Conseils pour la fabrication d'un ventilateur de forge

[electroremy]

Bonjour à tous,

Je suis nouveau ici, je me présente vite fait. Je suis un passionné de bricolage :
- programmation
- électronique
- tournage / fraisage des métaux
- tournage du bois et fabrication de meubles

J'ai notamment créé un logiciel de dessin de circuit imprimés (lien) et fabriqué une partie de mes meubles.

Je fais également beaucoup de photo et j'ai eu le plaisir d'accompagner Jean-Marie BRUN lors de ses sorties spéléo et démonstration de forges en Franche-Comté. Voir : http://electroremy.free.fr/patrimoine2009/index.html.

J'ai décidé de m'y mettre à mon tour ; j'ai déjà une enclume, un billot, et de quoi fabriquer une forge. J'ai même des habits Moyen Age.

Maintenant les choses sérieuses : J'ai besoin de vos lumières pour la conception du ventilateur : Il sera actionné par une manivelle par l'intermédiaire d'engrenages (je suis équipé pour les tailler).
Les engrenages et axes seront en bois dur (hêtre, chêne) pour le côté rustique. La largeur des axes et des pignons sera suffisante pour éviter une usure; le bois n'est pas si fragile que ça !

Le ventilateur sera de type centrifuge (entrée d'air par l'axe, sortie en périphérie, la forme du chiffre 6).

En fait il faut que je sache, pour une forge à charbon, diamètre du foyer 15 à 20cm :
- diamètre du ventilateur
- largeur du ventilateur
- diamètre du trou d'entrée d'air central par rapport au diamètre
- vitesse de rotation, ou rapport de réduction (comptez le nombre de tours que fait le ventilo pour un tour de manivelle)

Répondez-moi avec les "paramètres" de votre forge, ça me donnera une bonne idée.
A+

[thierry loeve]

Bonjour Electroremy,
Pourrais-tu préciser quelques paramètres :
Comptes-tu travailler au charbon de bois ou au charbon fossile ?
Que comptes-tu forger ?

[electroremy]

Salut, merci pour ta réponse,

Je compte forger des objets petits ou moyens, en gros les mêmes que mes amis à savoir :
- pointes de flèches
- couteaux (genre couteau de cuisine, pas des épées ou des sabres)
- anneaux et crochets (par exemple pour attacher des chevaux)
- poignées de tiroirs ou de portes
- bougeoirs
- pattes et équerres de fixations décoratives forgées (par exemple pour les petites étagères)

Mes amis utilise du fer à béton section 6 à 10mm. Pour le damas évidemment l'empilement est plus gros; je ne compte pas me mettre à cette technique tout de suite mais il faut prévoir la possibilité.

Pour le combustible ce sera principalement du charbon de bois. Mais pour certains cas particuliers (damas ou soudage) je sais que je devrais aussi utiliser du charbon de roche qui permet d'obtenir une température et une puissance de chauffe plus élevées.

Les forges de mes amis ont un foyer d'un diamètre d'environ 20cm.

Je prévoirais un support réfractaire de diamètre intérieur de 25cm, mais avec deux gros anneau en acier pour le réduire à 20 ou 15cm exactement comme celle de Jean-Marie Brun. L'anneau ne craint rien car ça ne chauffe fort qu'au centre ou le trou d'air est présent.

Je prévoirais trois trous mais avec la possibilité de les obstruer avec un petit morceau d'acier ou de brique dans la boite à vent. Cela permettra de moduler la taille du point chaud.

Après avec une manivelle on peut quand même un peu "réguler" la vitesse à la main en tournant plus ou moins vite. Après le truc, c'est de ne pas sous-dimenssionner le ventilateur ou au contraire de le surdimensionner.

A+

[dino]

Saluts,
amusant comme idée, tu me préviens pour ta prochaine apparition publique je passerai...
Pour les paramètres de feu tu dois vérifier 3 points !
Le premier la hauteur ou profondeur du foyer de 100 pour le bois à 140 pour le fossile.
Après le volume d'air autour de 240m3/ heure.
Pour la pression, le seul paramètre a proximo que je peux avoir c'est de 10 à 15cm de colonne d'eau !
Donc tout dépend des paramètres entrez-vous et sortie d air que tu choisis.
Cordialement. L... dino

Ce sont des paramètres approximatifs qui n'ont rien a voir avec les templiers...

