Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_3183
.pdf
Для простоты описания показан единый регулируемый вытяжной коллектор, который контролирует давление
во всем корпусе механизма фортепиано. Однако, как будет понятно специалистам в данной области,
механизм автоматических музыкальных инструментов часто разделяется на басовую и высокочастотную
секции, в этом случае для каждой секции может быть предусмотрен отдельный регулируемый выпускной
коллектор, а также управляющие клапаны и пневматика обычным способом.
Этот клапан 31 может приводиться в действие различными способами. В данном конкретном устройстве шток
32 клапана 31 соединен с подвижной платой 33 сильфонного механизма, описанного в настоящем документе,
причем указанная плата шарнирно закреплена в точке 17.
Данное устройство обладает тройной возможностью управления клапаном 31. Она автоматически производит
постепенные изменения интенсивности звучания; выполняет регулирующую функцию, то есть поддерживает
заданную интенсивность звучания независимо от того, звучит одна или несколько нот; и автоматически
производит 66 непрерывных изменений интенсивности звучания при крещендо и диминуэндо.
Эти три возможности аппарата будут описаны в указанной последовательности. 70 Под доской 33
расположены три сильфона 34, 35 и 36, верхние доски которых закреплены на общей подвижной доске 33, а
нижние — на неподвижной пластине 18, как показано на рисунке. Сильфоны могут быть 75 регулируемыми по
направлению к шарниру 17 и от него, что позволяет изменять их рычаги любым практически осуществимым
способом, например, путем крепления их верхней и нижней досок с помощью винтовых и пазовых соединений
19 и 20 к подвижной доске 33 и нижней опорной пластине соответственно.
У другого сильфона 37 нижняя доска закреплена на подвижной доске 33, а верхняя — на неподвижной
пластине 38. В описанном выше сильфоне 37 постоянно поддерживается состояние частичного выпуска
воздуха (85). Степень отвода воздуха в сильфоне 37 может изменяться; однако в настоящее время этой
производительностью можно пренебречь 90, и давление внутри сильфона, действующее на доску 33, можно
считать равномерным.
Таким образом, поскольку давление в сильфоне 37 всегда меньше атмосферного, указанный сильфон
фактически непрерывно оказывает восходящее воздействие на доску 33, способствуя управлению клапаном
31.
Воздуховоды 40, 41 и 42 входят соответственно в сильфоны 34, 35 и 36. Каждый воздуховод регулируется (как
будет объяснено ниже) таким образом, чтобы в его сильфоны подавалось либо атмосферное давление, либо
регулируемое давление из грудной клетки 12; при этом регулируемое давление может подаваться в любой
один, несколько или все сильфоны, тогда как в тех сильфонах, если таковые имеются, будет присутствовать
атмосферное давление, если они не содержат регулируемого давления. Всякий раз, когда в одном или
нескольких сильфонах 34, 35 и 36 присутствует регулируемое давление (которое всегда меньше
атмосферного), оно создает тягу вниз на доску 33 (т. е. разницу между атмосферным давлением на верхней
части доски 33 и меньшим регулируемым давлением в одном или нескольких сильфонах); и эта
результирующая тяга вниз противодействует тяге вверх, создаваемой сильфонами 37, причем обе тяги
способствуют работе регулирующего клапана 31. Высокий уровень выхлопных газов в грудной клетке 14
оказывает некоторое давление вниз на площадь самого клапана 31; а регулируемое давление в грудной
клетке 12 оказывает некоторое давление вверх на площадь клапана 12,5.
Поскольку регулируемое давление выше, оно преобладает, и результирующее давление на сам клапан
представляет собой восходящее давление, которое в сочетании с результирующим давлением в нескольких
сильфонах завершает управление клапаном 31.
Таким образом, клапан 31 управляется разницей между восходящим усилием сильфона 37 и давлением в
грудной клетке 12 на сам клапан; и нисходящим усилием таких сильфонов 34, 35 и 36, которые содержат
регулируемое давление, плюс нисходящее давление сильно отработанного воздуха в грудной клетке 14 на
верхнюю часть клапана 31. Площади различных сильфонов и их рычаги относительно доски 33 таковы, что
эти противоположно направленные вверх и вниз давления управляют клапаном 31 таким образом, чтобы
удерживать его в сбалансированном состоянии. Например, если во всех трех сильфонах 34, 35 и 36
присутствует регулируемое давление, то сила натяжения этих сильфонов на доску 33 достигает своего
максимума и стремится закрыть клапан 31 и минимизировать зазор между створками 12 и 14. Такое закрытие
клапана 31 и ограничение сообщения между камерами приводит к уменьшению разрежения в камере
регулируемого давления 12, и это уменьшение разрежения немедленно передается на сильфоны 34, 35 и 36,
уменьшая тем самым нисходящее тяговое усилие.
Таким образом, предотвращается тенденция к закрытию клапана 31, и он закрывается лишь до той степени,
которая обеспечит баланс между вышеупомянутыми параметрами.
Силы, действующие в интересах государства, и силы, действующие в интересах государства.
