L'orgue de barbarie de Bernard et Philippe

 

La présente technique concerne la commande pneumatique d'instruments à vent comme par exemple l'orgue et l'orgue de barbarie ; Il s'agit plus précisément d'une méthode pour remplacer la boîte à soupapes Erman par un système de vannes à membrane tangentielle (VMT) les vannes à membrane concentrique (VMC) font l'objet d'une étude à part.

 

Les vannes à membrane sont aussi une bonne solution pour rajouter des flûtes à un orgue existant avec boîte à soupape 27 touches pour passer à 29 touches en exploitant  les bords du carton alors qu'il n'y a plus de soupapes disponibles.(Comme Maurice Promonet voir son site.)

Ou encore pour remplacer une flûte récalcitrante qui fuit en permanence suite à un problème d'étanchéité sur une soupape qui n'est pas étanche on peut alors la remplacer par une flûte à vanne incorporée pour solutionner le problème sans ouvrir la boîte à soupape.

 

Cette méthode évite les risques de dégradation d'une autre soupape voisine.

Il suffit alors de relier la boîte à soupape au pied de la flûte à vanne incorporée par un tuyau d'alimentation qui se doit d'être étanche et de condamner la soupape incriminée . 

Cette technique a aussi permis à de nombreux constructeurs amateurs de finir leur orgue alors qu'ils étaient coincés par la construction trop délicate pour eux de la boîte à soupapes .

 

Traditionnellement, dans un orgue, l'admission d'air vers les flûtes est commandée par une boite à soupapes. Cet élément de l'orgue est délicat à fabriquer ainsi qu'à régler pour obtenir une commande franche et efficace. Les techniques traditionnelles sont abordées dans l’article moteurs Pillbox et wurlitzer. Libre à vous de conserver des méthodes anciennes qui ne sont pas pour cela plus traditionnelles.

En effet la soupape type Erman date des années 1980 et les vannes à membranes ont été protégées par brevet dès les années 1885 et sont donc bien plus anciennes, voir plus bas dans le présent article.

Les vannes à membranes ont donc été remises au gout du jour en 1993 suite au stage que j'ai effectué chez Michel Fischer et l'adoption de quelques améliorations.

 

Je ne compte plus les anciens stagiaires de Michel Fischer qui avaient commencé la construction d'un orgue de barbarie après son stage, mais qui après plusieurs tentatives de fabrication de la fameuse boite à soupape étaient restés coincés par sa difficulté de construction et qui sont venus pendant les festivals ou à mon domicile pour me montrer leur orgue enfin terminé avec des vannes à membrane. Ils m'ont quelques fois laissé la dernière boite à soupapes Erman qui n'est pas passée au feu après une crise de rage. Les remerciements font alors particulièrement plaisir.

La qualité du système de commande est généralement jugée par sa capacité à répéter les notes le plus rapidement possible ce qui revient à lire un carton perforé en séparant deux notes de durée la plus courte par un silence de durée généralement presque équivalente.

Je rappelle que dans un orgue 27t type Erman il n'y a pas toutes les notes (l'ensemble n'est pas chromatique donc il est normal qu'il manque des notes).

Les  cartons pour instruments pneumatiques sont habituellement calculés pour un défilement de 6 cm/s avec des trous légèrement inférieur à 3mm séparés par un plein légèrement supérieur à 3 mm.

(En fait cette dimension de 3mm est fonction de la dimension des trous de la flûte de pan dans le sens du défilement voir l'article flûte de pan à trous carrés).

Pour éviter qu'un carton se décale latéralement lors d'une note soutenue de longue durée (ce qui revient à faire une coupure de grande longueur dans le sens du défilement), les fabricants de cartons laissent des «petits ponts » d'une largeur inférieure approximative de 1.5mm pour que le carton se maintienne tout en obtenant que  la flûte joue en continu sans coupure.

En effet la flûte de pan ayant généralement des trous circulaires de 3mm cette dernière «lit» les ponts comme un trou continu puisqu'au passage du pont il passe de l'air alternativement de chaque coté du petit pont vers la flûte de pan ce qui maintient la vanne ou la soupape en position ouverte.
La construction des boites à soupape traditionnelles est longue et fastidieuse.
Elle nécessite l'assemblage de huit pièces minimum par flûtes avec des tolérances très serrées. Les réglages sont nombreux et « pointus ».

De plus, cela nécessite le démontage et remontage de l'ensemble (un peu comme le démontage et le remontage d'une horloge) pour une intervention sur une seule soupape avec des risques de déformation de pilotes ou de déchirement des boursettes (membrane souple de commande d'ouverture/fermeture généralement en cuir collé qui transmet son mouvement aux soupapes par l'intermédiaire d'un pilote). La boite à soupape n'a pas évoluée depuis le 18ieme siècle (ce qui démontre son aboutissement technique).

Les soupapes Erman sont limitées en débit en raison de leur conception et surtout du débattement de la membrane. Les Vannes à membrane présentent donc un net avantage pour l'alimentation  des basses particulièrement si elles sont conçues en double corps (voir plus bas) en vue de deux jeux en  voix célestes .

Le principe des vannes à membrane existe depuis 1893 pour les orgues et fait actuellement partie du domaine public, mais cette technique a été abandonné essentiellement pour des raisons de contournement de brevet avec comme prétextes des problèmes de durabilité qui sont aujourd'hui parfaitement maitrisés.

Sa pérennité est attestée par la pratique dans l'orgue de barbarie depuis 2003 (avec un orgue qui fonctionne encore) et une utilisation généralisée dans d'autres domaines que la musique mécanique comme les systèmes pneumatiques industriels.
Elles sont actuellement utilisées dans le domaine hydraulique (vannes d'égout ou nos WC) avec des pressions de l'ordre d'un à plusieurs bars.
Dans le domaine pneumatique de haute pression comme les pelles Poclain où elles sont utilisées à plusieurs dizaines voir centaines de bars de plus elles sont utilisées avec des pressions de service permanentes. Leur  inconvénient majeur dans ces domaines est de nécessiter un courant de fuite ce qui limite leur emploi à certains fluides comme l'air, l'eau  ou les eaux vannes, par exemple.  

Dans le cas de l'orgue il n'y a pas d'inconvénient à commander la vanne par fuite d'air.
Elles n'ont encore été utilisées qu'épisodiquement dans le domaine des instruments à vent pour les raisons suivantes :

Les pressions pratiquées sont de l'ordre de quelques centimètres à quelques décimètres d'eau et les dimensions des différents organes peuvent rendre la commande de la vanne aléatoire.
De plus les membranes ont une forte tendance à vibrer au passage de l'air par " effet «venturi» qui génère des bruits parasites incompatibles avec l'utilisation d'un instrument de musique.

Mais encore, dans les domaines courants d'utilisation, les vannes à membranes fonctionnent en pression de service continue.
 
Alors que, dans l'orgue du fait des nombreuses interruptions, comme à chaque changement de carton perforé, les vannes à membranes demandent, pour être de nouveau en service, une montée rapide jusqu'à la pression nominale de service pour permettre le blocage de la membrane.
Sans cette précaution lors d'une montée en pression trop lente, les vannes laissent  passer l'air ce qui fait sonner les flûtes jusqu'à ce que la pression de service soit atteinte.

Dans le cas le moins favorable, si le débit d'air est insuffisant, les fuites ne sont pas compensées et les vannes à membrane ne rentrent pas en service. L'effet est encore plus désagréable ; toutes les flûtes chantent en permanence.

Un dernier inconvénient peut aussi apparaître : l'effet de voûte.

