WO1996035055A1 - Pompe alternative verticale - Google Patents

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WO1996035055A1
WO1996035055A1 PCT/FR1996/000674 FR9600674W WO9635055A1 WO 1996035055 A1 WO1996035055 A1 WO 1996035055A1 FR 9600674 W FR9600674 W FR 9600674W WO 9635055 A1 WO9635055 A1 WO 9635055A1
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valve
piston
hub
rod
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PCT/FR1996/000674
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English (en)
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Salah Djelouah
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Sorelec
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B53/00—Component parts, details or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B23/00 or F04B39/00 - F04B47/00
    • F04B53/10—Valves; Arrangement of valves
    • F04B53/12—Valves; Arrangement of valves arranged in or on pistons
    • F04B53/123—Flexible valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B47/00—Pumps or pumping installations specially adapted for raising fluids from great depths, e.g. well pumps
    • F04B47/02—Pumps or pumping installations specially adapted for raising fluids from great depths, e.g. well pumps the driving mechanisms being situated at ground level
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00—Fluid handling
    • Y10T137/7722—Line condition change responsive valves
    • Y10T137/7837—Direct response valves [i.e., check valve type]
    • Y10T137/7838—Plural
    • Y10T137/7839—Dividing and recombining in a single flow path

Definitions

  • the present invention relates to a vertical reciprocating pump for the dewatering of liquids present in the soil, according to the preamble to the first claim.
  • a vertical reciprocating pump is already known, in particular described in the document OAPI 06 221 of March 23, 1979.
  • Such pumps are intended to pump liquids present in the soil such as groundwater, petroleum, etc.
  • Known vertical reciprocating pumps, intended for pumping water are moved manually. They are composed, depending on the depth of the layers, either of a rod, or of a string of rods, vertical, carrying one or more piston pistons.
  • the known pistons generally consist of a cylinder of a certain length provided at its periphery along one of its edges, in particular of the upper edge, with a sliding seal in the dewatering tube. .
  • This cylinder part is slidably engaged on a body, for example formed of fins and terminated at its base by a valve.
  • a body for example formed of fins
  • the piston cylinder descends on the valve, the piston is tight. Otherwise, the liquid can pass through the piston.
  • valve being a wearing part, it gets tired and may require replacement. In this case, you must disassemble the piston assembly to access the valve, remove the valve to be changed and install the new one. valve. For this, you must completely remove the piston from the rod to be able to thread the new valve.
  • the object of the present invention is to remedy these drawbacks and proposes to create an alternating pump, of simple and reliable construction, making it possible to pump liquids efficiently even in sheets at very great depths, with a very regular flow rate. even after an extended period of use, which can be easily maintained or replaced if necessary or which prevents the valve of the piston (s) which are above the water level when the pump is stopped, does not clog up with particles possibly in suspension in the water.
  • the invention relates to a vertical alternative pump corresponding to the type defined above, according to the main claim.
  • the pistons are easily assembled / disassembled on the rod or at the meeting of the elements constituting a rod train of a pump for a significant depth.
  • the simplicity of manufacture linked to the small number of simple parts constituting a piston allows the assembly and especially the installation of the pistons by unqualified personnel, under often rudimentary installation conditions. The same is true of maintenance interventions
  • the structure of the piston practically avoids any deposit of solid particles and any clogging of the valve of the piston or of the piston itself in its tube, by rinsing the piston during its operation and at the end of a phase of pumping.
  • the particular shape of the piston has the advantage of minimizing contact with the interior surface of the dewatering tube.
  • the valve is constituted by a lifting membrane which is supported on the support to support the water column, according to an advantageous characteristic for operation.
  • the diaphragm forming a valve is cut between its outer edge up to the orifice used for the passage of the rod so as to be able to engage the membrane on the rod without having to thread it thereon.
  • the diaphragm in the form of a split disc is very easily placed over the support, by simply loosening one of the two nuts holding the support. This operation is done very quickly and it is by no means born stop removing the support of the rod, that is to say to make tedious unscrewing.
  • the membrane can also be formed by several sectors which partially overlap. Such an embodiment offers the advantage of the simplicity of mounting and dismantling; it constitutes a flexible form, allowing the various sectors to be raised partially or relative to one another.
  • the piston will have dimensions more or less close to the inner section of the dewatering tube.
