Brevet FR2591294A1 — publié le 19870612

La présente invention est relative a un dispositif d'articulation entre deux organes. utilisable notamment dans les moyens d'entrainement d'une pompe a eau. On connait des dispositifs d'articulation dans lesquels un arbre et un organe sont montés oscillants l'un par rapport à l'autre autour de l'axe longitudinal de l'arbre par l'intermédiaire d'un roulement a billes inséré dans une rotule. La présence de cette rotule permet avantageusement de pouvoir modifier la position relative de l'organe par rapport à la direction longitudinale de l'arbre, sous l'action d'une force orientée transversalement audit arbre. Cependant, un tel dispositif d'articulation présente, d'une part, une mauvaise résistance ä l'usure en particulier au niveau de la rotule et, d'autre part, un encombrement relativement important. Afin de remédier å ces inconvéninents, l'invention a pour but de fournir un dispositif d'articulation robuste et d'un encombrement réduit. A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif d'articulation de deux organes entre eux, comprenant un arbre relié à un organe, une douille reliée à l'autre organe, a l'intérieur de laquelle s'étend au moins une partie de cet arbre et un palier à l'aide duquel l'arbre et la douille sont montés oscillants l'un par rapport a l'autre, caractérisé en ce qu'il est prévu des moyens élastiques compressibles entre l'arbre etiou la douille, et la périphérie correspondante du palier de sorte sous l'effet d'une force exercée sur l'un des organes à peu près perpendiculairement a l'arbre, la position relative des axes de ce dernier et de la douille, puisse être modifiée par compression desdits moyens élastiques. Suivant d'autres caractéristiques - Les moyens élastiques et compressibles comprennent un manchon en élastomère. - Les moyens élastiques compressibles sont disposés entre la douille et la périphérie extérieure du palier. - Le palier comprend au moins un roulement à aiguilles. - Le dispositif comprend deux roulements à aiguilles espacés axialement l'un de l'autre, l'espace entre les paliers ménageant un logement annulaire muni de moyens d'admission d'un lubrifiant à partir de l'extérieur du dispositif. - L'arbre est monté coulissant à l'intérieur de la douille. L'invention a également pour objet une pompe, notamment pour le pompage de l'eau d'un puits, comprenant des moyens d'aspiration et de refoulement, une tige d'actionnement de ces moyens d'aspiration et de refoulement et des moyens d'entrainement de cette tige d'actionnement, comportant un bras articulé sur un support, d'une part, à l'aide d'une bielle et d'autre part, à l'aide d'une manivelle montée oscillante sur le support et sur le bras, ce dernier étant en outre articulé avec la tige d'actionnement de sorte qu'un mouvement d'oscillation du bras autour de la bielle soit transformé en un mouvement de translation de la tige, caractérisée en ce que la manivelle est articulée sur le bras par l'intermédiaire d'un dispositif d'articulation tel que défini ci-dessus. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre d'un mode de réalisation donné uniquement à titre d'exemple, et faite en référence aux dessins annexés sur lesquels - la Fla.1 est une vue en elevation latérale d'une pompe a eau destinée a étre actionnée par un bras oscillant muni d'un dispositif d'articulation comforme à l'invention: - la Fiv.2 est une vue en coupe partielle, à plus grande échelle, du dessus du bras oscillant de la pompe de la-Flg.1; et - la Fig.3 est une vue en coupe, a plus grande échelle, suivant la ligne 3-3 de la Fiv.2. La pompe à eau illustrée sur la Fig.1 comprend un bâti 1 fixé sur un socle S, par exemple en béton, ce socle etant disposé sur un sol T dans lequel un trou de forage non représenté a été pratiqué. Le bàti 1 est traversé a peu prés verticalement par une tige 2 reliée à son extrémité inférieure a des moyens d'aspiration et de refoulement de l'eau disposés au voisinage du fond du trou de forage et â son extrémité supérieure, à des moyens d'entrainement 3 fixés au bàti 1 et destinés à animer en translation alternative la tige 2 dans le trou de forage pour pomper l'eau jusqu'a la surface de manière connue en soi. Les moyens d'entrainement 3 comprennent un bras 4 articulés sur le bâti 1, d'une part, par l'intermédiaire d'une bielle 5, et, d'autre part, par l'intermédiaire d'une manivelle 