Если при этих обстоятельствах в атмосферу поступает, например, воздух через сильфон 36, то суммарное
нисходящее усилие на панели 33 несколько ослабевает, что позволяет восходящим силам соответственно
открыть клапан 31. Если клапан таким образом открыт, связь между воздуховодами 12 и 14 расширяется, так
что степень сброса регулируемого давления увеличивается, и, следовательно, соответственно увеличивается
и тяга, создаваемая сильфонами 34 и 35, до тех пор, пока действующие вниз и вверх силы снова не придут в
равновесие.
Если к каждому сильфону 34, 35 и 36 будет подведена атмосфера, то нисходящее тяговое усилие,
оказываемое этим сильфоном на доску 33, будет сведено к минимуму, а восходящие силы, упомянутые выше,
будут настолько преобладать, что клапан 31 будет открыт, чтобы максимально расширить сообщение между
грудными камерами 12 и 14.
Специалистам в данной области будет очевидно, что чем больше сильфонов 34 и 36 содержат регулируемое
давление, тем больше будет суммарное нисходящее усилие, создаваемое этими сильфонами, и тем сильнее
будет тенденция к сужению сообщения между грудными клетками 12 и 14 клапаном 31. Иными словами, чем
больше сильфонов 34, 35 и 36 содержат регулируемое давление, тем меньше регулируемое давление
подвергается бесконечному воздействию сильного выхлопа и тем меньше будет интенсивность издаваемых
тонов. Таким образом, общий принцип работы описанных мехов можно удобно суммировать следующим
образом: подача регулируемого давления в один или несколько мехов 75 уменьшает интенсивность; подача
атмосферного давления в один или несколько мехов увеличивает интенсивность.
При работе конкретного иллюстративного аппарата плата 33 и клапан 31 постоянно находятся под
воздействием противоположных сил, стремящихся всегда уравновешивать друг друга и удерживать клапан
31, как бы, в подвешенном состоянии между ними; то есть, конкретный аппарат 85 постоянно стремится
установить уравновешивающее уравнение между противоположными силами, действующими на клапан 31.
Такое движение клапана 31, которое может произойти при нарушении этого балансировочного уравнения,
происходит практически мгновенно, так что немедленно устанавливается новое балансировочное уравнение,
соответствующее вновь возникшим условиям.
Фактическое изменение регулируемого давления может быть вызвано рядом причин или их комбинацией, так
что клапан 31 может быть перемещен или не перемещен для содействия восстановлению вышеупомянутого
уравнения давления, которое удерживает клапан в равновесии.
Обычно, даже когда необходимо поддерживать постоянное регулируемое давление, некоторая утечка
атмосферы в воздухозаборник 12 и различные сообщающиеся с ним части неизбежно приводят к снижению
степени отвода воздуха из указанного воздухозаборника, независимо от того, работают ли какие-либо из
пневматических двигателей 1. Снижение регулируемого выхлопа по такой причине может быть в некоторой
степени компенсировано утечкой между верхней выпускной трубой 14 и трубой 12, например, утечкой мимо
клапана 31. Однако, если регулируемое повышение давления будет достаточно сильным, чтобы нарушить
существующее уравнение давления 116, это может привести к перемещению клапана 31 вверх, увеличивая
отверстие между грудными камерами 12 и 14 настолько, чтобы обеспечить высокий уровень отвода воздуха и
восстановить требуемый регулируемый уровень отвода воздуха в грудной камере 12. Такие действия
происходят настолько быстро и оперативно, что, по сути, служат для поддержания регулируемого уровня
выбросов в основном постоянным (до тех пор, пока он не будет преднамеренно изменен), а не для его
восстановления. ]125 Каждый пневматический двигатель 1 в режиме ожидания содержит атмосферу, которая
при включении пневматического двигателя стремится увеличить регулируемое давление в грудной клетке 12.
Очевидно, что если несколько моторных пневматических устройств действуют одновременно, может
произойти значительное увеличение регулируемого давления. Обычно при работе иллюстративного
устройства регулируемое давление может подвергаться частым колебаниям под действием двигателя.
Пневматика. Всякий раз, когда подобные колебания настолько увеличивают регулируемое давление, что
нарушается уравнение давления, клапан 3 может быть перемещен для восстановления уравнения, как
описано. Как уже было сказано, это восстанавливающее действие происходит настолько быстро, что по
своему общему воздействию на регулируемое давление оно скорее является поддерживающим действием.
— Из вышеизложенного следует, что независимо от тяги, создаваемой в регулируемом резервуаре давления
12, и по какой бы причине это ни происходило, указанное давление может поддерживаться всегда за счет
описанной уравновешивающей части сил, регулирующих связь между резервуарами 12 и 14 посредством
клапана 31. Однако, как только происходит преднамеренное, целенаправленное изменение пневматических
условий в сильфонах 34, 35 и 36 или любом из них, давление...
— Конечно, уравнение временно нарушается и восстанавливается, когда устанавливается новое и иное
регулируемое давление. 30. Следует отметить, что регулирующее действие описанного аппарата может
служить лишь для поддержания желаемого регулируемого давления, несмотря на любые сквозняки,
создаваемые им, например, приводимые в действие моторным приводом. То есть, регулирование не
обязательно происходит из-за изменяющейся связи между воздуховодом высокого давления и воздуховодом
с регулируемым давлением. Например, предположим, что элемент -36, содержащий регулируемое давление,
заряжен таким образом, что для восстановления уравнения давления требуется значительное увеличение
регулируемого давления. Предположим также, что такое изменение сопровождается действием
значительного количества мотор-пневматических устройств, которые, по сути, сами по себе способны
повысить регулируемое давление, чтобы восстановить уравнение баланса. При таких обстоятельствах
регулируемое давление может быть изменено с более низкого на более высокий рабочий уровень без
необходимости каких-либо существенных изменений в связи 56 между двумя грудными камерами 12 и 14.
