Fenêtre elliptique

Voici la fabrication d'une fenêtre elliptique. Il s'agissait donc de réaliser cette fenêtre pour des amis possédant déjà le mur complémentaire ! Par discrétion, il n'y aura cependant pas de photos en place.

Tout en courbes, ce projet a été particulièrement formateur et intéressant à mener, j'en suis assez fier ! Je profite du post pour remercier chaleureusement Samuel Mamias pour toutes ses vidéos et la transmission de l'envie de bien travailler le bois, tout spécialement l'épisode de l'ellipsographe.

Avant de me lancer j'ai eu beaucoup de plaisir à réviser de la géométrie de l'ellipse à la feuille et au crayon. Le sujet principal était de déterminer les largeurs voulues de l'ouvrant et du dormant pour maximiser la surface vitrée tout en garantissant l'ouverture à 90° de la fenêtre alors qu'elle est rentrée d'une dizaine de centimètre dans un tunnel. La question est donc où doivent être placées les axes de charnières (radialement et axialement au tunnel) pour garantir cela, tout en prenant en compte les autres contraintes (encombrement de la batteuse, épaisseurs minimales, recouvrements pour les joints d'étanchéité...etc) ! Très intéressant

J'ai ensuite construit un ellipsographe et la semelle de la défonceuse. Quelques calculs et chaînes de cotes à faire pour assurer qu'il saura bien couvrir tous les cas attendus. Je vous invite à aller voir la vidéo de Samuel pour cela ! Dans mon cas, la croix centrale et la semelle sont construits pour être universels et ont été progressivement optimisés pour repousser toujours plus loin le rayon minimal faisable. Une bonne partie de la liaison entre le bras et la semelle passe en superposition de la croix pour cela ! Le bras en revanche est vu comme un consommable en contreplaqué que je peux continuellement changer pour lui faire les perçages nécessaires. Il se monte avec un goupillage de mise en position sur la semelle avant de l'immobiliser par 6 petites vis. J'ai également rapidement fait des contrôles avec un bras prévu pour recevoir un critérium.

Je trouve le principe et le mouvement de cet ellipsographe réellement élégants ! C'est un plaisir presque hypnotisant de jouer avec

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Fort d'avoir maintenant l'outil à disposition, je me suis mis à la fenêtre en elle même. Le bois est un exotique dont je ne connais pas exactement l'essence : qui peut m'en dire plus ? C'est un rescapé de 20ans, du stock dont mon père a fait l'intégralité des fenêtres de la maison familiale !

Après avoir débité, dégauchi et raboté à 36mm, il faut construire deux cadres assez massifs capables d'inclure les deux ellipses ouvrantes et dormantes de la fenêtre. J'ai fait quelques tracés pour optimiser la coupe d'onglet afin de minimiser la portion de circonférence de l'ellipse où le bois est de travers ainsi que l'angle de la coupe pour que celle-ci soit la plus normale à la courbe à l'endroit considéré. L'assemblage des côtés des cadres est collé avec une double rainure et languette. N'ayant pas de plateau à tenonner très performant, cela est réalisé en multiples passes nécessitant de re-pointer la machine... Les cadres sont d'une largeur généreuse car l'ellipse va ensuite malheureusement en faire chuter de larges parties.

Le collage s'est bien passé, avec une forte préparation de gabarits et guides car les surfaces d'appuis ont envie de continuellement glisser l'une sur l'autre sans aucune blocage mécanique.

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Après une rapide correction au rabot à main des imperfections de désaffleurement des cadres, vient le moment de l'installer vissés sur une plaque d'OSB. Il y a quelques tracés pour garantir très précisément la position relative du cadre par rapport à l'ellipsographe déjà installé.

Et c'est là que vient le moment le plus intense, la première coupe à la défonceuse autour de l'ellipse voulue. Maintes vérifications conseillées ! Je ne vais pas rentrer dans le détail de chaque passe nécessaire pour obtenir tous les épaulements nécessaires sur l'ouvrant et le dormant. Les quelques images permettent d'en voir certains. On voit en détail un cas où la courbe taillée à l'ellipsographe est volontairement arrêtée : il s'agit de zones où je taille en ligne droite par après pour avoir un axe vertical de rotation des charnières. Egalement, l'épaulement le plus à l'extérieur du dormant a été fini à la fraise à queue d'aronde. Ainsi je crée un dévers qui, une fois la fenêtre en position verticale, devient une gouttière canalisant les gouttes d'eau qui s'infiltrent à l'intérieur du châssis mais à l'extérieur du joint vers un perçage de vidange au point bas de l'ellipse.

