OA12317A

OA12317A - Dispositif à motricité humaine pour exhaure l'eau d'un forage ou d'un puits et pour la remonter directement dans une cuve placée en hauteur.

Info

Publication number: OA12317A
Application number: OA1200200243A
Authority: OA
Inventors: Guido Matheus Achille Gorissen
Original assignee: Guido Matheus Achille Gorissen
Priority date: 2002-07-30
Filing date: 2002-07-30
Publication date: 2006-05-12

Description

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La présente invention concerne un dispositif à motricité humaine pour cxhaiire l’eau d’un forage,d’un puits ou de tout autre contenant et la stocker dans une cuve placée eu hauteur pour ensuite ladistribuer par gravité.

Pour exhaure l’eau des forages et des puits l’État a installé, depuis 1960, dans les villages de laCôte d’ivoire soit des dispositifs à mouvement alternatif comportant des corps de pompe immergés à pistondont la commande s’effectue par un levier installé en surface et une tringle logée dans letuyau de remontée d’eau, soit des hydropompes à commande à pied ou par levier et à tringle.

Ces dispositifs d’exhaure connaissent de nombreuses pannes malgré qu’ils mettent en œuvre destechnologies coûteuses exigeant un environnement industriel de haut niveau pour en assurer unefabrication de qualité.

Leurs entretiens et réparations exigent le démontage de la colonne d’exhaure, de la tringle decommande, et l’enlèvement du corps de pompe sur lequel les pièces défectueuses doivent êtreremplacées (clapet, joint de piston, cylindre ou autres). Pour réaliser ces travaux, les utilisateursfont appel à des artisans réparateurs ayant reçu une formation adéquate et ne disposant pastoujours de l’outillage nécessaire parce qu’il est onéreux. Les pièces de rechange ne sont pastoujours disponibles. Elles sont importées et coûteuses. Les utilisateurs n’ayant pas pus’approprier de la technologie proposée restent dépendants des réparateurs.

Le dispositif de l’invention permet de remédier aux inconvénients mentionnés. Celui-ci est :simple par son fonctionnement qui peut être facilement approprié par les utilisateurs, - adapté à l’environnement technologique des utilisateurs, peu onéreux à construire car un environnement industriel de haut niveau n’est pasindispensable, d’entretien simplifié pouvant être réalisé par les utilisateurs eux-mêmes après avoir reçu uneformation, dont les pannes seront peu nombreuses vu la simplicité de la technologie mise en œuvre,construit en Côte d’ivoire avec des matériaux localement disponibles sauf les ressorts decompression construits en Europe selon les spécifications transmises par l’inventeur.

Le dispositif de l’invention utilise le principe de l’inertie des fluides dans un tuyau en mouvement. Si on enfonce brusquement dans un seau contenant de l’eau, un tuyau muni en sa partie inférieure d’un clapet à bille ou à disque, la poussée de l’eau ouvre celui-ci ; l’eau pénètre 2 0123 1 7 dans le tuyau (figure 1). Si on soulève le tuyau, le poids de l’eau ferme le elapel ; l’eau reste dansle tuyau (figure 2). - -

En effectuant successivement ce mouvement vertical et alternatif, l'eau jaillit à la partiesupérieure du tuyau (figure 3). Voilà illustré et expliqué le principe physique mis en œuvre dansle dispositif de l’invention.

Suite à la demande (référence FR-179/CI-71 ) de ΓΟΜΡ1 basé àGencvc, un rapport sur l’état de latechnique relative aux pompes utilisant l’inertie de l'eau (référence D.D.I./R-9320) a été transmisà l’inventeur par Γ1.Ν.Ρ.Ι. de la République Française. Celui-ci mentionne cinq (5) documentsrelatifs à des brevets dans ce domaine dont les références sont les suivantes : FR 2488660, EP48224, EP 49316, EP 88417, EP 638729. La recherche a été effectuée depuis 1966 sur le critèreréférencé sous F04F-007/00 parmi les publications de demandes de brevets français, dedemandes de brevets européens (OEB) et de demandes internationales de brevets (PCT). Parmiles dispositifs mentionnés aucun ne l’est à motricité humaine permettant d’exhaure l’eau d’unforage, d’un puits ou de tout autre contenant.

