MULTIPLICATION DU LEVIER PNEUMATIQUE

Avant de décrire mon tracteur à douille soufflet, je dirai quelques mots au sujet dé la multiplication du levier pneumatique.

En faisant agir un soufflet moteur sur le système de soupape d’un autre soufflet et en poursuivant cette filiation on arrive à accroître indéfiniment la puissance du levier pneumatique. Ce principe, combiné avec l’action d’un électro-aimant, fut appliqué pour la première fois au grand orgue de Saint-Pierre de Montrouge, à Paris, en 1869. Dans cet instrument, en effet, l’un de nos premiers construits dans le système électrique, le tirage des registres s’effectuait à l’aide de plusieurs soufflets successifs dont le plus petit était commandé par un électroaimant. C'est seulement quelques années après que ce procédé électro-pneumatique fut mis en pratique à l’étranger.

On ne se fait pas toujours, pour le cas qui nous occupe, une idée précise d’un tracteur primaire agissant sur un deuxième : la disposition des soufflets, la forme de l’appareil et l’arrangement des pièces qui le composent feraient parfois supposer une complication qui

cependant n’est qu’apparente, aussi, afin de dégager et mieux faire ressortir le principe il me semble <à propos de réduire, par un schème, l’appareil de multiplication à sa plus simple expression.

Sur le schème [fig. 11) sont donc représentés trois soufflets intérieurs A, B, G, dans une caisse recevant l’air comprimé. L’action à produire ici est l’abaissement de la grande soupape d’introduction S, mais on pourrait

Fig. 11 (schème).

eu supposer une autre quelconque, par exemple, la traction d’un registre.

Les souftlets A et B sont disposés chacun de manière à soulever, en se dégonflant, la soupape qui commande l'entrée et la sortie du soufflet suivant; la soupape du soufflet primaire A qui repose sur le conduit D n’est d’ailleurs autre chose que l’armature elle-même del’électro-ai niant.

11 faut, bien entendu, toujours supposer que la tablette mobile de chacun des soufflets tracteurs est calculée, en surface, de manière à exercer une action prépondérante sur la soupape correspondante à ouvrir.

Sans revenir sur les explications précédentes il est

facile de se rendre compte, qu’à l’état de repos, les soupapes des trois conduits D, E, F, interceptent toute communication avec l’extérieur et que les trois soufflets se maintiennent gonflés puisque 1 air comprimé y pénètre librement.

Il s’agit maintenant d’opérer la traction de la grande soupape Set, à cet effet, le courant est lancé dans l’électro-aimant M qui commande tout le mouvement.

La soupape armature élan! soulevée, le soufflet A se dégonfle et se décharge par l’orifice D;

En se dégonflant il soulève la soupape fermant l’orifice E et alors le soufflet B, à son tour, se dégonfle en se déchargeant par cette voie E ;

En se dégonflant il soulève la soupape fermant l’orifice F elle soufflet C, comme les deux précédents, se dégonfle en se déchargeant par cet orifice h .

Cette fois, le but est atteint et la soupape S est abaissée.

Puis, lorsque le courant cesse de passer, l’armaturesoupape retombe, l’air comprimé rentre dans le soufflet A qui laisse retomber la soupape de l’orifice E qu’il tenait soulevée et le même effet se reproduit successivement pour les soufflets B et C.

Nous nous sommes arrêté à ce nombre de soufflets mais nous pourrions poursuivre indéfiniment cette genèse. Avec seulement quatre soufflets on arrive à des résultats étonnants: en 1862 je me livrais à des expériences de ce genre dans le grand orgue de Saint-Etienne de Caen et déjà je constatais l’accroissement rapide de puissance qui peut être obtenu même avec un petit nombre d’intermédiaires. Comme moteur initial j’employais soit un électro-aimant, soit une membrane soulevée à l’extrémité d’un tube à transmission pneumatique.

