DE2507792B2

DE2507792B2 - Doppeltwirkende Handluftpumpe

Info

Publication number: DE2507792B2
Application number: DE2507792A
Authority: DE
Inventors: Chester H. Elgin Ill. Wickenberg
Original assignee: DAHLTRON CORP OAK BROOK ILL US
Current assignee: DAHLTRON CORP OAK BROOK ILL US
Priority date: 1974-02-22
Filing date: 1975-02-22
Publication date: 1981-05-21
Also published as: FR2262207B1; FR2262207A1; IT1029762B; JPS50119314A; SE7501397L; DE2507792A1; AU7841475A; CA1039696A; GB1479993A; DE2507792C3

Description

Die Erfindung betrifft eine doppeltwirkende Handluftpumpe mit einem Kolben, der einen Zylinder in eine erste und eine zweite, jeweils über ein Rückschlagventil mit nur ein Einströmen von Luft zulassender Durchlaßrichtung mit dem Außenraum in Verbindung stehende Kammer unterteilt, und mit einer hohlen Kolbenstange, die über ein Wechselventil im Kolben abwechselnd eine der beiden Kammern im Zylinder mit einem aufzublasenden Gegenstand verbindet.

Eine Pumpe dieser Art ist in der DE-OS 17 03 474 beschrieben, und ähnlich aufgebaute Pumpen sind auch aus der FR-PS 20 32 807 und der DE-PS 8 78 834 bekannt. Von diesen bekannten Pumpen ist allein die nach der FR-PS 20 32 807 auf eine Messung des erzeugten Druckes in dem angeschlossenen aufzublasenden Gegenstand eingerichtet, indem am Ausgangsanschluß der Pumpe ein Zweigstutzen vorgesehen ist, auf den ein Manometer aufgeschraubt ist. Dieses Manometer ist in Form einer Federdose ausgebildet und stellt ein gesondertes und am eigentlichen Pumpvorgang nicht beteiligtes Bauteil dar, das die Herstellungskosten für die Pumpe erhöht. Insoweit liegen die gleichen Verhältnisse vor wie bei einer aus der DE-PS 5 23 682 bekannten einfachwirkenden Luftpumpe, bei der durch den im Pumpenzylinder herrschenden Innendruck entgegen der Kraft einer zusätzlichen Feder ein mit einer Skala versehenes Meßröhrchen aus dem Pumpenzylinder herausgedrückt wird, so daß an der Skala der im Pumpenzylinder herrschende Druck abgelesen werden kann.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Luftpumpe der eingangs erwähnten Art so auszubilden, daß sie eine Messung des in dem angeschlossenen aufzublasenden Gegenstand herrschenden Luftdruckes ohne eine vorherige Auftrennung der Verbindung zwischen der Pumpe und dem aufzublasenden Gegenstand und ohne die Anordnung zusätzlicher Meßeinrichtungen nach Art eines Federmanometers gestattet

Die gestellte Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß eine der beiden Kammern im Zylinder über einen Drosselkanal in ständiger Verbindung mit dem Inneren der Kolbenstange steht und daß die Außenwand des Zylinders in einem in dessen Längsrichtung verlaufenden Teilbereich aus transparentem Material besteht und im Anschluß daran in Längsrichtung des Zylinders mit gegenseitigem Abstand aufeinanderfolgende Anzeigemarken für eine Anzeige der Stellung des Kolbens im Zylinder trägt

Die Erfindung bedient sich also unter Vermeidung zusätzlicher mechanischer Federelemente für die Luftdruckmessung eines dafür aus der GB-PS 11 494 aus dem Jahre 1911 bekannten Prinzips, nach dem der zu messende Luftdruck einen Kolben in einem einseitig abgeschlossenen Rohr verschiebt und die jenseits des Kolbens eingeschlossene Luftsäule so lange komprimiert, bis Druckgleichgewicht herrscht, wobei dann der sich einstellende Gleichgewichtsdruck an einer außen auf dem mit transparenten Wänden ausgeführten Rohr angebrachten Skala abgelesen werden kann. Die Anwendung dieses Prinzips für die Luftdruckmessung im Rahmen der Erfindung erfolgt in der Weise, daß für die Luft im aufzublasendenden Gegenstand über die hohle Kolbenstange und den anschließenden Drosselkanal ein ständig geöffneter Strömungsweg in die eine Kammer im Zylinder geschaffen wird, über den diese komprimierte Luft den Kolben im Zylinder entlang der Folge der Anzeigemarken verschieben kann. Auf diese Weise nimmt der Kolben im Zylinder nach seiner vorherigen Verschiebung bis zum äußeren Ende der mit der Kolbenstange verbundenen Kammer und anschließender Freigabe von Kolben und Zylinder zu freier gegenseitiger Verschiebung eine Stellung ein, die eine Anzeige für den im aufzublasenden Gegenstand herrschenden Luftdruck liefert.

Dabei kann der Kolben nach dem Vorbild der FR-PS 13 33 371 mit einem an der Zylinderwandung anliegenden Dichtungsring ausgerüstet sein, der dann mit den Anzeigemarken auf dem Zylinder für die Anzeige der Stellung des Kolbens im Zylinder zusammenwirkt.

Die erfindungsgemäße Ausbildung der Luftpumpe schafft somit ohne nennenswerten zusätzlichen Aufwand die Möglichkeit einer Kontrolle des durch die Betätigung der Pumpe in dem aufzublasenden Gegenstand erzeugten Luftdruckes, ohne daß dazu die so Verbindung dieses Gegenstandes mit der Pumpe gelöst zu werden braucht. Besonders zweckmäßig ist dabei eines Weiterbildung der Erfindung in der Weise, daß der Kolben und die Kolbenstange durch ein Schraubgewinde miteinander verbunden sind, wobei der Gewindegang den Drosselkanal bildet. Für die Ausbildung des Drosselkanals genügt in diesem Falle ein bloßes Abrunden oder Abklappen der Gewindescheitel am Kolben oder an der Kolbenstange.