Après une mise en service de la vanne et une première ouverture de la flûte de pan (ou la pression d'une touche du clavier), la membrane est déformée vers la chambre.
Elle se maintient par effet de voûte dans cette position malgré la fermeture de la flûte de pan (qui correspond au relâchement de la touche) et la mise en pression de la chambre. La  flûte correspondante chante alors en permanence et la note est bloquée en ouverture alors qu'elle devrait être silencieuse.

Description de la vanne à membrane adaptée à la commande pneumatique

     - La partie siège (1) est perforée par deux conduits, avec l'arrivée de l'air sous pression   A et le départ vers la ou les flûtes d'une même note B.
     - La partie chambre (2)  creusée par une dépression C en face de la paire de conduits.
Un tuyau de commande D met en communication la chambre avec l'air extérieur au travers de la flûte de pan par le conduit (5) et un trou de fuite (4) qui fait communiquer la chambre C et l'arrivée d'air A de la vanne.

     - La membrane (3) est prisonnière dans le plan entre le siège et la chambre. Cette membrane assure à la fois l'étanchéité de la  fermeture en se plaquant sur le siège B et la  commande d'ouverture.
Par déformation elle s'incurve vers la chambre par sa souplesse naturelle commandée par la dépression de la chambre C.

      - Un éventuel ressort (6)  empêche l'effet de voûte. Il n'est généralement pas présent sauf pour quelques cas d'effet de voûte provoqués par des peaux trop rigides ou trop déformées.

Le fonctionnement de la vanne à membrane est le suivant :

Figure 1 :
Lorsque le conduit D est bouché par le carton au niveau de la flûte de pan (7) (ou le clavier est relâché), la pression d'air qui arrive par le conduit A est transmise à la chambre C par le capillaire (trou 4).
La membrane 3 se plaque sur le siège au niveau du conduit B puisque du coté chambre C la pression est supérieure à la pression atmosphérique présente du coté du conduit B.
L'air ne passe pas entre la conduit A et B : La vanne est fermée.



 
Figure 2 :
Lorsque le conduit D est ouvert, ce qui correspond à un trou du carton au niveau de la flûte de pan (ou à l'enfoncement d'une touche du clavier), le conduit D est en communication avec l'air extérieur et donc la chambre C également.
Le capillaire apporte un courant de fuite mais le rapport des diamètres du trou 4 et du conduit D est dans un rapport en faveur du conduit D.

 

 

En conséquence la pression dans la chambre C est très proche de la  pression atmosphérique  ainsi que celle du coté du conduit B. Par contre du coté du conduit A, la pression est supérieure donc la membrane 3 se déforme en se bombant vers le coté chambre, ce qui permet  à l'air sous pression du conduit A, de passer vers le conduit B dans l'espace de déformation laissé par la membrane.
La vanne est ouverte, ce qui fait sonner une ou la rangée de flûtes.

Le principe en animation avec une vanne intégrée:

 

 

 

 ou avec une vanne séparée et des flûtes ordinaires

 

 

 

 

 

 

 

Tentative de variante VMT à grille et vis de réglage (pour les grandes sections)

                

 

 

 

 

forme de la chambre (vue du dessus avec l'arrivée et le départ de l'air)

          



La technique porte donc sur les adaptations qui permettent une commande franche et efficace sans effets secondaires tels que les vibrations parasites blocage par effet de voûtes ou des fuites lors des montées en pression pour la mise en service ainsi que sur l'amélioration du temps de réponse de répétition des notes par l'association d'une flûte de pan à trous carrés.

La réalisation d'un prototype existant et des nombreux orgues des stagiaires, ainsi que des internautes qui se sont inspirés de ce blog attestent de la validité des solutions proposées.

Adaptations sur la nature des matériaux ou suivant la nature des matériaux.

- Pour les parties sièges et chambres, les essais successifs ont montré que tous les matériaux traditionnels sont utilisables: métaux, plastiques, résines et bois. les matériaux hygrophobe (insensibles à l'humidité) sont favorables mais quelques fois difficiles à coller.

Le bois présente cependant des inconvénients qui peuvent nécessiter des précautions, afin d'éviter les problèmes de fuites autrement appelés « courts-circuits ». Des traitements des surfaces usinées avec de la pâte à bois et un « fond dur » ou un vernis pallient à ces inconvénients.

 

Après un délai important sans jouer ou d'inaction prolongée, le bois brut avec ses tanins pour les feuillus ou la résine pour les résineux, peut finir par coller les membranes.

 

 

- Le choix du matériau de la membrane est tout aussi large mais plus sensible. Les essais successifs ont montrés que les matériaux choisis limitent les fourchettes du domaine d'utilisation en proportion inverse de la principale caractéristique ; la souplesse naturelle ou plutôt la capacité à se déformer pour obtenir le passage du vent dans la chambre, très souvent liée à la finesse de cette membrane.
Or les autres caractéristiques recherchées sont la durabilité et l'étanchéité qui sont plutôt proportionnelles à l'épaisseur. Un compromis est donc nécessaire.


Les membranes suivantes ont été utilisées avec succès :

 

 - Le caoutchouc (comme le latex d'un préservatif qui m'a servi pour ma première expérience ou les alèses d'hôpitaux très souples) qui présente la plus grande permissivité dans le choix des fourchettes de dimensions (qui sera exposée plus loin), mais qui a la plus grande tendance à vibrer.

Il faut particulièrement veiller à ne pas poser la membrane tendue.
On peut idéalement la mouler avec une forme légèrement bombée au droit de la chambre pour obtenir le passage d'air  juste nécessaire.
Le latex a une bonne étanchéité, une très  bonne souplesse, une durabilité éprouvée et ne présente pas d'effet de voûte.

Le latex peut aussi quelquefois se coller sur le siège si ce dernier est en bois brut et qu'il contient des tanins comme le chêne ou de la résine comme le pin.

 - La membrane en vinyle (comme celle des gants de chirurgiens) ou en silicone légèrement inférieure au point  de vue permissivité mais est moins exposée aux risques de vibrations. Elle ne doit pas non plus être posée tendue.
On peut idéalement la mouler avec une forme légèrement bombée au droit de la chambre pour obtenir le passage d'air  juste nécessaire. Elle a une bonne étanchéité, une bonne souplesse, une durabilité non éprouvée et ne présente pas d'effet de voûte.

 

 - Un autre le matériau possible est la membrane récupérée sur une enveloppe utilisée dans les centres de thalassothérapie pour l'enveloppement avec des algues. Cette membrane est quelques fois en caoutchouc mais plus souvent en amidon de maïs ou pomme de terre comme les sacs de supermarché. La dimension 2*2m souple et légère mais étanche et solide laisse de quoi faire des dizaines d'orgues à membrane (généralement donnée gratuitement sur demande lors d'un soin pendant une cure). Cette matière est par définition bio-dégradable mais en milieu humide (ce qui n'est pas le cas de nos orgues) et même si cela arrive  au bout de plusieurs dizaines d'années le remplacement est très facile.

Par contre sa finesse demande à le prépositionner sur un carton avec des points de colle aux coins, sinon il risque de se plier au moindre souffle avant d'être pris en place entre le siège et la chambre.

 

 - Les sacs de supermarché comme dans l'article de Jean-Claude Augiron sur les Vannes intégrées dans le noyau du pied de flûte.

 

 - Le cuir qui est traditionnellement utilisé dans les boites à soupape pour sa durabilité éprouvée sur des dizaines d'années voir un siècle (mais je pense que dans ce cas le cuir des boursettes à certainement été changé à l'occasion de séances d'entretien).

Mais ce dernier demande plus de précautions et d'essais dans sa mise au point.
Le cuir que l'on retrouve dans le prototype est une peau d'agneau du même type que celles utilisées en ganterie qui est à la fois fine et étanche.  C'est également le cuir qui est utilisé dans la fabrication des boursettes des boites à soupapes traditionnelles.