Cette suite de soufflets a élé comparée à un train ou à l’engrenage d’un mouvement d’horlogerie, il ne faut

pas toutefois que ces comparaisons conduisent à des conclusions erronées. Lorsqu’il s’agit d’un appareil d’horlogerie, par exemple, on est sùr qu’au moment précis où 1 une des roues vieilI à tourner, les autres sont, avec des vitesses variables mais simultanément, mises en mouvement puisque toutes sont unies par une parfaite solidarité. Il n’en est pas de même pour des soufflets agissant les uns sur les autres. Sans doute, le retard n’esl pas tel qu’on le supposerait toul d’abord: dans une bonne facture il n’est pas sensible avec un seul soufflet et même avec deux, mais, avec un plus grand nombre on reconnaît bientôt une mollesse dans l’action et il semble qu’on a sous le doigt un tirant en caoutchouc. Après tout, il n’y a jamais à appliquer dans les orgues cette multiplication illimitée du levier pneumatique. Avec le tracteur à deux soufflets bien proportionné on arrive à obtenir, pour les touches du clavier, la promptitude désirable ; pour les registres actionnés par des tracteurs à trois soufflets la grande vivacité d’action n’est déjà plus aussi indispensable.

Nous avons donné comme exemple des soufflets placés intérieurement dans la laye, on a compris que c’est là, pour chaque soufflet intérieur, la répétition du système de soupape a double effet reconnu comme le plus simple; mais on peut aussi disposer les soufflets hors de la laye ce qui est le cas du levier pneumatique primitif, seulement, resle alors pour chaque soufflet extérieur l’inconvénient de nécessiter deux soupapes, l’une pour l’introduction, l’autre pour la décharge. .

— Au point de vue historique de la question, j’ajouterai que celte succession de soufflets n’est pas une découverte américaine et n’esf pas non plus de date récente puisque, pour ne parler que de l’orgue électrique, nous en avons fait l’application en France dès 1869. Dans le cours de notre collaboration je me suis souvent entretenu avec

Barker (1) du levier double ou multiplié ; nous regardions cette combinaison comme utile au besoin, mais dérivant du levier simple, le levier multiplié n’étant qu’une complication de ce dernier.

— Je me suis souvent expliqué sur le levier pneumatique et ses diverses modifications : c’est un merveilleux auxiliaire mais c’est toujours un intermédiaire qui se trouve ainsi placé entre le doigt et la soupape des jeux. Dans l’avenir on arrivera à le supprimer ou plutôt à le remplacer (2), c’est probable, mais en attendant, il faut bien reconnaître que la facture de nos jours lui doit ses chefs-d’œuvre.

La figure 12 représente en coupe longitudinale le tracteur à double soufflet que je propose : le schème précécédent (fig. 11) en facilite l’explication.

Inutile de revenir sur la disposition permettant à la fois de fixer l’appareil au sommier et d’établir la prise du courant; à cet égard, il suffit de se reporter à la figure 1 et aux suivantes.

(1) Le levier pneumatique que Barker avait imaginé en Angleterre pour les transmissions mécaniques avait été appliqué pour la première l'ois par M. A. Cavaillé-Coll, en 1811, à l’orgue de Saint-Denis, avec le concours de Barker lui-même.

(2) Dans les premières et rares tentatives faites en France et en Angleterre avant 18('»0 on avait, en elfet, admis que l’électro-

Le système de fermeture latérale avec regard sur l’armature pour vérifier son fonctionnement est encore le même ici, seulement la fermeture s’appliquera à la fois sur les petites layes ou chambrettes .1 K et J’ K’.

L ouverture d introduction G et le conduit de décharge I ont la même forme que précédemment, mais ici les dimensions sont plus restreintes, l’écartement des parois n est plus que de un millimètre et par suite le jeu de l’armature est réduit à un demi-millimètre, soit, pratiquement, un faible millimètre.

Les branches de l’électro-aimant sont aussi plus rapprochées, il s’en suit que l’armature est moins longue et moins pesante.

Ces conditions sont, comme on le voit, favorables pour agir avec un faible courant.

Donc, en ce qui concerne l’électro-aimant E, l’ouverture d’introduction G, la soupape s s, la chambrette J K, le conduit de décharge I, elle souftlet moteur H, j’adopte, en réalité, les dispositions précédentes, sauf la réduction

aimant devait remplacer le levier pneumatique pour la traction directe des soupapes d’introduction. Sur ce point ma conviction était déjà faite et les intermédiaires m avaient paru — du moins avec l’action normale de l'armature — indispensables.

