FR2732080A1 - Pompe alternative verticale - Google Patents

Abstract

a) Pompe alternative verticale. b) Pompe caractérisée en ce que: - le piston (8) est formé d'un support (81, 82, 83), comprenant un moyeu prolongé vers le bas et portant des jambes de renforcement, le moyeu étant traversé par la tige (7, 71, 72) et monté solidaire en translation de la tige (7, 71, 72), - un clapet venant sur le dessus du support (81, 82, 83) pour obturer le piston (8) sous le poids de la colonne de liquide qui se trouve au-dessus ou libérer le passage du liquide lorsque le piston (8) descend dans la colonne d'eau dans le tube d'exhaure (6).

Description

Pompe alternative verticale *
La présente invention concerne une pompe alternative verticale pour l'exhaure de liquides présents dans le sol, pompe comprenant - un tube d'exhaure reliant le niveau de sortie de la pompe
à la nappe de liquide à pomper en plongeant dans cette
nappe, - un clapet de fond équipant l'extrémité inférieure du tube
d'exhaure, laissant entrer le liquide dans le tube mais y
retenant la colonne de liquide, - une tige portant un ou plusieurs pistons, commandée en
mouvement alternatif pour faire monter la colonne de li
quide, - chaque piston laissant passer le liquide pendant son mou
vement de descente dans la colonne et devenant imperméa
ble lors de son mouvement de remontée, - des moyens de commande reliés à la tige et en commandant
le mouvement de montée et de descente à l'intérieur du
tube.

On connaît déjà une telle pompe alternative verticale notamment décrite dans le document OAPI 06 221 du 23 mars 1979. De telles pompes sont destinées à pomper des liquides présents dans le sol tels que des eaux souterraines, du pétrole, etc.

Les pompes alternatives verticales connues, destinées à pomper de l'eau, sont mues manuellement. Elles se composent, suivant la profondeur des nappes, soit d'une tige, soit d'un train de tiges, vertical, portant un ou plusieurs pistons à clapet.

Les pistons connus se composent de manière générale d'un cylindre d'une certaine longueur muni à sa périphérie le long de l'un de ses bords notamment du bord supérieur, d'un joint glissant dans le tube d'exhaure.

Cette partie de cylindre est engagée de manière coulissante sur un corps, par exemple formé d'ailettes et terminé à sa base par un clapet. Lorsque le cylindre du piston descend sur le clapet, le piston est étanche. Dans le cas contraire, le liquide peut traverser le piston. Ces deux positions différentes entre le cylindre et le clapet correspondent respectivement au mouvement de descente du piston dans la colonne d'eau contenue dans le cylindre du corps de la pompe ou tube d'exhaure et au mouvement de remontée de la colonne de liquide au-dessus du piston.

Il est également connu (FR-88 09 575) un dispositif de pompage à pistons multiples dans lequel le piston est constitué par un cylindre dont le fond présente une structure dite alvéolaire. Ce cylindre est emmanché sur la tige de commande de mouvement de va et vient. Au-dessus du fond alvéolaire il est prévu un clapet de refoulement maintenu en appui contre la structure alvéolaire par un élément tubulaire. Cet élément tubulaire traverse l'intérieur du cylindre et prend appui contre une butée solidaire de la tige. En dessous du piston, c'est-à-dire du fond alvéolaire du cylindre, il est prévu un écrou et contre-écrou pour bloquer l'ensemble.

Les cylindres des pistons connus présentent l'inconvénient de frotter d'une manière importante sur la surface intérieure de la colonne d'exhaure et ce frottement augmente lorsque le tube d'exhaure subit des déformations par suite de mouvements de terrain, car le piston est alors forcée de suivre ce trajet déformé.

Le joint le long du bord supérieur du cylindre venant s'appliquer contre la paroi intérieure du tube d'exhaure ou le cylindre lui-même augmentent ce frottement à cause de la pression exercée par la colonne de liquide contre le joint et le cylindre.

Souvent les liquides pompés sont chargés et à la longue des particules se déposent sur les sièges des clapets du piston. Les pistons perdent ainsi de leur étanchéité, diminuant le débit de liquide pompé. De ce fait il faut remplacer fréquemment les pistons ce qui augmente le coût d'exploitation de la pompe.

Le clapet étant une pièce d'usure, il se fatigue et peut nécessiter un remplacement. Dans ce cas, il faut démonter l'ensemble du piston pour accéder au clapet, retirer le clapet à changer et mettre en place le nouveau clapet. Pour cela, il faut enlever complètement le piston de la tige pour pouvoir enfiler le nouveau clapet.