Pour mettre en œuvre ce mouvement vertical et alternatif, le dispositif de l’invention comporteun ressort de compression [8] dans lequel le tuyau de sortie d’eau [4] coulisse,deux poignées [2] fixées perpendiculairement sur la partie supérieure de ce tuyau permettantd’actionner le dispositif, un tube de guidage [16] fixé sur une plaque métallique [14],

La figure 4 présente un schéma simplifié du dispositif.

Les figures 5, 6, et 7 présentent les schémas détaillés du dispositif de l’invention sous deuxversions et de l’outil de montage ou démontage. Tous les éléments constituant le dispositif etceux de l’outil ont été numérotés de 1 à 45. Ces numéros constituent les références utilisées dansla description du dispositif.

Le ressort principal [8] est maintenu par deux rondelles [5 et 11] fixées sur le tuyau de sortied’eau [4], En appuyant sur les deux poignées [2], le ressort principal [8] est comprimé. Le tuyaude remontée d’eau [27] s’enfonce dans l’eau. Le clapet [29] s’ouvre ; l’eau remonte dans le tuyaude remontée d’eau [27]. Ceci constitue le premier temps du mouvement alternatif.

En lâchant les poignées [2], le ressort principal [8] se détend et reprend sa position initiale. L’énergie ainsi libérée remonte, sans aucun effort de l’utilisateur, le tuyau de remontée d’eau [27] connecté au tuyau de sortie d’eag [4], Ce mouvement permet au poids de l’eau se trouvant dans le 3 012317 tuyau de remontée d’eau 127J de fermer le clajiet |2‘)|. t’eei constitue le deiiMéme temps dumouvement alternatif.

En répétant ce mouvement alternatif, l’eau remonte dans le tuyau de remontée d’eau [27],continue dans le tuyau de sortie d’eau [4] et sort par le bec verseur [6] pour couler dans unrécipient.

La partie supérieure du dispositif comporte une entrée d’air [I], Celle-ci facilite l’écoulement del’eau par le bec verseur [6],

Un deuxième bec verseur [6’] peut être fixé sur le tuyau de sortie d’eau [4] diamétralementopposé au premier bec verseur [6], Le dispositif modifié peut remplir deux récipients en mêmetemps mais avec un débit pour chaque bec verseur valant la moitié du débit du dispositif équipéd’un seul bec verseur. Il faut dpux personnes pour actionner le dispositif équipé de deux becsverseurs. La figure 8 présente le schéma du dispositif à 2 becs.

Pour assurer la verticalité du mouvement alternatif du tuyau de sortie d’eau [4], celui-ci coulissedans le tube de guidage [16] de diamètre intérieur légèrement supérieur au diamètre extérieur dutuyau de sortie d’eau [4]. Ce tube de guidage [16] est fixé par soudure sur la plaque métallique[14] permettant la fixation de la pompe sur la margelle du forage ou du puits au moyen de quatreboulons. Deux rondelles [11 et 17] sont soudées sur les deux extrémités du tube de guidage [16]pour empêcher tout mouvement latéral du tuyau de sortie d’eau [4]. Le graisseur [10] est placé surla partie du tube de guidage [16] dépassant légèrement la plaque métallique de fixation [14].

Pour consolider la fixation du tube de guidage [16] assurant la verticalité du mouvement, le tubede centrage [13] en acier d’un diamètre intérieur plus grand que celui du tube de guidage [16] estsoudé sur la plaque métallique [14], L’anneau de fixation [15] est soudé sur les tubes de guidage[16] et de centrage [13]. Cela améliore la rigidité de l’assemblage. Lé diamètre extérieur du tubede centrage [13] est légèrement inférieur au diamètre intérieur du tube d’exploitation [25] duforage. Cela permet de centrer avec précision le tuyau de remontée d’eau [27] lorsque le dispositifest installé sur un forage.

Cet assemblage permet au tuyau de sortie d’eau [4] de pivoter sur lui-même. Cela permet àl’utilisateur de se placer dans n’importe quelle position autour de la pompe. Si le soleil le gêne,par exemple, il peut se placer de manière à recevoir le soleil dans le dos.

