Brevet FR2785022A3 — publié le 20000428

FR 2785022 A3 20000428 FR 9912664 A 19991008 La présente invention a pour objet un dispositif destiné à contrôler le fonctionnement de pompes submersibles, dans lequel des systèmes de flotteurs interviennent sur des systèmes électriques de contact pour ouvrir et fermer, en fonction du niveau du liquide à pomper, un circuit d'alimentation du moteur électrique qui actionne le dispositif de pompage proprement dit. En général, les dispositifs connus de ce type ne permettent pas de commuter le moteur électrique avec une exactitude appréciable spécialement en cas d'oscillations sensibles du niveau du liquide. A cela, s'ajoute le fait que l'ouverture du circuit d'alimentation du moteur se produit en général après une diminution relativement réduite du niveau du liquide, de sorte qu'il reste toujours un niveau résiduel important de liquide qui n'est pas pompé, avec les inconvénients évidents que cela peut produire. Le but de la présente invention consiste donc à réaliser un dispositif de contrôle pour pompes submersibles permettant une exactitude appréciable de commutation du moteur électrique de la pompe et permettant également une commutation (dans le sens du débranchement du moteur électrique) lors de l'atteinte du niveau résiduel bas du liquide. L'invention parvient à ce résultat grâce à un dispositif du type susdit dans lequel des dispositifs de flottement interviennent sur des systèmes électriques de contact pour fermer et ouvrir, en fonction du niveau du liquide à pomper, un circuit d'alimentation du moteur électrique d'actionnement de la pompe. Selon l'invention, ce dispositif est caractérisé par le fait que, dans un logement associé à la pompe se trouvent un corps flottant supérieur, apte à coopérer avec lesdits systèmes électriques de contact, un corps flottant inférieur et des dispositifs d'arrt en mesure de coopérer avec le corps flottant inférieur de façon à empcher le corps flottant supérieur de se désengager de ces systèmes électriques jusqu'à ce que la poussée hydrostatique exercée par le liquide sur le corps flottant inférieur ne soit plus suffisante pour maintenir un tel engagement. Des modes d'exécution de l'invention seront décrits ci-après, à titre d'exemples non limitatifs, avec référence aux dessins annexés dans lesquels : la figure 1 montre schématiquement, partiellement en élévation et partiellement en coupe verticale, une pompe submersible munie du dispositif de contrôle selon l'invention, lequel est reproduit ici en une vue selon la flèche F de la figure 2 ; la figure 2 montre schématiquement, dans la moitié gauche, la position du dispositif selon l'invention dans laquelle le moteur de la pompe submersible est alimenté, et dans la moitié droite, la position du dispositif dans laquelle le moteur n'est pas alimenté ; les figures 3 à 7 montrent schématiquement, en élévation latérale, une forme différente de réalisation du dispositif inventif en cinq positions opérationnelles différentes. En se référant tout d'abord aux figures 1 et 2, la référence numérique 1 désigne dans son ensemble la pompe submersible, qui comprend un corps 2 délimitant un premier et un second espace ou logement, indiqués par les références numériques 3 et 4 ; dans le premier espace se trouve un moteur électrique 5, une pompe avec turbine centrifuge 6 actionnée par le moteur, un interrupteur électrique 7 pour le contrôle dudit moteur (interrupteur qui est commandé par un levier 8 qui s'étend dans le second espace 4 à travers une ouverture 3A), le corps de pompe 9, dans lequel tourne la turbine 6 ; cet espace est également muni d'une bouche 10 d'aspiration du liquide et d'un conduit d'amenée 11 pour l'évacuation du liquide pompé. Dans le second espace 4, doté d'ouvertures de fond 4A pour l'accès du liquide et contigu au premier, se trouvent, l'un par-dessus l'autre, deux corps flottants, à savoir un corps inférieur 12 et un corps supérieur 13, ainsi que deux ou plusieurs cliquets ou leviers 14 soutenus et pivotants sur des axes horizontaux 15A qui sont montés sur une paroi de 1'espace en question. Les deux corps flottants peuvent tre creux et en matière plastique, par exemple en polyéthylène