WO2015172219A1 - Disposição construtiva introduzida em mecanismo para pianos verticais com ação gravitacional - Google Patents

Disposição construtiva introduzida em mecanismo para pianos verticais com ação gravitacional Download PDF

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WO2015172219A1
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counterweight
weight
piano
touch
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PCT/BR2015/050041
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Djalma PACHECO DE CARVALHO JÚNIOR
Original Assignee
Pacheco De Carvalho Júnior Djalma
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    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10C—PIANOS, HARPSICHORDS, SPINETS OR SIMILAR STRINGED MUSICAL INSTRUMENTS WITH ONE OR MORE KEYBOARDS
    • G10C1/00—General design of pianos, harpsichords, spinets or similar stringed musical instruments with one or more keyboards
    • G10C1/02—General design of pianos, harpsichords, spinets or similar stringed musical instruments with one or more keyboards of upright pianos
    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10C—PIANOS, HARPSICHORDS, SPINETS OR SIMILAR STRINGED MUSICAL INSTRUMENTS WITH ONE OR MORE KEYBOARDS
    • G10C3/00—Details or accessories
    • G10C3/16—Actions
    • G10C3/18—Hammers

Definitions

  • This device preserves the touch weight and the return weight of the mechanism while replacing the function of the nut spring and hammer pull tape.
  • the pianist does not find the resistance of the nut spring, as in the currently standardized mechanism, but the real feeling of lifting the weight of the hammer, thereby experiencing complete and perfect control throughout the path of the hammer. to the rope.
  • the return of the hammer occurs without any traction or pressure, solely by the force of gravity, giving the pianist the natural sensation of falling weight, ensuring even more accurate and faster repetition.
  • the counterweight added to the currently standardized mechanism also increases the impact force of the hammer against the string, increasing the sound power of the instrument without increasing the weight of the hammer.
  • the proposed system greatly simplifies the state of the art by eliminating the walnut spring (and its coupling cord) and the traction tape (and its coupling wire) from the hammer.
  • the hammer does not have the benefits of gravity (as occurs in a grand piano mechanism), requiring the aid of other mechanical components that simulate gravitational action, usually a resistance spring and a pull tape.
  • a spring offers some resistance that simulates the action of gravity, providing the sensation of "weight” that the hammer should pass to the performer; after the blow against the rope, this spring forces the hammer to return, which is further aided by a tape which in turn takes it backwards, taking it out of the inertia it assumes at the moment of the blow against the hammer. wake up.
  • the hammer artificially gains adequate "weight” to go and adequate "speed” to return, with sufficient time to arm itself for a new blow, especially when speaking of repeated notes, which occurs several times during a musical performance.
  • this artifice scenario makes the mechanism of the vertical pianos necessarily slower and the touch more artificial (as perceived). by the performer), thus causing great displeasure to those who are accustomed to playing grand pianos.
  • the presence of the spring (weight simulator) opens the possibility of unavoidable inequalities in the "weight” of hammers due to material fatigue (brass with possibly some other mixture), which may occur with the use of the instrument or even due to inclement weather.
  • Pancino proposes to install a counterweight in the head height (page 6, paragraph 26, and figure 4), such a hammer being redesigned to accommodate this modification, shown in figure 4 of the same document.
  • the idea object of the present utility model does not require modification in the mechanical geometry of the traditional mechanism, but only the elimination of a resistance spring and a tensile tape, which, in fact, represents a simplification.
  • the only counterweight proposed is a simple and small part, requiring only a coupling hole in the mechanism and, moreover, it needs no adjustment.
  • the present model aims to overcome the shortcomings of the state of the art and the great advantage of the mechanism presented here, in relation to the others, is that only with the strategic coupling of a properly sized single counterweight, the center of gravity of the hammer is displaced, operating exclusively with the force of gravity and thus eliminating the function of the weight simulator spring and the traction tape present in the state of the art.
  • the "touch weight” corresponds to the minimum weight required to lower the key and is able to guide it from its resting position until the moment the bayonet begins to escape (moment of escape - figure 15, below) ;
  • the “return weight”, in turn, is the maximum weight that the system can overcome to return alone from this point to its resting position.
  • the sense of touch in the sense of being lighter or heavier, is a combination of "touch weight” and the inertia of the engine's components when at rest (YUJI NAKAMURA, in “Controlling the Touchweight of the Upright Action - Part 2: Practice “, Piano Technicians Journal, February / 2015, Vol. 58 No. 2, p.22).
  • touch weight a combination of “touch weight” and the inertia of the engine's components when at rest
  • the key inertia at rest is less than that of a grand piano, there is sometimes a feeling that the touch of the verticals is very light, although their measurement in numbers, is within normal standards. In other words, due to different leverage, the key of an upright piano moves more easily, requiring less performer to be put into motion.
  • the impact force of the hammer against the rope which in practice is measured in grams, consists of the weight of the hammer plus the weight of its rod (Mário IGREC, in "Pianos Inside Out”, edited by Richard Lehnert , In Tune Press, 2013, p. 275). This sum of weights (hammer plus its stem) is therefore equivalent to the total weight hurled against the piano string at the moment of the blow. Therefore, theoretically, the greater this impact force, that is, the heavier the hammer, the greater the sound power produced by the rope, in spite of the increased inertia of this hammer at the moment of its return.
  • the great advantage offered by this invention is that the strategically positioned counterweight increases the impact force of the hammer, which is desirable.
