Brevet FR2006264A1 — publié le 19691226

U312 1 2006264 la présente invention se rapporte au domaine des pompes à déplacement positif et, plus particulièrement, à une pompe de ce type dans laquelle des moyens sont prévus pour faire varier l'angle de la plaque d'oscillation ou du plateau oscillant afin de 5 faire varier le déplacement. La technique antérieure la plus pertinente semble être le brevet américain No. 3.139.037, qui comprend une pompe à déplacement positif ayant une plaque de came reposant contre un palier de butée, qui peut être pivotée par un levier pour faire ainsi varier 10 le déplacement. Une forme modifiée de cette invention présente deux plaques de came en coopération, chacune étant pourvue d'une poignée pour un mouvement pivotant afin de faire varier le déplacement. Dans la présente invention, il y a une distinction importante et un perfectionnement du fait qu'en inversant la rotation 15 du moteur, une partie inférieure du plateau isolant, associée à une partie supérieure du plateauoastlTant, est mise en pivotement, ce qui fait ainsi varier le déplacement. Par suite de cette distinction importante, il apparaît que le déplacement de la pompe peut être modifiée d'une position éloignée, ce qui peut ôtre sou-20 haitable dans certaines conditions telles que son application dans une pompe actionnée hydzauliquement agencée dans de profonds puits de pétrole. L'exemple de réalisation préféré de la présente invention comprend un bloc de cylindre pourvu d'alésages cylindriques ayant 25 des pistons opératoires, disposés axialement, qui sont associés de manière opératoire à une plaque d'oscillation ou à un plateau oscillant en deux parties; une partie, qui est la partie supérieure de plateau oscillant, est connectée à une arbre d'une manière à pouvoir osciller dans toutes les directions et porte des semelles de 30 glissement ou patins engageant les tètes sphériques des pistons. L'autre partie du plateau, ou partie inférieure du plateau oscillant comporte un encliquetage fixe et porte un eâzgyage à sens u-nique à sa périphérie extérieure et, de ce fait, lorsque le moteur électrique est amené en rotation en sens inverse, un échappe-35 ment sert à faire tourner la partie inférieure de plateau oscillant La présente invention comprend les nouvelles constructions, les nouveaux agencements et les nouveaux dispositifs qu'on décri-40 ra ci-après plus en détails pour réaliser les nouvelles caractéristiques de la présente invention, comme cela apparaîtra d'après 11312 2 2006264 la description suivante d'une forme préférée de la présente invention illustrée en se référant aux dessins ci-joints dans lesquels : La figure 1 est une vue en coupe verticale à travers une 5 pompe à piston axiale selon des caractéristiques de la présente invention et présentant un double plateau oscillant comprenant des parties supérieure et inférieure de plaque de came» La figure 2 est une vue fragmentaire d'un puits de pétrole à titre d'illustration, dans laquelle la pompe (diagramme en bloc) 10 peut être utilisée, identifiée par la ligne 1-1 sur la figure 1} également, on représente un moteur électrique et son commutateur. La figure 3 est une vue en coupe totale, prise à travers la pompe représentée sur la ligne 3-3 de la figure 1, et La figure 4 est une vue en coupe, prise sur la ligne 4-4 de 15 la figure 1. En se référant aux dessins, la pompe à pistons est indiquée par 10 et possède un carter comprenant quatre sections 11, 12, 13 et 14. La section de carter 13 a la forme d'un bloc cylindrique qui 20 a des alésages cylindriques 15 avec des piston» 16 pouvant fonctionner à l'intérieur, pourvus d'alésages 17 et d'orifices 18 en communication par le fluide avec la section de carter 11. Ses valves de contrôle 19 sont réalisées dans les alésages 17 et comprennent des billes 20 agissant sur les orifices 18. Ses ressorts 21 25 sont comprimés entre les billes 20 et des arrits 22. Les pistons 16 sont pourvus de tètes sphériques 23 s'engageant dans des patins ou semelles de glissement 24. Ses ressorts de rappel 25 sont placés dans des rainures annulaires 