Brevet FR2749367A1 — publié le 19971205

La présente invention concerne un dispositif d'entraînement suivant un mouvement alternatif lent d'un équipement tel qu'une pompe de pompage d'eau dans le sous-sol dont la tige est mobile alternativement en translation suivant une course d'aller et une course de retour comprenant un moteur en rotation, en continu, et relié par une transmission à la tige. Certains équipements et notamment les pompes d'eau utilisées pour pomper l'eau dans le sous-sol souvent, à grande profondeur, comportent une tige de pompage qui est entraînée suivant un mouvement alternatif relativement lent par un moteur électrique lui-même alimenté souvent par des batteries chargées par des piles solaires, lorsque de telles installations sont implantées dans des sites éloignés de tout réseau électrique. Le problème de telles installations est celui de la simplicité de la construction et de la facilité de l'entretien. Pour une telle installation il faut que le moteur électrique soit aussi simple que possible, c'est-à-dire qu'il tourne toujours dans le même sens, en continu pendant les périodes de pompage. La présente invention a pour but de créer un dispositif d'entraînement d'un équipement fonctionnant suivant un mouvement de va et vient tel qu'une pompe d'eau, avec des moyens particulièrement simples et robustes, fiables et d'un entretien facile. A cet effet, l'invention concerne un dispositif d'entraînement du type défini ci-dessus, caractérisé en ce que la transmission comprend - un moyen denté d'aller et un moyen denté de retour reliés à la sortie du moteur, - une crémaillère d'aller et une crémaillère de retour, soli daires, - chaque moyen denté étant muni d'une denture seulement sur une fraction de sa périphérie, inférieure ou égale à un demi cercle et les dentures des deux moyens sont déphasées de 1800, chaque denture coopérant avec la crémaillère associée, - un moyen d'amortissement reliant les crémaillères à la tige de l'équipement. Ces moyens dentés sont notamment des roues dentées ou des chaînes à denture sur une partie seulement de leur périphérie. Suivant d'autres caractéristiques de l'invention - les deux crémaillères sont disposées de part et d'autre d'un support coulissant entre les deux roues dentées. - le support des crémaillères est muni d'un moyen de guidage proche de la zone d'engrènement des crémaillères et des roues dentées. La présente invention sera décrite ci-après à l'aide du dessin annexé comprenant une unique figure représentant schématiquement un équipement de pompage d'eau dans le sous-sol muni d'un dispositif d'entraînement selon l'invention. Selon la figure, l'invention concerne un dispositif d'entraînement appliqué dans cet exemple, à une pompe comprenant une tige de pompage 1 effectuant un mouvement alternatif de va et vient (flèches A, B) dans un puits foré dans le sol 2. L'eau est récupérée au-dessus du sol dans un réservoir 3. La tige de pompage 1 est représentée de manière simplifiée par un simple trait vertical. Cette tige de pompage est entraînée par le dispositif d'entraînement comprenant un moteur 4, rotatif, de préférence un moteur électrique alimenté par exemple par des accumulateurs chargés à partir de piles solaires. Le moteur comporte un réducteur non représenté. L'axe de sortie 41 du moteur est relié à la tige 1 par une transmission comprenant une roue dentée d'aller 5 et une roue dentée de retour 6 toutes deux reliées à l'arbre de sortie 41 du moteur 1. La transmission comprend également une crémaillère d'aller 7 et une crémaillère de retour 8 engrenant respectivement avec les roues dentées 5 et 6. Ces crémaillères 7, 8 sont solidaires d'un support 9 ayant par exemple une fente de guidage 10 recevant un élément de guidage 11 pour tenir le support pendant l'engrènement des crémaillères et roues dentées 7, 8, 5, 6. Les segments dentés 51, 61 des roues 5, 6 et ceux des crémaillères 7, 8 sont représentés par de simples traits. Les dentures peuvent être de différents types. La transmission transmet le mouvement de rotation du moteur 4 alternativement par les roues 5, 6. D'abord la roue 5 engrène avec la crémaillère 7 par son segment denté 51 alors que l'autre roue 6 tourne son segment non denté 62 vers sa crémaillère 8. Cela se traduit par un mouvement dans le sens de la flèche A (course descendante ou course d'aller). A la fin de ce mouvement, le segment non