Brevet FR2739963A1 — publié le 19970418

L'invention est relative à une soupape compensée pour commander la distribution du vent dans un orgue. L'orgue est un instrument de musique dans lequel une soufflerie produit de l'air comprimé ou "vent", dont l'organiste commande la distribution vers des tuyaux sonores. L'air comprimé fourni par la soufflerie est débité sous une faible pression, de l'ordre de 0,01 bar. Il est envoyé dans divers caissons dont chacun porte le nom de case à vent, ou laye de soupape. Une paroi horizontale de la laye, dénommée table de sommier, est découpée de plusieurs ouvertures dont chacune comporte une soupape mobile, dont la commande permet d'obturer ou de libérer l'ouverture. Cette ouverture communique avec une autre case ou gravure, de forme allongée, dont la paroi supérieure comporte un alignement de perforations. Dans chacune de ces perforations, est engagée la partie inférieure d'un tuyau d'orgue. Les gravures sont juxtaposées et leur ensemble constitue la grille du sommier de l'orgue. Les tuyaux d'orgue posés sur une même gravure allongée du sommier correspondent tous à une même note ou fréquence (par exemple un ré dièse, un sol bémol, etc...). Par contre, chacun d'eux correspondant à un timbre ou registre particulier (par exemple: nasard, bourdon, trompette, flûte céleste, etc...). Par le jeu de la commande des registres, I'organiste sélectionne le timbre en obturant les ouvertures du sommier correspondant à des tuyaux qu'il souhaite laisser muets. Par conséquent, lorsque l'organiste commande l'ouverture d'une soupape, il envoi l'air comprimé de la laye dans la gravure allongée du sommier correspondant à la note qu'il souhaite jouer. Parmi les tuyaux de cette note, seuls sont alimentés en air comprimé ceux qu'il avait sélectionnés par le choix des registres. Chaque soupape est commandée à partir d'une des touches des claviers de l'orgue. Sur certaines orgues modernes, la commande reliant une touche du clavier à la soupape correspondante est électrique, et réalisée au moyen d'électro-aimants. Ce type de commande présente l'avantage de réagir à la moindre sollicitation de la touche, sans exiger que le doigt de l'organiste ne fournisse un effort important pour enfoncer cette touche. Par contre, une telle commande électrique présente l'inconvénient de fonctionner par tout ou rien, c'est-à-dire que le jeu de l'instrument est impersonnel, sans possibilité d'exprimer certaines nuances. Sur d'autres orgues, au contraire, et notamment sur les orgues anciens, la commande est mécanique. Elle est assurée par une succession de leviers, de biellettes et de renvois d'angle, qui, partant de la touche du clavier, aboutissent à la soupape pour provoquer son ouverture à l'encontre de la pression d'air régnant dans la laye. Etant donné la longueur parfois importante d'une telle commande (supérieure à une vingtaine de mètres pour certaines notes), et du fait de l'action antagoniste de la pression d'air agissant sur une soupape de grande surface, (couramment de l'ordre d'une centaine de centimètres carrés), on constate que le jeu des orgues à commande mécanique conduit l'organiste à exercer sur certaines touches, des efforts très importants.Sur certaines orgues anciennes, on a par exemple relevé pour la commande de certaines touches, un effort dont la valeur dépasse 1 kilogramme, alors que pour un jeu satisfaisant, l'effort de commande ne devrait guère dépasser 80 grammes sur la touche. Cependant, les orgues à commande mécanique, permettant à l'instrumentiste un jeu plus sensible et plus nuancé, sont souvent préférés par les grands musiciens. Pour obvier à ces inconvénients FR-A- 2 528 209 met en oeuvre des soupapes compensées comprenant chacune, en complément du corps de soupape obturant l'ouverture de la laye et disposé dans la laye, un élément compensateur qui, obturant avec étanchéité au moins une ouverture de ce corps de soupape, est disposé dans la gravure et est agencé pour être écarté de ce corps, sous le contrôle d'une entretoise, dès la levée de la soupape. Il en résulte que cet élément compense l'action de la pression sur le corps de soupape qui nécessite donc un effort moins important pour être soulevé, tout en permettant une ouverture franche. Grâce à l'ouverture complémentaire ménagée dans le corps de soupape, le débit d'air est également augmenté. Si cette construction fournit une mécanique très douce à jouer, puisqu'elle réduit les efforts sur les touches et conduit à des ouvertures franches et rapides, il s'avère à l'usage que ces ouvertures