Таким образом, в большей или меньшей степени простое использование регулируемого давления в грудной
клетке 1-2 может взаимодействовать с преднамеренными изменениями пневмоторакса в сильфонах 84, 35 и
36, так что управление связью между грудными клетками через клапан 31 может быть, и часто будет, иметь
лишь точечный и вспомогательный эффект; далее будет описан способ, которым эта часть регулирующего
механизма, работающего через сильфоны 34, 35 и 36, может регулироваться для обеспечения различных,
существенно различных уровней регулируемого натяжения.
Снова обращаясь к чертежу, воздуховод 40 соединяет сильфон 34 с элементом a1.
клапанная камера 49. В указанной камере находится двухконтурный клапан 50, предназначенный для
открытия верхнего отверстия в атмосферу и, попеременно, 7,5 — для открытия отверстия из камеры 49 через
канал 51 в регулируемый резервуар давления 12. Клапан 50 управляется диафрагмой камеры 54, которая
сообщается с каналом 56. 80-Двухходовой клапан 58 управляет одним портом из воздуховода 56 в атмосферу
и вторым портом из воздуховода 56 в камеру 59, сообщающуюся через воздуховод 60 с верхним вытяжным
коллектором 14. Клапан 58 управляется диафрагмой цепи 62, которая сообщается по воздуховоду 63 с
Т-образным вентиляционным патрубком.
Когда вентиляционное отверстие трекера T открыто, диафрагма камеры 62 и клапан 90 58 поднимаются,
чтобы вентилировать диафрагму в камере 54 в атмосферу, а также диафрагму и клапан в канале 40 в
атмосферу. Обратная операция, которая закрывает отверстие 95 для доступа в атмосферу и открывает его
для регулируемого натяжения, будет описана далее. Описанные выше детали продублированы для
управления каналами 41 и 42, при этом соответствующие детали клапанного механизма для последнего
обозначены цифрами -50, -51 и т. д., с индексами a для клапанного механизма канала 41 и b для клапанного
механизма канала 41. 42.
В клапанном механизме для канала 41 предполагается, что канал 6oaP к вентиляционному отверстию трекера
T'' открыт для атмосферы; это поднимает диафрагму камеры 62k, выпуская воздух из камеры 54C в
атмосферу и подавая атмосферу в канал 41, через клапан 50' и к сильфону 35. Таким образом, всякий раз,
когда открыто вентиляционное отверстие трекера T, Ta или Tb, атмосфера поступает в соответствующие
сильфоны 34, 35 и 36.
После открытия одного из клапанов 50, 50a1 и 50b путем вентиляции соответствующего канала трекера,
клапан предпочтительно остается открытым, даже если трекер 120yent может быть немедленно закрыт. В
конкретном устройстве это происходит из-за того, что, как только клапан 58k, например, открывается для
подачи атмосферы в диафрагменную камеру 54', указанный клапан 58' 125 удерживается в этом положении
атмосферой, поступающей через клапан 58'" в канал 7, через более тонкое вентиляционное отверстие 72a и
диафрагменный датчик 74a (частично показан пунктирными линиями), который последний сообщается с
диафрагменной камерой 62'. Камера, расположенная на высоте 59 футов над диафрагмой, сообщается, как
описано, с верхним выпускным коллектором 14.
Таким образом, до тех пор, пока атмосфера поступает через воздуховод 70' в воздуховод 74a, диафрагма
камеры 62a будет оставаться приподнятой, и атмосфера будет продолжать находиться в соответствующем
сильфоне 35. Детали, описанные выше как относящиеся к клапану 50а, втрое повторяются для
взаимодействия с клапанами 50 и 50б. Из предыдущего обсуждения следует, что небольшие перфорации в
нотном листе могут быть использованы для открытия вентиляционных отверстий трекера T, Ta и Tb, которые
при желании можно немедленно закрыть. При использовании с иллюстративным устройством каждое такое
отверстие приводит к подаче атмосферы в сильфон 34, 35 или 36, и даже после закрытия вентиляционного
отверстия трекера атмосфера будет оставаться в соответствующем сильфоне до тех пор, пока она не будет
намеренно сброшена в любое желаемое последующее время способом, подобным тому, который будет
описан далее.
Конкретное устройство, показанное на чертежах, включает в себя единый клапанный механизм, управляемый
одним вентиляционным отверстием трекера, который может взаимодействовать со всеми или любым из трех
описанных выше клапанных механизмов, чтобы нейтрализовать эффект открытия одного или нескольких
вентиляционных отверстий трекера T, Ta и Tb. Единый клапанный механизм показан справа на рисунке 1.
Трекерный вентиляционный канал 139 сообщается через свой воздуховод 80 с диафрагменной камерой 82.