In der Zeichnung ist die Erfindung anhand zweier bevorzugter Ausführungsbeispiele veranschaulicht, es zeigt

F i g. 1 eine Teildarstellung für ein erstes Ausführungsbeispiel in Seitenansicht,

Fig. 2 die Pumpe von Fig. 1 in einem axialen Längsschnitt mit in Transportstellung befindlichem Schlauch,

F i g. 3 einen Ausschnitt aus der in F i g. 1 gezeigten Pumpe mit zur Aufpumpstellung herausgezogenem

Schlauch,

Fig.4 einen Fig.3 entsprechenden Ausschnitt der Pumpe von Fig. 1 mit zur Druckablaßstellung ieilweise zurückgezogenem Schlauch,

Fig.5 einen in größerem Maßstab gehaltenen Ausschnitt aus einem Ende des Zylinders der Pumpe von Fig. 1,

F i g. 6 einen ebenfalls in größerem Maßstab gehaltenen Ausschnitt aus dem Zylinder der Pumpe von F i g. 1 mit dem in diesem Zylinder geführten Kolben,

F i g. 7 «men in nochmals größerem Maßstab gehaltenen Ausschnitt aus der Darstellung in F i g. 6 zur Veranschaulichung der Verbindung zwischen dem Inneren der Kolbenstange und der einen Kammer im Zylinder,

Fig.8 einen in größerem Maßstab gehaltenen Ausschnitt aus dem zweiten Ende des Zylinders der Pumpe von F ig. 1,

Fig.9 und 10 Teildarstellungen für ein zweites Ausführungsbeispiel mit größeren Abmessungen in einem axialen Längsschnitt bzw. in einer Seitenansicht.

Obgleich die dargestellten Pumpen gewünschtenfalls zum Aufblasen beliebiger aufblasbarer Gegenstände verwendet werden können, eignen sie sich doch in besonderem Maße zum Aufpumpen von Fahrzeugreifen. Dabei ist die Ausführungsform nach F i g. 1 bis 8 speziell zum Aufpumpen der Reifen kleinerer Fahrzeuge wie Fahrräder bestimmt, während die in F i g. 9 und 10 dargestellte Pumpe auch zum Aufpumpen der Reifen größerer Fahrzeuge wie Automobile dienen kann. Es sei jedoch nochmals betont, daß sich beide Pumpen bei Ausstattung mit entsprechenden Anschlußstücken auch zum Aufpumpen beliebiger anderer aufblasbarer Gegenstände verwenden lassen.

Die in F i g. 1 und 2 insgesamt dargestellte Pumpe 20 ist als Handpumpe ausgebildet, und sie besitzt einen langgestreckten und hohl ausgeführten Zylinder 22 und zur Erleichterung ihrer Handhabung und Betätigung einen Handgriff 24. Der Zylinder 22 weist an seinem einen Ende 28 eine erste Abschlußkappe 26 auf und an seinem anderen Ende 32 eine zweite Abschlußkappe 30, die eine durchgehende Bohrung 34 enthält

Bei einer bevorzugten Ausführungsform enthält die Außenwand 36 des Zylinders 22 einen sich in Längsrichtung erstreckenden transparenten Teilbereich 38, der beispielsweise aus einem durchsichtigen Kunststoff bestehen kann und einen Einblick in das Innere des Zylinders 22 gestattet. Zur Erleichterung der Fertigung kann auch die gesamte Außenwand 36 des Zylinders 22 aus transparentem Material bestehen. Der transparente Teilbereich 38 ist mit einer Mehrzahl von Anzeigemarken 40 versehen, die mit gegenseitigem Abstand in Längsrichtung des Zylinders 22 aufeinanderfolgen und in unten noch näher beschriebener Weise eine unmittelbare Druckablesung gestatten.

Wetter besitzt die Pumpe 20 einen Kolben 42, der im Inneren des Zylinders 22 zu reziproker Verschiebung darin geführt ist. Dieser Kolben 42 unterteilt das Innere des Zylinders 22 in eine erste Kammer 44 zwischen dem Kolben 42 und der erste Abschlußkappe 26 und eine zweite Kammer 46 zwischen dem Kolben 42 und der zweiten Abschlußkappe 30. Eine langgestreckte hohle Kolbenstange 48 ist mit ihrem einen Ende 50 am Kolben 42 befestigt, und ihr anderes Ende 52 erstreckt sich aus dem Zylinder 22 heraus nach außen, wobei die Kolbenstange 48 in der Bohrung 34 in der zweiten Abschlußkappe 30 gleitende Aufnahme findet. Der Handgriff 24 besitzt einen ringförmigen Ansatz 54, der fest mit dem äußeren Ende 52 der Kolbenstange 48 verbunden ist und die Fortsetzung des Inneren 56 der Kolbenstange 48 nach außen aus der Pumpe 20 heraus definiert Zur Pumpe 20 gehört weiter ein Schlauch 58 aus flexiblem Material wie Gummi, der an seinem freien Ende 60 ein Anschlußstück 59 für seine lösbare Verbindung mit dem Ventilschaft eines in der Zeichnung nicht gezeigten Reifens trägt und mit seinem anderen Ende 62 im Inneren 56 in der Kolbenstange 48 Aufnahme findet Der Schlauch 58 dient als Verbindungsglied zum Verbinden der Kolbenstange 48 mit einem aufzupumpenden Reifen oder sonst einem aufzublasenden Gegenstand, wie dies unten noch näher erläutert wird, wobei sein Anschlußstück 59 so ausgebildet ist, daß es das Ventil dieses Reifens oder sonstigen Gegenstandes geöffnet hält, solange es auf den Schaft dieses Ventils aufgesetzt oder aufgeschraubt ist

