Brevet FR2647154A1 — publié le 19901123

La présente invention concerne une colonne d'exhaure de pompage constituée de tubes en matière plastique. Les colonnes d'exhaure qui font partie d'une installation de pompage mue manuellement ou au moyen d'un moteur, sont constituées de tronçons de tubes aboutés et assemblés de manière à former un ensemble monobloc tubulaire qui est descendu dans un forage vertical jusqu'à une profondeur suffisante pour pouvoir atteindre une zone aquifère. Le pompage de l'eau dans la colonne d'exhaure est assuré au moyen d'un train de tiges portant un piston et, à des intervalles appropriés, des guides qui coulissent librement, sans frottement, à l'intérieur de la colonne d'exhaure.Le train de tiges fait saillie au-dessus de l'extrémité supérieure d'un tube fontaine raccordé à la partie supérieure de la colonne d'exhaure et il est accouplé à des moyens permettant de provoquer un mouvement alternatif vertical du piston à l'intérieur de la colonne d'exhaure, afin d'assurer le pompage de l'eau. Actuellement les colonnes d'exhaure de ce type sont formées de tubes en acier galvanisé, en acier inoxydable ou encore en matière plastique telle que le chlorure de polyvinyle. La grande majorité des pompes à commande manuelle utilisent des colonnes d'exhaure à tubes en acier galvanisé qui offrent l'avantage d'être d'un faible prix. Toutefois ces colonnes d'exhaure ont pour inconvénient qu'elles sont d'un poids élevé, qu'elles soulèvent des problèmes de corrosion et qu'elles s'usent rapidement par suite du frottement des tiges. L'emploi, pour les colonnes d'exhaure, de tubes en acier inoxydable permet d'éviter le problème de la corrosion mais par contre ceci se traduit par un coût élevé de la colonne. Enfin les colonnes d'exhaure réalisées par des tubes en chlorure de polyvinyle, si elles présentent les avantages d'un faible prix de revient, de ne pas être sensible à la corrosion et d'avoir un faible poids, sont cependant peu utilisées actuellement à cause des problèmes soulevés par la jonction des tubes. En effet il se produit souvent une déformation des tubes sous l'effet de la chaleur d'où des difficultés de vissage de ces tubes. En outre il peut se produire une rupture des filetages prévus aux jonctions des tubes et la profondeur d'installation est de ce fait limitée. La présente invention vise à remédier à ces inconvénients grâce à la prévision d'un dispositif de raccordement des tubes de conception particulièrement simple, évitant toute rupture à la jonction des tubes. A cet effet cette colonne d'exhaure de pompage constituée de tubes en matière plastique, notamment en chlorure de polyvinyle, à l'intérieur de laquelle s'étend un train de tiges portant, un piston et, à des intervalles appropriés, des guides coulissant librement, sans frottement, à l'intérieur de la colonne d'exhaure, ce train de tiges étant animé d'un mouvement alternatif vertical, est caractérisée en ce que les tubes constituant la colonne d'exhaure sont assemblés au moyen de manchons d'accouplement coaxiaux dans lesquels sont engagés les parties extrêmes des tubes, chaque manchon d'accouplement comprenant une partie médiane qui présente un filetage interne dans lequel sont vissés des filetages externes prévus sur les parties extrêmes des tubes, la partie médiane du manchon d'accouplement étant prolongée, vers le haut et vers le bas, par deux parties extrêmes à surface interne lisse, le diamètre externe des parties extrêmes filetées des tubes étant égal ou un peu inférieur au diamètre externe de chacun des tubes lequel est à son tour légèrement inférieur au diamètre interne des parties extrêmes lisses du manchon d'accouplement. On décrira ci-après, à titre d'exemple non limitatif, une forme d'exécution de la présente invention, en référence au dessin annexé sur lequel La figure 1 est une vue en coupe axiale verticale de deux tubes raccordés l'un à l'autre et faisant parti d'une colonne d'exhaure suivant l'invention. La figure 2 est une vue en coupe horizontale faite suivant la ligne Il-Il de la figure 1. La colonne d'exhaure 1 qui est représentée partiellement sur les fi#gures 1 et 2, est disposée dans un forage vertical 2 qui est exécuté jusqu'à une profondeur suffisante pour pouvoir atteindre une zone aquifère. Cette colonne d'exhaure 1 est constituée d'un train de tubes aboutés dont deux d'entre eux, à savoir un tube supérieur 3 et un tube inférieur 4, sont seuls représentés sur la figure 1. A l'intérieur de la colonne d'exhaure 1 s'étend un train de tiges verticales 5 qui portent -un piston et, à des intervalles appropriés, des guides coulissant librement, sans -frottement, c'est-à-dire avec un certain jeu, dans la colonne d'exhaure 1. Le train de tiges 5 est animé d'un mouvement alternatif vertical, la commande de ce mouvement s'effectuant soit manuellement soit au moyen d'un moteur. Suivant l'invention les tubes, tels que les tubes 3,4, constituant la colonne d'exhaure 1 sont réalisés en matière plastique, par exemple en chlorure de polyvinyle, et ils sont assemblés au moyen de manchons d'accouplement coaxiaux 6 dans lesquels sont engagées les parties extrêmes des deux tubes 3,4. Chaque manchon 6 comprend une partie médiane 6a qui présente un filetage interne 6b et qui est prolongée, vers le haut et vers le bas, par deux parties extrêmes 6c,6d à surfaces internes lisses. Les