IT201800005499A1 - Uso di un polimero cristallino per la fabbricazione di corde per strumenti musicali e/o attrezzi sportivi - Google Patents

Description

Descrizione del brevetto per invenzione industriale avente titolo:

USO DI UN POLIMERO CRISTALLINO PER LA FABBRICAZIONE DI CORDE

PER STRUMENTI MUSICALI E/O ATTREZZI SPORTIVI

La presente invenzione concerne l’uso di un tecnopolimero cristallino termoplastico per la fabbricazione di corde tensionate quando applicate in strumenti musicali (quali chitarre, ukulele, bassi e così via) e/o attrezzi sportivi (quali racchetta da tennis, racchette da squash, da badminton e così via).

In aggiunta, l’invenzione qui descritta riguarda l’uso di un filo elementare (unico) continuo o di un filo composito composto da una pluralità di fili elementari continui come corda per strumenti musicali (cosiddetti “cordofoni”) e/o per attrezzi sportivi. S toricamente, le corde armoniche o corde musicali usate negli strumenti musicali sono realizzate in budello, un materiale di impiego millenario ottenuto dalla lavorazione del tratto intestinale degli animali, per esempio ovini (montoni, capre, agnelli) contraddistinto da un resa timbrica particolarmente brillante abbinata ad un’eccellente prontezza d’attacco.

Tale materiale naturale presenta costo elevato (in ragione del processo di manifattura con il quale è ottenuto, ancora prevalentemente manuale) e scarsa durate nel tempo e, pertanto, viene sempre più sostituito da materiali sintetici (tra i quali i cosiddetti “budelli sintetici”).

Per poter essere lavorati in modo appropriato ed adeguato per la fabbricazione di corde armoniche per cordofoni, i materiali sintetici devono possedere la caratteristica tecnica di essere estrudibili a caldo.

Più in dettaglio, le caratteristiche tecniche fondamentali che si ricercano in un nuovo materiale sintetico estrudibile a caldo per la fabbricazione di corde armoniche sono le seguenti:

- elevato carico di rottura, in modo tale da permettere alla corda di raggiungere l’intonazione richiesta quando installata sullo strumento musicale, evitando i rischi di un suo prematuro spezzamento;

- facilità di estrusione come monofilo (filo singolo elementare) non appena raggiunta la temperatura di fusione;

- ridotto assorbimento di umidità ambientale, in modo tale da permettere di fabbricare una corda armonica che non risenta degli sbalzi climatici riscontrabili in stabilimento e/o nell’ambiente esterno e mantenga l’accordatura voluta;

- elevato modulo di elasticità , adatto a assicurare una resa acustica ottimale. In modo particolare, la quantità di umidità assorbita da un dato materiale rappresenta una caratteristica tecnica notevolmente importante ed impattante nell’utilizzo di tale materiale in ambito musicale.

Infatti, l’assorbimento di umidità riduce l’elasticità della corda musicale, compromettendo le prestazioni acustiche della corda stessa.

Peraltro, tale sensibilità alla situazione igrometrica ambientale da parte del materiale impiegato in ambito musicale per fabbricare corde rende instabile l’accordatura di queste ultime, con la conseguenza pur sempre negativa di dover prevedere interventi di riaccordatura.

Tra i materiali sintetici estrudibili (e, dunque, termoplastici) attualmente impiegati per la fabbricazione di corde si annoverano le poliammidi alifatiche, generalmente note con il nome commerciale di nylon. In particolare, si distinguono sul mercato le varietà di nylon PA10, PA6,12 (commercialmente nota con il marchio registrato “Tynex”® della società statunitense DuPont) e PA12.

Le poliammidi abitualmente impiegate per la fabbricazione di corde per strumenti musicali (cordofoni) presentano tuttavia, in modo negativo, un valore di densità compreso tra 1,02 g/cm3 e 1,09 g/cm3.

Più di recente, per la fabbricazione di corde musicali è stato utilizzato anche il polivinilidenfluoruro (noto anche con l’acronimo di PVDF e denominato in gergo anche con il termine “carbon”), un elastomero parzialmente fluorurato ad elevate prestazioni, caratterizzato da buone caratteristiche di resistenza chimica agli acidi forti e agli ossidanti, elevata solubilità in solventi polari, resistenza ai raggi ultravioletti e campo di applicabilità termico: -40°C÷ 150°C.

Inoltre, per ciò che più interessa in questa sede, il PVDF possiede un’elevata densità (circa 1,78 g/cm3), superiore non solo a quella delle poliammidi per uso in ambito musicale ma anche a quella del budello naturale che presenta un valore di densità pari a circa 1,3 g/cm3.

