L'orgue de barbarie de Bernard et Philippe

Nota: Il y a une difficulté de communication sur les termes désignant les deux faces d'un cuir (une pelucheuse et une lisse mais ridée) 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.

Quelle surface de cuir est nécessaire?

En partant du plan des éléments à découper:

et en les découpant dans de l'isorel en tenant compte du nombre d'exemplaires (par exemple 4 fois pour les pompes et 2 fois pour la réserve, etc...) on les dispose à plat sur les peaux en cherchant à ne laisser que le minimum de perte comme dans la photo suivante:

Dans cet exemple la peau la plus grande est de 77 dm² et la plus petite de 57 dm²

On constate alors qu'il est impossible de tailler l'ensemble dans une seule peau et que la deuxième peau n'est utilisée qu'à moitié.

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 est sans inconvénients puisqu'il est généralement contre collé avec de la colle sur les éclisses.

Un petit complément donné par Jean-Claude Augiron  pour le calcul des éclisses:

d'abord déterminer le débattement "d" et calculer "a" = d/√2 =d/1.4=d*0.7

Tracer sur le carton qui servira aux éclisses 2 rectangles de largeur "l" et de longueur "L" qui sont les dimensions des cotés du soufflet. Tracer une ligne (bleue) parallèle à "l" et à une distance "a" du bord. Tracer les 2 cercles de rayon = "a" et les segments qui partent des coins inférieurs vers les intersections des cercles avec le rectangle (points "p"). Les triangles rouges sont les éclisses latérales et le trapèze vert celui des éclisses de fond.

Pour une réserve découper et assembler en type B ou C comme suit en enlevant 2 mm sur les parties marquées d'un "/" pour donner de l'aisance aux passage des plis du cuir. Pour des pompes adaptez pour un type A ou B

Les maniaques comme nous poussent le vice jusqu'à couper aussi la pointe des éclisses de la réserve au droit de la charnière interne voir l’article charnières et articulations.
 

Pour résumer:

- pour la réserve la hauteur maximum d'ouverture (qui doit déclencher l'ouverture de la soupape de surpression) est telle que les éclisses du fond et des cotés ne permettent pas le retournement du cuir par surpression, cette condition est remplie si comme indiqué par JCA l'angle des éclisses d'un même pli ne dépasse pas 90°. Au delà le risque de retournement augmente surtout pour le fond de réserve qui est la partie la plus sensible à cet incident.

- pour les pompes l'amplitude du débattement est fonction de l'entraxe Maneton/ vilebrequin et de l'emplacement de fixation de la bielle en extrémité ou plus près de la charnière (pour être perpendiculaire au plan moyen). Ce décalage complique le calcul du débattement en extrémité, il faut faire un dessin à l'échelle et mesurer sur plan .

 Le soucis le plus courant lors du calcul du débattement vient de la sous estimation de l'empilement de la peau et des éclisses dans le fond des pompes (fonction de l'épaisseur des peaux plus celle des éclisses et du nombre de plis ) qui influence la  longueur de la bielle et qui peut conduire  à refaire son vilebrequin avec un débattement plus petit donc une production d'air réduite.

Un exemple pratique dans le cas du fond d'une pompe pliée, l'empilement des plis à l'endroit du recouvrement éclisses de fond et éclisses de coté, avec des peaux de 0.7 mm et des éclisses de 0.6 mm donnent:

(6*0.7)+(4*0.6)=7.8 mm auxquels il faut toujours rajouter 6 couches de colles et un peu de jeu sinon on va ressentir des points durs lors de la manœuvre de la manivelle. Ce n'est pas négligeable et augmente l'angle d'ouverture entre les planches des pompes

Nota:

Pour une pompe "à la française" c'est à dire un battant entre deux planches, on constate qu'il faut tenir compte du débattement du vilebrequin, des empilements et de l'épaisseur du battant et d'une marge de sécurité pour ne pas butter d'un coté ou de l'autre avec une bielle trop courte ou trop longue.

l'expérience pratique nous conduit à un écart plus important qu'un calcul théorique.

Mais aussi à conserver une hauteur d'éclisse de 40 mm pour les pompes comme le recommandait Michel Fischer.