Cela constitue une opération relativement longue pour le remplacement d'une pièce très simple.

De plus, comme le clapet est placé dans le cylindre, lorsque la pompe est arrêtée, les particules solides en suspension dans l'eau contenues dans le piston de déposent progressivement au fond. Comme le piston n'est pas parfaitement étanche, l'eau s'en échappe et entraîne avec elle les particules solides en suspension qui risquent de se déposer entre le bord de la membrane et la paroi intérieure du piston dans l'intervalle nécessaire pour permettre au clapet de se soulever sans frotter contre le piston.

Cette situation est gênante pour les pistons non immergés ; si pour une raison quelconque la pompe est arrêtée pendant un certain temps, c'est-à-dire quelques heures ou quelques jours, les particules solides bloquent alors le clapet et l'expérience a montré qu'il était dans ce cas nécessaire de ressortir tous les pistons de l'eau, pour les démonter et débloquer les membranes ainsi collées.

Cela représente un travail important et par suite un inconvénient grave et inévitable puisque la pompe est nécessairement arrêtée de temps à autre, ne serait-ce que dans le cas de pompes entraînées à la main ou par un moteur électrique alimenté par piles solaires sans batterie tampon de capacité suffisante pour un fonctionnement continu.

La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients et se propose de créer une pompe alternative, de construction simple et fiable, permettant de pomper efficacement des liquides même dans des nappes à très grande profondeur, avec un débit très régulier même après un temps d'utilisation prolongé, et qui puisse le cas échéant s'entretenir ou se remplacer de manière simple ou qui évite que le clapet du ou des pistons qui sont audessus du niveau de l'eau lorsque la pompe est arrêtée, ne se colmatent avec les particules éventuellement en suspension dans l'eau.

A cet effet, l'invention concerne une pompe alternative verticale correspondant au type défini ci-dessus, caractérisée en ce que - le piston est formé d'un support, comprenant un moyeu
prolongé vers le bas et portant des jambes de renforce
ment, le moyeu étant traversé par la tige et monté soli
daire en translation de la tige, - un clapet venant sur le dessus du support pour obturer le
piston sous le poids de la colonne de liquide qui se
trouve au-dessus ou libérer le passage du liquide lorsque
le piston descend dans la colonne d'eau dans le tube
d'exhaure.

Les pistons se montent/démontent facilement sur la tige ou à la réunion des éléments constituant un train de tige d'une pompe pour une profondeur importante.

La simplicité de fabrication liée au petit nombre de pièces simples constituant un piston permet l'assemblage et surtout l'installation des pistons par du personnel non qualifié, dans des conditions de mise en place souvent rudimentaires. Il en est de même des interventions d'entretien
D'ailleurs la structure du piston évite pratiquement tout dépôt de particules solides et tout colmatage du clapet du piston ou du piston lui-même dans son tube, grâce au rinçage du piston pendant son fonctionnement et à la fin d'une phase de pompage.

La forme particulière du piston a l'avantage de limiter au minimum le contact avec la surface intérieure du tube d'exhaure.

Dans le cas le plus simple le clapet est constitué par une membrane relevable qui s'appuie sur le support pour soutenir la colonne d'eau, suivant une caractéristique intéressante pour le fonctionnement.

La membrane formant clapet est coupée entre son bord extérieur jusqu'à l'orifice servant au passage de la tige de manière à pouvoir engager la membrane sur la tige sans avoir à l'enfiler sur celle-ci.

La membrane en forme de disque fendu se place très facilement par-dessus le support, en desserrant simplement l'un des deux écrous maintenant le support. Cette opération se fait très rapidement et il est nullement nécessaire d'enlever le support de la tige, c'est-à-dire de procéder à des dévissages fastidieux.

La membrane peut également être constituée par plusieurs secteurs qui se chevauchent partiellement. Une telle réalisation offre l'avantage de la simplicité du montage et du démontage ; elle constitue une forme souple, permettant aux différents secteurs de se soulever partiellement ou les uns par rapport aux autres.

Suivant les conditions d'utilisation et de fonctionnement de la pompe, le piston aura des dimensions plus ou moins voisines de la section intérieure du tube d'exhaure.

Pour faire fonctionner la pompe légèrement et réduire la puissance nécessaire à son entraînement , on laisse un jeu plus grand que si la pompe est entraînée par un moteur disposant de l'énergie d'un réseau électrique et non d'une source d'énergie relativement limitée.

