Joseph Hamel
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Les chapitres

Prélude
Introduction
Plan

I Lexique (PDF 6,1 Mo)


II Description de mes orgues
L'Univers des petits orgues

Orgue n° 1
Orgue n° 2
Orgue n° 3
Orgue n° 4
Orgue n° 5
Claviorganum ou Clavecin organisé

III Fabrication
Tuyaux
Sommiers
Claviers
Transmission
Soufflerie
Soufflet à membrane
Réflexions sur ces instruments
Tailles et dimensions

IV Éléments techniques pour la mise en œuvre d'un "ventilateur intelligent"
1. Moteurs et contrôleurs
2. 1er circuit de test
3. Utilisation d'un capteur de distance
4. Régulation proportionnelle
5. Régulation P.I.D.
6. Téléchargement des programmes

 

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Quelques liens


 

 



Fabrication des sommiers

 

Joseph HamelLe sommier est constitué, à sa partie inférieure, de la laye, sorte de longue boite qui contient les soupapes, les ressorts, les boursettes et les joncs. C'est dans la laye que l'on introduit le vent. Au dessus se situent les gravures recouvertes par la table, les registres et les chapes.

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Joseph HamelDans tous mes instruments, l'orgue n° 3 faisant exception, il y a toujours deux sommiers : l'un pour les basses et l'autre pour les dessus. Ce sont donc des très petits sommiers ce qui facilite grandement leur fabrication. J'ai, en outre, adopté un mode simple de fabrication et facile à maîtriser pour la réalisation des gravures par un amateur. C'est sur ce point que je vais commencer...

 

Les gravures

Joseph HamelSur une planche rectangulaire d'épaisseur environ 1 cm et dont les dimensions (longueur et largeur) sont celles de la table du sommier, je trace l'emplacement des soupapes. Pour effectuer ce tracé, je commence par découper dans du papier épais les gabarits (sections droites) de tous les tuyaux qui seront posés sur le sommier, je les dispose à leur place sur la planche ce qui me permet de simuler l'encombrement sur le sommier et de définir la position et la largeur des gravures et, donc, la place exacte des soupapes. L'écartement entre les gabarits qui simulent les tuyaux des différents jeux me permet aussi de déterminer les largeurs des registres et des faux-registres. Je veille à laisser entre les divers rangs de tuyaux assez d'espace pour que les tuyaux ne se perturbent pas (un obstacle placé trop près de la bouche d'un tuyau peut créer une altération du son et de l'accord). Toutes les dimensions relatives à mes divers instruments seront données en annexe, à la fin du livre. Je trace ensuite les ouvertures rectangulaires sur lesquelles viendront prendre place les soupapes et par où l'air passera de la laye aux gravure (figure.1). Les zones intermédiaires entre les futures ouvertures sont soigneusement numérotées pour un repérage rigoureux.
Avec une scie, je fais deux découpes longitudinales suivant AB et suivant CD (figure.2) puis je découpe la planche intermédiaire ABCD selon tous les traits transversaux (figure.3). Les morceaux (non numérotés), correspondants aux ouvertures, ne servent à rien, ils sont éliminés. Je pose à plat, sur une surface bien plane, recouverte d'une fine feuille de papier, les 2 panneaux restants ainsi que tous les morceaux numérotés et restants de la partie ABDC, je reconstitue alors la planche de départ en collant entre elles et à leur place les différentes parties.
Après séchage, j'élimine les traces de colle en ponçant soigneusement la planche puis,je colle une feuille de papier à dessin assez épaisse (120gr/m2) sur la face qui recevra les soupapes ensuite je découpe au cutter les ouvertures et je ponce très légèrement avec un papier de verre très fin pour que cette surface sur laquelle reposeront les soupapes soit très plane. Le contact entre ce papier finement poncé et la peau de garnissage des soupapes assurera une excellente étanchéité pour éviter les cornements.
Les gravures sont faites en collant, sur l'autre face de la planche, des tasseaux de bois (je prends du sapin sans nœuds que l'on trouve dans tous les commerces de bricolage), tous rabotés à la même épaisseur (2cm environ). Ces tasseaux; qui vont constituer les barrages; sont collés transversalement, c'est à dire perpendiculairement à la longueur de la planche*. Ils sont mis entre les ouvertures des soupapes qui ont été découpées précédemment.


       
(*) Il faut souligner que ces barres collées consolident la fragilité induite par les traits de scie et les collages multiples.      
 

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Tracé des ouvertures sur la planche.