La membrane en cuir est posée avec le coté pelucheux (coté chair) orienté vers le coté siège et le coté lisse (coté fleur) du cuir orienté vers le coté chambre. En effet le coté fleur présente des « rides » qui peuvent laisser passer l'air qui fait chuinter les flûtes même vanne fermée.

Nota: Il y a une difficulté de communication sur les termes désignant les deux faces d'un cuir (une pelucheuse et une lisse) qui provient de l'utilisation de trois mots de vocabulaire qui sont: fleur, croute et chair et qui ne sont pas les mêmes pour désigner l'une ou l'autre face suivant le métier d'origine; tanneur, cordonnier,  pareur, fournisseur, tapissier, et donc des confusions à l'origine de contradictions et incompréhensions.
Après de nombreux échanges sur le sujet avec des professionnels on peut convenir des définitions suivantes:
Un cuir pleine fleur est un cuir qui n'a pas subit de diminution d'épaisseur (on dit parer pour désépaissir).
La croûte de cuir est un cuir qui n'a plus le coté extérieur (l'épiderme) du cuir et dont on va reconstituer l'apparence par des traitements de surface c'est un cuir de seconde qualité.
Le coté chair est le coté interne du cuir (le derme) celui qui parait pelucheux c'est lui qui fourni la croute c'est de ce coté que l'on pare le cuir.

 

Donc interpréter  dans la dénomination de "fleur" en langage commun comme étant le coté pelucheux (à cause de la douceur des pétales) et  dans "croute" celui du coté extérieur, (où on peut se gratter pour en faire) sont des erreurs courantes sources d'incompréhensions et surtout de contradictions.

 

Un cuir insuffisamment étanche doit être écarté (pour les boursettes et vanne à membrane). Par contre pour les soufflets et réserve le cuir peut être bardé de petits trous de passage de poils sans inconvénients puisqu'il est généralement contre-collé avec de la colle chaude et les éclisses.

 Même posé non tendu ce cuir peut se révéler trop rigide et les vannes ne fonctionnent pas ou vibrent fortement.
Pour contourner cet inconvénient il peut-être nécessaire de  déformer la zone délimitée par la chambre en «gaufrant » le cuir par pression jusqu'à déformation sans rupture et d'amplitude  juste nécessaire au passage de l'air (LΔ/2=ΠD*D/4 )   soit en considérant Π≈3 et le tableau ci-dessous que LΔ=2DΔ donc Δ≈3D/4).

 Le cuir est le matériau le plus sensible à l'effet de voûte.
En résumé le cuir est variablement étanche, souple, déformable, durable et éprouvé, il présente un risque d'effet de voûte.

Contre l'effet de voûte les solutions sont l'une ou plusieurs des possibilités suivantes :

     - Diminuer l'amplitude de déformation si elle a été excessive (après changement de la membrane)
     - Assouplir la membrane (par exemple par lubrification)
     - Augmenter le diamètre du capillaire entre le tuyau d'arrivée d'air et la chambre
     - Agrandir le diamètre de la chambre
     - Ovaliser l'arrivée et le départ des tuyaux d'air du siège transversalement à l'axe des centres initiaux (voir variante VMT à grille)
     - Augmenter la pression de service (par exemple en renforçant les ressorts de compression de la réserve mais il faut alors recalculer le diapason des flûtes)
     - Placer un ressort en compression derrière la membrane dans la chambre (une pression de quelques grammes est suffisante, dans le prototype un simple ruban de papier roulé fait office de ressort)

     - Augmenter la lumière de la flute

 

Il faut noter que dans les vannes à membrane (tangentielle comme concentrique) la membrane n'est pas collée, ce n'est pas nécessaire et de plus cela permet de la nettoyer lorsqu'un copeau vient se glisser entre le siège et la membrane ou dans le trou de commande voir de la remplacer dans les cas extrêmes.

 

Mais dans ce cas si un délai important c'est écoulé depuis sa mise en place, la membrane se sera écrasée et pratiquement collée naturellement sur le bois. Pour la démonter le fait de tirer dessus pour la décoller va l'allonger voire la déchirer et il sera alors difficile voire impossible de la remettre en place.

Pour éviter cet inconvénient on peut enduire le bois et la membrane d'une huile type huile de pied de bœuf  lors du premier montage pour être sûr de pouvoir la décoller sans déformation par la suite. Ce qui est aussi très favorable pour éviter l'effet de voûte.  Cependant cette pratique peut donner une odeur de rance à la membrane il faut choisir entre deux maux!

Ou d'utiliser  la méthode de Jean-Claude Augiron avec un carton et du scotch double face de la membrane en sac de super marché appliquée aux autres membranes.

 

 

C'est donc pour éviter ces soucis d'effet de voute que le cuir même en boursette a été abandonné au profit de membranes plus souples et gratuites.

 

 

 Par contre, on déconseille aussi pour une vanne à membrane:

- la baudruche qui n'est pas, contrairement à une croyance tenace, un matériau élastique mais au contraire très résistant à la déformation puisqu'il s'agit de l'intestin tanné. Il sera alors difficile d'obtenir le libre passage entre l'arrivée et la sortie par déformation de la membrane. Sauf à poser la baudruche avec  un outil de forme pour la pose qui va automatiquement introduire des plis puisqu'il est impossible d'avoir une partie sphérique raccordée avec une partie plane en partant d'une feuille plane.

 

Un autre inconvénient avec les membranes et des vannes en bois bruts non vernis, à la longue lorsque l'orgue n'est pas utilisé depuis longtemps les tanins vont faire coller la membrane et il faut démonter et décoller et quelquefois changer ces membranes.

 

C'est pourquoi on recommande de traiter toutes les surfaces en bois bruts pour la stabilité dans le temps quelque soit la nature des membranes.

 

 Une astuce pour les VMT, VMC standards ou incorporées, lorsque la planéité entre la chambre et la face arrière n'est pas parfaite et que la membrane n'a pas assez de résilience, on peut intercaler un joint cuir de mégis épaisseur 0,7mm selon les photos ci-dessous pour éviter les fuites:

 

Une autre chose à surveiller

le conduit capillaire entre la chambre et le passage de l'insert est libre et non obstrué. par exemple par la membrane qui est mal centrée:
 

 Adaptations dimensionnelles:
Les fourchettes de calcul du fonctionnement normal et les dimensions idéales recommandées  des VMT sont toutes déduites à partir du seul diamètre d'alimentation Ø A qui est lui-même déduit de la section théorique de la lumière s :

En partant du diamètre D qui bien sur est le même pour une VMC ou une VMT. Il est aussi le même que le diamètre d'alimentation ou d'arrivée ØA et  ØB qui est le diamètre de sortie,  la section du tuyau d'alimentation doit être dans un rapport voisin de 6 fois la section de la lumière (de 5 à 7 ).

On en déduit toutes les autres dimensions; largeur, longueur, profondeur, déformation, entraxe etc...

Toutes se déduisent de cette dimension c'est beaucoup plus simple qu'il n'y parait une fois qu'on a assimilé le principe. ça devient un réflexe.

Rappel :

Ø 5 est le diamètre interne du tuyau de commande qui relie la chambre à la flûte de pan.

Ø 4 est le diamètre du capillaire qui relie le tuyau d'arrivée à la chambre soit directement à travers la membrane soit par dérivation percée et avec réglage par vis pointeau.

