Traktura gry typu elektro-pneumatycznego jest systemem, który za pośrednictwem prądu elektrycznego i sprężonego powietrza przenosi ruch klawisza w stole gry na ruch wentyli tonowych w wiatrownicy. Traktura elekto-pneumatyczna jest typem traktury mieszanej i wykorzystuje się w niej rozwiązania znane z traktur podstawowych, w tym przypadku z traktury pneumatycznej i z traktury elektromagnetycznej. Model elekto-pneumatycznej traktury gry można stworzyć w dość prosty sposób biorąc za punkt wyjścia trakturę czysto-pneumatyczną. Konieczne jest w takim przypadku zastąpienie części instalacji pneumatycznej instalacją elektryczną. Tylko część pneumatyki zastąpiona zostaje instalacją elektryczną - ta część która rozpoczyna się w stole gry a kończy na elektromagnesach sterujących zaworami (przekaźniki, elektrozawory). Druga część traktury, tzn. od tych zaworów aż do samych piszczałek, zrealizowana jest przy użyciu elementów pneumatycznych (animacja poniżej).
Zmianie więc ulegają: stół gry (z pneumatycznego na elektryczny), przekaźnik (z pneumatycznego na elektro-pneumatyczny) oraz elementy łączące te urządzenia (rurki na przewody elektryczne).
Zastosowanie traktury elektro-pneumatycznej zamiast pneumatycznej może być w niektórych przypadkach uznane za rozwiązanie tańsze i prostsze w konstrukcji. Wiadomo, że w przypadku instrumentów o rozległej budowie lub gdy kontuar znajduje się w znacznej odległości od wiatrownic, konieczne jest stosowanie w trakturze pneumatycznej kilku stopni (przekaźników); rozwiązanie takie zapewnia sprawne i precyzyjne działanie traktury. Oczywiście wpływa to na stopień skomplikowania konstrukcji instrumentu, jego cenę i awaryjność. Stosowanie wielostopniowej traktury nie pozostaje również bez wpływu na opóźnienia gry (czas między naciśnięciem klawisza i odezwaniem się odpowiedniej piszczałki). Zastosowanie w takim przypadku traktury elektro-pneumatycznej uprości konstrukcję instrumentu (animacja poniżej).
Znowu zauważamy zmianę typu stołu gry i przekaźnika w wiatrownicy. Widzimy jednak również nie tylko wymianę przewodów pneumatycznych na przewody elektryczne, ale również wyeliminowanie dwóch dodatkowych przekaźników, które pośredniczą w przekazywaniu impulsów pneumatycznych na większe odległości. Ten kilkustopniowy odcinek traktury pneumatycznej zastąpiony zostaje przewodami elektrycznymi, które można prowadzić na bardzo duże odległości. Przy zachowaniu zasad dotyczących odpowiedniego doboru przewodów, włączników i źródeł zasilania w obwodach elektrycznych, przesyłanie impulsów w trakturze elektrycznej (w elektrycznej części traktury elektro-pneumatycznej) odbywa się natychmiast i bez pogarszania ich jakości w sposób wymuszający używanie dodatkowych elementów przekaźnikowych. Oczywiście od przekaźnika elektro-pneumatycznego w wiatrownicy aż do piszczałki działa już czysta pneumatyka.
Jak działa elektro-pneumatyczna traktura gry w połączeniu z podstawowymi typami wiatrownic? Ilustracja poniżej przedstawia historyczny przykład zastosowania elektropneumatyki do sterowania wiatrownicy tonowej, zaprojektowany przez Pescharda w 1860 roku.(OPdU)
Działanie tej wiatrownicy zostanie opisane w oparciu o animację ilustrującą bardzo zbliżone rozwiązanie (praktycznie różnica polega tylko na zastosowaniu innego typu elektromagnesu).
Naciśnięcie klawisza powoduje zamknięcie obwodu elektrycznego zasilającego elektromagnes przy wiatrownicy. Elektromagnes ten na "drodze" między klawiszem a piszczałką jest ostatnim elementem elektrycznym w tej trakturze. Porusza on zaworem (i tutaj zaczyna się już pneumatyka), który steruje przepływem powietrza z komory wiatrowej do mieszka opróżnianego. Włączony elektromagnes unosi zawór, który odcina dopływ powietrza do mieszka. Ten sam zawór równocześnie odkrywa otwór przez który powietrze ulatuje z mieszka na zewnątrz wiatrownicy. Sprężone powietrze w komorze wiatrowej oddziałuje na górną powierzchnię mieszka - deseczkę, która połączona jest z wentylem tonowym. Wentyl klapowy zostaje w tym przypadku uchylony i powietrze przepływa z komory wiatrowej do odpowiedniej przegrody tonowej.
