bereiche einer Bereichsgruppe entweder direkt, also unmittelbar miteinander verbunden sein, oder alternativ hierzu indirekt, also mittelbar miteinander verbunden sein. Bei der mittelbaren Verbindung ist dann beispielsweise ein Bereich einer anderen Bereichsgruppe zwischen zwei Bereichen einer anderen Bereichsgruppe angeordnet. Grundsätzlich sind die oben beschriebenen Anordnungs- und Ausgestaltungsvarianten frei miteinander und ohne Beschränkung kombinierbar. Hierdurch ist es ermöglicht, nicht nur die Bauteildichte der einzelnen Bereiche, sondern auch die einzelnen Bereiche innerhalb des Bauteils zu variieren, um somit individuell auf akustische Bedürfnisse und/oder Anforderungen an das Bauteil einzugehen.
Der zweite Bereich, der dritte Bereich, der vierte Bereich, der fünfte Bereich, der sechste Bereich und der siebte Bereich weisen jeweils ein erstes Verbindungselement zur Aufnahme jeweils einer Saite auf. Bevorzugt sind mehrere Saiten mit unterschiedlichen Massen vorgesehen. Beispielsweise weist eine hohe Saite eine geringere Masse als eine tiefe Saite auf. Das erste Verbindungselement ist somit beispielsweise nach Art einer Kerbe ausgebildet, die die Saite aufnimmt und hält. In der Ausführungsform mit mehreren Bereichen weisen die mehreren Bereiche jeweils ein erstes Verbindungselement zur Aufnahme jeweils einer Saite auf.
In einer Ausführungsform weisen zumindest die Bereiche und vorzugsweise das gesamte Bauteil ein Metall auf. Speziell ist das gesamte Bauteil aus einem derartigen Metall monolithisch gebildet. Alternativ können jedoch auch unterschiedliche Materialien und Materialmischungen zur Ausbildung des Bauteils oder der unterschiedlichen Bereiche herangezogen werden. Konkret kann das Metall ein reines Metall, insbesondere ein Metall mit hoher Reinheit, oder eine Legierung sein. Das Metall kann Aluminium, Titan oder Messing sein.
In einer bevorzugten Weiterbildung ist das Metall ein metallisches Massivglas ("Bulk Metallic Glas - BMG"). Das metallische Massivglas kann auch als amorphes Metall bezeichnet werden. Derartige Materialien haben sich zur Ausbildung erfindungsgemäßer Bauteile, wie sie im Rahmen dieser Anmeldung beschrieben werden als vorteilhaft erwiesen.
Ebenfalls wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung eine Gitarre mit einem Bauteil beansprucht und offenbart, wobei es sich bei dem Bauteil um das vorstehend beschriebene Bauteil zur gezielten Übertragung von akustischen Wellen handelt.
Die auf das Verfahren gerichtet Aufgabe wird konkret durch ein Verfahren zur Herstellung eines Bauteils zur Übertragung von akustischen Wellen gelöst. Bei dem Verfahren handelt es sich um ein Verfahren zur Herstellung des vorstehend beschriebenen Bauteils.
Hierzu werden ein erster Bereich, ein zweiter Bereich, ein dritter Bereich, ein vierter Bereich, ein fünfter Bereich, ein sechster Bereich und ein siebter Bereich des Bauteils mit einem additiven Fertigungsverfahren hergestellt und mit zueinander variierende Bauteildichten ausgebildet.
Die Bereiche sind verbunden, sodass durch die variierenden Bauteildichten zumindest eine akustische Eigenschaft der übertragenen akustischen Wellen angepasst wird.
Hierbei wird das Bauteil monolithisch, also einstückig additiv, gefertigt. Durch die Ausgestaltung der Bereiche mit unterschiedlichen Bauteildichten, wird zumindest eine akustische Eigenschaft der übertragenen akustischen Wellen angepasst. Weiterhin werden die Bereiche und somit das gesamte Bauteil aus demselben Material gefertigt
Die unterschiedlichen Bauteildichten werden durch eine Ausbildung einer Hohlstruktur innerhalb der Bereiche eingestellt. Hierbei unterscheiden sich die Hohlstrukturen der Bereiche in ihren geometrischen Eigenschaften, um die unterschiedlichen Bauteildichten auszubilden.
