Brevet FR2469579A1 — publié le 19810522

L'invention a pour objet un appareil simplifié de puisage d'eau actionné manuellement et plus partioulièrement un tel appareil de puisage qui permette de puiser de l'eau de puits peu profonds et de puits profonds, de réservoirs d'eau et de cours d'eau sans nécessiter l'intervention d'une énergie spécifique. Habituellement, la possibilité d'application d'un appareil de puisage d'eau actionné à la main est limitée à des puits peu profonds ayant une profondeur d'environ 7 m à 8 m et, quand on accomplit une telle opération de puisage pour des puits ayant de plus grandes profondeurs, on doit employer un appareil de puisage entrainé par un moteur électrique. Cependant, quand on ne dispose pas d'énergie électrique à cause d'une interruption due par exemple à un sinistre, l'appareil de puisage d'eau entrainé par moteur ne peut pas être actionné. L'appareil de puisage d'eau entraîné par moteur électrique n'est pas actionné non plus pour des puits de déserts éloignés d'habitations humaines en des lieux où on ne dispose pas d'énergie électrique. La présente invention propose un appareil simplifié de puisage d'eau actionné manuellement qui peut éliminer effioacement les inconvénients inhérents aux appareils de puisage d'eau déjà connus. Un but primordial de la présente invention est de proposer un appareil simplifié de puisage d'eau actionné manuellement qu'on puisse faire fonctionner mOme dans des déserts éloignés d'habitations humaines et en cas de sinistre. Un autre but de la présente invention est de proposer un appareil simplifié de puisage d'eau actionné manuellement qui est conçu principalement pour puiser de l'eau de puits peu profonds mais qui peut s'appliquer aussi à des puits profonds. Un but complémentaire de la présente invention est de proposer un appareil simplifié de puisage d'eau actionné manuellement qu'on puisse faire fonctionner pratiquement de façon continue en abaissant alternativement des pistons d'actionnement par pressions de pieds. Les buts ci-dessus ainsi que d'autres buts et les avantages qui résultent de la présente invention appa rattront plus facilement aux spécialistes à la lecture de la discription détaillée qui suit, établie en référence au dessin annexé qui montre une forme d'exécution préférée de l'invention à simple titre d'exemple sans limiter le cadre de la présente invention. Le dessin annexé montre une forme d'exécution préférée d'un appareil de puisage d'eau construit selon le principe de la présente invention et, dans ce dessin la figure 1 est une vue en élévation avec coupe partielle dudit appareil de puisage d'eau représenté dans une position de travail ; et la figure 2 est une vue semblable à la figure 1, mais elle montre l'appareil de puisage dans une autre position de travail. On décrira maintenant la présente invention en référence au dessin annexé montrant une-forme d'exécution de l'invention à simple titre d'exemple sans limiter d'aucune façon le cadre de l'invention. Avant de décrire en détail une forme d'exécution préférée de l'invention, on précisera que les éléments de l'invention sont, sauf indication contraire, disposés au-dessous du sol au voisinage d'un puits d'où l'eau doit être puisée. Au dessin, on a indiqué en 1 un cylindre qui est pratiquement obturé à ses extrémités opposées en haut et en bas et l'intérieur du cylindre est divisé par une cloison transversale 2 en deux chambres comprenant une chambre supérieure 3 et une chambre inférieure 4. La cloison 2 est percée en son centre d'un trou 5 traversé par une tige de piston 6 mobile verticalement et les extrémités opposées de cette tige de piston sont respectivement solidaires d'un premier piston 7 et'd'un second piston 8, la chambre supérieure 3 étant subdivisée en un premier compartiment supérieur 3a et un second compartiment supérieur 3b, tandis que la chambre inférieure m est subdivisée de façon analogue en un premier