FI120167B - Menetelmä soittimen valmistamiseksi ja soitin - Google Patents

Description

MENETELMÄ SOITTIMEN VALMISTAMISEKSI JA SOITIN

Keksinnön kohteena on menetelmä soittimen valmistamiseksi, jossa menetelmässä soitin muodostetaan yhdestä tai useammasta osasta ja joista osista ainakin osa valmistetaan muovimateriaaliseoksesta, joka sisältää termoplastista muovia. Keksinnön 5 kohteena on myös soitin, joka soitin on muodostettu yhdestä tai useammasta osasta ja joista osista ainakin osa on valmistettu muovimateriaaliseoksesta, jossa on termoplastista muovia.

Perinteisesti erilaisten puhallinsoittimien ja kitaroiden rungon muodostavat osat valmistetaan pääosin puusta. Puu on erinomainen materiaali ääniteknisesti ajatellen, 10 koska puu on painoonsa nähden erittäin jäykkää materiaalia ja sen värähtely ominaisuudet miellyttävät yleisesti ihmiskorvaa. Soinnin pituus on sopivan lyhyt, koska puu vaimentaa värähtelyjä sopivasti.

Puun ongelmia ovat sen työläs ja suhteellisen hidas työstettävyys valmiilta soitti-melta vaadittavan muototarkkuuden ja viimeistelyasteen (esim. haluttu pinnankar-15 heus) saavuttamiseksi. Lisäksi puussa olevien huokosten, syyrakenteen mahdollisten pihkataskujen ja muiden pintaan näkymättömien epätasaisuuksien haitalliset vaikutukset paljastuvat usein vasta valmista soitinta testattaessa. Epäedullisimmassa tilanteessa huomataan, että soittimen valmistukseen käytetty suuri työmäärä on mennyt hukkaan ja soitin joudutaan hylkäämään huonon sointinsa takia.

20 Käytössä puulla on myös hyvin kiusallisia ongelmia ilman kosteudesta aiheutuvasta turpoamisesta ja kutistumisesta (nk. kosteuselämisestä) johtuen. Kosteudesta aiheutuvat muutokset aiheuttavat ongelmia myös soittimeen viimeistelyssä, sillä puuhun joudutaan kiinnittämään ilman kosteuden vaikutuksesta muuttumattomia osia, esim. metallista valmistettuja nauhoja, virityskoneistoja jne. Edelleen puun ongelmana on 25 mm. se, että monet soittimien materiaaliksi hyvin sopivat puulajit ovat nykyään uhanalaisia. Esimerkiksi eebenpuu ja Brasilian ruusupuu ovat monissa maissa suojeltuja.

Puusoittimen ongelmia on yritetty välttää hyödyntämällä erilaisia muovi- ja kompo-siittivalmistustekniikoita. Soittimia ja niiden osia on valmistettu erilaisista muoveis-30 ta kuten esim. akryylista (PMMA) ja muista amorfisista muovilaaduista. Lisäksi tunnetaan menetelmä, jossa muovimateriaalina toimivaan termoplastiseen muoviin sekoitetaan luonnonkuituja, jolloin vältetään ainakin osa puusoittimiin liittyvistä epäkohdista. Tällainen menetelmä on tuotannon kannalta erinomainen, sillä näin 2 runko-osasta saadaan erittäin tasalaatuinen ja se saadaan suoraan lopulliseen muotoonsa ilman erillisiä viimeistelyvaiheita.

Termoplastisesta muovista ja luonnonkuidusta valmistettujen soittimien tai niiden osien paksuus on suhteellisen suuri ja menetelmä soveltuu erittäin hyvin suhteelli-5 sen paksujen soittimien tai niiden osien valmistamiseen, mutta sitä ei voida käyttää ohuiden rakenteiden valmistamiseen. Lisäksi menetelmä ja valmistaminen kestää suhteellisen kauan.

Keksinnön tarkoituksena on aikaansaada menetelmä soittimen tai sen osien valmistamiseksi, jolla poistetaan edellä mainittuja nykyisin tunnettuihin soittimien valio mistusmenetelmiin ja niillä valmistettuihin soittimiin liittyviä ongelmia. Erityisesti keksinnön tarkoituksena on tuoda esiin menetelmä, jolla voidaan valmistaa myös suhteellisen ohuita soittimia tai niiden osia tehokkaasti. Lisäksi keksinnön tarkoituksena on tuoda esiin soitin, jolla on hyvät resonanssiominaisuudet.

