EP0817162A1 - Marteau pour carillon - Google Patents

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Publication number
EP0817162A1
EP0817162A1 EP97870094A EP97870094A EP0817162A1 EP 0817162 A1 EP0817162 A1 EP 0817162A1 EP 97870094 A EP97870094 A EP 97870094A EP 97870094 A EP97870094 A EP 97870094A EP 0817162 A1 EP0817162 A1 EP 0817162A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
force
arm
pulse
period
bell
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP97870094A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
C. Eugene
F. Gueuning
P. Dupuis
J.P. Cormann
G. Tabutin
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Universite Catholique de Louvain UCL
Original Assignee
Universite Catholique de Louvain UCL
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Universite Catholique de Louvain UCL filed Critical Universite Catholique de Louvain UCL
Publication of EP0817162A1 publication Critical patent/EP0817162A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K1/00—Devices in which sound is produced by striking a resonating body, e.g. bells, chimes or gongs
    • G10K1/28—Bells for towers or the like
    • G10K1/30—Details or accessories
    • G10K1/32—Sounding members; Clappers or other strikers

Definitions

  • the invention relates to a chime hammer comprising first means arranged to apply a first force to a first valve fixed on a first arm which is mounted on a first axis of pivoting, said first arm being arranged to apply, under control of the first force, a second force with a second arm mounted on a second pivot axis, which second arm is provided with a leaf arranged to strike a bell of the chime, said hammer comprising also second means arranged to apply a third force a second valve fixed on said second arm so as to withdraw the beating the bell.
  • Such a hammer is known from German patent n ° 197060.
  • the hammer is placed inside the bell but it could also be placed outside.
  • the leaf and the first and second arms are free to move around their pivot axis.
  • the first means which according to the known hammer are formed by an electromagnet, apply the first force on the first valve, this one is put in movement and rotates the first arm around its first axis of pivoting.
  • the movement of the first arm will in turn cause the application of the second force by the second arm, which will propel the leaf, mounted on the second arm, towards the bell.
  • the clapper on the bell will thus produce the sound of the chime.
  • the known hammer comprises also second means, here also formed by an electromagnet, which recall the wing by exerting a third force on it last, thus ensuring a back and forth movement of the leaf.
  • a disadvantage of known hammers is that it is the movement of the leaf itself which determines the period during which the first and third force are applied and so the energy applied to beating, i.e. both the amplitude and the duration of the pulse with which the leaf strikes on the bell. This has the consequence of limit the dynamics of sound power and the repetition rate of hit.
  • the object of the invention is to produce a chime hammer having a dynamic sound power and a repetition rate of hits higher.
  • a chime hammer is characterized in that it comprises a control unit connected to said first and second means, said control unit being arranged to produce a first respectively a second pulse and the to transmit to the first respectively second means, said first respectively second pulse determining the power of the first respectively third force.
  • the presence of the unity of command produces pulses that determine the power of the first and third force applied to the leaf. So it's no longer the movement of the wing which determines the force, but the unity of ordered.
  • the application of the third force on the second valve will cause the leaf to be removed from the bell at the desired time.
  • a first preferred embodiment of a hammer for chimes according to the invention is characterized in that said unit of control is arranged to produce said first respectively second impulse, during a first respectively a second period of time, said first and second periods not overlapping not.
  • the first impulse thus conditions the striking power since applied to the first means while the second impulse, applied with the second means, ensures the rapid return of the leaf. Since the two periods of time do not overlap, the leaf can reach the bell in free race between the two periods.
  • control unit is arranged for producing said second pulse after having allowed a period to elapse predetermined time after the production of the first pulse. The time left to the free stroke of the leaf is thus controlled.
  • a second preferred embodiment of a hammer for chime according to the invention is characterized in that it comprises a control unit connected to the first and second means, said unit being arranged to produce a third, a fourth and a fifth pulse, said third respectively fourth pulse being intended to control said first means during a third respectively a fourth period of time in order to determine the power of the first force, said fifth pulse being intended to control said second means during a fifth period of time to determine the power of the third force, said third pulse being a pulse whose width pulse is modulated during the third period.
  • the wing is thus propelled towards the bell and then, during the fourth period, the leaf is kept very close to the bell by the pulse modulation. Withdrawal being made during the fifth period. This allows you to quickly bring the leaf back and cancel the twists of the leaf on the bell, which increases the stroke rate.