ne s'effectuent pas toujours dans les mêmes conditions et qu'un fonctionnement répétitif ne permet pas d'obtenir une répétition de sons identiques, en durée et en fréquence. Ces aléas de fonctionnement sont inhérents aux conditions de positionnement et d'articulation respectivement, du corps de soupape sur la table du sommier, et de l'élément compensateur sur le corps de soupape. La présente invention a pour objet de remédier à ces inconvénients en améliorant les conditions de positionnement et d'articulation de la soupape. A cet effet, dans la soupape compensée selon l'invention, I'extrémité du corps de soupape, qui est opposée à celle de tête reliée aux moyens de commande d'ouverture, est munie d'une ouverture verticale pour le passage d'une tige de calage en translation, vissée dans la table et dont la tête sert d'appui à un ressort plaquant contre cette table, deux points d'appui saillant du corps, tandis que, d'une part, l'extrémité de l'élément compensateur, juxtaposée à l'extrémité côté tête du corps, est articulée sur deux points d'appui saillant du corps et disposés de part et d'autre d'une tige de calage en translation, cette tige qui traverse cet élément étant fixée par une extrémité dans le corps de soupape et comportant, à son autre extrémité, une tête d'appui réglable pour un ressort plaquant l'élément compensateur contre les appuis du corps, que d'autre part, L'autre extrémité de cet élément compensateur est munie d'une fente longitudinale coopérant avec une tige de calage en translation transversale saillant du corps, et que, de plus, I'entretoise, articulée sans jeu sur un support fixe, constitue point d'appui forçant l'ouverture de l'élément compensateur à l'ouverture de la soupape, et inversement. Grâce à cet agencement, les mouvements du corps de soupape et de l'élément compensateur sont constamment guidés et s'effectuent par des articulations ponctuelles et réelles, réduisant les frottements, garantissant la constance de ces mouvements et permettant d'obtenir la reproductivité recherchée et, par celle-ci, d'obtenir des notes identiques, même en cas de répétition rapide. Dans une forme d'exécution de l'invention, I'étanchéité entre le corps de soupape et la table du sommier est assurée par une peau, collée côté poil contre la table du sommier, tandis que l'étanchéité entre le corps de soupape et l'élément compensateur est assurée par une feuille en matériau souple et élastique, collée contre ce corps et dont la partie centrale est munie d'une découpe, correspondant en forme et dimension à l'ouverture ménagée dans le corps, cette dernière ouverture du corps étant munie, au moins sur ses bords longitudinaux, de gorges favorisant le plaquage du bord du joint élastique contre l'élément compensateur. La disposition de la peau sur la table du sommier, alors qu'habituellement elle est disposée sur le corps de soupape, permet d'accroître la section de l'élément compensateur, d'améliorer l'étanchéité et surtout d'obtenir un fonctionnement constant. En outre, le ménagement de gorges sur les bords de l'ouverture du corps de soupape améliore l'étanchéité, sans réduire la section de passage. D'autres caractéristiques et avantages ressortiront de la description qui suit en référence au dessin schématique annexé, représentant à titre d'exemple non limitatif, une forme d'exécution de cette soupape compensée. Figure 1 est une vue de côté en coupe transversale montrant schématiquement l'emplacement des soupapes sur une partie d'un sommier d'orgue, Figure 2 est une vue de côté en coupe transversale montrant, à échelle agrandie, et de manière plus détaillée, la structure de la soupape, Figure 3 est une vue similaire à la figure 2 montrant la soupape en position d'ouverture, Figure 4 est une vue en coupe suivant IV-IV de figure 2 montrant, à échelle agrandie, les moyens d'étanchéité associés à la soupape, Figure 5 est une vue partielle montrant, à échelle agrandie, I'articulation de l'élément compensateur sur la soupape, Figure 6 est une vue en coupe transversale suivant VI-VI de figure 5, Figure 7 est une vue de côté en coupe transversale montrant, à échelle agrandie, les moyens d'articulation du corps de soupape sur la table du sommier. Comme montré à la figure 1, la soufflerie d'orgue 1 envoie de l'air comprimé, ou vent, dans une case à vent ou laye 2 juxtaposée à une autre case allongée 3, également dénommée gravure et définissant la grille de sommier d'orgue. La table 4 du sommier est découpée par des ouvertures 5 faisant communiquer la laye 2 avec l'une