  • Still another advantage of the present invention is that the counterweight does not require any adjustment or adjustment after installation in a productive headquarters and the materials that compose it (brass / iron) are not perishable, ensuring longevity and protection against weather and / or use.
  • this invention offers, and with enormous mechanical simplification: 1) substantial refinement of touch (as felt by the pianist); 2) faster response for repeated notes and 3) higher sound power for the instrument.
  • Figure 1 presents an overview of the mechanism incorporating the counterweight (11).
  • Figure 2 shows a detail view of the device that allows the hammer (5) (not shown) to return by gravitational force.
  • Figure 3 details the position of the counterweight.
  • Figure 4 illustrates the overview of the new configuration of the hammer-nut-nut assembly (5-10-13) incorporating the counterweight (11).
  • Figure 5 shows a front view of the counterweight (11) detailing the locking hole.
  • Figure 6 illustrates the counterweight (11) attached to the pin (13).
  • Figure 7 shows the counterweight (11) outside the system.
  • Figure 8 shows the installation position of the screw (14) on the body (8).
  • Figure 9 shows the actuation of the screw (14), free of interference from nearby components.
  • FIG. 11 shows an alternative device
  • Figure 12 illustrates the actuation of the limiter (17).
  • Figure 13 shows the limiter actuation
  • Figure 14 shows the relationship of the counterweight position (11) to the other components at rest.
  • Figure 15 illustrates the positional relationship of the mechanical components at the moment of bayonet escape (9).
  • Figure 16 shows the moment when the hammer-nut-nut (5-10-13) set is captured by the counter-hammer (12) after returning from impact against the rope.
  • Figure 17 is a geometric scheme for determining the ideal counterweight location (11).
  • Figures 1 (overview) and 2 (more detailed) show the profile of an upright piano engine embodying the idea proposed in this patent application, greatly simplifying the state of the art.
  • figure 2 is the counterweight (11) of the hammer
  • Figure 4 provides an overview of the new hammer-nut-nut assembly (5-10-13) configured (with counterweight incorporation [11]) to operate on gravitational force alone without the spring and its respective cord coupling as well as without the traction tape, both employed in the state of the art.
  • Figure 5 shows the counterweight (11) separated from its support (11a).
  • the splined end of the bracket (11a) is to be inserted into the upper part of the pin (13) while the other end is inserted into the counterweight hole (11), thus making up Figure 6, where the counterweight (11) is observed. ) already coupled to the lug (13) via the support (11a).
  • the counterweight (11) is cylindrical, made of brass, weighing approximately 4 grams and dimensions around 10 mm wide by 8 mm in diameter. Such measurements may vary, on the same piano, according to the size and weight of each type of hammer, obeying a gradation by section (low-mid-high), when applicable.
  • the bracket 11a made of cast iron, weighs approximately 2 grams about 2.5 mm thick. Bent 90 degrees at one end, approximately 15 mm from the fold, it engages the counterweight (11) as in Figure 7, with the other (striated) end inserted into the pin (13), making up what we see in Figure 6. .
  • Figure 8 shows the side view of the swing (8) showing the installation position of the screw (14) responsible for limiting the fall of the same swing (8) when the mechanism is removed from the piano for some repair.
  • said screw (14) occupies a space between the base of the spoon (15) and the axis (16a) of the flange (16) of the body (8), without any interference, as shown in Figure 9, as regards the twisting (adjustment) of the spoon (15) and the removal or replacement of the screw (16b) of the flange (16) of the weighing body (8).
  • Figure 11 offers an alternative to the screw (14). It is a limiter (17) made of wood, 5 mm wide, 2 mm thick and 4,5 mm wide. height. As with the stop screw (14), this alternative limiter (17), the performance of which is shown from other perspectives in Figures 12 and 13, does not interfere with the action or adjustment of the spoon (15), nor with the removal or placement. of the bolt (16b) of the flange (16) of the body (8).
  • FIGS 14, 15 and 16 sequentially depict the position and action of the counterweight (11) at the principal moments of its operation from rest
  • FIG 14 we have an overview of the mechanism at rest, showing the position of the counterweight (11) relative to the counter-hammer (12). Note that there is sufficient safe space between the counterweight (11) and the top of the counter hammer (12). Although the weighing body (8), with wear and tear (compression of materials), will slightly change its position when at rest, moving the counter-hammer (12) with it, this movement will be downward, and therefore never counterweight (11). and counter-hammer (12) will contact each other, since the hammer-nut-nut assembly (5-10-13) will always remain stationary.
  • the counterweight (11) is comfortably located between the base of the hammer shank (5a) (5) (not shown) and the top of the counter-hammer (12).
  • the counterweight installation point (C) shall form, with A and B, a right-angled triangle from two imaginary lines L1 and L2. , the intersection of which will at the same time form the right angle of said triangle and the point C (location point of the center of the counterweight [11]). So we have a right triangle where: the hypotenuse is segment AB, the first
  • collet is AC in L1, and the second collet is BC in L2.
  • the angle should be 50 ° and the angle ⁇ 40 °. Such angles determine the reference for the ideal positioning of the counterweight (11) within the mechanical system.
  • angles may vary slightly within a small tolerance.
  • the angle may be 53 ° and in this case the angle ⁇ must be 37 °, thereby preserving the geometric figure of the right triangle (90 ° at the intersection of L1 and L2).
