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Ellipsographe de Menuisier

Ellipsographe de Menuisier

Il nous arrive parfois, en menuiserie, avoir à tracer une ellipse, pour une table, un cadre, un insert dans un panneau...

L’expérience nous montre que les tables de forme elliptique seraient celles présentant la meilleure convivialité et ergonomie, mais aussi la plus grande polyvalence, surtout munies d'un jeu de rallonges.

Après, ce profil ne plait pas à tout le monde !

Au passage, je me permets également de vous suggérer que les ellipses les plus belles à l’œil semblent être celles dont le rapport entre le grand et le petit rayon est égal à 1,618 soit le Nombre d’Or.

UN TABLEUR EXCEL EST DISPONIBLE ICI

Il vous permettra ainsi très facilement :

  • de calculer le dimensionnement de votre table, de définir le nombre de convives, avec ou sans rallonges
  • d'avoir le GRAND rayon de l'ellipse en connaissant le PETIT,
  • de calculer une Ellipse d'Or selon un rapport dans la suite du Nombre d'Or
  • de calculer le périmètre, la surface
    .

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L'idée et le sens pratique

Dès lors, plusieurs méthodes s’offrent à nous pour établir le tracé rigoureux d’une ellipse digne de ce nom.


la méthode dite du jardinier
utilisant le principe d’un triangle dont les trois angles font constamment 180° et qui se déforme grâce à une corde. Avec un crayon gras, on peut à la rigueur utiliser cette méthode mais elle aura comme limite sa fiabilité par son manque de stabilité. En outre, il sera impossible d’utiliser des outils suivant une ellipse tel un ciseau, un pyrograveur voir une fraise de défonceuse ! C’est donc une méthode rapide par sa mise en œuvre mais très peu fiable en menuiserie.

la méthode mathématique utilisant l’algébrique bipolaire. C’est une méthode très complexe utilisée par les astronomes, mais soyons sérieux, vous vous voyez appliquer cela à l’atelier ? C’est donc une méthode lente, exclusivement théorique d’où la difficulté de réaliser le tracé sur la pièce néanmoins, mais très fiable à tel point que cela me semble largement excessif dans nos fabrications.

Enfin, si néanmoins cela tente certains, voici les équations simplifiées d'une ellipse selon la méthode cartésienne bipolaire :

la méthode de l'ellipsographe
Celle-ci n’a rien de révolutionnaire car elle est connue depuis très longtemps, et s’utilise très facilement sur une surface plane mais également concave ou convexe (dans une certaine mesure).

C’est cet instrument que je vous propose de fabriquer. Si vos ambitions vous poussent vers des formats plus importants ou des pièces beaucoup plus modestes, il suffira de modifier les ordres de grandeur tout en gardant le même principe mécanique de base.

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Conception de l'outil

Vous pouvez télécharger le plan au format Sketchup > ICI

La seule difficulté dans la fabrication de l’ellipsographe est de réaliser des glissières fiables avec un jeu minimal en permettant une glisse aisée des deux coulisseaux.

Défoncer une rainure en T n’est pas toujours très facile dans des grandes dimensions et cela demande beaucoup de puissance à la défonceuse.

Je vous propose de réaliser les coulisses par branche, en quatre exemplaires, assemblées par la suite en croix par collage + tenonnage.

L’essence retenue serait un bois dur (chêne, frêne, bois exotique à défaut…) qui, une fois paraffiné, permettra aux coulisseaux de glisser avec une facilité déconcertante, et un grand confort d'utilisation.

Je vous propose donc de débiter et rainurer un morceau de bois dur selon le profil suivant.

Puis, ce profil sera débité par des coupes à 45° correspondant au futur centre de la croix de glissière après assemblage.

Dans le même ordre d’idées, des profils en aluminium seront taillés de la même façon et à la bonne dimension, toujours à 45° vers le centre de la croix et vissés sur le profil en bois. Pour votre atelier, je vous conseille très vivement d’investir dans une lame spéciale pour l’aluminium, que vous monterez votre scie à format votre scie à onglet. Elle s’utilise à la même vitesse de rotation que le bois, sauf si son diamètre est très différent du diamètre recommandé sur votre machine !

