NO873857L - Pumpeanordning, saerlig for aa pumpe vann fra dype broenner. - Google Patents

Description

PUMPEANORDNING, SÆRLIG FOR A PUMPE VANN FRA DYPE BRØNNER

Foreliggende søknad angår en pumpeanordning, særlig for å pumpe vann fra dype brønner, hvor en ved markoverflaten beliggende matepumpeenhet overfører kraft og bevegelse til en leveringspumpeenhet, slik at vann fra et brønnhull under arbeidsslaget løftes til munningen av en leveringsledning som via en trykkventil er forbundet med leveringspumpeenheten, og at vann under returslaget strømmer inn i leveringspumpeenheten gjennom en innløpsledning for brønnvann, som via en sugeventil er forbundet med leveringspumpeenheten.

Dyptvannpumper utgjøres idag oftest av stempelpumper, hvor stempelet er plassert i bunnen av brønnen og forbundet med en ved marknivå anordnet manøvreringsanordning via en trekkstang. Ved dype brønner blir stempelpumper tunge og vanskelige å håndtere, samtidig som transport- og installasjonskostnadene for disse blir store. Videre er det vanskelig å bore helt vertikale hull, slik at stempelpumper enten krever en overdimen-sjonering av hulldiameteren eller en komplisert styring av boret for å sikre at trekkstangen fritt kan utføre en vesentlig vertikal opp- og nedadgående bevegelse. Begge disse foranstalt-ninger er meget kostnadskrevende.

Det er også tidligere kjent å anvende sammentrekkbare og ekspanderbare kammere nedsenket i brønnen, som via trykkledninger er forbundet med påvirkningsorgan anordnet ved grunnivå. US patentskrift 4 008 008 viser en slik pumpe der påvirkningsorganet for et slikt sammentrykkbart og ekspanderbart kammer utgjøres av en matepumpe av stempeltype. Matepumpen må plasseres meget lett tilgjengelig for å tillate utskifting av tetningsorgan og etterfylling av hydraulikkvæske som er lekket ut fra matepumpen. Hydraulikkvæsken som befinner seg i matepumpehuset utsettes derfor i varme klima for en høy temperatur, slik at det er fare for at den avkjøling som væsken utsettes for ved pumping gjør at volumet av væsken minsker så mye at det blir vanskelig å opprettholde arbeidstrykket.

Videre er det kjent å anvende trykkluftpumper og elektrisk drevne pumper i dyptvannpumper. Disse krever imidlertid tilgang til ytre kraftkilder, hvilket kan være ugunstig, særlig ved anvendelse i u-land.

Ettersom vannmangelen er størst i u-land, der grunnvann-nivået ofte ligger langt under markoverflaten, er behovet for dyptvannbrønner størst i disse land. Med tanke på disse lands økonomi er kostnadsfaktoren ofte helt avgjørende for om en brønn skal kunne bygges eller ikke.

For å muliggjøre en billig byggnadskostnad for en dyptvann-brønn skal pumpeanordningskonstruksjonen tillate at borehull av små dimensjoner kan anvendes og at avvik fra en vertikallinje tillates ved boringen.

Videre bør pumpeanordningen kunne drives manuelt dels for at installasjon av ytre kraftkilder og transport av brensel til disse ofte utgjør en uoverkommerlig kostnad og dels for at vedlikehold, reparasjon og ettersyn skal bli minimalt og vedlikeholdspersonale ikke trenger utdannes.

Formålet med foreliggende oppfinnelse er å komme frem til en pumpeanordning som oppfyller alle ovennevnte krav uten å ha de ulemper som manuelt drevne stempelpumper har.

Dette formål oppnås ved en pumpeanordning med de i patentkrav 1 angitte særegne trekk. Ved at drivkraften overføres gjennom en hydraulikkledning blir kravet om vertikali-tet hos borehullet, der pumpeanordningen er installert vesentlig mindre. Videre kan rør av plastmateriale med liten vekt anvendes, hvilket i betydelig grad minsker transportkostnadene sammenliknet med konvensjonelle stempelpumper.