compartiment inférieur 4a et un second compartiment inférieur b. On a indiqué en 15 et 16 un premier tuyau vertical et un deuxième qui sont en résine dure telle que le "nylon" Le premier tuyau 15 est, à son extrémité inférieure, en communication avec l'extrémité inférieure du second compartiment supérieur 3b et, à son extrémité supérieure, en communication avec une première pompe 20 installée au niveau du SOlo Le deuxième tuyau 16 est, à son extrémité inférieure, en communication avec l'extrémité supérieure du premier compartiment inférieur et, à son extrémité supé rieur, en communication avec une seconde pompe 21 installée au niveau du sol en parallèle avec la première pompe 20. La première pompe 20 et la seconde 21 comprennent respectivement le premier piston d'actionnement 22 et le second piston d'actionnement 23. On a indiqué en 25 un troisième tuyau vertical en résine dure telle que le 11étoron" ou le ',Nylon" et le tuyau 25 présente un premier passage d'aspiration 26 & son extrémité inférieure horizontale qui est en communication, au voisinage de ce premier passage d'aspiration 26, avec un premier passage de communication 9 au fond du second compart'men\ > inférieur Xbe Un tuyau de branchement 27 part horizontalement du tuyau vertical 25 à un niveau situé entre les extrémités opposées du tuyau associé 25 et il présente à son extrémité un second passage d'aspiration 28. Le tuyau 27 est aussi en communication avec un second passage de communication 10 partant du dessus du premier compartiment supérieur 3a. On a indiqué en 30 un premier clapet de retenue prévu sur le tuyau 25 entre le premier passage d'aspiration 26 et le premier passage de communication 9, tandis qu'on a indiqué en 31 un deuxième clapet de retenue prévu sur le tuyau 25 du c8té opposé au premier passage d'aspiration 26, par rapport au premier passage de communication 9.On a indiqué en 32 un troisième clapet de retenue prévu sur le tuyau de branchement 27 entre le second passage d'aspirée tion 28 et le second passage de communication 10 tandis quson a indiqué en 33 un quatrième clapet de retenue prévu dans le tuyau de branchement 27 du côté opposé au troisième clapet de retenue 32 par rapport au second passage de communication 10, Le tuyau 25 est raccordé au premier tuyau 15 ainsi qu'au deuxième 16 par un premier conduit de raccordement 11 et un second 12 et un cinquième clapet de retenue 34 ainsi qu'un sixième 35 sont prévus respectivement dans le premier et le second des conduits de raccordement Il et 12. Le premier tuyau 15 et le deuxième 16 ainsi que le tuyau 25 ont une rigidité suffisante pour résister à la déformation sous l'action de la pression établie par le premier piston d'actionnement 22 et par le second 23. Quand le premier tuyau 15 et le deuxième 16, le cylindre 1 et le troisième tuyau 25 sont remplis d'eau, la colonne de liquide à l'intérieur du tuyau 25 et les colonnes de liquiffie à l'intérieur des tuyaux 15, 16 sont maintenues au même niveau par le premier piston 7 et le second 8 prévus dans le cylindre 1 en application du principe du siphon0 Dans la forme d'exécution représentée, bien qu'on utilise le cylindre et les pistons associés, on pourrait les remplacer par une membrane et un soufflet ou per un sac de caoutchouc sans s'écarter du cadre de l'invention. En fonctionnement, quand l'opérateur abaisse par la pression d'un pied le premier piston d'actionnement 22, la pression appliquée au piston d'actionnement 22 est transmise par le premier tuyau 15 à l'intérieur du second compartiment supérieur 3b pour pousser le premier piston 7 vers le haut, de sorte que l'eau à l'intérieur du premier compartiment supérieur 3a est refoulée vers le haut. En étant refoulée vers le haut, l'eau de l'intérieur du premier compartiment supérieur franchit le second passage de communication 10, le quatrième clapet de retenue 13 et le tuyau de branchement 27 jusqu'au tuyau 25. Comme, & ce moment, le