ou l'autre des gravures 3. Chacune de ces ouvertures est munie d'une soupape désignée de façon générale par 6 et composée elle-même d'un corps de soupape 7 et d'un élément compensateur 8. La levée de la soupape est commandée par des moyens mécaniques régissant à l'enfoncement d'une touche sur le clavier de l'orgue. Chaque gravure 3 correspond à une note. Elle reçoit le pied des tuyaux d'orgue tels que 9, 10 et 12 correspondant à cette note. Au moyen d'un mécanisme connu de commande à registre, l'organiste sélectionne un ou plusieurs des tuyaux 9 à 12, selon la sonorité qu'il choisit pour l'exécution du morceau de musique. Le corps de soupape 7 et l'élément 8 sont réalisés, de façon connue, en bois, ont une forme générale rectangulaire et sont munis, chacun, d'une face plane de contact, respectivement 7a, et 8a. Le corps de soupape 7 est traversé par au moins une ouverture 13, cette ouverture pouvant être fragmentée pour les soupapes de grande longueur, comme dans la forme représentée. Il est évident que la section transversale du corps 7 est supérieure à la section transversale de l'ouverture 5 ménagée dans la table 4, de manière à pouvoir obturer cette ouverture. Comme le montrent plus en détails les figures 2 et 4, l'étanchéité de cette obturation est assurée par des joints 14 et 15. Le joint 14 est constitué par une feuille en matériau souple et élastique collée contre la face d'appui 7a de la soupape. Ce joint comporte une découpe centrale 1 4a qui correspond, en forme et dimensions, à l'ouverture 13 ménagée dans le corps 7. La figure 4 montre que cette ouverture 13 est bordée au moins sur ses bords longitudinaux par deux gorges 16 qui permettent à la pression de l'air régnant dans la laye 2 de plaquer le bord interne du joint 14 contre la face d'appui 8a de l'élément compensateur 8.Le joint 15 est constitué par une peau dont les poils sont collés sur la table 4 du sommier et dont le cuir est apte à venir en contact d'étanchéité avec le joint 14. I1 est évident que cette peau comporte une ouverture centrale correspondant à l'ouverture 5 ménagée dans la table 4 qu'elle entoure sur toute sa périphérie. Cette disposition permet d'obtenir une excellente étanchéité, sans apporter une quelconque contrainte dimensionnelle sur la réalisation du corps de soupape et, en particulier, sur son ouverture 13, qui peut ainsi être maximale. Comme montré à la figure 2, à son extrémité dénommée tête, le corps de soupape 7 est traversé par un alésage 18 pour le passage d'une tige de commande 19 munie d'un poussoir 20. Cette tige est attelée par son autre extrémité à l'une des branches d'un levier coudé 22, articulé près de son coude sur une articulation 23, et dont l'autre branche est reliée à la tringlerie de commande 24, aboutissant à l'une des touches de l'orgue. L'actionnement de la touche provoque le pivotement du levier 22, dans le sens de la flèche 25, et, par la tige 19, commande la levée de la soupape. A son autre extrémité, le corps de soupape 7 est traversé par une ouverture verticale épaulée 30 pour le passage d'une tige 32 assurant son calage en translation longitudinale et en translation transversale. Comme le montre la figure 2, l'une des extrémités de cette tige est vissée dans la table 4, tandis que son autre extrémité, également filetée, reçoit une tête 33 permettant de régler le tarage d'un ressort de compression 34 disposé dans l'épaulement du logement épaulé 30. Ce ressort plaque deux points d'appui 35, visibles figure 7, contre la table 4. Ces points d'appui sont constitués par les extrémités, arrondies ou non, et saillant de la face 7a du corps 7, de deux vis 36 vissées dans ce corps. Ces deux vis sont disposées de part et d'autre de la tige 32. De par leur montage, elles permettent de régler les conditions de plaquage de la face 7a et du point 14 sur le cuir du joint 15. On notera que, grâce à ce guidage et à ce mode d'articulation, les mouvements de levée et d'abaissement du corps de soupape 7 ne peuvent qu'être réguliers et constants, tout en s'effectuant avec le moins de frottement possible. Le corps 7 est maintenu en position de fermeture par un ressort en épingle 37 dont la branche 37a prend appui sur l'extrémité, côté tête, de ce corps 7, tandis que la branche 37b, plus longue que la précédente, prend appui sur un puits de fixation 38 solidaire de l'une des parois de la laye 2. Ce décalage des deux points d'appui des deux branches 37a et 37b permet d'obtenir un effort de rappel linéaire. L'élément compensateur 8 est positionné, longitudinalement et