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Perfectionnements aux Pointes de pompes.
La présente invention a trait à des perfectionnements aux pointes des pompes comportant d'une façon générale un conduit central longitudinal de succion et de projec- tion entouré par un écran filtrant tubulaire concentrique formant avec lui une chambre filtrante dans laquelle l'eau du sol doit passer lorsque la pointe est enfoncée en ter- re ; l'appareil comporte également un dispositif de contrô- le de l'admission du liquide à la fois dans la chambre filtrante et dans le conduit.
L'un des buts de l'invention est de réduire au minimum les résistances de frottements entre la pointe et le sol durant son enfoncement.
En outre, l'invention présente un dispositif perfectionné affectant la forme d'une soupape annulaire automatique rigide manoeuvrable par la portion dirigée
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vers le haut du liquide projeté pendant le refoulement afin de fermer la chambre filtrante ou le passage de drai hage, de façon que le liquide expulsé ne puisse s'échapper à travers la soupape annulaire, tout en lui permettant de passer par la soupape annulaire et 1 extrémité inférieure de la pointe avec une force et une pression maxima, en vue de travailler à l'érosion.
De plus, l'invention comprend une soupape de retenue montée dans la pointe au-dessus de son orifice, pour oontreoler la communication entre l'extrémité infé- rieure du conduit central et celle de la pointe, cette son pape s'ouvrant automatiquement sous l'action du jet pendait le refoulement, mais se fermant aussi automatiquement lors que le flux est coupé, de façon que l'aspiration puisse être appliquée à la pointe pour enlever l'eau filtrée de la chambre avec l'assurance que l'eau non filtrée ou des corps solides existants dans la pointe au-dessous de la soupape de retenue ne puissent pas s'élever dans le dis- positif aspirateur'
Enfin, l'invention assure la liberté de pas- sage du liquide à travers toute la pointe,
ce passage ayant une surface de coupe au moins égale à celle de l'in- térieur du conduit central, pour assurer une surface de projection suffisante au fond de la pointe.
Sur les dession, on a :
Figure 1, une élévation latérale, en partie brisée, d'une pointe de pompe équipée d'une façon générale selon l'invention;
Figure 2, une coupe agrandie, sensiblement selon la ligne 2-2 de la figure 1;
Figures 3-4 et 5, des coupes pratiquées respec- tivement selon les lianes 3-3, 4-4 et 5-5 de la figure 2, la figure 5 étant retournée;
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Figure 6, une soupe horizontale agrandie à travers l'une des entretoises et les pièces voisines de l'écran tubulaire;
Figure 7, une vue de faoe d'une portion des tamis fins et gros de la figure 6;
Figure 8, une élévation latérale, en coupe partielle, d'une variante.
La pointe de pompe représentée sur les figures 1 à 5 inclusivement, comprend un corps cylindrique creux de longueur convenable, mais d'un diamètre extérieur re- lativement faible et sensiblement uniforme pour pouvoir s'enfoncer en bout dans les sols phréatiques de densités différentes, par son propre poids et aidée par un mouvement angulaire autour de son axe ainsi que par certaines opéra- tions d'arrosage qui vont être décrites plus loin, de telle sorte qu'une fois arrivée à la profondeur requise, elle draine l'eau du sol et l'en retire par un moyen d'aspiration convenable qui n'a pas besoin d'être décrit ici+
Comme le montrent les figures, cette pointe comporte des têtes tubulaires co-axiales inférieure et supé- rieure 1,et 2 écartées axialement et reliées par un tube intérieur ooxial aspirant et refoulant 3,
et un écran tubulaire filtrant 4 entourant le tuyau 3 à une certaine distance radiale de façon à former autour de lui une cham- bre filtrahte concentrique 5 destinée à recevoir l'eau sortant du sol* Un certain nombre de tiges de renfort 6 sont placées en ordre planétaire autour du tube 3, avec leurs extrémités inférieure et supérieure fixées respec- tivement aux têtes correspondantes 1 et 2; elles maintien- nent l'écran à un intervalle convenable du conduit inté- rieur 3.
