Brevet FR2489431A1 — publié le 19820305

La présente invention concerne le mécanisme de fond,ou nécanisme de pompage,d'une pompe à commande hydraulique,pouvant pomper de l'eau ou d'autres liquides.Ce mécanisme de fond est actionné par le liquide moteur qui est alternativement poussé vers le bas par le mécanisme de surface pour produire une compression dans le mécanisme de pompage puis poussé ou aspiré vers le haut. Ce mécanisme de fond comporte une enveloppe qui peut ètre de forme cylindrique ou de toute autre forme permettant l'introduction du mécanisme dans les forages et tubages cylindriques dont le diamètre intérieur peut etre inférieur à 100 millivètres.Ce mécanisme de fond comporte à sa partie supérieure un clapet de refoulement d'eau pompée et à sa partie inférieure un clapet d'aspiration de cette eau ou de ce liquide.L'e.nveloppe contient un tube élastique;la capacité limitée par ce tube est close à sa partie inférieure et reliée à sa partie supérieure à la conduite d'eau motrice ou de liquide moteur;;ce liquide moteur peut être différent du liquide pompé.Quand le tube élastique est gonflé par la poussée de l'eau motrice une partie de l'eau contenue dans l'enveloppe est refoulée par le clapet de refoulement;quand le tube élastique diminue de volume le liquide est aspiré dans l'enveloppe en passant par le clapet d'aspiration.Toute variation du volume contenu dans le tube élastique contribue à l'élévation de l'eau pompée.Les dispositions du brevet ont pour objet la réalisation d'une pompe robuste,d'installation facile,durable avec le mini- um d'entretien et donnant le meilleur rendement possible. Dans la planche unique annexée:la figure 1 représente une disposition schématique de l'invention;la figure 2 est une coupe partielle d'un tube élastique tendu et du dispositif maintenant ce tube et permettant d'exercer une précontrainte de tension aprés sa mise en place;la figure 3 montre un dispositif d'aplatissement et de serrage du tube par des bagues élastiques;la figure 4 est une section de la vue 4;la figure 5 présente,en coupe,un exemple de canaux de circulation0ta figure 7 présente,schématiquements en I la partie supérieure du mécanisme de fond,cette partie supérieure 1,qui comportera plusieurs pièces,porte le clapet de refoulement2,l'orifice de passage d'eau motrice:: 3,l'embout supérieur 4 sur lequel est serre la partie supérieure du tube élastique 5,ce tube élastique 5 est serré,à sa partie inferieure,sur un embout inférieur 6 qui est maintenu en place par un tube per fcré 7 suffisamment rigide pour résister à une tension su le tu be élastique 5.Ce tube peut être serré à chacune de ses extrEs- ités sur les embouts 4 et 6 par des colliers,bagues ou anneaux non représentés assurant à la fois le maintien et l'étanchéité; ce tube 5 pourrait également être collé ou soudé sur les embouts 4 et 6 réalisés en métal,en matière synthetique,en caoutchouc ou en d'autres matières.La partie inférieure 8 du mécanisme de fond porte le clapet d'aspiration 9;cette partie 8 est reliée à la partie supérieure 1 par l'enveloppe 10 qui,dans l'exemple de la Fig 1 est un anneau ou une portion de tube.le role d'enveloppe de 1' élément 10 est complété par la partie supérieure La Fig.2 présente en grandeur naturelle,en vue partielle,à titre d'exemple,la partie inférieure des éléments 5,6 et 7 dans une dis-' position particulière permettant d'exercer sur le tube élastique 5,aprés sa mise en place et sa fixation et son serrage étanche sur les embouts 4 et 6,une précontrainte de tension obtenue en éloignant l'embout 6 de l'embout supérieur 4.Pour permettre ce déplacement l'embout 6 comporte un alésage 10 qui peut coulisser sur l'extrémité inférieure du tube perforé 7.La précontrainte de tension du tube élastique 5 peut ètre produite soit par une traction exercée par un moyen extérieur,soit par la poussée d'une pièce Il se vissant dans un taraudage réalisé dans le fond de l'embout 6;;dans les deux cas cette pièce Il vissée jusqu'au contact sur le téton 12 solidaire de la base da tube 10, puis vissée éven tuellesent,s'appuyant sur le téton 12,pour tirer vers le bas 1' embout 6 coulissant sur le tube 7 par son alésage 10 et allonger, étirer ,le tube élastique 5,maintient l'allongement du tube élastique 5 et assure l'étanchéité au fond de l'embout 6.Dans l'exemple de la Fig.2 cette pièce Il est un bouchon male sans rebord de I pouce,avec carré à clef,ltétanchéité peut ètre assurée entre fi- lets avec un garnissage approprié,ou assurée par une bague ou une garniture,entre les pièces 6,7 et 12 et la partie supérieure du bouchon 11.La Fig.3 présente,en vue parti- lle,la partie supérieure d'un mécanisme de fond comportant un dispositif d'aplatissement et de serrage du tube 5 par des bagues élastiques 13;;ces bagues sont maintenues en leur position de montage par des circlips 14 ou des épaulements sur les