FR2473643A1 - Immersible pump with direct driven top piston - has piston action transmitted through water column and return spring - Google Patents

Immersible pump with direct driven top piston - has piston action transmitted through water column and return spring Download PDF

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Abstract

A driven top piston (10) transmits movement to an intermediate piston (11) through the water column (5). Water is admitted through the lower valve (14) into the chamber above the lower piston (13). On the upward stroke the upper piston (10) allows the lower pistons (11,13) to rise under the action of a return spring (16). The water passes through the upper valve (15), through the side channel (4) and, together with the action of the intermediate piston (11), displaces the main water column (5). The water emerges through the outlet port (7) in the head assembly.

Description

La présente invention a pour objet une pompe im- mergée pour grande profondeur. The present invention relates to a submersible pump for great depth.

On connait une pompe immerge constituée par un corps destiné à etre immergé dans la nappe de liquide à pomper, présentant une chambre de travail étanche de volume variable munie d'une grande cloison mobile qui est soumise, d'une part, à l'action de moyens élastiques agissant dans le sens d'une réduction du volume de ladite chambre de travail, et, d'autre part, dans le sens inverse à l'action d'une petite cloison mobile montée dans un compartiment solidaire de ladite chambre de travail et reliée en permanence à une conduite de refoulement du liquide dont l'extrémité supérieure se termine par un cylindre muni d'un piston qui, à l'extrémité extérieure de sa course, libère la sortie du cylindre pour permettre ltécoulement du liquide refoulé, la chambre de travail étant munie d'un clapet d'aspiration debouchant à l'extérieur de ladite chambre et d'un clapet de refoulement débouchant dans la conduite de refoulement. There is known an immersed pump constituted by a body intended to be immersed in the sheet of liquid to be pumped, having a sealed working chamber of variable volume provided with a large movable partition which is subjected, on the one hand, to the action elastic means acting in the direction of reducing the volume of said working chamber, and, on the other hand, in the opposite direction to the action of a small movable partition mounted in a compartment integral with said working chamber and permanently connected to a liquid delivery line, the upper end of which ends in a cylinder fitted with a piston which, at the outer end of its stroke, releases the outlet from the cylinder to allow the flow of the discharged liquid, the working chamber being provided with a suction valve opening out of said chamber and with a discharge valve opening in the discharge line.

Une telle pompe immergée est connue notamment du brevet français I 434 705 du Id MAI 1965 au o nom Idons sieur
Emile COMTE. Une telle pompe a l'avantage de ne présenter aucune liaison mécanique de transmissiori de mouvement entre les organes mobiles de la partie immergée de la pompe et les organes mobiles de commande montés dans la partie supérieure de ladite pompe par ou s'écoule le liquide refoulé, cette liaison étant assurée uniquement par la colonne de liquide contenu dans la conduite de refoulement, celle-ci servant en même temps à descendre et à supporter la partie immergée de la pompe.Such a submerged pump is known in particular from French patent I 434 705 of Id MAI 1965 in the name Idons sieur
Emile COMTE. Such a pump has the advantage of not presenting any mechanical connection for transmissiori of movement between the movable members of the submerged part of the pump and the movable control members mounted in the upper part of said pump through which the discharged liquid flows. , this connection being provided only by the column of liquid contained in the discharge line, the latter serving at the same time to descend and to support the submerged part of the pump.

Une telle pompe d'une conception particulièrement simple et d'un très faible coût de fabrication présente néanmoins un inconvénient à savoir que la cloison mobile est constituée par une membrane élastique qui est sujette à une certaine usure et qu'il faut remplacer de temps en temps. De plus on est obligé de prévoir une chambre d'équilibrage qui doit être en partie remplie de liquide, de sorte que l'amorçage de la pompe est relativement long. Such a pump of a particularly simple design and a very low manufacturing cost nevertheless has a drawback, namely that the movable partition is constituted by an elastic membrane which is subject to a certain wear and which must be replaced from time to time. time. In addition, it is necessary to provide a balancing chamber which must be partly filled with liquid, so that the priming of the pump is relatively long.

L'un des buts de la présente invention est de réaliser une pompe immergée dans laquelle on utilise, comme dans la pompe connue, une colonne de liquide qui assure la trans mission de moueent entre les organes mobiles de la partie immergée de la pompe et les organes mobiles de commande prévus à la partie supérieure de celle-ci, ladite pompe étant d'une conception plus simple et ne nécessitant aucun entretien. One of the aims of the present invention is to produce a submerged pump in which a column of liquid is used, as in the known pump, which ensures the transfer of motion between the movable members of the submerged part of the pump and the movable control members provided at the upper part thereof, said pump being of a simpler design and requiring no maintenance.