Последний управляет двухходовым клапаном 84, который в своих альтернативных положениях подает
атмосферу в воздуховод 86 или открывает сообщение между указанным воздуховодом 86 и воздуховодом 88,
ведущим к верхнему вытяжному колодцу 14. Продолжение воздуховода 86 сообщается с каждой из трех
диафрагменных камер 90, 90a и 90b. Таким образом, при подаче атмосферы в воздуховод 86, мимо клапана
84, диафрагмы камер 90, 90а и 90б поднимаются. При описании эффекта этой операции целесообразно
обратиться к камере 90' и связанным с ней частям.
Как уже было сказано, клапан 58 удерживается в показанном открытом положении благодаря наличию
атмосферы в каналах 70a и 74a. Однако, когда диафрагма камеры 90 поднимается, она поднимает дисковый
клапан 92' и закрывает сообщение между воздуховодом 70a и воздуховодом 74C, тем самым закрывая
последний от атмосферы. Одновременно клапан 92а открывает сообщение между воздуховодом 74' через
дренажное отверстие 72' и камерой 94а, которая открыта для выпуска высокотемпературного воздуха через
воздуховод 60'. Таким образом, воздуховод 74a соединен с вытяжным каналом, который отводит атмосферу
из камеры 62', позволяя клапану 58a опускаться, перекрывая доступ атмосферы к диафрагменной камере 54'
и выводя последнюю в сообщение с камерой 59' и вытяжным каналом 14 через воздуховод 60a. Когда
диафрагменная камера 54' таким образом опустошается сильным выхлопом, клапан 50a опускается,
перекрывая доступ атмосферы к воздуховоду 4175 и вводя его в сообщение с воздуховодом 51a, ведущим к
регулируемому герметичному резервуару 12.
Таким образом, при открытии вентиляционного отверстия трекера 139 воздуховод 41 и его сильфон 35
закрываются для атмосферы и открываются для регулируемого давления.
Описанная выше операция, в той части, которая касается конкретного иллюстративного механизма, основана
на продувке диафрагменной камеры 62а. Если направляющий канал 63a открыт через вентиляционное
отверстие Ta, то в момент открытия вентиляционного отверстия 139 для начала откачки воздуха из
диафрагменной камеры 62' атмосфера будет поступать в камеру 62a быстрее, чем она может быть откачана
из нее описанной откачкой воздуха, поэтому эффект открытия вентиляционного отверстия 139 будет
отрицательным, и в таких обстоятельствах клапан 58a останется открытым, и атмосфера будет продолжать
находиться в соответствующей сильфонной камере.
Кроме того, если, например, вентиляционное отверстие трекера T открыто одновременно с вентиляционным
отверстием трекера 139, то это вызовет тенденцию к стравливанию воздуха из камеры 62 и удержит клапан 58
закрытым в показанном положении, но одновременное открытие вентиляционного отверстия трекера T
позволит атмосфере поступать в камеру 62 быстрее, чем она может быть стравлена, и поэтому клапан 58
будет поднят, несмотря на открытие вентиляционного отверстия трекера 139.
Из приведенного выше описания следует, что независимо от того, открыт ли вентиляционный клапан трекера
139, открытие любого из вентиляционных отверстий T, T', Tb будет иметь свой обычный и нормальный
эффект, обеспечивая подачу атмосферы к соответствующим сильфонам или сильфонам 34, 35 и 36. Это
будет справедливо, если любой вентиляционный канал T, T, Tb будет открыт одновременно с открытием
вентиляционного канала трекера 139 или без него.
С другой стороны, если вентиляционное отверстие Ta 120 открыть, а затем закрыть (при этом в сильфон 34
будет поступать атмосфера), а затем открыть вентиляционное отверстие 139, то предыдущий эффект
открытия вентиляционного отверстия Ta будет нивелирован, и сильфон 34 откроется 125 до регулируемого
давления.
Как станет ясно специалистам в данной области, обычные перфорации нот могут располагаться на нотном
листе или могут быть связаны с описанными перфорациями выражения230,823 любым практически
осуществимым способом, например, путем выравнивания или существенного выравнивания переднего конца
перфорации ноты с одной или несколькими перфорациями выражения для установления регулируемого
давления в грудной клетке 12 для воспроизведения ноты с желаемой интенсивностью.
Приведенное выше описание было посвящено иллюстративной форме аппарата, с помощью которого можно
устанавливать существенно различные степени или уровни регулируемого выхлопа для воспроизведения нот
с существенно различными уровнями интенсивности, причем каждая такая степень громче или тише
следующей степени на более или менее определенное и значительное увеличение.
В ходе предыдущего описания той части регулятора, которая работает через сильфоны 34, 35 и 36, и
связанных с ними клапанных механизмов, предполагалось, что на плату 33 оказывается практически
равномерное давление вверх в силу состояния равномерного частичного выпуска воздуха из сильфона 37.
Этот практически равномерный уровень отвода воздуха может поддерживаться постоянно на протяжении
всей работы прибора независимо от пневматического состояния любого из сильфонов 34 и 36. Для удобства в
дальнейшем описании той части регулятора, которая контролирует это восходящее давление на доску 33 и,
как следствие, восходящее усилие на регулирующий клапан 31, можно предположить, что сильфоны 34, 35 и
36 представляют собой единый регулирующий пневматический механизм, предназначенный лишь для
поддержания равномерности интенсивности игры независимо от того, звучит ли одновременно много или
мало нот. Способность аппарата производить постепенные изменения интенсивности игры можно не
учитывать.