Comme il n'y a par ailleurs au plus qu'un contact linéaire périphérique entre le piston et la surface intérieure du tube, même lorsque le tube d'exhaure est déformé par suite des mouvements du terrain, cela ne gêne pratiquement pas le mouvement de va-et-vient du piston et surtout cela n'augmente pas les forces de frottement, entre le piston et la surface intérieure du tube.

Dans le cas d'une pompe équipant une nappe d'eau à grande profondeur, le clapet en forme de membrane ne résisterait pas à la colonne d'eau, aussi est-il constitué dans ce cas d'un matériau rigide et plus particulièrement le support comporte des jambes en forme de triangles droits accolés par l'un de leur côté au moyeu supérieur et auxiliaire réunis sur toute la hauteur du support pour former en partie haute des branches d'appui et de fixation du clapet, - le clapet est formé de secteurs de disque reliés chacun
par l'un des côtés radiaux à la partie supérieure radiale
d'une jambe et l'autre côté radial du clapet s'appuie en
position d'obturation sur la partie supérieure radiale de
la jambe suivante.

Cette réalisation a l'avantage de permettre un pompage particulièrement efficace d'une très haute colonne d'eau sans que cela ne se fasse au détriment de la souplesse de la descente du piston ou de sa solidité.

D'ailleurs il se forme un film liquide entre la paroi du tube et le ou les pistons réduisant le frottement pratiquement à zéro, d'autant plus qu'il n'y a pas de joint entre le piston et la paroi qui raclerait ce film liquide.

La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide des dessins annexés dans lesquels
- la figure 1 est une coupe verticale schématique d'une pompe alternative verticale,
- la figure 2 est une coupe verticale schématique partielle d'un piston en cours de descente de sa tige,
- la figure 3 est une coupe verticale schématique du piston en cours de montée de la tige,
- la figure 4 est une vue en coupe axiale du support du piston selon la ligne IV-IV de la figure 5,
- la figure 5 est une vue de dessus du support du piston,
- la figure 6 est une vue éclatée du piston,
- la figure 7 est une vue en perspective d'un autre mode de réalisation d'un piston,
- la figure 8 est une vue de côté d'une coquille de support selon un autre mode de réalisation de l'invention,
- la figure 9 est une vue de dessus de deux parties de support en position de montage,
- la figure 10 est une coupe partielle selon
IX, montrant le support complet assemblé sur une tige 7.

- la figure 11 est une vue en perspective d'un autre mode de réalisation et d'assemblage d'un piston, cette vue se limitant à la partie supérieure du support,
- la figure 12 est une vue en coupe partielle d'un piston muni d'une jupe.

Les figures 13A-15B montrent différents modes de réalisation d'un support de piston.

La figure 16 montre un piston complet muni d'un support selon l'un des modes de réalisation précédents.

Selon la figure 1, la pompe alternative verticale de l'invention se compose d'une embase 1 reposant sur le sol 2. Une fontaine verticale 3 est solidaire de l'embase 1 ; elle comporte un bec de sortie de liquide 4 qui débite par exemple dans un réservoir 5. Ce tube fontaine 3 se prolonge à son extrémité inférieure par un tube d'exhaure 6. Ce tube 6 reçoit une tige de commande 7 équipée d'un ou plusieurs pistons 8 qui seront décrits ultérieurement. L'extrémité inférieure du tube d'exhaure 6 est équipée d'un clapet de pied 9.

La tige 7 qui peut également être un train de tiges, c'est-à-dire un assemblage de tiges fixées les unes à la suite des autres, suivant la profondeur de la nappe dans laquelle on pompe, est commandée en mouvement alternatif par un mécanisme 10 qui n'est représenté que très schématiquement. Ce mécanisme 10 est porté par un chevalet 11.

Le mécanisme 10 peut être entraîné soit manuellement, soit par un animal, soit encore par un moteur thermique ou électrique et dans ce dernier cas, on peut envisager une unité d'alimentation électrique autonome, par exemple des batteries chargées par des piles solaires.

Le mouvement vertical alternatif de la tige 7 et des pistons 8 assure d'abord la remontée de la colonne de liquide s'appuyant sur les pistons 8 et le déversement d'une certaine quantité de liquide dans le réservoir 5; puis la tige 7 fait descendre les pistons 8 à l'intérieur de la colonne de liquide contenue dans le tube d'exhaure 6 et retenue par le clapet de fond 9. Arrivés en fin de course basse, les pistons 8 sont remontés par la tige 7 et soulèvent ainsi la colonne de liquide au-dessus de chaque piston. En même temps, le piston au-dessus du clapet de fond 9 crée une dépression en dessous de lui. Cette dépres sion aspire du liquide à travers le clapet de fond 9 dans le tube 6. Le cycle se poursuit ainsi.