 

 

                                                                                                                       
                                                                                                                possible                  idéalement
s=section lumière S= ΠD*D /4 on a  S/s                                              entre 8 et 4         soit S/s entre 5 et 7
Rapport Ø 5/ Ø A   diamètre de commande /alimentation             entre 1 et 1/5          soit Ø 5/ Ø A=1/2

Ce rapport n'est pas respecté partout pour simplifier les approvisionnements et a peu d'influence

Rapport   Ø 5 / Ø 4  commande/fuite (plus important)  variable        entre 2 et 6             soit Ø 5 / Ø 4>3
Δ=Profondeur de gaufrage                                                               Δ =ΠD*D / 2L          soit Δ=3/4D
P=Profondeur de chambre        P>Δ                                                 entre3/4 et 2D        soit P=D
L=Largeur de chambre (diamètre d'outil)                                          entre 1 et 3D           soit L=2D
E=Distance entre les trous A et B                                                    entre D/10 et 2D      soit E=D/2

Exemples pour un diamètre moyen ØA choisi à :

D=10mm on  déduit  E=5mm  Ø 5=5mm   Ø 4=1.7mm   L=20mm   P=10mm   Δ≈8mm  
D=12mm on  déduit  E=6mm  Ø 5=6mm   Ø 4=2mm      L=24mm   P=12mm   Δ≈9mm

voir l'article dimensions des vannes
Un exemple de diapason avec le calcul S/s et le diamètre d'alimentation des vannes pour chaque flûte à partir de la lumière:
 

Pour télécharger ce diapason d'alimentation des vannes VMC ou VMT.


La première relation S/s entre 5 et 7 indique simplement que les flûtes doivent être alimentées certes à pression constante mais aussi d'une part sans excès qui fait « briller » une flûte et qui de plus risque d'allonger le temps de fermeture voir de bloquer la vanne en ouverture, ni insuffisance d'autre part qui donne une flûte trop faible. En clair le débit d'alimentation est proportionnel au débit de fuite.

 Il est aussi important que la lumière présente une section suffisante pour permettre la décharge sinon la vanne ne répète pas. Dans ce cas on peut provisoirement desserrer la lèvre inférieure pour obtenir cette répétition mais il faudra ou augmenter la lumière ou diminuer le diamètre d'alimentation en situation définitive.

 

Il n'est pas possible d'agrandir le diamètre d'alimentation d'une flute après construction puisqu'il est aussi réduit dans la vanne intégrée, le noyau et le pied. Par contre on peut toujours réduire si nécessaire le diamètre en pied avec des réducteurs du type de la figure ci-dessous:

 

A l'inverse une sous alimentation fait jouer la flûte trop faiblement et ralenti l'ouverture, donc les répétitions sont difficiles à obtenir.

Le fait de faire varier le diamètre d’alimentation de façon proportionnelle a pour conséquence d’équilibrer les puissances sonores des flûtes dès la construction, ce qui est très favorable.

 

Même si il est possible de construire un orgue avec un diamètre unique d'alimentation ce n'est pas conseillé les aiguës seront trop fortes et les basses trop faibles.

Le rapport Ø 5/ Ø A n'est généralement respecté que pour les flûtes centrales on garde souvent le même diamètre (couramment 4.5 à 5mm intérieur) pour l'ensemble des conduits vers la flûte de pan. Contrairement au point précédent les conséquences sont moins critiques le coté pratique c'est d'avoir les même diamètres de commande sur l'ensemble de la flûte de pan jusqu'aux vannes, cela simplifie les approvisionnements.

 

Réglage des répétitions:

 

La section du conduit de fuite du capillaire influence directement les temps de réponses en ouverture et fermeture donc les répétitions.

Cette section est donnée ici en section équivalent du diamètre d'un trou, ou plutôt conduit circulaire fictif.

 

Je lis couramment dans les sites de constructeurs amateurs qu'il ne faut pas chercher la perfection pour les répétitions. C'est évidemment faux car il y aura toujours un carton qui utilise cette possibilité pour les quelques notes concernées et bien sur ça ne va pas répéter correctement!

Cette affirmation vient de la difficulté pour ceux qui utilisent des boites à soupapes Erman de corriger ce défaut car il faut alors tout démonter pour intervenir sur les soupapes incriminées avec les risques d'en dégrader d'autres, surtout au remontage...

Avec les flutes à vanne intégrée et vis de réglage ce n'est plus un problème et on arrive à toutes les régler individuellement et c'est tout simplement normal.

 

Il existe un diamètre optimum ou plutôt une section équivalente dans le cas d'une vis de réglage (la section pour une vis de réglage de répétition est en fait un anneau circulaire) pour le capillaire qui minimise le temps cumulé de réponse en ouverture et fermeture. Il n'est pas le même pour toutes les vannes.
En général il est proportionnel au volume de la chambre (et doit aussi remplir la condition de rapport avec le diamètre du tuyau de commande)

Rapport Ø 5/ Ø A   diamètre de commande /alimentation             entre 1 et 1/5          soit Ø 5/ Ø A=1/2

Ce rapport n'est pas respecté partout pour simplifier les approvisionnements et a peu d'influence

Rapport   Ø 5 / Ø 4  commande/fuite (plus important)  variable        entre 2 et 6             soit Ø 5 / Ø 4>3

 

Donc, on fera varier la section du capillaire par l'équivalent d'un diamètre de 1.5mm pour les vannes des flûtes aiguës à 2.5mm pour les vannes des flûtes graves.

En dessous de la section optimum, lorsque la vis ferme trop, le temps d'ouverture ne s'améliore plus et le temps de fermeture s'allonge rapidement. Ensuite diminuant encore la section du capillaire, la vanne ne répète plus en laissant sonner la flûte, puis elle se bloque en ouverture. Une vanne qui répète mal en restant en ouverture (on n'entend pas de fermeture) est dans cette partie gauche du graphique et demande à ce qu'on augmente cette section.

Au dessus de la section optimum le temps de fermeture ne s'améliore plus et le temps d'ouverture s'allonge faiblement. Ensuite en augmentant la section du passage de la vis du capillaire, la vanne répète mal en restant fermée plus longtemps que le temps d'ouverture. Une vanne qui répète mal en restant en fermeture (on n'entend pas d'ouverture) est dans cette partie droite du graphique et demande à ce qu'on diminue la section, donc en fermant la vis de réglage.

En résumé:

pour fermer un peu plus la vanne, il faut fermer la vis.

pour ouvrir un peu plus la vanne, il faut ouvrir la vis.

C'est très contre-intuitif voire contrariant

 

Augmenter la section du capillaire équivaut à se déplacer vers la droite du graphique et fermer le capillaire équivaut à se déplacer vers la gauche du graphique.

 Avec l'habitude et l'éducation de l'oreille on obtient par le réglage de cette vis une égalité des temps d'ouverture et de fermeture des répétitions pour chaque vanne.

 

Donc on calibre le débit de fuite par le capillaire

- soit en agrandissant progressivement le trou avec une aiguille conique dans la membrane au droit du conduit d'arrivée (mais on ne peut pas diminuer ce trou sauf à reboucher avec une pastille et recommencer)

- soit en intercalant une vis pointeau de réglage dans un conduit de dérivation qui alimente la chambre à partir du conduit d'arrivée. C'est cette dernière méthode que l'on recommande après avoir pratiquer la première à nos débuts.

 

Pour résumer:

On constate que lorsque la vis ferme totalement le capillaire la vanne reste toujours ouverte.

Ensuite on constate qu'en l'ouvrant le temps de fermeture est de plus en plus rapide donc court et le temps d'ouverture s'allonge donc il est légèrement plus long (plus difficile à entendre pour une oreille peu habituée). D'ailleurs on ne peut évidemment pas faire l'expérience avec une section plus grande que celui du conduit de commande ni celle de sortie de la flute de pan lors de sa mise en place dans l'orgue.

 

Cette méthode doit s'acquérir avec la flute d’essai remise lors du stage ou avec le premier prototype qu'un constructeur amateur fabrique lorsqu'il aborde la construction de son orgue.

