DE102020130446A1

DE102020130446A1 - Luftpumpe mit variablem Druck

Info

Publication number: DE102020130446A1
Application number: DE102020130446.3A
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2020-02-14
Filing date: 2020-11-18
Publication date: 2021-08-19
Anticipated expiration: 2040-11-19
Also published as: TW202130906A; TWI719835B; DE102020130446B4

Abstract

Eine Luftpumpe mit variablem Druck weist einen ersten Zylinder (10) mit einer ersten Kammer (13) und einen zweiten Zylinder (20) mit einer zweiten Kammer (23) auf, die beweglich miteinander verbunden sind. Die zweite Kammer ist selektiv mit der Außenseite der Luftpumpe mit variablem Druck strömungstechnisch verbindbar. Eine Auslassvorrichtung (60) weist ein Verbindungselement (61) und einen Schalter (62) auf, die beweglich miteinander verbunden sind. Das Verbindungselement definiert mindestens ein Auslassloch (611), das mit der zweiten Kammer strömungstechnisch verbunden ist. Der Schalter weist mindestens einen Strömungsführungsabschnitt (621) und mindestens einen Blockierabschnitt (622) auf. Der Schalter ist beweglich zwischen einer ersten Position, in der der mindestens eine Strömungsführungsabschnitt dem mindestens einen Auslassloch benachbart ist und damit kommuniziert, und einer zweiten Position, in der der mindestens eine Blockierabschnitt dem mindestens einen Auslassloch benachbart ist und dieses blockiert.

Description

Hintergrund der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Luftpumpe und insbesondere eine Luftpumpe mit variablem Druck.
Es wird darauf hingewiesen, dass bei allen herkömmlichen Luftpumpen versucht wird, den Fokus auf eine Verbesserung der Aufpumpeffizienz zu richten, aber unabhängig davon, wie die Effizienz verbessert wird, sind die Querschnittsflächen der Zylinder umgekehrt proportional zum Druck, so dass es unmöglich ist, die Aufpumprate und die Aufpumpeffizienz gleichzeitig zu verbessern.
Das taiwanesische Patent Nr. 228257 offenbart eine Luftpumpe, die dafür konfiguriert ist, zwischen einem ersten Modus zum Ausgeben eines hohen Luftvolumens und einem zweiten Modus zum Ausgeben von Hochdruckluft umzuschalten. Die Luftpumpe weist zwei Zylinder auf und ist betreibbar in einem ersten Modus, in dem sich der erste und der zweite Zylinder relativ zueinander bewegen, um ein hohes Luftvolumen zum schnellen Aufpumpen eines Gegenstands auszugeben, und in einem zweiten Modus, in dem sich der zweite Zylinder relativ zum ersten Zylinder nicht bewegt, um Hochdruckluft auszugeben.
Im Allgemeinen ergreift ein Benutzer beim Betreiben der Pumpe mit einer Hand einen Kopf der Pumpe und mit der anderen Hand einen Griff der Pumpe. Es wird jedoch darauf hingewiesen, dass, wenn die Pumpe direkt mit einem Ventil eines aufzupumpenden Reifens verbunden ist, der Benutzer den Kopf nicht bequem halten und daher die Pumpe nicht problemlos betreiben kann.
Figurenliste

1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Luftpumpe mit variablem Druck;
2 zeigt eine perspektivische Explosionsansicht der erfindungsgemäßen Luftpumpe mit variablem Druck;
3 zeigt eine Querschnittansicht der erfindungsgemäßen Luftpumpe mit variablem Druck, wobei ein Schalter davon auf eine erste Position eingestellt ist, und wobei Luftströme durch Pfeile dargestellt sind;
4 zeigt eine vergrößerte Teil-Querschnittansicht von 3, wobei Luftströme durch Pfeile dargestellt sind;
5 zeigt eine Querschnittansicht entlang der Linie 5-5 von 4, wobei ein Pfeil eine Betätigungsbewegung darstellt;
6 zeigt eine Querschnittansicht der erfindungsgemäßen Luftpumpe mit variablem Druck, wobei ihr Schalter auf eine zweite Position eingestellt ist, und wobei Luftströme durch Pfeile dargestellt sind;
7 zeigt eine vergrößerte Teil-Querschnittansicht von 6; und
8 zeigt eine Querschnittansicht entlang der Linie 8-8 von 6.