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Reconstitution de la planche après collage.

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Surface recouverte de papier pour recevoir les soupapes.

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Les barres après collage.

   
   

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Joseph HamelJe n'en mets pas sur les grands côtés de la planche; les gravures restant ainsi ouvertes à chaque extrémité, seront fermées à la fin de la construction du sommier, avec une simple bande de papier collée. Cette méthode permet, après la construction de l'instrument, d'intervenir très aisément si une légère fuite, que l'on nomme un emprunt, -toujours indésirable !- se manifeste. Il est alors facile de découper localement la bande de papier pour ouvrir la gravure défectueuse et badigeonner de colle l'intérieur de cette gravure. On évite ainsi une situation qui pourrait paraître dramatique au facteur d'orgue amateur !

 

La table, les registres et les faux registres.

Joseph HamelJe prends ensuite deux planches de mêmes dimensions que la précédente, l'une (planche A) d'épaisseur 1 cm et l'autre (planche B) égèrement plus épaisse (1,5 cm). J'ajoute une troisième planche (planche C) de même largeur mais plus longue d'environ 10 cm. Elle peut avoir une épaisseur plus faible que les autres, de 0,5 à 1 cm.

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Joseph HamelLa planche A fermera les gravures et sera collée sur les barres, c'est elle qui constitue la table du sommier. La planche B (la plus épaisse), sera découpée en autant de bandes qu'il y a de jeux sur le sommier. Elle servira à faire les chapes sur les quelles viendront se poser les tuyaux et la planche C, celle du milieu, qui sera, elle aussi, découpée en bandes, servira à faire les registres coulissants et les faux registres. Sur la planche B, je dessine -en utilisant les gabarits de papier décrits précédemment- la place exacte des trous pour les tuyaux (autant de rangées de trous que de jeux). Je superpose avec précision les 3 planches dans l'ordre suivant, à partir du bas : A,C,B. La planche C dépasse les deux autres de 5 cm aux deux bouts. Elle dépasse pour permettre de fixer ultérieurement, d'un côté, une butée au registre et de l'autre, le dispositif de liaison au tirant de registre.
Joseph HamelJe solidarise provisoirement les trois planches superposées avec quelques clous assez fins qui seront enlevés après et je perce l'empilement avec un foret de petit diamètre -3 mm - perpendiculairement à la surface des planches, selon le tracé des trous sur la planche B, il y a autant de trous que de tuyaux. Les empruntes des trous sont ainsi précisément établies sur toutes les planches.
Joseph HamelJe sépare les trois planches percées en ôtant les clous.
Joseph HamelSur les 3 planches, j'agrandis chaque trou. Je donne un diamètre de 10 mm pour les trous de la première octave, 8 mm pour ceux de la deuxième, 6 mm pour la troisième et 5 mm pour la quatrième octave. Tous les trous sont rendus « propres » à l'aide d'une petite fraise ou meule conique. Après ces opérations, je colle la planche A (dans le bon sens !) sur les barres. Il est indispensable de mettre assez de colle et d'effectuer un pressage par serre-joints pour assurer un collage parfait sans fuite. Comme les gravures ne sont pas fermées à leurs extrémités, il sera toujours possible, en cas de fuite, d'y déposer ultérieurement de la colle à l'aide d'un petit pinceau à long manche. Il faut aussi remarquer que les faibles dimensions de mes sommiers facilite une inspection visuelle de l'intérieur des gravures
Joseph HamelLa planche B est ensuite découpée en bandes longitudinales pour faire les chapes. Les trous de la face supérieure, qui vont recevoir les pieds des tuyaux, sont fraisés avec une fraise cônique, une petite meule cônique achève la présentation.

 

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Trous fraisés de la chape.

 

Joseph HamelLa planche C est aussi découpée en bandes longitudinales. Des bandes dont la largeur est égale à celle de la bande correspondante sur la planche B (chape) mais diminuée de 2 centimètres. C'est cette bande qui va constituer le registre et les bandes moins larges restantes seront collées sur la table pour faire les faux-registres entre les quels, les registres vont coulisser. Le dessin ci-dessous illustre la situation pour trois jeux.

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Les 3 chapes sont représentées par les rectangles hachurés.
Elles proviennent de la planche B ainsi découpée. En bleu clair, on distingue les bandes qui proviennent de la planche C. Les registres sont les trois bandes les plus larges et les faux-registres sont les bandes plus étroites sur les quelles seront fixés les chapes.