 

Suite à une demande d'un stagiaire:

Une  vidéo du test de répétitions après équilibrage des trous dans la membrane:

Cette vidéo du test de la rampe de VMT sur son distributeur avant montage dans l'orgue montre une méthode de test pour un distributeur avec vannes séparées, cette méthode est depuis abandonnée au profit des vannes intégrées dans le pied de flute.
Les 4 sorties de basses sont obstruées par les tuyaux verts et les sortie de commande sont reliées 2 à 2 pour fermer les vannes correspondantes.
On souffle par un des trous du distributeur et on test les répétitions avec un doigt pour chaque flûte.

 

Nous recommandons bien sûr aussi la technique de la vis pointeau pour la facilité de réglage des répétitions. Puisque la vis permet d'ouvrir ou fermer donc un réglage plus progressif qu'avec une vis à bout plat.

 

La vis pointeau doit avoir un cône de largement moins de 30°  les vis pointeau du commerce à 60° ne conviennent pas car la zone de réglage est trop resserrée alors qu'avec un angle plus aigüe le réglage est plus progressif.

On peut obtenir cet angle soit en usinant la vis sur un tour à métaux ou en l'usinant sur un touret à meuler  en tournant la vis pendant l'usinage.

 

 

Paragraphe sur une évidence, à l'attention personnelle d'Adrien un constructeur qui s'étonnait que ses vannes ne fonctionnaient pas. Mais aussi pour les étourdis qui n'auraient pas tout compris!

Cette vis pointeau qui obture plus ou moins le passage du conduit capillaire doit aussi présenter un dégagement (autour de la vis) entre le siège et le conduit vers la chambre sinon l'air ne passe pas librement et le réglage est inopérant, les vannes restent bloquées en ouverture comme si la vis était fermée.

 

 

Après harmonisation par réglages en lumière, la technique de réglage des répétitions avec les vis est la suivante:

 

La technique de réglage des répétitions:

On part avec toutes les vis complètement ouvertes (les vannes sont alors toutes fermées) aucune flûte ne doit "chuinter" on vérifie donc l'étanchéité de toutes les vannes (pas de plis ou de copeaux par exemple). On est sur la partie droite du graphique temps d'ouverture/diamètre d'ouverture ci-dessus et on se rapproche du point de croisement des courbes d'ouverture et fermeture en fermant la vis donc en diminuant le diamètre de passage.

Sans soufflerie et chemin des cartons on utilise nos poumons et nos doigts dans un premier temps on règle approximativement.

Puis au passage des  trous d'un carton d'essai note par note on ferme progressivement chaque vis correspondante jusqu'à l'ouverture et fermeture de chaque vanne. Chaque vanne ouvre et ferme franchement au passage du trou correspondant.

puis enfin au passage d'un carton d'essai dit de répétitions on ferme encore progressivement chaque vis jusqu'à obtention des répétitions par équilibre des temps d'ouverture et fermeture à l'oreille.

Si le temps de fermeture est plus long que le temps d'ouverture la flûte sonne trop avec des coupures trop courtes, on est dans la partie gauche du graphique et il faut agrandir le trou, donc desserrer la vis pour ouvrir l'alimentation de la flute.

Si le temps d'ouverture est plus long que le temps de fermeture la flûte sonne peu avec des coupures trop longues, on est dans la partie droite du graphique et il faut diminuer le diamètre du trou il faut continuer à fermer (serrer) la vis.

 

Il est très difficile de mémoriser ces recommandations. Je l'ai déjà dit, donc j'affiche le graphique à chaque réglage pour ne pas me tromper.

Le réglage d'un orgue 27t prends alors une quinzaine de minute et ne présente pas de difficultés.

 

 

Attention une vanne séparée fonctionnera toujours bien mais une fois accolée avec une flute le fonctionnement commun peut se révéler problématique si la lumière est insuffisante.

 

Pour comprendre encore un peu mieux le fonctionnement d'une VMT il est possible de faire l'expérience suivante :

   1er) à vide (sans flûte sur la sortie)

Tout en soufflant par le tuyau d'arrivée, on bouche progressivement le tuyau de sortie avec un diaphragme de l'ouverture maximum à la fermeture totale et on manœuvre le tuyau de commande avec l'autre main.

Si la section de sortie (s) est trop petite par rapport à la section de la vanne (S) la vanne ne bascule pas et reste toujours ouverte. (Pour approximativement S/s>10)

Puis à partir d'une section qui représente environ le dixième et jusqu'à l'ouverture totale (1<S/s<10>10) les répétitions sont franches.

     2°) en charge (avec une flûte sur la sortie) :   

Si la flûte possède une lumière (s) trop petite (S/s>10) la vanne ne bascule pas.

Si la flûte possède une lumière proche de la section de la vanne (S/s=1) la vanne bascule franchement mais la perte de charge due à la vanne laisse jouer la flûte trop faiblement (elle est sous-alimentée il faut passer à une vanne de plus grand diamètre).

Si la flûte possède une lumière dont le rapport (S/s) par rapport à la section de la vanne est compris entre 3 et 10 la vanne bascule franchement et la flûte chante mais plus ou moins fort. Ceci est dut à la perte de charge dans les vannes.

 

En conclusion il est nettement préférable de construire des flûtes à  vanne intégrée car on travaille alors avec l'ensemble directement. Les flûtes à vanne séparée sont plus difficiles à harmoniser.

Autre conclusion:

une vanne à membrane n'est efficace que pour un domaine relativement étroit de section de lumière et son fonctionnement demande une pression de départ (dans la réserve) supérieure à la pression de calcul du diapason (Sur le prototype la pression est passée de 110 mm d'eau à 160mm alors que les flûtes sont bien prévues pour 110mm).
On peut s'attendre à un retour d'expérience différent de la part de ceux qui auront fait des essais sur ce point.

 

exemple de vidéo de VMT indépendante et inutilement compliquée.

C'est pourquoi il paraissait impossible d'alimenter une cascade de flûtes commandées par registres puisque leurs alimentations individuelles et collectives  peuvent se trouver dans des rapports non compatibles pour la section d'alimentation de la vanne.

Les VMC comme les VMT sont particulièrement une bonne solution pour un orgue à un seul jeu.

Pour les orgues à plusieurs jeux il fallait alimenter chaque flûte individuellement par une vanne. Ce sont les commandes qu'il fallait piloter par un étage primaire (il n'est alors pas nécessaire de percer les membranes si le primaire assure la mise à la pression atmosphérique).

 

Mais depuis Pierre Croix qui est un spécialiste des injections de carburation et échappement de moteur (il a fait toute sa carrière dans les courses moto et F1) nous a démontré la possibilité d'alimenter une ou deux flûtes avec un registre par une seule vanne. Voir en fin d’article sur les VMC.

 

 

Parmi les essais suggérés pour alimenter deux flûtes en voix célestes avec une même vanne à membrane tangentielle, nous préconisons depuis quelques temps la méthode suivante:

 

Une vanne à double corps avec une arrivée centrale correctement dimensionnée pour deux flutes et deux départs individuels du diamètre nécessaire à chaque flûte.  Si un jeu n'est pas en action la membrane permet de l'alimenter mais comme le registre n'est pas ouvert les flûtes correspondantes ne jouent pas.

 C'est une solution qui a été proposée aux adeptes des Vannes à membrane et discutée depuis les rassemblements de constructeurs amateurs comme à Sarlat  et déjà mise en œuvre avec succès.

 

 

 

 

 

La même technique peut également s'appliquer aux VMC avec les mêmes contraintes une alimentation de diamètre égal à racine de 2 fois le diamètre de chaque départ qui eux sont percés sur les cotés opposés:

 

 

 

 

 

Le diamètre de l'arrivée A par rapport à celui des départs D1 et D2 est dans une proportion de √2.

La section de A est donc égale à celle de D1+D2.