Le ressort secondaire [19] de quelques spires est maintenu sur le tuyau de sortie d’eau [4] entre les deux rondelles [18 et 21] soudées sur le tuyau de sortie d’eau [4], Ce ressort secondaire [19] amortit le choc lorsque le tuyau de sortie d’eau [4] remonte. 012317

Le tuyau de remontée d’eau [27] est un tuyau d’un seul tenant en polyéthylène. Cela assure une5 excellente étanchéité de la colonne d’exhaure. Cette matière ne le rend pas complètement rigide.

Cela facilite son transport, son installation ou son retrait. Il est fixé sur le tuyau de sortie d’eau [4]en acier galvanisé par un manchon fileté [22] fixé sur un réducteur [23] muni d’un gros ccrou [24]et un raccord de type irrigation [26], L’écrou [24| permet de bloquer le tuyau de remontée d'eau[27] et de fixer ou de démonter le tube de sortie d’eau [4], Le clapet [29] est fixé sur la partie 10 inférieur du tuyau de remontée d’eau [27] par un raccord de type irrigation [28],

Le réducteur [23] est nécessaire si les tuyaux de remontée d’eau [27] et de sortie d’eau [4] ont des' diamètres différents.

La barre d’immobilisation [7] amovible se place sur le dispositif. Les deux œillets [3 et 12] et uncadenas permettent de l’attacher sur le dispositif pour le rendre inutilisable. 15 Pour faire monter l’eau d’un forage ou d’un puits dans une cuve de stockage placée en hauteurpar rapport au sol, le dispositif dont le schéma est présenté à la figure 5 est modifié comme suit : - l’entrée d’air [1] est supprimée - le bec verseur [6] est supprimé - la partie supérieure du tuyau de sortie d’eau reçoit un filetage [30] 20 - les éléments (31 à 42) sont ajoutés au dispositif initial modifié.

La figure 6 présente le schéma de la version du dispositif permettant d’exhaure l’eau d’un forage,d’un puits ou de tout autre contenant et de la remonter directement dans une cuve de stockageplacée en hauteur.

Un raccord d’irrigation [31] fixe la partie inférieure du tuyau en polyéthylène [32] sur le filetage25 [30] du tuyau de sortie d’eau [4] de la pompe. Un deuxième raccord d’irrigation [33] connecte la sortie du tuyau en polyéthylène [32] sur la partie inférieure du tuyau de la tête de pompe [36],

Une entrée d’air [37] sur la partie supérieure de la tête de pompe [36] facilite l’écoulement de l’eau par la sortie d’eau [38],

Deux raccords d’irrigation [39 et 41] assure la connexion de l’entrée du tuyau souple [40] sur la 30 sortie de l’eau [38] et la sortie du même tuyau souple [40] sur l’entrée [42] de la cuve de stockage. 5 012317

Par le mouvement alternatif obtenu en appuyant sur les poignées [2| du dispositif d'exluitire et en les relâchant, l’eau monte dans le tuyau Pli |32| et coule dans la cuve de stockage par le tuyau souple [40] raccordé sur la cuve.

Un outillage constitué de deux éléments assemblés par soudure permettent le montage ou ledémontage de la pompe sur le tuyau de remontée d’eau [27], Le premier élément [43] empêche letuyau de remontée d’eau [27] de tomber dans le forage ou le puits. Le deuxième élément [44]immobilise l’écrou [24] et permet de visser (ou dévisser) le tuyau de sortie d’eau [4] sur le (du)tuyau de remontée d’eau [27] en immobilisant l’outil avec la poignée [45|. La ligure 7 présente leschéma de l’outil. A titre d’exemple non limitatif, le tuyau de sortie d’eau [4] aura un diamètre extérieur de 60 mm,le tube de guidage [16] un diamètre extérieur de 70 mm, le tuyau de remontée d’eau [27] undiamètre extérieur de 50 mm, le clapet [29] un diamètre de 2 pouces. Le dispositif réalisé dans lesdimensions mentionnées ci-dessus a permis d’obtenir un débit de 3.048 litres par heure à unrythme moyen de 82 battements par minute. Le dispositif réalisé dans d’autres dimensionsfonctionne parfaitement mais le débit de l’exhaure est modifié ainsi que l’intensité de l’effort àfournir pour actionner le dispositif.