Wie am deutlichsten Fig.2 und 5 erkennen lassen, enthält die erste Abschlußkappe 26 einen ringförmigen Stopfen 64 mit einem Außengewinde 66, das sich zur Festlegung des Stopfens 64 am ersten Ende 28 des Zylinders 22 in ein dort vorgesehenes Innengewinde 68 einschrauben läßt Im Stopfen 64 der ersten Abschlußkappe 26 sind mehrere öffnungen 70 vorgesehen, die das Innere des Zylinders 22 mit dem Außenraum verbinden. Am inneren Ende des Stopfens 64 ist ein ringförmiges Ventilglied 72 aus flexiblen Material angebracht, das mit einer umlaufenden Ringnut 76 aus einem Ringflansch 74 auf dem Stopfen 64 aufsitzt und eine flexible Ringlippe 78 aufweist, die auf die erste Kammer 44 im Zylinder 22 zu gerichtet ist. Diese Ringlippe 78 kommt von innen her an der Außenwand 36 des Zylinders 22 zur Anlage und verhindert auf diese Weise ein Ausströmen von Luft aus der ersten Kammer 44 durch die öffnungen 70 aus der Pumpe 20 heraus, wenn der Druck in dieser ersten Kammer 44 im Zylinder 22 den äußeren atmosphärischen Druck übersteigt. Ist dagegen der Druck in der Kammer 44 kleiner als der äußere atmosphärische Druck, so biegt sich die Ringlippe 78 von der Außenwand 36 des Zylinders 22 weg nach innen durch und läßt Luft aus dem Außenraum durch die öffnungen 70 hindurch in die Kammer 44 einströmen. In dieser Weise wirkt das Ventilglied 72 als ein erstes Rückschlagventil, das zwar ein Einströmen von Luft von außerhalb des Zylinders 22 in dessen erste Kammer 44 zuläßt, einen Austritt von Luft aus dieser Kammer 44 heraus in den Außenraum außerhalb der Pumpe 20 aber verhindert. Der Stopfen 64 enthält weiter noch eine zentrale Ausnehmung 89, deren Zweck unten noch näher erläutert wird.

Wie vor allem F i g. 2 und 8 zeigen, weist die zweite Abschlußkappe 30 einen ringförmigen Stopfen 80 mit einem Außengewinde 82 auf, das sich zur Festlegung des Stopfens 80 am zweiten Ende 32 des Zylinders 22 in ein dort vorgesehenes Innengewinde 84 einschrauben läßt. Im Stopfen 80 der zweiten Abschlußkappe 30 sind mehrere öffnungen 86 vorgesehen, die das Innere des Zylinders 22 mit dem Außenraum außerhalb der Pumpe 20 verbinden. Am inneren Ende des Stopfens 80 ist ein ringförmiges Ventilglied 88 aus flexiblem Material angebracht, das mit einer umlaufenden Ringnut 92 auf einem Ringflansch 90 auf dem Stopfen 80 aufsitzt und eine erste flexible Ringlippe 94 aufweist, die auf die zweite Kammer 46 im Zylinder 22 zu gerichtet ist. Diese Ringlippe 94 kommt von innen her an der Außenwand 36 des Zylinders 22 zur Anlage und verhindert auf diese Weise ein Ausströmen von Luft aus der zweiten

Kammer 46 durch die Öffnungen 86 aus der Pumpe 20 heraus, wenn der Druck in dieser zweiten Kammer 46 im Zylinder 22 den äußeren atmosphärischen Druck übersteigt. Ist dagegen der Druck in der Kammer 46 kleiner als der äußere atmosphärische Druck, so biegt sich die Ringlippe 94 von der Außenwand 36 des Zylinders 22 weg nach innen durch und läßt Luft aus dem Außenraum durch die öffnungen 86 hindurch in die Kammer 46 einströmen. In dieser Weise wirkt das Ventilglied 88 als ein zweites Rückschlagventil, das zwar ein Einströmen von Luft von außerhalb des Zylinders 22 in dessen zweite Kammer 46 luläßt, einen Austritt von Luft aus dieser Kammer 46 heraus in den Außenraum außerhalb der Pumpe 20 aber verhindert

Wie bereits erwähnt wird die Kolbenstange 48 in der den Stopfen BO der zweiten Abschlußkappe 30 durchsetzenden Bohrung 34 gleitend geführt Das Ventilglied 88 enthält nun noch eine zweite flexible Ringlippe 96, die wiederum auf die zweite Kammer 46 im Zylinder 22 zu gerichtet ist und einen Durchgang von Luft aus der zweiten Kammer 46 durch die Bohrung 34 hindurch zwischen dem Stopfen 80 und der Kolbenstange 48 unterbindet. Wie insbesondere Fig.8 zeigt, definieren die beiden Ringlippen 94 und 96 gemeinsam miteinander eine nach der zweiten Kammer 46 im Zylinder 22 zu offene ringförmige Ausnehmung 98, deren Zweck unten noch im einzelnen erläutert wird.