Les figures 2 et 3 montrent la structure d'un premier exemple de réalisation d'un piston 8, d'abord en figure 2 la position de descente d'un piston 8 entraîné par sa tige 7 puis en figure 3, sa remontée.

Dans ces figures on a utilisé les mêmes références qu'à la figure 1 pour désigner les mêmes éléments.

La figure 2 est une coupe axiale partielle du tube d'exhaure 6 montrant la tige 7 ou train de tiges formé d'une partie de tige 71 reliée à une partie de tige 72 par l'intermédiaire d'un manchon fileté 74 ; l'extrémité inférieure 73 de la tige 71 est filetée au-delà de ce qui est nécessaire au simple vissage du manchon 74 de manière à recevoir le piston 8. Ce piston 8 fixé entre un écrou inférieur 12 et un écrou supérieur 13 se compose d'un support en forme de disque comprenant une couronne extérieure 81 reliée par des rayons 82 à un moyeu supérieur 83 traversé par la tige 71 (ou sa partie filetée 73) et d'un moyeu inférieur 84 également traversé par la tige 71 ; ce moyeu inférieur 84 soutient le support par des jambes 85 reliées à la couronne 81.

Au-dessus du support, le piston 8 comporte un clapet formé ici par une membrane 87, souple.

La forme radiale du support, tant au niveau des jambes 85 que des rayons 82, permet le passage du liquide (remontée) dans le sens des flèches A, B, lorsque le piston descend dans la colonne de liquide dans le tube d'exhaure 6 comme l'indique la flèche C.

Cette descente du piston 8 provoque le relèvement de la membrane 87.

La figure 3 montre le mouvement de remontée de la tige 7 (ou des éléments de tige 71, 72 dans le cas d'un train de tiges) identique à celui de la figure 2, suivant un mouvement de remontée indiqué par la flèche D.

Au cours de ce mouvement de remontée, la colonne de liquide appuie le clapet 87 contre le support et notamment la partie supérieure du support du piston 8, c'est-à-dire la couronne 81, les rayons 82 et le moyeu supérieur 83, fermant de manière étanche le piston 8 ; cela permet de soulever la colonne de liquide.

Il est à remarquer que, comme déjà indiqué, le piston 8 est bloqué sur la tige 7 par les écrous 12, 13 qui retiennent également le clapet 87.

Pendant le mouvement de remontée, les jambes 85 transmettent une partie des efforts appliqués sur la partie extérieure du support vers le moyeu inférieur 84.

Selon ces figures 2, 3, la couronne extérieure 81 du support présente un bord en biseau ou un bord arrondi, réduisant au minimum le contact entre le piston 8 et la surface intérieure du tube d'exhaure 6. Ce contact linéaire suivant un cercle et non suivant une surface cylindrique permet d'absorber toutes les déviations ou différences d'alignement par exemple en courbe entre la tige 7 et le tube d'exhaure 6, réduisant au minimum les efforts de frottement qui s'opposent aux mouvements de remontée.

Par ailleurs, le clapet 87 se soulève de manière souple du support 81, 82, 83 et permet au liquide de rincer le support, évitant ainsi tout dépôt de particules solides qui affecterait l'étanchéité du piston pour le mouvement de remontée.

Même si des particules en suspens ion devaient se déposer près de l'intervalle entre le bord de la couronne 83 et la surface intérieure du tube d'exhaure 6, lors d'un arrêt prolongé de la pompe, au moment du mouvement de reprise soit de montée soit de descente, le collage des particules sera éliminé puisque le mouvement est transmis directement par la tige ou le train de tiges 7, 71, 72 au piston 8.

La section du tube d'exhaure 6 et celle du piston 8 est circulaire sans que cette forme ne soit limitative et n'exclut pas de forme polygonale : hexagonale ou carrée, etc.

Les figures 4, 5, 6 montrent de manière plus détaillée la structure d'un piston tel que décrit cidessus. La figure 4 montre en coupe le support avec sa couronne extérieure 81, une branche coupée 82, la collerette du moyeu supérieur 83, une jambe coupée 85 et l'autre non coupée, les couronnes intermédiaires 86 ainsi que la collerette du moyeu inférieur 84. La moitié de la membrane 87 est également représentée coupée, l'autre moitié n'est pas représentée.