Keksinnön tarkoitus saavutetaan menetelmällä soittimen valmistamiseksi ja soitti-15 mella, joille on tunnusomaista se, mitä on esitetty patenttivaatimuksissa. Keksinnön mukaiselle menetelmälle on tunnusomaista se, että muovimateriaaliseokseen sekoitetaan liuskeisia tai kiteisiä luonnonmateriaaleja. Näitä sekoitetaan muovimateriaaliin riittävä määrä materiaaliseoksen lujuuden lisäämiseksi. Näin saadaan aikaan osia, jotka ovat aikaisempaa ohuempia. Esim. rumpuihin saadaan aikaisempaa 20 ohuempia runkoja. Tällä tavalla voidaan vaikuttaa rungon resonanssiin ja sitä kautta äänen väriin ja sustainiin. Lisäksi valmistus nopeutuu ja valmistusprosessi saadaan aikaisempaa teollisemmaksi ja edullisemmaksi sarjatuotannossa. Etuna on myös se, että mahdollistetaan muiden mekaanisten osien integrointi samasta materiaalista.

Keksinnön edullisessa lisäsovelluksessa liuskeisena tai kiteisenä luonnonmateriaali-25 na käytetään kivimateriaaleja. Nämä työstetään tarkoitukseen soveltuvalla tavalla haluttuun kokoon ja kivimateriaalista riippuen joko liuskeisiksi tai kidemäisiksi osiksi.

Keksinnön seuraavassa edullisessa lisäsovelluksessa kivimateriaaleina käytetään 30 edullisesti vuolukiveä, talkkikiveä, kalkkikiveä ja/tai graniittia. Kolme ensiksi mainittua ovat helposti työstettävissä esim. jauhamalla ja graniitista saadaan kovaa kivimateriaalia. Myös muita tarkoitukseen soveltuvia kivimateriaaleja voidaan käyttää menetelmässä. Menetelmässä voidaan käyttää yhtä, kahta tai useampaa kivimateriaalia.

3

Keksinnön edullisessa sovelluksessa materiaaliseokseen sekoitetaan luonnonkuituja. Tällainen muovi/kivimateriaali/luonnonkuitu-seoksella saadaan soittimeen tai sen osaan lisää hyvissä ominaisuuksia. Kivimateriaalilla saadaan riittävä jäykkyys ja lujuus ja luonnonkuidulla saadaan mm. säädetyksi ääniteknisiä ominaisuuksia.

5

Keksinnön seuraavassa edullisessa lisäsovelluksessa luonnonkuituina käytetään sel-lukuituja, hamppukuituja, pellavakuituja ja/tai sisalkuituja. Myös muita tarkoitukseen soveltuvia luonnonkuituja voidaan käyttää menetelmässä. Menetelmässä voidaan käyttää yhtä, kahta tai useampaa luonnonkuitua.

10

Keksinnön mukaiselle soittimelle on tunnusomaista se, että soitin tai sen osat on valmistettu termoplastisesta muovista, johon on sekoitettu liuskeisia tai kiteisiä luonnonmineraalej a.

15 Valmistusmenetelmänä käytetään menetelmää, joka soveltuu termoplastisten muovien työstöön ja osien valmistukseen termoplastisesta materiaalista. Tällaisia menetelmiä ovat mm. ruiskuvalu, rotaatiovalu ja ekstruusio ahtopuristus. Ruiskuvalamal-la tapahtuva valmistaminen lisää myös valmistajan vapautta muotoilla soitin tai sen osa haluamallaan tavalla ilman valmistuskustannusten merkittävää kasvamista.

20 Kivimateriaalin edullinen koko on noin 0,001 - 0,05 mm. Kivimateriaalin määrä painoprosenteissa vaihtelee eri sovelluksissa ja se voi olla esim. noin 20-60 painoprosenttia seoksen painosta.

Kun luonnonkuituja käytetään on niiden edullinen koko noin 0,003 - 50 mm. Luonnonkuitujen määrä painoprosenteissa vaihtelee eri sovelluksissa ja se voi olla noin 25 20-80 painoprosenttia seoksen painosta.