Kamrene i matepumpe- og leveringspumpeenheten utgjøres av belgsylindre, hvilket avstedkommer et helt lukket hydraulikksystem, hvilket gir en pumpeanordning som ikke behøver påfylles, hvorved matepumpen kan plasseres beskyttet under grunnivå.

Ovennevnte og andre fordeler og særegne trekk ved oppfinnelsen vil fremgå av følgende detaljerte beskrivelse av foretrukne utføringsformer av oppfinnelsen med henvisning til vedlagte tegninger, hvor: Fig. 1 viser et skjematisk riss, delvis i tverrsnitt, av en første utføringsform av pumpeanordningen ifølge oppfinnelsen,

fig. 2 viser i gjennomskjæring leveringspumpeenheten ifølge en andre utføringsform av oppfinnelsen,

fig. 3 viser i gjennomskjæring leveringspumpen ifølge en tredje utføringsform av oppfinnelsen,

fig. 4-6 viser i gjennomskjæring leveringspumpeenheten ifølge ytterligere utføringsformer av oppfinnelsen, idet fig. 4 og 5 også omfatter horisontale tverrsnitt, og

fig. 7 viser i gjennomskjæring en utforming av en fjæranordning som er hensiktsmessig å anvende ved en pumpeanordning ifølge fig. 1.

I fig. 1 vises skjematisk pumpeanordningen ifølge oppfinnelsen omgitt av et brønnrør 1. Pumpeanordningen omfatter en matepumpeenhet 2, en leveringspumpeenhet 3, en hydraulikkledning 4 som forbinder disse enheter og en leveringsledning 5.

Matepumpeenhetens viktigste komponent utgjøres av et sammentrykkbart og utvidbart kammer 6 som består av en belgsylinder med stive endevegger. Denne er i sin øvre ende forbundet med en ikke nærmere vist manøvreringsmekanisme som ved aktivering gir denne ende en opp- og nedadgående bevegelse. Denne manøvreringsmekanisme kan være av hvilken som helst hensiktsmessig art og utgjør i seg selv ingen del av foreliggende oppfinnelse. Med tanke på pumpeanordningens påtenkte anvendelsesområde foretrekkes imidlertid en manuelt drevet mekanisme som fra vedlikeholdssynspunkt bør være av enkel konstruksjon og eksempelvis kan utgjøres av et hevarmmanøvrert tannhjul 14 som driver en tannstang 15.

Belgsylinderens 6 nedre ende er fast festet i matepumpeenheten 2 og dens bunnflate omfatter en åpning som munner ut i hydraulikkledningens 4 øvre ende som er forbundet med matepumpeenheten.

Også leveringspumpeenheten 3, som er plassert nær brønnens bunn, omfatter et sammentrykkbart og utvidbart kammer 7 som utgjøres av en belgsylinder og som i sin øvre ende er forbundet med nedre ende av hydraulikkledningen 4. Belgsylinderen 7 er innesluttet i et pumpehus 8 som omfatter tilkoplingsåpninger for hydraulikkledningen 4, leveringsledningen 5 og en innløps-ledning for brønnvann. Den øvre stive endevegg hos belgsylinderen er fast forbundet med pumpehuset 8 via en rørstuss for at leveringsledningsåpningen skal kunne anordnes i pumpehusets øvre endevegg. Denne plassering av leveringsledningsåpningen muliggjør at plassbehovet i tverretning hos pumpeanordningen bare i noen grad overstiger diameteren hos belgsylinderen 7.

All annen plassering av leveringsledningsåpningen fører til at leveringsledningen kommer til å inneholde en del som har en utstrekning utenfor pumpehusets tverrdimensjoner.