L’elevata densità del PVDF (ovviamente in rapporto al budello ed al nylon) si traduce in una resa acustica particolarmente brillante ma svantaggiosamente contrassegnata da un timbro definibile come “metallico”, difficilmente conciliabile con i comuni criteri estetici di sonorità richiesti ad una corda musicale che, nella maggio parte dei casi, è realizzata in budello naturale (che, come detto, presenta purtroppo un elevato costo per il fatto di essere lavorato prettamente a mano per fabbricare le corde musicali).

Per quanto concerne, invece, le poliammidi, i loro parziali superiori sono meno ricchi ed i loro transitori iniziali sono meno pronti e più rumorosi.

Partendo, dunque, dalla consapevolezza dei suddetti inconvenienti di cui soffre lo stato attuale della tecnica qui considerata, la presente invenzione si propone di superare efficacemente tali inconvenienti.

In particolare, scopo primario dell’invenzione è identificare un materiale termoplastico alternativo le cui caratteristiche tecniche fondamentali ne permettano l’utilizzo per la fabbricazione di corde non solo musicali ma anche per attrezzi sportivi.

Altrimenti detto, scopo precipuo dell’invenzione è rendere disponibile un materiale termoplastico alternativo le cui proprietà tecniche rappresentino un ottimo compromesso di quelle dei materiali oggi disponibili ed utilizzati per la fabbricazione di corde per strumenti musicali e/o attrezzi sportivi.

È un ulteriore scopo dell’attuale invenzione indicare un materiale polimerico termoplastico e cristallino utile per la fabbricazione di corde armoniche per strumenti musicali e/o attrezzi sportivi che presenti caratteristiche tecniche migliorate rispetto ai materiali della tecnica nota ad esso equiparabili per impiego. E’ un non ultimo scopo dell’invenzione concretizzare materiale polimerico termoplastico e cristallino per la fabbricazione di corde armoniche per strumenti musicali e/o attrezzi sportivi che permetta di ottenere una resa acustica particolarmente brillante – tipica del budello – ed una maggiore stabilità alle variazioni climatiche ambientali rispetto ai materiali equivalenti di tipo noto.

Gli scopi detti vengono conseguiti tramite l’uso di un tecnopolimero cristallino termoplastico per la fabbricazione di corde per strumenti musicali (quali chitarre, ukulele, bassi e così via) e/o attrezzi sportivi (quali racchetta da tennis, racchette da squash, da badminton e così via) come alla rivendicazione 1 allegata, cui si rinvia per brevità espositiva.

Ulteriori caratteristiche operative di dettaglio del suddetto uso della presente invenzione sono riportate nelle relative rivendicazioni dipendenti.

Le suddette rivendicazioni, nel seguito specificatamente e concretamente definite, si intendono parte integrante della presente descrizione.

Vantaggiosamente, la presente invenzione prevede l’uso di catene polimeriche condensate di poliossimetilene (POM) per l’ottenimento di un filo elementare continuo o, in alternativa, di un filo composito composto da una pluralità di fili elementari continui, entrambi i fili essendo adatti alla fabbricazione di corde per strumenti musicali e/o attrezzi sportivi.

Particolarmente, il poliossimetilene (POM) è , come noto, un polimero cristallino (più precisamente semicristallino o 75-85% cristallino), costituito da catene in cui si ripetono un gruppo metilene e un atomo di ossigeno (questo blocco si chiama appunto “ossimetilene”), che fornisce una materia plastica di alta resistenza, a costo relativamente basso, presentante formula bruta o minima (CH2O)n e formula di struttura:

in cui n rappresenta un numero intero.

Altrettanto vantaggiosamente ai fini dell’invenzione, il poliossimetilene (POM) è un polimero cristallino che presenta punto di fusione piuttosto basso, pari a 175°C e basso assorbimento di umidità .

Gli scopi ed i vantaggi detti risulteranno maggiormente dalla descrizione che segue, relativa ad una preferita variante operativa dell’uso di un polimero cristallino per la fabbricazione di corde per strumenti musicali e/o attrezzi sportivi rivendicato in esclusiva dall’invenzione, data a titolo indicativo ed illustrativo, ma non limitativo.

Il POM (conosciuto anche come resina acetalica o poliacetalica, essendo il più noto membro della famiglia dei poliacetali, o come poliformaldeide) è un polimero termoplastico utilizzato nelle parti di precisione che richiedono elevata rigidità , basso coefficiente di attrito (e dunque ottime per le caratteristiche di frizione) ed eccellente stabilità dimensionale.

Partendo da questo stato dei fatti, il depositante la presente invenzione, nella costante ricerca di materiali alternativi altamente performanti e, al contempo, economici per la fabbricazione di corde per strumenti musicali e/o per attrezzi sportivi che contraddistingue da sempre la sua filosofia imprenditoriale, ha avuto vantaggiosamente modo di spingersi sino a dove il settore non si era mai addentrato e di sperimentare che il POM presenta inattese proprietà tecniche piuttosto interessanti che lo rendono sorprendentemente adatto allo scopo.

