* On trouvera une description détaillée (en anglais) de la construction du four T.P.I. dans une brochure publiée par le Tropical Products Institute sous le No. 13 de la série des "Rural Technology Guides" (34).
1. Description
Le four se compose de deux sections cylindriques (1,2) s'emboîtant l'une sur l'autre, et d'un couvercle conique (3). Le couvercle comporte quatre orifices de sortie de vapeur (4) disposés symétriquement, pouvant être bouchés par des tapes (5) lorsque c'est nécessaire. Le four repose sur huit conduits d'entrée d'air et de sortie de gaz (6), disposés symétriquement tout autour de la base. Lors de la carbonisation, on adapte quatre cheminées (7) sur un conduit sur deux.
Fig. 17 Four métallique modèle TPI
2. Fabrication
Il faut les outils et équipements suivants.
1) Une machine à cintrer à rouleaux pour tôles jusqu'à 90 cm de large et 3 mm d'épaisseur.2) Une machine à cintrer les cornières pour les cornières de renfort (un forgeron habile doit pouvoir le faire si l'on ne dispose pas de rouleaux à cintrer).
3) Equipement de soudure et de coupe oxyacétylénique.
4) Grand étau de mécanicien.
5) Outils à main, tels que scies à métaux, limes, chignole à main et forets.
6) Pinces pour tenir les pièces à souder.
Il est souhaitable mais non indispensable d'avoir également:
7) Une cisaille à guillotine ou cisaille d'établi.8) Une plieuse pour tôles jusqu'à 3 mm d'épaisseur.
9) Un équipement de soudure à l'arc (permettant un travail plus rapide).
Les matériaux nécessaires sont indiqués dans la liste ci-dessous. On n'obtiendra pas de bons résultats si l'on modifie les dimensions ou les proportions du four. Si l'on désire apporter des changements importants dans le dessin de ce four, il est recommandé de consulter au préalable le Tropical Products Institute.
On trouvera ci-dessous les instructions pour la construction et l'assemblage. La Fig. 18 donne le dessin du four avec les dimensions des divers éléments. Lire attentivement les instructions avant de commencer la construction du four.
2.1 Liste de matériaux
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Partie du four |
Matériau |
Quantité |
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(acier doux) |
suffisante pour couper: |
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Section |
Cercles supérieur |
Cornière de |
6 morceaux de 243 cm |
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inférieure |
et inférieur |
50x50x3 mm |
de long |
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Corps (méthode de |
Me de 3 mm |
3 morceaux de 243x90 cm |
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construction 1) |
(Note 1) |
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Corps (méthode de construction 2) |
Me de 3 mm |
3 morceaux de 248x90 cm |
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Section |
Cercle |
Cornière de |
3 morceaux de 239,8 cm |
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supérieur |
supérieur |
50x50x3 mm |
de long |
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Cercle inférieur |
Fer plat de 50X3 mm |
3 morceaux de 239,8 cm de long |
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Corps |
Me de 2 mm |
3 morceaux de 244,8x90 cm |
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Couvercle |
Secteurs du couvercle |
Tôle de 2 mm |
2 morceaux coupés aux dimensions indiquées Fig. 22 |
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Orifices de vapeur |
Fer plat de 50x3 mm |
4 morceaux de 63 cm de long |
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Poignées de levage |
Barre de ø 10 mm (fer à béton) |
4 morceaux de 50 cm de long |
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Bouchons d'orifices vapeur (4 Par four) |
Corps |
Soit fer plat de 50x3 mm, soit tuyau acier de ø 140 mm (de préférence si disponible) |
4 morceaux de 44 cm de long ou 4 anneaux de 5 cm de hauteur |
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Disque supérieur |
Tôle de 3 mm |
4 disques de ø 19 cm |
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Poignées |
Barre de ø 5 mm (fer à béton) |
4 morceaux de 18 cm de long |
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Conduits inférieurs |
Section des conduits |
Tôle de 3 mm |
8 morceaux de 50x50 cm |
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Embases de cheminées (Note 2) |
Soit tôle de 3 mm, soit tuyau d'acier de ø 120 mm |
8 morceaux de 37,5X15 cm ou 8 morceaux de 15 cm Fe long |
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Cheminées (4 par four) |
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Tuyau d'acier mince, ou tôle de 2 mm |
4 morceaux de 230 cm de long ou voir instruction pour calculer les quantités nécessaires. |
Si possible utiliser pour les parties en tôle, au lieu d'acier doux, de l'acier Corten "A", ou un acier anticorrosion analogue, qui donneront une durée de vie plus longue du four. Il s'agit d'aciers contenant jusqu'à 3% de cuivre, chrome, vanadium et phosphore, qui forment une couche durable d'oxyde ne nécessitant pas d'autre protection. Si l'on ne dispose pas d'un tel acier, ou si le four doit être entreposé pendant quelque temps avant utilisation, peindre l'extérieur avec une peinture au minium ou autre antirouille. Une fois le four en service, la peinture sera peu à peu brûlée, mais elle assurera une certaine protection contre la corrosion extérieure.