et ils peuvent tre obtenus par soufflage. Dans cet exemple, le corps flottant inférieur 12 présente sur sa partie supérieure un creux 15 délimité par deux parois inclinées 12A raccordées de manière arquée aux parois latérales. Le corps supérieur 13 présente une forme approximativement en T et sa partie plus basse est délimitée par des parois inclinées 13A convergeant vers le bas. Le corps supérieur 13 est destiné à coopérer avec le levier 8 afin d'actionner l'interrupteur 7. Les cliquets ou leviers 14 présentent deux bras formant un V ouvert, au sommet duquel se trouve l'axe de rotation 15A. Le bras inférieur présente une face extérieure de forme arquée en mesure de coopérer avec les faces inclinées 12A du corps inférieur 12 comme cela sera mieux expliqué ci-après. Le fonctionnement du dispositif est le suivant : Lorsque la pompe na pas d'eau à évacuer, la position des parties du dispositif est celle reproduite sur le côté droit de la figure 2. Le niveau du liquide augmente et à un certain moment, il provoque le soulèvement du flotteur inférieur 12. Avec ses extrémités supérieures, celui-ci parvient contre les cliquets 14 qui tournent légèrement vers l'intérieur (voir côté gauche de la figure 2) en empchant le soulèvement ultérieur du flotteur 12 (la poussée qui est exercée sur les cliquets s'oppose au flotteur supérieur, qui pèse sur leur bras supérieur ou qui, avec ses parois inférieures 13A, limite leur rotation). Le niveau du liquide dans le logement 4 augmente davantage et provoque à un certain moment le soulèvement du corps flottant supérieur 13 qui, en déplaçant le levier 8, ferme, à travers l'interrupteur 7, le circuit d'alimentation du moteur électrique en actionnant la pompe 5,6 qui décharge ainsi le liquide. La position des parties du dispositif selon l'invention est à présent celle de la partie gauche de la figure 2 où les cliquets 14, par 1'effet de leur rotation imposée par 1'engagement avec le corps inférieur 12, viennent au contact des parois convergentes inférieures 13A du corps flottant supérieur 13 entre les deux corps. Quand, par l'effet du pompage, le niveau du liquide diminue, le corps flottant supérieur 13 reste au contact du levier 8 en maintenant la pompe en fonction mme quand la poussée hydrostatique sur ledit corps 13 s'annule et mme quand la poussée hydrostatique exercée sur le corps inférieur 12 est en mesure de maintenir ce dernier dans la position dans laquelle il exerce encore une poussée sur les cliquets 14 en les maintenant dans la position indiquée du côté gauche de la figure 2, dans laquelle ils empchent la descente du corps flottant supérieur 13 en servant ainsi de blocage. Ce n'est que lorsque la poussée hydrostatique exercée sur le corps inférieur 12 n'est plus en mesure de s'opposer à son poids, que ledit corps abandonne les cliquets 14 et leur permet de se porter vers la position reproduite sur le côté droit de la figure 2, en libérant le corps flottant supérieur 13 qui, ensuite s'abaisse et vient s'appuyer sur les bras supérieurs des cliquets (figure 2 côté droit) en se séparant du levier 8 de l'interrupteur 7 et en arrtant le moteur 5. Il faut préciser que les cliquets 14 sont dimensionnés voire conçus de façon que, libres, ils se placent comme indiqué sur le côté droit de la figure 2, c'est-à-dire de façon à interférer avec la course du corps inférieur 12 et à soutenir le poids réduit du corps supérieur 13 (qui, comme on l'a déjà dit, est creux, en plastique soufflé) quand le corps inférieur 12 en descendant, s'est séparé desdits cliquets. En se référant aux figures 3 à 7, et initialement et spécifiquement aux figures qui montrent une autre forme de réalisation de l'invention, la référence 100 désigne la pompe submersible. Cette pompe comprend un corps 102 délimitant le premier et le second espace ou logement (le seul représenté dans ces figures et indiqué par 104) ; dans le premier espace se trouvent les éléments décrits relativement à la première forme de réalisation, et donc également le levier 8 qui s'étend également dans le second espace 4 à travers une ouverture 103A présente dans la paroi commune entre les deux logements. Dans les figures 3 à 7, seule la partie