6 présentant å peu prés la forme d'un U . Pour offrir une prise à deux utilisateurs, le bras 4 est muni a chacune de ses extrémités d'une paire de poignées latérales P et un contre-poids C au voisinage de l'extrémité de ce bras, voisine de la bielle 5 afin d'équilibrer les efforts à fournir par les utilisateurs. La bielle 5 est articulée à une de ses ex trémités sur le bâti 1, par exemple, à l'aide d'un palier du type à roulement à aiguilles et à son extrémité opposée, sur le bras 4 et à peu prés au milieu de ce dernier, par exemple, à l'aide de deux roulements à aiguilles 5â espacés sur l'axe d'articulation correspondant. Comme cela apparait clairement sur la Fiv.2. la manivelle 6 présentant à peu près la forme d'un U, comprend deux branches 7 s'étendant à peu prés paral logement au bras 4, ces branches étant reliées entre elles par une partie intermédiaire sous la forme d'un arbre 8 qui traverse à peu prés perpendiculairement le bras 4 en y étant articulé à l'aide d'un dispositif d'articulation 9 comforme à l'invention qui sera décrit plus en détail dans la suite. De plus, l'extrémité de chaque branche 7 opposée à l'arbre 8 est articulée sur un flasque 10 correspondant du bàti 1, à l'aide d'un palier à aiguilles Ti La tige 2 d'actionnement de la pompe est en outre articulée au voisinage de son extrémité supérieure sur le bras A, au moyen de deux roulements à aiguilles 2 espacés sur l'axe d'articulation correspondant. La manivelle 6 est disposée de telle façon entre le bras 4 et le bati 1 que les axes d'articulation de ces branches T sur ce bâti et l'axe longitudinal de la tige 2 soient de préférence contenus dans un même plan à peu près vertical dans une position quelconque du bras 4 et de telle facon que l'axe longitudinal de l'arbre 8 de cette manivelle 6 s'étende entre les axes d'articulation de la bielle 5 et de la tige 2 sur le bras et à peu près à égale distance de chacun de ces derniers. Le dispositif d articulation 9 (Fig.3) entre l'arbre 8 de la manivelle 6 et le bras 4, comprend une douille 11 fixée par exemple par soudage à chacune de ses extrémités entre deux plaques 12a correspondantes fixées par exemple par boulonnage sur la face intérieure d'une plaque 12 longitudinale respective, ces deux plaques 12 longitudinales formant la longueur du bras de commande 4. L'arbre 8 traverse le bras 4 et la douille 11 en tourillonnant dans deux roulements à aiguilles 13 espacés axialement l'un de l'autre sur l'arbre 8.Les roulements à aiguilles 13 sont insérés dans une virole intérieure tubulaire 14a métallique, elle-même emmanchée dans un manchon 15 en matière élastiquement compressible, par exemple en caoutchouc; destiné à autoriser une modification de la position relative des axes de l'arbre et de la douille, donc du bras 4, sous l'action d'une force excercée sur ce dernier à peu prés perpendiculairement à l'arbre 8. A cet effet, le manchon 15 est inséré dans une virole tubulaire extérieure 14b métallique emmanchée dans la douille 11. L'arbre 8 tourillonne dans chaque roulement à aiguilles 13 par l'intermédiaire d'une douille de roulement 16 correspondante emmanchée à force en un emplacement approprié de cet arbre 8. L'extrémité extérieure de chaque douille de roulement 16 est située à peu prés au même niveau que l'extrémité voisine correspondante de la douille 11 et un joint souple annulaire 17, par exemple en polyuréthane ou en caoutchouc, ferme chaque extrémité de la douille 11 en étant inséré entre la périphérie intérieure de l'extrémité correspondante de cette douille 11 et la périphérie extérieure de l'extrémité correspondante de la douille de roulement 16 voisine. Ces joints 17 assurent l'étanchéité du dispositif d'articulation 9 en particulier à l'égard du sable si la pompe est installée dans une région sablonneuse. Les douilles de roulement 16 sont en outre susceptibles de coulisser sur au moins une faible course à l'intérieur des roulements à aiguilles 13 de sorte que l'arbre 8 est susceptible de pouvoir coulisser à l'intérieur de la douille 11, ce qui ajoute un degré de liberté supplémentaire au dispositif d'articulation 9 de l'invention. Les roulements à aiguilles 13 espacés l'un de l'autre à l'intérieur de la virole intérieure 14â ménagent entre eux un logement annulaire 18 susceptible de recevoir un lubrifiant par un canal d'admission 19 qui s'étend à peu près radialement et débouche à l'extérieur