Wie am deutlichsten Fig.2, 6, 7 und 8 erkennen lassen, weist der Kolben 42 eine Ringmuffe 100 mit einem Innengewinde 102 auf. Das eine Ende 50 der Kolbenstange 48 ist mit einem Außengewinde 104 versehen, das sich zur Befestigung der Kolbenstange 48 am Kolben 42 in das Innengewinde 102 in dessen Ringmuffe 100 einschrauben läßt Wie am besten aus der Darstellung in F i g. 7 deutlich wird, kann entweder das Innengewinde 102 in der Ringmuffe 100 oder das Außengewinde 104 auf der Kolbenstange 48 abgerundete oder abgekappte Gewindescheitel aufweisen, um einen gewundenen Drosselkanal 106 zwischen den beiden Gewinden 102 und 104 zu definieren. In der Darstellung in Fig.7 ist dieser Drosselkanal 106 dadurch erzeugt daß die Gewindescheite! 108 des Außengewindes 104 auf der Kolbenstange 48 abgeschnitten sind. Stattdessen könnten mit gleichem Ergebnis aber auch die Gewindescheitel des Innengewindes 102 in der Ringmuffe 100 abgeschnitten werden. Der Drosselkanal 106 windet sich schraubenlinienförmig zwischen den Gewinden 102 und 104 rund um die Kolbenstange 48 herum und verbindet die zweite Kammer 46 im Zylinder 22 mit dem Inneren 56 der Kolbenstange 48. Auf diese Weise erlaubt der Drosselkanal 106 einen relativ langsamen Obertritt von Luft zwischen der Kolbenstange 48 und der zweiten Kammer 46 im Zylinder 22, wobei die Geschwindigkeit für diesen Luftdurchtritt durch die relativ kleinen Abmessungen des Drosselkanals 106 und seinen gewundenen Verlauf auf sehr kleinen Weiten gehalten wird. Der Zweck dieses Drosselkanals 106 wird weiter unten noch ausführlicher erläutert

Der Kolben 42 enthält eine umlaufende Ringnut 110 und mehrere Durchlässe 112, die eine Verbindung zwischen dem Inneren 56 der Kolbenstange 48 einerseits und dem inneren Grand der Ringnut 110 andererseits schaffen. In dieser Ringnut UO im Kolben 42 findet ein ringförmiges Ventilglied 114 aus flexiblem Material von V-förmigem Querschnitt Aufnahme, das ein Paar divergierend nach innen gerichteter Dichtlippen 116a und 1166 aufweist die außen zu einem äußeren Dichtring 118 zusammenlaufen. Diese Dichtlippen 116a und 116ö können an den Seitenwänden der Ringnut 110 im Kolben 42 zu lösbarer dichtender Anlage gebracht werden und bilden dann einen Verschluß für die Durchlässe 112 im Kolben 42. Der Dichtring 118 liegt von innen her an der Außenwand 36 des Zylinders 22 an und bildet so eine Dichtung, die einen Übertritt von Luft zwischen den beiden Kammern 44 und 46 im Zylinder 22 unterbindet.

ίο Die Ringmuffe 100 am Kolben 42 weist eine ringförmige Verlängerung 120 auf, die auf die zweite Abschlußkappe 30 zu gerichtet ist und die Kolbenstange 48 mit radialem Abstand umgibt. Wie am deutlichsten aus der Darstellung in F i g. 8 hervorgeht findet diese Verlängerung 120 bei der Annäherung des Kolbens 42 an das mit der zweiten Abschlußkappe 30 für der. Zylinder 22 kombinierte Ventilglied 88 in der Ausnehmung 98 zwischen dessen beiden Ringlippen 94 und 96 Aufnahme und kommt dabei am Verbindungsteil des

Ventilgliedes 88 zwischen den Ringlippen 94 und 96 zur Anlage, wodurch es nicht zu einer Beschädigung dieser Ringlippen 94 und 96 durch den Kolben 42 kommen

kann.

Wie die Darstellungen in F i g. 2,3 und 4 zeigen, weist

der ringförmige Ansatz 54 des Handgriffs 24 anschließend an das äußere Ende 52 der Kolbenstange 48 einen kegelstumpfförmigen Ventilsitz 122 auf. Der Schlauch 58 wiederum ist an seinem inneren Ende 62 mit einer Erweiterung 124 von kegelstumpfförmiger Gestalt ausgebildet. Die genaue Form dieser Erweiterung 124 wird durch einen starren Einsatz 126 von Kegelstumpfform bestimmt, der in das innere Ende 62 des Schlauchs 58 eingeführt ist, wie dies F i g. 2 zeigt

Der Schlauch 58 läßt sich relativ zur Kolbenstange 48

zwischen zwei Endstellungen hin und her bewegen, die in F i g. 2 bzw. in F i g. 3 dargestellt sind.

In der ersten dieser beiden Endstellungen, der in F i g. 3 gezeigten Aufpumpstellung, ist der größte Teil der Schlauchlänge aus der Kolbenstange 48 herausgezo gen, und die Erweiterung 124 am inneren Ende 62 des Schlauches 58 liegt abdichtend am Ventilsitz 122 des Ansatzes 54 im Handgriff 24 an und verhindert einen Austritt von Luft über das Innere 56 in der Kolbenstange 48 in den Außenraum außerhalb der Pumpe 20. In dieser Aufpumpstellung des Schlauches 58 besteht somit eine luftdichte Verbindung zwischen dem Zylinder 22 und dem aufzupumpenden Gegenstand oder Reifen am freien äußeren Ende 60 des Schlauchs 58 über diesen Schlauch 58 und die Kolbenstange 48.

so In der in F i g. 2 dargestellten zweiten Endstellung, der Transportstellung, befindet sich der Schlauch 58 mit dem größten Teil seiner Länge innerhalb der Kolbenstange 48, und nur sein verdicktes äußeres Ende 60 mit dem Anschlußstück 59 verbleibt außerhalb davon. Mit dieser Stellung des Schlauches 58 läßt sich die Pmpe 20 bequem in eine äußere Halterung einführen und transportieren.