  • a third preferred embodiment of a hammer for chimes according to the invention is characterized in that the width pulse the third pulse is modulated with a cycle ratio 50%. This reduces energy consumption while exercising the first force.
  • first and second pivot axis form the same axis, the first and second valve being mounted independently of each other on said same axis. This allows simplify the construction of the hammer.
  • the chime hammer according to the invention comprises a first electromagnet 1, connected to a unit of control 10.
  • the control unit is arranged to supply the power electrical and control signals to the first 1 as well as to a second 6 electromagnet.
  • the first electromagnet 1 forms in the example described the first means arranged to apply a first force.
  • other embodiments for these first means are possible such as a pneumatic or hydraulic piston and cylinder, or a motor driving a cam.
  • the description which follows will however be limited to the example of the electromagnet.
  • a first arm 3 is mounted on a first pivot axis 4, so as to be able to pivot relative to this axis, which extends perpendicularly to the plane of the drawing.
  • a first valve 2 is mounted on the first arm 3 so that the first electromagnet 1 can exert a first force F 1 on this first valve 2.
  • a second arm 7 is also mounted so as to be able to pivot on this first axis 4.
  • the second arm is mounted independently of the first on the axis 4, so that each arm can pivot on the axis independently of one of the other. If necessary, the second arm can be mounted on a second pivot axis.
  • a second valve 11 is mounted on the second arm 7 so that a second electromagnet 6 can exert a third force F 3 on this second valve 11.
  • the second electromagnet forms the second means for applying a force.
  • These second means can also be formed by other embodiments, as in the case of the first means.
  • a wing 9 or a striking mass is carried by the second arm 7 so that the second valve 11 and the leaf are located on either side of the arm relative to the axis 4.
  • a first screw of adjustment 5 limits the path of the first arm 3 while a second screw setting 8 limits the path of the second arm 7.
  • One side of the first arm 3 abuts against the first adjustment screw 5, while the second adjustment screw setting 8 mounted on the second arm 7, abuts on the opposite side of that first arm.
  • the leaf 9 is arranged to abut against the external face of a bell 12 resumed in dotted line since it is not part of the hammer as such.
  • the hammer can also be designed to be mounted at inside a bell.
  • the chime hammer according to the present invention is arranged to operate according to two control diagrams which will described in detail below.
  • the control diagrams stand out essentially by controlling the electromagnets.
  • FIG. 3 illustrates the control pulses produced by the control unit 10 when the hammer operates according to the first control diagram.
  • This first control scheme consists in alternately managing the time period d 1 respectively d 2 of a first P 1 respectively of a second P 2 pulse, intended to control the first 1 respectively the second 6 electromagnet. Between the pulses P 1 and P 2 a period of time d 3 predetermined as a function of the free travel of the leaf to the bell.
  • the second arm 7 Under the effect of this second force F 2 the second arm 7 will also pivot around the axis 4 driving thus the leaf 9 to send it to the bell (striking mode).
  • the pivoting of the second arm 7 also causes the second valve 11 to move away from the second electromagnet, which is not supplied during the period d 1 .
  • the duration d 1 of the first pulse P 1 conditions the striking power of the leaf on the bell, since it is under the influence of the first pulse P 1 that the leaf is launched towards the bell.
  • the impact power can thus be modified by varying the duration of the first pulse P 1 .
  • the variation of the duration of the first pulse P 1 is obtained for example by a control signal 14 supplied to the control unit 10 or under the control of a management program executed by the control unit.
  • the second pulse P 2 is applied during period d 2 to the second electromagnet 6.
  • the application of this second pulse will cause the application of a third force F 3 on the second valve 11 which will be recalled to the second electromagnet. Since the third force is applied under control of the second impulse, it is the latter which determines the duration of the application of the third force and its power. Just like the duration of the first pulse, that of the second can also be varied. Since the first electromagnet 1 is no longer supplied, the first arm can freely rotate on the axis 4 and will not hinder the movement of the second arm.
  • the duration of the second pulse P 2 must be sufficiently long. Too short a duration could amplify the rebound of the leaf on the first adjusting screw.
  • the duration d 2 must allow the leaf to return to rest mode otherwise it could rebound more and even cause a second strike. After another duration d 4 adjustable according to the melody to be played, the typing cycle d 1 , d 3 , d 2 can start again.