Mellom bunnveggene til belgsylinderen 7 henholdsvis huset

8 er en returfjær 9 anordnet. Pumpeanordningen virker på følgende måte. Under arbeidsslaget sammentrykkes belgsylinderen 6 ved aktivering av manøvreringsmekanismen. Ettersom belgsylind-rene 6, 7 sammen med hydraulikkledningen 4 danner et lukket hydraulikksystem, vil volumminskingen i belgsylinderen 6 som følge av dens sammentrykning komme til å motsvares av en like stor volumøking, dvs. en utvidelse, av belgsylinderen 7. Dette medfører en kompresjon av returfjæren 9 samt en trykkøking i pumpehuset, hvilket fører til at en trykkventil 10, som er anordnet i leveringsledningen i nærheten av dens tilkopling til pumpehuset, åpnes. Samtidig trykkes et vannvolum, som er like stort som belgsylinderens 7 volumøking, ut av pumpehuset og inn i leveringsledningen.

Under returslaget sammentrykkes belgsylinderen 7 ved hjelp av returfjæren 9, og den av belgsylinderens volumminsking frembrakte trykksenking i pumpehuset medfører at trykkventilen 10 lukkes og en sugeventil 11, som er plassert i innløpsledningen for brønnvann, åpnes. Brønnvann strømmer således inn i pumpehuset i takt med sammentrykkingen av belgsylinderen 7. Etter at sammentrykkingen av belgsylinderen 7 har skjedd, påbegynnes et nytt arbeidsslag osv. inntil ønsket mengde brønnvann er levert.

Returfjæren 9 ifølge oppfinnelsen er nødvendig for at pumpeanordningen skal virke, ettersom man med undertrykk ikke kan løfte en vannsøyle som er lenger enn 10 m uten at denne brister. For å kompensere for tyngden av væskesøylen i hydraulikkledningen må trykkfjæren 9 ha en viss forspenning for at belgsylinderen 7 skal kunne sammentrykkes maksimalt. En likevektsbetraktning ved maksimalt sammentrykt stilling av belgsylinderen 7 gir med vann som hydraulikkvæske følgende formel for returfjærens 9 forspenning:

der Fo = forspenning av returfjæren 9

P = væsketetthet

g = tyngdens aksellerasjon

A7 = leveringspumpeenhetens kammers 7 bunnareal

tu = høyden av hydraulikkledning

hb = brønnvannivå i forhold til brønnbunnen.

Under arbeidsslaget komprimeres returfjæren 9 utover den

av forspenningen betingete kompresjon. Ettersom den øvre belgsylinder 6 vesentlig er ubelastet av ytre krefter, innsees at den ytterligere fjærkraft på grunn av kompresjon av fjæren 9 utover forspenning Fo strengt tatt ikke er nødvendig for at fjæren 9 skal kunne utføre nødvendig arbeid under returslaget. Man søker derfor å utnytte en fjær som innen slaglengdeområdet for belgsylinderen 7 har en karakteristikk som gir så liten fjærkraft som mulig utover forspenningen Fo.

I fig. 2 - 6 er de deler som tilsvarer liknende deler i pumpeanordningen ifølge fig. 1 gitt tilsvarende henvisnings-betegnelser med et hundretall foran.

I fig. 2 vises en leveringspumpeenhet som hovedsakelig adskiller seg fra tilsvarende enhet i fig. 1 ved at returfjæren 9 er utskiftet med en trekkfjær 109. Dette innebærer at husets 108 aksielle lengde er minsket med det rom en returfjær av trykkfjærtype ville ha opptatt i komprimert tilstand.

I fig. 3 vises en tredje utføringsform av oppfinnelsen. Leveringspumpeenheten 203 omfatter i denne utføringsform et i det vesentlige radielt ekspanderbart og sammentrykkbart kammer 207 som utgjøres av en belgsylinder 220. Denne belgsylinder består av en slangeformet hoveddel 221 hvis ender 224, 225 er fast forbundet med respektive sidekant hos to plateformete holderelementer 222 hhv. 223, som i sin tur er fast forbundet med topp- hhv. hunndelene hos huset 208. Diameteren til de skiveformete holderelementer er større enn diameteren til den slangeformete hoveddel 221 og de mellom de med holderelementene fast forbundne ender 224, 225 og tilstøtende deler av belgsylinderens hoveddel 221 beliggende endeforbindelsesdeler 226, 227 ligger i belgsylinderens i fig. 3 viste ubelastete tilstand an mot holderelementenes endeflater og strekker seg vinkelrett på hoveddelens 221 lengderetning.