  • the position of the counterweight (11), corresponding to point C of figure 17, will always be just above the top of the counter-hammer (12), as already mentioned when analyzing and displaying the Figures 2, 3 and 14, for example.
  • This process for determining the ideal counterweight positioning (11) is the same for any size of the upright piano engine, whether large, medium or small, since a zoom effect on the engine will always have the same effect on the right triangle as well. .
  • the system also prevents the hammer (5) from fluttering against the rope (6) ("double tap") at very light touches, since the force of gravity will always exclude such a possibility.
  • This phenomenon in the state of the art, becomes present whenever the walnut spring (now eliminated) reaches very high fatigue, or even breaks down due to aging and / or corrosion of its material.

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Abstract

O presente pedido refere-se a um mecanismo, para utilização em pianos verticais, cujo martelo funciona exclusivamente com a força gravitacional, como num piano de cauda. Um novo dispositivo mecânico, a saber, um contrapeso estrategicamente posicionado, projetado para deslocar o centro gravitacional do martelo, é acoplado ao conjunto martelo-noz-nazeta por meio de um minúsculo orifício feito na nazeta do mesmo. Esse dispositivo, que preserva o peso de toque e o peso de retorno do mecanismo, ao mesmo tempo em que substitui a função da mola da noz e da fita de tração do martelo, oferece um toque mais realístico para o(a) pianista (na forma como é sentido pelo(a) executante), além da possibilidade de repetir notas com muito mais facilidade, rapidez e segurança. Por fim, o contrapeso adicionado ao mecanismo atualmente padronizado também aumenta a força do impacto do martelo contra a corda, aumentando a potência sonora do instrumento, sem aumento do peso desse martelo.

Description

"DISPOSIÇÃO CONSTRUTIVA INTRODUZIDA EM MECANISMO PARA PIANOS VERTICAIS COM AÇÃO GRAVITACIONAL"
CAMPO DE APLICAÇÃO
[001] O presente pedido refere-se a um mecanismo, para utilização em pianos verticais, cujo martelo funciona exclusivamente com a força gravitacional , como num piano de cauda. Um novo dispositivo mecânico, a saber, um contrapeso estrategicamente posicionado, projetado para deslocar o centro gravitacional do martelo, é acoplado ao conjunto martelo-noz-nazeta por meio de um minúsculo orifício feito na nazeta do mesmo.
[002] Esse dispositivo preserva o peso de toque e o peso de retorno do mecanismo, ao mesmo tempo em que substitui a função da mola da noz e da fita de tração do martelo. Desse modo, ao pressionar a tecla o pianista não encontra a resistência da mola da noz, como no mecanismo atualmente padronizado, mas a real sensação de estar levantando o peso do martelo, experimentando com isso completo e perfeito controle durante todo o trajeto do referido martelo até a corda .
[003] Por outro lado, o retorno do martelo ocorre sem nenhuma tração ou pressão, única e exclusivamente pela força da gravidade, oferecendo ao (à) pianista a sensação natural da caída de um peso, assegurando ainda uma repetição mais certa e mais rápida. Por fim, o contrapeso adicionado ao mecanismo atualmente padronizado também aumenta a força do impacto do martelo contra a corda, aumentando a potência sonora do instrumento, sem aumento do peso desse martelo. Com isto, além desse substancial aperfeiçoamento técnico, o sistema proposto simplifica muito o estado da técnica na medida em que elimina a mola da noz (e seu cordão de engate) e a fita de tração (e seu arame de engate) do martelo.
FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO
[004] No estado da técnica dos mecanismos dos pianos verticais, devido justamente à sua verticalização, o martelo não possui as benesses da gravidade (como ocorre num mecanismo de piano de cauda) , necessitando auxilio de outros componentes mecânicos que simulem a ação gravitacional , normalmente uma mola de resistência e uma fita de tração. Assim é que, durante o trajeto do martelo, indo da sua posição de repouso até a corda, uma mola oferece certa resistência que simula a ação da gravidade, fornecendo a sensação de "peso" que o martelo deveria passar ao executante; após o golpe contra a corda, referida mola força o retorno do martelo, que é ainda auxiliado por uma fita que, por sua vez, encarrega-se de puxá-lo para trás, tirando-o da inércia que assume no momento do golpe contra a corda. Assim, artificialmente o martelo ganha "peso" adequado para ir e "velocidade" adequada para retornar, com tempo suficiente de armar-se para novo golpe, sobretudo em se falando de notas repetidas, o que ocorre várias vezes durante uma execução musical .
[005] Destarte, em comparação com um mecanismo de piano de cauda, esse cenário de artifícios faz com que o mecanismo dos pianos verticais seja necessariamente mais lento e o toque mais artificial (da forma como é percebido pelo executante) , provocando por isso enorme desagrado àqueles que estão acostumados a tocar em pianos de cauda. Ademais, a presença da mola (simuladora do peso), como ocorre no estado da técnica, abre a possibilidade de inevitáveis desigualdades no "peso" dos martelos devido à fadiga do material (latão com eventualmente alguma outra mistura), que pode ocorrer com o uso do instrumento ou mesmo em decorrência de intempéries.
[006] O mesmo se pode dizer da longevidade das fitas de tração dos martelos, feitas de tecido natural ou artificial. Além de tais desvantagens, o enfraquecimento da mola da noz ou, em casos mais graves, a sua ruptura, torna o martelo hesitante em um toque muito leve {pianíssimo) , provocando o chamado "toque duplo".
