sifflets et commandes pour sifflet

Un des problèmes de la vapeur : obtenir d'un sifflet un son réaliste et fabriquer une vanne ne gaspillant pas la vapeur ...

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Une page consacrée aux sifflets, car ils le méritent bien ...

... avec quelques essais pour obtenir un son plus réaliste pour la petite loco, mais ce n'est pas encore gagné !

En fait, pour l'instant, ma préoccupation est celle de la vanne : un sifflet "mange" beaucoup de vapeur et si la vanne fuit, même légèrement, on a un souci supplémentaire ...


Des exemples de bruitages issus de ce site :
http://www.universal-soundbank.com/bruitages-transports.htm
son de bateau

son de train

klaxon de train

son de sifflet

Et ... c'est le dernier "bruit" qu'on obtient le plus souvent ! Certes il n'est pas réaliste car il s'agit d'un sifflet en bois, mais c'est très proche des sons généralement générés.

Une manière simpliste d'avoir quelque chose de plus grave est d'augmenter le diamètre du tube et sa longueur. Mais c'est une longue étude qui fait appel au savoir des facteurs d'orgue.
Patrick LECLERE a réuni à ce propos une large documentation propre à guider ceux qui veulent obtenir le bon son.

Cet album sera complété au fil des constructions qui diffèrent selon la place dont on dispose et du son qu'on désire obtenir.

1 - première construction
2 - construction d'une vanne radio-commandée
3 - un essai  de cette vanne avec un tube plus gros mais court
4 - une vanne manuelle
5 - soupape à décharge par sifflet

documentation
. documentation pour des recherches éventuelles,  Patrick LECLERE
. les forums et les sifflets
. autre(s) plan(s)

1 - une première réalisation

Elle date déjà un peu mais c'est une bonne base pour obtenir  un sifflet fonctionnel à la vapeur ... son strident cependant !
Les plans, les usinages et les essais en cliquant sur le lien ci-dessous.
accessoires 2 - 8
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plans
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usinage
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utilisation
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2 - construction d'une commande de sifflet radio-commandée

Le challenge consistait à placer dans un tout petit espace un sifflet au son pas trop strident et commandé à distance.

Pas de place pour une vanne classique et la solution est de faire du servo la commande de la vanne.
Pour ce sifflet, la place était limitée par les dimension d'un banc. Impossible de le placer sous la loco où il n'y avait plus de place.

Un premier croquis exécuté à l'échelle 1 et, bien entendu quelques modifications qui apparaissent dans les plans définitifs : une seule importante en fait avec l'ajout d'un ressort pour le rappel du poussoir

Intéressant, le son émis à la vapeur ressemble à celui obtenu avec l'air comprimé. Pour cet essai, utilisation d'un sifflet réalisé il y a quelques années et dont il ne restait que l'embase ... manque de matériaux et utilisation du tube à d'autres fins. Ce qui fait que le modèle expérimental est affublé d'un tube qui coulisse sur le premier ce qui permet deux réglages : celui de la hauteur du biseau et celui de la longueur du tube.
Pour sa réalisation je me suis servi du plan de Rudy Memin : plan que l'on trouvera dans le lien du paragraphe 1. //
Cliquez pour agrandir l'imageLe corps de la vanne comprend 2 parties :
. la première qui va recevoir une bille en inox qui obstruera le passage de la vapeur ; elle est appliquée sur ce trou par un ressort de diamètre 3 (ressort de briquet) ; un bouchon assure le mise en pression du ressort

. la seconde reçoit  la vapeur et permet le glissement d'un rond de diamètre 4 dont l'étanchéité est obtenue par deux joints toriques (briquet)

Le poussoir est réalisé en vissant en bout une vis M1.6 dont on ramènera à la lime ou à la meule le diamètre sortant à 1; un ressort de diamètre 3,5 (briquet) replace le poussoir en position neutre sans aucune action possible sur la bille..

La commande est obtenue directement par le servo dont il faut découper en biseau la partie pivotante.

Fonctionnement :
En position de repos, le ressort applique le poussoir sur le biseau; dès qu'on actionne le servo, on provoque l'avancée du poussoir qui déplace la bille et permet le passage de la vapeur vers le sifflet

Les cotes sont données à titre indicatif car on doit pouvoir faire plus petit ...

