traktura mechaniczna - traktura połączeń

Każda klawiatura w organach sprzężona jest z konkretną wiatrownicą (czasem z kilkoma wiatrownicami). Przyporządkowanie to jest niezmienne i wynika z konstrukcji instrumentu. Organista grając na jednej z klawiatur może więc używać tylko tych głosów, które zamontowane zostały na wiatrownicy sterowanej tą klawiaturą. Ograniczenia tego pozwalają uniknąć tzw. połączenia (kopulacje); ogólne informacje o połączeniach można znaleźć na podstronie wprowadzającej w temat traktury. Połączenia są na ogół dość skomplikowanymi urządzeniami zbudowanymi z elementów typowych dla określonego typu traktury.
Mechaniczna traktura połączeń, podobnie jak mechaniczna traktura gry i rejestrowa, zbudowane są z różnego rodzaju abstraktów, dźwigni itp. Łączenie (kopulowanie) klawiatur jest niczym innym jak dołączaniem do wybranej klawiatury dodatkowych wiatrownic. Pamiętając o tym, że w trakturze mechanicznej całą pracę potrzebną do uchylenia odpowiedniego wentyla w wiatrownicy wykonuje osoba grająca na instrumencie, łatwo zauważyć, że dołączenie do klawiatury dodatkowych wiatrownic spowoduje wzrost obciążenia czasem już i tak opornie działających klawiszy. Problem ten jest odczuwalny zwłaszcza przy łączeniu ze sobą manuałów; przy połączeniach manuałów do pedału wzrost obciążenia nie jest tak dolegliwy (pokonywanie zwiększonych oporów na klawiaturze pedałowej nie stanowi bowiem większego problemu).

W organach występują połączenia mechaniczne dwojakiego rodzaju. Pierwszy z nich (spotykany głównie w starszych instrumentach) charakteryzuje się opadaniem klawiszy w kopulowanym manuale. W rozwiązaniu takim, połączenie klawiatur realizowane jest najczęściej przez bezpośrednie, mechaniczne sprzężenie samych klawiszy; naciśnięcie klawisza w jednej klawiaturze powoduje np. automatyczne pociągnięcie za sobą klawisza innej klawiatury - w ten sposób uruchomione zostają traktury gry obydwu klawiatur (układ taki zachowuje się tak jakby organista równocześnie naciskał odpowiadające sobie klawisze na obydwu połączonych manuałach). Takie rozwiązanie może stanowić pewne utrudnienie przy jednoczesnej grze na dwóch manuałach; np. przy włączonej kopulacji II/I organista grając jedną ręką na manuale I wywołuje automatyczne opadanie odpowiednich klawiszy w manuale II. Manuał II organista obsługuje drugą ręką i napotyka tutaj na niedogodność "uciekania klawiszy spod palców". Efekt ten nie występuje w kopulacjach drugiego typu. W konstrukcjach tego rodzaju klawisze dołączonego manuału nie opadają, ponieważ sprzęgane są tutaj ze sobą nie same klawisze, lecz dalsze elementy traktury. Oczywiście końcowy efekt brzmieniowy w obydwu przypadkach jest identyczny.


Rozważmy działanie najprostszych konstrukcyjnie kopulacji, tj. tych z opadającymi klawiszami.
Połączenie klawiatur realizowane jest tutaj poprzez łączenie odpowiednich klawiszy (łączyć można zarówno manuały między sobą, jak i manuały z pedałem).

połączenie hakowe

Ilustracja po prawej stronie przedstawia tzw. połączenie hakowe.(BO) Do klawiszy manuałów I i II przymocowane są haki w taki sposób, że wysunięcie górnego manuału (ManII) spowoduje zazębienie się haków i naciskany klawisz manuału I pociągnie za sobą klawisz manuału II.
Działanie tej konstrukcji przedstawiają poniższe animacje; oprócz samych klawiszy zamieszczono na nich również uproszczone traktury i wiatrownice. Pierwsza animacja ilustruje działanie układu przy wyłączonym kopulacji.

Manuały (ManI i ManII) wzajemnie położone są w taki sposób, że haki nie zazębiają się, zatem każda klawiatura działa oddzielnie i każda z nich steruje podłączoną do niej wiatrownicą (ManI steruje Wiatrownicą I, ManII - Wiatrownicą II).
Włączenie kopulacji ManII/ManI (manuał II do manuału I) pozwoli na korzystanie z obydwu wiatrownic przy grze na pierwszym manuale (animacja poniżej).