Например, можно предположить, что во всех сильфонах 34, 35 и 36 присутствует регулируемый отвод
воздуха, в результате чего создается максимальное давление вниз на плату 33 и клапан 31.
Сильфон 37 постоянно находится в свободном сообщении через воздуховод 100 с пневматическим
устройством 101, предпочтительно с большим внутренним объемом, чем у сильфона 37.
Поскольку воздуховод 100 постоянно обеспечивает свободное сообщение между сильфоном 37 и
пневматическим устройством 101, этот сильфон, это пневматическое устройство и воздуховод 100 образуют и
могут рассматриваться как единый воздушный контейнер, имеющий две подвижные стенки 33 и 349. Один
конец пружины 102 крепится к подвижной плате пневматического механизма 101; другой конец прикреплен к
регулируемому винту 103, ввинченному в неподвижный блок 66 104. Для ограничения расширяющегося
движения пневматического элемента 101 предусмотрен ограничитель 105. Дополнительные средства,
которые будут описаны далее, предназначены для автоматического поддержания равномерной степени
отвода воздуха в пневматической системе 101, 70 и, благодаря открытому соединению с сильфоном 37, для
поддержания в любое время, за исключением случаев преднамеренного изменения, как описано ниже,
практически равномерного давления вверх на плату 75 33 и, следовательно, равномерного тягового усилия
вверх на регулирующий клапан. Сильфон 37, воздуховод 100, пневматический механизм 101, пружина 102 и
клапанный механизм, которые будут описаны далее, представляют собой конкретный вариант
осуществления, показанный здесь, того, что можно назвать системой регулирования натяжения, то есть
средством для натяжения пневматического регулятора в противовес давлению вниз на плату 33,
возникающему из-за наличия регулируемого выхлопа в сильфонах 34, 35 и 36 или любом из них.
Пневматический насос 101 может отводить воздух через воздуховод 106, который является единственным
способом подачи воздуха в систему пневматического регулятора натяжения или его отвода из нее, за
исключением, конечно, утечки воздуха в указанную систему из-за естественных ограничений используемой
конструкции. Канал 95 106 соединен с клапанной камерой 107, образованной внутри клапанного блока 108,
предпочтительно установленного рядом с пневматическим устройством 101. Данная клапанная камера может
быть снабжена отверстием 109 в атмосферу 100 и отверстием 110 в выпускную камеру 111. Последняя
камера может быть соответствующим образом соединена с источником выхлопных газов, предпочтительно с
источником высокого давления. Клапан 112, установленный в клапанной камере 107, управляет портами 105
109 и 110 и обычно работает, как описано ниже, для регулирования степени выпуска воздуха в воздуховоде
106, пневматическом устройстве 101, воздуховоде 100 и сильфоне 37. Данный клапан управляется
диафрагмой 113 диафрагменной камеры 114. Степень отвода воздуха из диафрагменной камеры 114, в свою
очередь, регулируется отводными каналами из указанной камеры в атмосферу и выхлопные газы
соответственно; относительная пропускная способность этих каналов изменяется для изменения
пневматических условий в диафрагменной камере 114 по мере необходимости.
Диафрагменная камера 114 может быть 120 откачана через дренажное отверстие 115, соединяющее
вытяжную камеру 111 с воздуховодом 116, который открывается в диафрагменную камеру. В данном
конкретном аппарате пропускная способность этого дренажного канала постоянна. 125 Подача атмосферного
воздуха в диафрагменную камеру 114 осуществляется через отверстие 117 и воздуховод 116. Объем этого
воздухозаборника регулируется с помощью клапана 118, который в состоянии покоя закрывает отверстие 130
и выпускной патрубок 110, обеспечивая тем самым более деликатное и точное действие клапана 112.
Желательно, чтобы устройство было способно быстрее восстанавливать предполагаемое нормальное
пневматическое состояние системы регулирования натяжения, и для этой цели предусмотрены
дополнительные средства.
Далее будет более подробно объяснена целесообразность наличия двух способов восстановления
желаемого пневматического состояния в системе регулирования натяжения — медленного и быстрого,
соответственно.
В воздуховоде 106 находится второй регулировочный винт 120, который перекрывает воздуховод 80 в
меньшей степени, чем винт 119, а обход винта 119 обеспечивается посредством каналов 121 и 122. Когда
этот обводной канал открыт, вокруг винта 119 85 образуется свободный проход, а винт 120 определяет
скорость потока воздуха через воздуховод 106, которая, очевидно, может быть выше, когда обводной канал
открыт, чем когда он закрыт.
Таким образом, когда необходимо компенсировать 90 экстремальные колебания пневматического состояния
системы регулирования натяжения, открывается байпас 121-122.
