具有平直的活塞的垂直往复式泵 本发明涉及一种用于从地下抽出流体的垂直往复式泵，如权利要求1所述。
根据使用泵的目的，例如根据水面所在位置的深度及所需的输出，泵可以有许多不同的构造方法。
法国公开文件FR 8809575公开了一种活塞泵，这种活塞泵包括一圆筒形的外壳和一弹性的瓣阀，泵的底部在径向隔板内设置有一孔。该瓣阀被装配到泵的活塞杆上，并通过一螺钉固定。
这种活塞具有易于被砂砾和固体颗粒损坏的缺陷，其中砂砾和固体颗粒在泵送过程中悬浮于水中，并可进入活塞套筒的外壁与管体的内壁之间，其中活塞在管体内滑动。此外，颗粒还可能沉积于活塞下套筒底部的径向部件上。这些沉积可引起泄漏并可增加摩擦。这些现象明显降低了性能。
另外，这种泵不仅易于损坏，而且需要仔细的保养。
在美国公开文件US-A-1,477,381中对一种泵PALM进行了说明，该泵也装配有一活塞，该活塞包括一外部导向套筒和一装配在活塞杆上的瓣阀。圆筒形的外部导向套筒设置有周边密封件，以形成对管体之管壁的支承。
这种非常复杂的活塞尤其易于损坏，而且也不适合于泵送含有颗粒的水，这种情况是上述类型的抽出泵常有的现象。
本发明地目的是克服这些缺陷，创造一种极其简单并且坚固耐用的泵，这种泵可承受被泵送的流体中悬浮物的颗粒，而且易于保养和维修。
为此，本发明涉及一种上述类型的泵，如权利要求1所述。
根据本发明的活塞具有一个优点：设置有平滑、坚固，而且重量轻的托架，该托架具有一个非常小的使水通过的截面。壁之上部的设计可防止颗粒聚集在位于瓣阀下的托架之上部。周边孔的月牙形状保证了在托架与水头之间的相对控制，而不会产生涡流，这样就促进了活动，并降低了驱动泵的所需动力，从而增加了输出。
本发明之活塞的更换简便，因为仅需要将托架和/或阀件安装并固定到活塞杆上。
本发明特别适于小直径尺寸的泵，即安装在相对孤立地点(isolateSpots)上的泵。在另一方面，本发明容许输出流量的任何增加，还缩减了所需的驱动能量。
托架为阀提供了支承，它与收集管壁接触的面积降低到最小。甚至即使颗粒进入托架辐的自由外边缘与收集管之间的空隙中，这些颗粒实际上也不能阻碍所给小尺寸的任何接触表面上的运动。
这种托架提供了非常大的截面，以使水通过。由于实际上辐的表面由平直或弯曲的板制成，因此，使托架与流体之间的相对轴向流动稳定，而且在泵的工作转速下实际无涡流产生，从而使正向输送或反向输送的流量显著增加，不论是用手动的泵还是机械式泵，都允许以更低的驱动力驱动泵。
辐的形状使其能够有效地将载荷传递到壁上，尤其是有效地传递到朝向内壁的外壁和毂盘，以及活塞杆。另一方面，这样可使每一组孔都具有两个辐，从而具有非常大的流体输送截面。
在一种变形中，连接外部组之辐的这种辐与内部组的辐对正。也可以在这两种辐之间相差90°。
用于两个单元或不同单元的对中或未对中的辐之设置的选择明显决定于托架上瓣阀的形状，及该瓣阀是否为一个或多个部件或板的形式。如果瓣阀是由板构成的，那么辐相差90°是有益的，例如阀由四块板组成。因此，每块板都将对应至少一个支撑辐。
一个尤其有利的特征在于：活塞装配有一稳流装置，该装置由毂盘和叶片组成，其中毂盘内安装有活塞杆，叶片呈辐射状装在毂盘上。装配在托架之上或之下的这种稳流装置可有效地导流，并为活塞和泵提供良好的运行和性能。
尽管从毂盘延伸的支撑辐和辐射状叶片可有不同的形状，但对于辐和叶片而言，具有平直或弯曲的形状相对毂盘径向运转比较有利。
托架及活塞稳定装置可被整体制成，例如使用模制的材料。这两个部件也可分别制成，以允许宽范围的形状组合，例如不同长度的稳流元件与一种托架形状的组合。
结合附图，对本发明详细说明如下，其中：
图1为根据本发明之泵的示意图；