Les tuyaux métalliques utilisés pour les cheminées doivent être à paroi mince (2-3 mm d'épaisseur). Les dimensions indiquées sur le dessin (Fig. 18) peuvent être modifiées. Un diamètre compris entre 100 et 150 mm peut convenir. Les tuyaux de cheminée doivent s'ajuster convenablement sur les embases des conduits.
Détails de construction du for TPI
2.2 Construction de la section inférieure
Fig. 19 Section inférieure du four TPI
Cercles supérieur et inférieur:
1. Couper 6 longueurs de 243 cm de cornière 50 x 50 x 3 mm.2. Prendre trois de ces longueurs pour faire le cercle inférieur. Les cintrer à la machine à cintrer ou à la forge à un rayon de 116 cm, le bord vertical étant à l'intérieur.
3. Vérifier que les extrémités s'ajustent bien entre elles - sinon les dresser à la scie à métaux.
4. Souder par points pour former un cercle.
5. Vérifier que le cercle repose bien à plat sur le sol - sinon le casser et le ressouder, ou le redresser par torsion jusqu'à ce qu'il soit bien plat.
6. Terminer les soudures.
7. Prendre les trois longueurs restantes pour faire le cercle supérieur. Les former en cercle, le bord vertical étant à l'extérieur.
8. Faire le cercle de la même façon que le cercle inférieur.
2.2.1 Corps (Méthode 1)
1. Couper 3 pièces de tôle de 3 mm à la dimension de 243 x 90 cm.2. Bien ébarber les arêtes.
3. Cintrer ces tôles au rayon de 116 cm, à l'aide de la machine à cintrer à rouleaux.
4. Les souder ensemble par points pour former un cylindre.
5. Vérifier que les cercles s'ajustent bien sur ce cylindre, et les souder en place en trois points de la circonférence. Noter que le cercle inférieur s'ajuste à l'extérieur du cylindre, le cercle supérieur a l'intérieur.
6. Vérifier que le cylindre repose droit sur le sol.
7. Si tout va bien, souder les joints. Les joints de soudure du cylindre doivent être continus. Toute solution de continuité permettrait une entrée d'air dans le four.
8. Souder les cercles. Dans ce cas, des points de soudure espacés sur toute la circonférence sont suffisants, étant donné que les vides seront obstrués par de la terre ou du sable lorsque le four sera en service.
2.2.2 Corps (Méthode 2)
Cette méthode permet une soudure plus facile.
1. Couper 3 pièces de tôle à la dimension de 248 x 90 cm.2. Bien ébarber les arêtes.
3. Cintrer ces tôles au rayon de 116 cm, à l'aide de la machine à cintrer à rouleaux.
4. Les souder ensemble par points pour former un cylindre. Leur longueur supplémentaire donne un recouvrement de 5 cm à chaque joint.
5. Ajuster le cercle inférieur à l'extérieur du cylindre, le cercle supérieur à l'intérieur.
6. Vérifier que le cylindre repose droit sur le sol.
7. Souder les joints du cylindre à l'intérieur et à l'extérieur. Les joints de soudure extérieurs doivent être continus pour éviter l'entrée d'air dans le four. Le joint intérieur peut être discontinu. Il est plus facile de souder un recouvrement que de souder deux tôles bout à bout, et cette méthode permet en outre une marge d'erreur.