Обычно, то есть за исключением случаев возникновения указанных крайних колебаний, 95 обводной канал
121 закрывается клапаном 123, установленным на диафрагме диафрагменной камеры 124. Эта камера
соединена каналом 125 с клапанной камерой 126, имеющей отверстие 127 в атмосферу и отверстие 128 в
выхлопную камеру 111. В клапанной камере 126 находится клапан 129, который управляет портами 1.27 и
128. Обычно клапан 129 устанавливается таким образом, чтобы закрыть выпускное отверстие 128 и открыть
атмосферное отверстие 127, тем самым обеспечивая подачу атмосферы в воздуховод 125 и камеру
воздухозаборника 124. Это, в свою очередь, позволяет клапану 123 быть обычно прижатым к порту 117, но
при работе аппарата он обычно слегка приоткрыт, так что приток атмосферы несколько снижает степень
отвода воздуха в диафрагменной камере 114 ниже той, которая обычно определяется отводом отработанного
воздуха 115. Предпочтительно, чтобы относительная пропускная способность порта 117 по отношению к
атмосфере и отводного патрубка 15 по отношению к выхлопным газам была такой, чтобы небольшое
открытие порта 117 равнялось полной пропускной способности неподвижного отводного патрубка 115.
Очевидно, что по мере постепенного открытия отверстия 117 приток атмосферы вскоре начнет преобладать
над отводом воздуха через отверстие 115 и уменьшит степень отвода воздуха в диафрагменной камере 114.
При полном открытии порта 117 приток атмосферы будет достаточно быстрым, чтобы практически
преодолеть отвод выхлопных газов, после чего давление внутри диафрагменной камеры 114 приблизится к
атмосферному давлению и позволит клапану под действием сильного выхлопа в камере 111 закрыть порт
109. Таким образом, будет видно, что при описанной конструкции большее или меньшее дросселирование
порта 117 клапаном 118 будет определять поведение клапана 112, который, в свою очередь, контролирует
степень выпуска воздуха в системе регулирования натяжения, включающей воздуховод 106, пневматический
элемент 101, воздуховод 100 и сильфон 37. Далее будет описан способ работы клапана 118 в этих целях. На
данный момент достаточно сказать, что при возникновении тенденции к снижению степени выпуска воздуха в
системе регулирования натяжения ниже желаемого минимума клапан 118 автоматически открывается для
увеличения атмосферного отбора воздуха через порт 117, тем самым снижая степень выпуска воздуха в
диафрагменной камере 114 и поднимая регулировочный винт 120.
Возможность регулировки эффективного открытия воздуховода 106 в такие моменты позволяет производить
соответствующие корректировки для предотвращения пульсации клапанов 112 и 129, которая может
возникнуть, если поток воздуха по воздуховоду 106 будет слишком быстрым. В связи с незначительными
различиями в работе различных инструментов, регулировочный винт 120 обеспечивает удобный способ
регулировки каждого инструмента, вместо того чтобы делать воздуховод 106 стандартного размера для всех
инструментов.
Клапан 129 управляется диафрагмой 130 диафрагменной камеры 131-15, которая сообщается через канал
132 с портом 133, расположенным рядом с портом 117. Порт 133 управляется тем же клапаном 118, который
управляет уже описанным портом 117. Обычный отвод отработанных газов из диафрагменной камеры 131
осуществляется через отводной канал 134, аналогичный отводному каналу 115.
Клапан 118, описанный здесь, выполнен в виде рычага, шарнирно закрепленного в точке 135, так что он
перемещается в вертикальной плоскости, а пружина 136 стремится удерживать клапан в закрытом
положении. Когда клапан качается вверх на шарнире, он сначала открывает отверстие для отбора
атмосферного воздуха 117, и только после этого, если его переместить достаточно далеко, фактически
открывает отверстие 133.
Клапан 118 приводится в действие описанным способом с помощью рычага 137, выступающего из подвижной
панели пневматического устройства.101.
Конструкция последней описанной части такова, что нормальное расширение пневматического клапана 101
(которое предназначено для компенсации через клапан 112) открывается более или менее по мере
необходимости, при этом атмосферный поток 117 выходит наружу; в то время как крайнее расширение
пневматического клапана 101 (которое предназначено для быстрой компенсации посредством клапана 129)
не только открывает отверстие 117 и тем самым поднимает клапан 112, но и эффективно открывает
отверстие 133 и тем самым поднимает клапан 129.
Описанный выше регулирующий механизм работает следующим образом: когда прибор и сильфон
подающего механизма находятся в состоянии покоя, в системе равномерного натяжения присутствует
атмосфера, и пневматический элемент 101 расширяется пружиной 102 до максимума и упирается в свой упор
105, при этом порты 117 и 133 открываются. Однако, когда при срабатывании сильфона подающего
механизма камера 111 полностью опустошается, оба клапана 112 и 129 на мгновение поднимаются в крайнее
верхнее положение, так что пневматический канал 101, воздуховод 100 и сильфон 37 быстро опустошаются,
запуская работу пневматической системы регулирования натяжения, тем самым немедленно приводя
регулятор в рабочее состояние. Выхлопная система -пневматического-:
Matie 101 в определенной степени сворачивает его и тем самым допускает закрытие порта 133 и, по крайней
мере, частичное закрытие порта 117. Закрытие порта 133 приводит к опусканию клапана 129, который, как уже
было описано, закрывает клапан 123, перекрывая обводной канал 121-122 и тем самым заставляя клапан 112
занять свое регулирующее положение.
