SE436455B - Resonansbotten for strenginstrument - Google Patents

Description

soo29s1-1 säkerställer en så liten dämpning på de på denna överförda svängningarna och härigenom säkerställer en ökning av ljudåter- givningen i hela det intressanta frekvensområdet, varvid den genom uppbyggnaden uppnådda dämpningsgraden kan påverkas.

Detta ändamål uppfylles medelst den i inledningen nämnda resonansbotten, som karakteriseras av att en metallplatta, före- trädesvis en stålplatta, i form av en hållfasthetsökande plåt med en elasticitetsmodul och en inre dämpning, som motsvarar ett stål med kvaliteten St 3Ä, på båda sidor över hela ytan är för- bunden med ett eller flera, parallellt med metallplattan löpan- de täckskikt av trä eller ett material med dämpningsegenskaper, som väsentligen motsvarar dämpningsegenskaperna för trä.

Visserligen har resonansbottnar föreslagits, vilka består fav ett skivformigt uppskummat plastmaterial med ringa tjocklek på ca 0,05-0,3 mm, som på båda sidor pålagts skikt av materiali med en högre elasticitetsmcdul, såsom trä eller glasfiberförstärkt plast, men med sådana resonansbottnar kan den genom det tunna skiktet av uppskummad plast betingade höga dämpningen icke uppnås en ökning av ljudåtergivningen över hela det intressanta frekvens- området. Den genom den nämnda skivformiga delen av uppskummad plast med ringa tjocklek betingade dämpningen låter sig inte hellex*förminskas ens genom de pålagda förstärkningsskikten av material med större tjocklek, såsom t.ex. trä eller glasfiber- förstärkt plast.

Till skillnad härifrån är vid ansökningsföremålet den på båda sidor täckta metallplattan den svängningsupptagande delen, vilken uppvisar en mycket liten dämpning och som endast i sådan utsträckning förses med de dämpande täckskikten, att en ljud- återgivning utan skarpa och utprägläde resonanser uppkommer vid enstaka frekvenser. Man kan således uppnå en optimal dämpning över hela det klangverkan påverkande frekvensområdet och också .påverka dämpningsgraden genom val av material liksom täck- skiktens uppbyggnad i beroende av den använda metallplattan.

Särskilt ändamålsenligt är att utforma täckskikten av ett flertal träskikt eller träplattor, varvid fiberriktningarna för angränsande träplattor löper i ungefär rät vinkel i förhållande till varandra. Härigenom undvikes ogynnsamma spänningsförhållan- den i resonansbotten.

De använda träskikten behöver därvid icke uppvisa samma kvalitet, som erfordras för framställning av resonansbottnar av 8002931-7 massivt granträ. Tvärtom kan träkvaliteter för täckskikten an- vändas, som står till förfogande i tillräckligt hög grad även i framtiden. " Istället för de nämnda träplattorna kan enligt en annan utföringsform av uppfinningen de på metallplattan anordnade täckskikten också bestå av en plastbeläggning, och särskilt av plastplattor eller plastlaminat i vilka angränsande skikt består av ungefär i rät vinkel mot varandra löpande fibrer. Därvid kan genom val av material respektive laminat erhållas varierande dämpningsegenskaper hos täckskikten.

För att uppnå en ytterligare förbättring av resonans- bottens ljudåtergívning är det tíllrådligt.att minska metall- plattans böjstyvhet i kantomrâdet i förhållande till metallplat- tans mellersta del genom in- eller urstansningar i kantzonerna eller genom anordnandet av falsar längs kanterna. Härigenom för- bättras resonansbottens svängningsförmåga och därigenom skapas gynnsamma förutsättningar för svängningsöverföringen.

För uppnående av den ovannämnda, varierande böjstyvheten i resonansbottens kantområde och mellanområde kan förutom de ovannämnda åtgärderna eller oberoende härav metallplattan i den mellersta delen utformas böjstyvare än i kantzonerna genom i täckskíkten insatta metall-, företrädesvis stålband. Dylika stålband kommer företrädesvis till användning, när en mycket tunn metallplatta användes, vars böjstyvhet i mittomrâdet på detbeskrivna sättet förhöjes utan större kostnad.