barres verticales 15 qui sont elles mêmes fixées à leur partie supérieure sur des étriers 16 solidaires de l'embout 4 et à leur partie inférieure,non représentee,sur des étriers analogues à 16,solid- aires de l'embout 6.La Fig.3 représente une seule bague élastique 13,mais on peut disposer sur la hauteur des barres 15 deux ou 3 bagues 13,ou un plus grand nombre.La Fig.4 est une section représentant la position et la forme des éléments 5,13 et 15;;dans cette section le tube élastique 5 est représenté en cours de rempli- ssage ou de gonflement par l'eau motrice,au moment o! sa section est approximativement circulaire,mais ce tube est aplati par la tension des anneaux lorsque son remplissage ou son gonflage commencent,et dans cette situation initiale la section et la capacité de ce tube sont moindres que lorsque sa section est devenu circulaire ou que lorsque le remplissage se poursuit au delà de cette section circulaire intermédiaire.Ce tube 5 peut ètre relativement peu élastiquetl'augmentation de son volume est déjà obtenue par la variation de sa forme qui se combine progressivement avec la dilatation de ses parois.Cette disposition des Fig.3 et 4 permet de choisirspour jouer le racle de tube élastiqueune matière résistaparticulièrement à certains liquides,ou à certaines conditions de température et de pression,ou présentant moins d'hystérésis que le caoutchouc trés élastique employé habituellement.Ceci permet de reporter sur les anneaux élastiques 13 les contraintes de déf- ormation élastique et de choisir la matière du tube 5 en fonction de qualités d'étanchéitéfide résistance à l'usumeet au vieillissement ou d'autres exigences.La disposition des deux barres verticales 15 e871a possibilité de fixation de l'embout 4 sur une partie filetée de la partie supérieure 1 facilitent le démontage de l'ensemble lié à l'embout 4 et permettent de changer les anneaux 13 dont le démontage et la mise en place sont plus faciles que ceux du tube élastique 5 qui sera réalisé en vue d'une trés longue durée d'utilisation.La Fig.5,section de l'enveloppe 10martre un exemple de canaux verticaux 18,en tole inox perforée,ouverts aux extrémités,permettant la circulation de l'eau pompe malgré le gonflement du tube 5 qui pourrait venir en contact avec la paroi du tube 10 et obstruer le passage vertical de l'eau. REVENDICATIONS 1*Mécanisme de fond de pompe à commande hydraulique comportant une enveloppe rigide pourvue d'un clapet d'aspiration et d'un clapet de refoulement dans laquelle est contenu un tube élastique d'axe approximativement vertical qui peut être dilaté ou se rétracter sous l'effet du mouvement du liquide de commande hydraulique et sous l'effet de l'élasticité de la paroi du tube.Ce lé canisse est caractérisé par le fait que le tube élastique est maintenu entre deux manchons liés à un tube intérieur rigide qui maintien fixe la distance entre les deux manchons et maintient fixe la longueur du tube élastique qui peut se dilater radialement,donc par augmentation de diamètre0 2.MOcanisme selon 1caractOrisé.par le fait que le tube rigide communique à sa partie supérieure avec l'eau motricequtil est fermé à sa base et que la partie de sa paroi qui est située dans le tube élastique1entre les deux manchons colporte de. perforations permettant la circulation de l'eau motrice dans le tube 61astique et le reflux de l'cau vers la partie supérieure. 3.Nécanisme suivant 1 et dans lequel la distance entre les deux manchons et la longueur du tube élastique pendant le pompage peuvent ètre réglées au montage et caractérisé par le fait que le manchon inférieur comporte un alésage coulissant sur le tube rigide,ce qui permet d'écarter les deux ianchons,d'allonger le tube élastique déjà lié à ses deux manchonset de provoquer la rétractation de sa partie centrale,la diminution de son diamètre et une précontrainte de tension 4.Mécanisme suivant 1,2et 3,caractérisé par le fait que la traction sur le tube et son allongement sont produits et maintenus par un bouchon à vis s'appuyant sur la base du tube rigide et pouvant assurer à la fin de son serrage l'étanchéité dans le manchon inférieur,au bas dela capacité limitée par le tube élastique. 5.Dispositif suivant I,caractérisé par l'utilisation d'anneaux élastiques tendus entre deux barres ou colonnes et venant aplatir le tube élastiqueet ccéer une résistance élastique à l'augmentation du volume de ce tube élastique. 6.Dispositif suivant 5,caractérisés que les anneaux peuvent ètre démontés et remplacés sans démonter le tube élastique fixé sur ses deux manchons. 7.Dispositif suivant 1 caractérisé par le fait que des canaux verticaux répartis sur la périphérie de l'enveloppe rigide permettent de maintenir une circulation de liquide en cas d'obstruction provoquée par le gonflement de lBenveloppe élastique et son contact contre la paroi intérieure de l'enveloppe rigide.