图2为根据本发明之第一种构造方法的收集管和活塞的局部剖视图；
图3为一与图2相似的视图，该视图为活塞的一种变形；
图4为使用一种构造方法制成的托架之顶视图；
图5为一与图4相似的顶视图，该视图示出了另一种构造方法；
图6为根据本发明之活塞的另一种变形的平面图，该结构包括一托架和一稳流装置；
图7为根据图6之装置的前视图；
图8为一活塞托架-稳定装置的顶视图；
图9为图8所示的单元之前视图；
图10为一稳定装置的平面图；
图11为图10的前视图；
图12为用于构造托架与稳定装置的另一种方法的平面图；
图13为一图12所示的活塞托架之局部截面的侧视图；
图14为图12的立体视图。
如图1所示，本发明涉及一种垂直的往复泵，即一种可往复运动以泵送流体的泵，所说的流体例如在地下发现的水。泵1设置有一电机2或具有惯性轮的曲柄，通过一未示出的机构3连接到装配有活塞5的活塞杆4上。利用往复移动(箭头C,D)，该活塞杆可在下降到流体面下的管6内滑动。该管的下端装配有一瓣阀，该瓣阀沿泵送的方向打开，并保持管内的水头。该瓣阀未示出。
在顶部，管6设置有一排泄喷嘴7，该喷嘴用于将流体排入容器8。
对于第一种构造方法(图2)而言，活塞5包括一平直的托架51，该托架51设置有孔，如图4和5所示。这种“薄片状”的托架51具有一顶面511和一底面512，这两个表面最好平行。
顶面511装配有一阀52，阀52包括由一个或多个部件组成的弹性膜片。如果由若干个膜片组成，那么这些应该重叠或至少邻接。由于整个活塞5上流体L的作用(返回运动)D，该膜片可被顶推在托架51上，以使活塞气密封并保持上面的流体水头。
另外，当活塞5下移进入流体时，阀52被升高并处于52’处，如图2的左侧所示。然后，水就可以流过托架51上的孔。
装配有托架51和阀52的活塞5通过两个螺纹组件53、54被固定到活塞杆4上，螺纹组件53和54顶压在活塞5的顶面和底面上。
活塞杆4可包括多个部件，以利于装配和撤换。图2示出了一个螺纹套筒41，该活塞杆4带螺纹的两端42、43被拧在螺纹套筒上。
在图4中，托架51包括若干组周边孔。在图4的情况下，设置了两组(E1,E2)周边孔。每组(E1,E2)孔都包括两个月牙形的孔513,514(E1)和515,516(E2)，即沿周边的一半延伸的圆环部分。
孔513、514包括一外壁520和一内壁521或522和523。在孔513、514的端部，壁520、521或522、523通过一辐530、531被连接起来。
这种设置也适用于月牙形的、并沿周边之一半延伸的内部孔515、516，其外壁和内壁分别由外部装置E1的孔的内壁520、523和形成托架之毂盘的壁524、525组成。毂盘上形成的孔526装配在活塞杆4上(图2)。
孔515、516也由连接内壁和外壁的辐532、533限定。这些辐532、533与外部组E1的孔之辐530、531对齐。侧面5301、5302；5311、5312和5321、5322；5331、5332被倒圆，例如为直径等于孔513、514、515、516之宽度的圆弧。这些倒圆的形状促进了壁接受到的载荷(水的压力负荷)向毂盘的传递。
图5所示的托架之变形与图4中托架的区别在于：内部辐532A、533A未相对外部孔513A、514A和内部孔515A、516A的外辐530A、531A对齐。
对于第一种构造方法而言，邻近辐的表面被倒圆。
图4和5所示的托架可通过对板机械加工形成托架的厚度，在托架上钻孔并切削形成孔513、514、515、516和526。也可以通过模压或在与图4和5的托架具有相同截面的型材上，从此按托架所需厚度切削截面成形。