  • the diaphragm-shaped valve would not resist the water column, so in this case it is made of a rigid material and more particularly the support comprises legs in the form of right triangles joined by one of their side to the upper and auxiliary hub joined over the entire height of the support for for ⁇ mer in the upper part of the support and fixing branches of the valve , - the valve is formed of disc sectors each connected by one of the radial sides to the radial upper part of one leg and the other radial side of the valve rests in the closed position on the radial upper part of the next leg.
  • This embodiment has the advantage of allowing a particularly efficient pumping of a very high column of water without this being done to the detriment of the flexibility of the descent of the piston or of its solidity.
  • FIG. 1 is a diagrammatic vertical section of a vertical reciprocating pump
  • FIG. 2 is a partial schematic vertical section of a piston during the descent of its rod
  • FIG. 3 is a schematic vertical section of the piston during the rise of the rod
  • FIG. 4 is a view in axial section of the support of the piston along the line IV-IV of FIG. 5,
  • - Figure 5 is a top view of the piston support
  • - Figure 6 is an exploded view of the piston
  • FIG. 7 is a perspective view of another embodiment of a piston
  • FIG. 8 is a side view of a support keel according to another embodiment of the invention.
  • FIG. 9 is a top view of two support parts in the mounting position
  • FIG. 10 is a partial section along IX, showing the complete support assembled on a rod 7.
  • FIG. 11 is a perspective view of another embodiment and assembly of a piston, this view being limited to the upper part of the support,
  • FIG. 12 is a partial section view of a piston fitted with a skirt
  • FIGS. 13A-15B show different embodiments of a piston support
  • FIG. 16 shows a complete piston provided with a support according to one of the preceding embodiments.
  • the verti ⁇ bilge alternative pump of the invention consists of a base 1 resting on the ground 2.
  • a vertical fountain 3 is secured to the base 1; it includes a liquid outlet spout 4 which flows, for example, into a reservoir 5.
  • This fon ⁇ taine tube 3 is extended at its lower end by a dewatering tube 6.
  • This tube 6 receives a control rod 7 equipped one or more pistons 8 which will be described later.
  • the lower end of the dewatering tube 6 is fitted with a foot valve 9.
  • the rod 7 which can also be a string of rods, that is to say an assembly of rods fixed one after the other, according to the depth of the ply in which one is pumping, is controlled in reciprocating movement by a mechanism 10 which is only shown very schematically.
  • This mechanism 10 is carried by an easel 11.
  • the mechanism 10 can be driven either manually, or by an animal, or even by a heat or electric motor and in the latter case, it is possible to envisage an autonomous power supply unit , for example batteries charged by solar cells.
  • Figure 2 is a partial axial section of the dewatering tube 6 showing the rod 7 or drill string formed of a rod part 71 connected to a rod part 72 via a threaded sleeve 74; the lower end 73 of the rod 71 is threaded beyond what is necessary for the simple screwing of the sleeve 74 so as to receive the piston 8.
  • This piston 8 fixed between a lower nut 12 and a upper nut 13 consists of a disc-shaped support comprising an outer ring 81 connected by spokes 82 to an upper hub 83 crossed by the rod 71 (or its threaded part 73) and an in ⁇ lower hub 84 also crossed by the rod 71; this in ⁇ lower hub 84 supports the support by legs 85 connected to the crown 81.
  • the piston 8 comprises a valve formed here by a flexible membrane 87.
  • the radial shape of the support allows the passage of the liquid (ascent) in the direction of the arrows A, B, when the piston descends into the liquid column in the dewatering tube 6 as indicated by arrow C.
  • FIG. 3 shows the upward movement of the rod 7 (or of the rod elements 71, 72 in the case of a string of rods) identical to that of Figure 2, following an upward movement indicated by arrow D.
  • the legs 85 transmit part of the forces applied to the external part of the support towards the lower hub 84.
  • the outer ring 81 of the support has a beveled edge or an arron ⁇ di edge, minimizing the contact between the piston 8 and the inner surface of the dewatering tube 6.
  • This linear contact according to a circle and not along a cylindrical surface makes it possible to absorb all deviations or differences in alignment, for example in a curve between the rod 7 and the dewatering tube 6, reducing to a minimum the friction forces which oppose the movements ascent.
  • the valve 87 is lifted in a flexible manner from the support 81, 82, 83 and allows the liquid to rinse the support, thus avoiding any deposit of solid particles which would affect the tightness of the piston for the ascent movement. .
  • the section of the dewatering tube 6 and that of the piston 8 is circular without this shape being limita ⁇ tive and does not exclude a polygonal shape: hexagonal or square, etc.
  • Figures 4, 5, 6 show in more detail the structure of a piston as described above.