Ergänzend hierzu können die unterschiedlichen Bauteildichten durch eine Anpassung von Prozessparametern, z.B.: der Temperatur während der additiven Fertigung eingestellt werden.
Bevorzugt wird das Bauteil mittels eines Strahlsinterns oder durch ein Strahlschmelzen hergestellt. Dabei kann das Bauteil durch ein selektives Lasersintern oder selektives Elektronenstrahlsintern hergestellt werden. Alternativ dazu kann das Bauteil durch ein selektives Laserschmelzen oder selektives Elektronenstrahlschmelzen hergestellt werden. Derartige Verfahren haben sich im Bereich der additiven Fertigung als vorteilhaft erwiesen, sodass somit auf herkömmliche und damit kostengünstige Herstellungsverfahren zurückgegriffen werden kann. Mit anderen Worten wird das Bauteil erfindungsgemäß mittels eines additiven Fertigungsverfahrens hergestellt.
Das Bauteil kann mittels eines selektiven Lasersinterns, eines selektiven Elektronenstrahlsinterns, eines selektiven Laserschmelzens oder selektiven Elektronenstrahlschmelzens hergestellt werden.
Generell arbeiten additive Fertigungsverfahren werkzeuglos und ohne Form. Das Volumen eines Objekts wird dabei schichtweise gemäß einem digitalen Computermodell aufgebaut. Auch metallische Formkörper lassen sich durch eine additive Fertigung herstellen. Beispielsweise erfolgt die additive Fertigung über ein Strahlschmelzen eines Metallpulvers, das als Pulverbettbasiertes Verfahren bezeichnet wird. Als Strahlquellen werden Laser- oder Elektronenstrahlen verwendet, die beim selektiven Laserstrahlschmelzen oder selektiven Elektronenstrahlschmelzen zum Einsatz kommen.
Beim selektiven Laserstrahlschmelzen wird der zu verarbeitende Werkstoff in Pulverform als dünne Schicht auf einer Grundplatte oder auf einer bereits zuvor abgeschiedenen Werkstoffschicht aufgebracht. Der pulverförmige Werkstoff wird mittels Laserstrahlung lokal teilweise oder vollständig geschmolzen und bildet nach der Erstarrung eine feste Materialschicht. Anschließend wird die Grundplatte um den Betrag einer Dicke der dünnen Schicht abgesenkt und anschließend erneut Pulver aufgetragen. Dieser Verfahrenszyklus wird solange wiederholt, bis der fertige Formkörper hergestellt ist. Beim selektiven Elektronenstrahlschmelzen erfolgt das lokale Aufschmelzen des Pulvers im Unterschied zum selektiven Laserstrahlschmelzen durch einen Elektronenstrahl.
Derartige Verfahren zur additiven Fertigung von metallischen Formkörpern, z.B. durch Laserstrahl- und Elektronenstrahlschmelzen von schichtweise aufgetragenem Metallpulver, sind beispielsweise in der Fachliteratur "Acta Materialia" (117 Auflage - 2016) auf den Seiten 371 bis 392 beschrieben.