Sachez également que le pétrole de combustion, et non pas le lampant ou le white-spirit, reste le meilleur lubrifiant pour la coupe machine ou le perçage de l’aluminium car il évite le collage des copeaux aux dents des outils, quelques gouttes régulièrement...

Il serait même possible de prévoir l’ensemble bois + aluminium en grande longueur dans un premier temps, puis de le débiter en quatre branches avec des coupes à 45° par la suite, à vous de voir.

Les coulisseaux, quant à eux, seront également réalisés dans un bois dur en abaissant leurs dimensions d’un demi millimètre sur la largeur et sur l’épaisseur par rapport aux dimensions correspondantes des rainures fabriquées précédemment.

L’utilisation d’un écrou papillon permettra de changer rapidement l’emplacement des coulisseaux sur le bras rotatif. Cependant, il conviendra de réduire le jeu par un serrage très, très modéré, sinon cela durcirait considérablement la rotation du bras lors du tracé de l’ellipse.

Les angles d’attaque au glissement avant et arrières devront être adoucis pour éviter une accroche lors du passage au centre de la croix sur les rainures perpendiculaires.

Vous pourrez entièrement les frotter à la paraffine ainsi que les rainures ce qui permettra un glissement absolument « voluptueux ».

Enfin, il existe sur le côté du coulisseau un trou permettant de bloquer celui-ci au centre exact de la croix des glissières. Un trou correspondant est exactement situé sur un plat d'aluminium, avec emploi d'une clavette. Une fois le coulisseau bloqué au centre géométrique, l'ellipsographe peut faire office de compas à rayon variable et réglable finement, pour tracer ou fixer une défonceuse.

La réalisation du bras traceur ce fera dans un profilé rectangulaire que j’ai choisi en fer doux pour des raisons de rigidité fiable. Ce bras sera percé de trous au diamètre D6,5mm pour recevoir les axes M6 des coulisseaux. L’espacement de ces trous sera de 2 cm, cependant un ajustement intermédiaire très précis, se faisant au bout du bras traceur, permettra un réglage en continu de grande précision.

C’est la taille de ce bras et l’emplacement des trous qui déterminera les capacités réelles de votre ellipsographe selon le schéma suivant :

Enfin, l’extrémité du bras en périphérie viendra s’appuyer sur un sabot frotteur en bois.

Une coulisse permettra l’ajustage en continu sur une distance de 2.5 cm maximum permettant un réglage très précis des rayons mêmes si les trous d’axes du bras de rotation sont espacés de 2 cm. Ici encore, des écrous-papillon apporteront la souplesse voulue.

Extrémité du bras de traçage a été volontairement dessinée inachevée.

En effet, la plus grande liberté vous est offerte, avec un tel système fiable et rigide, de fixer des objets des plus légers aux plus lourds : crayons, pointe à tracer, lame de cutter, ciseau à bois, pyrograveur voire chalumeau, outil de sculpture, perceuse, défonceuse…

Il existe également une dernière solution, une défonceuse montée sur table croisées numérique pilotée par un logiciel adapté… J’en vois beaucoup se lancer dans cette méthode certainement très fiable, encore faut-il savoir bien la maîtriser, mais qui s’avère je crois prohibitive en matière de coût et très limitative en matière de dimensionnement.

À partir de cette construction de base, qui je le reconnais et destiné aux tracés de tables compte-tenu de ses proportions, vous pourriez très bien adapter la même technique de construction à un appareil plus petit au plus grand. Le principe des coulisseaux dans une glissière en croix restera de toute façon le même.

Alors je ne vous souhaite qu’une chose : amusez-vous bien !

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Discussions

Mig a publié le pas à pas "Ellipsographe de Menuisier".il y a 1 an
Philippe Gelard
 

Fort! Merci pour ce plan!

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