Wie am besten aus Fig.4 zu ersehen ist weist der Schlauch 58 anschließend an die Erweiterung 124 an seinem inneren Ende 62 einen Außendurchmesser auf. der geringfügig kleiner ist als der Innendurchmesser des Ventilsitzes 122, und der Außendurchmesser der Erweiterung 124 wiederum ist kleiner als der Innendurchmesser der Kolbenstange 48. Dank dieser Bemessungsverhältnisse kann zur Verminderung des Druckes in einem mit dem AnschhiBstück 59 am freien Ende 60 des Schlauches 58 verbundenen Reifen Luft aus diesem abgelassen werden, ohne daß das AnschhiBstück

59 vom Ventilschaft dieses Reifens gelöst werden müßte. Dazu genügt es nämlich, den Schlauch 58 mit seinem inneren Ende 62 in der Kolbenstange 48 in die in Fig.4 gezeigte Druckablaßstellung zu bringen, in der zwischen der Erweiterung 124 am inneren Ende 62 des Schlauches 38 einerseits und dem Ventilsitz 122 des Ansatzes 54 andererseits ein schmaler Ringspalt verbleibt, über den Luft aus dem Reifen durch den Schlauch 58 und das Innere 55 der Kolbenstange 48 in den Außenraum entweichen kann, wie dies in Fig.4 _!0 durch Pfeile angedeutet ist. Der gewünschte Luftauslaß kann daher ohne Aufhebung der Verbindung zwischen der Pumpe 20 und dem Reifen oder sonstigen Gegenstand vorgenommen werden, und es bedarf keines mehrmaligen Ablösens und Aufsetzens des Anschlußstücks 59 um einen gewünschten Reifendruck einzustellen. Nach dem Ablassen von Luft in jeweils gewünschtem Ausmaß kann die Erweiterung 124 des Schlauches 58 wieder zu dichtender Anlage am Ventilsitz 122 gebracht werden, wie dies in Fig.3 gezeigt ist, womit ein weiterer Austritt von Luft aus dem Reifen unterbunden wird. Nach dem Erreichen des gewünschten Reifendruckes wird das Anschlußstück 59 des Schlauches 58 vom Ventilschaft des Reifens gelöst, und der Schlauch 58 wird so weit in die Kolbenstange 48 hineingeschoben, bis die in F i g. 2 dargestellte Transportstellung erreicht ist

Für einen Einsatz der Pumpe 20 zum Aufpumpen eines Fahrzeugreifens auf einen gewünschten Betriebsdruck wird zunächst der Schlauch 58 aus seiner Transportstellung gemäß F i g. 2 bis zum Erreichen der Aufpumpstellung von F i g. 3 aus der Kolbenstange 48 herausgezogen, wobei die Erweiterung 124 des Schlauches 58 am Ventilsitz 122 zu dichtender Anlage kommt und einen Austritt von Luft an dieser Stelle verhindert Sodann wird das Anschlußstück 59 auf den Ventilschaft des Reifens aufgeschraubt womit eine Verbindung zwischen diesem Reifen und dem Zylinder 22 der Pumpe 20 hergestellt ist Anschließend kann der Benutzer der Pumpe 20 deren Handgriff 24 und Zylinder 22 erfassen und von Hand gegeneinander bewegen, wodurch sich eine reziproke Bewegung von Zylinder 22 und Kolben 42 relativ zueinander ergibt, die in unten noch näher geschilderter Weise zu einem Aufpumpen des Reifens führt

In diesem Zusammenhang sei nochmals an die Ausbildung der Abdichtung zwischen dem Zylinder 22 und dem Kolben 42 unter Trennung der beiden Kammern 44 und 46 voneinander erinnert.

Wenn bei Anschluß des Schlauchs 58 an den Reifen der Druck in der ersten Kammer 44 im Zylinder 22 den Druck im Reifen und in der damit über den Schlauch 58 verbundenen Kolbenstange 48 übersteigt, biegt sich die Dichtlippe 1166 des Ventilgliedes 114 von der Seitenwand der Ringnut 110 im Kolben 42 weg und gestattet so einen Durchgang von Luft aus der ersten Kammer 44 durch die Kolbenstange 48 zum Reifen. Wenn jedoch der Druck im Reifen und in der Kolbenstange 48 den Druck in der ersten Kammer 44 übersteigt, legt sich die Dichtlippe 1166 abdichtend an eo die Seitenwand der Ringnut 110 im Kolben 42 an und verhindert ein Rückströmen von Luft aus dem Reifen in diese erste Kammer 44.

In analoger Weise biegt sich die Dichtlippe 116a des Ventilgliedes 114 dann, wenn der Druck in der zweiten Kammer 46 im Zylinder 22 den Druck in der Kolbenstange 48 und dem damit verbundenen Reifen übersteigt, von der Seitenwand der Ringnut 110 im Kolben 42 weg und läßt so Luft aus der zweiten Kammer 46 über die Kolbenstange 48 und den Schlauch 58 in den Reifen einströmen. Wenn der Druck im Reifen und damit in der angeschlossenen Kolbenstange 48 den Druck in der zweiten Kammer 46 im Zylinder 22 übersteigt, kommt die Dichtlippe 116a wieder zu dichtender Anlage an der Seitenwand der Ringnut 110 im Kolben 42 und verhindert auf diese Weise ein Zurückströmen von Luft aus dem Reifen in diese zweite Kammer 46.