Construction :

Cliquez pour agrandir l'imageLe bouchon est tiré d'un hexagonal. Lors du vissage, il faudra mettre un peu de joint filet moyen pour assurer son maintien et l'étanchéité. On pourrait probablement le faire un peu plus long en réduisant la longueur du ressort.
Cliquez pour agrandir l'imagePercer à 1.8 sur 13 mm, puis reprendre  à 3.5 et finir par un taraudage à M4 x 0.75 sur 4 ou 5 mm.
Cliquez pour agrandir l'imageLe poussoir avec ses deux joints (pour un bon résultat et pour un joint torique de x.4x1, saigner à diamètre 2.1). Vis M1.6 en place mais pas encore réglée ni en longueur ni en diamètre extérieur.
Cliquez pour agrandir l'imagePerçage à diamètre 3 pour positionner la sortie de vapeur vers le sifflet. Dans l'exemple montré, le sifflet venant se visser au dessus, il vaudra mieux braser le tout petit conduit.
Cliquez pour agrandir l'imageMise en position avant brasage : le conduit vers le sifflet, l'arrivée de vapeur en tube 2 x 3 et les vis M3 qui serviront de support. Pour elles, on a percé à 2.5 (pas pus de 2.5 de profondeur) puis taraudé à M3.
Cliquez pour agrandir l'imageBouchon, ressorts et poussoir.
Cliquez pour agrandir l'imageMontage de la vanne et du servo sur une plaque support : c'est un peu juste pour ce montage, mais le tube d'arrivée de vapeur se plis facilement et on peut bloquer le servo en ajoutant une rondelle.
Cliquez pour agrandir l'imageVue de dessous : c'est petit mais ça passe !
Cliquez pour agrandir l'imageVue de côté, les axes (servo et vanne) sont décalés mais c'est limité et cela fonctionnera.
Cliquez pour agrandir l'imageDécoupe en biseau du disque du servo ; il faudra probablement ajouter une rondelle pour que le biseau arrive au milieu (ou presque) du poussoir sinon il va glisser au dessous.
Cliquez pour agrandir l'imageAjustage, si nécessaire du tube d'arrivée vapeur.
On aperçoit le ressort de diamètre 3 qui va à l'aide du bouchon fileté appuyer sur la bille.
Pour cette dernière, ne pas oublier de former son siège : bille martyr et bon coup de marteau (1 seul et bien verticalement !)
Cliquez pour agrandir l'imageIntroduction du poussoir avec le ressort de 3.5: il va falloir repérer la position du sciage du rond.
Cliquez pour agrandir l'imageEn position neutre (pas d'action sur la bille), le disque du servo sert d'arrêt ; la taille en biseau permet l'avancée du poussoir.
Le réglage peut se faire avec le doigt pour délimiter la longueur de poussoir à garder et, comme il y a 4 pales à notre disque, on peut se tromper lors de la découpe du biseau ...
Cliquez pour agrandir l'imageMontage terminé sans oublié la vis de serrage du disque car sinon il risque de se soulever.
Cliquez pour agrandir l'imagePrêt pour les essais avec la mise en place d'un autre sifflet dont la description est faite ci-dessous.

3 - essais de cette commande

Pour le son on est loin de résultat escompté mais la stridence est quand même moins forte ...
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Le tube en laiton de 13 x 15 sera bouché et va recevoir une bague coulissante qui permettra de régler la hauteur du biseau : les meilleurs résultats sont obtenus entre 3 et 4 mm.

Pour ce modèle, l'arrivée vapeur se fait sur le côté : taraudage à M4 x 0.75 mais il pourrait se faire en bout (d'ailleurs il faut percer puis reboucher ...).

La fente de 0.5 de profondeur à été faite à la fraise avec le plateau diviseur comme cela est expliqué dans l'album :
accessoires 2 - 8
Cliquez pour agrandir l'imageLes deux pièces sont prêtes et seront soudées à l'étain. Pas jolie mon embase récupérée sur un reste de rond ...
Cliquez pour agrandir l'imagePour faire coïncider la fente et le biseau, on peut tracer en partant du biseau : enfoncer l'embase et tracer.
Cliquez pour agrandir l'imageLa bague, tube de 15 x 17 qui doit coulisser juste.
Cliquez pour agrandir l'imageAvant de souder le bouchon du tube, on peut faire des essais d'épaisseur pour régler le son. 

Pour le premier essai à l'air comprimé, c'est le montage de récupération qui est utilisé ; pour le second à la vapeur, c'est le tube qui vient d'être fabriqué.
Le premier son semble un peu plus grave mais le tube est plus gros ...

4 - commande de sifflet  manuelle

Pour cette vanne, plus petite, le même souci, obtenir l'étanchéité totale.
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ensemble des pièces
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le montage
Les plans ne sont pas encor faits ... à suivre !

6 - soupape à décharge par sifflet 

Un petit truc qui me turlupine depuis longtemps et qui pourrait être utilisé sur une locomotive ...
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Un plan facilité par le choix du tube qui permet un calcul des proportions aisé. Selon Bernard MATTER.
Il s'agit d'un tube de laiton de 5 x 6 de longueur 30.