Клапан 112 при выполнении своей регулирующей функции может быть расположен таким образом 75 между
выпускным отверстием и отверстием для атмосферы, что при отсутствии колебаний объема системы
регулирования натяжения воздуха, воздух, забираемый из воздуховода 106, будет достаточен лишь для
компенсации нормальной утечки атмосферы в пневматическую систему регулирования натяжения. В
нормальных условиях через камеру клапана 107 может проходить постоянный поток воздуха; этот воздух 85
подается главным образом через атмосферное отверстие 109 и в количестве, достаточном лишь для его
циркуляции.
Воздух забирается из воздуховода 106 для компенсации утечек, как было предложено выше.
Пневматический механизм 101 управляется в своих 90 движениях за счет разницы между силой натяжения
его пружины 102 и действием выхлопных газов внутри пневматического механизма.
При описанном расположении клапанов эти противоположные силы стремятся удерживать пневматический
механизм в равновесии. Например, пневматическая система стремится к тому, чтобы достичь точки, в которой
выход атмосферного воздуха 117 поддерживается на таком уровне, что степень выпуска воздуха в
диафрагменной камере 114 удерживает клапан 112 в том положении, в котором относительное давление
выпуска и поступления атмосферного воздуха по мере приближения клапана 112 определяет степень:
Выпускной клапан внутри пневматического механизма 101, который 105 просто уравновешивает натяжение
пружины 102.
Любое воздействие, способное нарушить это состояние равновесия, будет незамедлительно компенсировано,
так что конечным результатом станет поддержание в системе регуляторного натяжения I10 равномерного
уровня выпуска отработавших газов, который, как станет ясно специалистам в данной области, в конечном
итоге будет определяться любым натяжением, которое может быть придано пружине 102 путем ее
регулировки. Механизм 115, который находится между указанной пружиной и регулирующей пневматикой,
эффективно устраняет недостатки использования механической пружины и служит для передачи действия
указанной пружины таким образом, чтобы уточнить регулирование и сделать его чрезвычайно точным. Кроме
того, предпочтительно, чтобы внутренний объем пневматического устройства 101 был несколько больше
внутреннего объема сильфона 37, так чтобы расширяющиеся и сжимающиеся движения пневматического
устройства 101 (в ответ на аналогичные движения сильфона 37) были значительно меньше, чем движения
сильфона 37. При такой конструкции минимизированные движения пневматического механизма 101 вызывают
лишь незначительные удлинения и сжатия пружины 102 и, следовательно, приводят лишь к минимальным
изменениям натяжения пружины.
При игре на инструменте звучание тяжелого аккорда вызывает внезапный приток атмосферы в регулируемый
герметичный резервуар 12, тем самым уменьшая степень отвода воздуха из этого резервуара. Это снижение
степени отвода воздуха передается на сильфоны 34, 35 и 36, так что их натяжение на доску 33 внезапно
ослабевает. Это позволяет сильфону 37 несколько сжаться и ослабить натяжение воздуха в системе
регулирования натяжения, что, в свою очередь, может позволить пневматическому элементу 101 несколько
расшириться. Если это произойдет, расширение пневматического элемента 101 увеличит отверстие для
отбора воздуха из атмосферы 117 и, как описано выше, заставит клапан 112 увеличить отверстие своего
выпускного отверстия и, таким образом, выпустить из системы натяжения пневматического регулятора
достаточное количество воздуха, чтобы вернуть пневматический элемент 101 в его нормальное положение,
где он снова ограничит отбор воздуха из атмосферы 117, чтобы поддерживать желаемую равномерную
степень выпуска воздуха в системе натяжения регулятора.
Если приток атмосферы в грудную клетку 12 или любая другая причина, например, сильная утечка
атмосферы, достаточно уменьшают степень отвода воздуха из сильфонов 34, 35 и 36, чтобы допустить
сильное сжатие сильфона 37 и соответствующее сильное расширение пневматического механизма 101, то не
только отверстие для отвода атмосферы 117 будет шире открыто, но и отверстие 133 будет эффективно
расширено, чтобы открыть обводной канал 121-122 и обеспечить быстрый отвод воздуха из пневматического
механизма 101, что будет способствовать его возвращению в нормальное положение. Иными словами,
независимо от степени расширения пневматического элемента 101, он постоянно стремится вернуться в
положение, в котором поддерживается такое соотношение между отверстием для отбора воздуха из
атмосферы 117 и отверстием для отбора воздуха на всасывании 115, чтобы клапан 112 поддерживал
равномерную степень выпуска воздуха в системе регулирования натяжения.
Описанная выше система регулирования натяжения, помимо способности поддерживать существенную
равномерность натяжения на регуляторе-пневматике, 34, 35, 36 также обладает способностью изменять
интенсивность игры путем изменения силы натяжения, действующей на регулятор. Специалистам в данной
области будет легко понять, что эффект крещендо, то есть непрерывное прогрессивное увеличение
интенсивности игры, может быть достигнут путем постепенного увеличения натяжения регулятора,
противодействующего давлению, создаваемому наличием регулируемого отвода воздуха внутри
пневматического регулятора (здесь это показано на примере сильфонов 34, 35 и 36). Аналогичным образом
станет очевидно, что медленное нарастание напряжения приведет к медленному крещендо, а быстрое
нарастание напряжения — к быстрому крещендо. И наоборот, 7,5 быстрых и медленных диминуэндо могут
быть получены путем соответствующего уменьшения натяжения регулятора. Как будет объяснено ниже,
описанный выше регулятор может использоваться для создания эффектов крещендо и диминуэндо на разных
скоростях, что позволяет еще больше улучшить звучание инструмента, сохраняя при этом все важные
усовершенствования в регулировке.