La figure 5, qui est une vue de dessus correspondant à la figure 4, montre la moitié de la membrane 87 et les différentes parties du support et notamment les rayons 82 les couronnes 81, 86 et le moyeu supérieur 83 laissant entre eux les intervalles pour le passage du liquide à pomper.

La vue éclatée de la figure 6 montre ces différentes pièces, à savoir le clapet en forme de membrane 87, le support et ses parties constitutives 81, 82, 83, 84, 85, 86.

Le support du piston est une pièce réalisée par exemple en une seule partie par exemple en matière plastique moulée. Le clapet 87 est de préférence en une matière souple telle qu'un caoutchouc de synthèse ou une matière plastique.

Les dimensions du clapet sont telles qu'il recouvre les orifices du support et arrive près de la surface intérieure du tube d'exhaure avec un intervalle au moins suffisant pour laisser un film de liquide le long de la paroi du tube.

Bien que le clapet 87 puisse être une pièce en forme de disque qui s'emmanche sur la tige 7, selon la fi gure 6 il est avantageusement fendu, c'est-à-dire que le disque formant le clapet 87 est coupé suivant une ligne 88.

Cette ligne de coupure peut être la ligne de jonction des deux bords de la coupure du disque. Cette ligne de coupure 88 va du bord extérieur 89 jusqu'à l'orifice 90 au milieu du clapet 87 recevant la tige 71 (7).

Les bords de la ligne de coupure 88 peuvent également se chevaucher comme l'indique la ligne en pointillés 91. Cette ligne est en fait le bord d'une partie de disque venant sous le bord supérieur si bien que les deux bords du disque se chevauchent sur le secteur d'angle compris entre les lignes 88 et 91.

Ce mode de réalisation de clapet permet de remplacer simplement un clapet usé ou abîmé sans avoir à démonter le support proprement dit.

La figure 7 est une vue éclatée d'une variante de réalisation de piston qui se distingue des pistons précédents par la forme particulière du clapet et le mode de fixation de celui-ci.

Toutes les pièces identiques à celles des modes de réalisation précédents portent les mêmes références.

Cette variante de piston se distingue par la forme du clapet constituée de quatre secteurs 92, 93, 94, 95. Le secteur 92 est montré écarté des autres secteurs représentés eux, en position assemblée. Ces secteurs peuvent avoir les mêmes formes et les mêmes dimensions et se recouvrir en écailles de poisson. I1 est également possible, comme le montre la variante de la figure 7, de placer deux secteurs 93 et 95 d'abord en position diamétralement opposée, sur le support 81-86 puis de placer les deux secteurs 92 et 94 par-dessus les secteurs 93 et 95 réalisant ainsi un léger chevauchement représenté par les lignes en trait interrompu. Dans le cas d'un tel clapet, lorsque le piston descend dans l'eau, les secteurs 92 et 94 du dessus se soulèvent avant les secteurs 93 et 95.Les secteurs 92 cou vrent l'angle supérieur à 1/4 de disque de façon à pouvoir se chevaucher comme cela est indiqué.

Ces secteurs se poursuivent également par deux pattes recourbées ou crochets 96, 97 au niveau de l'orifice. Ces deux pattes 96, 97 laissent entre elles une fente 98.

Les pattes 96, 97 et la fente 98 permettent de placer chaque secteur, par exemple le secteur 92, à cheval sur une branche radiale 82 et entre la couronne intérieure 83 et la couronne intermédiaire, directement adjacente 86.

Dans l'exemple représenté, la première couronne intermédiaire 86 est très proche du moyeu supérieur 83, la distance séparant ces deux couronnes laissant la place pour les pattes 96, 97.

Lorsque les segments de clapet 92-95 sont ainsi placés sur le support préalablement fixé à la tige 7 (non représentée) on installe l'organe de fixation supérieur formé de deux moitiés 99A, 99B terminées chacune par des pattes d'assemblage 100, 101. Ces deux parties 99A, 99B ont une surface intérieure 102, 103 filetée, de façon que les deux pièces sont réunies constituant un même filetage continu. Ces pièces sont assemblées par exemple par des vis non représentées comme cela est indiqué par les traits interrompus 104.

A leur base, les parties 99A, 99B se poursuivent par une demi-collerette 105, 106 ; celles-ci se complètent, lorsque la pièce est assemblée, pour former une collerette appuyant les segments 92-95 contre le support du piston 8 préalablement mis en place sur la tige.

En fait, après mise en place des segments 92-95 on assemble les deux parties 99A, 99B de l'organe de fixation supérieur 99 sur la partie filetée 73 (figures 2 et 3) de la tige 71, 7 puis on visse cet organe 99A, 99B pour serrer les segments 92-95.

