Las válvulas para instrumentos de metal son válvulas que se utilizan para cambiar la longitud del tubo de un instrumento de metal , lo que permite al intérprete alcanzar las notas de varias series armónicas . Cada válvula presionada desvía la corriente de aire a través de tubos adicionales, individualmente o en conjunto con otras válvulas. Esto alarga la columna de aire vibratoria, reduciendo así el tono fundamental y las series armónicas asociadas producidas por el instrumento. Las válvulas de los instrumentos de metal requieren mantenimiento y lubricación regulares para garantizar un movimiento rápido y confiable.
Los primeros instrumentos musicales con válvulas de pistón se desarrollaron a principios del siglo XIX.
La primera de estos tipos fue la válvula Stölzel, que lleva el nombre de su inventor Heinrich Stölzel , quien aplicó por primera vez estas válvulas al corno francés en 1814. Hasta ese momento, no había habido ningún diseño de válvula exitoso, y los trompetistas tuvieron que dejar de hacerlo. la campana del instrumento, comprometiendo en gran medida la calidad del tono para lograr una escala cromática parcial . [1]
En una válvula Stölzel, el aire ingresa por la parte inferior de la carcasa de la válvula, sube por el extremo inferior hueco del pistón y a través de un puerto hasta el circuito de la válvula. Luego, el aire pasa a través de un puerto oblicuo en el pistón hasta un tubo corto que conecta las válvulas, donde luego se dirige a través de la segunda válvula y sale por el fondo. Este tipo de válvula, sin embargo, tenía problemas inherentes. Obligó al aire a doblarse sobre sí mismo y los giros de 90 grados interrumpieron el orificio, provocando una importante contrapresión no deseada. Estos problemas se solucionaron más tarde con la válvula de doble pistón. [2]
La válvula de doble pistón , también llamada válvula de Viena o válvula de bomba , es un tipo de válvula que precedió a la moderna válvula Périnet de un solo pistón. Fue producido por primera vez en trompeta en 1821 por Christian Friedrich Sattler de Leipzig . [3] En este tipo de válvula, el movimiento simultáneo de dos pistones curva el flujo de aire en dos ángulos rectos para introducir un bucle de válvula adicional. Estos giros provocan constricciones en el orificio , lo que hace que el instrumento sea más difícil de tocar. Al principio, los dos pistones se accionaban mediante una palanca conectada con tirantes, pero el modelo posterior de Viena de estas válvulas se accionaba mediante varillas largas que conectaban los pistones a llaves con resorte en el otro lado del instrumento.
Si bien han caído en desgracia en comparación con las válvulas modernas en casi todos los lugares, se las llama “válvulas de Viena” porque todavía se usan casi exclusivamente en Viena , Austria, donde los instrumentistas prefieren el legato suave y el timbre suave y natural similar al de un cuerno . El sistema de Viena era de uso común en Alemania en muchos instrumentos de metal, incluidas las trompetas, hasta 1850.
La válvula de pistón moderna que se encuentra en la mayoría de los instrumentos de latón con válvulas actuales fue inventada por François Périnet en 1838 y patentada en 1839. A veces se les llama válvulas de Périnet en honor al inventor. [4] Funcionan desviando el aire de forma oblicua a través de puertos en el stock de la válvula, de modo que se incluye un bucle de tubo en la corriente de aire, reduciendo así el paso. La culata de la válvula es cilíndrica y se mueve hacia arriba y hacia abajo a través de una carcasa cilíndrica más grande.
Charles E. Stacy patentó en 1924 una pequeña válvula Périnet integrada en la boquilla de un trombón, perpendicular al vástago para cambiar el diámetro de la garganta y facilitar el registro superior. [5] [6]
Adolph Sax inventó instrumentos con 6 válvulas de pistón independientes (tres para cada mano), pero sólo los músicos más diestros podían tocarlos. Los largos tramos de tubos adicionales utilizados por cada una de las seis válvulas también hacían que los instrumentos fueran pesados y engorrosos de tocar. [7]
Los instrumentos de latón con válvulas modernos que no utilizan válvulas rotativas o de Viena utilizan este tipo de válvula en un conjunto de tres configuradas para bajar el instrumento en dos, uno y tres semitonos respectivamente, que en combinación reducen el tono del instrumento hasta en un tritono. . Algunos instrumentos (por ejemplo, la tuba y el bombardino) añaden una cuarta válvula que baja aún más el tono en una cuarta justa.