  • Figure 4 shows in section the support with its outer neck 81, a cut arm 82, the collar of the upper hub 83, a cut leg 85 and the other uncut, the intermediate rings 86 as well as the collar of the lower hub 84.
  • Half of the membrane 87 is also shown cut, the other half is not shown.
  • Figure 5 which is a top view corresponding to Figure 4, shows half of the membrane 87 and the different parts of the support and in particular the spokes 82 the crowns 81, 86 and the upper hub 83 leaving between them the intervals for the passage of the liquid to be pumped.
  • FIG. 6 shows these different parts, namely the diaphragm-shaped valve 87, the support and its constituent parts 81, 82, 83, 84, 85, 86.
  • the support of the piston is a part produced for example in a single part, for example in molded plasti ⁇ material.
  • the valve 87 is preferably made of a material flexible such as synthetic rubber or plastic.
  • valve The dimensions of the valve are such that it covers the orifices of the support and arrives near the interior surface of the dewatering tube with an interval at least sufficient to leave a film of liquid along the pa ⁇ king of the tube.
  • valve 87 can be a disc-shaped part which is fitted onto the rod 7, according to FIG. 6 it is advantageously split, that is to say that the disk forming the valve 87 is cut along a line 88.
  • This cut line can be the junction line of the two edges of the cut of the disc.
  • This cut-off line 88 goes from the outer edge 89 to the orifice 90 in the middle of the valve 87 receiving the rod 71 (7).
  • edges of the cut line 88 can also overlap as indicated by the dotted line 91.
  • This line is in fact the edge of a disc portion coming under the upper edge so that the two edges of the disc overlap on the corner sector included between lines 88 and 91.
  • FIG. 7 is an exploded view of an alternative embodiment of the piston which differs from the previous pistons by the particular shape of the valve and the method of fixing it.
  • This piston variant is distinguished by the shape of the valve made up of four sectors 92, 93, 94, 95.
  • the sector 92 is shown separated from the other sectors shown in the assembled position. These sectors can have the same shapes and the same dimensions and overlap screw in fish scales. It is also possible, as shown in the variant of FIG. 7, to place two sectors 93 and 95 first in a diametrically opposite position, on the support 81-86 then to place the two sectors 92 and 94 on top sectors 93 and 95 thus achieving a slight overlap represented by the dashed lines.
  • the sectors 92 and 94 above rise before the sectors 93 and 95.
  • the sectors 92 cover the angle greater than 1/4 so that they can overlap as shown.
  • the legs 96, 97 and the slot 98 make it possible to place each sector, for example the sector 92, straddling a radial branch 82 and between the inner crown 83 and the directly adjacent intermediate crown 86.
  • the first intermediate ring 86 is very close to the upper hub 83, the distance separating these two rings leaving room for the legs 96, 97.
  • the upper fixing member is installed, formed of two halves 99A, 99B each terminated by assembly tabs 100, 101
  • These two parts 99A, 99B have an internal surface 102, 103 threaded, so that the two parts are joined together constituting the same continuous thread.
  • These parts are assembled for example by screws not shown as indicated by the broken lines 104.
  • the parts 99A, 99B continue with a half-collar 105, 106; these are full, when the part is assembled, to form a flange pressing the segments 92-95 against the support of the piston 8 previously placed on the rod.
  • the valve is in the form of a tulip, fixed near the outer edge of the outer ring 81; the opening of the valve is then around the rod possibly provided with a lining for ⁇ ment a seat for the edge of the valve.
  • the edges of the "petals" of the valve on the side of the opening can be joined by a ring engaged on the rod.
  • the tulip-shaped valve is constituted by a single membrane of conical shape fixed by its outer edge, the inner edge bordering the orifice, optionally provided with a ring, surrounding the rod; it can also be provided with a part forming the shutter seat against which the edge of the orifice of the valve rests.
  • Figures 8 to 10 show another embodiment of a piston support according to the invention.
  • This support is formed by two parts 200, 201, for example exactly identical, that is to say corresponding substantially to the support of FIG. 1, cut by a diametral plane (passing through the axis of the rod). These two halves will thus be made from the same mold.
  • These two parts 200, 201 are assembled on the rod 7 by a collar type assembly.
  • tabs complement the parts to form collars.
  • the left part 200 consists of an outer ring 81A connected by spokes 82A to a hub 83A or inner ring. It is in fact both for crown 81A and crown 83A of a half-crown. The same is true of the intermediate half-crowns 86A.