  • Figure 4 (a, b and c) illustrates the control pulses produced by the control unit 10 when the hammer operates according to the second control diagram.
  • This solution is carried out, according to the invention, by supplying the first electromagnet 1 at a reduced power which is obtained by practical with control by modulation of the pulse width, called PWM (Pulse-Width-Modulation), where the time period of the pulse is split into regular feeding and non-feeding intervals.
  • PWM Pulse-Width-Modulation
  • a sixth pulse P 6 is applied to the first electromagnet 1 to exert a force F ' 1 on the first valve 2.
  • This period d 6-1 is followed by a period d 6-2 during which a seventh pulse P 7 of PWM type is applied to the first electromagnet 1.
  • a force F " 1 is applied to the first valve 2.
  • L ' application of the forces F ' 1 + F “ 1 will make it possible to bring the leaf 9 towards the bell without making a first strike.
  • the duration d 6-1 represents the duration of engagement of the first electromagnet 1.
  • the duration d 6-2 represents that during which the leaf is in the vicinity of the bell.
  • the second electromagnet 6 is not activated.
  • the PWM pulse is preferably modulated with a cycle ratio of 50% which is easy to generate and limits the energy consumption of the electromagnets.
  • the second electromagnet 6 is activated by a fifth pulse P 5 during a fifth period d5, during which the first electromagnet is not activated. This has the consequence that the leaf deviates from its standby position near the bell. Under the effect of the fifth pulse a force F 3 will be produced on the second valve 11 thus recalling the leaf towards the second electromagnet 6 (figure 5-B).
  • a third pulse P 3 is then produced during a third period d 3 which immediately follows period d 5 .
  • the third pulse is supplied to the first electromagnet 1 (figure 5-C) and will therefore cause the application of a force F "' 1 on the first valve 2 thus launching the leaf against the bell.
  • the second electromagnet 6 is not supplied during this third period d 3 .
  • the third period d3 is immediately followed by a fourth period d4 during which a fourth pulse P 4 of PWM type is applied to the first electromagnet 1.
  • the second electromagnet is not supplied during this fourth period.
  • a force F "" 1 remains applied to the first valve so as to keep the valve closed. This force does not, however, strike the bell and therefore keeps the leaf in the waiting position.
  • the fourth period characterizes the break between shots.
  • the duration d 5 + d 3 conditions the striking power, since it is the fifth and the third impulse which determine the power with which the leaf is first moved back and then sent against the bell. In practice, it suffices to modulate d 5 and to keep d 3 constant.
  • the duration d 4 which is clearly greater than d 3 + d 5 , conditions the rate of repetition since it characterizes the pause.
  • the duration of periods d 3 to d 6 can be varied under the control of the control unit.
  • Tests with this second control scheme have achieved a sound power dynamic range of 21 dBA and a repetition rate of 7 strokes per second (versus 3 strokes for the known hammer) for a strike of any intensity. More than 10 shots per second were obtained for a low intensity strike, which largely meets the needs as mentioned in the musical literature.

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Abstract

Marteau pour carillon comprenant des premiers moyens (1) agencés pour appliquer une première force à un premier clapet (2) fixé sur un premier bras (3) qui est monté sur un premier axe de pivotement, ledit premier bras étant agencé pour appliquer, sous contrôle de la première force, une deuxième force à un deuxième bras (7) monté sur un deuxième axe de pivotement, lequel deuxième bras est pourvu d'un battant (9) agencé pour frapper sur une cloche du carillon, ledit marteau comportant également des deuxièmes moyens (6) agencés pour appliquer une troisième force à un deuxième clapet (11) fixé sur ledit deuxième bras de façon à retirer le battant de la cloche, les premiers et deuxièmes moyens étant reliés à une unité de commande (10) qui est agencée pour produire une première respectivement une deuxième impulsion et la transmettre aux premiers respectivement deuxièmes moyens, ladite première respectivement deuxième impulsion déterminant la puissance de la première respectivement troisième force. <IMAGE>

Description

L'invention concerne un marteau pour carillon comprenant des premiers moyens agencés pour appliquer une première force à un premier clapet fixé sur un premier bras qui est monté sur un premier axe de pivotement, ledit premier bras étant agencé pour appliquer, sous contrôle de la première force, une deuxième force à un deuxième bras monté sur un deuxième axe de pivotement, lequel deuxième bras est pourvu d'un battant agencé pour frapper sur une cloche du carillon, ledit marteau comportant également des deuxièmes moyens agencés pour appliquer une troisième force à un deuxième clapet fixé sur ledit deuxième bras de façon à retirer le battant de la cloche.