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Découpe des planches B et C.

 

Joseph HamelLes faux registres collés laissent un peu de « jeu » latéral aux registres pour qu'ils puissent coulisser aisément. Avant de mettre en place les registres, je découpe des rondelles percées,en feutrine, que je colle autour de chaque trou sur la table. (Voir photo) Je place ensuite les registres qui vont glisser «à frottement doux» sur la feutrine. Ce procédé permet d'éviter les fuites et les emprunts. Je recouvre les registres par les chapes en disposant, avant, sur les faux-registres des petites bandes de carton pour tenir lieu de cales d'épaisseur et assurer le glissement des registres, sans laisser de fuites. Les chapes sont maintenues par quelques vis dont le serrage contrôlé évite le bloquage des registres.

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Rondelles de feutrine collées sur la table pour l'étanchéité.

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La planche ajourée pour le passage du vent dans les gravures. On remarque le papier blanc collé et découpé. 6 soupapes sont en position, elles sont fixées et guidées par des pointes de basculement et de guidage.Les barres collées pour délimiter les gravures.

 

 

Construction des soupapes.

Joseph HamelJe prends du tasseau de bois bien sec, sans nœud et léger. Je coupe les morceaux qui deviendront les soupapes. À l'extrémité correspondant à l'avant de la soupape, je découpe une fente de 4mm de large et longue de 10mm Cette fente, qui sert pour le guidage de la soupape, est garnie d'une feutrine collée épaisse de 1mm. Comme l'axe de guidage a un diamètre de 2 mm, le frottement, lors de l'ouverture de la soupape, est très doux. À l'autre extrémité, correspondant à l'axe de rotation de la soupape, je perce un trou de 3 mm et sur la majeure partie de l'épaisseur, j'agrandis ce trou avec un forêt de 5 mm (ou j'amincis la queue de la soupape). Le trou de petit diamètre fixe la position de la soupape et la partie agrandie permet le débattement angulaire de cette soupape.

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Découpe des soupapes.

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Garniture de la fente de guidage.

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Guidage des soupapes.

 

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Basculement.

La photo ci-dessous montre les soupapes à leur future position.

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Soupapes en position


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Soupapes

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Guidage de soupapes

 

Joseph HamelPour achever, je colle sous les soupapes une feutrine et une peau, superposées. L'ensemble garde une souplesse qui évite le bruit de claquement lors de la fermeture de la soupape et la peau assure l'étanchéité. La peau que j'utilise s'achète très facilement sous le nom de « peau chamoisée », il faut la choisir belle, épaisse et uniforme ! Dernière opération, visser à 2 cm environ de l'avant de la soupape un piton pour l'accrochage de la transmission.

 

Construction des ressorts

Joseph HamelJe fais les ressorts avec des tiges de « brox » de 2mm de diamètre. C'est un alliage proche du bronze qui est utilisé pour les brasures par les soudeurs et que l'on trouve assez facilement sous forme de tiges longues de 1 mètre. Leur élasticité mesemble bien adaptée pour la réalisation de ressorts faciles à ajuster pour l'égalisation du toucher de l'orgue. Dans une tige, je coupe trois morceaux (3 tiges de 33 cm). Je fixe solidement, dans un étau stable, un petit cylindre d'acier de 7 mm de diamètre et long d'environ 10 cm. J'enroule, à la main, chaque tige, en son milieu, autour du cylindre en faisant deux tours pour faire la boucle du ressort. Je plie d'un angle voisin de 90° chaque extrémité du ressort en épingle ainsi obtenu et je lime en pointe une des deux extrémités. Le ressort est achevé !

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Dans la partie supérieure de la photo, les trois morceaux de 33 cm.
En dessous, les boucles de 2 spires façonnées avec ces tiges.


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Les extrémités des tiges ont été coudées et l'une est limée en pointe. Les ressorts sont achevés.

 

   

Construction des « boursettes » en plomb

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Une boursette en plomb faite par moulage.



Le moule

Joseph HamelLe moule est fait de façon très rudimentaire. Dans un morceau d'aluminium* épais (2 cm). Je perce quelques trous « borgnes » avec un foret à métaux de diamètre 13 mm. Ce perçage est fait sur une profondeur de 12 mm environ. Le fond du trou est conique à cause de l'angle d'affûtage du foret. Avec un foret de 2 mm, j'achève le perçage. Après un léger chanfrein à la périphérie du trou, le moule est achevé !
Joseph HamelDans le petit trou central, je glisse une tige de brox de 2 mm de diamètre. C'est elle qui servira de « moule » pour façonner le trou axial de la boursette, c'est aussi grâce à cette tige que le démoulage de la boursette sera aisé. Je précise qu'il ne faudrait pas songer à faire le perçage du trou axial avec un foret de 2 mm dans le plomb. Il se produirait un « grippage » et une brisure fatale du foret.