La pompe objet de la présente invention est du type comprenant à sa partie supérieure, un cylindre dans lequel est mobile un piston de commande relié à une tige de commande, un organe de sortie du liquide pompé, et à sa partie inférieure, un corps destiné à être imniergé dans la nappe de liquide à pomper et comportant des moyens pour aspirer ledit liquide et le refouler a travers l'organe de sortie en réponse aux mouvements du piston de commande et à travers une colonne de liquide s'étendant entre lesdits'moyens et le piston de commande, et est caractérisée en ce que le corps comporte une ouverture à sa partie inférieure et une chambre à sa partie supérieure reliée par une conduite de refoulement à l'organe de-s-ertie, un pisto-n-dlpiration-étant mobile dans le corps et pourvu d'un clapet d'aspiration, tadis que la chambre est en communication avec le corps par un clapet de refoulement, ledit piston d'aspiration étant relié par une tige à un piston mobile dans la partie inférieure du cylindre contre l'action d moyens élastiques tendant à le déplacer vers le haut.Grâce à cette disposition, lorsque la pompe est amorcée par un remplissage de liquide du cylindre, la descente du piston de commande provoque par l'intermédiaire de la colonne d'eau, la descente du piston de l'extrémité inférieure dudit cylindre contre l'action- moyens élastiques, de sorte que le piston d'aspiration descend dans le corps, le clapet d'aspiration s'ouvrant et le corps se remplissant ainsi du liquide dans lequel il est immergé. Lorsque le piston de com- mande remonte sous l'faction de moyens élastiques, le piston d'aspiration se déplace vers le haut dans le corps en refoulant l'eau contenue dans ledit corps à travers le clapet de refoulement dans la chambre et dans la conduite de refoulement. The pump object of the present invention is of the type comprising at its upper part, a cylinder in which is movable a control piston connected to a control rod, an outlet member for the pumped liquid, and at its lower part, a body intended to be immersed in the sheet of liquid to be pumped and comprising means for aspirating said liquid and discharging it through the outlet member in response to the movements of the control piston and through a column of liquid extending between said means and the control piston, and is characterized in that the body has an opening at its lower part and a chamber at its upper part connected by a discharge pipe to the de-ertie member, a pisto-n-dlpiration being mobile in the body and provided with a suction valve, while the chamber is in communication with the body by a discharge valve, said suction piston being connected by a rod to a mobile piston in the lower part from c ylindre against the action of elastic means tending to move it up.Thanks to this arrangement, when the pump is primed by filling the cylinder with liquid, the descent of the control piston causes via the column water, the descent of the piston from the lower end of said cylinder against the action - elastic means, so that the suction piston descends into the body, the suction valve opening and the body thus filling with liquid in which he is immersed. When the control piston rises under the action of elastic means, the suction piston moves upward in the body by pumping the water contained in said body through the discharge valve into the chamber and into the discharge line.

Suivant une caractéristique constructive particu lière, la conduite de refoulement débouche dans le cylindre, celui-ci étant en communication avec l'organe de sortie par une ouverture dudit cylindre, ouverture libérée lorsque le piston de commande est en position haute. Ainsi la fabrication de la pompe peut être extrèmement simple puisque les éléments intermédiaires du cylindre destiné à contenir la colonne d'eau peuvent être constitués par de simples tubes assemblés bout à bout par des brides. According to a particular constructive characteristic, the discharge pipe opens into the cylinder, the latter being in communication with the outlet member by an opening of said cylinder, opening released when the control piston is in the high position. Thus the manufacture of the pump can be extremely simple since the intermediate elements of the cylinder intended to contain the water column can be constituted by simple tubes assembled end to end by flanges.

Enfin, suivant une dernière caractéristique constructive, l'organe de sortie est constitué par un bec fixé latéralement à une coupelle solidaire de l'extrémité supérieure du cylindre, l'ouverture de celui-ci débouchant dans la coupelle. Grâce à cette caractéristique, le remplissage de la pompe pour l'amorçage est très simple.  Finally, according to a last constructive characteristic, the outlet member is constituted by a spout fixed laterally to a cup secured to the upper end of the cylinder, the opening of the latter opening into the cup. Thanks to this feature, filling the pump for priming is very simple.