[thierry loeve]

Pour le charbon de bois, tu n'as pas besoin d'une grande puissance sinon tu vas vider ta forge au premier souffle, le charbon de bois étant plus léger que le charbon fossile. Tu as surtout besoin de régularité dans le vent, ce qui évite de griller trop vite le charbon.
Dino a raison en parlant d'eau car le principe est le même qu'en plomberie : plus le tuyau est fin et plus tu as de pression. Une arrivée sur la bouche d'air par un tube de diamètre 60 devrait aller.
Pour le diamètre, tu peux t'appuyer sur celui des forges à manivelle du commerce, en tenant compte du nombre et de la taille des ailettes internes.

[dino]

Peut-on réduire la consommation de charbon de bois sur un modèle de forge trouvé dans le commerce ?
Et deuxième question :
Savez vous a quoi correspond une pression de 10 cm de colonne d'eau ? Car j ai effectué quelques calculs de base et je tombe sur des résultats assez improbables du style 0.015 bar.

[electroremy]

Pour le charbon de bois, tu n'as pas besoin d'une grande puissance sinon tu vas vider ta forge au premier souffle, le charbon de bois étant plus léger que le charbon fossile. Tu as surtout besoin de régularité dans le vent, ce qui évite de griller trop vite le charbon.
Dino a raison en parlant d'eau car le principe est le même qu'en plomberie : plus le tuyau est fin et plus tu as de pression. Une arrivée sur la bouche d'air par un tube de diamètre 60 devrait aller.
Pour le diamètre, tu peux t'appuyer sur celui des forges à manivelle du commerce, en tenant compte du nombre et de la taille des ailettes internes.

Justement, c'est ce que je compte faire ; le problème est que je n'ai pas de forge du commerce sous la main !
Si quelqu'un possède un ventilo à manivelle, pour faire avancer le projet il peut le prendre en photo sous plusieurs vues avec une règle à côté (pour éviter de tout mesurer), et déterminer par comptage le rapport de réduction.
Merci.

[Roland PINON]

Salut à tous,
Ton calcul est bon !
1 bar = 981cm de hauteur de colonne d'eau.

Je rappelle le principe pour ceux qui ont séché les cours de physique :
Si je branche ma soufflerie sur un tuyau et que je le descends dans de l'eau : ça va faire des bulles. Plus je le descends profond, plus la quantité de bulles va baisser. (La pression de l'air dans le tube augmente !)
La profondeur où les bulles s'arrêtent est la pression maximum de ma soufflerie.
Je mesure la distance entre la surface de l'eau et la sortie du tube et j'ai la fameuse hauteur d'eau .
Pour un aspirateur, c'est la hauteur maximum à laquelle monte l'eau dans le tube d'aspiration.

PS : les roues complètes avec palles centrifuges se trouvent au détail dans le commerce sur le catalogue d'ARTMETAL.

[storm]

Bonjour à tous
Nouveau sur ce forum je vous envoie mes voeux ..

Pour le sujet débattu sur ce thème, la question est de savoir si notre ami souhaite travailler d'une manière traditionnelle ou s'il souhaite simplement une forge efficiente. Il existe des turbines électriques très facile d'emploi et de mise en œuvre.

[dino]

Bonjour à tous je ne voudrais pas changer de sujet en débattant de la tradition d un métier aussi vieux mais
Comme la fabrication me concerne de très près, je voulais des précisions quant à mes calculs de pression à savoir quelle était leur importance la fabrication d'un ventilateur ou un soufflet de forge.

Si mes calculs restent corrects, je fais une petite conversion 0,15 bar égale 1500 pascal et les données de fabricant de forge actuelle utilise autour de 290 pascal et autour 250 m3 heure je peux te fournir des photos de ventilateur et de pignons si tu veux, mais il existe je crois des modèles divers et variés, et donc si on veut être dans des traditions très anciennes d'économie des ressources.
Quelle sont les meilleurs paramètres de ventilation à mettre en pratique ?
Cordialement