Ausführliche Beschreibung der Erfindung
Die 1 bis 8 zeigen eine erfindungsgemäße Luftpumpe mit variablem Druck.
Ein Zylinder 10 definiert eine Kammer 13. Der Zylinder 10 definiert mindestens einen Kanal 121, der dafür konfiguriert ist, an der Luftzufuhr zur Kammer 13 beteiligt zu sein. Der mindestens eine Kanal 121 erstreckt sich von der Kammer 13 und ist mit der Außenseite des Zylinder 10 strömungstechnisch verbindbar. Der Zylinder 10 erstreckt sich in Längsrichtung von einem Ende 11 zu einem Ende 12. Der mindestens eine Kanal 121 definiert eine Öffnung am Ende 12.
Ein Zylinder 20 ist beweglich mit dem Zylinder 10 verbunden. Der Zylinder 20 komprimiert Luft in der Kammer 13, wenn er sich relativ zum Zylinder 10 bewegt. Die Zylinder 10 und 20 sind koaxial angeordnet und bewegen sich relativ zueinander in einer axialen Richtung. Der Zylinder 20 definiert eine Kammer 23. Die Kammer 23 ist selektiv mit der Außenseite der Luftpumpe mit variablem Druck strömungstechnisch verbindbar. Der Zylinder 20 ist koaxial zum Zylinder 10 angeordnet. Der Zylinder 20 weist ein Ende 21 und ein dem Ende 21 gegenüberliegendes Ende 22 auf.
Ein Plunger 30 weist ein Ende 31, das in die Kammer 13 eingesetzt ist, und ein anderes Ende 32 auf, das in die Kammer 23 eingesetzt ist. Das Ende 32 ist dem Ende 31 gegenüberliegend. Der Plunger 30 definiert einen Einwegeströmungskanal 33, der strömungstechnisch mit den Kammern 13 und 23 verbunden ist.
Eine Kolbenvorrichtung 40 ist dafür konfiguriert, Luft in den Kammern 13 und 23 zu komprimieren. Die Kolbenvorrichtung 40 weist einen Kolben 41, der dafür konfiguriert ist, Luft in der Kammer 13 zu komprimieren, und einen Kolben 42 auf, der dafür konfiguriert ist, Luft in der Kammer 23 zu komprimieren. Der Kolben 41 ist mit dem Zylinder 20 verbunden und in der Kammer 13 beweglich angeordnet. Der Kolben 41 ist mit dem Ende 21 des Zylinders 20 fest verbunden. Der Kolben 41 bewegt sich in der Kammer 13, wenn der Zylinder 20 sich in Bezug auf den Zylinder 10 bewegt. Der Kolben 42 ist mit dem Plunger 30 verbunden und in der Kammer 23 beweglich angeordnet. Der Kolben 42 ist mit dem Ende 32 des Plungers 30 fest verbunden. Der Kolben 42 bewegt sich in der Kammer 23, wenn der Zylinder 20 sich in Bezug auf den Zylinder 10 bewegt.
Eine Kopfanordnung 50 weist einen Schlauch 52 und einen Ventiladapter 53 auf, die strömungstechnisch miteinander verbunden sind. Der Schlauch 52 ist dazu eingerichtet, sich zwischen einer ausgefahrenen Position und einer eingefahrenen Position zu bewegen. Der Schlauch 52 ist selektiv im Strömungskanal 33 aufnehmbar und ist strömungstechnisch damit verbunden. Der Schlauch 52 ist koaxial zum Plunger 30 angeordnet. Der Schlauch 52 und der Plunger 30 bewegen sich relativ zueinander in der axialen Richtung. Der Schlauch 52 ist flexibel und erleichtert daher die Verbindung der Luftpumpe mit variablem Druck mit einem aufzupumpenden Gegenstand und den Pumpvorgang. Der Ventiladapter 53 ist dafür konfiguriert, mit einem aufzupumpenden Gegenstand verbunden zu werden. Insbesondere kann der Ventiladapter 53 mit einem Ventil des aufzupumpenden Gegenstands strömungstechnisch verbunden werden.