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La. tête intérieure 1 comportera de préférence une portion tubulaire extérieure 7 et une portion tubulaire intérieure co-axiale 3' d'une diamètre extérieur hotablement plus faible que le diamètrenintérieur de la portion extérieu- re 7, et s'étend dans sa partie supérieure et à un certain intervalle radial par rapport à,elle. Les pièces 7 et 3' sont maintenues écartées par les entretoises 9 laissant en- tre elles les passages longitudinaux planétaires 10.
Les en tretoiees 9 peuvent ad libitum former partie intégrante des pièces 7 et 3' (figure 4), et la pièce tubulaire intérieure 3' aura de préférence un diamètre sensiblement égal à celui du tube 3; il dépassera au-dessus de la pièce 7 pour buter par en haut contre la base du tube 3 et le prolon- ger lorsque ces pièces sont'faites séparément. Dès lon- gerons 6 sont placés entre la pièce 3' et le manchon 4, s'é- tendant en outre vers le haut entre ce manchon et le tube 3, la pièce tubulaire extérieure 7 étant déformée radia- lement au de-là de la périphérie du tube 3' pour former une butée annulaire 11 contre laquelle peuvent buter les bases des longerons (Figure 2).
Le sommet du tube 7 est réduit selon le dia- mètre intérieur de l'extrémité voisins du filtre et forme un siège annulaire 12 sur lequel porte ce dernier (figure 2)
La base de la tête inférieure 1 porte un for- rage cylindrique cencentrique 13 en dessous des bases de la pièce 3' et des ouvertures 10 formant chambre de soupape 13' avec son plafond formant un siège plat 14 destiné à s'engager contre une soupape de retenue 15 Indéformable et de forme annulaire (traits mixtes de la figure 2) lors- qu'elle est fermée.
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La pièce cylindrique 13 dépasse au-dessus de l'extrémité inférieure de la tête, pour recevoir l'ex- trémité supérieure réduite d'une section guide 16 s'éten- dant vers le haut dans le logement de façon que sa surface supérieure forme un siège plat 14' pour la soupape annu- laire 15 lorsque cette dernière est ouverte comme la figure 2 l'indique en traits pleins.
La section 16 constitue un prolongement vers le bas de la tête 1 et est réduite vers son sommet pour pouvoir entrer dans le logement 13 et former un siège an- nulaire 17 contre lequel vient buter la base de la tête, section et tête étant fixées en position effective pas des vis 18. La tête 1 et la section 16.sont cylindriques et de même diamètre ou a peu près de façon qu'une foie assemblées elles soient pratiquement continues et n'offrent aucun obstacle à la pénétration dans le sol qui s'effectue avec un minimum de flottements la base du, guide étant de préférence reserrée en 19.
Le diamètre intérieur de la section guide sera de préférence' plus grand que celui du tube centrai 3' pour permettre au liquide refoulé de jaillir sur une large section et de ronger ainsi largement le sol environ- nant.
Un dé métallique 80 est enfoncé dans le som- met de la section 16 et lui est fixé par les vis 18 pour former un passage 21 reliant la chambre de soupape 13' avec l'intérieur de la section guide, la face supérieure de ce dé coincidant avec celle de la section guide pour former le siège 14' de la soupape de retenue 15.
Le diamètre extérieur de la soupape annulaire 16 est légèrement inférieur à celui de la chambre 13';pour lui permettre daller librement de l'un de ces sièges
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14-14' à, l'autre, et de reposer normalement et librement sur le siège inférieur contre le dé 30, la soupape ayant une ouverture centrale 15' concentrique et de même diamètre que le tube 3(, la largeur de la soupape de retenue étant suffisante pour recouvrir les extrémités inférieures des passages 10 lors de la fermeture, pour empêcher l'échap- pement du liquide refoulé par ces passages lors du refoule- ment.
La face inférieure du dé 20 forme un siège 22 destiné à être engagé par une soupape de retenue à fer- meture automatique 23 articulée en 24 sur le dé sur un côté de son axe pour le déplacer verticalement sur son siège en vue de fermer et d'ouvrir le passage 21. Elle est ordi- nairement fermée et maintenue dans sa position de fermeture par un ressort assez rigide 25. Cette soupape de retenue sera faite de préférence en métal ou en tout autre maté- riel résistant.