  • the “right” part 201 comprises the same elements as the “left” part 200, with the same references in which the suffix A is replaced by the suffix B.
  • the half-crown 83A is moreover longer than the thickness of the spokes 82A or of the outer ring 81A so that the tabs 108A, 109A are accessible for the assembly of the two parts 200, 201.
  • the lower hub 84A also corresponds to a half-hub extended, on each side, by lugs 110A, 111A intended to be assembled, still in the manner of a collar, with the homologous lugs 110B, 111B of the lower hub 84B of the other part 201 ( Figure 10).
  • FIG. 10 also shows the primers of the branches 85A and 85B of the two parts 200, 201.
  • the two parts 200, 201 are arranged on either side of the rod 7. It is sufficient to assemble them by the tabs of the upper collars
  • This embodiment of the support offers the double advantage of simpler manufacture since the mold only corresponds to half the shape of the support. Being given the symmetry, the same mold can be used to make the parts 200, 201.
  • Figure 11 shows the support consisting of two parts 200, 201 similar to the sup ⁇ port shown in Figure 9.
  • the legs 85A ... have not been represented.
  • These legs are preferably located in planes other than the junction plane of the two halves 200, 201.
  • the two parts 200, 201 carry, along the junction plane, ribs 112A, 113B on which a clamp 113, 114. is engaged.
  • This method of assembly can in certain cases be more advantageous for bringing the upper part of the support, preferably with a less accessible screw connection.
  • the parts 200, 201 can be connected by a screw connection or also a clamp connection like that described here.
  • the ribs can be parallel to the axis of the support and slide vertically. To prevent the pins from coming off under the effect of vibrations, they can be locked with a small screw.
  • Figure 12 shows an alternative embodiment of the support for example like that of Figure 4.
  • This sup ⁇ port is completed at its periphery, by a skirt 115 leaving a gap 116 sufficient relative to the wall of the dewatering tube to avoid any friction, while nevertheless creating a pressure drop zone to slow down the flow of water during pumping.
  • this skirt 115 is located under the support and not on the side of the valve 87.
  • the support 300 is formed of a tubular hub 384 combining the upper hub and the auxiliary hub of the previous embodiments.
  • the legs 385 are constituted by sails of rectangular triangular shape, one side of which is fixed to the hub 384 and the other constitutes a spoke 382 forming a support surface for the valve not shown.
  • the number may be different, for example equal to three or five, although an even number is preferable for manufacture because of the plane symmetry that it gives to the support.
  • FIG. 13B corresponds to the support form of FIG. 13A except that it is in two symmetrical halves along a plane passing through the axis of the rod. These two halves 301 ′, 302 ′ of the support 300 ′ are assembled by their sails schematically provided with connection orifices 386 ′.
  • the variant of support 400 according to FIG. 14A and its embodiment in two symmetrical parts 400 ′ of FIG. 14B correspond essentially to the figures 13A, 13B except that the radial side of the sails 382 is replaced by a surface 482 wider than the thickness of the sails.
  • the variant support 500 of FIG. 15A and its embodiment 500 ′ in two symmetrical parts according to FIG. 15B are distinguished from the previous ones by webs 585, 585 ′ of thickness varying from top to bottom.
  • the webs 585, 585 ′ form a relatively large bearing surface and of identical size over the entire length. This thickness is reduced towards the bottom.
  • the webs 585'A cut by the plane of symmetry have a thickness generally reduced by half.
  • the piston consists of a support 600 constituted by one of the supports of FIGS. 13A-15B and of valves 610 in the form of disk sectors, made of a rigid material.
  • These valve sectors 610 are articulated by one (611) of their straight sides to the bearing surface 682 of each sail 685 while the other straight side 612 rests freely on the bearing surface 682 of the following sail (the reference numbers chosen by the different valve parts are the same).
  • These parts 610 can pivot around the joint on their side 611 and take for example the raised position, shown in FIG. 16, to descend into the liquid (water). During the lifting movement, the valve parts 610 are folded back against the bearing surfaces 682 of the support.
  • the lifting movement of the parts 610 can be carried out practically up to the vertical, without exceeding it so that the thrust of the water, during the lifting of the piston, always folds down each part of the valve on the same side.
  • the direction of opening of the parts 610 is preferably the same for all the parts of the same piston. However, this direction can be reversed from one piston to the other to avoid inducing a torque in FIG. 7.
  • the type of piston according to FIG. 16 is particularly advantageous for descending to great depths to effectively resist significant heights of water column.