deux tubes supérieur 3 et inférieur 4 présentent, à leurs extrémités, des filetages externes respectifs 3a,4a de même diamètre externe d que celui du filetage interne 6b de la partie médiane 6a du manchon 6. Le diamètre externe d des parties extrêmes filetées 3a,4a des tubes 3,4 est égal ou un peu inférieur au diamètre externe dl de chacun des tubes 3,4 lequel est à son tour légèrement inférieur au diamètre interne d2 des parties extrêmes lisses 6c,6d du manchon d'accouplement 6. Les deux tubes 3,4 sont vissés, par leur parties extrêmes filetées respectives 3a,4a, dans le filetage interne 6b du manchon d'accouplement 6, jusqu a ce -que leurs faces frontales respectives 3b,4b viennent en contact direct l'une avec l'autre. Ces faces frontales 3b,4b sont surfacées et leur contact assure une partie de l'étanchéité. Pour obtenir une étanchéité parfaite de l'ensemble il suffit d'enduire les filetages 3a,4a et/ou 6b de pâte à joint ou d'un ruban de matière connue sous le nom de "Teflon". Les parties extrêmes à surfaces internes lisses 6c,6d du manchon d'accouplement 6 assurent le guidage des parties extrêmes des tubes 3,4 et elles facilitent leur vissage dans le manchon d'accouplement 6. Par ailleurs elles assurent une retenue latérale des parties extrêmes des tubes 3,4, ce qui évite les problèmes de cisaillement des filetages mâles que l'on rencontre généralement avec des tubes en chlorure de polyvinyle. Le jeu entre les surfaces internes lisses des parties extrêmes 6c,6d du manchon d'accouplement 6 et les surfaces externes des tubes 3,4 est très faible pour assurer une bonne protection contre le cisaillement tout en permettant un guidage aisé des tubes lors de leur emboîtement dans le manchon d'accouplement 6. Comme on peut le voir sur les figures 1 et 2, le train de tiges 5 est guidé, dans son mouvement vertical alternatif à l'intérieur de la colonne d'exhaure 1, au moyen d'anneaux de guidage 7 répartis le long du train de tiges 5 et immobilisés au moyen d'écrous 8. Ces écrous 8 sont vissés sur une partie extrême filetée Sa de chaque tige constituant le train de tiges 5 et ils maintiennent immobilisés entre eux l'anneau de guidage 7. Cette partie extrême filetée Sa reçoit également un manchon taraudé 9 assurant la jonction entre deux tiges adjacentes. L'anneau de guidage 7 comprend un moyeu central 7a, immobilisé sur le train de tiges 5 par les écrous 8, une couronne externe 7b, d'un diamètre externe légèrement inférieur au diamètre interne des tubes 3,4, et des rayons 7c reliant le moyeu 7a et la couronne externe 7b, en laissant ainsi, entre les rayons 7c, des ouvertures permettant le passage de l'eau pompée. L'anneau de guidage 7 est avantageusement réalisé en matière plastique telle que le chlorure de polyvinyle. REVENDICATIONS 1.- Colonne d'exhaure de pompage constituée de tubes en matière plastique (3,4), notamment en chlorure de polyvinyle, à l'intérieur de laquelle s'étend un train de tiges (5) portant un piston et, à des intervalles appropriés, des guides coulissant librement, sans frottement, à l'intérieur de la colonne d'exhaure, ce train de tiges (5) étant animé d'un mouvement alternatif vertical, caractérisée en ce que les tubes (3,4) constituant la colonne d'exhaure sont assemblés au moyen de manchons d'accouplement coaxiaux (6) dans lesquels sont engagés les parties extrêmes des tubes (3,4), chaque manchon d'accouplement (6) comprenant une partie médiane (6a) qui présente un filetage interne (6b) dans lequel sont vissés des filetages externes (3a,4a) prévus sur les parties extrêmes des tubes (3,4), la partie médiane (6a) du manchon d'accouplement (6) étant prolongée, vers le haut et vers le bas, par deux parties extrêmes (6c,6d) à surface interne lisse, le diamètre externe (d) des parties extrêmes filetées (3a,4a) des tubes (3,4) étant égal ou un peu inférieur au diamètre externe (dl) de chacun des tubes (3,4) lequel est à son tour légèrement inférieur au diamètre interne (d2) des parties extrêmes lisses (6c,6d) du manchon d'accouplement (6). 2.- Colonne d'exhaure suivant la revendication 1 caractérisée en ce que les faces frontales respectives (3b,4b) des tubes (3,4) sont en contact direct l'une avec l'autre. 3.- Colonne d'exhaure suivant l'une quelconque des revendications précédentes caractérisée en ce que les filetages externes (3a,4a) des deux tubes (3,4) et/ou le filetage interne (6b) du manchon d'accouplement (6) sont enduits d'une pâte à joint ou d'un ruban de matière connue sous le nom "Teflon". 4.- Colonne d'exhaure suivant l'une quelconque des revendications précédentes caractérisée en ce que le train de tiges (5) est guidé, dans son mouvement vertical alternatif à l'intérieur de la colonne d'exhaure (1), au moyen d'anneaux de guidage répartis le long du train de tiges (5) et immobilisés sur les tiges au moyen d'écrous (8) qui sont vissés sur des parties extrêmes filetées (5a) des tiges (5). 5.- Colonne d'exhaure suivant la revendica on 4 caractérisée en ce que l'anneau de guidage -(7) comprend un moyeu central (7a), immobilisé sur le train de tiges (5) par les écrous (8), une couronne externe (7b), d'un diamètre externe légèrement inférieur au diamètre interne des tubes (3,4), et des rayons (7c) reliant le moyeu (7a) et la couronne externe (7b), en laissant ainsi, entre les rayons (7c), des ouvertures permettant le passage de l'eau pompée