Le reste est à l'avenant comme dans les paragraphes précédents de l'article. Cette méthode permet de faire fonctionner avec une même pression  une ou deux flûtes en voix célestes.

Cette méthode permet de fonctionner avec une même pression pour une ou deux flûtes. La commande par le tube vers la Flûte de pan reste commune et le conduit avec la vis de réglage entre l'arrivée et la chambre aussi.

Pour faire fonctionner les flutes indépendamment on les commande par registre d'alimentation voir les articles sur les registres:

registres pneumatiques

 

 

 

registres mécaniques


Il est donc bien admis et démontré que l'alimentation d'une ou deux flûtes avec la même soupape ou vanne à membrane n'est pas une question de nature de soupape mais bien de diamètre d'alimentation donc de débit.

 

 

Une VMT peut être adaptée au diamètre d'alimentation d'une ou deux flûtes alors qu'une soupape de type Erman est par construction limitée à un diamètre de 10mm puisque son débattement est de 2.5mm sauf si justement on modifie son diamètre et son débattement voir: https://orgue-bernard.blog4ever.com/les-membranes
 

 

 

Pour maintenir le rapport (S/s) dans les fourchettes tolérables il est donc nécessaire d'adapter le diamètre des vannes aux sections de lumière des flûtes. De mm en mm de diamètre pour les aiguës, puis plus espacé pour les gros diamètres (un diamètre sur deux puis sur trois).

Même si une section de vanne fonctionne (plus ou moins mal) sur une plage plus étendue de section de lumière, c'est principalement pour une raison d'équilibre des puissances entre les flûtes aiguës et graves que l'on adapte les diamètres d'alimentation aussi précisément (en conservant un S/s entre 5 et 7 par exemple).


Adaptations sur les autres organes pour le bon fonctionnement d'une vanne à  membrane :

Pour permettre la mise en service des vannes en produisant plus d'air on peut :
    - Augmenter la surface des soufflets
    - Augmenter le débattement du vilebrequin
    - Diminuer le diamètre de la poulie de manivelle ou augmenter le diamètre de la poulie du   rouleau d'entraînement

Pour permettre la mise en service des vannes lorsque le nombre de flûtes dépasse la capacité de la production d'air il peut être envisagé d'équiper chaque jeux de flûtes d'un registre qui sera tenu fermé jusqu'à la pression de service et ouvert dès le remplissage de la réserve.
Cette façon de procéder bien qu'inhabituelle (surtout lorsqu'il n'y a qu'un jeu) permet d'obtenir une brusque mise en service des vannes avec une production d'air suffisante  pour le jeu alors qu'elle est insuffisante pour la mise en service. Elle nécessite par contre de réserver une amorce du carton de longueur plus importante qu'habituellement. Mais l'expérience actuelle démontre que ce cas ne se rencontre généralement pas avec les volumes de soufflets couramment pratiqués.

Variantes :

Le capillaire de fuite (4) est généralement fait au travers de la matière de la partie chambre mais il  peut être fait directement dans la membrane au droit et au centre du conduit d'admission A.
Il préférentiellement équipé d'une vis de réglage conique (pointeau) qui ferme et règle le débit du conduit (dans ce cas la membrane n'est pas percée au droit de l'arrivée).

Les vannes à membranes peuvent toutes être regroupées sur une règle chaque tuyau est alors raccordé par le registre à la vanne correspondante et fait alors partie de la "montre" (série de tuyaux visibles en façade).

Les vannes peuvent toutes être indépendantes et séparées des flutes ou intégrées dans le noyau des flûtes correspondantes voir incorporées directement dans le pied de flûte. Il est alors nécessaire de raccorder individuellement chaque vanne ou flûte à un distributeur (qui lui aussi peut être incorporé dans le collecteur) par un tuyau dont le diamètre peut être quelconque mais au moins supérieur ou égal au diamètre d'alimentation de la flute et de la vanne en intercalant le registre éventuel (attention aux risques accrus de fuite sur la réserve).

 

Cette technique évite, en la supprimant, la boîte à soupape collective ce qui simplifie nettement la construction d'un orgue de barbarie.

En plus en intégrant les vannes dans le noyau des flûtes et donc en individualisant la commande, l'harmonisation, l'accordage et l'entretien sont aussi simplifiés, puisqu'une intervention sur une flûte ne risque pas d'influencer le fonctionnement des autres.

 

 

L'orgue ne se compose plus que de trois parties de la catégorie technique:

- la soufflerie, avec son vilebrequin et sa manivelle

 

 

- le chemin des cartons.

 

 

-  les flûtes à vanne intégrée,

 

 

 

Il n'est donc pas indispensable d'approvisionner tous les diamètres en tubes de laiton mais bien nécessaire de percer avec les diamètres calculés avec des forets qui ne sont pas difficiles à changer en cours de fabrication.

 

 

Une ancienne solution est un panaché de ces deux solutions (ce qui est le cas du prototype) les flûtes de la montre sont regroupées sur une règles de vannes et les 4 basses sont raccordées  individuellement par des vannes accolées à chacune des basses qui sont placées  transversalement sous l'ensemble de l'orgue pour bénéficier de la plus grande dimension du châssis.
Plutôt que placer les conduits d'arrivée et de départ côte à côte, on peut les disposer de façon concentrique (on parle alors de VMC vannes à membrane concentrique).

Bien que logiquement plus ergonomiques les vannes à membrane concentrique sont plus délicates à régler.
Le réglage était obtenu en montant ou descendant le plan de joint entre le trou centrale et la couronne de sortie par rapport au plan de joint de la membrane elle-même depuis les VMC ont évoluée (voir l'article sur les VMC).
 Elles peuvent être fabriquées planes (avec des mèches à bouchonner par exemple) mais dans certains cas il peut être nécessaire de les équiper d'un ressort. De même le trou capillaire peut être directement fait au centre de la membrane ou en dérivation sur le côté avec une éventuelle vis de réglage.

Adaptation sur la flûte de pan

Habituellement la flûte de pan est percée par des trous circulaires de diamètre 3 mm et d'entre-axe de 4.2 mm.
Les flûtes de pan à trous carré existent mais leur utilité est réduite à  obtenir avec les cartons actuels une attaque et une fermeture plus franche qu'avec un trou circulaire.

Pour permettre de bénéficier de la rapidité de réponse des vannes à membrane par rapport aux boites à soupape en exploitant le temps de réaction plus court des vannes à membrane ont peut obtenir une répétition des notes jusqu'à deux fois plus rapide (24ms au lieu de 48ms) à condition de lui associer une flûte de pan à trous rectangulaires ayant 3 mm dans le sens de la largeur des cartons et d'un peu moins de 3 mm  dans le sens du défilement du carton. Voir article sur les FdP à trous carrés.

Mais pour lire des cartons ordinaires conçus pour des orgues moyens il ne faut pas pousser les limites aux maximum sinon on rencontre un autre problème les vannes répètent sur les petits ponts au lieu de jouer en continu. Pour cela on teste avec un  carton de non répétition et on dégrade si nécessaire en creusant un peu plus les canaux de la flûte de pan.

 

 

Adaptation sur les cartons

 

 

Le carton doit alors être percé avec un intervalle entre notes allant entre 1.5 mm et  un peu moins 3mm pour bénéficier de cette amélioration.
Du point de vue musical on a alors accès pour la dimension la plus petite à des  répétitions deux fois plus rapides.

Adaptation pour les cartons ordinaires

Un orgue à membrane pourra lire les cartons habituels en «coupant sur les ponts». Mais il sera possible de lire normalement un carton ordinaire en élargissant le trou de la flûte de pan à 3mm (on a alors une flûte de pan à trous carrés) l'orgue bénéficiera alors d'une attaque et une fermeture plus franche mais de répétitions d'intervalle identique aux soupapes traditionnelles (personnellement j'ai pratiqué les VMT avec une flûte de pan de 2.8mm en profondeur).