Hetallplattans tjocklek utformas företrädesvis väsentligt mindre än täckskiktens tjocklek, varvid förhållandet mellan metallplattans tjocklek och täckskiktens tjocklek företrädesvis är ca 1:3-1:6 och metallplattan uppvisar en tjocklek på ca 0,5- 1,5 mm. Nämnda dimensioner har visat sig särskilt gynnsamma för metallplattor i form av ett av stål bestående hållfasthetsbleck med kvaliteten St 50.

På ritningarna visas utföringsexempel av uppfinningen i schematisk form, varvid fig. 1 visar ett schematiskt längdsnitt genom ett pianos bakre del, fíg. 2 visar en perspektivisk och delvis snittad utföringsform av resonansbotten enligt uppfin- ningen, fig. 3 visar en annan utformning av resonansbotten i samma vy som i fig. 2, fig. 4 visar en planvy av ytterligare en utföringsform av resonansbotten, fig. 5 visar ett snitt längs snittlinjen V-V i fig. H, fig. 6 är en planvy liknande den i __. f, .,_.V ...ø-.h .- .-.».-.- 8002931-'7 fig. H av en annan utföringsform, fig. 7 visar ett snitt längs linjen VII-VII i fig. 6, och fig. 8 är ett deltvärsnítt genom en resonansbotten med tillhörande stall.

I fig. 1, som återger principen för ett pianos klangkropp, betecknas gjutjärnsramen med 1, vilken såsom bekant är ring- formigt sluten och vars omslutna öppning överspännes av strängar- na 2. Strängarna är vid sin ena ände fastsatta på stämskruvar 3, som genom öppningar i ramen 1 sträcker sig in i en stämstock H.

Strängarna 2 vilar mot ett stall 5, som är förbundet med resonansbotten 6, som stödes av en ram 7.

Anslaget på strängarna 2 sker medelst en hammare 8, som manövreras över en på rítningarna ej närmare visad mekanik.

Resonansbotten 6 utgör ett skivformigt element med för- hållandevis stor yta, som konventionellt framställes av utvalda, massiva brädor av granträ med en genomsnittlig tjocklek på 7-11 mm, med vertikalt stående årsringar.

Vid det nya utförandet av resonansbotten, som framgår av fig. 2-8, består denna av en metallplatta 9, företrädesvis en skiva av stålplåt i form av ett hållfasthetsökande bleck med en minsta kvalitet av St 3%, som på båda sidor över hela ytan är förbundet med ett eller flera täckskikt av trä eller ett material med dämpningsegenskaper, som väsentligen motsvarar dämpnings- egenskaperna för trä. _ - Vid den utföringsform som visas i fig. 2 är metallplattan 9 på de mot varandra vända sidorna förbunden med ett täckskikt 10 respektive 11, bestående av trä, vars masurriktning anges med pilar 12 och 13. Istället för nämnda täckskikt 10 och 11 av trä kan dessa bestå av en plast, exempelvis i form av en plast- skiva, vars dämpningsegenskaper väsentligen motsvarar träs dämpningsegenskaper. Därvid kommer plastmaterial som polyester eller'epoxiharts ifråga, vilka armerats genom inlagring av fibrer, såsom glas eller mineralfibrer. Armeringen skall vara sådan, att fiberriktningen motsvarar pilarna 12 och 13 i fig. 1. Tjockleken för täckskikten 10 och 11 beror därvid av dämp-1 ningsegenskaperna för det använda materialet liksom också av vilket material som väljes för metallplattan 9 för framställ- ning av resonansbotten. Å- ena sidan skall förhindras, att alltför skarpa resonanser uppstår särskilt för höga frekvenser och överföres genom ljudåtergivningen till luften, och å andra sidan skall dämpningen hållas inom sådana gränser, att inte 5 8902931 - '7 otydliga toner uppkommer.