DESCRIÇÃO DO ESTADO DA TÉCNICA
[007] Várias propostas já foram apresentadas no sentido de se melhorar a operação mecânica dos pianos verticais (para mais aproximá-los dos mecanismos de pianos de cauda) , tanto no sentido da velocidade de repetição de notas quanto no da procura de um toque mais realístico, capaz de passar ao executante a real sensação de estar levantando o peso de um martelo (sem a resistência de mola) , bem como a de senti-lo retornar como algo que simplesmente cai, sem que seja artificialmente empurrado (por um lado) e puxado (por outro) para sua posição de repouso.
[008] Nesse esteio, dentre as principais ideias patenteadas podemos destacar a de Darrell Fandrich, batizada de "Fandrich Vertical Action" (patente n. US5042354), também o mecanismo idealizado pelo fabricante Sauter (patente n. US854058) e, ainda, o de Cris Trivelas (patente n. US4896577) . Em todos esses sistemas, a intenção é criar condições, cada qual à sua maneira, de ser o mecanismo imediatamente rearmado para novo golpe, beneficiando justamente a execução de notas repetidas, constantemente solicitadas durante uma execução musical. Contudo, nenhuma dessas propostas explora realmente a ação da gravidade na operação do mecanismo, buscando-se o resultado por intermédio do emprego de molas.
[009] Paolo Pancino, inventor cujo pedido de patente está registrado sob n. US2013112060, propõe um sistema gravitacional para a ação do martelo, porém apresenta grandes diferenças perante o pedido aqui apresentado. Já de inicio, as diferenças podem ser constatadas tão somente pela observação das figuras. Com efeito, ao contrário da proposta aqui apresentada, a invenção de Pancino implica em substancial modificação no mecanismo tradicional. Com o intuito de explorar a ação gravitacional na operação mecânica, além de contrapesos instalados dentro da noz e nazeta, o referido inventor propõe o reposicionamento (na verdade, uma aproximação) do mecanismo em relação às cordas do piano (conforme descrito no documento competente à página 2, item 3, a distância entre o eixo do flange da noz e as cordas do piano é diminuída dos 50 mm padronizados para 38 mm - figuras 1 e 3), fazendo surgir, desse fato, prováveis interferências em relação a outras estruturas do instrumento
(abafadores, por exemplo), como admitido pelo próprio autor no referido documento à página 6, parágrafo 25. Por isso, alternativamente (ou seja, no caso de não modificação da posição do mecanismo devido aos problemas oferecidos) , para explorar a gravidade sobre a ação do martelo Pancino propõe a instalação de um contrapeso na altura da cabeça do mesmo (página 6, parágrafo 26, e figura 4), sendo, ainda, tal martelo redesenhado para poder acomodar essa modificação, demonstrada na figura 4 do mesmo documento.
[0010] Além disso tudo, e independente da alternativa adotada, um novo e complexo sistema de abafadores, de intrincado ajuste, é adicionado ao sistema tradicional do estado da técnica (figura 5b e 5c, do mesmo requerimento) .
[0011] Portanto, a invenção de Paolo Pancino não simplifica o mecanismo tradicional; ao contrário, a geometria mecânica é modificada e a ele são adicionados vários novos e complexos dispositivos e, por isso, uma variedade de problemas emergem desse cenário.
[0012] Por outro lado, a ideia objeto do presente modelo de utilidade não requer modificação na geometria mecânica do mecanismo tradicional, mas apenas a eliminação de uma mola de resistência e uma fita de tração, o que, de fato, representa uma simplificação. Ademais, o único contrapeso proposto é uma peça simples e pequena, requerendo tão somente um furo para acoplamento no mecanismo e, além de tudo, não precisa de nenhuma regulagem.
[0013] O desenho e local de instalação do mencionado contrapeso também são inteiramente diversos daqueles descritos por Pancino na figura 4 de seu requerimento.
OBJETIVO DA INVENÇÃO
[0014] O presente modelo visa contornar as deficiências do estado da técnica e a grande vantagem do mecanismo aqui apresentado, em relação aos demais, é que, apenas com o acoplamento estratégico de um único contrapeso adequadamente dimensionado, o centro de gravidade do martelo é deslocado, passando a funcionar exclusivamente com a força da gravidade e ainda eliminando, por conseguinte, a função da mola simuladora de peso e a fita de tração presentes no estado da técnica.
[0015] Cumpre ressaltar, ademais, que tal contrapeso, por si só, já fornece o "peso de toque" bem como o "peso de retorno" ideais para a mecânica do piano. Tecnicamente, o "peso de toque" corresponde ao peso mínimo necessário para abaixar a tecla, sendo capaz de conduzi-la da sua posição de repouso até o momento em que a baioneta inicia o seu escape (momento do escape - figura 15, adiante) ; o "peso de retorno", por sua vez, é o peso máximo que o sistema consegue vencer para retornar sozinho, desse referido ponto, à sua posição de repouso.
[0016] Tais medidas são tomadas sempre com o abafador aberto (sem ação) , ou seja, correspondem aos pesos necessários exclusivamente para a movimentação (ida e volta) do sistema martelo-noz-nazeta e que tradicionalmente variam de 45 a 55 gramas para o "peso de toque" (abaixamento da tecla) e 20 a 30 gramas para o "peso de retorno". De acordo com nossos experimentos, a gramatura apresentada por um mecanismo vertical no estado da técnica antes e depois da adição do contrapeso (e eliminadas a mola da noz e a fita de tração) se manteve a mesma, ou muito próxima disso, mas sempre dentro do intervalo estabelecido pelo padrão técnico mencionado (abaixamento = 45 a 55 gramas; retorno = 20 a 30 gramas) .