L'invention va maintenant être décrite avec plus de détails en se référarlt à un mode de réalisation.particu- lier donné à titre d'exemple seulement et représenté aux dessins annexés. The invention will now be described in more detail with reference to a particular embodiment given by way of example only and shown in the accompanying drawings.

Sur ces dessins
Fig. I est une vue en coupe verticale passant par l'axe longitudinal d'une pompe selon l'invention, celle-cl étant en position de remplissage du corps,
Fig. 2 est une vue similaire à la figure I montrant la pompe dans une position de refoulement du liquide.On these drawings
Fig. I is a view in vertical section passing through the longitudinal axis of a pump according to the invention, the latter being in the body filling position,
Fig. 2 is a view similar to Figure I showing the pump in a liquid delivery position.

La pompe représentée aux figures est constituée d'un corps I dont la partie inférieure présente une ouverture 2, tandis que la partie supérieure est conformée pour présenter une chambre 3 reliée par une conduite de refoulement 4 à un cylindre 5. Le cylindre 5, à sa partie supérieure, est solidaire d'une coupelle 6 pourvue d'un organe de sortie du liquide constitué par un bec 7. The pump shown in the figures consists of a body I, the lower part of which has an opening 2, while the upper part is shaped to present a chamber 3 connected by a discharge line 4 to a cylinder 5. The cylinder 5, its upper part is secured to a cup 6 provided with a liquid outlet member constituted by a spout 7.

La partie du cylindre 5 s'étendant dans la coupelle 6 est pourvue d'une ouverture 8 pour mettre en communication ledit cylindre avec la coupelle 6. Dans la partie supérieure du cylindre 5 est mobile un piston de commande 9 relié à une tige de commande IO, celle-ci pouvant être actionnée par tous moyens appropriés, moteur, levier etc.. The part of the cylinder 5 extending in the cup 6 is provided with an opening 8 for placing said cylinder in communication with the cup 6. In the upper part of the cylinder 5 is movable a control piston 9 connected to a control rod IO, which can be actuated by any appropriate means, motor, lever, etc.

Dans la partie inférieure du cylindre 5 est mobile un piston II dont la tige I2 traverse la chambre 3 et s'étend dans le corps I, ladite tige, à son extrémité libre, étant solidaire d'un piston d'aspiration I3. Le piston d'aspiration 13 comporte un clapet d'aspiration I4, tandis que la chambre 3 communique avec l'intérieur du corps I, par un clapet de refoulement I5. Un ressort de compression I6 est inséré entre la face inférieure du piston II et la partie supérieure du corps I, ledit ressort tendant à repousser le piston II vers le haut et, par conséquent, à rapprocher le piston d'aspiration 13 de la chambre 3. In the lower part of the cylinder 5 is movable a piston II, the rod I2 of which passes through the chamber 3 and extends into the body I, the said rod, at its free end, being integral with a suction piston I3. The suction piston 13 includes a suction valve I4, while the chamber 3 communicates with the interior of the body I, by a delivery valve I5. A compression spring I6 is inserted between the underside of the piston II and the upper part of the body I, said spring tending to push the piston II upwards and, consequently, to bring the suction piston 13 closer to the chamber 3 .

Le fonctionnement de la pompe est le suivant
Le corps I est immergé dans la nappe de liquide à pomper et on commence par amorcer la pompe en remplissant de liquide le cylindre 5. Pour ce remplissage, on place le piste 9 en position haute cc=me représenté à la figure 2 et on verse du liquide dans la coupelle 6, ce liquide passant par l'ouverture 8 et remplissant le cylindre . Ce remplissage est facile à vérifier puisque lorsque le cylindre est plein de liquide, le surplus s'évacue par le bec 7.The operation of the pump is as follows
The body I is immersed in the sheet of liquid to be pumped and we start by priming the pump by filling the cylinder with liquid 5. For this filling, we place the track 9 in the high position cc = me shown in Figure 2 and we pour liquid in the cup 6, this liquid passing through the opening 8 and filling the cylinder. This filling is easy to check since when the cylinder is full of liquid, the surplus is evacuated through the spout 7.