Vid utföringsformen av resonansbotten enligt fig. 3 är metallplattan 9 på båda sidor täckt av två täckskikt 14 och 15, varvid även dessa skikt kan bestå av trä eller företrädesvis armerad plast. Fiberriktningen på angränsande täckskikt 14 och 15 anges återigen med pilar 16 respektive 17. Av figuren framgår att fiberriktningen för angränsande skikt förlöper ungefär i rät vinkel mot varandra. Anordnandet av två eller eventuellt också fler täckskikt på var sida av metallplattan 9 företagas, när en högre dämpning önskas eller när så påfordras genom metallplattans 9 egenskaper. Därvid kan man som täckskikt kombinera trä- och plastskikt.

Såväl vid utföringsformen enligt fíg. 2 som den enligt fig. 3 kan användas täckskikt av plastlaminat,där fiberrikt- ningen växlar från skikt till skikt.

Vid de beskrivna utföringsformerna av resonansbotten med den mellan täckskikten anordnade metallplattan bildar metall- plattan den egentliga klangbäraren respektive den svängninga- upptagande delen, under det att täckskikten övertar dämpníngs- skiktens funktion.

Då metallplattan, särskilt när den utgöres av en stålplatta i form av ett hällfasthetsökande bleck med en minsta kvalitet av St SU, har en mycket ringa dämpning, överföras praktiskt taget alla strängarnas svängningar, och särskilt också de högre frekvenserna, till luften under ökning av ljudåtergivningen.

Därvid kan skarpa resonanser uppträda, vilka dock genom de anordnade dämpningsskikten i önskad grad kan reduceras.

Genom resonansbottens sammansatta uppbyggnad med mellan- skiktet i form av metallplattan kan en förhöjd böjstyvhet resultera, som å ena sidan är önskvärd, då man härigenom icke behöver anordna förstärkningslister, men å andra sidan kan gsvängningsegenskaperna påverkas negativt. För att avhjälpa detta, kan enligt fig. 4 och 5 resonansbotten innanför sina fastsättningskanter, som fasthålles i en ram, förses med längs kanterna anordnade falsar 16, genom vika kantzonernas böjstyv- het reduceras. Pâ liknande sätt låter sig böjstyvheten enligt utföringsformerna som visas i fig. 6 och 7 reduceras genom in- eller urstansningar i kantomrâdet. I fig. 6 visas snittformiga urstansningar 17, som är anordnade på avstånd från kanterna i metallplattan 9. Istället för dylika in- eller urstansningar i 843132931 '-7 slitsform kan även andra urstansningar vara anordnade, exempel- vis långsträckta hål eller liknande. I fig. 6 och 7 visas vidare, att resonansbottens mellersta område genom extra metallband 18 respektive 19 kan förstärkas respektive förstyvas. Dylika band- förstärkningar kan användas, när en mycket tunn metallplatta 9 användes, vilken tillsammans med täckskikten ej säkerställer en tillräcklig böjstyvhet för resonansbotten.

I utföringsexemplet enligt fig. 8 och 7 är metallbanden 18 och 19 så anordnade på den med kantslitsar 17 försedda mefallplaffan s, att delar- inbäddade i de omedelbart intill metallplattan anslutande täckskikten 20 och 21, som kan bestå av trä eller plast på det i inledningen beskrivna sättet. För de yttre täckskikten 22 och 23 anges återigen genom pilarna 2U fiberriktningen, vilken löper vinkelrätt mot täckskiktens 20 och 21 fiberriktning. 1 För att överföra svängningarna från strängarna 2 omedelbart till den svängningsbärande delen i den nya resonansbotten, dvs. till metallplattan 9, kan enligt fig. 8 det strängarna 2 upp- bärande stallet 25 vara fastsatt omedelbart på metallplattan 9, varvid en limning eller klistring 26 och dessutom en fastsätt- ningsskruv 27 är anordnade för fastsättningen. I fíg. 8 antages, att det rör sig om en resonansbotten med den utföringsform som visas i fig. 2, dvs. att metallplattan 9 är anordnad mellan täckskikten 10 och 11. I täckskiktet 11 är anordnad en öppning för genomföring av stallet, liksom det i täckskiktet 10 är 'anordnad en öppning för fastsättningsskruven 27.