[0017] Já a sensação do toque, no sentido de ser mais leve ou mais pesado, é uma combinação entre o "peso de toque" e a inércia dos componentes do mecanismo quando em repouso (YUJI NAKAMURA, in "Controlling the Touchweight of the Upright Action - Part 2: Practice", Piano Technicians Journal, fevereiro/2015, vol. 58 n° . 2, p.22) . Considerando que, nos pianos verticais, a inércia da tecla, em repouso, é menor do que a de um piano de cauda, há por vezes, a sensação de que o toque dos verticais é muito leve, embora a sua medição, em números, esteja dentro dos padrões normais. Em outras palavras, devido a alavancagens diferentes, a tecla de um piano vertical movimenta-se mais facilmente, exigindo do executante menos esforço para ser colocada em movimento
(menor inércia) .
[0018] Entretanto, no sistema ora pleiteado, o deslocamento do ponto gravitacional do sistema martelo-noz- nazeta, graças ao posicionamento estratégico do contrapeso, modifica a alavancagem da tecla do piano vertical, equiparando-a à de um piano de cauda e, por isso, a sensação do toque, no sentido de ser mais leve ou mais pesado, será também equivalente àquela experimentada em um piano de cauda.
[0019] Ante o exposto, verifica-se que a adição desse contrapeso, eliminando-se a mola da noz e a fita de tração, cria, desse modo, um cenário mais realístico para o executante, que agora poderá sentir que está, simples e verdadeiramente, conduzindo um peso (martelo) em direção à corda (sentindo-o realmente como um peso e não como uma resistência de mola) e, por isso mesmo, dominá-lo perfeitamente durante toda a trajetória.
[0020] E quando o martelo retorna, com o relaxamento do dedo sobre a tecla que acabou de ser acionada, o executante pode agora senti-lo realmente cair. Além disso, o estratégico posicionamento do contrapeso, que se mantém fora do eixo de verticalidade máxima do martelo no momento do golpe contra a corda, deslocando assim o seu centro de gravidade, afasta o efeito da inércia sobre esse mesmo martelo, oferecendo, desta sorte, condições perfeitas para, graças à resposta física muito mais imediata e sempre certa da força da gravidade, uma repetição mais segura e mais rápida em comparação com aquela obtida no estado da técnica.
[0021] Além desses resultados, outro há que igualmente tem de ser analisado.
[0022] Desde que o piano foi inventado, os fabricantes têm se esforçado no sentido de fazer com que o golpe do martelo produza sons mais potentes, e assim o peso desse componente veio aumentando paulatinamente. Contudo, o fator que mais contribui para a inércia do mecanismo do piano como um todo é justamente o peso do martelo, sobretudo em um mecanismo vertical, onde tal fator colabora com mais de 80% de influência nesse resultado (YUJI NAKAMURA, in "Controlling the Touchweight of the Upright Action - Part 1: Analysis and Theory", Piano Technicians Journal, janeiro/2015, vol. 58 n° . 1, págs . 18 e 19) .
[0023] A força de impacto do martelo contra a corda que, na prática, é medida em gramas, compõe-se do peso do martelo mais o peso da sua haste (MÁRIO IGREC, in "Pianos Inside Out", edited by Richard Lehnert, In Tune Press, 2013, p. 275) . Essa soma de pesos (martelo mais sua haste) é, pois, equivalente ao peso total arremessado contra a corda do piano no momento do golpe. Por isso, teoricamente, quanto maior essa força de impacto, ou seja, quanto mais pesado for o martelo, maior a potência sonora produzida pela corda, em que pese o aumento da inércia desse martelo no momento do seu retorno .
[0024] Nesse ponto, a grande vantagem oferecida por esta invenção é que o contrapeso estrategicamente posicionado aumenta a força de impacto do martelo, o que é desejável
(pois que aumenta a potência do som produzido pelo piano) , sem contudo aumentar o peso desse martelo. Em outras palavras, maior potência sonora sem aumento de inércia no momento do retorno. E isso ocorre porque, à medida que o martelo inicia seu trajeto em direção à corda, o contrapeso, assim como o próprio martelo, vai ganhando velocidade e, no momento do impacto, somar-se-á ao primeiro, colaborando com um impacto mais efetivo contra a corda, sem aumentar, porém, a inércia no momento do retorno, uma vez que, no momento do impacto (verticalização máxima do martelo e sua haste) tal contrapeso encontrar-se-á fora desse eixo de verticalização, como já assinalado anteriormente.
[0025] Ainda outra vantagem da presente invenção é que o contrapeso não requer nenhum ajuste ou regulagem posterior à instalação feita em sede produtiva e os materiais que o compõem (latão/ferro) não são perecíveis, garantindo longevidade e proteção contra ação do tempo e/ou uso. Tais fatos, aliados à eliminação dos componentes já citados, conduzem ainda a uma baixa manutenção do maquinário do piano.
[0026] Em suma, esta invenção oferece, e com enorme simplificação mecânica: 1) substancial aperfeiçoamento do toque (assim como é sentido pelo (a) pianista); 2) resposta mais rápida para notas repetidas e 3) maior potência sonora para o instrumento.