Som tidligere nevnt omfatter leveringspumpeenheten også en returfjær. I utføringsformen ifølge fig. 3 utgjøres denne av den gummifjær i form av én eller flere gummiplater 228, som på hensiktsmessig måte, eksempelvis ved vulkanisering, er festet til belgsylinderens 220 slangeformete hoveddel 221. I den viste utførelse er gummiplatene festet på innsiden av belgsylinderen, men det er selvsagt mulig også å feste platen på utsiden.

Slangekroppen som inngår i belgsylinderen er i denne utføringsform fremstilt av elastisk materiale, f.eks. armert gummi. Strengt tatt skulle den slangeformete kroppen i seg selv da kunne utgjøre returfjær og forspenningen oppnås ved at den slangeformete kroppen fra spenningsløs stilling, dvs. med en form ifølge fig. 3, utvides noe på grunn av trykket som dannes av væskesøylen i hydraulikkledningen 204, til den ubelastete stilling i leveringspumpeenheten. Ettersom endeforbindelsesdelene 226, 227 imidlertid bare gir liten utvidelsesmotstand behøves bare en liten trykkpåvirkning for å forårsake en forholdsvis stor volumøking hos en slangekropp 221 uten påførte gummifjærer ved at slangekroppen da inntar en timeglass-liknende form, hvilket bare kan oppnås ved utbøyning av slangekroppens ender uten at materialet i denne kropp utvides i vesentlig grad. Det tilgjengelige volum for arbeidsslagets ekspansjon kan med en slik utførelse bli altfor liten.

Ved å anordne en forspent gummiplate eller forspente gummiplater 228 på slangekroppen, hvilke plater strekker seg langs hoveddelens 221 hele lengde og er jevnt fordelt langs omkretsen av hoveddelen 221, kan en jevn utvidelsesmotstand oppnås hos belgsylinderen ved at bøyemotstanden ved den med gummiplatene 228 avstivete hoveddel 221 i belgsylinderen blir større enn endeforbindelsesdelenes 226, 227 opprullingsmotstand. Kammerets 207 ekspansjon vil følgelig i det vesentlige skje ved hjelp av radiell utvidelse av slangekroppens hoveddel 221 med innfestete gummiplater 228.

Ved hensiktsmessig armering av gummiplatene 228 er det forholdsvis enkelt å avstedkomme en valgfri bøyningsmotstand hos disse uten at utvidelsesmotstanden i radialretningøkes. Selvsagt kan på samme måte valgfri bøyningsmotstand hos den slangeformete hoveddel 221 oppnås, men ettersom hele slangekroppen inklusive endeforbindelsesdelene 226, 227 skal fremstilles i ett stykke, er det av fremstillingstekniske grunner uhensikts-messig å utforme slangekroppen med en inhomogen armering.

I den i fig. 3 viste utføringsform er tre gummiplater 228 anordnet jevnt fordelt om hoveddelens 221 omkrets, men gummifjæren ifølge oppfinnelsen kan også utgjøres av en enkelt plate som strekker seg rundt hele hoveddelens 221 omkrets, eller av hvilket som helst antall jevnt fordelte plater.

En vesentlig oppgave for gummifjæren i leveringspumpeenheten ifølge oppfinnelsen er, foruten å fremskaffe en forspenning som tilsvarer kraften Fo ved returfjæren 9, å sørge for at slangekroppen i ubelastet tilstand har den i fig. 3 viste form. Nøyaktig hvordan ekspansjonen av kammeret 207 skjer under arbeidsslaget til den endelig stilling er i denne sammenheng uvesentlig. Derimot er det vesentlig at kammeret 207 i den endelige stilling opptar et så stort volum som mulig. For at opprullingsmotstanden til endeforbindelsesdelene 226, 227 ikke skal øke altfor mye slik at deformasjonsmotstandsdelen ved opprullingsmotstanden forhindrer full ekspansjon av kammeret 207 ved at dette får en ballongliknende form i sin endelige ekspanderende stilling, ved hvilken form endene 224, 225

hindrer utvidelse av delene 226, 227, er det hensiktsmessig å påse at kammerets ekspansjon skjer ved at endene av hoveddelen 221 først når frem til husets 208 sidevegg. Derved tillates en fortsatt ekspansjon av hoveddelens øvrige deler ved at endelukke-delene 226, 227 uten motstandsøking kan deformeres og utvides inn i det ringformete rom mellom endene 224, 225 og husets 208 sidevegg.