deuxième clapet de retenue 31 est fermé, cette eau s'écoule vers le haut dans le tuyau 25 et se déverse par une tubulure d'écoulement 37 placée au-dessus du sol. Dans ce cas, le second passage d'aspiration 28 est fermé parce que le troisième clapet de retenue 32 est dans sa position de fermeture. Quand le premier piston 7zest poussé vers le haut, le second piston 8, relié solidairement au premier piston 7 par la tige 6, est aussi poussé vers le haut pour abaisser ainsi la pression à l'intérieur du second compartiment inférieur 4b. Le premier clapet de retenue 3Q s'ouvre, tandis que le deuxième clapet de retenue 31 est dans sa position de fermeture et l'eau aspirée dans le tuyau 25 par le premier passage d'aspiration 26 passe par le premier passage de communication 9 en pénétrant dans le second compartiment inférieur 4b. Quand le premier piston d'actionnement 22 est abaissé pour pousser vers le haut le piston 7, le second piston 8, solidaire du premier piston 7, est aussi poussé vers le haut comme on l'a indiqué ci-dessus et ainsi l'eau à l'intérieur du premier compartiment inférieur 4a s'écoule vers le haut à travers le deuxième tuyau 16 pour pousser le second piston d'actionnement 23 vers le haut en le préparant pour une opération suivante d'abaissement. Ensuite, quand le second piston d'actionnement 23 est abaissé comme représenté sur la figure 2, l'eau à l'inté riveur de la pompe 21 est refoulée pour passer par le tuyau 16 dans le premier compartiment inférieur 4a en poussant le second piston 8 vers le bas de sorte que le premier clapet de retenue 30 se ferme et que le deuxième clapet de retenue 31 s'ouvre, ce qui permet à liteau de s'écouler vers le haut à travers le tuyau 25 et de se déverser par la tubulure d'écoulement 37o En même temps, comme le quatrième clapet de retenue 33 est fermé et que le troisième clapet de retenue 32 est ouvert, l'eau du puits est aspirée dans le premier compartiment supérieur 3a à travers le second passage d'aspiration 28. Il peut y avoir un cas de fuite dans lequel l'eau s'échappe du premier tuyau 15 et du deuxième 16 en abaissant le niveau d'eau jusqu'à une valeur indésirable quand le cycle de pompage est repris0 Dans un tel cas, le premier piston d'actionnement et le second sont tirés vers le haut pour forcer l'eau à l'intérieur du tuyau 25 de s'écouler dans le premier tuyau 15 et dans le second 16 à travers le cinquième clapet de retenue 34 et le sixième 35 respectivement, le premier piston d'actionnement 22 et le second 23 pouvant être levés jusqutà leurs positions initiales. Comme l'appareil de puisage d'eau utilise le principe de siphon, même quand le puits a la profondeur de 50 m , la pression établie par l'abaissement du piston d'actionnement est suffisante pour surmonter la résistance offerte par l'eau soumise à la force qui la déplace indépendamment de la section intérieure du tuyau et sans demander une force aussi élevée que celle nécessaire pour pousser l'eau vers le haut dtune distance de 50 m. L'appareil de puisage d'eau selon l'invention peut être actionné en un lieu écarté d'une source d'eau. L'eau reçue dans le premier tuyau et dans le second ainsi que dans les chambres supérieure et inférieure du cylindre est enfermée en circuit fermé et se déplace simplement en mouvements alternés, tandis que l'eau du puits est aspirée dans le cylindre 1 à travers le premier passage dtaspiration 26 et le second 28, puis s'écoule à travers le tuyau 25 et le tuyau de branchement 27 pour se déverser par la tubulure d'écoulement 37. Bien que l'appareil de puisage d'eau de la présente invention ne demande pas habituellement d'énergie électrique pour son fonctionnement, les pistons d'actionnement de l'appareil peuvent aussi être actionnés par l'énergie électrique disponible gracie à une éolienne ou une batterie solaire. Comme on l'a mentionné ci-dessus, l'appareil de puisage d'eau selon la présente invention ne demande aucune énergie