traktura pneumatyczna - traktura połączeń

Połączenia są urządzeniami dość powszechnie spotykanymi w organach z trakturami pneumatycznymi. W instrumentach tych znajdujemy często dość liczne kopulacje zarówno międzyklawiaturowe jak i wewnątrzklawiaturowe, a także transmisje. Należy zwrócić uwagę, że w instrumentach tych (w odróżnieniu od instrumentów z trakturami i połączeniami mechanicznymi) praktycznie nie występuje problem wzrostu ciężaru gry przy włączeniu kopulacji (zwłaszcza kilku naraz). Ale z drugiej strony, jak zwykle w takich przypadkach, zastosowanie wielu połączeń powoduje znaczne skomplikowanie budowy zespołów pneumatycznych i pogarsza ich sprawność.(BO)

Na wstępie zostaną opisane połączenia, do budowy których wykorzystano zawory membrankowe sterowane pneumatycznie (dokładny opis działania tych zaworów znajduje się na stronie dotyczącej elementów traktury pneumatycznej). I choć niektóre źródła (BO) wymieniają zawory membrankowe jako wykorzystywane w systemach opróżniających, w pierwszej kolejności omówiony zostanie przypadek, w którym zawory membrankowe sterują połączeniami w trakturach systemu napełniającego. Rozwiązanie takie być może nie jest zbyt często spotykane, ale teoretycznie możliwe i na początku łatwiejsze do zrozumienia.
Najprostszy układ tego typu przedstawiono na ilustracji poniżej. Na schemacie widać dwa manuały i odpowiadające im dwa przekaźniki w wiatrownicach. Nie umieszczono tutaj przekrojów całych wiatrownic lecz same przekaźniki, które znajdują się praktycznie na samym końcu traktury. Analizując działanie tego układu należy więc pamiętać, że każdy z tych przekaźników steruje przepływem powietrza w kondukcie wiatrownicy i ruchem całego zespołu wentyli stożkowych.

połączenie pneumatyczne z zaworami membrankowymi

Elementem bezpośrednio odpowiedzialnym za funkcjonowanie połączenia jest zawór membrankowy. Schemat obejmuje tylko jeden zawór, ale należy pamiętać, że jest to przekrój wykonany dla jednej pary klawiszy; każda inna para klawiszy bedzie miała oddzielne zowory stożkowe, zawory zwrotne i zawory membrankowe. Cały szereg zaworów membrankowych łączących kolejne pary klawiszy manuałów II i I znajduje się w specjalnej skrzynce (skrzynce zaworów membrankowych); membrany te znajdują się w jednym, wspólnym kanale, który może być wypełniony sprężonym powietrzem (w zależności od tego czy kopulacja jest włączona czy wyłączona).

Działanie układu z wyłączoną kopulacją przedstawia animacja poniżej. Kanał skrzynki zaworów membrankowych wypełniony jest sprężonym powietrzem, co odpowiada nieaktywnemu połączeniu międzyklawiaturowemu ManII/ManI.

Manuał II steruje tylko wiatrownicą II (powietrze przepływa przez skrzynkę zaworów kierunkowych). Manuał I natomiast steruje przepływem powietrza w rurkach prowadzących do dwóch urządzeń, tj. do wiatrownicy, która bezpośrednio związana jest z tą klawiaturą (wiatrownica I) oraz do zaworu membrankowego odpowiedzialnego za działanie połączenia. Do wiatrownicy I powietrze dociera rurkami bez przeszkód; odpowiednie piszczałki ustawione na wiatrownicy sterowanej manuałem I zostaną więc zadęte. Inaczej wygląda przepływ powietrza w drugim fragmencie traktury, tym związanym z funkcjonowaniem kopulacji. Sprężone powietrze znajdujące się w kanale zaworów membrankowych dociska membrankę do otworu wlotowego i wylotowego, co sprawia że powietrze doprowadzone rurką od ManI do membranki nie może przedostać się do rurki wylotowej; nie ma więc ono żadnego wpływu na działanie dalszych fragmentów traktury. Widać więc, że przy tej konfiguracji układu ManII steruje tylko wiatrownicą II, a ManI tylko wiatrownicą I. Klawiatury nie są połączone.
A jak zachowuje się układ przy włączonej kopulacji ManII/ManI?
Poniższa animacja przedstawia (oczywiście w zwolnionym tempie) przepływ powietrza w rurkach traktury po naciśnięciu klawisza ManI, na przemian z włączoną i wyłączoną kopulacją ManII/ManI.