[0027] Cumpre notar também que, no mecanismo ora proposto, a retirada ou colocação do martelo para algum reparo ou manutenção não exige nenhum procedimento especial ou diferente do usual, tornando-se até mesmo mais fácil, vez que não se faz mais necessário o desengate da fita de tração para tal procedimento. O mesmo se pode dizer da retirada ou colocação da báscula.
[0028] E já que, no estado da técnica, a fita de tração do martelo, agora suprimida, cumpria também a função secundária de limitar a descida da báscula quando da retirada do mecanismo, um pequeno parafuso é agora instalado na parte posterior ou traseira da báscula apenas para atuar como um limitador, evitando assim que a mesma caia exageradamente e dificulte a recolocação do mecanismo no piano. Tal parafuso não interfere no ajuste de outros componentes próximos, como colher e parafuso do flange da báscula, e não requer regulagem .
BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS
[0029] A figura 1 apresenta uma vista geral do mecanismo incorporando o contrapeso (11) .
[0030] A figura 2 apresenta uma vista em detalhe do dispositivo que permite que o martelo (5) (não mostrado) retorne por força gravitacional .
[0031] A figura 3 detalha a posição do contrapeso
(11) em relação ao topo do contramartelo (12) .
[0032] A figura 4 ilustra a visão geral da nova configuração do conjunto martelo-noz-nazeta (5-10-13), incorporando o contrapeso (11) .
[0033] A figura 5 apresenta uma vista frontal do contrapeso (11), detalhando o orifício de encaixe.
[0034] A figura 6 ilustra o contrapeso (11) fixo na nazeta (13) .
[0035] A figura 7 mostra o contrapeso (11) fora do sistema .
[0036] A figura 8 mostra a posição de instalação do parafuso (14) na báscula (8) .
[0037] A figura 9 mostra a atuação do parafuso (14), livre de interferências dos componentes próximos.
[0038] A figura 10 ilustra a atuação do parafuso
(14) após a retirada do mecanismo para manutenção.
[0039] A figura 11 mostra um dispositivo alternativo
(limitador [17]) para o parafuso (14) .
[0040] A figura 12 ilustra a atuação do limitador (17) .
[0041] A figura 13 mostra a atuação do limitador
(17) alternativo, de outra perspectiva.
[0042] A figura 14 mostra a relação da posição do contrapeso (11) em relação aos demais componentes, em repouso .
[0043] A figura 15 ilustra a relação posicionai dos componentes mecânicos no momento do escape da baioneta (9) .
[0044] A figura 16 mostra o momento em que o conjunto martelo-noz-nazeta (5-10-13) é capturado pelo contramartelo (12) após retornar do impacto contra a corda
(6) .
[0045] A figura 17 representa um esquema geométrico para determinação da localização ideal do contrapeso (11) .
DESCRIÇÃO DETALHADA DO INVENTO
[0046] As figuras 1 (panorama geral) e 2 (mais detalhada) mostram o perfil de um mecanismo de piano vertical incorporando a ideia proposta neste requerimento de patente, apresentando enorme simplificação em relação ao estado da técnica. Na figura 2 está o contrapeso (11) do martelo
(5) (não mostrado) e seu suporte (11a), os quais aparecem ainda em maior detalhe na figura 3, que mostra a posição dos mesmos em relação ao contramartelo (12), quando o mecanismo se encontra em repouso.
[0047] A figura 4 apresenta uma visão geral do novo conjunto martelo-noz-nazeta (5-10-13), configurado (com a incorporação do contrapeso [11]), para operar com base apenas na força gravitacional , sem a mola e seu respectivo cordão de engate, bem como sem a fita de tração, ambos empregados no estado da técnica.
[0048] A figura 5 mostra o contrapeso (11) separado de seu suporte (11a) . A extremidade estriada do suporte (11a) é para ser introduzida na parte superior da nazeta (13), enquanto a outra extremidade é introduzida no orifício do contrapeso (11), compondo, assim, a figura 6, onde se observa o contrapeso (11) já acoplado à nazeta (13) por intermédio do suporte (11a) .
[0049] Como se pode observar da figura 5, o contrapeso (11) é cilíndrico, feito de latão, com peso aproximado de 4 gramas e dimensões em torno de 10 mm de largura por 8 mm de diâmetro. Tais medidas poderão variar, no mesmo piano, de acordo com a dimensão e peso de cada tipo de martelo, obedecendo a uma gradação por seção (grave-médio- agudo) , quando for o caso.
[0050] O suporte (11a), fabricado em ferro fundido, pesa aproximadamente 2 gramas com cerca de 2,5 mm de espessura. Dobrado em 90 graus, em uma das extremidades, a aproximadamente 15 mm da dobra, acopla o contrapeso (11), como na figura 7, sendo a outra extremidade (estriada) introduzida na nazeta (13), compondo o que vemos na figura 6.
[0051] A figura 8 apresenta a vista lateral da báscula (8), mostrando a posição de instalação do parafuso (14) responsável por limitar a caída da mesma báscula (8) quando o mecanismo é retirado do piano para algum reparo. Note-se que referido parafuso (14) ocupa um espaço entre a base da colher (15) e o eixo (16a) do flange (16) da báscula (8), sem qualquer interferência, como se constata pela figura 9, no que concerne à torção (ajuste) da colher (15) e à retirada ou recolocação do parafuso (16b) do flange (16) da báscula ( 8 ) .