La méthode selon la technique proposée permet un gain de temps considérable et une très grande simplification de construction (trois pièces minimum pour l'ensemble des vannes des flûtes) ainsi qu'une très grande simplification des réglages, tout en gagnant en qualité c'est-à-dire en rapidité de réponse aux ouvertures et fermetures successives de la flûte de pan par le carton perforé .

Autres avantages

Parmi les améliorations parfois inattendues obtenues avec l'utilisation des vannes à membranes ont peut retenir la possibilité de jouer la tête en bas pour un orgue à membrane alors que l'orgue traditionnel demande à rester vertical pour faire revenir les soupapes en fermeture par gravité. Ce qui peut paraître inutile mais qui donne une grande liberté de positionnement et d'orientation pour la vanne à l'intérieur d'un orgue.

Un avantage qui s'est révélé dernièrement par rapport aux soupapes traditionnelles le débattement de la membrane permet de commander des alimentations de grands diamètres sans problèmes pour les répétitions. Alors que le débattement limité des soupapes traditionnelles lui, limite le diamètre des tuyaux d'alimentation par nature,  cette limitation est imposée pour permettre les répétitions. voir l'article sur l’alimentation en air pour un jeu de flûtes.

Les VMT peuvent aussi fonctionner en aspiration il suffit d'en faire l'essai. La seule différence c'est que la commande est inversée quand on bouche le tuyau de commande l'air passe et quand il est ouvert la vanne ferme.
Voir le  premier essai et la  vidéo 2 de xylomidi ou  la vidéo 1 de xylomidi

 

et son site

Autre possibilité, les vannes à membranes présentent une courbe de commande d'ouverture ayant une partie proportionnelle au débit de fuite. On peut donc envisager (pour d'autre instruments que l'orgue) une commande dynamique à condition de faire des carton à largeur de piste variable.
Comme il n'est pas nécessaire de coller la membrane et qu'elle est plane son remplacement ou son entretien est largement facilité à condition de placer les vannes dans une position facilement accessible. Les vannes à membrane sont individuelles et une intervention sur l'une d'elles ne dérègle pas les autres.

Les vannes à membranes tant tangentielle que concentrique sont réellement plus rapides que tous les autres systèmes existant pour une raison extrêmement simple et logique:
La rapidité de répétition est essentiellement conditionnée par la vitesse de remplissage et vidange de la chambre qui dépends du capillaire et du diamètre du tuyau de commande là tous les systèmes sont égaux, mais aussi et surtout de l'inertie aux basculements qui est directement liée au masses en mouvement et là les vannes à membrane sont en tête car aucun autre système ne peut rivaliser avec l'extrême légèreté d'une simple membrane dont la masse est bien inférieure au gramme par rapport à un pilote plus des porte-soupape et amortisseur avec des joints d'étanchéité collés qui ont une masse de plusieurs grammes.

 

Les  VMT ont inspirées l’Angleterre chez John Smith:

 

Les Vannes à Membrane sont aussi répandues en Hollande: http://draaiorgelweb.nl/orgelforum/viewtopic.php?t=232 

 

 

Une VMT sans vis de réglage en delrin:

 

 

La même ouverte:

 

 

 

De gauche à droite la membrane avec un trou capillaire dans l'axe de l'arrivée, au centre le siège avec l'arrivée et le départ, à droite la chambre avec le départ du tuyau de commande vers la Flûte de pan.

Des super basses avec  VMT intégrés dans le noyau une idée de Michel Fischer dès le début des débats sur le sujet:

 

Une vidéo qui montre une méthode ancienne et abandonnée:

la vidéo d'une flûte avec VMC accolée (depuis on sait les intégrer).

 

 

Dans cette vidéo la VMT n'est pas incorporée mais accolée! De plus le fait de placer la chambre de VMT à l'avant complique le trajet du tuyau de commande qui demande généralement à être positionné sur l'arrière son trajet est donc compliqué et mal expliqué donc incompréhensible et difficilement reproductible pour un néophyte.

 

 

De plus à 12' 40" il manque une astuce importante l'utilisation d'une cale biaise humidifiée pour presser l'extrémité de la lèvre supérieure sans la déformer et sans coller cette cale sur la bavure de l'excès de colle qui va fluer lors du pressage.

 

 

 

 

Le livre le plus documenté sur le sujet des vannes à membrane aussi bien tangentielle que concentrique est certainement « the art of organ–building » de George Ashdown Audsley (ISBN 0486213153) qui dans son volume II au chapitre XXIX page 309 et suivantes nous explique les différentes étapes de l'utilisation de la technique de commande pneumatique dès 1885.
Malheureusement pour nous il est en anglais, ce qui peut rendre sa lecture difficile pour ceux qui n'ont comme moi que des souvenirs scolaires voire impossible pour ceux qui ne l'ont pas apprise du tout.

Aussi histoire de continuer le débat et d'inciter à aller plus loin je vous propose de jouer avec ce qu'on peut en retirer (grâce aux renvois de bas de page qui donnent les référence des brevets).

Le système est généralement attribué à Carl Walcker de Ludwisburg en Allemagne en 1893.

Ce dernier a finalement abandonné les VMT en prétextant des problèmes de durabilité. Mais mon avis est qu'en fait il avait aussi des problèmes de validité de son brevet.

En effet à bien y regarder de plus près il y avait :

Charles S. Haskell de Philadelphie brevet US N°337 326 du 2 mars 1886 et N°323 829 du 4 août 1885
Charles Brinley de Shefield brevet anglais N°12211 du 25 septembre 1887
Carl Gotlieb Weigle de Stuttgard brevet US N°457 686 du 11 août 1891
Ces trois inventeurs pouvaient prétendre à un antécédent y compris dans son propre pays.

chacun pouvaient contester son droit à vendre ou exporter sa production. Ce qui n'a pas empêché un autre de continuer dans cette voie puisqu'on trouve également:

Philippe Wirsching de Salem dans l'Ohio brevet US N° 560 559 du 19 mai 1896 pour poser un brevet sur un principe similaire et comme le prouve la date, postérieurement. (ce qui démontre s'il le fallait que les brevets ne protègent pas si bien leurs auteurs et que la recherche d'antécédents lors du dépôt légal n'exclut pas cette possibilité)

Il faut remarquer au sujet de ces brevets que si chacun permet de comprendre leur fonctionnement, aucun n'explique comment on adapte les vannes aux différentes flûtes. (Ce à quoi le présent article a répondu, du moins je l'espère)

Signalons au passage que la consultation des brevets US par Internet est possible et gratuite alors qu'en France il faut être abonné à un service payant pour avoir accès aux brevets français. Par contre la consultation sur place des brevets à L'INPI est possible et gratuite, cependant l'impression sur papier reste payante voir :

https://www.inpi.fr/fr 
Mais c'est un exercice assez difficile puisque l'informatisation des brevets ne permettait, si mes souvenirs sont bons à l'époque de mes consultations, de ne remonter que jusqu'en 1976 et qu'auparavant certes il existe des classements sur papiers, mais les codes de classification ont changés plusieurs fois dans le temps, ce qui complique les recherches.

Par contre, parcourir l'histoire des brevets sur un sujet comme l'orgue est un régal quant on se passionne pour ça.

 

 

 

Cette technique semble déranger certains  ayatollahs de la soupape "traditionnelle" qui par ailleurs se drapent dans le digne costume du défenseur des pauvres amateurs ignorants.