Uaktywnienie połączenia w tej konstrukcji polega na wypuszczeniu sprężonego powietrza z kanału znajdującego się w skrzynce zaworów membrankowych. Nie ma więc w kanale powietrza, które dociskałoby membranki do otworów, a więc możliwe jest przepływanie powietrza pod membranką, tzn. między membraną a drewnianym klockiem z dwoma otworami. Jednym z tych otworów (na rysunku jest to dolny otwór w skrzynce zaworów membrankowych) doprowadzone jest powietrze od ManI. Powietrze to przepływa pod membranką i przez otwór wylotowy (na rysunku otwór górny) rurką dopływa do komory z zaworami kierunkowymi. Zawory kierunkowe uniemożliwiają przedostanie się sprężonego powietrza w kierunku ManII. W przegrodzie z zaworami kierunkowymi znajduje się tylko jeden otwór, którym powietrze może się z niej wydostać i popłynąć do przekaźnika w wiatrownicy II.
Tak więc powietrze wpuszczane do rurek przez wentyl unoszony klawiszem ManI powoduje uruchomienie przekaźników w obydwu wiatrownicach: w wiatrownicy I, która pierwotnie przyporządkowana jest temu manuałowi oraz w wiatrownicy II, która poprzez uaktywnienie kopulacji ManII/ManI została przyłączona do manuału pierwszego (ManI).

Działanie bardziej skomplikowanego układu obejmującego trzy połączenia (II/I, I/Ped i II/Ped) w instrumencie z dwoma manuałami i pedałem, oczywiście również z zaworami membrankowymi użytymi jako elementy w systemie traktury napełniającej, można prześledzić w oparciu o interaktywną animację (170kB).
Aby ją uruchomić w oddzielnym oknie kliknij tutaj (170kB) lub na rysunku poniżej.

animacja: 3 klawiatury, 3 połączenia pneumatycznne (170kB)

Możesz również pobrać spakowaną wersję animacji couplpn.zip (40kB) i po rozpakowaniu uruchomić ją w dowolnym programie odtwarzającym animacje Flash (SWF).

Nieco inną konstrukcję omówionego powyżej rozwiązania przedstawia kolejny rysunek. Zmiany nie dotyczą tutaj samej zasady funkcjonowania połączenia, lecz typu zaworów dyspozycyjnych sterowanych manuałami a także rozmieszczenia rurek i miejsc, w których się łączą.

połączenie pneumatyczne z zaworami membrankowymi

Zastosowano tutaj zawory klapowe (w poprzednich przykładach mieliśmy do czynienia z zaworami stożkowymi). Zwróćmy uwagę, że pod zaworem sterowanym klawiszem ManI znajdują się wloty do dwóch rurek, a więc po uchyleniu tego zaworu sprężone powietrze popłynie równocześnie dwoma rurkami: jedną bezpośrednio do przekaźnika w wiatrownicy I, drugą do skrzynki zaworów membrankowych. Są to więc od samego początku dwie oddzielne rurki, a nie jak poprzednio jedna, która rozdziela się dopiero w skrzynce zaworów membrankowych. W bardziej skomplikowanych układach tzn. z większą ilością połączeń, automatem pedału, urządzeniem crescendo itp. wlotów rurek znajdujących się pod takim wentylem może być więcej.
Na marginesie można zauważyć, że konstrukcja ta wykorzystuje bardzo różnorodne typy zaworów: mamy tutaj zawory klapowe oraz stożkowe, a także zawory membrankowe i zawory kierunkowe.


Poniżej przedstawiono budowę i funkcjonowanie innego rozwiązania konstrukcyjnego połączeń pneumatycznych.(HdO) Jest to konstrukcja stosowana w systemach napełniających. Urządzenie odpowiedzialne za pojedyncze połączenie zbudowane jest z przekaźnika ze specjalnie zmodyfikowanym kanałem wylotowym.

połączenie pneumatyczne

Do układu przedstawionego na ilustracji obok, można doprowadzić dwa niezależne, sterujące impulsy pneumatyczne: kanałami wlotowymi (1) i (2). Z układu wychodzi tylko jeden, wspólny kanał wylotowy (3). Wyraźnie widać, że kanałem wylotowym (3) może wypływać z układu powietrze dostarczane tak kanałem wlotowym (1) jak i pionowym kanałem biegnącym od komory powietrznej przekaźnika, co jest bezpośrednio związane z dostarczeniem do układu powietrza przez kanał wlotowy (2). Ponieważ na początku kanału wylotowego (3) następuje "sumowanie" dwóch sygnałów pneumatycznych konieczne jest tutaj zastosowanie zaworu kierunkowego, który umożliwia przepływ powietrza tylko w kierunku od kanału wlotowego do kanału wylotowego. Gdyby nie zastosowano tego zaworu, powietrze mogłoby przepływać np. z komory przekaźnika do rurki wlotowej (1) i tą drogą uchodziłoby z układu powodując jego niezadziałanie. Właśnie taką niedopuszczalną sytuację eliminuje zastosowanie zaworu kierunkowego (zwrotnego).