Pour la réserve avec une éclisse de 50 mmm le débattement entre planche D:

H=50 D=√2*50² soit D= 88.7 mm Il faut limiter le débattement de la réserve à cette côte sinon la réserve va se retourner!

pour un débattement plus important il faut augmenter la hauteur d'éclisse:

 pour une éclisse de 70  mm

D=√2*70²=99 mm

Et avec 50mm pour celles de réserve, il y a facilement des soucis sur le fond de réserve qui se retourne lorsque l'on dépasse le débattement maximum. Finalement  des éclisses de 70mm et moins de 100 mm de débattement se sont révélées plus adéquates. On peut les fabriquer tout de même avec 2mm de moins pour les raisons expliquées ci-dessous:

choix du carton pour éclisses

On utilise un carton type bristol de 3/10 mm soit en 2 parties contre collées à la colle vinylique (pour une meilleure rigidité) ou en une seule épaisseur de 6/10 mm, à l'exception des fonds de réserve qui ont la plus forte tendance à se retourner et pour lesquels j'utilisais carrément des feuillards métalliques de 5/10 mm collés à la néoprène avant de m'apercevoir que les hauteurs et débattements n'étaient pas correctement calculés.

Sauf pour les fonds de réserve, pour lesquels j'utilise un genre de plaque en résine pour les supports de circuits imprimés d'électronique d'environ 5/10 de mm, car elles sont soumises à des efforts trop importants avec un risque de renversement.

Le carton des éclisses peut provenir :

- du même carton que celui de nos cartons perforés,

- d'une feuille de bristol en 0.6mm,

- des intercalaires de palettes de super marchés ou des packs de bières ou tout emballage dont le grammage se rapproche de nos cartons à perforer achetés en bobine. 

Personnellement j'utilise les chutes de mes cartons perforés de 3/10° (dans les chutes non perforés bien sur), collés en 2 parties...

 dispositions particulières des éclisses sur le cuir

Pour les plis rentrants et pour éviter une amorce de décollement des éclisses lors du pliage, il faut laisser un écart de 2.2mm entre les éclisses 2.2=1.4*Pi/2.

Pour les plis sortants il faut aussi le même écart pour éviter une amorce de déchirure qui tire sur la peau.

Ce n'est une question théorique la pratique le démontre si on compare le pliage après collage avec ou sans espace:

et on compare 

Pour les éclisses une feuille de 50*70 cm est suffisante pour les plans proposés ici pour y découper l'ensemble des éclisses d'une soufflerie pompes +réserve:

collage cuir et éclisses

le collage des éclisses sur le cuir est fait à la colle vinylique que l'on étale à la spatule ou au pinceau sans en faire couler sur les bords. Puis le carton mouillé va gondoler dans un premier temps en s'allongeant côté humide de la colle.

Pour éviter une déformation permanente il suffit de le laisser sécher 24h entre deux plaques de contre-plaqué avec un poids dessus.

Une fois sec on va aussi le plier et le laisser prendre sa forme et les plis entre deux plaques pressées par des serre-joints.

exemple pour des fonds de pompes:

 collage cuir  et planches

On peut  coller le cuir sur le bois avec:

- la colle d'os et nerf à chaud,

- la colle vinylique

Pour le cuir sur cuir avec:

- la colle d'os et nerf à chaud,

- la colle néoprène

Les  planches d’une pompe selon les plans version 2018:

Les trous (CG) dans le battant sont une option si vous envisagez de faire un système gavioli par la suite.

Une question qui semble simple: Quelle est le volume d'air produit à chaque tour de manivelle?

Il se déduit du volume principal de 1.25*5*0.052/2=1.625 litre par pompe donc pour 4 pompes 6.5 litres, auquel on doit retrancher la partie occupée par le volume externe entre les éclisses de coté et du fond, environ 1.67 l en calculant le volume d'une pyramide constituée des 4 volumes compris dans les éclisses.

En plus il faut tenir compte des pertes par fuites qui se mesurent en chronométrant le temps que met la réserve à se dégonfler dans le temps d'un tour de manivelle et des volumes morts qui se retournent à chaque inversion du battement qui eux-même dépendent du type de pliage A, B, C...

Le volume d'air envoyé par une soufflerie à chaque tour de manivelle est donc approximativement au maximum d'environ 4.8 l.

Un problème simple à calculer selon  la méthode de Bernard Baudouin sur son site avec les côtes de votre soufflerie et de votre vilebrequin.

Ou plus simplement en mesurant le volume d'air emmagasiné dans une cloche immergée dans une bassine d'eau!