A cette époque on n avait pas encore compris le rapprochement a établir entre la résistance de la soupape d’introduction et la faiblesse relative de 1 électro-aimant résultant de la division du courant. La direction initiale que je donnai dans cette circonstance n a pas été changée jusqu’à présent puisque aujourd’hui non seulement on dispose un intermédiaire, mais deux et même trois.

Barker et Verschneider reconnurent bientôt l’importance du rôle des intermédiaires. A ce propos j’ajouterai que Charles Verschneider, l’associé de Barker, avait aussi puissamment contribué à la réalisation de l’orgue électrique ; artiste de mérite et d’une habileté exceptionnelle, il fut surpris par la mort en 1803 à l’âge de trente-neuf ans alors qu’il préparait lui-même de sérieux perfectionnements et se disposait à donner à son industrie une vive impulsion.

que je viens d indiquer quant aux dimensions. Le mode de tixage au sommier reste aussi toujours le môme.

.) arrive maintenant au souftlet H', placé sur les deux supports DD et LL et que Lélectro-aimant fait agir en soulevant 1 armature soupape s s : c’est ici que commence l’intervention de cel auxiliaire.

D’abord, dans l'épaisseur du support D D on pratique une entaille étroite mais suffisamment profonde pour loger 1 extrémité du ressort R, lequel se trouve ainsi guidé et maintenu en position.

Le support LL est, à l’intérieur, parcouru verticalement par un conduit s’ouvrant sur la chambrelte J K et aboutissant au petit soufflet HL Ce conduit n’est autre chose qu’une perforation dans le fil du bois.

Cela étant, il ne s’agit plus que de placer sur ces deux supports le soufflet H' qui va soulever la soupape s' s'. Ce petit soufflet se compose de deux parties l’une et 1 autre rectangulaires, de même largeur et s’appliquant l’une sur l’autre :

La première B B est évidée intérieurement de manière à permettre le soulèvement du diaphragme, c’est la partie fixe et le dessus du soufflet;

La*deuxième GC constitue la partie mobile du soufflet. Au centre de la planchette CC on pratique d’abord une ouverture circulaire d** 4 centimètres (h 1 diamètre; sur les bords et au-dessus de la partie vide on applique une peau mince qu on laisse fléchir pour former un diaphragme dont le mouvement libre doit avoir au moins 5 millimètres d’amplitude; au centre du diaphragme et sur chacune de ses faces est appliquée une rondelle en bois très mince, puis les deux rondelles et la peau sont traversées et serrées par un piton auquel sera accroché le fil de traction de la soupape s' s’.

Ces deux pièces B B et C C sont de plus percées et entaillées de manière à compléter le conduit qui.

partant de J K, pénètre dans le souftlet H'. Une fois superposées elles sont vissées sur les deux supports

DD et LL

La planchette formant le dessus de .)' K' et au milieu de laquelle est pratiquée l’ouverture G', est à coulisse. La pointe du piton de la soupape s's' est d’abord introduite dans un guide qui sera figuré sur une coupe suivante; on coulisse ensuite la planchette, puis on passe dans les deux pitons le lil de traction.

A l’état de i*epos l’air comprimé arrive dans le souftlet primaire IL par l’orifice G et la chambrette J K de même qu’il arrive dans le deuxième et grand souftlet H par l’orifice G' et la chambrette J'K/. On s’explique ainsi le fonctionnement successif de l’armature-soupape s s, du souftlet H', de la soupape s's’ et du soufflet II.

La figure 13 est une coupe horizontale à la rencontre de l’armature et du conduit de décharge. La chambrette .1 K

est ici découverte; au-dessus d’elle s’appliquera la moulure de l’électro-aimant.

Dans l’intérieur du support L L on voit en coupe le conduit partant (h* J K pour se rendre au souftlet primaire ou diaphragme dont la fonction est de soulever la soupape circulaire s's' dans la chambrette J' K'. On découvre le guide, aussi étroit que possible dans lequel est engagée

préalablement la pointe du piton traversant celle soupape s's.