L'ouvrant est réalisé suivant les mêmes principes avec quelques subtilités spécifiques le rendant un peu plus compliqué : l'excroissance verticale de la couche en applique sur le dormant pour les charnière et une largeur la plus contenue possible rendant obligatoire une portion spécifique, plus épaisse et nécessitant là aussi des fraisages de l'ellipse interrompus pour dégager suffisamment de profondeur pour la batteuse.

Je n'ai pas compté le nombre de tours, mais toutes ces courbes me faisant penser aux jeux hippiques du cirque ou aux courses d'ovale à l'américaine, j'ai eu l'impression de faire une compétition d'endurance à tourner autour de mon stade !

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Une fois les ouvrants et dormants obtenus, on peut les présenter ensemble pour la première fois et arrêter de transpirer quant à la réussite des chaînes de cote !

Sur le dormant il n'y a plus qu'à faire les embrèvements et les perçages des charnières que j'ai choisies. Sur l'ouvrant j'ai réalisé un croisillon en deux baguettes avec un assemblage "en chevauchement" au centre et collé dans des poches creusées dans l'ellipse. Ainsi ce croisillon permet mine de rien un très grand renforcement de l'ouvrant ! J'ai ensuite réalisé le mortaisage permettant de monter la batteuse et monté les charnières. On voit ici que leur axe est débordant par rapport au plan de l'ouvrant : c'est toujours le résultat de mon optimisation de surface vitrée tout en garantissant l'ouverture de la fenêtre dans son tunnel.

L'une des opérations les plus délicates que j'ai eues à faire est la fabrication des pare-closes. J'admets m'être lancé dans le projet sans la moindre idée de réalisation sur cet aspect. Au vu de la courbe de chaque 1/4 d'ellipse assez prononcée en haut et en bas et vu leur très faible épaisseur il était compliqué de s'en sortir avec un seul joker. Au final ce sont des morceaux lamellés collés, mais vu l'épaisseur mini de rabotage il n'y a que 3 lamelles, dont la raideur interdit la courbe et garantit un retour élastique énorme au démoulage. J'ai donc d'abord cintré à la vapeur celles-ci, avant de les coller en me servant de chutes de la découpe puis retaillées pour encore plus former les courbes. Enfin elles sont montées en contrainte élastique et tenues par vissage. J'ai mis deux jours et je continue de me demander comment mieux faire . Etant ma première expérience de cintrage à la vapeur et de lamellé collé courbe, je pense quand même pouvoir refaire mieux !

Enfin, pour clôturer la menuiserie, j'ai réalisé les deux jets d'eau en bas de l'ouvrant et du dormant dédiés à collecter l'eau de ruissellement sur la fenêtre et la faire tomber avec des gorges "goutte d'eau". Grosse satisfaction au moment de les usiner à l'ellipsographe : il suffit d'un jeu de perçage sur le bras pour avoir un demi petit axe légèrement plus grand pour que ces gorges pénètrent de manière invisible dans les nez, sans déboucher disgracieusement de part et d'autre !

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Quelques photos de la menuiserie finie où l'on voit les jets d'eau.

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J'ai enfin appris à couper des vitres en courbe ! Délicat mais faisable : je me suis appuyé sur les pare-closes pour faire les entailles nécessaires. Ensuite le jeu est de réellement faire propager la fissure par petites tapes sèches par-dessous avant de faire la brisure totale. Ca m'a pris un certain temps pour "sentir" ce comportement de brisure du verre mais à répéter cela fonctionne finalement très bien.

Le masticage, la peinture et la pose d'un joint de compression viennent finir le projet !

Au final je suis assez content même si je trouve que l'idéal aurait été de ne pas faire les opérations de vitrage et peinture moi-même, dont je ne suis pas absolument satisfait (2020 : les imprévus, tout ça !!). Egalement, à refaire je choisirais des charnières plus généreusement dimensionnées, même si celles-là conviennent et avaient le mérite d'exister avec mes contraintes de montage !

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