transversalement, par deux tiges de guidage 40 et 42. La tige 42, disposée du côté de l'extrémité articulée du corps 7, est vissée dans ce corps et traverse librement une fente longitudinale 43 ménagée dans l'élément 8. En coopérant avec les bords longitudinaux de cette fente, elle assure le guidage en translation transversale de l'extrémité correspondante de l'élément compensateur 8. La tige 40, qui est disposée à proximité de l'extrémité de tête du corps 7, se visse également dans ce corps. Par sa partie centrale, elle traverse, comme montré plus en détails à la figure 6, un alésage 41 de l'élément compensateur 8 et reçoit, sur son autre extrémité filetée, une tête 44 servant à l'appui réglable d'un ressort de compression 45 disposé dans le logement 41. La figure 6 montre que le ressort plaque l'élément compensateur 8 contre deux points d'appui 46 formés par les extrémités, dépassant du corps 7, de deux vis 47, vissées dans ce corps et de part et d'autre de la tige 40. Dans la forme d'exécution représentée, les deux points d'appui n'appuient pas directement sur l'élément 8, mais sur l'une des génératrices d'un corps cylindrique 48, disposé dans un logement transversal 49.La figure 5 montre que le logement 49 est sécanté par une face de dégagement 50 de manière que le corps cylindrique 48 fasse saillie par rapport à cette face. La figure 6 montre que la tige 40 traverse, avec un jeu réduit, un alésage 52 traversant de part en part le corps 48 et dont la paroi assure le guidage en translation longitudinale et transversale de l'élément compensateur par rapport à l'ouverture 13 ménagée dans le corps 7. Grâce à cette disposition, l'élément compensateur 8 est parfaitement guidé et ses mouvements d'oscillation, par rapport au corps de soupape 7, s'effectuent dans d'excellentes conditions, avec le moins de frottement possible et de manière régulière. L'élément compensateur 8 est muni, de façon connue, d'une entretoise 60 permettant de régler l'effort de plaquage de sa face d'appui 8a contre le joint 14 porté par le corps 7 mais aussi de contrôler le pivotement de l'élément 8 par rapport à la levée du corps 7. Comme montré figure 4, I'entretoise est constituée par une tige cylindrique munie, à l'une de ses extrémités, d'une boucle 61, par laquelle elle est accrochée sur un anneau 62 solidaire de l'élément 8 et déterminant le point de compensation. La position longitudinale de ce point, par rapport à l'articulation de l'élément 8 sur le corps 7, dépend de la dimension de la soupape, des sections soumises à la pression de l'air et de la valeur de la pression. L'autre extrémité de l'entretoise 60 est, selon l'invention, fixée sur un support fixe 63, solidaire de la table 4. Cette fixation est effectuée sans jeu, au moyen d'une tête 64 vissée sur l'extrémité libre de cette tige 60 et s'engageant, à glissement doux, dans un alésage 65 du support. Un ressort 66 est interposé entre le crochet 61 de la face inférieure de la potence du support 63. Lorsque l'orgue est en fonctionnement, la laye 2 est alimentée par la soufflerie 1 en air comprimé sous une pression de l'ordre de 0,01 bar. Au repos, chaque soupape est plaquée par le ressort 37 sur son siège, constitué par le joint en peau 15, tandis que l'élément compensateur 8 est maintenu en position de fermeture, c'est à dire en position d'obturation de l'ouverture 13 du corps 7, par l'entretoise 60. Lorsque l'organiste appuie sur la touche correspondante à la soupape, le mécanisme de commande 20 à 24 commande la levée de cette soupape, qui pivote donc autour de ses deux points d'appui 35 et dans le sens de la flèche 67 de figure 3, pour venir dans la position représentée à la figure 3. Ce pivotement a pour effet de déplacer vers le haut l'articulation 46-48 de l'élément compensateur 8 sur le corps de soupape 7 et de provoquer, par l'entretoise 60, le pivotement dans le sens de la flèche 68 de l'élément compensateur 8, c'est à dire le dégagement par cet élément compensateur de l'ouverture 13 du corps 7. Dans ces conditions, I'entretoise assume une fonction qui, supplémentaire et nouvelle, est de forcer l'ouverture de l'élément compensateur 8 en complément de l'action de la pression de l'air s'exerçant sur lui. Lorsque la soupape est ouverte, l'air de la laye 2 pénètre dans la gravure 3, d'une part, en empruntant le circuit représenté par la flèche 69, c'est à dire en pénétrant entre le corps 7 et son siège, et, d'autre part, en empruntant le circuit représenté par les flèches 70, c'est à dire en passant à travers l'ouverture 13 