Das Ventilglied 114 wirkt damit als ein Wechselventil, das die Bewegung des Kolbens 42 im Zylinder 22 mitmacht und immer dann die Verbindung zwischen der Kolbenstange 48 einerseits und einer der beiden Kammern 44 und 46 im Zylinder 22 andererseits freigibt, wenn der Druck in dieser betreffenden Kammer den Druck im Reifen und in der Kolbenstange 48 übersteigt.

Wenn sich bei der Betätigung der Pumpe 20 der Kolben 42 auf die erste Abschlußklappe 26 zu bewegt, entsteht in der zweiten Kammer 46 im Zylinder 22 ein Vakuum. Entsprechend strömt Luft aus dem Außenraum außerhalb der Pumpe 20 durch die öffnungen 86 in der zweiten Abschlußkappe 30 hindurch und an der Ringlippe 94 des Ventilgliedes 88 vorbei in die zweite Kammer 46 ein. Wenn der Druck im Reifen größer ist als der äußere atmosphärische Druck, verhindert das Ventilglied 114 einen Übertritt von Luft zwischen dem Reifen und der zweiten Kammer 46.

Zusätzlich wird in der ersten Kammer 44 im Zylinder 22 bei dieser Bewegung des Kolbens 42 so lange Luft komprimiert, wie der Druck im Reifen den Druck in der ersten Kammer 44 übersteigt, da das Ventilglied 72 einen Austritt von Luft aus der ersten Kammer 44 in den Außenraum außerhalb der Pumpe 20 und das Ventilglied 114 im Kolben 42 einen Austritt von Luft aus der ersten Kammer 44 in den Reifen verhindern. Wenn der Druck in der ersten Kammer 44 den Druck im Reifen und im Inneren 56 der Kolbenstange 48 übersteigt, biegt sich die Dichtlippe 1166 des Ventilgliedes 114 von der Seitenwand der Ringnut 110 im Kolben 42 weg und läßt damit Luft aus der ersten Kammer 44 durch die Kolbenstange 48 in den Reifen einströmen. Die Dichtlippe 116a des Ventilgliedes 114 bleibt in dichtender Anlage an der Seitenwand der Ringnut 110 im Kolben 42, da der Druck in der ersten Kammer 44 und in der Kolbenstange 48 den Druck in der zweiten Kammer 46 übersteigt Dieser Zustand dauert an, bis der Kolben 42 sich der ersten Abschlußkappe 26 für den Zylinder 22 nähert, so daß stetig und kontinuierlich Luft aus der ersten Kammer 44 in den Reifen gepumpt wird.

Wenn sich der Kolben 42 auf die zweite Abschlußkappe 30 des Zylinders 22 zu bewegt entsteht in dessen erster Kammer 44 ein Vakuum. Entsprechend strömt Luft aus dem Außenraum außerhalb der Pumpe 20 durch die Öffnungen 70 hindurch und an der Ringlippe 78 des Ventilgliedes 72 vorbei in die erste Kammer 44 im Zylinder 22 hinein, während ein Obertritt von Luft aus dem Reifen in diese erste Kammer 44 durch das Ventilglied 114 verhindert wird. Solange der Druck im Reifen größer ist als der Druck in der zweiten Kammer 46 im Zylinder 22, wird die Luft in dieser zweiten Kammer 46 während dieser Bewegung des Kolbens 42 komprimiert, da die Ventilglieder 88 und 114 einen Austritt von Luft aus dieser zweiten Kammer 46 verhindern. Wenn jedoch der Druck in der zweiten Kammer 46 den Druck im Reifen im Zuge der Luftkompression in der zweiten Kammer 46 übersteigt biegt sich die Dichtlippe 116a des Ventilgliedes 114 von

der Seitenwand der Ringnut 110 im Kolben 42 weg, und Luft aus der zweiten Kammer 46 strömt durch die Kolbenstange 48 in den Reifen. Die Dichtlippe 1166 des Ventilgliedes 114 bleibt dabei in dichtender Anlage an der Seitenwand der Ringnut 110 im Kolben 42 und verhindert einen Übertritt von Luft aus der Kolbenstange 48 in die erste Kammer 44 im Zylinder 22. Dieser Zustand dauert an, bis sich der Kolben 42 der zweiten Abschlußkappe 30 für den Zylinder 22 nähert, so daß kontinuierlich Luft aus der zweiten Kammer 46 in den Reifen gepumpt wird.

Auf diese Weise pumpt die Pumpe 20 bei beiden Bewegungsrichtungen für den Kolben 42 im Zylinder 22 Luft in den Reifen, und das Aufpumpen des Reifens vollzieht sich unabhängig von der Richtung der Pumpenbetätigung.