Le ressort 25 bute sous la soupape 33 avec une pression suffisante pour la fermer malgré son propre poids dès que cesse l'opération de refoulement et, pendant l'aspiration, celle-ci aide à maintenir la soupape fermée pour expédier l'eau du drainage et pour empêcher le pas- sage de n'importe quel corps étranger dans le dispositif d'aspiration.
Dans une variante représentée par la figure 8; le diamètre du logement 13' en dessous de la chambre de soupape 13 est élargi pour former siège annulaire 13"' et ce logement reçoit le sommet réduit de la section guide 16 dont la face supérieure regarde le siège 13"' à une certaine distance pour former avec lui une rainure annulai- re destinée à recevoir le bord périphérique extérieur d'un dé 20'. Ce dernier pénètre dans la chambre 13' et dans la
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section 16 pour former deux sièges de soupape supérieur et inférieur 14" et 22' pour les soupapes voisines 15 et 23.
Un passage 21' de ce dé relie la chambre 13' et l'inté- rieur de la section 16 tandis que son sommet est élargi en 21" et d'un diamètre plus grand que l'ouverture centrale 14' de la soupape annulaire 15 pour permettre à cette der- nière de recouvrir le passage de façon que la portion re- levée du liquide de refoulement effectue une fermeture ins- tantanée de la soupape contre son siège supérieur et ferme les passages 10 pendant le refoulement.
La tête supérieure 2 possède une flasque annu- laire 26 et des bossages annulaires extérieur et intérieur 27 et 28; la flasque s'engage contre le sommet du conduit 3 et serre étroitement l'extrémité voisine du manchon 4 avec les bossages 27 et 28 butant respectivement contre les sommets du manchon et du conduit, afin de maintenir de façon rigide ces deux dernières pièces à un écartement radial convenable. La base de la flasque porte contre le sommet de la tige 6. Les diamètres intérieur et extérieur des pièces assurent une jonction assez douoe.
La tête 2 est filetée en 2' pour recevoir un tube prolongé 29 susceptible d'être rattaché à une pompe de liquide sous pression ou à un dispositif as- pirant pour retirer l'eau du sol par la pointe pompe, la tête étant effilée vers l'intérieur en 40 en direction du conduit 3 pour obliger le liquide refoulé à s'y concen- tre.r et à se diriger axialement par le conduit avec le maximal de force.
Les longerons 6 seront de préférence cylindri- ques et pourront être soudés sur le conduit 3 pour le main- tenir à bon intervalle. De même les extrémités inférieure
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et supérieure pourront être soudées aux têtes correspondan- tes 1 et 2 oontre lesquelles elles butent de façon à former un ensemble sensiblement rigide.
L'écran tubulaire 4 est formé par une feuille tamisante laminée composée de préférence de zones 31 et 32 de fils tissés selon des points différents et enroulés sur les faces extérieures des longerons 6 et les extrémités ré- duites des pièces inférieure et supérieure 7 et 2 (figures 2-3-6). L'écran 31 aera formé de préférence de fils relati- vement forts entrelacée pour constituer une trame assez grossière, avec une longueur circonférentielle suffisante pour faire un peu plus de deux tours complets autour des surfaces extérieures des longerons 6 de façon que ses extré- mités se recouvrent (figure 3).
La zone extérieure 32 aura une longueur à peu près de moitié moindre que la zone 3' pour s'enrouler autour du longeron en un peu plus d'un tour; ses extrémités se recouvrent donc aussi; en outre elle est composés de fils relativement fins formant une trame serrée.
La longueur axiale des deux zones est apDroximativement éga- le à la distance séparant les bossages 12 et 27.
Les zones 31 et 32 peuvent être assemblées à l'avance l'une sur l'autre avec les extrémités correspondan- tes dans le même plan transversal, puis solidement enroulées autour des surfaces extérieures des tiges 6 de façon que le tamis fin se trouve entre deux tours du gros tamis au contact direct desslongerons, le reste à. moitié enroulé sur le tamis 32.