Un tel marteau est connu du brevet allemand n° 197060. Le marteau est placé à l'intérieur de la cloche mais il pourrait également être placé à l'extérieur. Le battant et les premiers et deuxièmes bras sont libres de se mouvoir autour de leur axe de pivotement. Lorsque les premiers moyens, qui suivant le marteau connu sont formés par un électro-aimant, appliquent la première force sur le premier clapet, celui-ci se met en mouvement et fait pivoter le premier bras autour de son premier axe de pivotement. Le mouvement du premier bras va à son tour provoquer l'application de la deuxième force par le deuxième bras, ce qui va propulser le battant, monté sur le deuxième bras, vers la cloche. La frappe du battant sur la cloche produira ainsi le son du carillon. Le marteau connu comporte également des deuxièmes moyens, ici également formés par un électro-aimant, qui rappellent le battant en exerçant une troisième force sur ce dernier, assurant ainsi un mouvement de va et vient du battant.
Un inconvénient des marteaux connus est que c'est le mouvement du battant même qui détermine la période pendant laquelle la première et la troisième force sont appliquées et ainsi l'énergie appliquée au battant, c'est-à-dire à la fois l'amplitude et la durée de l'impulsion avec lesquelles le battant frappe sur la cloche. Ceci a pour conséquence de limiter la dynamique de puissance sonore et la cadence de répétition de frappe.
L'invention a pour but de réaliser un marteau pour carillon ayant une dynamique de puissance sonore et une cadence de répétition de frappe plus élevées.
A cette fin un marteau pour carillon suivant l'invention est caractérisé en ce qu'il comporte une unité de commande reliée audit premiers et deuxièmes moyens, ladite unité de commande étant agencée pour produire une première respectivement une deuxième impulsion et la transmettre aux premiers respectivement deuxièmes moyens, ladite première respectivement deuxième impulsion déterminant la puissance de la première respectivement troisième force. La présence de l'unité de commande permet de produire des impulsions qui déterminent la puissance de la première et troisième force appliquée sur le battant. Ainsi ce n'est plus le mouvement du battant qui détermine la force, mais bien l'unité de commande. L'application de la troisième force sur le deuxième clapet va provoquer le retrait du battant de la cloche au moment désiré. Le mouvement du battant n'est donc, après une frappe, plus uniquement dicté par la libre course du battant puisque ce dernier est retiré de la cloche pour mieux le relancer sous l'effet de la première force. De par ce retrait du battant, une cadence de répétition de frappe plus élevée est possible. De plus la course libre du battant étant ainsi enrayée elle ne pourra plus perturber l'amplitude de l'impulsion ce qui permet d'augmenter la dynamique de puissance sonore.
Une première forme de réalisation préférentielle d'un marteau pour carillon suivant l'invention est caractérisée en ce que ladite unité de commande est agencée pour produire ladite première respectivement deuxième impulsion, durant une première respectivement une deuxième période de temps, ladite première et deuxième période ne se chevauchant pas. La première impulsion conditionne ainsi la puissance de frappe puisque appliquée aux premiers moyens alors que la deuxième impulsion, appliquée aux deuxièmes moyens, assure le retour rapide du battant. Puisque les deux périodes de temps ne se chevauchent pas, le battant peut atteindre la cloche en course libre entre les deux périodes.
De préférence ladite unité de commande est agencée pour produire ladite deuxième impulsion après avoir laissé s'écouler une période de temps prédéterminée après la production de la première impulsion. Le temps laissé à la course libre du battant est ainsi contrôlé.