[0052] Se, por um lado, como se nota na figura 10, o parafuso (14) limita a caída da báscula (8) após a retirada do mecanismo do piano, evitando desse modo que a baioneta (9) trave embaixo do feltro (10a) da noz (10), por outro lado permite pequena folga entre o topo da baioneta (9) e o couro
(10b) da noz (10), necessária quando da compressão natural dos materiais resilientes do mecanismo, como feltro e couro, provenientes do desgaste natural devido ao uso do instrumento .
[0053] Assim é que a figura 10 nos oferece um panorama do que acontece quando o mecanismo é retirado do piano. Note-se que a tecla (7) está ausente (mecanismo fora do piano) , mas a baioneta (9) , graças à ação do parafuso
(14), não entrou para debaixo do feltro (10a) da noz (10), o que a faria travar naquela posição e, desse modo, dificultar ou mesmo impedir a recolocação do mecanismo no piano. Ao mesmo tempo, contudo, o parafuso (14) permite pequena mas imperativa folga, entre o topo da baioneta (9) e o couro
(10b) da noz (10) para acomodar a compressão dos materiais até que referida folga seja corrigida pelo técnico durante manutenção de rotina.
[0054] A figura 11 oferece uma alternativa para o parafuso (14) . Trata-se de um limitador (17) feito em madeira, com 5 mm de largura, 2 mm de espessura e 4,5 mm de altura. Como no caso do parafuso (14) de parada, esse limitador (17) alternativo, cuja atuação é mostrada de outras perspectivas nas figuras 12 e 13, não interfere com a ação ou ajuste da colher (15) e nem com a retirada ou colocação do parafuso (16b) do flange (16) da báscula (8) .
[0055] Mais adiante, as figuras 14, 15 e 16 retratam, em sequência, a posição e ação do contrapeso (11) nos principais momentos de sua operação, desde o repouso
(figura 14) até o retorno do martelo (5) (figura 16), passando pelo momento intermediário do escape da baioneta (9)
(figura 15) . Note-se que nenhum contato (ou obstáculo à movimentação) existe entre o contrapeso (11) e os componentes do mecanismo.
[0056] Assim é que na figura 14 temos uma visão geral do mecanismo em repouso, mostrando a posição do contrapeso (11) em relação ao contramartelo (12) . Observe-se que há espaço seguro e suficiente entre o contrapeso (11) e o topo do contramartelo (12) . Ainda que a báscula (8) , com o desgaste pelo uso (compressão de materiais), venha a alterar levemente sua posição quando em repouso, movimentando consigo o contramartelo (12), essa movimentação será para baixo, e portanto nunca contrapeso (11) e contramartelo (12) entrarão em contato, vez que o conjunto martelo-noz-nazeta (5-10-13) sempre restará estacionário.
[0057] Na figura 15 o martelo (5) (não mostrado) se encontra prestes a golpear a corda (6) (não mostrada) . Tal configuração, tecnicamente, é chamada de "momento de escape", que ocorre quando o martelo (5) está entre 2 e 3 mm da corda (6) e sofrerá, nesse ponto do movimento, o desengate da baioneta (9), tornando-se livre para golpear a corda (6) com o impulso que lhe resta.
[0058] Importante lembrar que tal impulso será, agora, maior em comparação com o estado da técnica, vez que o contrapeso (11), viajando igualmente na mesma direção, aumentará a força de impacto do martelo (5) contra a corda
(6) . Cumpre notar que, nesse "momento de escape", espaço suficiente e confortável é observado entre o contrapeso (11) e a régua (18) de encosto da haste (5a) do martelo (5) (não mostrado na figura 15), bem como entre referido contrapeso
(11) e o contramartelo (12) .
[0059] E assim percorridos, pelo impulso, os aproximadamente 2 mm finais, a haste (5a) do martelo (5) (não mostrado na figura 15) atinge o seu ponto de verticalização máxima (figura 15) . No estado da técnica, nesse momento quase nenhum favorecimento pode o martelo (5) auferir da força gravitacional , já que sua inclinação está por volta dos 3o, apenas, em relação à corda (6), exatamente verticalizada. Contudo, no sistema objeto deste requerimento, o contrapeso
(11) desloca o centro de gravidade do martelo (5), já que posicionado fora do eixo de verticalidade da haste (5a) do mesmo, e por isso responde imediatamente à ação da gravidade, oferecendo, destarte, condições perfeitas para uma repetição mais segura e mais rápida em comparação com aquela obtida no estado da técnica.
[0060] Após golpear a corda (6), agora sob uma força de impacto maior devido à contribuição do impulso auferido adicionalmente pelo contrapeso (11), o conjunto martelo-noz- nazeta (5-10-13), assim beneficiado pela ação gravitacional graças ao contrapeso (11), retorna e é apanhado no caminho pelo contramartelo (12), permanecendo nesta posição, observada na figura 16, até que o executante relaxe a tecla
(7) (não mostrada) golpeada, quando então todo o sistema assume, e agora muito mais prontamente, a posição para novo ataque ou, no caso de um relaxamento total da tecla (7) , o seu estado de repouso. E nesse momento em que o conjunto martelo-noz-nazeta (5-10-13) é capturado pelo contramartelo
(12) (figura 16), o contrapeso (11) encontra-se confortavelmente entre a base da régua (18) de encosto da haste (5a) do martelo (5) (não mostrado) e o topo do contramartelo (12) .