Manuał II w tym rozwiązaniu może być przesunięty o kilka milimetrów do przodu, co jest równoważne włączeniu kopulacji. Połączone manuały działają w ten sposób, że naciśnięcie klawisza w ManI powoduje automatyczne wciśnięcie odpowiadającego mu klawisza w ManII, co powoduje zadziałanie traktur gry obydwu klawiatur i uchylenie wentyli w obydwu wiatrownicach. ManII w dalszym ciągu działa samodzielnie i steruje wentylami tylko w II wiatrownicy. Wyraźnie widać więc, że połączenie działa tylko w jedną stronę, tzn. połączenie ManII/ManI nie jest tym samym co połączenie ManI/ManII. Tutaj mamy do czynienia z połączeniem II/I a więc głosy z manuału II (wiatrownicy II) zostają przyłączone do manuału I. Manuał II natomiast działa samodzielnie - steruje tylko wiatrownicą II.
Kopulacji tego typu nie można swobodnie włączać w czasie gry na manuale I, gdyż haki wciśniętych klawiszy nie zazębią się za haki klawiszy manuału II.

Innym rozwiązaniem konstrukcyjnym połączenia sprzęgającego klawisze manuałów jest użycie wahaczy.(BO) Na poniższej ilustracji przedstawiono już tylko same klawisze (dźwignie dwuramienne) z wahaczami; pominięto trakturę i wiatrownice.

połączenie za pośrednictwem wahacza

Między klawiszami kopulowanych manuałów znajdują się drewniane wahacze. Jest ich tyle ile klawiszy w manuałach i każdy z nich może się niezależnie poruszać. Każdy z wahaczy przytwierdzony jest jednym końcem do listwy przebiegającej wzdłuż całej klawiatury. Nie jest to sztywne połączenie gdyż wahacze muszą się poruszać w czasie pracy. Cały ten mechanizm tj. listwa z wahaczami może się przesuwać w poziomie. Na końcach klawiszy ManI zamocowane są specjalnie ukształtowane nakładki oklejone skórą, zaś na spodnich stronach klawiszy ManII znajdują się płaskie sprężyny, których odległość od samych klawiszy można regulować śrubkami. Zmiana położenia sprężyny pozwala na precyzyjną regulację odległości między dolnym i górnym klawiszem; w to miejsce właśnie wsuwany jest wahacz łączący manuały (konieczna jest oddzielna regulacja każdej pary łączonych klawiszy). Działanie układu przedstawia animacja poniżej.

Przesunięcie listwy z wahaczami w prawo odpowiada włączonej kopulacji. W takim stanie naciśnięcie klawisza w manuale I powoduje automatyczne poruszenie klawisza w manuale II, a wraz z nim oczywiście dalszych elementów traktury. Jest to znowu połączenie II/I, a więc manuał I steruje wiatrownicą manuału II (i oczywiście "swoją"). Manuał II funkcjonuje samodzielnie niezależnie od tego czy połączenie jest aktywne czy też nie.
Połączenie z wahaczami można włączać nawet w czasie gry na manuale I.

Kolejne rozwiązanie to połączenie za pośrednictwem kołeczków.(BO) Między klawiszami dwóch sąsiednich manuałów znajduje się drewniana listwa z wydrążonym wzdłuż kanałem (w kształcie litery "C"). Listwa ta przebiega wzdłuż manuałów a nad każdym klawiszem umieszczony jest w listwie kołeczek. Na kołeczki nawleczone są skórzane krążki, które ograniczają ruch kołków i zabezpieczają je przed wypadnięciem.

Połączenie można uaktywnić obracając listwę z kołkami o 90 stopni. Wówczas pionowo ustawione kołki przenoszą ruch klawiszy manuału I na klawisze manuału II. Działanie mechanizmu można regulować (śrubką) zmieniając położenie płaskiej sprężyny przytwierdzonej do górnego klawisza, co wpływa na rozmiar szczeliny, w której poruszają się kołeczki. Powrót listwy do położenia, w którym kołki znajdują się w pozycji poziomej odpowiada rozłączonym manuałom.
Mechanizm połączenia z kołeczkami może być włączany przez organistę nawet w czasie używania manuału I.

Kolejna konstrukcja mechanizmu połączenia wykorzystuje dźwignię jednoramienną (więcej informacji o dźwigniach wraz z ilustracjami znajduje się poniżej, w opisach połączeń drugiego typu tj. bez opadających klawiszy). W tym przypadku dźwigniami jednoramiennymi są również same klawisze. Między sąsiednimi klawiaturami znajduje się listwa z zamocowanym zestawem dźwigni jednoramiennych (dźwigni jest tyle ile klawiszy), które mogą się poruszać niezależnie od siebie. Listwa (przebiegająca wzdłuż całej klawiatury), do której przymocowane są końce dźwigni może być przesuwana w pionie o pewną odległość.