85 Как было описано ранее, пневматический элемент 101 системы регулирования натяжения обычно
стремится расположиться таким образом, чтобы обеспечить равномерное натяжение пружины 102 и,
следовательно, равномерное натяжение пневматического элемента 90(регулятора). Благодаря механизму
клапана, оперативно связанному с ним, пневматический механизм 101 стремится вернуться в это положение,
если его первоначальная саморегулировка нарушается движениями платы 33.
Станет очевидно, что если пневматическая пружина 101 будет сжата за пределы этой точки нормальной
саморегулировки, произойдет удлинение пружины 102. Таким образом, натяжение пружины увеличивается,
что приводит к соответствующему увеличению.
Степень отвода воздуха внутри пневматической системы 101. Это увеличение степени выпуска будет
происходить одновременно в сильфоне 37 (106) и вызовет соответствующее увеличение давления вверх на
плату 33 и, следовательно, увеличение подъемной силы на регулирующий клапан. Вышеописанное
произойдет, если клапан 110 (112) будет поднят до закрытия атмосферного отверстия 109 и удерживаться в
поднятом положении в течение значительного времени. Таким образом, воздуховод 106 находится в
непосредственном сообщении с выхлопной камерой 115 111, и воздух, содержащийся в системе
регулирования натяжения, медленно отводится через более тугой запорный винт 119. Это будет
продолжаться до тех пор, пока клапан 112 удерживается в поднятом положении, или пока пневматический
механизм 101 полностью не сложится. Сжатие пневматического элемента 101 и увеличение натяжения
пружины 102 по мере ее удлинения сопровождается соответствующим увеличением степени выпуска воздуха
в системе регулятора натяжения, которое будет продолжаться до тех пор, пока не приблизится к уровню
высокого выпуска воздуха.
Эта операция постепенно увеличит восходящее усилие на клапане регулятора 130 - 10 230,823 и изменит
регулирование для создания медленного нарастания.
Если клапану 112 позволить опуститься и полностью закрыть выпускное отверстие 110 во время или после
нарастания напряжения, атмосфера будет просачиваться в воздуховод 106 мимо более тугого запорного
винта 119, а из этого воздуховода — в пневматическую систему 101. Пневматический элемент 101 будет
постепенно расширяться под действием пружины 102, и по мере уменьшения натяжения пружины 102 степень
выпуска воздуха из пневматического элемента 101 также будет уменьшаться.
Это уменьшение степени выпуска воздуха внутри пневматического устройства 101 будет происходить
одновременно в сильфоне 37 и, таким образом, уменьшит восходящее усилие на регулирующем клапане, что
приведет к изменению регулирования и медленному затуханию звука.
Если клапан 129 поднять для подачи отработанного воздуха в диафрагменную камеру 124 и открыть
перепускной клапан 123, и одновременно поднять клапан 112, то воздух будет быстро отводиться из
пневматической системы 2.5 101 через перепускной канал 121-122, что обеспечит более свободный проход
воздуха по воздуховоду 106. В этом случае скорость потока будет регулироваться путем регулировки винта
120, закрывающего засор. Это приводит к быстрому схлопыванию пневматического клапана 101 и,
соответственно, к быстрому увеличению степени выпуска воздуха в системе регулирования натяжения, что в
конечном итоге приводит к быстрому нарастанию эффекта.
Если клапан 129 удерживается в поднятом положении, а клапану 112 позволяют опуститься во время или
после нарастания напряжения, воздух будет просачиваться в пневматический механизм 101 по воздуховоду
106 и через обводные каналы 121-122.
Это приведет к соответственно быстрому расширению пневматического механизма 101 с конечным эффектом
быстрого затухания звука.
При создании эффектов крещендо и диминуэндо с помощью описанного аппарата сохраняются
регулирующие функции системы регулирования натяжения. Например, во время нарастания крещендо
несколько нот могут звучать одновременно с помощью пневматического механизма, после чего регулятор
отреагирует внезапным открытием клапана 31 и соответствующим движением доски 33 вверх. Это движение
на мгновение уменьшает объем сильфона 37, что, в свою очередь, приведет к снижению степени отвода
воздуха в системе натяжения регулятора. Поскольку тенденция к снижению степени выпуска отработавших
газов происходит одновременно в пневматическом механизме 101, произойдет кратковременное ослабление
натяжения пружины 102 и небольшое ее сжатие. Из-за относительно небольших перемещений
регулирующего клапана изменение объема сильфона 37 будет не очень большим, но каким бы большим оно
ни было, оно будет настолько поглощено большим объемом пневматического 101, что перемещение его
подвижной пластины, необходимое для компенсации уменьшения объема сильфона 37, будет намного
меньше, чем перемещение пластины 33, что обеспечит относительно небольшое и практически
пренебрежимо малое изменение натяжения пружины 102.
Соседние файлы в папке патенты