Une deuxième forme de réalisation préférentielle d'un marteau pour carillon suivant l'invention est caractérisée en ce qu'il comporte une unité de commande reliée aux premiers et deuxièmes moyens, ladite unité de commande étant agencée pour produire une troisième, une quatrième et une cinquième impulsion, ladite troisième respectivement quatrième impulsion étant destinées à commander lesdits premiers moyens durant une troisième respectivement une quatrième période de temps afin de déterminer la puissance de la première force, ladite cinquième impulsion étant destinée à commander lesdits deuxièmes moyens durant une cinquième période de temps afin de déterminer la puissance de la troisième force, ladite troisième impulsion étant une impulsion dont la largeur d'impulsion est modulée durant la troisième période. Durant la troisième période le battant est ainsi propulsé vers la cloche et ensuite, durant la quatrième période, le battant est maintenu tout près de la cloche par la modulation de l'impulsion. Le retrait étant réalisé durant la cinquième période. Ceci permet de rapidement ramener le battant et d'annuler les rebondissements du battant sur la cloche, ce qui permet d'augmenter la cadence des coups.
Une troisième forme de réalisation préférentielle d'un marteau pour carillon suivant l'invention est caractérisée en ce que la largeur d'impulsion de la troisième impulsion est modulée avec un rapport de cycle de 50%. Ceci permet de réduire la consommation d'énergie tout en exerçant la première force.
De préférence ledit premier et deuxième axe de pivotement forment un même axe, le premier et deuxième clapet étant montés indépendamment l'un de l'autre sur ledit même axe. Ceci permet de simplifier la construction du marteau.
L'invention sera maintenant décrite plus en détail à l'aide des dessins qui représentent un exemple de réalisation d'un marteau pour carillon suivant l'invention. Dans les dessins :
  • La figure 1 respectivement 2 montre un marteau pour carillon en mode repos respectivement en mode frappe;
  • la figure 3 respectivement 4 illustre les impulsions électriques de commande suivant un premier respectivement un deuxième schéma de commande;
  • la figure 5 illustre le mouvement du battant soumis au deuxième schéma de commande.
    • Dans les dessins un même signe de référence a été attribué à un même élément ou à un élément analogue.
    Comme illustré aux figures 1 et 2 le marteau pour carillon suivant l'invention comporte un premier électro-aimant 1, relié à une unité de commande 10. L'unité de commande est agencée pour fournir la puissance électrique et les signaux de commande au premier 1 ainsi qu'à un deuxième 6 électro-aimant. Le premier électro-aimant 1 forme dans l'exemple décrit les premiers moyens agencés pour appliquer une première force. Toutefois d'autres formes de réalisation pour ces premiers moyens sont possibles comme par exemple un piston et cylindre pneumatiques ou hydrauliques, ou un moteur entraínant une came. Pour des raisons de clarté uniquement, la description qui suit sera toutefois limitée à l'exemple de l'électro-aimant.
    Un premier bras 3 est monté sur un premier axe de pivotement 4, de telle façon à pouvoir pivoter par rapport à cet axe, qui s'étend perpendiculairement par rapport au plan du dessin. Un premier clapet 2 est monté sur le premier bras 3 de telle façon que le premier électro-aimant 1 puisse exercer une première force F1 sur ce premier clapet 2.
    Un deuxième bras 7 est également monté de façon à pouvoir pivoter sur ce premier axe 4. Le deuxième bras est monté indépendamment du premier sur l'axe 4, de façon à ce que chaque bras puisse pivoter sur l'axe indépendamment l'un de l'autre. Le cas échéant le deuxième bras peut être monté sur un deuxième axe de pivotement. Un deuxième clapet 11 est monté sur le deuxième bras 7 de telle façon qu'un deuxième électro-aimant 6 puisse exercer une troisième force F3 sur ce deuxième clapet 11. Le deuxième électro-aimant forme les deuxièmes moyens pour appliquer une force. Ces deuxièmes moyens peuvent également être formés par d'autres formes de réalisation, comme dans le cas des premiers moyens.
    Un battant 9 ou une masse de frappe est porté par le deuxième bras 7 de telle façon que le deuxième clapet 11 et le battant se trouvent de part et d'autre du bras par rapport à l'axe 4. Une première vis de réglage 5 limite le parcours du premier bras 3 alors qu'une deuxième vis de réglage 8 limite le parcours du deuxième bras 7. Un côté du premier bras 3 vient buter contre la première vis de réglage 5, alors que la deuxième vis de réglage 8 montée sur le deuxième bras 7, vient buter sur le côté opposé de ce premier bras.