Ai fini dell’invenzione, il POM precedentemente introdotto e dettagliatamente descritto può essere utilizzato sia allo stato puro sia in combinazione con uno o più polimeri termoplastici ausiliari ad esso compatibili, quali per esempio politrimetilentereftalato (noto anche con l’acronimo di PTT).

Generalmente, il POM viene posto in commercio in sacchi di granuli e, quando opportunamente processato a caldo, può essere ottenuto in forma di singolo filo elementare continuo o filo composito composto da una pluralità di fili elementari e singoli.

Si precisa che con l’espressione “strumenti musicali” si intende tutti i tipi di strumenti musicali a corde esistenti sul mercato, come strumenti musicali a pizzico e ad arco.

Di converso, con l’espressione “attrezzi sportivi” si intende tutti gli attrezzi ad uso sportivo che sono provvisti di corde destinate a colpire una pallina come per esempio racchette da tennis, racchette da squash, racchette da badminton e, in talune rare soluzione, racchette da beach tennis.

Preferibilmente ma non necessariamente, i polimeri termoplastici ausiliari abbinati al POM comprendono pigmenti colorati e/o agenti di carica minerale.

In maniera vantaggiosa, dunque, il POM – in particolare sotto forma di fili elementari continui o fili compositi – è utilizzato per la fabbricazione di corde per strumenti musicali. Infatti, con una certa sorpresa (anche in funzione della consolidata consuetudine operativa seguita da anni dal settore in questione, orientata all’uso del budello e/o di nylon), il POM è stato identificato come materiale notevolmente più stabile del nylon ai cambiamenti di umidità dovuti non solo ai cambiamenti climatici.

Ugualmente vantaggiosamente, il POM presenta una densità di 1,41 g/cm3, di poco superiore a quella del budello (pari, come già visto sopra, a 1,31 g/cm3) così da diventarne un naturale sostituto.

Tale proprietà fisica del POM permette di fabbricare corde armoniche con proprietà acustiche che sono strettamente paragonabili o equiparabili a quelle delle corde acustiche fabbricate in materiale naturale (quale il budello), evitando però gli inconvenienti dovuti alla gestione ed alla manipolazione di tale materiale naturale di cui si è detto in precedenza, oltre ad un vantaggioso aumento della stabilità delle corde in POM rispetto a quella delle corde in materiale naturale. In maniera vantaggiosa, inoltre, i fili elementari (o singoli) continui o i fili compositi realizzati in POM ed utilizzati nella presente invenzione presentano un modulo di elasticità , in particolare longitudinale (o modulo di Young), ottimale per fabbricare una corda armonica.

Secondo la presente invenzione, il filo elementare continuo o il filo composito realizzato in POM è , altresì, impiegato come corda per attrezzi sportivi in genere, per esempio racchette da tennis, da elevata resistenza meccanica e durata.

Da un punto di vista operativo, il POM – puro o in combinazione con materiali polimerici termoplastici ausiliari ad esso compatibili – viene estruso in modo tale da ottenere un filo elementare (o singolo) continuo circolare, preferibilmente ma non esclusivamente con diametri variabili da pochi decimi di millimetro fino a circa 2 mm.

Per ottenere invece un filo composito, si accoppiano tra loro numerosi fili elementari continui realizzati in POM secondo quanto precedentemente specificato, preferibilmente un numero di fili elementari superiore a 50 e ancora più preferibilmente un numero di fili elementari compreso tra 50 e 250: i fili elementari vengono accoppiati l’uno all’altro tramite torsione per formare un filo composito (o multi-filo, in inglese comunemente definito come “yarn”).

A titolo preferito ma non vincolante, per ottenere un filo composito si utilizzano fili elementari (o singoli o semplici) che presentano diametro non superiore a qualche centesimo di millimetro.

Rimane inteso, tuttavia, che in altre varianti opzionali ed alternative dell’invenzione, il filo composito (o multi-filo) venga ottenuto senza eseguire la torsione dei fili elementari continui e/o che i fili elementari continui siano in numero superiore a 250 e/o che i fili elementari continui utilizzati per ottenere un filo composito presentino un diametro differente da quello appena specificato in riferimento ad una preferita variante dell’invenzione.

In funzione della descrizione appena fornita, si comprende, pertanto, che l’uso di un polimero cristallino per la fabbricazione di corde per strumenti musicali e/o attrezzi sportivi, oggetto della presente invenzione, raggiunge gli scopi e realizza i vantaggi precedentemente menzionati.