26 disposées autour des alésages cylindriques 15 et sont comprimés contre les bagues annulaires 30 27 portées par les pistons 16,en poussant ainsi les semelles 24 contre une surface 28 d'une partie supérieure 29 du plateau oscillant, qui est en contact, face à face, avec une partie inférieure 30 de ce plateau. La partie supérieure 29 du plateau oscillant a un alésage 35 central 31 pourvu de quatre rainures 32, qui sont engagées par quatre clavettes 33 à surface courbe solidaires d'un moyeu 34 cla-veté sur un arbre d'entraînement 35- Cet agencement permet l'oscillation de la partie supérieure 29 du plateau oscillant par rapport à l'arbre d'entraînement 35, bien qu'étant verrouillée à cet ar-40 bre. 11312 3 2006264 Deux des clavettes 33 à surface courbe m marc sent prévues avec des tolérances en ce qui concerne leur largeur par rapport à leurs rainures d'adaptation 32 et les deux autres clavettes 33 à surface courbe sont prévues avec des tolérances à leur périphérie 5 extérieure par rapport à leurs rainures dradaptation 32. Ces tolérances sont destinées à empêcher le blocage de la partie supérieure 29 du plateau oscillant lorsque l'oscillation se produit dans un certain sens donné, par exemple entre les clavettes en courbe 33 * 10 l'arbre 35 est supporté à une extrémité par un palier 36, à auto-centrage, dans la section 13 du carter et, en outre, il est supporté par un palier 37 monté dans la surface inférieure 38 de la section 11 du carter, la partie inférieure 30 du plateau oscillant est en engagement aveo la partie supérieure 29 de ce dernier 15 et est supportée par un palier de butée 39 qui est supporté dans la section 11 du carter. Un embrayage 40 à sens unique, à ressort d'enroulement monté autour de la périphérie extérieure de la partie inférieure 30 du plateau oscillant, est raccordé à la section 11 du carter au moyen 20 d'un élément d'ancrage 41* Une encliquetage composé 42 est claveté à l'arbre d'entraînement 35 et comprend une première partie de rochet 43 et une seconde partie de rochet 44, ayant des dents inclinées dans des sens opposés. Un premier et un second cliquets 45 et 46 sont montés de 25 manière à pivoter à la surface extérieure du plateau inférieur 30 et peuvent s'engager respectivement avec les dents de la première et de la seconde parties de rochet 43 et 44. Un ressort 47 de cliquet, monté de manière convenable, est comprimé contre le premier cliquet 45 et pousse celui-ci à s'engager avec les dents de 30 la première partie de rochet 43. 1'encliquetage composé 42 et ses composants associés peuvent être appelés un échappement. En se référant à nouveau aux alésages cylindriques 15, des valves de contrôle 48 sont prévues pour les orifices 49 des cylindres, chacune communiquant avec chacun des alésages 15 et 35 chacune communiquant également avec chacun des passages 50 en communication avec un orifice de refoulement 51 dans la section 14 du carter. Un orifice d'admission 52 est disposé dans la section 12 du carter. In se référant maintenant à la figure 2, on voit que la pom-40 pe à piston 10, sous forme de bloc, est disposée dans un puits de pétrole 53» représenté de manière fragmentaire, et est entraînée 11312 4 2006264 par un moteur électrique réversible 54 ayant des conducteurs é-lectrique 55 connectés à un commutateur ou interrupteur 56» ayant des conducteurs électriques 57 connectés à une source d'énergie non représentée. 5 Une canalisation, d'évacuation 58, pourvue d'un manomètre 59, est raccordée à l'orifice d'évacuation 51. FONCTIOINEMENT Quand la pompe est mise en fonctionnement, le premier cliquet 45 est engagé avec la première partie de rochet 43 et l'em-10 brayage 40 à ressort d'enroulement est dégagé de la périphérie extérieure de la partie inférieure 30 du plateau oscillant, en amenant les parties supérieure 29 et inférieure 30 du plateau oscillant à tourner avec l'arbre d'entraînement qui fournit ainsi le déplacement du fluide de la pompe suivant un volume prédéter-15 miné par la position relative de la partie supérieure 29 du plateau oscillant par rapport à la partie inférieure 