Une extrémité du tamis 31 pourra être fixée par exemple par soudure sur une des tiges 6 après quoi l'ex trémité correspondante du tamis fin pourra être soudée éga- lement sur le gros tamis juste au-delà de la ligne de fixa- tion de ce dernier sur la, tige ; les deux tamis sont ensuite enroulée d'un peu plus d'un tour autour de la dernière tige
6 et le reste du gros fil enroulé d'un autre tour et sur la périphérie du tamis fin et légèrement au delà des premières
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extrémités des deux tamis, la dernière extrémité du premier tamis dépassant légèrement celle du second et étant soudée à la surface extérieure du premier pour compléter la forme tubulaire de l'écran laminée selon la figure 6.
Le gros ta- mis 31 couvre les deux faces du tamis fin pour le préserver de l'usure par les longerons 6 et le sol; il le renforce contre tout déplacement radial entre les tiges 6 afin de maintenir la capacité maxima de la chambre filtrante 5 mal- gré les larges variations de pression extérieure ou inté- rieure radiale pendant les opérations d'aspiration et de refoulement. Les tamis fine filtrent les eaux du sol en arrêtant les solides tandis que les portions externes du gros tamis sont au contact direct du sol et refoulent ce dernier pendant la descente de la pointe.
Pendant le fonctionnement, la pointe est or- dinairement posée verticalement sur le sol où elle doit s'enfoncer et sa partie supérieure est reliée à une pompe ou à tout autre source d'eau sous pression qui descend dans la pointe en ouvrant la soupape annulaire 15 et la soupape 23 pour arriver jusqu'à la section guide 16 et frapper le sol qu'elle doit ronger.
Le sol résiste au passage de l'eau par l'o- rifioe de la pointe, ce qui accumule du liquide à la base en dessous du conduit 3 ; @1 en résulte une déviation par- tielle de l'eau qui tend à s'échapper par les passages 10.
Cette eau frappe par en-dessous la soupape annulaire 15 et la soulève jusqu'à buter contre le siège supérieur 14 pour fermer ces passages,et réserver la force du liquide contre le sol sttué en-dessous et permettre à la'pointe de descendre sous son propre poids jusqu'à ce que la totalité ou le, plus grande partie de l'écran tubulaire 4 se trouve en-dessous du niveau de la nappe phréatique.
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Ainsi, lorsque sont combinées les opérations de projection et d'enfoncement, l'eau du sol traverse l'écran 4, passe dans la chambre @ et descend par les passages 10 dans la chambre 13' et le passage 21 ; il est entendu que lors de l'interruption de la projection, la soupape 23 est fermée automatiquement par le ressort 25 en même temps que la soupape annulaire 15 pousse par son propre poids sur le siège 14' mettant ainsi en communication la chambre 13' et la chambre filtrante 5 par les passages 10; on peut a- lors pratiquer par le passage 31 une aspiration au sommet', de la pointe. Cette aspiration se poursuivra jusqu'à ce que l'eau du sol soit entièrement pompée si on le désire.
Cette succion vers le haut aide à tenir fer- mée la soupape 23 et empêche la terre de monter dans la pompe, de sorte que la force aspirante sert toute entière au pompage de l'eau du sol. Les soupapes 15 et 23 fonction.- nent automatiquement pendant les opérations d'aspiration et de refoulement et, pendant le refoulement, la soupape 15 se- ra fermée et la soupape 23 ouverte par la force du courant auquel aucun obstacle n'est alors opposé. A la fin du refou- lement, la soupape 23 est fermée par le ressort 25 et la soupape 15 ouverte par la pesanteur pour permettre un passer- ge sans obstacle.
Lorsqu'il s'agit de drainer une superficie assez étendue, on pourra mettre en terre plusieurs pointes avec une source commune de liquide de projection pouvant les faire s'enfoncer simultanément ou alternativement; on pourra aussi prévoir une soule pompe aspirante pour l'ensem- ble de ces pointes.