Abstract

Pompe alternative verticale 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 alter¬ native verticale pour l'exhaure de liquides présents dans le sol, selon le préambule de la première revendication. 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 souterrai¬ nes, 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 gé¬ nérale d'un cylindre d'une certaine longueur muni à sa pé¬ riphérie 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 re¬ montée de la colonne de liquide au-dessus du piston.
Il est également connu (FR-88 09 575) un dispo¬ sitif 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 main¬ tenu 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 étan- chéité, 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 fati¬ gue 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 lon¬ gue pour le remplacement d'une pièce très simple. De plus, comme le clapet est placé dans le cy¬ lindre, lorsque la pompe est arrêtée, les particules soli¬ des 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 inté¬ rieure du piston dans l'intervalle nécessaire pour permet¬ tre 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 conti¬ nu.
La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients et se propose de créer une pompe alterna- tive, de construction simple et fiable, permettant de pom¬ per 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 au- dessus du niveau de l'eau lorsque la pompe est arrêtée, ne se colmatent avec les particules éventuellement en suspen¬ sion dans l'eau.
A cet effet, l'invention concerne une pompe al- ternative verticale correspondant au type défini ci-dessus, selon la revendication principale.
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 nom¬ bre 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 inter- ventions d'entretien
D'ailleurs la structure du piston évite prati¬ quement 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 cons- titué par une membrane relevable qui s'appuie sur le sup¬ port 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 sim¬ plement l'un des deux écrous maintenant le support. Cette opération se fait très rapidement et il est nullement né- cessaire 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 mon¬ tage et du démontage ; elle constitue une forme souple, permettant aux différents secteurs de se soulever partiel¬ lement 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 con¬ tact linéaire périphérique entre le piston et la surface intérieure du tube, même lorsque le tube d'exhaure est dé¬ formé 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 consti¬ tué dans ce cas d'un matériau rigide et plus particulière¬ ment 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 for¬ mer 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 sou¬ plesse 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 schémati¬ que d'une pompe alternative verticale,
- la figure 2 est une coupe verticale schémati¬ que partielle d'un piston en cours de descente de sa tige,
- la figure 3 est une coupe verticale schémati- que 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 co¬ quille 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 précé- dents.
Selon la figure 1, la pompe alternative verti¬ cale 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 fon¬ taine 3 se prolonge à son extrémité inférieure par un tube d'exhaure 6. Ce tube 6 reçoit une tige de commande 7 équi¬ pée d'un ou plusieurs pistons 8 qui seront décrits ulté¬ rieurement. 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 alterna- tif par un mécanisme 10 qui n'est représenté que très sché- matiquement. 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 élec¬ trique et dans ce dernier cas, on peut envisager une unité d'alimentation électrique autonome, par exemple des batte¬ ries 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 réfé- rences 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 infé- rieure 73 de la tige 71 est filetée au-delà de ce qui est nécessaire au simple vissage du manchon 74 de manière à re¬ cevoir le piston 8. Ce piston 8 fixé entre un écrou infé¬ rieur 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 in¬ férieur 84 également traversé par la tige 71 ; ce moyeu in¬ férieur 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 relève¬ ment 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 co- lonne 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 su¬ périeur 83, fermant de manière étanche le piston 8 ; cela permet de soulever la colonne de liquide. II 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 arron¬ di, 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 frot¬ tement qui s'opposent aux mouvements de remontée. Par ailleurs, le clapet 87 se soulève de ma¬ nière 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 mou¬ vement de remontée. Même si des particules en suspension devaient se déposer près de l'intervalle entre le bord de la cou¬ ronne 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 pis- ton 8 est circulaire sans que cette forme ne soit limita¬ tive 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 ci- dessus. La figure 4 montre en coupe le support avec sa cou¬ ronne 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 colle¬ rette 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 corres¬ pondant 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 li¬ quide à pomper.
La vue éclatée de la figure 6 montre ces diffé¬ rentes 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 plasti¬ que 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 re¬ couvre 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 pa¬ roi 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 poin¬ tillés 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 com¬ pris entre les lignes 88 et 91.
Ce mode de réalisation de clapet permet de rem¬ placer simplement un clapet usé ou abîmé sans avoir à dé¬ monter le support proprement dit. La figure 7 est une vue éclatée d'une variante de réalisation de piston qui se distingue des pistons pré¬ cédents 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 re¬ présentés eux, en position assemblée. Ces secteurs peuvent avoir les mêmes formes et les mêmes dimensions et se recou- vrir en écailles de poisson. Il est également possible, comme le montre la variante de la figure 7, de placer deux secteurs 93 et 95 d'abord en position diamétralement oppo¬ sée, 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 sou¬ lèvent 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 intermé¬ diaire 86 est très proche du moyeu supérieur 83, la dis¬ tance 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 con¬ tinu. Ces pièces sont assemblées par exemple par des vis non représentées comme cela est indiqué par les traits in¬ terrompus 104.