Pour assurer le blocage de cet écrou afin qu'il ne se dévisse pas sous l'effet des vibrations, il est possible de serrer les deux parties 99A, 99B l'une contre l'autre s'il subsiste entres elles un certain jeu, pour bloquer les filets des surfaces 102, 103 dans le filetage de la partie filetée 71 et interdire le dévissage.

Selon une variante, non représentée, le clapet est en forme de tulipe, fixé près du bord extérieur de la couronne extérieure 81 ; l'ouverture du clapet est alors autour de la tige éventuellement munie d'une garniture forment un siège pour le bord du clapet. Dans cette variante, les bords des * pétales du clapet du côté de l'ouverture peuvent être réunis par un anneau engagé sur la tige.

Selon une autre variante, le clapet en forme de tulipe est constitué par une membrane unique de forme tronconique fixée par son bord extérieur, le bord intérieur bordant l'orifice, éventuellement muni d'un anneau, entourant la tige ; celle-ci peut également être munie d'une pièce formant le siège d'obturation contre lequel vient s'appuyer le bord de l'orifice du clapet.

Les figures 8 à 10 montrent un autre mode de réalisation d'un support de piston selon l'invention. Ce support est formé de deux parties 200, 201, par exemple exactement identiques, c'est-à-dire correspondant sensiblement au support de la figure 1, coupé par un plan diamétral (passant par l'axe de la tige). Ces deux moitiés seront ainsi fabriquées à partir d'un même moule. Ces deux parties 200, 201 s'assemblent sur la tige 7 par un assemblage de type collier. Pour cela, dans la zone supérieure et dans la zone inférieure de chaque partie 200, 201, des pattes complètent les pièces pour former des colliers.

De manière plus détaillée, selon la figure 8, la partie 200, gauche se compose d'une couronne extérieure 81A reliée par des rayons 82A à un moyeu 83A ou couronne intérieure. Il s'agit en fait tant pour la couronne 81A que de la couronne 83A d'une demi-couronne. Il en est de même des demi-couronnes 86A intermédiaires.

La partie * droite 201 comporte les mêmes éléments que la partie gauche 200, avec les mêmes références dans lesquelles le suffixe A est remplacé par le suffixe B.

La demi-couronne 83A est d'ailleurs plus longue que l'épaisseur des rayons 82A ou de la couronne extérieure 81A pour que les pattes 108A, l09A soient accessibles pour l'assemblage des deux parties 200, 201.

Le moyeu inférieur 84A correspond égalément à un demi-moyeu prolongé, de chaque côté, par des pattes llOA, illA destinées à s'assembler, toujours à la manière d'un collier, avec les pattes homologues llOB, 111B du moyeu inférieur 84B de l'autre partie 201 (figure 10).

Cette figure 10 montre également les amorces des branches 85A et 85B des deux parties 200, 201.

Selon la figure 9, les deux parties 200, 201 sont disposées de part et d'autre de la tige 7. Il suffit de les assembler par les pattes des colliers supérieurs (ceux-ci sont d'ailleurs partiellement cachés par les rayons 82A, 82B).

On assemblera également les colliers inférieurs.

Ce mode de réalisation du support offre le double avantage d'une fabrication plus simple puisque le moule ne correspond qu'à la moitié de la forme du support. Etant donné la symétrie, on pourra utiliser le même moule pour réaliser les parties 200, 201.

Cela facilitera également considérablement les interventions sur la pompe installée puisqu'il n'y aura plus qu'à dévisser et à dégager le support le long de la tige 7 ou de le réengager le long de l'axe de la tige 7 à partir d'une connexion entre deux éléments de tiges 71. A tout endroit, on pourra fixer un support par ce montage par collier. La mise en place du clapet est tout aussi simple dans le cas d'un clapet comme celui de la figure 6. Ce clapet sera maintenu contre le dessus du support par une pièce de fixation analogue à un collier, non représenté aux dessins.

La vue en perspective de la figure 11 montre le support composé de deux parties 200, 201 analogues au support représenté à la figure 9. A la figure 11, dans un but de simplification, les jambes 85A...n'ont pas été représentées.

Ces jambes sont de préférence situées dans des plans autres que le plan de jonction des deux moitiés 200, 201.