Die Kopfanordnung 50 weist auch einen Kopf 51 auf, der dazu eingerichtet ist, zu verhindern, dass Luft durch sie hindurch und aus der mit dem Zylinder 10 verbundenen Kammer 13 heraus strömt. Der Kopf 51 ist fest mit dem Zylinder 10 verbunden. Der Kopf 51 und der Zylinder 10 weisen Gewinde auf, die miteinander in Eingriff stehen. Ferner ist der Kopf 51 mit dem Plunger 30 verbunden. Der Kopf 51 ist fest mit dem Plunger 30 verbunden. Der Kopf 51 und der Plunger 30 weisen Gewinde auf, die miteinander in Eingriff stehen. Der Kolben 42 und der Kopf 51 sind entgegengesetzt mit dem Plunger 30 verbunden.
Der Kopf 51 definiert einen Raum 511, der dazu eingerichtet ist, den Ventiladapter 53 selektiv aufzunehmen, und einen Raum 512, mit dem das Ende 31 des Plungers 30 in Eingriff steht. Wenn der Schlauch 52 in den Strömungskanal 33 zurückgezogen ist, ist der Ventiladapter 53 im Raum 511 aufgenommen.
Eine Auslassvorrichtung 60 ist mit dem Zylinder 20 verbunden. Das Verbindungselement 61 ist mit dem Ende 22 des Zylinders 20 fest verbunden. Das Verbindungselement 61 und der Zylinder 20 weisen Gewinde auf, die miteinander in Eingriff stehen. Die Auslassvorrichtung 60 weist ein Verbindungselement 61 und einen Schalter 62 auf, die beweglich miteinander verbunden sind. Der Schalter 62 ist durch ein Befestigungselement 63 am Verbindungselement 61 befestigt. Das Verbindungselement 61 und der Schalter 62 definieren jeweils ein Loch 613 und ein Loch 623, und das Befestigungselement 63 ist durch das Loch 623 eingeführt und steht mit dem Loch 613 in Eingriff. Das Befestigungselement 63 und das Loch 613 weisen Gewinde auf, die miteinander in Eingriff stehen.
Das Verbindungselement 61 und der Kolben 41 sind entgegengesetzt mit dem Zylinder 20 verbunden. Das Verbindungselement 61 definiert mindestens ein Auslassloch 611, das mit der Kammer 23 strömungstechnisch verbunden ist. Das mindestens eine Auslassloch 611 und das Loch 613 erstrecken sich in Längsrichtung parallel zueinander. Das Verbindungselement 61 weist zwei Begrenzungen 614 auf, die dafür konfiguriert sind, eine Bewegung des Schalters 62 zu begrenzen.
Der Schalter 62 ist dafür konfiguriert, eine Fluidverbindung der Kammer 23 mit der Außenseite der Luftpumpe mit variablem Druck selektiv zu verhindern. Der Schalter 62 weist mindestens einen Strömungsführungsabschnitt 621, der mit der Außenseite der Luftpumpe mit variablem Druck in Fluidverbindung steht, und mindestens einen Blockierabschnitt 622 auf, der dafür konfiguriert ist, zu verhindern, dass Luft aus dem mindestens einen Auslassloch 611 heraus strömt. Der Schalter 62 ist beweglich zwischen einer ersten Position, in der der mindestens eine Strömungsführungsabschnitt 621 dem mindestens einen Auslassloch 611 benachbart ist und damit kommuniziert, und einer zweiten Position, in der der mindestens eine Blockierabschnitt 622 dem mindestens einen Auslassloch 611 benachbart ist und dieses blockiert. Der Schalter 62 wird in seiner ersten Position durch eine der beiden Begrenzungen 614 blockiert. Der Schalter 62 wird in seiner zweiten Position durch die andere der beiden Begrenzungen 614 blockiert. Der Schalter 62 definiert zwei Nuten 624. Die beiden Begrenzungen 614 stehen jeweils beweglich in den beiden Nuten 624 in Eingriff und bewegen sich darin, wenn der Schalter 62 in Bezug auf das Verbindungselement 61 bewegt wird. Die zwei Begrenzungen 614 stehen von einer Außenfläche des Verbindungselements 61 hervor. Die zwei Begrenzungen 614 stehen radial von der Außenfläche des Verbindungselements 61 hervor. Der Schalter 62 ist drehbar mit dem Verbindungselement 61 verbunden, und jede der beiden Nuten 624 erstreckt sich gekrümmt.