Le dispositif de l’invention est particulièrement destiné pour la lutte contre la pauvreté car celle-cicommence par l’accès à l’eau potable pour tous. C’est un droit fondamental dont devraitbénéficier tout citoyen. En effet le dispositif permet un accès à l’eau financièrement supportablepar les populations rurales généralement démunies. Cela permet de satisfaire leurs besoins en eauet ceux de leurs exploitations agro-pastorales.

Le dispositif de l’invention est particulièrement destiné à exhaure l’eau d’un forage, d’un puits oude tout autre contenant, il est très fiable. Il nécessite un entretien facile et peu coûteux pouvantêtre mis en œuvre par l’utilisateur lui-même. Le beurre de karité, matière non toxique, estconseillé comme lubrifiant pour les pièces qui se frottent. Tous les éléments du dispositif plongésen permanence dans l’eau sont en matières résistantes à la corrosion provoquée par des eaux quisouvent sont légèrement acides en Côte d’ivoire.

Claims

012317 REVENDICATIONS

1. Dispositif d’exhaure de l’eau se trouvant dans un forage, dans un puits ou dans tout autrecontenant, caractérisé en ce qu’il comporte un tuyau île sortie d'eau |Ί| coulissant dans un ressoitprincipal [8] maintenu en place par deux rondelles [5 et II] dont la première [5] est placée au-dessus du ressort principal [8 ] et soudée sur le tuyau de sortie d'eau [4], I.a deuxième rondelle [11] est soudée sur la partie supérieure du tube de guidage [16]. Ce montage permet d’obtenir lemouvement vertical et alternatif en répétant successivement les actions suivantes : appuyer sur lesdeux poignées puis les relâcher.
2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le tuyau de sortie d'eau [4] subissantle mouvement vertical et alternatif le transmet au tuyau de remontée d’eau [27] auquel il estassemblé et en ce que l’ouverture et la fermeture du clapet [29] fixé à la partie inférieure du tuyaude remontée d’eau [27] assure la remontée de l’eau.
3. Dispositif selon la revendication 1 et la revendication 2, caractérisé en ce que l’eau sort par lebec verseur [6] constituée par une partie du tuyau placé en pente descendante par rapport àl’horizontale et terminée par une section de tuyau placée verticalement permettant ainsil’écoulement vertical de l’eau dans un récipient placé en-dessous. Un deuxième bec verseur [6’]peut-être monté sur le tuyau de sortie d’eau [4].
4. Dispositif selon l’une des revendication 1 à 3, caractérisé en ce que l’entrée d’air [1] placée àla partie supérieure du tuyau de sortie d’eau [4] et au dessus de l’entrée du bec verseur [6], facilitel’écoulement de l’eau par celui-ci.
5. Dispositif selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le tube deguidage [16] dont le diamètre intérieur est légèrement supérieur au diamètre extérieur du tuyau desortie de l’eau [4], assure la verticalité du mouvement, empêche tout mouvement latéral et permetà la pompe de pivoter sur elle-même.
6. Dispositif selon l’une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le tube de centrage [13] etl’anneau de fixation [15] renforce la fixation du tube de guidage [16] et assure le centrage dutuyau de remontée d’eau [27] lorsque le dispositif est installé sur un forage.
7. Dispositif selon l’une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le ressort secondaire [19]placé sur la partie inférieure du tuyau de sortie d’eau [4] et maintenu par les deux rondelles [18 et21] permet d’amortir le choc chaque fois que le tuyau de sortie de l’eau [4] termine sonmouvement vers le haut. 7 01231 7
8. Dispositif scion I une des revendienfions I à 7, caniclérisé en ce que le ressort secondaire 1l*>|peut aussi être placé sous la rondelle [ I7| et maintenu par un nianeliou lileté remplaçant larondelle {21] ; la rondelle [ 18] étant supprimée dans ce montage.