图3示出了活塞5B的一种结构变形。活塞包括一托架51B，该托架与在图4和5示出的上述托架相同或相似。但这种顶面设置有阀52B的托架51B装配有一螺纹套筒55B，以装配活塞杆4之部件的螺纹端部42、43。
在该实施例中，为了固定阀52B示出了一个螺纹环或一限位环56B。
根据图3的变形，套筒55B沿托架51B的一侧或两侧延伸。也可以制造一种带螺纹套筒的托架，该套筒仅向上或向下延伸。螺纹套筒的长度由套筒与活塞杆4的每个螺纹端42、43间所需的螺纹长度限定，目的是传递将由每个活塞向上提的载荷，还传递总的载荷，其中所说的总载荷以在管6中活塞的深度位置来确定。
如图6和7所示，活塞包括一托架10，托架10设置有一阀11。托架10包括一毂盘101，该毂盘用于支撑活塞杆，该活塞杆在图中未示出，而且根据轴XX(图7)的方向定位。辐102从毂盘延伸。在图示的实施例中，这些发散的辐102是径向的，而且间隔45°均匀分布。在托架10与瓣阀11之上，活塞包括一稳流装置12，该装置由一毂盘121和辐射状的叶片122形成。设置有四个间隔90°均匀分布的叶片。
辐102的边缘1021为直的，目的是支撑在收集管1内表面上。这种支撑要求有足够的间隙，以确保顺利滑动。
叶片122最好应该具有沿径向发散的平直表面。其外边缘也是直的，从而如果适用的话可顶着收集管1的内表面上，作为支撑。由于辐和叶片都具有一定的厚度，因此，边缘1021、1221都具有倒圆部分。
图8和9示出了根据本发明之活塞的又一种变形。活塞包括一托架10A，该托架与托架10相似，但具有较多数量的辐1021A。这些发散的辐为径向的、平直的，并且间隔22.5°均匀分布。托架10A还设置有一阀11A，在图中由一直线示意地表示。可采用任何形式的固定方式，以将该阀固定到托架上，例如通过卷边固定到毂盘101A上，或夹持在毂盘101A上。
托架10A装配有一稳流装置12A，该装置与图6和7所示的构造方法相同，即从毂盘121A发散的四个叶片1221A。该单元通过螺纹连接到活塞杆上，图中未示出。
托架10A的辐102A之外边缘1021A、1221A和稳流装置12A的叶片122A也是直的，以实现其支撑在收集管的内表面上，同时存在一定的自由间隙，这些图中未示出。
在图6和8中，虚线表示的圆代表瓣阀11、11A的外部轮廓形状。
图10和11分别为图6和9所示的稳流装置12B的示意图。该稳流装置12B独立于托架。其形状与前面所述的稳流装置相同。该稳流装置12B包括一毂盘121B，该毂盘121用于支承从毂盘辐射出的叶片122B。与前述的情形相同，叶片的外边缘(垂直边缘)为直的。这些边缘被略微倒圆或具有一凹槽，以使其更易于在收集管的内壁上滑动，这在图中也未示出。
图12和14示出了活塞的再一种变形，该活塞包括托架10C，托架10C直接与稳流装置12C接合(图12、14)，或与其分开制造(图13)。托架10C具有四个三角形截面的分支102C，该三角形的顶点向下，以形成一用于阀11C的支承表面的顶面1021C，阀11C包括四个设置于各个部分上的阀瓣，所说的各个部分由稳流装置的叶片122C限定而成。
包括托架10C之辐102C的支承表面如图12所示。在下部的右手部分，该图示出了瓣阀11C，该瓣阀具有一个铰接的侧面，另一侧面为自由的。瓣阀11C的开启和关闭在图13中被示出。
阀的其余部件在图11中未示出，图11仅示出了一般瓣阀的圆形轮廓。
图14示出了图12和13的活塞之形状的立体视图。
在此，应该说明的是：活塞也可仅包括托架10C和瓣阀11C(由一个或多个部件组成)，或由该单元及稳流装置12C组成。
根据本发明，活塞可由各种易于加工或模制的材料制成，例如铝或铝合金。这些部件也可以使用各种工艺由塑料制成，例如模压，或某些部件的挤压成型。