Det kan således være hensiktsmessig å frembringe ønsket ekspansjonsforløp ved å utforme den slangeformete hoveddel 221 med lokalt forskjellig bøyningsmotstand eller fjærkarakteristika. Dette kan f.eks. oppnås ved istedenfor plater å la gummifjærene utgjøres av bånd med ulike egenskaper, som strekker seg i omkretsretning av hoveddelen 221 og som er jevnt fordelt langs lengden av hoveddelen.

I denne sammenheng skal påpekes at dersom platens eller platenes 228 bøyningsmotstand har passende størrelse vil det ønskete ekspansjonsforløp likevel kunne oppnås ettersom den opprinnelige utvidelse av kammeret 207 fra ubelastet tilstand skjer hos den lettest utvidbare del, dvs. endeforbindelsesdelene 226, 227, hvilket forårsaker en bøyning og ekspansjon av hoveddelen 221 med plater 228 med begynnelse i de endepartier som er forbundet med delene 226, 227.

Også andre utførelser av leveringspumpeenhetens returfjær enn de beskrevne kan tenkes. F.eks. kan man tenke seg å

utnytte element av den type som utgjøres av to motsatt rettete, diagonalt forløpende gummibånd som forenes i sitt skjæringspunkt.

Det er heller ikke nødvendig å utforme slangekroppen av fjærende materiale. Den i fig. 3 viste form ved slangekroppen 221 kan oppnås ved bøyning av en bøyelig slangekropp og oppviklingen av slangekroppen skjer da bare mot virkningen av kraften fra gummifjærene. Ved en slik utforming kan det være hensiktsmessig å omgi slangekroppen med en perforert sylinder 230 som bestemmer slangekroppens sluttstilling og som er vist i venstre del av fig. 3. Derved forhindres i hovedsaken at store strekkspenninger oppstår på slangekroppen uansett hvilket arbeidstrykk som pålegges, hvilket kan være en fordel ved visse anvendelser.

I høyre del av fig. 3 vises to holderringer 231 som har en hensiktsmessig utforming for å begrense utvidelsen av endeforbindelsesdelene 226, 227 i den endelige ekspanderte stilling. Ettersom utvidelsen av disse deler skjer i det vesentlige bare ved at delene forflyttes utad-nedad-oppad uten at materialet i disse deler utsettes for noen større strekkspenning vil slangekroppens ender 224, 225 være stort sett ubelastet under kammerets ekspansjonsforløp og med holderringene 231 oppnås at ingen skjærspenninger oppstår i endene 224, 225 i slangekroppens endelige ekspanderte stilling.

Fig. 4 viser en ytterligere utføringsform av en leveringspumpeenhet ifølge oppfinnelsen. I denne utføringsform er matepumpeenheten forbundet med det ringformete kammer 307 som begrenses av veggen til huset 308 og belgsylinderen 320,

hvorved pumpingen avstedkommes ved minsking av det sentrale,

sylindriske rom i slangekroppen 321, hvilken minsking forårsakes av ekspansjon av det ringformete kammer 307. Denne ekspansjon motvirkes av rundt omkretsen av slangekroppen 321 anordnete, radialt utstikkende fjærer 328 som fortrinnsvis er av gummimateriale. Som vist med strek-prikkete linjer i det horisontale tverrsnitt i fig. 4 vil slangekroppen, i kammerets 307 ubelastete stilling, dvs. når trykket i dette kammer bare balanserer hydraulikkfluidsøylen i hydraulikkledningen mellom mate- og leveringspumpeenheten, i avsnittet mellom de i omkretsretning adskilte fjærer 328 være noe utvidet. Videre vil slangekroppen i helt ekspandert stilling ha timeglassform. Begge disse egenskaper begrenser mulig ekspansjonsvolum i kammeret 307 i forhold til den likeformete radielle utvidelse ifølge det i fig. 3 viste utføringseksempel, slik at en leveringspumpeenhet 303 får større dimensjoner enn en enhet 203 for samme slagvolum.