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Le moule à boursettes.

 

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La tige axiale pour le perçage de la boursette.

 

Le moulage

Joseph HamelSur un réchaud électrique ordinaire, je fais fondre du plomb dans une casserole. Pour effectuer un beau moulage, le plomb liquide ne doit pas être trop chaud. Pour contrôler cette température, je plonge un morceau de bristol blanc dans le plomb liquide et je le retire rapidement, il doit ressortir légèrement roussi. Je prépare le (ou les) moule(s) et verse le liquide avec une louche réservée pour cette opération.

Lorsque le plomb s'est solidifié, je prends la tige de brox avec une pince et elle se retire aisément du moule avec la boursette qui lui reste attachée. Il suffit de la tenir la boursette avec un chiffon pour éviter les brûlures et de tirer sur la tige pour l'extraire. La boursette est achevée.

 

Construction de la laye.

Joseph HamelComme les sommiers sont petits, la laye occupe toute la surface du sommier. Le fond de la laye est constitué d'une planche de contre-plaqué épaisse de 15 mm. Il faut d'abord percer les trous par où passera la transmission. Ce sont des trous d'un diamètre de 2 mm qui se situent, bien alignés, à l'aplomb rigoureux des pitons des soupapes. À deux centimètres, derrière cette rangée de trous on perce une autre rangée de trous de 3 mm de diamètre. Ils sont fraisés et « borgnes », c'est-à-dire qu'on ne les fait pas déboucher. Ils servent à attacher les ressorts des soupapes. A deux ou trois centimètres plus loin derrière, je fixe une paire de petits clous sans tête, écartés de 2,5 mm, pour stabiliser la position des ressorts. La construction de la laye s'achève en fixant trois côtés à ce fond et en fermant la « boîte » par la planche sur laquelle viennent les soupapes et que j'ai décrite au début de ce chapitre. Il reste l'ouverture du devant que l'on fermera ultérieurement par un tampon de laye. Avant l'achèvement de tout cet assemblage, il ne faut pas oublier de faire une ouverture pour l'admission du vent dans la laye, c'est à cet endroit que viendra un porte-vent pour l'alimentation.

 

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Le fond de la laye. La première rangée de trous sert à passer la transmission. La seconde correspond à des trous borgnes pour attacher les ressorts. Les paires de clous derrière ces trous servent à placer les ressorts.

 

Mise en place des soupapes

Joseph HamelOn pose chaque soupape à sa place en la maintenant d'une main et de l'autre, on place un ressort pour éviter qu'elle ne tombe. C'est l'extrémité pointue du ressort qui vient appuyer sur la soupape, l'autre extrémité coudée vient s'enfoncer dans les petits trous de fixation. La position du point d'appui sur la soupape est critique. C'est pour cela que je ne la détermine pas « a priori » par un petit creux. La pointe suffit pour maintenir en place le ressort et on peut aisément optimiser ainsi sa position. Ce réglage se fait après la pose des boursettes et des vergettes en optimisant l'ouverture de la soupape.
Avec du fil de fer standard d'un diamètre voisin d'un millimètre, je fais les esses (crochets qui relient le piton des soupapes au jonc qui traverse la boursette et le plancher de la laye). Il ne reste plus ensuite qu'à assembler. Les photos suivantes, prises à l'intérieur de layes de sommiers, illustrent les opérations !

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Soupape garnie de feutrine et de peau.

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Les boursettes, les ressorts et leurs pointes de fixation. La tige du ressort doit passer librement entre les 2 pointes.

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Les soupapes et les esses.

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Tampon de laye.

Pour achever la laye et la fermer, il faut prendre un panneau assez épais : du contre-plaqué de 15 mm convient parfaitement. J'assure l'étanchéité avec du bourrelet adhésif et je maintiens la fermeture par 2 vis ou des crochets particulièrement commodes pour une intervention rapide.

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Les boutons "de tiroirs" servent de vis pour serrer le tampon.

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Crochets de fermeture basculants.

 

 

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(*) Le plomb fondu n'adhère pas à l'aluminium lorsqu'il se solidifie.