Sur leur dessous les deux parties 200, 201 comportent, le long du plan de jonction, des nervures 112A, 113B sur lesquelles on engage une pince 113, 114. Ce mode d'assemblage peut dans certains cas être plus intéressant pour réunir la partie supérieure du support, de préférence à une liaison par vis moins accessible. Par contre à leur zone inférieure au niveau du moyeu inférieur les parties 200, 201 peuvent être reliées par une liaison à vis ou également une liaison à pince comme celle décrite ici. Dans ce cas, les nervures peuvent être parallèles à l'axe du support et se glisser verticalement. Pour éviter que les pinces ne se détachent sous l'effet des vibrations elles peuvent être bloquées par une petite vis.

La figure 12 montre une variante de réalisation du support par exemple comme celui de la figure 4. Ce support est complété à sa périphérie, par une jupe 115 laissant un intervalle 116 suffisant par rapport à la paroi du tube d'exhaure pour éviter tout frottement, tout en créant néanmoins une zone de perte de charge pour ralentir l'écoulement de l'eau en cours de pompage. Comme cela apparait clairement à la figure 12, cette jupe 115 se situe sous le support et non du côté du clapet 87.

Un autre mode de réalisation d'un piston selon l'invention sera décrit ci-après à l'aide des figures 13A15B, 16 montrant différentes variantes de réalisation du support et l'ensemble du piston.

Selon la figure 13A, le support 300 est formé d'un moyeu 384 tubulaire combinant le moyeu supérieur et le moyeu auxiliaire des modes de réalisation précédents.

Les jambes 385 sont constituées par des voiles de forme triangulaire rectangle dont un côté est fixé au moyeu 384 et l'autre constitue un rayon 382 formant une surface de support pour le clapet non représenté.

Bien que dans les différentes variantes du support comportant quatre jambes formées par des voiles triangulaires, le nombre peut être différent, par exemple égal à trois ou cinq, bien qu'un nombre pair soit préférable pour la fabrication à cause de la symétrie plane qu'il donne au support.

La variante de la figure 13B correspond à la forme de support de la figure 13A sauf qu'elle est en deux moitiés symétriques suivant un plan passant par l'axe de la tige. Ces deux moitiés 301', 302' du support 300' s'assemblent par leurs voiles munis schématiquement d'orifices de liaison 386'.

La variante de support 400 selon la figure 14A et son mode de réalisation en deux parties symétriques 400' de la figure 14B correspondent pour l'essentiel aux figures 13A, 13B sauf que le côté radial des voiles 382 est remplacé par une surface 482 plus large que l'épaisseur des voiles.

Dans le cas de la figure 14B, pour les surfaces coupées par le plan de symétrie, les surfaces d'appui 482' sont réduites de moitié et correspondent aux surfaces 482'A.

La variante de support 500 de la figure 15A et son mode de réalisation 500' en deux parties symétriques selon la figure 15B se distinguent des précédents par des voiles 585, 585' d'épaisseur variable de haut en bas. En partie supérieure les voiles 585, 585' forment une surface d'appui relativement large et de dimension identique sur toute la longueur. Cette épaisseur se réduit vers le bas.

Dans le cas du support 500' en deux parties, les voiles 585'A coupées par le plan de symétrie ont une épaisseur globalement diminuée de moitié.

Dans les différentes variantes des figures 14A15B la description des parties communes avec celles des figures 13A, 13B n'a pas été reprise.

Selon la figure 16, le piston se compose d'un support 600 constitué par l'un des supports des figures 13A-15B et de clapets 610 en forme de secteurs de disque, en un matériau rigide.

Ces secteurs de clapet 610 sont articulés par l'un (611) de leurs côtés droits à la surface d'appui 682 de chaque voile 685 alors que l'autre côté droit 612 repose librement sur la surface d'appui 682 du voile suivant (les numéros de référence choisis par les différentes parties de clapet sont les mêmes).

Ces parties 610 peuvent pivoter autour de l'articulation de leur côté 611 et prendre par exemple la position relevée, représentée à la figure 16, pour descendre dans le liquide (eau).

Pendant le mouvement de relevage, les parties de clapet 610 sont rabattues contre les surfaces d'appui 682 du support.

Le mouvement de relevage des parties 610 peut se faire pratiquement jusqu'à la verticale, sans la dépasser pour que la poussée de l'eau, pendant le relevage du piston, rabatte toujours chaque partie de clapet du même côté.

Le sens d'ouverture des parties 610 est de préférence le même pour toutes les parties d'un même piston.

Toutefois, ce sens peut être inversé d'un piston à l'autre pour éviter d'induire un couple dans la figure 7.

Le type de piston selon la figure 16 est particulièrement intéressant pour descendre à de grandes profondeurs pour résister efficacement à des hauteurs de colonne d' eau importantes.