denté 52 arrive en regard de la crémaillère et il n'y a plus engrènement. Mais le segment non denté 62 de la roue 6 quitte la crémaillère 8 avec laquelle il ne pouvait engrener ; ce segment 62 est suivi par le segment denté 61 qui engrène avec la crémaillère 8 et commande son mouvement suivant la flèche B (mouvement de remontée ou de retour). Puis à la fin de l'engrènement entre le segment 61 et la crémaillère, le mouvement est repris mais en sens inverse par le segment 51 de la roue 5. Le support 9 transmet ce mouvement de va et vient en étant relié à la tige 1 par l'intermédiaire d'un moyen d'amortissement 12 qui absorbe les accélérations et décélérations de la transmission, c'est-à-dire du support 9 à l'inversion de mouvement entre la course d'aller A et la course de retour B. Les roues dentées 5, 6 ne sont dentées que sur une partie 51, 61 de leur périphérie, notamment un demi-cercle. Cela est figuré par les demi-cercles 51, 61 de grand diamètre alors que la partie restante 52, 62 des roues 5, 6 est de petit diamètre, de manière à ne pas interférer avec les engrenages des crémaillères 7, 8, respectives. Dans le mode de réalisation représenté schématiquement à la figure, les roues dentées 5, 6 sont opposées l'une à l'autre et les crémaillères 7, 8 sont également dans des positions symétriques par rapport au support 9. Toutefois, ces positions peuvent être décalées. Les roues dentées 5, 6 pourraient également être situées du même côté du support 9 en engrenant avec une crémaillère continue, formant à la fois la crémaillère de la course d'aller et la crémaillère de la course de retour. Le moyen d'amortissement 12 est destiné à absorber les inversions de vitesses de translation du support 9 en fin de course d'aller et de retour puisque ces vitesses ne sont pas nulles. Bien que la description ait été faite ci-dessus dans le cas d'un mode de réalisation particulier avec des roues dentées, l'invention peut se réaliser avec des moyens équivalents. Par exemple, les roues dentées peuvent être remplacées chacune par une chaîne sans fin passant sur deux roues de renvoi et une roue d'entraînement reliée à la sortie de moteur. Cette roue est dentée sur toute sa périphérie et engrène en permanence avec la chaîne. Par contre, la chaîne ne comporte extérieurement que des dents sur une certaine longueur pour coopérer avec la crémaillère. Cela constitue un moyen équivalent de la roue munie de dents sur une partie seulement de la périphérie et constitue ainsi une roue dentée d'aller ou de retour. REVENDICATIONS 1") Dispositif d'entraînement suivant un mouvement alternatif lent d'un équipement tel qu'une pompe de pompage d'eau dans le sous-sol dont la tige est mobile alternativement en translation suivant une course d'aller et une course de retour comprenant un moteur (4) en rotation, en continu, et relié par une transmission à la tige (1) caractérisé en ce que la transmission comprend - un moyen denté d'aller (5) et un moyen denté de retour (6) reliés à la sortie du moteur (1), - une crémaillère d'aller (7) et une crémaillère de retour (8), solidaires, - chaque moyen denté (5, 6) étant muni d'une denture (51, 61) seulement sur une fraction de sa périphérie, inférieure ou égale à un demi-cercle et les dentures (51, 61) des deux moyens (5, 6) sont déphasées de 1800, chaque denture coopé rant avec la crémaillère associée, - un moyen d'amortissement (12) reliant les crémaillères (9, 7, 8) à la tige (1) de l'équipement. 2O) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen denté d'aller (5) et de retour (6) sont constitués chacun par une roue dentée munie de dents sur une partie seulement de leur périphérie. 30) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen denté d'aller (5) et de retour (6) sont constitués chacun par une chaîne sans fin passant sur deux roues de renvoi et engrenant avec un pignon denté entraîné par le moteur, cette chaîne portant des dents sur une partie de sa longueur pour engrener avec la crémaillère. 40) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les deux crémaillères (7, 8) sont disposées de part et d'autre d'un support (9) coulissant entre les deux roues dentées (5, 6). 5 ) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le support (9) des crémaillères (7, 8) est muni d'un moyen de guidage (10, 11) proche de la zone d'engrènement des crémaillères (7, 8) et des roues dentées (5, 6).