Die Aufgabe kann ferner durch ein Verfahren zur additiven Fertigung eines erfindungsgemäßen Bauteils, insbesondere eines metallischen Formteils, gelöst werden. Das Verfahren umfasst dazu folgende Schritte:

a) Aufbringen eines pulverförmigen Materials, insbesondere Metalls, in Form einer Schicht auf einem Substrat auf eine Grundplatte. Die Grundplatte befindet sich vorzugsweise in einem für die Herstellung des Bauteils vorgesehenen Bauraum;
b) selektives Aufschmelzen oder selektives Sintern des pulverförmigen Materials in der aufgebrachten Schicht durch einen Laserstrahl oder einen Elektronenstrahl;
c) Erstarren des aufgeschmolzenen Materials. Das aufgeschmolzene Material kann dazu abgekühlt werden;
d) Aufbringen einer weiteren Schicht des pulverförmigen Materials, insbesondere Metalls, auf die zuvor aufgebrachte Schicht und das erstarrte Material der Schicht;
e) selektives Aufschmelzen oder selektives Sintern des pulverförmigen Materials in der weiteren Schicht durch den Laserstrahl oder den Elektronenstrahl;
f) Erstarren des aufgeschmolzenen Materials der weiteren Schicht;
g) Wiederholung der Schritte (d) - (g), bis das Bauteil, insbesondere das metallische Formteil fertiggestellt ist.

In Schritt b) kann das selektive Aufschmelzen des pulverförmigen Materials durch mindestens einen Laserstrahl erfolgen. Unter dem Begriff "selektiv" ist zu verstehen, dass im Rahmen des vorgenannten additiven Fertigungsverfahrens das Aufschmelzen des pulverförmigen Materials, insbesondere Metalls, auf Basis digitaler 3D-Daten des Bauteils nur in definierten, vorgegebenen Bereichen der Schicht stattfindet.
Zwischen Schritt b) und Schritt d) kann die Grundplatte bevorzugt um einen Betrag abgesenkt werden, der im Wesentlichen der Schichtdicke der aufgebrachten Pulverschicht entspricht. Diese Vorgehensweise im Rahmen des additiven Fertigungsverfahrens ist dem Fachmann allgemein bekannt.
Das Aufschmelzen oder Sintern kann mit sich ändernden Parametern während dem Bestrahlen der Schicht erfolgen. Derartige Parameter können beispielsweise eine variable Strahlungsenergie, eine Scangeschwindigkeit und/oder eine Liniendichte der Scans sein. Dadurch können unterschiedliche Bauteildichten, insbesondere auf mikroskopischer Ebene, innerhalb der Schicht erzeugt werden. Konkret kann durch ein Übereinanderstapeln von mehreren Materialschichten mit variierender Dichte das Bauteil mit Bereichen unterschiedlicher Bauteildichte ausgebildet werden. Die Bauteildichte kann mikroskopisch oder makroskopisch variieren. Das Bauteil kann eine Dichteänderung im mikroskopischen Größenbereich von mindestens 1 µm bis maximal 200 µm aufweisen. Diese kann aus der Einstellung entsprechender Scanparameter resultieren. Zusätzlich oder alternativ kann das Bauteil eine Dichteänderung im makroskopischen Größenbereich von größer oder gleich 0,5 mm, oder kleiner oder gleich 10 mm aufweisen. Dichteänderungen im makroskopischen Größenbereich können auch als Hohlstrukturen verstanden werden. Der Größenbereich kann auch mindestens 0,5 mm bis maximal 10 mm betragen.
Geeignete Partikelgrößen eines Metallpulvers im Rahmen eines additiven Fertigungsverfahrens sind dem Fachmann bekannt oder können gegebenenfalls durch Routineversuche bestimmt werden. Beispielsweise weist das pulverförmige Material eine Volumenverteilungssummenkurve mit Partikelgrößen im Bereich von 1 µm bis 200 µm auf. In einer bevorzugten Ausführungsform weist das pulverförmige Material eine Volumenverteilungssummenkurve mit einem d₁₀-Wert von mindestens 2 µm und einem d₉₀-Wert von maximal 150 µm auf. Die Partikelgrößenverteilung anhand einer Volumenverteilungssummenkurve wird durch Laserbeugung bestimmt. Das Pulver wird als Trockendispersion mittels Laserbeugungs-Partikelgrößenanalyse gemäß der Norm "ISO 13320:2009" vermessen, wobei anschließend aus den Messdaten die Volumenverteilungssummenkurve bestimmt werden kann. Aus der Volumenverteilungssummenkurve können gemäß der Norm "ISO 9276-2:2014" die Werte d₁₀ und d₉₀ errechnen werden. Hierbei bedeutet zum Beispiel der Wert "d₁₀", dass 10 Volumenprozent der Partikel einen Durchmesser unterhalb dieses Wertes aufweisen.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Diese zeigen in teilweise stark vereinfachter Darstellung:

Fig. 1: eine perspektivische Ansicht eines als Gitarrenbrücke ausgebildeten Bauteils nach dem Stand der Technik sowie
Fig. 2: eine perspektivische Ansicht eines als Gitarrenbrücke ausgebildeten erfindungsgemäßen Bauteils.