terminale dudit levier est représentée en coupe transversale. Dans le second espace 104, doté d'ouvertures de fond 104A, pour l'accès du liquide et contigu au premier (non représenté) se trouvent, l'un audessus de l'autre, deux corps flottants, un inférieur 112 et un supérieur 113, ainsi que deux leviers 114 disposés symétriquement par rapport à l'axe vertical de 1'espace 104, soutenus et pivotants sur des axes horizontaux 115A qui sont montés sur une paroi de 1'espace en question. Les deux corps flottants peuvent tre creux et en matière plastique, par exemple en polyéthylène, et obtenus par soufflage. Dans cet exemple, le corps flottant inférieur 112 présente sur sa partie supérieure une protubérance centrale 130, tandis que le corps supérieur 113 présente un creux central 131 dans sa partie inférieure. Le corps supérieur 113 est destiné à coopérer au moyen de son ergot 113A avec le levier 108 afin d'actionner l'interrupteur qui commande la pompe. Les leviers 114 présentent deux bras 132,133 formant substantiellement un V dont le sommet 14A appuie sur la face supérieure plane et horizontale de la protubérance 130 du corps flottant inférieur 112. Les leviers 114 sont supportés en pivotant (sur des pivots 14B portés par les parois du logement) au niveau de l'extrémité S de leur bras 132. L'extrémité D de leur autre bras (133) agit sur le corps flottant supérieur 113. Les courses des leviers sont limitées par des dispositifs d'arrt 135, de préférence représentés par des pivots solidaires des parois du logement. Ces pivots peuvent également servir à l'appui du corps flottant inférieur 113 en position de repos de la figure 1. Le fonctionnement du dispositif est le : Lorsque la pompe n'a pas d'eau à décharger, la position des parties du dispositif est celle reproduite dans la figure 3, position dans laquelle les extrémités D des bras 133 pénètrent dans le creux 131 du corps flottant supérieur 113. Le niveau du liquide augmente et à un certain moment, il détermine une poussée sur le corps flottant inférieur 112 qui, par l'intermédiaire des forces combinées des leviers 114, bloque le flotteur supérieur en position de repos jusqu'à la position intermédiaire visée à la figure 4. En effet, les parties terminales D des leviers s'appuient en poussant les bords latéraux du creux 131. Le niveau du liquide dans le logement 104 augmente davantage et (figure 5) quand la poussée exercée sur le corps flottant supérieur 113 dépasse la résistance offerte par 1'engagement des extrémités D contre les bords latéraux du creux 131, le corps flottant supérieur 113 (en s'éloignant du corps inférieur) se libère de ces extrémités D, monte et, en déplaçant le levier 108, ferme, à travers l'interrupteur cité, le circuit d'alimentation du moteur électrique en actionnant la pompe qui ainsi décharge le liquide. Pendant la phase décrite, comme le montre toujours la figure 5, les leviers, libres, s'éloignent et à la fin du mouvement des parties, la position devient celle de la figure 6. Pendant le passage de la position de la figure 4 à celle de la figure 6, les corps flottants et les leviers se déplacent initialement à l'unisson et la poussée hydrostatique du corps inférieur s'ajoute à travers les leviers à celle du corps supérieur 113. Ensuite, lors de l'augmentation du niveau de l'eau, le corps 113 surmontera la résistance d'engagement des leviers, et en se séparant temporairement de celles-ci, il ira librement contre le levier 8 ; ensuite, comme le montre la figure 6, le corps inférieur 12, en montant, fera en sorte que les leviers se placent comme dans la figure reproduite. Quand, par 1'effet du pompage, le niveau du liquide diminue, le corps flottant supérieur 113 reste au contact des leviers 108 en maintenant la pompe en fonction, mme quand la poussée hydrostatique sur ledit corps 113 s'annule et ce tant que la poussée hydrostatique exercée sur le corps inférieur 112 est en mesure de maintenir ce dernier dans la position dans laquelle il exerce encore une poussée sur les leviers 114 en mesure de soutenir le flotteur supérieur 113 dans la position dans laquelle il maintient l'interrupteur en position active (figure 7). Enfin, lorsque le niveau de