[0061] Por fim, necessário se faz uma análise acerca da posição ideal de instalação do contrapeso (11) no conjunto martelo-noz-nazeta (5-10-13), e esse panorama nos é trazido pela figura 17 (mecanismo em repouso) .
[0062] Uma vez estabelecidos, no projeto do fabricante do mecanismo, os pontos A e B1, o ponto de instalação do contrapeso (C) deve formar, com A e B, um triângulo retângulo a partir de duas linhas imaginárias LI e L2, cuja intersecção formará, ao mesmo tempo, o ângulo reto do referido triângulo e o ponto C (ponto de localização do centro do contrapeso [11]) . Temos, assim, um triângulo retângulo em que: a hipotenusa é o segmento AB, o primeiro
1 A = eixo (10c) da noz (10) ; B = ponto de inserção da haste (5a) na cabeça do martelo (5) - vide figura 1. cateto é AC em LI, e o segundo cateto é BC em L2. 0 ângulo deverá ter 50° e o ângulo β, 40°. Tais angulações determinam a referência para o posicionamento ideal do contrapeso (11) dentro do sistema mecânico.
[0063] Contudo, dependendo da configuração geral de um determinado mecanismo, tais ângulos podem variar ligeiramente dentro de uma pequena tolerância. Por exemplo, o ângulo pode ter 53° e, neste caso, o ângulo β deverá, obrigatoriamente, ter 37°, preservando-se, desse modo, a figura geométrica do triângulo retângulo (90° na intersecção de LI e L2) . Deste modo, em um mecanismo geometricamente bem configurado, a posição do contrapeso (11), que corresponde ao ponto C da figura 17, será sempre um pouco acima do topo do contramartelo (12), aliás como já mencionado quando da análise e visualização das figuras 2, 3 e 14, por exemplo. Esse processo para determinação do posicionamento ideal do contrapeso (11) é o mesmo para qualquer tamanho de mecanismo de piano vertical, seja grande, médio ou pequeno, vez que um efeito "zoom" no mecanismo terá sempre o mesmo efeito também no triângulo retângulo referido.
[0064] Desse modo, podemos dizer, metaforicamente e com a visualização geométrica da figura 17, que a baioneta
(9), ao ser impulsionada para cima faz girar, no ponto A
(eixo 10c da figura 1), o triângulo retângulo formado entre os pontos A, B e C, "levando-o" em direção à corda do piano.
[0065] Assim, ante todo o exposto, vemos que a desejada relação natural e realística entre o dedo do executante e o martelo do piano, bem como a rapidez na recomposição do cenário mecânico para um novo golpe (repetição de notas, bem como os chamados "tremolos") são, no sistema ora proposto, substancialmente maiores do que no mecanismo vertical tradicional, que funciona à custa de artifícios que simulam a ação da gravidade durante toda essa operação. Além disso, o contrapeso (11) aumenta a força de impacto do martelo (5) contra a corda (6) proporcionando, deste modo, maior potência sonora ao instrumento sem aumentar o peso propriamente dito do referido martelo, o que indese j avelmente aumentaria a inércia desse martelo no momento do retorno.
[0066] Secundariamente, o sistema também evita que o martelo (5) tremule contra a corda (6) ("duplo toque") nos toques muito leves, vez que a força da gravidade excluirá sempre tal possibilidade. Esse fenómeno, no estado da técnica, torna-se presente sempre que a mola da noz (agora eliminada) alcança uma fadiga muito alta, ou mesmo vem a romper-se pelo envelhecimento e/ou corrosão do seu material.
[0067] Importante, finalmente, frisar que todos esses resultados são alcançados por intermédio de um único dispositivo, que não requer regulagem, e que é facilmente acoplado ao mecanismo atualmente padronizado, proporcionando, ainda, significativa simplificação do estado da técnica, com a eliminação de quatro componentes, o que confere ao sistema alta consecução prática.

Claims

REIVINDICAÇÃO
1-"DISPOSIÇÃO CONSTRUTIVA INTRODUZIDA EM MECANISMO PARA PIANOS VERTICAIS COM AÇÃO GRAVITACIONAL" um mecanismo tradicional de funcionamento para pianos verticais, que compreende a tecla (7) que empurra a báscula (8) que por sua vez empurra a baioneta (9) contra a noz (10) fazendo-a girar sobre o eixo (10c) que faz o martelo (5) iniciar seu movimento em direção a corda (6) em seguida o martelo (5) é capturado pelo contra martelo (12) por intermédio da nazeta (13) , sendo que a dita disposição é caracterizada por apresentar uma nova configuração do conjunto martelo (5) noz (10) nazeta (13), onde o suporte (11a) em formato cilíndrico curvado ortogonalmente formando um ângulo de 90° em relação as duas extremidades do suporte (11a) sendo que uma das extremidades possui ranhuras que são introduzidas na nazeta (13) e a outra extremidade é acoplado ao contra peso (11) sendo que há um parafuso (14) responsável pelo limite mecânico da báscula (8) impedindo que a baioneta (9) trave embaixo do feltro (10a) .
2-"DISPOSIÇÃO CONSTRUTIVA INTRODUZIDA EM MECANISMO PARA PIANOS VERTICAIS COM AÇÃO GRAVITACIONAL", de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que em outra variante construtiva o parafuso (14) responsável pelo limite mecânico da báscula (8) pode ser substituído por um calço retangular ( 17 ) .
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