I utføringsformen ifølge fig. 5 utgjøres kammeret 407 som er forbundet med matepumpeenheten av slangekroppens indre.

Også i denne utføringsform har returfjærene radiell utstrekning. Belgens 420 endeforbindelsesdeler er til forskjell fra det i

fig. 3 viste eksempel også fast forbundet med holderelementenes horisontale deler, slik at ingen fare for timeglassform i den ubelastete stilling av belgen 420 vil foreligge. I utvidet stilling vil belgen derfor få ballongliknende form. I fig. 5 utgjøres fjærene av to gummiplater som krysser hverandre i slangekroppens midte. Dette utgjør en fra fremstillingssynspunkt fordelaktig utføringsform, ettersom slangeelement og fjærer kan fremstilles i ett stykke. Selvsagt kan returfjæren utformes med flere enn de to viste gummiplater.

Som tidligere nevnt i beskrivelsen skal fjærene prinsippielt bare balansere trykket av hydraulikkfluidsøylen i hydraulikkledningen mellom matepumpeenhet og leveringspumpeenhet. Dette blir viktigere jo dypere brønnen er på grunn av de store fjærkrefter som det ellers kan bli nødvendig å overvinne. Fig. 6 viser en utføringsform som er særlig fordelaktig fra dette synspunkt.

I denne utføringsform utgjøres returfjærene av friksjonsløse bladfjærer 528, som fortrinnsvis er fremstilt av beryllium. Disse fjærer er i sin hoveddel festet i slangekroppen 521 og endene av fjærene når frem til husets 508 innervegg. Disse ender er styrt i radielt utstikkende styreplatepar 532 hos huset, hvorav den ene plate i et slikt styreplatepar er vist i fig. 6. Ved ekspansjon av kammeret 507 vil disse fjærer bli deformert bare ved at deres krumning minsker, hvilket innebærer at fjærendene glir mot husveggen i sine styreplatepar 532. Fjærenes deformasjonsmotstand vil stort sett være konstant under hele ekspansjonsforløpet for kammeret 507, slik at pumpingen kan skje med en kraft som bare såvidt overstiger forspenningskraften. Et flertall bladfjærer 528 kan plasseres rundt omkretsen av slangekroppen 521 uten i noen større grad å påvirke tilgjengelig slagvolum, hvilket gjør at slangekroppen i dette tilfelle med fordel kan fremstilles av et ikke-elastisk, men bøyelig materiale, slik at heller ikke slangekroppen oppviser noen utvidelsesmotstand.

I de i fig. 3-6 viste utføringsformer er leveringspumpeenheten dimensjonert for en enkelt dybde, mens den i fig. 2 viste pumpeenhet kan benyttes ved ulike dybder ved å erstatte fjæren 109 med en annen fjær med hensiktsmessig karakteristikk.