Soll nun der im Reifen erreichte Druck gemessen werden, so wird unter Beibehaltung der Verbindung zwischen dem Reifen und dem Schlauch 58 über dessen Anschlußstück 59 der Kolben 42 im Zylinder 22 in eine an das Ventilglied 88 angrenzende Stellung gebracht, wie dies in F i g. 8 gezeigt ist. Da während der Bewegung des Kolbens 42 auf das Ventilglied 88 zu Luft von außerhalb der Pumpe 20 in die erste Kammer 44 im Zylinder 22 eingeströmt ist, entspricht der Druck in dieser ersten Kammer 44 angenähert dem äußeren atmosphärischen Druck, und die erste Kammer 44 hat bei dieser Konstellation der Pumpe 20 ein festes Volumen. Wenn der Druck im Reifen größer ist als der äußere atmosphärische Druck, wird sich der Kolben 42 auf die erste Abschlußkappe 26 für den Zylinder 22 zu bewegen, wenn dieser vom Pumpenbenutzer freigegeben wird. Dies folgt daraus, daß über den Drosselkanal 106 zwischen der Kolbenstange 48 und dem Kolben 42 Luft aus dem Reifen in die zweite Kammer 46 im Zylinder 22 einströmen kann und damit der Druck in dieser zweiten Kammer 46 größer wird als der Druck in der ersten Kammer 44. Offensichtlich wird während der sich so ergebenden Bewegung des Kolbens 42 in Richtung auf die erste Abschlußkappe 26 die Luft in der ersten Kammer 44 komprimiert, da die Ventilglieder 72 und 114 einen Austritt von Luft aus dieser ersten Kammer 44 unterbinden.

Die Bewegung des Kolbens 42 in Richtung auf die erste Abschlußkappe 26 für den Zylinder 22 zu hält so lange an, bis nachstehende Gleichgewichtsbedingung erfüllt ist:

PiAt = P₂A₂ in der

Pi den Druck der komprimierten Luft in der ersten

Kammer 44,

Px den Druck in dfir zweiten Kammer 46 und im Reifen, A\ die Fläche eines Querschnitts durch die erste

Kammer 44 und A₂ die Fläche eines Querschnitts durch die zweite

Kammer 46 minus der Fläche eines Querschnitts

durch die Wandung der Kolbenstange 48

bezeichnen.

Die variable Strecke, die der Kolben 42 in der oben beschriebenen Weise von der zweiten Abschlußkappe 30 weg und auf die erste Abschlußkappe 26 zu zurücklegt, wird natürlich durch den Druck im Reifen bestimmt, da wie oben angemerkt, Druck und Volumen der ersten Kammer 44 feste Werte sind, wenn der Kolben 42 eine an die zweite Abschlußkappe 30 anschließende Stellung im Zylinder 22 annimmt.

Entsprechend liefert die vom Zylinder 22 nach seiner Freigabe durch den Pumpenbenutzer relativ zum Kolben 42 eingenommene Stellung eine Anzeige für die Höhe des Druckes im Reifen. Da der Kolben 42 in der in F i g. 1 gezeigten Weise durch den transparenten Teilbereich 38 des Zylinders 22 hindurch von außen sichtbar ist, kann der Kolben 42 oder auch ein Teil davon in Verbindung mit den auf dem Zylinder 22 angebrachten Anzeigemarken 40 als Zeiger für die Anzeige des Drucks im Reifen verwendet werden. Gewünschtenfalls können die Anzeigemarken 40 so kalibriert werden, daß das Ventilglied 114 im Kolben 42 die Aufgabe eines Zeigers für die Druckanzeige übernehmen kann. So läßt in dem in F i g. 1 dargestellten Fall die Stellung des Ventilgliedes 114 des Kolbens 42 im Zylinder 22 erkennen, daß im Reifen ein Druck von 60 Druckeinheiten herrscht.

An dieser Stelle sei angemerkt, daß der Übergang von Luft zwischen der zweiten Kammer 46 im Zylinder und der Kolbenstange 48 durch den Drosselkanal 106 langsam genug erfolgt, um eine Beeinträchtigung des normalen Pumpvorganges zu vermeiden, daß aber dieser Drosselkanal 106 einen hinreichenden Luftdurchtritt zuläßt, um eine relativ rasche Anzeige für den

Reifendruck zu erhalten.

Bei dem dargestellten Beispiel verbindet der Drosselkanal 106 die Kolbenstange 48 mit der zweiten Kammer 46 im Zylinder 22; offensichtlich könnte er aber mit dem gleichen Erfolg stattdessen auch eine Verbindung zwischen der Kolbenstange 48 und der ersten Kammer 44 im Zylinder 22 bilden. In einem solchen Falle müßte lediglich der Kolben 42 vor einer Freigabe des Zylinders 22 für die Druckanzeige zur ersten Abschlußkappe 26 hin bewegt werden, und die Anzeigemarken 40 müßten eine entsprechende Eichung erfahren.

Die oben beschriebene Pumpe 20 ist eine Pumpe, mit deren Hilfe sich ein Fahrzeugreifen oder sonst ein aufblasbarer Gegenstand unabhängig von der Richtung der Relativbewegung des Kolbens 42 und des Zylinders 22 zueinander aufpumpen läßt Außerdem kann diese Pumpe 20 dazu verwendet werden, den Druck im Reifen oder sonstigen Gegenstand zu messen, wie dies oben beschrieben ist, um zu bestimmen, ob der Aufpumpvorgang fortgesetzt werden soll oder nicht Sollte der Reifen oder sonstige Gegenstand versehentlich zu stark aufgepumpt worden sein, kann die Erweiterung 124 des Schlauches 58 geringfügig vom Ventilsitz 122 gelöst werden, um den Druck im Reifen oder sonstigen Gegenstand um einen gewünschten Betrag abzusenken,

so ohne daß die Verbindung zur Pumpe 20 selbst gelöst werden muß.