T esl la traverse portant en dessous le collecteur. Les deux chambx*ettes sont fermées par la porte latérale au moyen des vis l, o-p, q-r.

La chambretle J K est couverte par une pièce rectangulaire s’appuyant sur les côtés et dans l’épaisseur de laquelle sont embrevées les extrémités des branches de l’électro-aimant. Cette pièce se fixe au moyen d’une vis qui traverse la chambrette. L’électro-aimant ainsi monté est indépendant et d’un maniement commode puisqu’il se détache de l’appareil. C’est du reste, comme on l'a vu, le mode de monture que j’ai adopté pour l’une des dispositions du tracteur à un seul soufflet.

La figure 14 représente le dessous de cette pièce rec-

Fig. 14.

tangulaire, c’est-à-dire 1 arasement des pôles formant le dessus de la chambretle .1 K. On y reconnaît le trou de la vis, l’ouverture d’introduction G et les deux extrémités polaires arasées sans l’armature ni les deux goupilles.

La figure 15 est une coupe transversale entre les deux supports.

Le diamètre du diaphragme est de 4 centimètres; cette largeur, sans inconvénient pour les tracteurs de grande dimension, devient embarrassante lorsqu’il s’agit de tracteurs étroits, même en tenant compte des propor-

lions relatives, c'est une des raisons en faveur du levier simple dans les dessus. L’ouverture de la soupape s' s' est de deux centimètres en diamètre avec très peu de recouvrement. le guide empêchant toute déviation.

Pour attacher la soupape s' s' au diaphragme on commence par passer l’un des crochets du fil de tra.ction dans le pilon de la soupape, ensuite on introduit l’autre cro¬

chet dans l’anneau du piton du diaphragme. Nous avons dit précédemment, et on a vu sur la figure 12 que, pour rendre facile l’accès de la soupape s' s', la planchette formant le dessus de la chambrette J' K' est coulissée dans les deux supports.

Enfin, la figure 16 représente l’appareil vu latéralement une fois la fermeture h k appliquée au moyen des vis l, o, p, q, r. — B B et G G sont les deux parties composant le soufflet primaire fixé sur les deux supports D 1) et L L.

On retrouve à l’extrémité de l’appareil et en coupe la

traverse T au-dessous de laquelle est lixé le collecteur

Fig*. 16 .

contre lequel s'engage fortement le ressort ramenant le courant à la pile.

Les ligures ci-dessus sont demi-grandeur d’exécution, sauf à tenir compte des observations qui ont été faites notamment sur la largeur des conduits d’introduction et de décharge et sur la surface des soufflets moteurs. Les électro-aimants que j’emploie le plus souvent ont 45 ohms de résistance et agissent sous l’action d’un courant de 2 ou 3 volts environ suivant le tracteur adopté et selon

l’écartement donné à l’armature : dans ces limites les formules précédemment étudiées (1) démontrent que, pour un clavier, la dépense en ampères est minime même avec les dérivations en nombre maximum composant l’ensemble du circuit. Les branches ont une longueur de 8 centimètres chacune et un diamètre de 7 millimètres, l’armature pèse 5 grammes pour le tracteur simple et 3 grammes pour le tracteur à deux soufflets, c’est là, dans l’un et l’autre cas, un poids maximum qui peut être réduit; le lil est de 3 dixièmes de millimètres de diamètre et recouvert en soie, ce qui donne, pour les 45 unités de résistance, 15 rangées de spires sur chaque hélice ou 200 mètres environ par électro-aimant. L’épargne sur le fil serait une économie mal entendue; du reste sur tous ces points, ainsi que sur le choix de la pile, il est difficile de tracer des règles absolues, les conditions dans lesquelles on se place peuvent varier et une certaine latitude doit être laissée aux convenances du constructeur.

Il serait trop long de résumer ici, même sommairement, tout ce que j’ai écrit dans le Monde Musical depuis 1891 sur la partie technique du sujet, je ferai seulement remarquer encore que souvent on aborde l'orgue électrique et on le juge sans l’avoir étudié sérieusement. On tâtonne un peu au hasard, bientôt on est déçu et naturellement on veut se persuader que c’est le système qui a tort.