Vid den beskrivna nya utformningen uppnås inte bara ett mycket stort förhållande mellan elasticitetesmodul och tjocklek, utan en svängningsupptagande del användes, som uppvisar en mycket liten dämpning, vilken kan påverkas genom täckskikten för att åstadkomma en dämpningsökning, underdet att vid alla tidigare kända utformningar av resonansbottnar den svängninga- upptagande delen uppvisar en förhållandevis hög dämpning, som genom täckskikt icke kan reduceras utan endast ökas. Då dämp- ningen bestämmer spektrat av de svängningar, som kan överföras för ljudåtergivningen, är det helt klart att med den nya resonansbotten kan åstadkommas väsentligt gynnsammare-över- föringsförhållanden än som varit möjligt med de hittills kända utförandena.

Claims (8)

8020-2931 '-7 _ Patentkrav

1. Resonansbotten för stränginstrument, särskilt piano eller flygel, k ä n n e t e o k n a d av att en metallplatta (9), företrädesvis stålplatta, i form av ett hâllfasthets- ökande bleck med en elasticitetsmodul och en inre dämpning som motsvarar ett stål med kvaliteten St 34, på båda sidor över hela ytan är förbunden med ett eller flera, parallellt med metallplattan löpande, täckskikt (10,11; 14,15; 20-23) av trä eller ett material med dämpningsegenskaper, som väsentligen motsvarar dämpningsegenskaperna hos trä.

2. Resonansbotten enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att vid utformning av täckskikten av flera träskikt (lä, 15' respektive 20-23) är anordnade träplattor, och att fiberrikt- ningarna (17 respektive 24) för angränsande träplattor löper i väsentligen rät vinkel i förhållande till varandra.

3. Resonansbotten enligt krav 1, k ä n n e t e o k n a d av att de på metallplattan (9) anordnade täckskikten (12, 13; 14, 15) består av en plastbeläggning, särskilt av plastplattor eller plastlaminat, med i angränsande skikt väsentligen i rät vinkel mot varandra anordnade fibrer.

4. H. Resonansbotten enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a d av att metallplattans (9)'PÖjSfYVhet reducerats i kantområdet i förhållande till metallplattans mellersta del genom in- eller urstansningar (17) i kantzonerna eller genom anordnandet av falsar (16) längs kanterna.

5. Resonansbotten enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a d av att metallplattan (9) i den meller- sta delen är utformad mer böjstyv än i kantzonerna genom i _täckskikten (20, 21) insatta metallband (18, 19), företrädes- vis stälband.

6. Resonansbotten enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a d av att metallplattans (9) tjocklek är väsentligt mindre än täckskiktens (10, 11 respektive 1M, 15) tjocklek.

7. Resonansbotten enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k~n á d av att metallplattans (9) tjocklek förhåller sig till täckskiktens (10, 11 respektive 1H, 15) àoozssi-7 Q tjocklek som ungefär 1:3-1:6 och att metallplattan uppvisar en tjocklek på ca 0,5-1,5 mm.

8.._Resonansbotten enligt något .av föregående krav, k ä n n e t e c k n a d av att stallen '(25) går genom hål i täckskiktet eller täckskikteh (11 respektive 11+, 15) och an- ligger omedelbart mot metallplattan liksom är förbundna med metallplattan. ' ' _... ,.....- ._ -._~.- ---.-»v»~v---- --~---~ -v-v-»fi-.wu-.em-fi __. ávzw. --> .-.«-