9. Dispositif selon l’une des revendications I à 8, caractérisé en ce que le manchon fileté [22]fixé sur le réducteur [23] assure l’assemblage du tuyau de remontée d’eau [27] et du tuyau desortie d’eau [4]. L’écrou [24] fixé sous le réducteur [23] permet de bloquer la colonne d'exhaurepour effectuer facilement le montage ou le démontage de la pompe.
10. Dispositif selon l’une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que l'utilisation d’un raccordtype irrigation [26] assure l’assemblage du tuyau de remontée d’eau [27] à la partie inférieure duréducteur [23] sans risque de rupture.
11. Dispositif selon l’une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que le tuyau de remontéed’eau [27] est d’une seul tenant éliminant ainsi toute perte d’étanchéité. H est en polyéthylène,matière non corrodable et légère, de qualité alimentaire et non complètement rigide permettantfacilement son retrait ou sa mise en place dans le tube d’exploitation [25] d’un forage ou dans unpuits.
12. Dispositif selon l’une des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que le clapet [29] est fixépar un raccord de type irrigation [28] à l’extrémité inférieure du tuyau de remontée d’eau [27],
13. Dispositif selon l’une des revendications de 1 à 12, caractérisé en ce que le tube de protection[9] en PVC forage d’une longueur égale à celle du ressort principal [8] et placé autour de celui-ci, empêche toute éclaboussure d’eau de pénétrer dans le forage, dans le puits ou dans tout autrecontenant.
14. Dispositif selon l’une des revendications 1 à 13, caractérisé en ce que le tube de protection[20] en PVC forage d’une longueur telle qu’il couvre le ressort secondaire [19] empêche toutécoulement d’eau ou de tout autre fluide le long du tuyau de remontée d’eau [27],
15. Dispositif selon l’une des revendications de 1 à 14, caractérisé en ce que la barred’immobilisation [8] permet d’empêcher l’utilisation du dispositif. Les extrémités de celle-ci seplacent contre les deux œillets [3 et 12], l’un soudé sur la plaque de fixation [14] et l’autre sur lebas du tuyau du bec verseur [6], Un cadenas placé sur l’un des deux œillets [3 ou 12] et sur l’unedes extrémités de la barre [8] permet de bloquer le dispositif. K 012317
16. Dispositif selon I une des revendientions de I Λ 15, ciiniclérisé en ee que. après In suppressiondu bec verseur [6], le tuyau de sortie d'eau [4] est prolongé par le tuyau PL [32] connecté en sapartie inférieure sur celui-ci [4[ par le raccord d’irrigation [31] vise sur le filetage [30] permettantainsi à l’eau de remonter vers la cuve par la tête de pompe |36| fixée sur la plaque métallique 1351 5 placée en hauteur .
17. Dispositif selon l’une des revendications de 1 à 16, caractérisé en ce que le tuyau enpolyéthylène [32] est connecté en sa partie supérieure à la partie inferieure de la tète de pompe[36] par le raccord d’irrigation [39],
18. Dispositif selon l’une des revendications de 1 à 17, caractérisé en ce que le tube de guidage 10 [34] traversant la plaque de fixation [35] de la tête de pompe [36] sur une plate-forme placée en hauteur assure la verticalité du mouvement alternatif mis en œuvre par l’utilisateur.
19. Dispositif selon l’une des revendications de 1 à 18, caractérisé en ce que le tuyau souple [40]de remplissage de la cuve est connecté d’un côté sur la sortie d’eau [38] et de l’autre côté surl’entrée [42] de la cuve par deux raccords d’irrigation [39 et 41],
20. Dispositif selon l’une des revendications de 1 à 19, caractérisé en ce que l’entrée [42] de la cuve de stockage de l’eau soit située à une hauteur inférieure à celle de la sortie d’eau [38].
21. Dispositif selon l’une des revendications 1 à 20, caractérisé en ce que l’outil comportant deuxéléments [43 et 44] assurant chacun une fonction différente. Pendant le démontage de la pompe lepremier élément [43] empêche le tuyau de remontée d’eau [27] de tomber dans le forage ou le 20 puits ; le second élément [44] permet d’immobiliser l’écrou [24] et de fixer la pompe sur le tuyaude remontée d’eau [27] et de la démonter. Cet outil est fourni avec chaque pompe.