l'eau diminue davantage, les parties reprennent la position indiquée dans la figure 3, avec le corps inférieur 112 appuyé sur les appuis de fond 136 et le corps supérieur sur les tourillons 35. Les leviers 14 sont évidemment dimensionnés de façon à en permettre le mouvement de la position de la figure 7 à celle de la figure 3 en surmontant le frottement sur le corps supérieur 113. Si une course plus longue s'avère nécessaire pour des pompes plus grosses, il est possible de prévoir un corps axialement mobile guidé entre les deux flotteurs, de préférence entre le flotteur inférieur et la paire de leviers. REVENDICATIONS 1. Dispositif pour le contrôle du fonctionnement de pompes submersibles, dans lequel des dispositifs de flottement interviennent sur des systèmes électriques de contact pour fermer et ouvrir, en fonction du niveau du liquide à pomper, un circuit d'alimentation du moteur électrique d'actionnement de la pompe, caractérisé par le fait que, dans un logement (4 ; 104) associé à la pompe, se trouvent un corps flottant supérieur (13 ; 113), en mesure de coopérer avec lesdits systèmes électriques de contact (7,8), un corps flottant inférieur (12 ; 112) et des dispositifs d'arrt (14 ; 114) en mesure de coopérer avec le corps flottant inférieur (12 ; 112) de façon à empcher le corps flottant supérieur (13 ; 113) de se désengager de ces systèmes électriques (7 ; 8) jusqu'à ce que la poussée hydrostatique exercée par le liquide sur le corps flottant inférieur (12 ; 112) ne soit plus suffisante pour maintenir un tel engagement. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits dispositifs d'arrt sont des cliquets façonnés (14), montés de façon pivotante autour d'axes horizontaux (15A) dans ledit logement (4). 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdits cliquets (14) sont disposés dans la trajectoire du corps flottant inférieur (12) de façon que les parties de ce dernier soient en mesure de déplacer ces cliquets (14) dans une position d'arrt du mouvement descendant du corps flottant supérieur (13). 4. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdits cliquets (14) ont une forme en V ouvert avec un bras arqué et un axe de rotation situé au sommet. 5. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le corps flottant supérieur (13) présente une forme sensiblement en T. 6. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le corps flottant inférieur (12) présente, au niveau supérieur, un creux (15) délimité latéralement par des parois inclinées pour coopérer avec les cliquets (14) permettant leur rotation en position d'arrt de la descente du corps flottant supérieur (13). 7. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'après leur rotation sur un certain angle, les cliquets (14) parviennent dans une position en mesure d'empecher un soulèvement ultérieur du corps flottant inférieur (12). 8. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que lesdits dispositifs d'arrt sont des leviers (114) avec des bras (132,133) substantiellement en V avec un axe de rotation (115A) situé à l'extrémité d'un bras (132) et avec un sommet (114A) en mesure de coopérer avec le corps flottant inférieur (12) et avec l'extrémité de l'autre bras (113) en mesure de coopérer avec le corps flottant supérieur (113). 9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que le corps flottant supérieur (113) présente un creux (131) au niveau inférieur et substantiellement au centre. 10. Dispositif selon l'une des revendications 8 et 9, caractérisé en ce que le corps flottant inférieur (112) présente au niveau supérieur une protubérance (130) avec laquelle coopèrent les sommets (114A) des leviers en V. 11. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'après leur petite rotation sur un certain angle, les leviers (114) parviennent dans une position permettant de relier temporairement les deux corps flottants (112, 113) de sorte que lesdits corps se déplacent à l'unisson sur une certaine course, jusqu'à ce que le corps flottant supérieur (113) se décroche des leviers. 12. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il comprend des arrts (135) pour limiter 1'excursion angulaire des leviers (114).