30 de oe dernier. Si la partie supérieure 29 du plateau oÉftHflsnt est dans urne position de déplacement maximum et si on désire réduire le dépla-20 cernent, le commutateur ou interrupteur 56 est actionné pour inverser le moteur électrique réversible 54, qui amène le premier cliquet 45 à se dégager du premier rochet 43 et simultanément qui amène le second cliquet 46 à s'engager dans la seconde partie de rochet 44, en permettant ainsi un pivotement par étape de la par-25 tie supérieure 29 du plateau oèciîlaïrt par rapport à la partie inférieure 30 du plateau oscillant, qui est immobilisée par l'engagement du ressort d'enroulement de l'embrayage à sens unique 40. Le pivotement relatif des parties supérieure 29 et inférieure 30 du plateau oscillant réduit l'angle d'inclinaison de l'ensimble 30 de ce dernier et réduit le déplacement des pistons 16'. L'importance suivant laquelle l'échappement est mis en rotation détermine le déplacement de la pompe. Quand la rotation de 1*encliquetage composé 42 atteint le point où le déplacement minimum est obtenu, un autre mouvement de 1'encliquetage composé 42 augmente le dé-35 placement de la pompe et si ce mouvement est répété le déplacement maximum est atteint, après quoi le déplacement diminue à nouveau. Comme on l'a mentionné précédemment, une des caractéristiques importantes de la présente invention est l'aptitude de l'opérateur à commander à distance le déplacement de la pompe, d'où son utili-40 sation dans les puits de pétrole. 11312 5 2006264 Comme cela apparaît, la seconde partie de rochet 44 se déplace d'une dent à la fois, lorsqu'on inverse la rotation du moteur au moyen du commutateur ou interrupteur 56. Le moteur peut être . inversé et arrêté et ceci peut être répété jusqu'à ce qu'on attei-5 gne le déplacement désiré. La présente invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation qui viennent d'être décrits, elle est au contraire susceptible de variantes et de modifications qui apptaîtront à l'homme de l'art. 11312 6 2006264 REYEHDIGATIQHS 1 - Pompe à pistons caractérisée en ce qu'elle comprend A) vin carter comprenant un bloc cylindrique en tant que partie du carter pourvue d'alésages cylindriques, des pistons pouvant 5 faire un mouvement de va-et-vient dans ces alésages cylindriques, des orifices d'admission et d'évacuation dans le carter, B) un arbre d'entraînement s'étendant dans le carter et y étant supporté, C) des moyens de plateau oscillant comprenant des parties supérieure et inférieure, la partie supérieure de plateau oscillant 10 étant reliée & l'arbre d'entraînement de manière à pouvoir osciller dans toutes les directions et étant engagée avec les pistons, et la partie inférieure du plateau reposant sur un palier de butée enfermé et monté dans le carter de la pompe, B) un moyen d'échappement relié solidairement à l'arbre d'entraînement «t en re- 15 lation avec la partie inférieure du plateau oscillant, et S) un embrayage à sens unique ancré au carter et engageable avec la périphérie extérieure de la partie inférieure du plateau oscillant. 2 - Pompe à pistons selon la revendication 1, caractérisés en ce que des moyens de patins ou semelles de glissement sont montés 20 entre les pistons et la surface intérieure de la partie supérieure du plateau oscillant. 3 - Pompe à pistons selon la revendication 1, caractérisés en ce que les pistons sont prévus avsc des alésages qui sont pourras ds valvss de contrôle s'engageant dans des orifices à leurs extré- 25 mités inférieures, et les extrémités supérieures des alésages cylindriques sont pourvues d'orifices qui sont engagés par des valves de contrôle. 4 - Pompe à pistonsselon la revendication 1, caractérisés en ce que l'embrayage à sens unique est un embrayage à ressort d'en- 3° roulement dans un sens ancré par une extrémité au carter. 5 - Pompe à pistons selon la revendication 1, caractérisés en ce que le carter comprend quatre sections. 6 - Pompe à pistons selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'arbre d'entraînement est entraîné par un moteur éleetri- 35 que connecté à une source d'énergie.