Zwolnienie klawisza przerywa obwód elektryczny, elektromagnes przestaje przyciągać kotwicę, kotwica opadając pozwala na przesunięcie w dół zaworu, który otwiera kanał łączący komorę wiatrową z mieszkiem opróżnianym. Następuje zrównanie ciśnień na zewnątrz i wewnątrz mieszka, co powoduje że wentyl klapowy (pod wpływem siły sprężyny) zamyka otwór prowadzący do przegrody tonowej.
Wspomieć tutaj trzeba o problemie występującym w tego typu wiatrownicy niezależnie od tego czy współpracuje ona z trakturą pneumatyczną czy elektro-pneumatyczną. Ponieważ w systemie tym mieszki umieszczone są w komorze wiatrowej, mogą one swoim ruchem (napełnianie i opróżnianie) powodować zakłócenia ciśnienia powietrza. Dlatego w rozwiązaniach współczesnych mieszki poruszające wentyle umieszczone są często w oddzielnych komorach, niemających powiązania z komorą wiatrową.(OPdU)
Powyżej zaprezentowano tylko jedno z wielu możliwych rozwiązań współpracy wiatrownicy tonowej z trakturą elektro-pneumatyczną.
Rozwiązanie przedstawione na kolejnej animacji, również zostało wybrane spośród wielu możliwych - tym razem zilustrowano połączenie traktury elektro-pneumatycznej z wiatrownicą rejestrową (stożkową).
Działanie tego typu układów, mimo ogromnej ich różnorodności, jest bardzo podobne. Naciśnięcie klawisza powoduje zadziałanie elektromagnesu przekaźnika, elektromagnes odbiera impuls elektryczny i przekazuje go do pneumatycznej części traktury.
Unoszący się wentyl przekaźnika wpuszcza sprężone powietrze z kanału powietrznego do konduktu przebiegającego w poprzek wiatrownicy. Sprężonym powietrzem wypełniają się wszystkie mieszki zasilane z tego konduktu (mieszki zamontowane na kondukcie), co powoduje uniesienie odpowiadających im wentyli stożkowych i zadęcie piszczałek włączonych rejestrów. Wyłączenie układu przebiega według schematu: zwolniony klawisz powoduje przerwanie obwodu elektrycznego, elektromagnes przekaźnika powraca do stanu spoczynkowego, zawór przekaźnika opada, powietrze ulatuje z konduktu na zewnątrz, stożki tonowe opadają i odcinają dopływ powietrza do piszczałek.
Można również spotkać przekaźnik o innej konstrukcji. Ilustracja poniżej przedstawia przekrój przez wiatrownicę stożkową (rejestrową), w której zastosowano przekaźnik z elektromagnesem zamontowanym wewnątrz kanału powietrznego.
Nieco inna konstrukcja przekaźnika nie powoduje zmian funkcjonalnych poszczególnych jego elementów. Elektromagnes (położony tym razem powyżej zaworu przekaźnika; zamontowany w kanale wypełnionym sprężonym powietrzem) w dalszym ciągu odbiera od stołu gry impuls elektryczny i przetwarza go na impuls pneumatyczny poprzez uniesienie zaworu przekaźnika. Impuls pneumatyczny powoduje oczywiście uniesienie tonowych wentyli stożkowych.
I jeszcze jedno rozwiązanie (ilustracja obok): traktura elektro-pneumatyczna sterująca wiatrownicą rejestrową typu opróżniającego. Gdy elektromagnes znajduje się w stanie spoczynku, powietrze z kanału powietrznego wypełnia kondukt oraz zamocowane na nim mieszki bezpośrednio połączone z zaworami. Zawory zamykają wloty powietrza do piszczałek. Włączenie elektromagnesu powoduje uniesienie zaworu przekaźnika co powoduje, że sprężone powietrze zgromadzone w kondukcie i w mieszkach ulatuje na zewnątrz wiatrownicy. Zawory zamocowane na membranach opadają i sprężone powietrze zgromadzone w komorach rejestrowych (chodzi oczywiście tylko o komory aktualnie włączonych rejestrów) napływa do wybranych piszczałek powodując ich zadęcie.
2001-2024 © Copyright by Konrad Zacharski