Górne położenie listwy odpowiada kopulacji wyłączonej. Opuszczenie listwy spowoduje obniżenie punktu podparcia jednoramiennej dźwigni łączącej obydwa klawisze, co czyni połączenie aktywnym. Wciśnięcie klawisza w ManI sprawia, że za pośrednictwem dźwigni znajdującej się między klawiaturami, poruszony zostaje odpowiedni klawisz w ManII, a wraz z nim oczywiście dalszy ciąg traktury biegnącej do wiatrownicy. Rozłączenie manuałów następuje w chwili podniesienia listwy. Również w tym przypadku mamy do czynienia z połączeniem II/I a więc manuał II steruje tylko "swoją" wiatrownicą, niezależnie od włączenia lub wyłączenia kopulacji.
Mechanizmem tym można bez problemu łączyć klawiatury nawet przy naciśniętych klawiszach manuału I.

W przeciwieństwie do opisanych wcześniej konstrukcji połączeń, w których łączone klawiatury musiały być położone blisko siebie (ograniczające zastosowanie mechanizmu rozmiary haków, kołków i wahaczy), rozwiązanie z dźwignią można zastosować również do łączenia klawiatur znajdujących się w znacznej odległości od siebie np. pedału z manuałem I. Rozwiązanie takie wymaga głównie odpowiedniego wydłużenia abstraktów (animacja poniżej).


Wszystkie wyżej opisane połączenia funkcjonują na zasadzie mechanicznego sprzężenia klawiszy, czyli elementów dyspozycyjnych znajdujących się na samym początku traktury. Jak wyżej wspomniano rozwiązania te mogą sprawiać trudności przy równoczesnej grze na obydwu kopulowanych manuałach (zjawisko "uciekania klawiszy spod palców"). Ten uboczny efekt działania połączeń nie występuje w konstrukcjach, które zostaną omówione poniżej.
W rozwiązaniach tych traktura połączeń nie sprzęga ze sobą samych klawiszy, lecz "głębiej położone" elementy traktury gry. Klawisze dołączonej klawiatury nie muszą więc być w tym przypadku poruszane. Prawidłowa konstrukcja takiego układu a także odpowiednie wyważenie klawiszy zapewniają komfort gry na wszystkich łączonych klawiaturach (klawisze połączonych manuałów nie opadają). Nie zapominajmy jednak o zwiększaniu się oporów klawiszy, które organista musi pokonać łącząc kilka klawiatur. Dolegliwość zwiększania się oporu można co prawda ograniczać przez użycie do budowy traktury dobrych jakościowo elementów, jednak całkowite wyeliminowanie tego efektu w instrumentach mechanicznych nie jest możliwe.

W układach połączeń przy których klawisze złączonego manuału nie opadają, wykorzystywane są różnego rodzaju dźwignie: jednoramienne i dwuramienne, o równych ramionach i o ramionach różnej długości, drewniane i metalowe (patrz fotografie).

Każdy klawisz, a właściwie każda para odpowiadających sobie klawiszy łączonych klawiatur, wyposażona jest w odrębną dźwignię lub zespół dźwigni oraz dodatkowe elementy traktury. Przykładowe grupy dźwigni połączeń przedstawia ilustracja obok. Dźwignie zamontowane na wspólnej listwie (ramie) rozmieszczone są wzdłuż całej klawiatury. Taki zestaw może być w całości przesuwany np. w górę lub w dół co będzie odpowiadać wyłączeniu i włączeniu kopulacji. Działanie układu z jedną grupą dźwigni realizującą połączenie ManII/ManI (II/I) omówione zostanie w oparciu o poniższe ilustracje.(BO)

Pierwsza animacja przedstawia działanie układu przy rozłączonych manuałach. Schemat przedstawia oczywiście przekrój przez pojedyncze klawisze i odpowiadające mu dźwignie, abstrakty i wentyle.
Manuał drugi (ManII) steruje wentylami w wiatrownicy II. W przekazywaniu ruchu biorą udział abstrakt i dźwignia dwuramienna (na rysunku dźwignia pierwsza od góry); aby nie komplikować schematu pominięto występujące z reguły w takich konstrukcjach wałki skrętne.