In den Figuren sind gleichwirkende Teile stets mit den gleichen Bezugszeichen dargestellt.
Das in Fig. 1 gezeigte Bauteil 2 ist als eine Gitarrenbrücke nach dem derzeitigen Stand der Technik ausgebildet. Das Bauteil 2 ist hierbei monolithisch, also einstückig ausgebildet und weist zumindest einen ersten Bereich 4 und einen zweiten Bereich 6 auf. Konkret weist das Bauteil 2 gemäß Fig. 1 zwei erste Bereiche 4 auf. Die unterschiedlichen Bereiche sind in Fig. 1 zur besseren Anschaulichkeit durch gestrichelte Linien voneinander getrennt.
Das Bauteil 2 nach dem Stand der Technik gemäß Fig. 1 ist als ein massives Bauteil 2 mit einer einheitlichen Bauteildichte gefertigt.
Ferner weist das Bauteil 2 und speziell der zweite Bereich 6 mehrere erste Verbindungselemente 8 zur Anordnung an einem ersten, nicht dargestellten Körper auf. Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 weist sechs erste Verbindungselemente 8 auf. Bei dem ersten Körper handelt es sich beispielsweise um eine Saite einer Gitarre, die mittels des z.B. als Kerbe ausgestalten ersten Verbindungselements 8 an dem Bauteil 2 angeordnet ist.
Weiterhin weist das Bauteil 2 und insbesondere die ersten Bereiche 4 im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 jeweils ein zweites Verbindungselement 10 zur Anordnung des Bauteils 2 an einem nicht dargestellten zweiten Körper, beispielsweise an einem Gitarrenkörper. Das zweite Verbindungselement 10 ist beispielsweise wie in Fig. 1 zu erkennen, nutförmig ausgebildet.
In Fig. 2 ist ein erfindungsgemäßes Bauteil 2 in einer perspektivischen Ansicht gezeigt. Analog zu dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 handelt es sich bei dem Bauteil 2 gemäß Fig. 2 ebenfalls um eine Gitarrenbrücke.
Das Bauteil 2 entspricht bezüglich seiner Grundform im Wesentlichen dem Bauteil 2 gemäß dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1.
Jedoch weist das Bauteil 2 gemäß Fig. 2 nicht nur zumindest einen ersten Bereich 4 und einen zweiten Bereich 6, sondern auch zumindest einen dritten Bereich 12 auf. Konkret weist das Bauteil 2 gemäß dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 zwei erste Bereiche 4, einen zweiten Bereich 6, einen dritten Bereich 12, sowie einen vierten Bereich 14, einen fünften Bereich 16, einen sechsten Bereich 18 und einen siebten Bereich 20 auf. Die Bereiche 4, 6, 12, 14, 16, 18, 20 sind zur besseren Verdeutlichung ebenfalls jeweils durch eine gestrichelte Linie voneinander getrennt.
Alle Bereiche 4, 6, 12, 14, 16, 18, 20 weisen jeweils eine Bauteildichte auf, die zueinander unterschiedlich sind. Somit weist im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 jeder Bereich 4, 6, 12, 14, 16, 18, 20 erfindungswesentlich eine andere Bauteildichte auf. Hierdurch ist es ermöglicht, durch die unterschiedliche Bauteildichte zumindest eine akustische Eigenschaft der zu übertragenden akustischen Wellen anzupassen.
