Осевой клапан потока
 | Эта статья нуждается в дополнительных цитатах для проверки . ( май 2010 г. ) |
Клапан осевого потока , или клапан Тайера , представляет собой конструкцию латунного приборного клапана, запатентованную в 1978 году Орлой Эдом Тайером. [ 1 ] Разработанный при содействии Зигманта Канстула, он изначально предназначался для замены традиционного поворотного клапана валторны , но вместо этого произвел революцию в конструкции тромбона насадок для клапанов . [ 2 ] В сочетании с открытой трубкой он устраняет сопротивление, возникающее из-за тугих изгибов трубки, улучшая поток воздуха через инструмент и создавая ощущение открытости, воспринимаемое музыкантом.
Проблема
[ редактировать ]
При включении поворотный клапан отклоняет поток воздуха через дополнительную трубку клапана, используя крутые изгибы небольшого радиуса под углом не менее 90 °, что приводит к заглушенному отклику и слышимым изменениям цвета тона по сравнению с «открытым» инструментом. Эти недостатки особенно заметны на тромбоне, поскольку его характерный тембр напрямую обусловлен его цилиндрическим каналом и почти полностью прямой конструкцией. Помимо трубки клапана, имеется только два изгиба, по одному в секции золотника и раструба. Напротив, явно более мягкий звук других семейств духовых инструментов, таких как валторны , саксгорны и тубы , по крайней мере частично является результатом их конического отверстия и сложной конструкции со множеством смычков и изгибов.
Изменение тембра и отклика в секции клапана также стало более выраженным за счет обертывания трубки клапана, традиционно в несколько плотных петель, чтобы соответствовать длине трубки внутри секции раструба, что было нормой до 1980-х годов.
Изобретение
[ редактировать ]
В клапане Thayer используется конический ротор (хотя патент 1978 года и ранние прототипы были цилиндрическими), ось вращения шпинделя которого параллельна входящим и выходящим трубкам. Воздушный поток через клапан отклоняется максимум на 28°, что делает открытую трубку насадки F еще более эффективной. В результате отклик, окраска тона и другие игровые характеристики практически не изменяются по сравнению с таковыми у открытого инструмента, даже на бас-тромбонах с двумя установленными независимыми клапанами.
Критика
[ редактировать ]Было несколько проблем с ранними конструкциями клапанов Thayer, отмеченными музыкантами и мастерами по ремонту инструментов.
Клапаны иногда страдали от гальванической коррозии из-за использования неподходящих металлов при изготовлении разных частей клапана. В ранних клапанах в качестве роторов использовалась литая латунь, что делало их тяжелыми и медленными в срабатывании; Первоначальным решением этой проблемы было использование алюминия и других металлических сплавов для ротора, чтобы попытаться уменьшить его массу.
Шпиндель конического ротора закреплялся только на широком конце конуса, а другой конец мог свободно вращаться внутри корпуса. Этот «плавающий» кончик конического ротора подвергнется прецессии или «качанию», что приведет к износу в месте соприкосновения с внутренней частью корпуса клапана, в результате чего он станет ослабленным и приведет к дальнейшим проблемам, таким как утечка воздуха и потеря смазки. Таким образом, к клапану Thayer предъявляются более высокие требования к очистке, техническому обслуживанию и смазке, чем к клапанам других конструкций. Их также может быть сложнее разобрать и очистить, чем стандартный поворотный клапан, особенно на бас-тромбонах с двойным клапаном.
Некоторые музыканты, особенно бас-тромбонисты, утверждают, что большее сопротивление усиливает отклик низких нот на стороне клапана (ниже E ♭). Эта группа считает, что использование конструкций с открытым потоком, таких как клапан с осевым потоком, является более утомительным. [ 2 ]
Эволюция и улучшение
[ редактировать ]
В 1980-х годах Тайер подал еще несколько патентов, которые пытались решить некоторые первоначальные проблемы проектирования, а также другие инновации, направленные на снижение производственных затрат и повышение скорости действия. Они включали использование пружинных натяжителей для удержания ротора напротив корпуса во избежание утечек воздуха, а также использование таких материалов, как пластик или тефлон, для ротора, чтобы уменьшить его массу и предотвратить проблемы с коррозией. [ 3 ]
Кристиан Боск, итальянский производитель латунных инструментов, усовершенствовал конструкцию клапана с осевым потоком, изготовив как ротор, так и корпус клапана из цельных кусков цельной латуни без паяных деталей. Это было сделано для решения проблем с утечками и коррозией. [ 4 ]
Патент 2011 года, выданный Майклу Олсену из Instrument Innovations, также значительно улучшил клапан за счет (среди прочего) установки подшипников на обоих концах шпинделя ротора. Это увеличило скорость и надежность действия, а также устранило проблему конструкции «плавающего ротора» и связанные с ней проблемы износа и прецессии. [ 5 ] Винсент Бах использовал эту конструкцию для своего «Infinity Valve» на своих тромбонах «AF», которые заменили тромбоны «T», в которых использовался более старый дизайн Thayer. [ 6 ]
Последствия
[ редактировать ]Изобретение клапана Thayer положило начало « гонке вооружений » среди разработчиков и производителей тромбонов, которая продолжается и по сей день. Новые конструкции клапанов включают относительно успешный швейцарский клапан Hagmann, который можно найти на тромбонах многих европейских производителей, клапан Christian Lindberg от Conn , клапан SE Shires Tru-Bore, систему сбалансированных клапанов или клапан «K» от Баха в 1990-х годах, а также как менее успешные конструкции, такие как клапан Миллера и клапан Yamaha «V». [ 2 ]
Эта деятельность также стимулировала множество патентов и усовершенствований традиционных конструкций поворотных клапанов для других инструментов, а также тромбонов, таких как клапаны Willson Rotax, имеющиеся на многих валторнах и тубах, клапан Lätzsch «Full Flow», клапан Greenhoe, Kanstul. Клапан «контролируемого сопротивления» и клапан Edwards AR-1.
См. также
[ редактировать ]Внешние ссылки
[ редактировать ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Патент США 4112806 , Тайер, Орла Э., «Клапан осевого потока», выдан 12 сентября 1978 г., класс G10D9/04.
- ^ Jump up to: а б с Йео, Дуглас (2021). «клапан осевого потока». Иллюстрированный словарь для современного тромбона, тубы и эуфониума . Словари для современного музыканта. Иллюстратор: Ленни Петерсон. Лэнхэм: Роуман и Литтлфилд . п. 13. ISBN 978-1-538-15966-8 . LCCN 2021020757 . OCLC 1249799159 . ОЛ 34132790М . Викиданные Q111040546 .
- ^ Патент США 4905564 , Тайер, Орла Э., «Вращающийся клапан переключения звукового тракта со смещенным ротором», выдан 6 марта 1990 г., класс G10D9/04.
- ^ Боск, Кристиан. «Аксиальный тромбонный клапан «SMILE»» . C. Производитель духовых инструментов Bosc . Проверено 2 сентября 2022 г.
- ^ Патент США 7910815 , Олсен, Майкл Л., «Прецизионный клапан осевого потока», выдан 22 марта 2011 г., класс G10D9/04.
- ^ Деревянные духовые и духовые духовые (10 сентября 2013 г.). Тромбон Bach 42AF Infinity Valve (видео). Корпорация Винсента Баха . Проверено 1 сентября 2022 г. - через YouTube.