Działanie układu ilustrują kolejne animacje.
Powietrze docierające od urządzenia dyspozycyjnego rurką (1) bez przeszkód przedostaje się do rurki wylotowej (3) i opuszcza układ. Tak więc każde zadziałanie urządzenia dyspozycyjnego podłączonego do rurki (1) spowoduje przesłanie impulsu do urządzenia wykonawczego rurką (3).
Inaczej jest w przypadku drugiej rurki wlotowej (2). To czy dostarczenie powietrza do układu tą rurką spowoduje pojawienie się sprężonego powietrza w rurce wylotowej (3), zależy od wypełnienia sprężonym powietrzem komory powietrznej przekaźnika. Pierwsza animacja przedstawia układ, w którym kanał powietrzny przekaźnika jest opróżniony. W takim przypadku stożek unoszony mieszkiem pod wpływem sprężonego powietrza dostarczonego do układu rurką (2), otwiera co prawda wlot do kanału prowadzącego w kierunku rurki (3), ale jak widać w komorze nie ma sprężonego powietrza, a więc z układu nie zostanie wysłany impuls pneumatyczny.

Kolejna animacja przedstawia działanie układu z wypełnioną sprężonym powietrzem komorą przekaźnika.
W takim przypadku mamy do czynienia z sytuacją, w której sprężone powietrze wypływa z układu rurką (3) zarówno pod wpływem impulsu docierającego rurką (1) jak i rurką (2). W ten sposób właśnie jedno urządzenie odbiorcze (do którego prowadzi rurka 3) może być sterowane dwoma elementami dyspozycyjnymi (doprowadzającymi powietrze do układu rurkami 1 i 2). Zwróćmy również uwagę na działanie zaworu kierunkowego w tym układzie.

W jaki sposób wykorzystuje się taki układ w połączeniach pneumatycznych?
Rurki doprowadzające powietrze do tego zespołu dobiegają od dwóch klawiatur (a ściślej od odpowiednich klawiszy dwóch klawiatur; pamiętajmy że urządzenie takie obsługuje tylko jedną parę klawiszy łączonych manuałów, a układ odpowiadający za funkcjonowanie połączenia klawiatur w całości, zbudowany jest z całego szeregu urządzeń łączących poszczególne klawisze).
Działanie układu z połączeniem ManII/ManI omówione zostanie w oparciu o poniższe animacje. Pierwsza z nich przedstawia układ z wyłączoną kopulacją.

Jak widać wiatrownica II sterowana jest za pośrednictwem omówionego powyżej urządzenia. Do urządzenia tego dobiegają dwie rurki doprowadzające sprężone powietrze: pierwsza od manuału II druga od manuału I. Mamy tutaj jeszcze jedną rurkę - tę którą powietrze może płynąć od kanału wlotowego przekaźnika (na rysunku od spodu przekaźnika, pod mieszkiem) bezpośrednio do wiatrownicy I, jednak rurka ta nie ma żadnego wpływu na funkcjonowanie kopulacji; jest to po prostu przedłużenie rurki biegnącej od manuału I, rurki te równie dobrze mogą rozdzielać się w innym miejscu, np. już przy zaworze dyspozycyjnym w stole gry.
Komora powietrzna przekaźnika w urządzeniu odpowiadającym za funkcjonowanie połączenia jest pusta, co odpowiada wyłączonej kopulacji ManII/ManI. W takiej sytuacji naciśnięcie klawisza w ManII powoduje zadziałanie przekaźnika w wiatrownicy II, a naciśnięcie klawisza w ManI zadziałanie tylko przekaźnika w wiatrownicy I (co prawda naciśnięcie klawisza ManI powoduje również wypełnienie sprężonym powietrzem i uniesienie mieszka w układzie sterującym kopulacją, nie powoduje to jednak żadnych dodatkowych skutków). Manuały nie są połączone i sterują tylko odpowiadającymi im wiatrownicami (tzn. tymi, które są im przyporządkowane przez organmistrza).
Dopiero uaktywnienie połączenia ManII/ManI spowoduje napłynięcie sprężonego powietrza do komory w przekaźniku urządzenia sterującego kopulacją (animacja poniżej).

W takiej sytuacji naciśnięcie klawisza w ManII działa podobnie jak w poprzednim przypadku tzn. uruchamia przekaźnik w wiatrownicy II. Naciśnięcie klawisza w ManI powoduje jak zawsze zadziałanie przekaźnika w wiatrownicy I, ale i dodatkowo przekaźnika w wiatrownicy II. Manuał II jest połączony z Manuałem I, a ściślej głosy będące w dyspozycji Manuału II są teraz dołączone do Manuału I (oczywiście głosy będące na stałe w dyspozycji Manuału I są przez ten manuał nadal wykorzystywane).
Przekaźnik w wiatrownicy I uruchamiany może być tylko przez klawisze manuału I, przekaźnik wiatrownicy II natomiast może być sterowany klawiszami zarówno manuału II (jest to stałe sprzężenie) jak i manuału I (przy włączonej kopulacji ManII/ManI).


2001-2016 © Copyright by Konrad Zacharski