Również manuał pierwszy (ManI) steruje "swoją" wiatrownicą. Tutaj ruch przekazywany jest przez abstrakty i kątowniki (dla uproszczenia również pominięto wałki skrętne). Druga dźwignia dwuramienna widoczna na rysunku (poruszana przez klawisz ManI) jest dźwignią odpowiadającą za połączenie obydwu manuałów. Klawisz wciskany w ManI przechyla tę dźwignię, jednak jej ruch nie ma w tym przypadku żadnego wpływu na zachowanie się pozostałych elementów traktury. Manuały są rozłączone i każdy z nich obsługuje tylko "swoją" wiatrownicę.
Włączenie kopulacji polega w tym układzie na opuszczeniu ramy z dźwigniami połączeń. Animacja poniższa prezentuje przykładowe (jedno z wielu możliwych) rozwiązanie mechanizmu włączania kopulacji: organista wysuwając lub wsuwając manubrium w stole gry, powoduje pionowe przesuwanie ramy z dźwigniami. Ze względu na dużą siłę potrzebną do włączania i wyłączania kopulacji mechanicznych w wielu instrumentach stosowana jest w tym celu dźwignia wciskana nogą (znajduje się ona w stole gry nad klawiaturą pedałową). Częstą praktyką jest również dublowanie ręcznych włączników kopulacji włącznikami nożnymi - w takich przypadkach wybrane połączenie można uaktywnić w zależności od potrzeby ręką lub nogą.

Opuszczenie listwy z dźwigniami powoduje obniżenie punktu podparcia tych dwuramiennych dźwigni. Ruch niżej zaczepionych dźwigni, wywołany naciskaniem klawiszy w ManI, nie pozostanie już teraz bez wpływu na trakturę manuału II (animacja poniżej).

Przy dolnym położeniu dźwigni manuały są połączone (II/I) tzn. połączony jest ManII do ManI (nie na odwrót!). Naciśnięcie klawisza w ManI powoduje przechylenie dźwigni połączenia a wraz z nią dwuramiennej dźwigni w trakturze manuału II. Powoduje to uchylenie odpowiedniego wentyla w wiatrownicy II (oczywiście w tym samym czasie uchylany jest również wentyl w wiatrownicy I, która na stałe sprzężona jest z ManI). Zauważmy, że przy połączonych manuałach i przy odpowiednio wyważonych klawiszach ruch traktury manuału II nie powoduje niepożądanego efektu opadania klawiszy w tym manuale.
ManII nadal działa samodzielnie, gdyż ruch klawiszy tego manuału nie ma żadnego wpływu na zachowanie się dźwigni połączenia a tym bardziej na ruch traktury ManI.

W każdym z omówionych powyżej przypadków rozważono działanie tylko jednego połączenia, jednak w instrumentach dysponujących więcej niż dwoma klawiaturami spotyka się często większą ilość kopulacji. Możliwości ich stosowania ogranicza oczywiście wzrost oporu gry przy włączaniu kolejnych połączeń mechanicznych. Również organmistrzowie biorą pod uwagę ten problem i nie budują w instrumentach układów połączeń, których używanie w czasie gry byłoby utrudnione lub wręcz w ogóle niemożliwe. W instrumentach z większą ilością manuałów łączy się je zwykle po dwa np. IV/III, II/I lub inaczej, unika sie natomiast zestawów połączeń takich jak: IV/I, III/I, II/I.(BO) W tym ostatnim przypadku (IV/I, III/I, II/I) włączenie wszystkich kopulacji spowodowałoby wielokrotny wzrost oporów gry (w zależności od oporów stawianych przez traktury poszczególnych manuałów). Przy połączeniach do pedału problem wzrostu oporów gry jest mniej dolegliwy, a często w ogóle nieistotny.

animacja: 3 klawiatury, 3 połączenia mechaniczne (160kB)

Działanie bardziej skomplikowanego układu obejmującego trzy połączenia (II/I, I/Ped i II/Ped) w instrumencie z dwoma manuałami i pedałem można prześledzić w oparciu o interaktywną animację (160kB).
Aby ją uruchomić w oddzielnym oknie kliknij tutaj (160kB) lub na rysunku obok.
Możesz również pobrać spakowaną wersję animacji couplers.zip (31kB) i po rozpakowaniu uruchomić ją w dowolnym programie odtwarzającym animacje Flash (SWF).


Przy okazji omawiania mechanicznych traktur połączeń trzeba również wspomnieć o tzw. pedale podwieszonym. Jest to rozwiązanie będące stałym połączeniem manuału do pedału. Stałym a więc zawsze włączonym; jego wyłączenie nie jest możliwe przy użyciu żadnych włączników czy dźwigni. Szerzej konstrukcję tę opisano na stronie dotyczącej klawiatur.


2001-2016 © Copyright by Konrad Zacharski