8. Souder les cercles définitivement en place comme ci-dessus.
2.3 Construction de la section supérieure
Fig. 20 Section supérieure du four TPI
Cercles supérieur et inférieur:
1. Couper 3 longueurs de 239,8 cm de fer plat de 50 x 3 mm pour faire le cercle inférieur.
2. Les cintrer à un rayon de 114,5 cm.
3. Les souder par points pour former un cercle.
4. Poser le cercle à plat sur le sol pour vérifier qu'il est bien plan.
5. Terminer les soudures.
6. Couper 3 longueurs de 239,8 cm de cornière de 50x50x3 mm pour faire le cercle supérieur.
7. Les cintrer à un rayon de 114,5 cm, le bord vertical a l'extérieur.
8. Les souder en cercle comme décrit plus haut.
2.3.1 Corps
1. Couper 3 pièces de tôle de 2 mm à la dimension de 244,8 x 80 cm.2. Les cintrer à un rayon de 114,5 cm.
3. Les assembler en cylindre comme décrit pour la section inférieure (Corps: Méthode 2). Noter que le cercle de fer plat est soudé a l'intérieur du bord inférieur, le cercle de fer cornière a l'intérieur du bord supérieur.
4. S'assurer au stade de la soudure par points que le cylindre s'ajuste correctement sur la section inférieure.
2.4 Construction du couvercle
Fig. 21 Tracé d'un secteur de couvercle (4 par couvercle)
1. Tracer 4 pièces de tôle de 2 mm en forme de secteur circulaire, aux dimensions indiquées sur la Fig. 21. On peut couper deux pièces dans une feuille de tôle de dimensions normalisées 235x122 cm, comme le montre la Fig. 222. Découper les secteurs circulaires, ébarber les arêtes.
3. Tracer et découper un trou circulaire de 0.15 cm sur chaque secteur, pour faire l'orifice de sortie de vapeur.
Fig. 22 Découpage de deux secteurs de cercle dans une tôle de dimensions normales 235 x 122 cm
2.5 Construction des cheminées
Conduits inférieurs (au nombre de 8)
1. Couper 8 pièces de tôle de 3 mm, de 50 x 50 cm.2. Plier comme indiqué sur le dessin (Fig. 18) pour former une gouttière de section rectangulaire. Si l'on ne dispose pas d'une plieuse, le pliage peut être exécuté sur un étau d'établi. Tracer les lignes de pliage sur la tôle, et faire chaque pli en plusieurs fois. Ne pas essayer de faire un pli à 90 en une seule fois.
3. Pour faire les embases de cheminée couper 8 longueurs de 15 cm de tuyau d'acier de ø 120 mm, ou bien 8 morceaux de tôle de 3 mm de 37,5 x 15 cm, et les enrouler pour former un tube de 12 cm de diamètre. S'assurer qu'ils ont tous autant que possible le même diamètre.
4. Sur chaque conduit tracer un cercle dont le centre soit situé à 10 cm de l'une des extrémités.
5. Découper soigneusement les trous au diamètre intérieur des embases.
6. Souder les embases en place sur les trous. S'assurer qu'elles sont bien verticales
Cheminées (au nombre de 4)
Les cheminées doivent s'emboîter sans serrer sur les embases des conduits, sinon, lorsque le four est chaud, il pourrait être impossible de les retirer. Elles ne doivent pas non plus avoir trop de jeu.
1. Couper simplement 4 longueurs de 230 cm, si l'on dispose de tuyau d'acier convenable.2. Si l'on n'a pas de tuyau, on fera les cheminées en tôle, d'une seule pièce si l'on dispose d'une cintreuse à rouleaux suffisamment large (230 cm) sinon en plusieurs sections que l'on assemblera ensuite.
3. Diviser la longueur de la chemines (230 cm environ) en un nombre aussi réduit que possible de tronçons égaux que la machine à cintrer permette de former. Ajouter à chaque tronçon une longueur de 5 cm pour avoir un recouvrement pour l'assemblage des sections de cheminée.
Vérifier que cette dimension passe encore entre les rouleaux de la machine à cintrer, par exemple si celle-ci a une largeur de 90 cm trois longueurs de 77 cm donneront une hauteur de cheminée de 231 cm. En ajoutant la longueur de recouvrement de 5 cm on aura une longueur de section de: 77 + 5 = 82 cm.
4. Couper le nombre voulu de pièces en tôle de 2 mm.
5. Les former en tubes. Ceux-ci doivent avoir des diamètres légèrement différents, de telle sorte que la section supérieure soit légèrement plus petite que celle située en dessous et s'y emboîte étroitement, cette dernière s'emboîtant à son tour dans la suivante, et ainsi de suite.
6. Assembler les sections de tuyau? en les poussant de 5 cm environ à l'intérieur de la section située au-dessous.
S'assurer que la cheminée assemblée est suffisamment droite, et repose verticalement sur les conduits.
7. Souder entre elles les sections de cheminées, mais ne pas souder les cheminées sur les conduits.