In particolare, l’uso di catene polimeriche condensate di poliossimetilene (POM) per l’ottenimento di un filo elementare continuo o di un filo composito composto da una pluralità di fili elementari continui consente di fabbricare con tali fili corde musicali dalla resa acustica più brillante e pronta rispetto a quella delle corde musicali della tecnica anteriore ad esse paragonabili per economicità , realizzate in nylon.

La densità caratteristica del POM, intermedia tra quella del nylon e del PVDF e sostanzialmente simile a quella del budello, consente di fabbricare corde musicali (o armoniche) dalla tonalità acusticamente più apprezzata o apprezzabile rispetto alla corde musicali realizzate in PVDF, specialmente per la mancanza del marcato suono metallico tipico delle corde in PVDF attualmente disponibili sul mercato. Vantaggiosamente, l’uso del POM per la fabbricazione di corde per strumenti musicali consente di ottenere appunto corde nelle quali il carico di rottura è nettamente superiore rispetto a quello associato alle corde della tecnica nota, realizzate in budello o in nylon (nella varietà PA6,16 ad esempio).

Ancora vantaggiosamente, il POM è un polimero termoplastico cristallino agevolmente estrudibile a caldo: ciò consente una velocizzazione ed una semplificazione del processo di ottenimento di fili elementari (mono-fili) o di fili compositi (multi-fili).

Altrettanto vantaggiosamente, le corde fabbricate usando l’insegnamento tecnico di base della presente invenzione, ossia tramite POM, presentano un modulo di elasticità ottimale il cui valore rimane sostanzialmente immune alle variazioni igrometriche e/o di temperatura dell’ambiente produttivo e/o dell’ambiente esterno, come accade invece negativamente con le corde fabbricate in nylon.

Un non ultimo vantaggio dell’invenzione è costituito dal fatto che le corde fabbricate con fili elementari continui o con fili compositi in POM in accordo con l’attuale invenzione presentano un estremamente ridotto assorbimento di umidità ambientale, sostanzialmente uguale a circa lo 0,3%, valore che se paragonato a quello delle corde (per ambito musicale e/o per ambito sportivo) dell’arte nota fabbricate in nylon, corrisponde ad un abbassamento del grado assorbimento di umidità pari al 90%.

Si evidenzia che mediante prove sperimentali e test di laboratorio effettuati dal richiedente, è stato possibile appurare che le corde fabbricate secondo gli usi della presente invenzione sono idonee ad essere installate in strumenti musicali a corde (cordofoni) e/o in attrezzi sportivi quali tipicamente racchette da tennis o da squash.

È chiaro, infine, che numerose altre varianti possono essere apportate all’uso del polimero cristallino termoplastico in esame (POM), senza per questo uscire dai principi di novità insiti nell’idea inventiva, così come è chiaro che, nella pratica attuazione dell’invenzione, i materiali, le forme e le dimensioni dei dettagli illustrati potranno essere qualsiasi, a seconda delle esigenze, e potranno essere sostituiti con altri tecnicamente equivalenti.

Claims (9)

1. RIVENDICAZIONI 1. Uso di catene polimeriche condensate di poliossimetilene (POM) per l’ottenimento di un filo elementare continuo o di un filo composito composto da una pluralità di fili elementari continui per la fabbricazione di corde per strumenti musicali e/o attrezzi sportivi.
2. 2. Uso come alla rivendicazione 1), caratterizzato dal fatto che detto poliossimetilene (POM) è presente allo stato puro.
3. 3. Uso come alla rivendicazione 1), caratterizzato dal fatto che detto poliossimetilene (POM) è presente in combinazione con uno o più polimeri termoplastici ausiliari ad esso compatibili.
4. 4. Uso come alla rivendicazione 3), caratterizzato dal fatto che detti polimeri termoplastici ausiliari comprendono politrimetilentereftalato (PTT).
5. 5. Uso come alla rivendicazione 3) o 4), caratterizzato dal fatto che detti polimeri termoplastici ausiliari comprendono pigmenti colorati e/o agenti di carica minerale.
6. 6. Uso di un filo elementare continuo o di un filo composito composto da una pluralità di fili elementari continui come una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, in qualità di corda per strumenti musicali (cordofoni).
7. 7. Uso come alla rivendicazione 8), caratterizzato dal fatto che detti strumentali musicali comprendono chitarre, arpe, violini, viole, bassi, contrabbassi, ukulele e similari.
8. 8. Uso di un filo elementare continuo o di un filo composito composto da una pluralità di fili elementari continui come una qualsiasi delle rivendicazioni da 1) a 5), in qualità di corda per attrezzi sportivi.
9. 9. Uso come alla rivendicazione 8), caratterizzato dal fatto che detti attrezzi sportivi comprendono racchette da tennis, racchette da squash e similari.