Fig. 7 viser en fjæranordning 9 som er spesielt hensiktsmessig å anvende sammen med en belgsylinder 7 for borehull hvis dybde man ikke kjenner ved fremstillingen av pumpen ifølge oppfinnelsen. Fjæranordningen 9 omfatter et fjærhus 901 som utgjøres av en sylinderkropp med lukket bunn, hvis øvre, åpne ende er gjenget. Fra sentrum av husets 901 bunn rager en styrepinne 902 vertikalt oppad, på hvilken et styrerør 903 er glidbart styrt. Styrerørets øvre ende er forbundet med bunnen av belgsylinderen 7. I sin undre ende har styrerøret en radiell, ringformet flens 904. Mellom styrerørets undre ende og husbunnen er distanseringer 905 og tallerkenfjærer 906 anordnet på en slik måte at tallerkenfjærene trykker med ønsket forspenningskraft mot ringflensen 904. Det vil således være klart at ved hensiktsmessig valg av antall og stablingsmåte for tallerkenfjærene samt antall distansebrikker kan forspennings-kraf ten varieres innenfor forholdsvis vide grenser. Husets 901 øvre, åpne ende lukkes av en propp 907 som inneholder en utsparing for gjennomgang av styrepinnen 902 og styrerøret 903. Videre er fjærhusets indre avtettet mot omgivelsene ved hjelp av en belgtetning 908 og en støtdempende ring 909 av elastisk materiale er anordnet på undersiden av proppen 907. Det av styrerøret 903 begrensete rom over styrepinnen 902 er på hensiktsmessig måte ventilert, dvs. dette rom kommuniserer med husets 901 indre f.eks. gjennom en kanal i styrepinnen.

En stor fordel med utførelsen ifølge fig. 7 er at den nøyaktige styring av belgsylinderens 7 bunnflates bevegelse,

som sikres av styrepinnen 902 og styrerøret 903, tillater at en belgsylinder med slaglengde kan anvendes, f.eks. en belgsylinder av rullmembrantype, hvilket er særlig viktig ved borehull med meget liten diameter for oppnåelse av en tilstrekkelig stor volumstrømning, ved at fjærhuset og styrerøret er avtettet mot omgivelsene kan videre ikke rustfritt materiale anvendes for fjærer og belgstyring og en éngangsvedlikeholdssmøring, f.eks. med molybdendisulfid, forblir virksom i lang tid, hvilket gir en meget liten friksjonsinnvirkning under driften.

Fjærpakkens forspenning som er gitt av formen ifølge figuren, kan minskes ved at proppen 907 gjenges ut en smule under forutsetning av at belgsylinderen 7 tillater tilsvarende oppad-forskyvning av styrerørets 903 øvre ende. Dette forhold kan utnyttes for å avstedkomme en fininnstillingsmulighet for forspenningen ved å utforme huset vertikalt forskyvbart og gjengeforbindelsen mellom hus og propp virksom for en forholdsvis stor forskyvbarhet av proppen i forhold til huset.

Ved å benytte tallerkenfjærer kan forspenningskraften således enkelt varieres for ulike dybder. Videre er en slik fjærpakke mye kortere enn hva en skruefjær med tilsvarende forspenning ville være, hvilket ut fra håndteringssynspunkt er en stor fordel. Endelig er fjærpakken ifølge oppfinnelsen beskyttet mot ytre påvirkning, dvs. fra det i mange tilfeller aggresivt virkende brønnvann, slik at den har lang levetid, hvilket er et vesentlig særtrekk ved den tenkte anvendelse.

Et flertall modifiseringer er tenkbare innenfor rammen av oppfinnelsen. Oppfinnelsen omfang skal derfor bare begrenses av innholdet av vedlagte krav.

Claims (10)

1. Pumpeanordning, særlig for å pumpe vann gjennom dype brø nner, hvor en ved markoverflaten beliggende matepumpeenhet (2) overfører kraft og bevegelse til en leveringspumpeenhet (3) , slik at vann under arbeidsslaget lø ftes gjennom en leveringsledning (5) som via en trykkventil (10) er forbundet med leveringspumpeenheten (3), og at vann under returslaget strømmer inn i leveringspumpeenheten gjennom en innløpsledning for brø nnvann, som via en sugeventil (11) er forbundet med leveringspumpeenheten, karakterisert ved at et sammentrykkbart og ekspanderbart kammer (6) i matepumpeenheten (2) er forbundet med et likeledes sammentrykkbart og ekspanderbart kammer (7) i leveringspumpeenheten (3) gjennom en hydraulikkledning (4), at de to kammere (6, 7) og hydraulikkledningen (4) sammen danner et lukket hydraulikksystem, og at en returfjær (9) er anordnet for å støtte leveringspumpeenhetens kammers (7) sammentrykning under returslaget.