spécifique mais permet facilement et manuellement de puiser de l'eau d'un puits profond par utilisation du principe du siphon. En abaissant alternativement les pistons d'actionnement, l'opération de puisage peut être accomplie pratiquement de façon continue et les pistons d'actionnement peuvent être poussés vers le haut jusqu'à leurs positions initiales par l'action d'une force relativement petite sans nécessiter aucun ressort de rappel ou dispositif analogue, tout en permettant une opération de puisage d'eau particulièrement efficace. En particulier, l'appareil de puisage d'eau selon la présente invention peut autre actionné avantageaeement dans les déserts éloignés d'habitations humaines ou dans le cas de sinistres. Bien qu'on n'ait représenté et décrit qu'une seule forme d'exécution de l'invention, on comprendra que cette forme n'a été exposée qutà titre d'exemple et n'a aucun caractère limitatif pour l'invention définie par les revendications annexées. R zv E N D I s g I O N S. 1. Appareil simplifié de puisage d'eau actionné manuellement comprenant un cylindre (1) pratiquement obturé à ses extrémités opposées et ayant une chambre supérieure (3) et une chambre inférieure (4) séparées par une paroi de cloisonnement (2) percée d'un trou (5) traversé par une tige de piston (6) mobile verticalement qui porte à ses extrémités opposées un premier piston (7) et un second piston (8), une première pompe (20) ayant un premier piston d'actionnement (22) et communiquant avec ladite chambre supérieure (3) par un premier tuyau (15), une seconde pompe (21) ayant un second piston d'actionnement (23) et communiquant avec ladite chambre inférieure (4) par un second tuyau (16), ledit cylindre (1) ayant un premier passage de communication (9) et un second (10) partant du fond et du haut du cylindre respectivement, un premier clapet de retenue (30) disposé à l'extrémité inférieure d'un troisième tuyau (25) entre ledit premier passage de communication (9) et un premier passage d'aspiration (26) à l'extrémité de la base dudit troisième tuyau, une tubulure d'écoulement (37) raccordée à l'extrémité supérieure dudit troisième tuyau (25), un deuxième clapet de retenue (31) disposé dans ladite extrémité inférieure du troisième tuyau du côté opposé audit premier clapet de retenue par rapport au premier passage de communication (9), un tuyau de branchement (27) s'étendant dudit troisième tuyau (25) et ayant à son extrémité un second passage d'aspiration (28), un troisième clapet de retenue (32) prévu dans ledit tuyau de branchement entre ledit second passage d'aspiration (28) et ledit second passage de communication (10) et un quatrième clapet de retenue (33) prévu dans ledit tuyau de branchement (27) du côté opposé audit troisième clapet de retenue (32) par rapport au second passage de communication (10). 2. Appareil simplifié de puisage d'eau actionné manuellement selon la revendication 1, dans lequel ladite chambre supérieure (3) est subdivisée en un premier compartiment supérieur (3a) et en un second (3b) par ledit premier piston (7) tandis que la chambre inférieure (4) est subdivisée par ledit second piston (8) en un premier compartiment inférieur (4a) et un second (4b). 3. Appareil simplifié de puisage d'eau actionné manuellement selon la revendication 2, dans lequel ledit premier tuyau (15) est raccordé par son extrémité supérieure à ladite première pompe (20) et par son extrémité inférieure audit second compartiment supérieur (3b) tandis que ledit deuxième tuyau (16) est raccordé par son extrémité supérieure à ladite seconde pompe (21) et par son extrémité inférieure audit premier compartiment inférieur C4a). 4o Appareil simplifié de puisage d'eau actionné manuellement selon la revendication 1, dans lequel ledit troisième tuyau (25) est raccordé audit premier tuyau (15) ainsi qu'au deuxième (16) par des conduits séparés (11-12) qui comprennent chacun un clapet de retenue (34-35).