Pour bien l'entendre, il faut mettre le son assez fort. Je n'ai pas réussi à régler mon appareil photo qui ne doit pas apprécier les sons stridents ...
Quelques trucs pour la construction :
Cliquez pour agrandir l'imagePour obtenir le cône, utiliser un foret à centrer de diamètre 6 après avoir percé à 6 sur 3 de profondeur.
Cliquez pour agrandir l'imageRéalisation du plat au bout d'un rond de laiton qu'on sciera ensuite.
Cliquez pour agrandir l'imagePour empêcher le "rond" de dépasser la base du biseau (lèvre), serrer légèrement à la pince le tube alors que le rond vient le tangenter.
Une soudure à l'étain risquerait de combler notre plat ....
Cliquez pour agrandir l'imageLa bonne position ...
Cliquez pour agrandir l'image... que l'on peut ajuster.
Cliquez pour agrandir l'imagePerçage d'un petit trou de diamètre 1 qui va servir à placer une cheville qui maintiendra le "rond" en position  ...
Cliquez pour agrandir l'image... lors de la soudure de la base.
Cliquez pour agrandir l'imageIl ne prendra pas beaucoup de place.
Le chapeau n'est pas soudé mais enfoncé tout simplement, bien serré cependant.
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Soudure sur la soupape.

commande indépendante du sifflet


Tout en gardant la fonction première (décharge de la soupape en cas de dépassement de la pression), il suffit d'appuyer sur sur une tige de commande : elle va en se baissant provoquer le soulèvement de l'écrou et donc de la tige de la soupape.
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documentation

. réunie par Patrick LECLERE

Pour bien comprendre comment cela fonctionne :
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http://en.wikipedia.org/wiki/Steam_whistle
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http://www.fonema.se/whistle/hotwhiz.html
Cliquez pour agrandir l'image"A cette échelle les sifflets fonctionnels sont presque impossibles à fabriquer ou disproportionnés. J'ai vu une solution dans laquelle le vrai sifflet était dans le châssis avec un gros son (grâce à la longueur du résonateur) et de la vapeur s'échappait du faux sifflet qui était lui à l'échelle, donc minuscule. " 
Autres solutions :
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http://meijersf.home.xs4all.nl/3_chime.htm
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http://www.trainweb.org/riverview/whistle.html
" Pour le sifflet je t'ai joins un site pour calculer la longueur théorique du tube résonateur qui peut être tordu et replié sur lui même sans problème. Le diamètre est en rapport avec la longueur mais n'est pas critique. Les fréquences des sifflets réels étaient me semble-t-il comprises entre 300 et 1000Hz calées sur des notes de musique. Tu peux fabriquer un tube 1/2 onde ou 1/4 onde.
Sur cette page du site tu trouveras un tableur à télécharger qui te donne tous les paramètres des tuyaux. Par exemple pour un La 440 Hz la longueur est d'une vingtaine de centimètre.
http://orgue-de-barbarie.pagesperso-orange.fr/les_tuyaux.htm
Le tableur t'évitera trop de tâtonnements."

"Il est très important de laminer la vapeur pour que sa vitesse ne soit pas trop élevée. Le sifflement est dû à la formation de tourbillon sur l'arête du biseau, un coup à l'intérieur, un coup à l'extérieur. Si la vitesse de la veine est trop grande les tourbillons se forment de manière totalement anarchique et le son devient du bruit.

Quelque liens qui peuvent peut-être aider :
http://en.wikipedia.org/wiki/Calliope_%28music%29
http://www.mmdigest.com/Calliope/
http://steamcalliopemusic.com/

J'ai enfin retrouvé le lien sur les tubes de basse qui illustrent ce que je voulais te dire
http://jean-pierre.cossard.pagesperso-orange.fr/orgue/orgue_compact/on_remet_ca.htm

Deuxième point qui m'est revenu en mémoire, j'avais un copain (il y a 30 ans de cela) qui s'était construit un orgue d'appartement hybride (tuyau à vent + commande de sommier électromécanique + pédalier et basses électroniques) et il avait pioché à fond le sujet. Je me souviens de son plus gros problème : les orgues et sifflets nécessitent  de gros débits régulés à faible pression.. Un simple laminage peut s'avérer inadéquat car le débit sera insuffisant il faut jouer sur le diamètre de la conduite basse pression."

. les forums et les sifflets ...

Les forums traitent régulièrement du problème des sifflets.  A voir les discussions les plus intéressantes sur :
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http://modelismenavalradioc.nouvellestar6.com/search?search_keywords=sifflet
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http://www.bloooo.fr/forums/search.php?keywords=sifflet&sid=07ed0c71b1649dd9464b428c057d93a9

. autre(s) plan(s)

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Plan de commande de sifflet par Robert BISCHOHH, fichier Pdf :
http://bischoff.robert.pagesperso-orange.fr/Commande%20de%20sifflet2.pdf

.

album qui se complétera ...

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