Wie bereits erwähnt ist die oben in Verbindung mit den Darstellungen in F i g. 1 bis 8 beschriebene Pumpe 20 besonders geeignet zum Aufpumpen von relativ kleinen Reifen wie beispielsweise Fahrradreifen. Entsprechend ist diese Pumpe 20 auch für eine bequeme Halterung zwischen zwei in der Zeichnung nicht gezeigten Befestigungselementen an einem Fahrrad konstruiert Für eine solche Aufbewahrung der Pumpe 20 wird der Schlauch 58 bis zu seiner in F i g. 2 gezeigten Transportstellung in die Kolbenstange 48 eingeführt, und der Zylinder 22 wird an den Handgriff 24 herangebracht, wie dies ebenfalls in F i g. 2 veranschaulicht ist Die Pumpe 20 enthält rund um einen Längsabschnitt der Kolbenstange 48 eine Schraubenfeder 128, die sich von dem ringförmigen Ansatz 54 des Handgriffs 24 bis zur zweiten Abschlußkappe 30 am Zylinder 22 erstreckt Wird nun der Zylinder 22 auf den

Handgriff 24 zu bewegt, so wird diese Schraubenfeder 128 zwischen dem Handgriff 24 und der zweiten Abschlußkappe 30 zusammengedrückt. Die Pumpe 20 kann dann bei zusammengedrückter Schraubenfeder 128 zwischen die mit festem gegenseitigem Abstand am Fahrrad angebrachten Befestigungselemente eingesetzt werden, wonach der Zylinder 22 vom Pumpenbenutzer freigegeben wird und sich unter der Einwirkung der zusammengedrückten Schraubenfeder 128 vom Handgriff 24 entfernt, so daß das eine Befestigungselement am Fahrrad in die Ausnehmung 89 in der ersten rtbschlußkappe 26 und das andere Befestigungselement in das Anschlußstück 59 am Schlauch 58 eintritt und die Pumpe 20 zu späterer Wiederbenutzung am Fahrrad befestigt und festgehalten wird.

Ein zweites Ausführungsbeispiel, das sich insbesondere zum Aufpumpen von Kraftfahrzeugreifen und ähnlichen Gegenständen eignet, ist in Fig.9 und 10 veranschaulicht. Die in F i g. 9 und 10 gezeigte Pumpe 20 ähnelt in Struktur und Betriebsweise der oben in Verbindung mit F i g. 1 bis 8 beschriebenen Pumpe 20, und entsprechend sind in F i g. 9 und 10 zur Bezeichnung gleicher Teile wie in F i g. 1 bis 8 auch gleiche Bezugszahlen verwendet

Die Pumpe 20 von Fig.9 und 10 besitzt einen Handgriff 130, der mit der ersten Abschlußkappe 26 am Zylinder 22 durch irgendein geeignetes Mittel, beispielsweise durch einen in ein Innengewinde 134 an der ersten Abschlußkappe 26 eingeschraubten Schraubbolzen 132, fest verbunden ist, wie dies Fig.9 zeigt. Bei diesem Ausführungsbeispiel trägt das äußere Ende 52 der Kolbenstange 48 ein Außengewinde, und auf dieses Außengewinde sind in ebenfalls in F i g. 9 gezeigter Weise zwei Muttern 140a und 140b aufgeschraubt, die einen Fuß 136 mit zwei einander entgegengesetzt verlaufenden Schenkeln 138a und 138ύ auf dem Ende 52 der Kolbenstange 48 festhalten. Außerdem ist bei diesem Ausführungsbeispiel das innere Ende 62 des Schlauches 58 mittels eines Überwurfringes 142 unmittelbar auf dem äußeren Ende 52 der Kolbenstange 48 befestigt, wobei der Überwurfring 142 auf das Ende 62 des Schlauches aufgeschoben ist und dieses zwischen sich und dem AuBengewinde auf der Kolbenstange 48 festklemmt.

Bei Verwendung der Pumpe 20 von Fig.9 und 10 setzt der Benutzer seine Füße auf die Schenkel 138a und 138ϋ des Fußes 136, um die Pumpe 20 fest auf dem Boden zu halten, und bewegt dann den Kolben 42 im Zylinder 22 durch Bewegung des Handgriffs 130 hin und her. Im übrigen gestaltet sich der Betrieb der Pumpe 20 von Fig.9 und 10 genau wie der der Pumpe 20 von F i g. 1 bis 3. Insbesondere wird die Luft aus beiden Kammern 44 und 46 im Zylinder 22 in den Reifen gepumpt, und auch der Reifendruck kann mittels der Pumpe 20 von Fig.9 und 10 unter deren der obigen Beschreibung entsprechenden Betriebsbedingungen und entsprechender Handhabung bestimmt werden.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Doppeltwirkende Handluftpumpe mit einem Kolben, der einen Zylinder in eine erste und eine zweite, jeweils über ein Rückschlagventil mit nur ein Einströmen von Luft zulassender Durchlaßrichtung mit dem Außenraum in Verbindung stehende Kammer unterteilt, und mit einer hohlen Kolbenstange, die über ein Wechselventil im Kolben abwechselnd eine der beiden Kammern im Zylinder mit einem aufzublasenden Gegenstand verbindet, dadurch gekennzeichnet,
daß eine der beiden Kammern (44, 46) im Zylinder (22) über einen Drosselkanal (106) in ständiger Verbindung mit dem Inneren (56) der Kolbenstange (48) steht und

daß die Außenwand (36) des Zylinders (22) in einem in dessen Längsrichtung verlaufenden Teilbereich (38) aus transparentem Material besteht und im Anschluß daran in Längsrichtung des Zylinders (22) mit gegenseitigem Abstand aufeinanderfolgende Anzeigemarken (40) für eine Anzeige der Stellung des Kolbens (42) im Zylinder (22) trägt.

2. Pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (42) und die Kolbenstange (48) durch ein Schraubgewinde (102, 104) miteinander verbunden sind, wobei der Gewindegang den Drosselkanal (106) bildet.