    Dans l'exemple de réalisation repris aux figures 1 et 2 le battant 9 est agencé pour buter contre la face externe d'une cloche 12 reprise en pointillé puisqu'elle ne fait pas partie du marteau en tant que tel. Toutefois le marteau peut également être agencé pour être monté à l'intérieur d'une cloche.
    Le marteau pour carillon suivant la présente invention est agencé pour fonctionner suivant deux schémas de commande qui seront décrits en détail ci-dessous. Les schémas de commande se distinguent essentiellement par la commande des électro-aimants.
    La figure 3 (A+B) illustre les impulsions de commande produites par l'unité de commande 10 lorsque le marteau fonctionne suivant le premier schéma de commande. Ce premier schéma de commande consiste à gérer en alternance la période de temps d1 respectivement d2 d'une première P1 respectivement d'une deuxième P2 impulsion, destinée à commander le premier 1 respectivement le deuxième 6 électro-aimant. Entre les impulsions P1 et P2 s'écoule une période de temps d3 prédéterminée en fonction de la course libre du battant jusqu'à la cloche.
    Lorsque le marteau se trouve en mode repos, comme illustré à la figure 1, aucune force n'est appliquée sur les clapets 2 et 11 et le battant est à l'arrêt. L'application de la première impulsion P1 durant la période d1 au premier électro-aimant 1, va provoquer l'application d'une première force F1 au premier clapet 2 comme illustré à la figure 2. Puisque cette première force F1 est appliquée sous contrôle de la première impulsion P1, c'est cette dernière qui détermine la période pendant laquelle la force est appliquée ainsi que sa puissance. Sous l'effet de cette force F1 le premier clapet 2 est attiré contre le premier électro-aimant 1. Ce mouvement du premier clapet 1 fera pivoter le premier bras 3 autour de l'axe 4. Le pivotement du premier bras 3 va à son tour provoquer l'application d'une deuxième force F2 contre la deuxième vis de réglage 8 solidaire du deuxième bras 7. Sous l'effet de cette deuxième force F2 le deuxième bras 7 va également pivoter autour de l'axe 4 entraínant ainsi le battant 9 pour l'envoyer vers la cloche (mode frappe). Le pivotement du deuxième bras 7 provoque également que le deuxième clapet 11 s'écarte du deuxième électro-aimant, qui n'est pas alimenté durant la période d1. La durée d1 de la première impulsion P1 conditionne la puissance de frappe du battant sur la cloche, puisque c'est sous l'influence de la première impulsion P1 que le battant est lancé vers la cloche. La puissance de frappe peut ainsi être modifiée en faisant varier la durée de la première impulsion P1. La variation de la durée de la première impulsion P1 est obtenue par exemple par un signal de contrôle 14 fourni à l'unité de commande 10 ou sous contrôle d'un programme de gestion exécuté par l'unité de commande.
    Après l'application de la première impulsion P1 aucun des deux électro-aimants ne sont alimentés durant la troisième période d3. Le battant est ainsi en course libre. Ce délai est nécessaire pour amener le battant contre la cloche en course libre.
    Après écoulement de la période d3 la deuxième impulsion P2 est appliquée durant la période d2 au deuxième électro-aimant 6. L'application de cette deuxième impulsion va provoquer l'application d'une troisième force F3 sur le deuxième clapet 11 qui sera ainsi rappelé vers le deuxième électro-aimant. Puisque la troisième force est appliquée sous contrôle de la deuxième impulsion, c'est cette dernière qui détermine la durée de l'application de la troisième force et sa puissance. Tout comme la durée de la première impulsion, celle de la deuxième peut également être variée. Puisque le premier électro-aimant 1 n'est plus alimenté, le premier bras peut librement pivoter sur l'axe 4 et ne gênera pas le mouvement du deuxième bras. Le rappel du deuxième clapet 11 vers le deuxième électro-aimant 6 provoquera le pivotement du deuxième bras 7 autour de l'axe 4 et ainsi le retour rapide du battant vers le mode repos. En effet au lieu de laisser le battant en course libre, comme c'est le cas dans les carillons connus, le battant est maintenant, suivant l'invention rapidement ramené en mode repos sous l'influence de la troisième force F3. Ce rappel accéléré du battant permet d'enrayer les rebondissements du battant sur la cloche. La dynamique de puissance sonore du carillon peut ainsi sensiblement être améliorée puisque le rebondissement a été enrayé. Des essais ont permis d'obtenir une dynamique de 20 dBA contre 4 dBA pour un marteau classique. La cadence de répétition des coups est de 4 à 5 coups par seconde.