Zwischen dem Verbindungselement 61 und dem Schalter 62 wird ein Raum gebildet, der durch mindestens eine Dichtung 612 gefüllt ist. Wenn der mindestens eine Blockierabschnitt 622 dem mindestens einen Auslassloch 611 benachbart ist und dieses blockiert, liegen die mindestens eine Dichtung 612 und der mindestens eine Blockierabschnitt 622 aneinander an. Das mindestens eine Auslassloch 611 weist einen Abschnitt 61 11 mit kleinem Querschnitt und einen Abschnitt 6112 mit großem Querschnitt auf, und die mindestens eine Dichtung 612 wird in dem Abschnitt 6112 mit großem Querschnitt gehalten.
Eine Hüllenanordnung 70 ist dafür konfiguriert, beim Betreiben der Luftpumpe mit variablem Druck ergriffen zu werden. Die Hüllenanordnung 70 weist eine Hülse 71, die mit dem Zylinder 10 verbunden ist, und eine Hülse 72 auf, die mit dem Verbindungselement 61 verbunden ist. Der Zylinder 10 weist einen Abschnitt auf, der außerhalb der Hülse 71 angeordnet ist und selektiv durch die Hülse 72 aufgenommen werden kann. Der Zylinder 20 und die Hülse 72 bewegen sich zusammen, wenn der Zylinder 20 sich in Bezug auf den Zylinder 10 bewegt.
Die Hüllenanordnung 70 weist auch eine Kappe 711 auf, die dafür konfiguriert ist, eine Öffnung der Kopfanordnung 50 zu schließen. Insbesondere wird die Kappe 711 verwendet, um eine Öffnung des Raums 511 des Kopfs 51 zu schließen. Insbesondere kann die Kappe 711 die Öffnung des Raums 511 schließen, wenn der Ventiladapter 53 im ersten Raum 511 aufgenommen ist. Die Kappe 711 und die Hülse 71 sind integral ausgebildet. Insbesondere sind die Kappe 711 und die Hülse 71 einstückig ausgebildet.
Eine Einwegeströmungsvorrichtung 80 ist dafür konfiguriert, eine Luftströmung in eine Richtung zu ermöglichen und zu verhindern, dass Luft in eine entgegengesetzte Richtung hindurchströmt. Die Einwegeströmungsvorrichtung 80 weist ein Einwegeventil 81 auf, das zwischen dem Kopf 51 und einer die Innenkammer 13 begrenzenden Wand angeordnet ist. Die Einwegeströmungsvorrichtung 80 weist auch ein Einwegeventil 82 auf, das auf dem Kolben 42 und innerhalb des Strömungskanals 33 angeordnet ist. Insbesondere ist das Einwegeventil 81 zwischen einem Außenumfang des Kopfs 51 und einer Innenwand des Zylinders 10 angeordnet.
Hinsichtlich des vorstehenden Sachverhalts wird, wenn die Luftpumpe mit variablem Druck betrieben wird, während sich der Schalter 62 in der ersten Position befindet, Luft in den Zylindern 10 und 20 komprimiert und nacheinander in den Strömungskanal 33, den Schlauch 52 und den Ventiladapter 53 gezwungen. Daher ist die Luftpumpe mit variablem Druck dazu geeignet, einen Gegenstand schnell aufzupumpen. Wenn sich der Schalter 62 dagegen in der zweiten Position befindet, wird Luft in dem Zylinder 20 über das mindestens eine Auslassloch 611 ausgegeben und strömt zur Außenseite der Luftpumpe mit variablem Druck, und Luft im Zylinder 10 wird komprimiert und nacheinander in den Strömungskanal 33, den Schlauch 52 und den Ventiladapter 53 gezwungen. Daher ist die Luftpumpe mit variablem Druck dazu geeignet, Hochdruckluft bereitzustellen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