dégagée par l'élément compensateur 8. Dès que cesse l'action sur la touche, le ressort de rappel 37 ramène le corps 7 en position de fermeture, ce qui provoque, par l'entretoise 60, la fermeture instantanée de l'ouverture 13 par l'élément 8. A la différence des soupapes compensées actuelles, la soupape compensée selon l'invention permet d'obtenir des ouvertures et des fermetures franches et rapides, et des débits constants, garantissant ainsi la régularité des sonorités obtenues, même en cas d'actions répétitives. REVENDICATIONS 1. Soupape compensée pour la distribution du vent dans un orgue composée: - d'un corps de soupape (7), obturant une ouverture (5) de la table (4) de la laye et dont une extrémité de tête est reliée à un moyen de commande d'ouverture, tandis que l'autre extrémité est agencée pour pivoter autour d'un axe transversal, - de moyens étanchant la fermeture, - d'un élément compensateur (8) obturant, avec étanchéité, au moins une ouverture (13) ménagée dans le corps de soupape (7) et dans les moyens d'étanchéité, cet élément étant écarté du corps de soupape lors de l'ouverture de celle-ci, - d'une entretoise (60) de longueur réglable, liée à l'élément compensateur (8), entre ses deux extrémités, cette entretoise prenant appui sur un support fixe (63) et servant au réglage de l'étanchéité de l'élément compensateur (8) par rapport au corps de soupape, - et de moyens à ressorts rappelant le corps de soupape en position de fermeture, caractérisée en ce que l'extrémité du corps de soupape (7) qui est opposée à celle de tête est munie d'une ouverture verticale (30) pour le passage d'une tige (32) de calage en translation, vissée dans la table (4) et dont la tête (33) sert d'appui à un ressort (34) plaquant contre cette table, deux points d'appui (35) saillant du corps, tandis que, d'une part, I'extrémité de l'élément compensateur (8), juxtaposée à l'extrémité côté tête du corps (7), est articulée sur deux points d'appui (46) saillant du corps (7) et disposés de part et d'autre d'une tige (40) de calage en translation, cette tige, qui traverse cet élément, étant fixée par une extrémité dans le corps de soupape (7) et comportant, à son autre extrémité, une tête (44) d'appui réglable pour un ressort (45) plaquant l'élément compensateur (8) contre les appuis (46) du corps, que d'autre part, L'autre extrémité de cet élément compensateur (8) est munie d'une fente longitudinale (43) coopérant avec une tige (42) de calage en translation transversale, saillant du corps, et que, de plus, l'entretoise (60), articulée sans jeu sur le support fixe (63) constitue point d'appui forçant l'ouverture de l'élément compensateur à l'ouverture de la soupape, et inversement. 2. Soupape compensée selon la revendication 1, caractérisée en ce que les points d'appui (35 et 36), saillant du corps de soupape (7), sont constitués par les extrémités de vis (36, 47) vissées dans ce corps. 3. Soupape compensée selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que, au moins les points d'appui (46), pour l'articulation de l'élément compensateur (8) sur le corps (7), prennent appui sur un corps cylindrique (48) emmanché dans un logement qui, ménagé transversalement dans l'élément (8), est sécanté par une face de dégagement (50), de manière qu'une portée du corps cylindrique soit en saillie de cette face. 4. Soupape compensée selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que les moyens à ressort assurant le rappel du corps (7) en position de fermeture sont constitués par un unique ressort en épingle (37), dont une branche (37a) est en appui sur la tête du corps (7) et dont l'autre branche (37b) est plus longue et est fixée dans un puits de calage (38), lui-même fixé sur une paroi de la laye (2), au-delà de l'appui de l'autre branche (37a) sur le corps (7). 5. Soupape compensée selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que l'étanchéité entre le corps de soupape (7) et la table du sommier (4) est assurée par une peau (15), collée côté poil, contre la table (4) du sommier, tandis que l'étanchéité entre le corps de soupape (7) et l'élément compensateur (8) est assurée par une feuille en matériau souple et élastique (14), collée contre ce corps et dont la partie centrale est munie d'une découpe (14a), correspondant, en forme et dimensions à l'ouverture (13) ménagée dans le corps, cette dernière ouverture (13) du corps étant munie, au moins sur ses bords longitudinaux, de gorges (16) favorisant le plaquage du bord du joint élastique (14) contre l'élément compensateur.