Die unterschiedliche Bauteildichte ist dadurch erreicht, dass die Bereiche 6, 12, 14, 16, 18, 20 jeweils eine unterschiedliche Hohlstruktur 22 aufweisen. Die Hohlstruktur 22 bildet hierbei eine Wabenstruktur.
Das Bauteil 2 ist ferner mit einem additiven Fertigungsverfahren, zum Beispiel durch selektives Laserschmelzen, hergestellt, mit dem derartige Hohlstrukturen 22 auf eine einfache Weise herstellbar sind.
Ergänzend wird die bereichsweise variierende Bauteildichte durch eine Einstellung von Prozessparametern, beispielsweise der Temperatur oder der Verweildauer eines Bearbeitungsstrahls, während der Fertigung erreicht. Speziell wird ein Laser-SchmelzVerfahren oder ein Sinterprozess zur additiven Herstellung des Bauteils 2 herangezogen. Derartige Verfahren haben sich bezüglich ihrer Genauigkeit bei der Bauteilfertigung und der hohen Qualität der damit gefertigten Bauteile als vorteilhaft erwiesen.
Das Bauteil 2 gemäß Fig. 2 ist als Gitarrenbrücke zur Aufnahme von sechs Saiten ausgebildet. Dementsprechend weist jeder der Bereiche 6, 12, 14, 16, 18, 20 ein erstes Verbindungselement 8 auf. Dadurch, dass die Bauteildichte bereichsweise variiert werden kann, ist eine individuelle Anpassung zumindest einer akustischen Eigenschaft jeder der an dem als Gitarrenbrücke ausgebildeten Bauteils 2 angeordneten Saiten ermöglicht. Dies führt zu einem höheren Grad der Individualisierung von Bauteilen 2 zur Übertragung von akustischen Wellen.
Alternativ ist es auch möglich, dass die Bereiche 4, 6, 12, 14, 16, 18, 20 eine oder mehrere Bereichsgruppen bilden, die jeweils einen oder mehrere der Bereiche 4, 6, 12, 14, 16, 18, 20 enthalten. Hierbei ist es möglich, dass die Bereiche einer Bereichsgruppe die gleiche Bauteildichte aufweisen und sich somit lediglich die Bauteildichten der Bereichsgruppen unterscheiden. Die Bereiche einer Bereichsgruppe müssen hierbei nicht zwingend unmittelbar benachbart zueinander angeordnet sein. Vielmehr ist es möglich, dass zwischen zwei oder mehreren Bereichen einer Bereichsgruppe ein Bereich einer anderen Bereichsgruppe angeordnet ist.
Zweckdienlicher Weise weisen jedoch die beiden ersten Bereiche 4, von denen je einer endseitig an dem Bauteil 2 angeordnet ist, die gleiche Bauteildichte und/oder die höchste Bauteildichte der Bereiche 4, 6, 12, 14, 16, 18, 20 auf. Dies liegt darin begründet, dass das Bauteil 2 in und mit den beiden ersten Bereichen 4 an dem zweiten Körper angeordnet ist und somit resistent gegenüber mechanischen Belastungen sein muss. Alternativ oder ergänzend sind die beiden ersten Bereiche 4 auch massiv, also nicht mit einer Hohlstruktur 22 ausgebildet, um die mechanische Stabilität weiter zu erhöhen.
Die beschriebene Ausgestaltung des Bauteils 2 im Sinne der vorliegenden Beschreibung ist nicht auf eine Gitarrenbrücke beschränkt. Vielmehr ist die Ausgestaltung sinngemäß auch auf andere Bauteile, die akustische Wellen übertragen (müssen) sinngemäß übertragbar. So kann das Bauteil 2 beispielsweise auch als Gitarrensteg oder als Tremolo ausgebildet sein.