TW 228257 [0003]

Claims

Luftpumpe mit variablem Druck, mit: einem ersten Zylinder (10), der eine erste Kammer (13) definiert; einem zweiten Zylinder (20), der beweglich mit dem ersten Zylinder (10) verbunden ist und eine zweite Kammer (23) definiert, wobei die zweite Kammer (23) mit der Außenseite der Luftpumpe mit variablem Druck selektiv strömungstechnisch verbindbar ist; einem Plunger (30), der ein erstes Ende (31), das in die erste Kammer (13) eingesetzt ist, und ein zweites Ende (32) aufweist, das in die zweite Kammer (23) eingesetzt ist, und einen Einwegeströmungskanal (33) definiert, der mit der ersten und mit der zweiten Kammer (13, 23) strömungstechnisch verbunden ist; einer Kolbenvorrichtung (40), die dafür konfiguriert ist, Luft in der ersten und in der zweiten Kammer (13, 23) zu komprimieren; einer Kopfanordnung (50) mit einem Schlauch (52) und einem Ventiladapter (53), die strömungstechnisch miteinander verbunden sind, wobei der Schlauch (52) durch den Strömungskanal (33) selektiv aufgenommen werden kann und damit strömungstechnisch verbunden ist, und wobei der Ventiladapter (53) dafür konfiguriert ist, mit einem aufzupumpenden Gegenstand verbunden zu werden; und einer Auslassvorrichtung (60) mit einem Verbindungselement (61) und einem Schalter (62), die beweglich miteinander verbunden sind, wobei das Verbindungselement (61) mindestens ein Auslassloch (611) definiert, das mit der zweiten Kammer (23) strömungstechnisch verbunden ist, wobei der Schalter (62) dafür konfiguriert ist, selektiv zu verhindern, dass die zweite Kammer (23) mit der Außenseite der Luftpumpe mit variablem Druck strömungstechnisch verbunden wird, wobei der Schalter (62) mindestens einen Strömungsführungsabschnitt (621), der mit der Außenseite der Luftpumpe mit variablem Druck strömungstechnisch verbunden ist, und mindestens einen Blockierabschnitt (622) aufweist, der dafür konfiguriert ist, zu verhindern, dass Luft aus dem mindestens einen Auslassloch (611) heraus strömt, und wobei der Schalter (62) beweglich ist zwischen einer ersten Position, in der der mindestens eine Strömungsführungsabschnitt (621) dem mindestens einen Auslassloch (611) benachbart ist und damit kommuniziert, und einer zweiten Position, in der der mindestens eine Blockierabschnitt (622) dem mindestens einen Auslassloch (611) benachbart ist und dieses blockiert.
Luftpumpe mit variablem Druck nach Anspruch 1, wobei zwischen dem Verbindungselement (61) und dem Schalter (62) ein Raum gebildet wird, der mit mindestens einer Dichtung (612) gefüllt ist, und wobei der mindestens eine Blockierabschnitt (622) dem mindestens einen Auslassloch (611) benachbart ist und dieses blockiert, wobei die mindestens eine Dichtung (612) und der mindestens eine Blockierabschnitt (622) aneinander anliegen.