Soittimen materiaaliseoksessa on edullisesti noin 40-80 painoprosenttia muovimateriaalia ja 20-60 painoprosenttia kivimateriaaleja. Toisessa sovelluksessa soittimen materiaaliseoksessa on edullisesti 20-80 painoprosenttia muovimateriaalia ja vastaavasti kivimateriaalit ja luonnonkuidut yhdessä muodostavat lopun materiaalin.

30 Sopivia luonnonkuituja ovat esim. pellava, hamppu, siisal, puupohjaiset selluloosat, selluloosapohjaiset muuntokuidut (viskoosi). Sidosaineena toimivaa termoplastista muovia on eri sovelluksissa 20 - 80 painoprosenttia. Kivimateriaali ja luonnonkuidut sekoitetaan sidosaineeseen sen ollessa sulaa materiaalin valmistusvaiheessa. Termoplastiseen muovimateriaalin seostetut luonnonkuidut ovat edullisesti melko 35 lyhyitä (esim. n. 1-3 mm pituisia) luonnonkuitujen palasia. Edullisin luonnonkuitu- 4 jen pituus voi kuitenkin vaihdella soittimesta ja sidosaineena olevasta termoplastisesta muovista riippuen.

Sidosaineena eli matriisina käytetään erilaisia termoplastisia muoveja, kuten esim. polystyreeniä, muunnettuja polyolefiinejä (COC), akryylia tai puhtaita polyole-5 fiinejä (PP). Tehtyjen kokeiden perusteella soittimien osien sidosaineeksi sopivia termoplastisia muoveja ovat ainakin poly styreeni, polylaktidi, selluloosa-asetaatti, selluloosapropionaatti, syklopropeeni, metalloseenipolypropeeni tai me-talloseenipolyolefiini.

Oleellista soittimen valmistukseen käytettävissä muovimateriaaliseoksissa on se, et-10 tä siinä olevat luonnonkuidut ovat pehmeitä ja vetolujia ja että sidosaineena käytettävän termoplastisen muovin valulämpötila on mieluummin alle 240°C, jolloin luonnonkuidut eivät palaja säilyttävät hyvin ominaisuutensa.

Keksintöä ei rajata esitettyihin edullisiin sovelluksiin, vaan se voi vaihdella patenttivaatimusten muodostaman keksinnöllisen ajatuksen puitteissa.

Claims (10)

1. Menetelmä soittimen valmistamiseksi, jossa menetelmässä soitin muodostetaan yhdestä tai useammasta osasta (1, 2) ja joista osista ainakin osa valmistetaan muo- 5 vimateriaaliseoksesta, joka sisältää termoplastista muovia, tunnettu siitä, että muovimateriaaliseokseen sekoitetaan liuskeisia tai kiteisiä luonnonmateriaaleja.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että materi-aaliseokseen sekoitetaan luonnonkuituja. 10

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että liuskei-sena tai kiteisenä luonnonmateriaalina käytetään kivimateriaaleja.

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kivima- 15 teriaaleina käytetään vuolukiveä, talkkikiveä, kalkkikiveä ja/tai graniittia.

5. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että luonnonkuituina käytetään sellukuituja, hamppukuituja, pellavakuituja ja/tai sisalkuituja.

6. Soitin, joka soitin on muodostettu yhdestä tai useammasta osasta ja joista osista ainakin osa on valmistettu muovimateriaaliseoksesta, jossa on termoplastista muovia, tunnettu siitä, että soitin tai sen osat on valmistettu termoplastisesta muovista, johon on sekoitettu liuskeisia tai kiteisiä luonnonmineraaleja.

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen soitin, tunnettu siitä, että materiaa- liseokseen on sekoitettu luonnonkuituja.

8. Patenttivaatimuksen 6 mukainen soitin, tunnettu siitä, että liuskeisena tai kiteisenä luonnonmateriaalina on kivimateriaaleja. 30

9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen soitin, tunnettu siitä, että kivimateriaaleina on vuolukiveä, talkkikiveä, kalkkikiveä ja/tai graniittia.

10. Patenttivaatimuksen 6 mukainen soitin, tunnettu siitä, että luonnonkui-3 5 tuina on sellukuituj a, hamppukuituj a, pellavakuituj a j a/tai sisalkuituj a.