Bezugszeichenliste

2: Bauteil
4: erster Bereich
6: zweiter Bereich
8: erstes Verbindungselement
10: zweites Verbindungselement
12: dritter Bereich
14: vierter Bereich
16: fünfter Bereich
18: sechster Bereich
20: siebter Bereich
22: Hohlstruktur

Claims

Bauteil (2) für ein Saiteninstrument, nämlich eine Gitarrenbrücke oder ein Gitarrensteg oder ein Tremolo für eine Gitarre, mit einem ersten Bereich (4), einem zweiten Bereich (6) einem dritten Bereich (12), einem vierten Bereich (14), einem fünften Bereich (16), einem sechsten Bereich (18) und einem siebten Bereich (20) zur Übertragung von akustischen Wellen zwischen einem ersten Körper, der eine Gitarrensaite ist, und einem zweiten Körper, der ein Gitarrenkorpus ist, wobei der erste Bereich (4), der zweite Bereich (6), der dritte Bereich (12), der vierte Bereich (14), der fünfte Bereich (16), der sechste Bereich (18) und der siebte Bereich (20) dasselbe Material aufweisen und miteinander verbunden sind, zur Übertragung der akustischen Wellen untereinander, wobei das Bauteil (2) monolithisch ausgebildet ist,
wobei
der erste Bereich (4), der zweite Bereich (6), der dritte Bereich (12), der vierte Bereich (14), der fünfte Bereich (16), der sechste Bereich (18) und der siebte Bereich (20) zueinander variierende Bauteildichten ausbilden, sodass hierdurch zumindest eine akustische Eigenschaft der übertragenen akustischen Wellen angepasst oder anpassbar ist, wobei der zweite Bereich (6), der dritte Bereich (12), der vierte Bereich (14), der fünfte Bereich (16), der sechste Bereich (18) und der siebte Bereich (20) jeweils eine unterschiedliche Hohlstruktur (22), die eine Wabenstruktur bildet, aufweisen und wobei der zweite Bereich (6), der dritte Bereich (12), der vierte Bereich (14), der fünfte Bereich (16), der sechste Bereich (18) und der siebte Bereich (20) jeweils ein erstes Verbindungselement (8) zur Aufnahme jeweils einer Gitarrensaite aufweisen.
Bauteil (2) nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
zumindest der erste Bereich (4) eine Bereichsgruppe bildet, die zwei ersten Bereiche (4) enthält, welche die gleiche Bauteildichte aufweisen und von denen je einer endseitig an dem Bauteil (2) angeordnet ist, wobei die zwei ersten Bereiche (4) jeweils ein zweites Verbindungselement (10) zur Anordnung an dem zweiten Körper aufweisen.
Bauteil (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Bauteildichte des zumindest ersten Bereichs (4) größer ist als die Bauteildichte des zweiten Bereiches (6).
Bauteil (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
das gesamte Bauteil (2) aus einem Metall monolithisch gebildet ist.
Bauteil (2) nach dem vorhergehenden Anspruch,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Metall ein amorphes Metall ist.
Gitarre mit einem Bauteil (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
Verfahren zur Herstellung eines Bauteils (2) zur Übertragung von akustischen Wellen nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem:
ein erster Bereich (4), ein zweiter Bereich (6), ein dritter Bereich (12), ein vierter Bereich (14), ein fünfter Bereich (16), ein sechster Bereich (18) und ein siebter Bereich (20) des Bauteils (2) mit einem additiven Fertigungsverfahren hergestellt werden und mit zueinander variierende Bauteildichten ausgebildet werden wobei die Bereiche (4, 6, 12, 14, 16, 18, 20) verbunden sind, sodass durch die variierenden Bauteildichten zumindest eine akustische Eigenschaft der übertragenen akustischen Wellen angepasst wird.
Verfahren nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Herstellung mittels eines Strahlsinterns, insbesondere selektiven Lasersinterns oder selektiven Elektronenstrahlsinterns, oder eines Strahlschmelzens, insbesondere selektives Laserschmelzens oder selektiven Elektronenstrahlschmelzens erfolgt.