Claims (11)

REVENDICATIONS

10) Pompe alternative verticale pour l'exhaure de liquides présents dans le sol, pompe comprenant - un tube d'exhaure (6) reliant le niveau de sortie de la

pompe (4) à la nappe de liquide à pomper en plongeant

dans cette nappe, - un clapet de fond (9) équipant l'extrémité inférieure du

tube d'exhaure (6), laissant entrer le liquide dans le

tube mais y retenant la colonne de liquide, - une tige (7, 71, 72) portant un ou plusieurs pistons (8),

commandée en mouvement alternatif (C, D) pour faire mon

ter la colonne de liquide, - chaque piston (8) laissant passer le liquide pendant son

mouvement de descente dans la colonne et devenant imper

méable lors de son mouvement de remontée, - des moyens de commande (10, 11) reliés à la tige (7) et

commandant son mouvement de montée et de descente à

l'intérieur du tube (6), pompe caractérisée en ce que - le piston (8) est formé d'un support (81, 82, 83), com

prenant un moyeu prolongé vers le bas et portant des jam

bes de renforcement, le moyeu étant traversé par la tige

(7, 71, 72) et monté solidaire en translation de la tige

(7, 71, 72), - un clapet venant sur le dessus du support (81, 82, 83)

pour obturer le piston (8) sous le poids de la colonne de

liquide qui se trouve au-dessus ou libérer le passage du

liquide lorsque le piston (8) descend dans la colonne

d'eau dans le tube d'exhaure (6).

20) Pompe selon la revendication 1, caractérisée en ce que le clapet (87) est une membrane coupée (88) entre son bord extérieur (89) jusqu'à l'orifice (90) servant au passage de la tige (7) de manière à pouvoir engager la membrane sur la tige sans avoir à l'enfiler sur celleci.

30) Pompe selon la revendication 1, caractérisée en ce que le support est une pièce en forme de roue à rayons (82) reliée à un moyeu supérieur (83) et un moyeu auxiliaire (84) situé en dessous du moyeu (83) de la roue et relié à la couronne (81) de la roue par les jambes (85).

40) Pompe selon la revendication 1, caractérisée en ce que le support comporte des jambes en forme de triangles droits accolés par l'un de leur côté au moyeu supérieur et auxiliaire réunis sur toute la hauteur du support pour former en partie haute des branches d'appui et de fixation du clapet, - le clapet est formé de secteurs de disque reliés chacun

par l'un des côtés radiaux à la partie supérieure radiale

d'une jambe et l'autre côté radial du clapet s'appuie en

position d'obturation sur la partie supérieure radiale de

la jambe suivante.

50) Pompe selon la revendication 4, caractérisée en ce que le support forme avec ses jambes quatre parties supérieure s radiales recevant chacune un secteur de clapet formé ainsi de quatre sections.

60) Pompe selon la revendication 1, caractérisée en ce que le support est formé en partie supérieure d'une couronne extérieure (81) reliée par des rayons au moyeu supérieur (83).

70) Pompe selon la revendication 1, caractérisée en ce que le clapet (87) est une membrane en forme de disque recouvrant toute la surface supérieure du support (81, 82, 83).

80) Pompe selon la revendication 1, caractérisée en ce que le support est formé de deux parties (200, 201), notamment symétriques planes, qui sont assemblées l'une sur l'autre en emprisonnant la tige (7).

90) Pompe selon la revendication 8, caractérisée en ce que le demi-moyeu supérieur (83A, 83B) et le demi-moyeu inférieur (84A, 84B) de chaque partie (200, 201) du support se poursuivent de chaque côté, dans le plan de jonction, par une patte (108A, l09A ; 108B, l09B) pour les moitiés de moyeu (83A, 83B) de la partie supérieure et des pattes (llOA, lîlA ; llOB, îîlB) pour les moitiés de moyeu inférieur (84A, 84B) pour un assemblage à la manière d'un collier.

100) Pompe selon la revendication 7, caractérisée en ce que le clapet (87) est un disque fendu (ligne de coupure 88) pour permettre son montage sur la tige (7) sans nécessiter son enfilage.

110) Pompe selon la revendication 7, caractérisée en ce que le clapet est formé de secteurs (92-95) qui se chevauchent et se terminent au niveau du centre par des pattes (96, 97), recourbées, destinées à venir dans les intervalles entre la couronne du moyeu (83) et une couronne intermédiaire (86), un organe de fixation supérieur, en deux parties (99A, 99B) venant bloquer les secteurs contre le support.