Dans les essais qui exigent de l’initiative et de la per-

(1) E = IR; i = R=j

et de plus la formule ci-après donnant, a chaque instant durant rexécution musicale, la résistance du circuit variable sui\ant le nombre de notes frappées :

sistance rien n'est funeste comme l'idée préconçue d’un insuccès, rien n’esl énervant comme le scepticisme : il faut commencer par se prémunir contre ces défaillancesla. Si les essais donnent des résultats imparfaits, il est facile de se placer d’abord dans les conditions les plus favorables, par exemple, en donnant un plus large dégagement aux conduits d’introduction et de décharge avec écartement correspondant d’armature et alors plus de force au cornant, ou bien encore en donnant moins de gonflement et de course au soufflet et par suite moins d’ouverture à la grande soupape. C’est le moyen d’obtenir plus vite un résultat, sauf ensuite à régler l’ensemble de manière à rentrer dans les limites du nécessaire. En effet, tout insuccès à une cause qu'il faut rechercher et dont il convient de se rendre compte avant de déserter l’entreprise : je rappellerai seulement quelques-unes de ces causes qui déconcertent l’expérimentateur et le découragent.

Groupement des éléments de la pile défectueux par rapport aux hélices des électro-aimants, c’est-à-dire trop de tension et pas assez de surface, ou bien surface inutile et tension trop faible; division du courant dans de trop faibles résistances et par suite décroissance rapide lors de Indivision; enroulement insuffisant; éraflures déterminant, de rangée à rangée, des dérivations en courts circuits; lil trop fin; excès d’énergie occasionnant des étincelles ou, à un autre point de vue, donnant aux électro-aimants une forte aimantation persistante renforçant, lors de l’action, le magnétisme rémanent; interruptions de circuit dissimulées; rapprochements accidentels des pièces conductrices ou courts circuits occasionnant 1 affaiblissement très rapide et inattendu de la source; défaut de proportion, au contact de la touche, dans la friction sur métal et sur isolant ou à vide; contact poussiéreux ou avec friction trop faible; fers mal préparés ou

d’un mauvais choix; armature trop légère ou trop massive ; pellicule trop mince à l’égard du magnétisme rémanent ou inutilement épaisse ; écartement d’armature non en rapport avec l’ouverture de décharge; conduits de décharge et d’introduction trop étroits ou d’une largeur inutile. — Liaison défectueuse du soufflet avec la grande soupape du sommier; gonflement exagéré du souftlel déterminant trop d’ouverture à la soupape et, par suite, un retour lent et mou; insuffisance de la surface du tracteur par rapport à la soupape; excès ou manque de raideur dans le ressort pour ramener en place le soufflet moteur et lui faire opérer son aspiration après l’action ; pression d’air comprimé trop élevée pour l’énergie de l’électro-aimant ou trop faible contre le magnétisme rémanent, etc. El aussi à noter que l’inégalité de fuite d’air par la gravure, suivant le nombre plus ou moins grand de tuyaux à faire parler, expose à des mécomptes à cause de l’effet qui en résulte sur la soupape d’introduction et par suite sur le souftlel tracteur.

Cette énumération est très écourtée et cependant, si l’on veut bien réfléchir qu’une négligence en un seul point suffit pour troubler la concordance indispensable entre toutes les parties du système et faire échouer une expérience, on conviendra que l’application exige une manipulation sérieusement exercée. Il y a là, en effet, un concours indispensable d’aptitudes diverses, puisque tout constructeur d’orgues, pour arrêter son plan en connaissance de cause, doit nécessairement avoir lui-même des notions, élémentaires mais positives, sur le courant électrique. Que penserait-on alors d’une prétention à résoudre la question sans préparation et avec ta seule confiance dans une habileté naturelle ? Que diraient, par exemple, les organiérs si un débutant, même choisi parmi les mieux doués, prétendait apprendre en quelques jours la

mise en harmonie et se vantait d’être capable de s’initier, sans plus d’efforts, aux complications du mécanisme?

Je n’entends pas ainsi grossir les difficultés, mais seulement faire comprendre la nécessité d’une préparation entendue servant de prélude à la mise en œuvre du système.

Paris. — lmp. Laroussk, 17, rue Montparnasse.