Al músico e inventor alemán Joseph Riedlin se le atribuye el primer uso de válvulas rotativas en instrumentos de metal en 1832. [2] La válvula rotativa funciona utilizando un rotor circular corto (también conocido como culata o "tapón") alojado en un cilindro cilíndrico más grande. carcasa de la válvula y girando sobre un eje. Los puertos en forma de codo o "nudillos" en el rotor dirigen el flujo de aire hacia una longitud adicional de tubo de válvula cuando el rotor se gira 90° y, por lo tanto, reducen el paso. Los puertos se pueden cortar o perforar a partir de un rotor hecho de una pieza sólida de latón o, a veces, pueden ser trozos cortos de tubo soldados en un rotor ensamblado o fundido.
Desde finales del siglo XX se han producido muchas otras innovaciones en el diseño y fabricación de válvulas rotativas tradicionales para mejorar su resistencia y otras características de juego. Las válvulas Willson Rotax y CAIDEX y las válvulas Greenhoe utilizan respiraderos entre los puertos para permitir que el aire escape a través del rotor cuando el rotor cambia de posición. Esto elimina el "pop" que se escucha o siente con una válvula rotativa tradicional. Otros diseños utilizan un rotor de mayor diámetro para acomodar tubos de puerto con una sección transversal circular o de área constante, lo que ayuda con la percepción de "congestión" de las válvulas; Los diseños anteriores utilizaban tubos elípticos estrechos para encajar en un rotor de menor diámetro. El fabricante alemán Meinlschmidt ha patentado un rotor "Open Flow" con canales espirales autolubricantes en el husillo del rotor y puertos circulares abiertos. [8]
Las trompas casi siempre tienen válvulas giratorias y se encuentran en la mayoría de las tubas y cimbasos orquestales en fa y cc . En la mayoría de las orquestas europeas, especialmente en Alemania, también se utilizan para trompetas, trompetas bajas y tubas de Wagner .
Las válvulas de fijación para trombón F suelen ser giratorias, aunque el deseo de mantener la "apertura" a través de la sección de la válvula eliminando curvas de 90° en la válvula y el tubo ha llevado a muchos diseños de válvulas radicales desde la década de 1970, como la válvula de flujo axial Thayer y la válvula Hagmann. válvula .
Las válvulas de flujo axial son una alternativa a la válvula rotativa tradicional que se encuentra en los trombones con accesorios de válvula. Patentado por Orla Ed Thayer en 1978, utiliza un rotor cónico con el eje del husillo paralelo al tubo y desvía la dirección del flujo de aire sólo 28° o menos. Varias patentes posteriores intentaron abordar su confiabilidad y problemas de fugas utilizando tensores de resorte y materiales de rotor más livianos, y una patente de 2011 mejoró enormemente la acción, estabilidad y confiabilidad de la válvula al montar cojinetes en ambos extremos del eje del rotor. [9] Vincent Bach usa este diseño para su "Infinity Valve" en sus trombones "AF", reemplazando el diseño más antiguo de Thayer en sus trombones con designación "T" ahora descontinuados. [10]
Varios otros diseños de válvulas rotativas han surgido de intentos de crear rutas de aire a través de la válvula que eviten los dobleces apretados en la tubería causados por los puertos del rotor tradicionales. En la válvula Hagmann, la más adoptada, el rotor tiene tres puertos: uno recto y dos cuando la válvula está acoplada, que se doblan solo 45° y surgen a través de la parte superior de la carcasa de la válvula, en lugar de a través del rotor. avión. La válvula SE Shires "Tru-Bore" es similar pero utiliza una trayectoria completamente recta en la posición predeterminada, además de una fabricación más simple y una confiabilidad mejorada. [11] Los diseños anteriores de válvulas de tres vías, como la válvula Miller y la válvula Selmer "K", utilizan un cilindro más alto para desviar el aire a través de dos nudillos en forma de S, en lugar de emerger por la parte superior de la carcasa de la válvula. [12]