    La durée de la deuxième impulsion P2 doit être suffisamment longue. Une durée trop brève pourrait amplifier le rebondissement du battant sur la première vis de réglage. La durée d2 doit permettre au battant de revenir en mode repos sinon il pourrait rebondir davantage et même entraíner une deuxième frappe. Après une autre durée d4 réglable en fonction de la mélodie à jouer le cycle de frappe d1, d3, d2 peut recommencer.
    La figure 4(a, b et c) illustre les impulsions de commande produites par l'unité de commande 10 lorsque le marteau fonctionne suivant le deuxième schéma de commande. Pour augmenter la cadence de répétition des coups du battant il est nécessaire de diminuer le parcours du battant vers la cloche. La solution consiste à prendre comme position de départ du battant une position où le battant se trouve tout près de la cloche sans bien sûr la toucher. Pour obtenir cette position il faut donc pratiquement appliquer en permanence une force sur le premier clapet et l'interrompre brièvement avant de laisser frapper le battant sur la cloche.
    Cette solution est réalisée, suivant l'invention, en alimentant le premier électro-aimant 1 à une puissance réduite ce qui s'obtient en pratique avec une commande par modulation de la largeur de l'impulsion, appelée PWM (Pulse-Width-Modulation), où la période de temps de l'impulsion est fractionnée en intervalles réguliers d'alimentation et de non-alimentation.
    Durant une période d'initialisation d6-1 de mise en marche du carillon, une sixième impulsion P6 est appliquée au premier électro-aimant 1 pour exercer une force F'1 sur le premier clapet 2. Cette période d6-1 est suivie d'une période d6-2 durant laquelle un septième impulsion P7 de type PWM est appliquée au premier électro-aimant 1. Durant cette période d6-2 une force F"1 est appliquée sur le premier clapet 2. L'application des forces F'1 + F"1 va permettre d'amener le battant 9 vers la cloche sans pour autant réaliser une première frappe. La durée d6-1 représente la durée d'enclenchement du premier électro-aimant 1. La durée d6-2 représente celle durant laquelle le battant se trouve au voisinage de la cloche. Durant cette période d6 le deuxième électro-aimant 6 n'est pas activé. L'impulsion PWM est de préférence modulée avec un rapport de cycle de 50% ce qui est facile à générer et limite la consommation en énergie des électro-aimants.
    Le battant se trouvant maintenant tout près de la cloche, comme illustré à la figure 5-A, la frappe même peut commencer. A cette fin, le deuxième électro-aimant 6 est activé par une cinquième impulsion P5 durant une cinquième période d5, pendant laquelle le premier électro-aimant n'est pas activé. Ceci a pour conséquence que le battant s'écarte de sa position d'attente près de la cloche. Sous l'effet de la cinquième impulsion une force F3 sera produite sur le deuxième clapet 11 rappelant ainsi le battant vers le deuxième électro-aimant 6 (figure 5-B).
    Une troisième impulsion P3 est ensuite produite durant une troisième période d3 qui suit immédiatement la période d5. La troisième impulsion est fournie au premier électro-aimant 1 (figure 5-C) et va donc provoquer l'application d'une force F"'1 sur le premier clapet 2 lançant ainsi le battant contre la cloche. Le deuxième électro-aimant 6 n'est pas alimenté durant cette troisième période d3.
    La troisième période d3 est immédiatement suivie d'une quatrième période d4 durant laquelle une quatrième impulsion P4 de type PWM est appliquée au premier électro-aimant 1. Le deuxième électro-aimant n'est pas alimenté durant cette quatrième période. Par l'application de cette quatrième impulsion une force F""1 reste appliquée sur le premier clapet de façon à maintenir le clapet fermé. Cette force ne permet toutefois pas de frapper sur la cloche et maintient donc le battant en position d'attente. La quatrième période caractérise la pause entre les coups.
    La durée d5 + d3 conditionne la puissance de frappe, puisque ce sont la cinquième et la troisième impulsion qui déterminent la puissance avec laquelle le battant est d'abord reculé puis envoyé contre la cloche. En pratique il suffit de moduler d5 et de maintenir d3 constant. La durée d4, qui est nettement supérieure à d3 + d5, conditionne la cadence de répétition puisqu'elle caractérise la pause. La durée des périodes d3 à d6 peut être variée sous contrôle de l'unité de commande.