de la douille 11 en traversant les viroles 141 et 14t et le manchon en élastomère 15, L'extrémité de ce canal 19 qui débouche à l'extérieur de la douille 11 est fermée par un organe 20 d'introduction de la graisse connu en soi sous le nom de marque déposée "TECALEMIT". En fonctionnement, l'arbre 8 peut non seulement osciller dans la douille 11 mais également coulisser et la position relative de son axe par rapport à celui de la douille 11 peut être modifiée par compression du manchon 15, ce qui autorise une grande souplesse dans les positions relatives que peuvent occuper l'arbre 8 et le bras 4 dans la mesure où, mis à part sa fonction primaire qui est de permettre des oscillations du bras 4 autour de l'arbre 8, ce dispositif permet d'absorber les torsions du bras 4 en dehors de son plan d'oscillation sans les transmettre aux autres articulations des moyens d'entrainement 3, ce qui évite de détériorer ces dernières en assurant ainsi une plus grande longévité de ces autres articulations tout en autorisant une manipulation souple du bras 4. De nombreuses autres variantes de ce dispositif d'articulation sont bien entendu envisageables sans sortir du cadre de l'invention. C'est ainsi que suivant une première variante, les roulements à aiguilles 14 peuvent être substitués par des paliers de tout autre nature, tels que des roulements à billes. Selon encore une -autre variante, un manchon en élastomère peut être disposé à l'intérieur du palier prévu dans le dispositif en utilisant conjointement ou non, le manchon 15 précédemment décrit. REVENDICATIONS 1. Dispositif d'articulation 19) de deux organes entre eux, comprenant un arbre (8) relié un organe (10), une douille (11) reliée à l'autre organe (4), à l'intérieur de laquelle s'étend au moins une partie de cet arbre et un palier (13) à l'aide duquel l'arbre et la douille sont montés oscillants l'un par rapport à l'autre, caractérisé en ce qu'il est prévu des moyens élastiques compressibles (15) entre l'arbre et/ou la douille et la périphérie correspondante du palier de sorte que sous l'effet d'une force exercée sur l'un des organes à peu près perpendiculairement à l'arbre, la position relative des axes de ce dernier et de la douille puisse entre modifiée par compression desdits moyens élastiques. 2. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens élastiques sont compressibles et comprennent un manchon (15) en élas tomere. 3. Dispositif suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les moyens élastiques compressibles sont disposés entre la douille (11) et la périphérie extérieure du palier (13). 5. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que'le palier est formé par au moins un roulement à aiguilles (13). 5. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend deux roulements à aiguilles (13) espacés axialement l'un de l'autre. 6. Dispositif suivant la revendication 5, caractérisé en ce que l'espace entre les roulements ménage un logement (18) annulaire muni de moyens d'admission (19, 20) d'un lubrifiant à partir de l'extérieur du dispositif. 7. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les extrémités de la douille (11) sont fermées chacune par un joint (17) souple traversé par l'arbre (8). 8. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'arbre (8) est monté coulissant à l'intérieur de la douille (11). 9. Pompe, notamment pour le pompage de l'eau d'un puits, comprenant des moyens d'aspiration et de refoulement, une tige (2) d'actionnement de ces moyens d'aspiration et de refoulement et des moyens d'entrai- nement (3) de cette tige d'actionnement, comportant un bras (4) articule sur un support (1), d'une part, à l'aide d'une bielle (5) et, d'autre part, à l'aide d'une manivelle (6) montée oscillante sur le support et sur le bras, ce dernier étant en outre articulé sur la tige d'actionnement de sorte qu'un mouvement d'oscillation, du bras autour de la bielle soit transforme en un mouvement de translation de la tige, caractérisée en ce que la manivelle est articulée sur le bras par l'intermédiaire d'un dispositif d'articulation (9) tel que revendiqué suivant l'une quelconque des revendications précédentes. 10. Pompe suivant la revendication 9, caractérisée en ce que les articulations de la bielle sur le support et sur le bras et l'articulation de la tige sur ce dernier comprennent chacune un palier du type à roulement à aiguilles.