A leur base, les parties 99A, 99B se poursui- vent par une demi-collerette 105, 106 ; celles-ci se corn- plètent, 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 fixa¬ tion 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 pos¬ sible 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 for¬ ment 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 tron- conique fixée par son bord extérieur, le bord intérieur bordant l'orifice, éventuellement muni d'un anneau, entou¬ rant 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 sensible¬ ment 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 com¬ plètent 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 réfé¬ rences 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, 109A soient accessibles pour l'assemblage des deux parties 200, 201.
Le moyeu inférieur 84A correspond également à un demi-moyeu prolongé, de chaque côté, par des pattes 110A, 111A destinées à s'assembler, toujours à la manière d'un collier, avec les pattes homologues 110B, 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 infé¬ rieurs.
Ce mode de réalisation du support offre le dou¬ ble 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 cla¬ pet sera maintenu contre le dessus du support par une pièce de fixation analogue à un collier, non représenté aux des¬ sins.
La vue en perspective de la figure 11 montre le support composé de deux parties 200, 201 analogues au sup¬ port représenté à la figure 9. A la figure 11, dans un but de simplification, les jambes 85A...n'ont pas été représen¬ tées.
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 com¬ portent, 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 éga- lement une liaison à pince comme celle décrite ici. Dans ce cas, les nervures peuvent être parallèles à l'axe du sup¬ port et se glisser verticalement. Pour éviter que les pin¬ ces 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 sup¬ port est complété à sa périphérie, par une jupe 115 lais¬ sant 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 appa¬ raît 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 13A- 15B, 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 sup¬ port comportant quatre jambes formées par des voiles trian¬ gulaires, 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 rempla¬ cé par une surface 482 plus large que l'épaisseur des voi¬ les.
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 14A- 15B la description des parties communes avec celles des fi- gures 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 descen¬ dre 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 dépas¬ ser 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 pré- férence 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 parti¬ culièrement intéressant pour descendre à de grandes profon- deurs pour résister efficacement à des hauteurs de colonne d'eau importantes.

Claims

R E V E N D I C A T I O N S 1°) 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) .
2°) Pompe selon la revendication 1, caractéri¬ sée en ce que le clapet (87) est une membrane coupée (88) entre son bord extérieur (89) jusqu'à l'orifice (90) ser¬ vant au passage de la tige (7) de manière à pouvoir engager la membrane sur la tige sans avoir à l'enfiler sur celle- ci.
3°) Pompe selon la revendication l, caractéri¬ sée 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) . 4°) Pompe selon la revendication 1, caractéri¬ sée en ce que le support comporte des jambes en forme de triangles droits accolés par l'un de leur côté au moyeu su¬ périeur et auxiliaire réunis sur toute la hauteur du sup¬ port 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.
5°) Pompe selon la revendication 4, caractéri- sée en ce que le support forme avec ses jambes quatre par¬ ties supérieures radiales recevant chacune un secteur de clapet formé ainsi de quatre sections.
6°) Pompe selon la revendication 1, caractéri¬ sée en ce que le support est formé en partie supérieure d'une couronne extérieure (81) reliée par des rayons au moyeu supérieur (83) .
7°) Pompe selon la revendication 1, caractéri¬ sée en ce que le clapet (87) est une membrane en forme de disque recouvrant toute la surface supérieure du support (81, 82, 83) .
8°) Pompe selon la revendication 1, caractéri¬ sée 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) . 9°) Pompe selon la revendication 8, caractéri¬ sée en ce que le demi-moyeu supérieur (83A, 83B) et le de¬ mi-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, 109A ; 108B, 109B) pour les moitiés de moyeu (83A, 83B) de la partie supérieure et des pattes (110A, 111A ; 110B, 111B) pour les moitiés de moyeu inférieur (84A, 84B) pour un assemblage à la manière d'un collier. 10°) Pompe selon la revendication 7, caractéri¬ sée 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.
11°) Pompe selon la revendication 7, caractéri- sée 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 in¬ tervalles 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.
PCT/FR1996/000674 1995-05-05 1996-05-03 Pompe alternative verticale WO1996035055A1 (fr)

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