    Des essais avec ce deuxième schéma de commande ont permis d'obtenir une dynamique de puissance sonore de 21 dBA et une cadence de répétition de 7 coups par seconde (contre 3 coups pour le marteau connu) pour une frappe d'intensité quelconque. Plus de 10 coups par seconde ont été obtenus pour une frappe de faible intensité, ce qui satisfait largement les besoins tels que repris dans la littérature musicale.

    Claims (9)

    1. Marteau pour carillon comprenant des premiers moyens (1) agencés pour appliquer une première force à un premier clapet (2) fixé sur un premier bras (3) qui est monté sur un premier axe de pivotement, ledit premier bras étant agencé pour appliquer, sous contrôle de la première force, une deuxième force à un deuxième bras (7) monté sur un deuxième axe de pivotement, lequel deuxième bras est pourvu d'un battant (9) agencé pour frapper sur une cloche du carillon, ledit marteau comportant également des deuxièmes moyens (6) agencés pour appliquer une troisième force à un deuxième clapet (11) fixé sur ledit deuxième bras de façon à retirer le battant de la cloche, caractérisé en ce qu'il comporte une unité de commande (10) reliée audit premiers (1) et deuxièmes (6) moyens, ladite unité de commande étant agencée pour produire une première respectivement une deuxième impulsion et la transmettre aux premiers respectivement deuxièmes moyens, ladite première respectivement deuxième impulsion déterminant la puissance de la première respectivement troisième force.
    2. Marteau suivant la revendication 1, caractérisé en ce que ladite unité de commande (10) est agencée pour produire ladite première respectivement deuxième impulsion, durant une première respectivement une deuxième période de temps, ladite première et deuxième période ne se chevauchant pas.
    3. Marteau suivant la revendication 2, caractérisé en ce que ladite unité de commande est agencée pour produire ladite deuxième impulsion après avoir laissé s'écouler une période de temps prédéterminée après la production de la première impulsion.
    4. Marteau pour carillon comprenant des premiers moyens (1) agencés pour appliquer une première force à un premier clapet (2) fixé sur un premier bras (3) qui est monté sur un premier axe de pivotement, ledit premier bras étant agencé pour appliquer, sous contrôle de la première force, une deuxième force à un deuxième bras (7) monté sur un deuxième axe de pivotement, lequel deuxième bras est pourvu d'un battant (9) agencé pour frapper sur une cloche du carillon, ledit marteau comportant également des deuxièmes moyens (6) agencés pour appliquer une troisième force à un deuxième clapet (11) fixé sur ledit deuxième bras de façon à retirer le battant de la cloche, caractérisé en ce qu'il comporte une unité de commande (10) reliée aux premiers (1) et deuxièmes (6) moyens, ladite unité de commande étant agencée pour produire une troisième, une quatrième et une cinquième impulsion, ladite troisième respectivement quatrième impulsion étant desti-nées à commander lesdits premiers moyens durant une troisième respectivement une quatrième période de temps afin de déterminer la puissance de la première force, ladite cinquième impulsion étant destinée à commander lesdits deuxièmes moyens durant une cinquième période de temps afin de déterminer la puissance de la troisième force, ladite troisième impulsion étant une impulsion dont la largeur d'impulsion est modulée durant la troisième période.
    5. Marteau suivant la revendication 4, caractérisé en ce que la largeur d'impulsion de la troisième impulsion est modulée avec un rapport de cycle de 50%.
    6. Marteau suivant la revendication 2 ou 3 respectivement 4 ou 5, caractérisé en ce que la durée de ladite première respectivement troisième et cinquième période de temps conditionne la puissance de la première force.
    7. Marteau suivant la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que la durée de ladite quatrième période de temps conditionne la cadence de répétition de la frappe du battant.
    8. Marteau suivant l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que ledit premier et deuxième axe de pivotement forment un même axe, le premier et deuxième clapet étant montés indépendamment l'un de l'autre sur ledit même axe.
    9. Marteau suivant l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les premiers respectivement les deuxièmes moyens sont formés par un premier respectivement un deuxième électro-aimant.
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