2. Pumpeanordning ifølge krav 1, karakterisert ved at returfjæren (9) har en forspenning (Fo) som i det minste balanserer tyngden av en væskesøyle i hydraulikkledningen (4) .

3. Pumpeanordning ifølge krav 2, karakterisert ved at returfjærens (9) forspenning (Fo) bestemmes av følgende formel:

hvor p = væsketetthet g = tyngdens aksellerasjon hu = høyden av hydraulikkledningen hb = nivåforskjell mellom bunnen av leveringspumpeenhetens kammer og vannivået i brønnen A7 = leveringspumpeenhetens kammers bunnareal.

4. Pumpeanordning ifølge krav 3, karakterisert ved at kamrene (207, 307) i leveringspumpeenheten (203,

303) utgjøres av en bare i radiell retning utvidbar belgsylinder.

5. Pumpeanordning ifølge krav 4, karakterisert ved at belgsylinderen (220, 320) utgjøres av en slangeformet kropp (221, 321) av bøyelig materiale, fortrinnsvis av armert gummimateriale, hvis ender (224, 225, 324, 325) er fast forbundet med fra huset utstikkende skiveformete holderelement (222, 223, 322, 323) hvis diametere overstiger diameteren til slangekroppens hoveddel i belgsylinderens ubelastete tilstand, dvs. når belgsylinderen bare belastes av væskesø ylen i hydraulikkledningen, og at slangekroppens hoveddel (221, 321) er forbundet med endedelene ved hjelp av endeforbindelsesdeler (226, 227, 326, 327) som i belgsylinderens ubelastete tilstand ligger an mot holderelementenes endeflater og strekker seg vinkelrett på slangekroppens hoveddel, og at returfjæren for leveringspumpeenhetens kammer utgjø res av gummifjærer (228) som er fast forbundet med slangekroppen (221) .

6. Pumpeanordning ifølge krav 5, karakterisert ved at gummifjærene utgjø res av gummiplater som er jevnt fordelt rundt slangekroppens periferi og som strekker seg langs hele lengden av slangekroppens hoveddel (221), eller av horisontalt anordnete bånd med en utstrekning som er mindre enn slangekroppens omkrets i dens ubelastete tilstand og som er jevnt fordelt i omkretsretning og høyderetning.

7. Pumpeanordning ifølge krav 5, karakterisert ved at returfjæren for leveringspumpeenhetens kammer (307) utgjøres av rundt slangekroppens (321) periferi jevnt fordelte fjærer (328) som er fast forbundet med leveringspumpeenhetens (303) sidevegg (308) såvel som med slangekroppen.

8. Pumpeanordning ifølge krav 7, karakterisert ved at returfjæren for leveringspumpeenhetens kammer (407) utgjøres av fjærplater (4028) som strekker seg diametralt fra den ene side av den slangeformete kroppen (421) til den andre siden og hvis ender er fast forbundet med den slangeformete kroppens innervegg, idet platene (428) er fremstilt i ett stykke og forbundet med hverandre langs den slangeformete kroppens midtakse.

9. Pumpeanordning ifølge krav 4, karakterisert ved at returfjæren for leveringspumpeenhetens kammer (507) utgjøres av halvmåneformete bladfjærer (528), fortrinnsvis av gummimateriale, som strekker seg radielt mellom den slangeformete kroppen (521) og husets (508) innervegg og hvis ender ligger an mot denne innervegg og er fritt bevegelige i aksialretning i forhold til denne, at den slangeformete kroppen (521) i ubelastet tilstand er timeglassformet i rommet mellom holderelementene (522, 523) og at bladfjærene er fast forbundet med den slangeformete kroppen i dennes timeglassformete del.

10. Pumpeanordning ifølge krav 3, karakterisert ved at returfjæren (9) består av en i et fjærhus (901) anordnet stabel av tallerkenfjærer (906) som trykker mot ett med belgsylinderens (7) bunn forbundet organ (903) med en forspenningskraft som er varierbar gjennom en variasjon av antall fjærer i stabelen og variasjon av stabelhø yden ved hjelp av distansebrikker (905).