Ces derniers seraient abusés par mon discours volontairement trompeur; qu'il soit donc bien affirmé  que:

- cette technique n'est pas nouvelle (ça c'est déjà vu avant)
- ce n'est pas la seule façon de faire (d'ailleurs j'en montre d'autres)
- aucun système n'est éternel (celui-ci non plus)
- personne n'est obligé de se servir de cette technique (mais je conseille d'essayer avant d'en parler)
- si vous n'aimez pas ça n'en dégoutez pas les autres (et allez voir ailleurs)

Par contre je peux affirmer (parce que j'en ai la preuve) que:

- on a amélioré cette technique et ce n'est pas fini on trouve encore d'autres améliorations surtout en groupe
- on reste attentifs à toutes les nouveautés
- des essais ont démontré la pérennité de ce système (700 000 cycles par Michel Fischer pour l'instant parce que son banc d'essais a rendu l'âme)
- Ceux qui ont essayé cette technique et qui  l'ont  adoptée  confirment volontiers  que c'est (beaucoup) plus facile que les soupapes traditionnelles .

 

 

Mes propositions rencontrent bien sur des récalcitrants , au nom de la tradition, mais aussi des opposants, toujours pour décrier la nouveauté, voire des menteurs pour dévaluer l'impact de nos propositions d'évolutions!

 

Quelques exemples:

Suite à une polémique sur un forum d'un certain JM02 un anonyme et qui n'a jamais rien montré mais qui prétendait qu'il n'entendait pas toutes les notes du carton de Charial, Réponse en vidéo, avec l'avis de Pierre Charial l'auteur du carton en question,

 

pire que les opposants il y a les menteurs et truqueurs:

L'exemple de joseph Sauvé (ex GPTO un des stagiaires du premier stage des passionnés du bois animé par Philippe)  qui a produit une vidéo truquée pour dénigrer cette technique lors de la construction de son orgue avec voix célestes, sachant qu'il a été formé par Philippe et qu'il a longtemps soutenue cette technique auparavant:

Il tente de faire la démonstration de la supériorité du fonctionnement des soupapes Erman en voix célestes telles qu’il prétend les pratiquer.

 

 

 

Cette technique s’est révélé une impasse prévisible, puisque comme expliqué dans  l'article  déformation et débattement les soupapes Erman, elles, sont au contraire plus limitées en débit.

Pour finir cet orgue il a finalement utilisé la technique développée ici les vannes à double corps, une éclatante reconnaissance pour nos propositions!

Tout en tentant de faire croire qu'il en serait l'initiateur...

 

 

 

Il démontre ainsi lui-même l'énormité de ses propos, ses contradictions, ses trucages volontaires et ses mensonges.

 

 

 

 

conclusions:

 
Les avis c'est comme les trous du Q tout le monde en a un et personne n'a le même.
Il n'y a pas pire sourd que celui qui ne veut pas entendre.
Et enfin il vaut mieux fermer sa gueule et passer éventuellement pour un c.. que de l'ouvrir et ne laisser aucun doute sur le sujet.

 

 

 

L'origine des débats stériles sur ce sujet vient d'une opposition entre "traditionalistes" et "évolutionnistes" depuis la nuit des temps certains tenants de la tradition affirment que la terre est plate, que le soleil tourne autour de la terre, que les femmes n'ont pas d'âme ni les noirs non plus surtout pour les faire bosser à l’œil.
Comme l'orgue est intimement lié à l'église et aux lieux de cultes pas étonnant de voir ce genre de comportement de la part des facteurs d'orgues traditionnels qui ne jurent que par le dom Bedos: Leur bible depuis les années 1770 tout le dom Bedos rien que le dom Bedos.
Certes il y a des choses intéressantes dedans mais elles sont aussi un peu dépassées.
Le  problème c'est que depuis on peut calculer un diapason avec  des  logarithmes de racines cubiques, le nombre d'Ising, et les formules de la dynamique des fluides qui nous parlent du nombre de Reynolds, des couches limites laminaires et turbulentes, des équations de Bernouilly, Bessel, Maxwell, Poisson, Stockes. Suffit de se renseigner pour constater que depuis on a évolué. Ce n'est pas qu'une question de croyances, c'est un fait qui gène ceux qui pensent que tout a déjà été dit et qu'il ne faut rien changer.

Faut avouer aussi que pour comprendre le dom Bedos une règle, un compas et la règle de trois suffisent et que pour suivre les évolutions actuelles il vaut mieux savoir résoudre une intégrale double curviligne dans le domaine des nombres complexes et manipuler le calcul matriciel.

 

Pour résumer notre position sur une prétendue "guerre de religion" entre les soupapes et les vannes à membrane:

Il n'y a pas de système supérieur pour tous les bricoleurs le seul système que l'on doit adopter c'est celui que l'on sait faire parce que l'on a compris son fonctionnement. Mais surtout il faut adopter celui qui fonctionne correctement pour son orgue, les soupapes pour les uns et les vannes à membrane pour nous autres!

 

 

Si vous voulez absolument utiliser une autre technique que les vannes à membrane, pas de problème allez faire un tour sur l'article moteurs pillbox et wurlitzer. Mais laissez nous faire chez nous comme nous voulons!

 

Histoire d'en mettre une deuxième couche sur les conflits entre amateurs et professionnels, il faut plusieurs années pour former un facteur d'orgue alors que certains constructeurs amateurs réussissent à faire un orgue de barbarie après seulement trois jours de stage (et quelques mois de travail).
Ce qui me donne l'occasion de placer cette boutade: Le Titanic a été construit par une armée de professionnels qui poussaient l'outrecuidance jusqu'à affirmer qu'il était insubmersible et l'arche de Noé est l'œuvre d'un  amateur solitaire.

 

        
Notons au passage que même un amateur comme  Noé qui sauve tous les animaux peut faire une "couille" heu... une erreur!

De toute façon personne ne peut gâcher notre plaisir à construire des orgues et à  partager (sans restriction) avec ceux qui se passionnent pour cette activité et dont l'état d'esprit est assez ouvert pour échanger et non imposer des points de vue.

 

On peut aussi rencontrer un amateur qui tente de se faire passer pour un professionnel ou même seulement pour un autodidacte, lisez l’article !

Pour rectifier les mensonges du pseudo facteur et surtout les exagérations du journaliste sachez que:

Il y a plus de 10 facteurs en France et depuis longtemps.

le facteur à la base du renouveau de l'orgue en France, Jean-Paul Ermman, animait des stages au Fraisse.

Prétendre s'être débrouillé seul tout en reconnaissant avoir suivit un stage c'est oublier de reconnaitre la pédagogie du formateur.

Un orgue est toujours démontable.

Il n'y a rien à voir en radiographie dans du bois seulement si il y a du métal et justement toutes les parties en métal sont apparentes dans l'orgue pas besoin de radiographier...

Les fabricants d'orgue gagnent difficilement leur vie de leur travail notamment à cause des charges sociales auxquelles René Floch échappe parce que justement il n'est pas un professionnel déclaré.

Aucun professionnel n'oserait mettre des poignées de cercueil sur un orgue neuf.

Faire un orgue de barbarie n'est pas exceptionnel je connais plusieurs centaines de constructeurs amateurs.

Les amateurs sont bien loin d'impressionner un facteur même belge, ils les font plutôt sourire.

C'est par gentillesse et compassion qu'un professionnel transmet son savoir faire à un amateur même très doué, surement pas parce qu'il est impressionné.

Les premiers facteurs d'orgues faisaient tout eux-mêmes comme leurs vis, les magasins de bricolages n'existaient pas encore. Par contre faire de la récupération ce n'est pas fabriquer soit-même.

On recommande aussi de récupérer sur ce blog.

Montrer un orgue qui joue quelque chose c'est encore loin de faire écouter un orgue qui joue correctement.

 

 

Nous disons tout nous montrons tout y compris nos erreurs et on ne saura jamais tout sur ce sujet (nos détracteurs non plus).

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