La vidéo du  collage du cuir sur les planches de réserve à la colle d'os:

Cette méthode était utilisée auparavant pour permettre la dépose du cuir lors de problèmes sur les clapets des battants de pompes. Depuis la mise pratique des clapets démontables et accessibles, cette colle est délaissée de coté au profit de la colle vinylique, nettement plus pratique, mais elle demande de maintenir en pression pendant le temps de prise.

charnières articulations et paliers

Pour les liaisons entre éléments voir l'article spécifique: charnières, articulations et paliers.

variantes

Un autre complément de Bernard Baudouin:

Une autre façon de (ne pas) plier les cuirs des soufflets.
J'ai vu dans certaines réalisations anciennes (Thibouville), des réserves et des soufflets réalisés sans
pliage de cuir, à base de ce qui m'a semblé être du parchemin (c'est aussi un genre de cuir). De
même, la réalisation des soufflets des accordéons est réalisée sans pliage régulier.

J'ai réalisé ce genre de truc sur un de mes orgues, par nécessité car les éclisses internes se décollaient faute
d'une bonne maîtrise de la colle forte.
Principe de base : les éclisses sont en contreplaqué aviation de 1,5 mm, les joints-charnières sont en
cuir (une veste achetée 10 € chez Emmaüs).
L'angle que forment les éclisses va de 0 à environ 90 degrés. Le soufflet est réduit à un gousset, qui
va se chiffonner lors du mouvement dans un espace laissé libre grâce à la découpe des éclisses (40°
au lieu de 45°).

Avantages : plus de retournement possible, gain d'épaisseur notable en position repliée, moins de
cuir utilisé (donc plus facile à caser dans les pièces de cuir).
Inconvénients : prise de tête à la conception, réalisation d'un bâti pour coller les goussets.
Bernard BAUDOUIN

La  page de Bernard Baudouin est devenue  un blog à part entière:

https://o-d-b-selon-b-baudouin.blog4ever.com/

En plus de la réserve en coin habituelle il existe d'autres formes de réserves comme :

la réserve en lanterne avec pantographe avec un étage ou deux étages:

avec des éclisses rentrantes et sortantes pour annuler ou plutôt équilibrer les efforts:

La peau ne couvre pas impérativement la totalité de la surface des éclisses! Elle peut n'être posée que sur les charnières comme sur les photos ci-dessus:

la   réserve à membrane de la soufflerie type Hamel.

On peut penser qu'un poids donne la plus grande régularité de pression mais c'est sans tenir compte de l'influence de la poussée de la membrane dont la variation est plus importante dans les positions en rouge. La pression n'est constante que dans la partie où le centre de poussée est dans une zone quasi verticale en vert sur le croquis ci-dessous. Il ne faut donc pas utiliser tout le débattement possible.

La membrane ne demande plus d'éclisses puisqu'elle est souple et ne semble pas imposer un pliage cependant il est indispensable d'échancrer les angles et de recoller pour l'étanchéité du raccord de la membrane en arc de cercles sur les coins à angle droit.

 Pour les différentes dispositions des pompes il existe:

-1 les pompes à la française 4 pompes en deux fois deux

Vue de coté                                                                                                                      

   et  vue arrière

-2 les pompes superposées (le nez de pompe devient un gosier):

    

 Cette photo est extraite de l' article sur le mini 29 de Pierre Pénard

Cette disposition semble économiser de l'espace mais ce n'est pas le cas puisque ce que l'on gagne en largeur on le perd en hauteur.

Cette disposition semble aussi supprimer le collecteur. Il faut surtout remarquer qu'elle oblige à faire les entrées d'air sur les tranches des battants, ce qui interdit les clapets démontables.

On voit immédiatement un autre inconvénient pour l'accès aux clapets des battant, car même après dépose du cuir on ne peut pas y accéder pour les retendre.

Cette disposition n'est jamais adoptée par un fabricant professionnel!

Elle n'est adoptée que par les amateurs pour des raisons d'encombrement d'un mini 29.

-3 le système Ampico avec 4 pompes simples en soufflets en coin dans un carré actionnés par un excentrique et généralement utilisé dans les pianos reproducteurs Ampico ce système est généralement motorisé, encore jamais vu actionné par une manivelle:

-4 les pompes doubles à l'équerre:

ce qui simplifie le vilebrequin qui n'a plus qu'un seul bras comme pour le système Ampico:

  
photos extraites du  forum de Piet Paardekam.

 Une autre variante pratiquée pour l'accordéon le soufflet parallèle à plusieurs plis, qui justement ne reste pas parallèle...

Pour motoriser une soufflerie

Pour  le nez et les planches