On commande ensuite le déplacement du piston 9 en agissant sur la tige de commande IO, le piston repoussant la colonne d'eau contenue dans le cylindre 5, cette colonne agissant sur le piston II qui est repoussé vers le bas contre l'action du ressort de compression I6. La tige 12 entraine le piston d'aspiration 13 qui se déplace vers ie bas de anière que le corps I soit rempli de liquide par le clapet d'aspiration I4. On commande ensuite le déplacement du piston de commande 9 vers le haut (Figure 2), et par l'action du ressort de compression I6 le piston Il est également entrainé vers le haut. Lors de ce mouvement, le piston d'aspiration I3 se déplace également vers le haut et le clapet I étant fermé le liquide contenu dans le corps I passe dans la chambre 3, à travers le clapet de refoulement I5, monte dans la conduite de refoulement 4, le cylindre 5 et s'évacue par le bec 7. The displacement of the piston 9 is then controlled by acting on the control rod IO, the piston pushing back the water column contained in the cylinder 5, this column acting on the piston II which is pushed back against the action of the spring. compression I6. The rod 12 drives the suction piston 13 which moves downwards so that the body I is filled with liquid by the suction valve I4. The movement of the control piston 9 is then controlled upwards (FIG. 2), and by the action of the compression spring I6 the piston It is also driven upwards. During this movement, the suction piston I3 also moves upwards and the valve I being closed the liquid contained in the body I passes into the chamber 3, through the discharge valve I5, rises in the discharge line 4, the cylinder 5 and is discharged through the spout 7.

On conçoit qu'une telle pompe est très sirnple, très bon marché et qu'elle permet de pomper du liquide à de très grandes profondeurs. It is understood that such a pump is very simple, very inexpensive and that it makes it possible to pump liquid at very great depths.

Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation qui vientd'être décrit et qui a été représenté, on pourra y apporter de nombreuses modifications de détails, sans sortir, pour cela) du cadre de l' invention.  Of course, the invention is not limited to the embodiment which has just been described and which has been shown, it is possible to make numerous modifications of details therein, without departing, for this) from the scope of the invention.

Claims (2)

R E V E N D I C A T I O N S I - Pompe immergée du type comprenant à sa par- tie supérieure un cylindre dans lequel est mobile un piston de commiande-relié à une tige de commar.de, Un organe de sortie du liquide pompé, et à sa partie inférieure, un corps destiné à être immergé dans la nappe de liquide à POmF er et comportant des moyens pour aspirer ledit liquide et le e- fouler à travers l'organe de sortie en réponse aux reuve- ments du piston de commande et à travers une colonne de liquide s'étendant entre lesdits moyens et le piston de commande, caractérisée en ce que le corps comporte une ouverture à sa partie inférieure et une chambre à sa partie supérieure, reliée par une conduite de refoulement à l'organe de scrtie, un piston d'aspiration étant mobile dans le corps et pourvu d'un clapet d'aspiration tandis que la chambre est en communication avec le corps par un clapet de refoulement, ledit piston d'aspiration étant relié par une tige à un piston mobile dans la partie inférieure du cylindre contre l'action de moyens élastiques tendant à le déplacer vers le hast.CLAIMSSI - Submerged pump of the type comprising at its upper part a cylinder in which is movable a control piston-connected to a rod of commar.de, An outlet member for the pumped liquid, and at its lower part, a body intended to be immersed in the pool of liquid at POmF er and comprising means for sucking said liquid and pressing it through the outlet member in response to the shocks of the control piston and through a column of liquid s' extending between said means and the control piston, characterized in that the body has an opening at its lower part and a chamber at its upper part, connected by a discharge line to the scrtie member, a suction piston being movable in the body and provided with a suction valve while the chamber is in communication with the body by a discharge valve, said suction piston being connected by a rod to a mobile piston in the lower part d u cylinder against the action of elastic means tending to move it towards the hast. 20 - rompe selon la revendication I, caractérisée en ce que la conduite de refoulement débouche dans le cylin- dre, celui-ci étant en communication avec l'organe de sortie par une ouverture dudit cylindre, ouverture libérée lorsque le piston de commande est en position haute. 20 - rupture according to claim I, characterized in that the discharge pipe opens into the cylinder, the latter being in communication with the outlet member by an opening of said cylinder, opening released when the control piston is in high position. 30 - Pompe selon les revendications I et 2, caractérisée en ce que l'organe de sortie est constitué par un bec fixé latéralement à une coupelle solidaire de l'extrémité supérieure du cylindre, l'ouverture de celui-ci débouchant dans la coupelle.  30 - Pump according to claims I and 2, characterized in that the outlet member is constituted by a spout fixed laterally to a cup secured to the upper end of the cylinder, the opening thereof opening into the cup.
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