Brevet FR2672343A1 — publié le 19920807

Notre invention concerne une pompe à piston tubulaire de longue course et petit diamètre pour élévation d'eau de grande profon deur.lTotre pompe peut ètre descendue dans des forages"économiques de 4 pouces(4l'=102mm).Elle pourra ètre actionnée,de la surface,par un manège à traction animale,ou par moteur.Pour une grande élévation(100 mètres et plus de 100mètres)le rendement de notre pompe sera plus élevé que celui de toute autre pompe traditionnelle et pourra dépasser 75,0,ce bon résultat sera rendus possible par le faible frottement du piston à longue course dans la "boite a garnitures" et par la faible valeur relative des allongements des éléments verticaux de commande du piston.Notre rendement,voisin de 80% sera presque double de celui des pompes multicellulaires à moteur immergé de même diamètre et d'élévation supérieure à 100 mètres. Dans lallPlanche unique"annexée,la Fig.1 présente une vue extérieure de la partie inférieure contenant le mécanisme de pompage. ta boite à garnitures 1 est reliée au tube d'aspiration2 par un manchon de réduction 3;le clapet-crépine 4 est vissé à la partie inférieure de 2.te diamètre intérieur du tube d'aspiration 2 n'est que légèrement supérieur au diamètre extérieur du piston tubulaire afin de réaliser les meilleures conditions d'aspiration.Le diamètre du tube de refoulement 5.sera égal à celui de la boite à garn- itures 17. La Fig.2 présente la longue boite à garni-tures 1,en coupe,ainsi que le piston tubulaire6 et les garnitures.te "Piston tubulaire 6" sera réalisé en acier inoxydable revètu d'un "Chromage dur-épais'l constituant une surface dure et inaltérable résistant parfaitement au frottement et conservant un trés faible coefficient de frottementPour chaque type de pompe que nous produftons ce piston,réalisé par un fournisseur 11spéciali- ste" de Chromage dur et Rectification",..ce piston constituera ltélément devbase des ajustements et des contrôles des garnitures dans lesquelles il doit coulisser.Ces garnitures::7,8 et g,ajustées dans la boite à gar-nitures1,sont retenues dans cette boitel par deux rondelles identiques 10 qui sont filetées sur leur diamètre extérieur;la rondelle 10 inférieure est vissée dans l'alésage,ians la partie supérieure du manchon de réduction 3.La rondelle 10 supérieure est vissée dans la partie inférieure du manchon qui relie la boite à garnitures 1 à la partie inférieure du tube de refoulement cette rondelle 10 supérieure maintient en place la garniture 7 dont la face supérieure affleure ainsi la face supérieure de la boite à garnitures 1.Les garnitures 7,8 et 9 sont réalisées en"plastique lubrifié par l'eau".Ces garnitures comporteront, dans leur surface interne,des canaux de circulation d'eau c-onstitués par deux filetages à grand pas,l t un à droite,l'autre à gauche.tes tresses carrées 11 seront réalisées en fibre PTFE à faible frottement dans l'eau. deux disques ferment la boite 1. La Fig.3 représente schématiquement l'ensemble du mécanisme de fond qui fait l'objet du brevet:le piston tubulaire 6 et son cia- pet de refoulement 12 sont en position montante,à mi-course:dans cette circonstance le clapet 12 est fermé(il était"ouvert"dans la Big.2)Cette position montante correspond à l'LSPIRATION,conformé- ment à la 11FtECHE",en haut,à gauche,Fig.3.Dans cette position "montante" le clapet d'aspirationî3,à la base de la pompe est en position"OUVERT".Le piston tubulaire"monte",aspire lteau du fond et la"REFOULE"vers la surface sous l'effet d'un effort de traction, ce piston 6 redescend ensuite sous lteffet de son propre poids et du poids des éléments qui se déplacent avec lui. La Big.4.présente la partie supérieure du mécanisme de pompage et la barre de traction 14 déjà représentée dans le schéma Fig3. Cette "barre de traction" ajoute son poids à celui du piston tubulaire pour assurer la descente de l'ensemble sous l'effet de la pesanteur(i7 sera possible de déterminer son diamètre et sa longueur pour garantir ce résultat):à l'extrémité supérieure de cette barre 14 la pièce 15 assure le guidage de la barre 14 et sa liaison avec un cable de traction représenté en 16,Fig.4. Ce cable de traction 16 pourra passer dans le tube souple relié et serré sur la manchette 17 vissée dans la pièce de réduction 18 au sommet de L'ensemble de pompage.Le tube souple(non représenté) pourra ètre tendu et exercer une traction sur l'ensemble de pomp age,-mais cet ensemble sera supporté pardeux cables extérieurs fixés dans deux trous d'une bride supportant le raccord d'extrémité ou pièce de réduction 18.Cette bride: :19assurera également le guidage et le centrage dans le tubage de 4pouces du forage utilisé Eventuellement,si la barre de- traction 14 est de faible diamètre elle pourra passer dans un guide 20. assurantson guidage et le libr passage de l'eau pompée.te manchon 21 reliera le tube 5 de la Fig.3 au tube 22 de la Yig.4.La butée de l'ensemble mobile lié au piston tubulaire 6 sera assurée,en position haute par le contact de la pièce 15 dans la pièce de réduction 18;en position basse la butée sera assurée par le contact de cette même pièce 15 sur la face supérieure du guide 20. REVENDICATIONS 1.Pompe à piston tubulaire de petit diamètre et de longue course,cara- ctérisée par le fait que le piston 6 est tubulaire et que l'espace interne du tube est utiliso pour la montée de l'eau pompée et que le clapet de refoulement 12 est placé dans la partie inférieure du tube 6,ce qui réduit l'espace nuisible et facilite l'amorçage et i 'aspir- ation. 2.Ensemble selon la revendication 1,caractérisé par le fait que le piston 6 est revètu d'un chromage "dur-épais" et qu'il coulisse dans des garnitures "non-serrantestt lubrifiées par l'eau pompée,et que le frottement est trés faible,non influencé par la pression. 5.Ensemble selon les revendications 1 et 2,caractérisé par le fait que les bagues-garnitures non-serrantes 7,8,9,comportent dans leur surface cylindrique interne deux filetages à grand pas assurant la circulation interne de l'eau lubrifiante. 4.Ensemble selon les revendications 1,2 et 3 caractérisé par le fait que le piston 6 est alourdi de façon suffisante par la barre de traction 14 et les éléments surmontant cette barre afin de provo quer sa descente des qu'il n'est plus retenu par une traction ascen sionnelle. .Ensemble melon les revendications 1,2,3 et 4 caractérisé par le le fait que l'ensemble mobile lié au piston 6 est limité dans sa course,en position haute,par le contact de la pièce 15 dans la réduction 18,en position basse par le contact de cette pièce 15 dans le guide 20. 6.Ensemble selon les revendications X,2,ffi,4 et 5 caractérisé par le fait que l'ensemble du mécanisme est soutenu,depuis la surface, par deux cables extérieurs fixés dans deux trous de la bride 19 qui assure le centrage et le guidage de la pompe dans le tubage qui la contient. 7.Ensemble selon les revendications X,2s2,4,2,et 6 caractérisé par le fait que la commande,par traction,est assurée,depuis la surface,par un cable qui passera à l'intérieur du tube souple(non représenté)serré sur la manchette 17,au sommet de la pompe.Ce tube souple,non représenté,assurera la circulation de l'eau pompée jusqu'a la surface.