Luftpumpe mit variablem Druck nach einem der Ansprüche 1 und 2, wobei das Verbindungselement (61) zwei Begrenzungen (614) aufweist, die dafür konfiguriert sind, eine Bewegung des Schalters (62) zu begrenzen, wobei der Schalter (62) in seiner ersten Position durch eine der beiden Begrenzungen (614) blockiert wird, und wobei der Schalter (62) in seiner zweiten Position durch die andere der beiden Begrenzungen (614) blockiert wird.
Luftpumpe mit variablem Druck nach Anspruch 3, wobei der Schalter (62) zwei Nuten (624) definiert, wobei die beiden Begrenzungen (614) beweglich in den beiden Nuten (624) in Eingriff stehen und sich darin bewegen, wenn der Schalter (62) in Bezug auf das Verbindungselement (61) bewegt wird, und wobei die beiden Begrenzungen (614) von einer Außenfläche des Verbindungselements (61) hervorstehen.
Luftpumpe mit variablem Druck nach Anspruch 4, wobei der Schalter (62) drehbar mit dem Verbindungselement (61) verbunden ist, und wobei sich jede der beiden Nuten (624) gekrümmt erstreckt.
Luftpumpe mit variablem Druck nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der erste Zylinder (10) mindestens einen Kanal (121) definiert, der dafür konfiguriert ist, an der Luftzufuhr zur ersten Kammer (13) beteiligt zu sein, und wobei sich der mindestens eine Kanal (121) von der ersten Kammer (13) erstreckt und mit der Außenseite des ersten Zylinders (10) strömungstechnisch verbindbar ist.
Luftpumpe mit variablem Druck nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Kopfanordnung (50) einen Kopf (51) aufweist, der dazu eingerichtet ist, zu verhindern, dass Luft durch ihn hindurch und aus der ersten Kammer (13) heraus strömt, die mit dem ersten Zylinder (10) verbunden ist, wobei der Plunger (30) mit dem Kopf (51) verbunden ist.
Luftpumpe mit variablem Druck nach Anspruch 7, wobei der Kopf (51) einen ersten Raum (511) definiert, der dazu eingerichtet ist, den Ventiladapter (53) selektiv aufzunehmen, und einen zweiten Raum (512), mit dem das erste Ende (31) des Plungers (30) in Eingriff steht, und wobei, wenn der Schlauch (52) in den Strömungskanal (33) zurückgezogen ist, der Ventiladapter (53) im ersten Raum (511) aufgenommen ist.
Luftpumpe mit variablem Druck nach einem der Ansprüche 1 bis 8, ferner mit einer Hüllenanordnung (70), die dafür konfiguriert ist, beim Betrieb der Luftpumpe mit variablem Druck ergriffen zu werden, wobei die Hüllenanordnung (70) eine mit dem ersten Zylinder (10) verbundene erste Hülse (71) aufweist, und wobei die Hüllenanordnung (70) eine mit dem Verbindungselement (61) verbundene zweite Hülse (72) aufweist.
Luftpumpe mit variablem Druck nach Anspruch 9, wobei der erste Zylinder (10) einen Abschnitt aufweist, der außerhalb der ersten Hülse (71) angeordnet ist und selektiv durch die zweite Hülse (72) aufgenommen werden kann, und wobei der zweite Zylinder (20) und die zweite Hülse (72) sich zusammen bewegen, wenn der zweite Zylinder (20) sich in Bezug auf den ersten Zylinder (10) bewegt.