DE202012008309U1

DE202012008309U1 - Double-stroke piston pump with load compensation

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Publication number: DE202012008309U1
Application number: DE201220008309
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-08-30
Filing date: 2012-08-30
Publication date: 2012-12-05
Anticipated expiration: 2022-08-31

Abstract

Pumpe mit Doppelhub, umfassend einen hohlen Zylinder (1) mit einer ersten und einer zweiten Deckplatte (2a, 2b), eine Antriebsstange (3) und einen im Zylinder angeordneten Kolben (4), wobei sowohl bei einer Bewegung des Kolbens (4) in die eine Richtung als auch bei einer Bewegung des Kolbens (4) in die andere Richtung das zu pumpende Medium befördert wird, dadurch gekennzeichnet dass ein Federelement (7) vorgesehen ist, das so angeordnet ist, dass es gespannt wird, wenn der Kolben innerhalb des Zylinders in die eine Richtung bewegt wird und dass es sich entspannt, wenn der Kolben innerhalb des Zylinders in die andere Richtung bewegt wird.Pump with double stroke, comprising a hollow cylinder (1) with a first and a second cover plate (2a, 2b), a drive rod (3) and a piston (4) arranged in the cylinder, both with a movement of the piston (4) in the one direction as well as with a movement of the piston (4) in the other direction, the medium to be pumped is conveyed, characterized in that a spring element (7) is provided which is arranged so that it is tensioned when the piston is within the Cylinder is moved in one direction and that it relaxes when the piston is moved inside the cylinder in the other direction.

Description

Die Erfindung betrifft eine Pumpe mit Doppelhub, bei der sowohl bei Bewegung eines Kolbens in die eine Richtung als auch bei Bewegung des Kolbens in die andere Richtung das zu pumpende Medium befördert wird.The invention relates to a pump with double stroke, in which both the movement of a piston in one direction as well as movement of the piston in the other direction, the medium to be pumped is conveyed.

Als Beispiel ist eine Luftpumpe genannt die sowohl durch Drücken als auch durch Ziehen des Nutzers Luft pumpen kann.An example is an air pump that can pump both by pushing and pulling the user.

Stand der TechnikState of the art

Aus dem Stand der Technik sind Pumpen bekannt, die z. B. zum Aufpumpen von Schlauchbooten oder anderen Schwimmkörpern verwendet werden können. Um ein schnelleres Aufpumpen zu ermöglichen, wurden Pumpen mit Doppelhub entwickelt, die sowohl durch Drücken einer Kolbenstange als auch durch Ziehen an der Kolbenstange Luft fördern. Dadurch entfällt der Leer-Hub, der bei herkömmlichen Luftpumpen, wie etwa Fahrrad-Luftpumpen, auftritt, und es wird mehr und schneller Luft gefördert.From the prior art pumps are known, the z. B. can be used for inflating dinghies or other floats. To facilitate faster inflation, double-stroke pumps have been developed that deliver air both by pushing a piston rod and pulling on the piston rod. This eliminates the empty stroke that occurs in conventional air pumps, such as bicycle air pumps, and more and faster air is delivered.

Eine solche Luftpumpe ist z. B. in der DE 201 17 316 U1 beschrieben. Sie besteht aus einem vertikalen, am Boden geschlossenen, Zylinder, einem Deckel, einer Antriebsstange, die zugleich als Luftkanal dient, und einem innerhalb des Zylinders angeordneten Kolben, der am unteren Ende der Antriebsstange angeordnet ist. Ein Griff ist am oberen Ende der Antriebsstange angeordnet. Im Bereich des Griffs befinden sich Öffnungen für Lufteinlass und Luftauslass, an die ein Schlauch angeschlossen werden kann, der zum dem aufzupumpenden Gegenstand führt.Such an air pump is z. B. in the DE 201 17 316 U1 described. It consists of a vertical, closed at the bottom, cylinder, a lid, a drive rod, which also serves as an air duct, and a piston disposed within the cylinder, which is arranged at the lower end of the drive rod. A handle is located at the upper end of the drive rod. In the area of the handle there are openings for air inlet and outlet, to which a hose can be connected, which leads to the object to be inflated.

Der Kolben teilt den Innenraum des Zylinders in einen oberen und einen unteren Bereich. Innerhalb des Kolbens ist eine Ventilanordnung vorgesehen, die bewirkt, dass sowohl bei einer Abwärtsbewegung des Kolbens als auch bei einer Aufwärtsbewegung des Kolbens Luft aus dem Zylinder zum Luftauslass gefördert wird.The piston divides the interior of the cylinder into an upper and a lower region. Within the piston, a valve arrangement is provided which causes both in a downward movement of the piston and in an upward movement of the piston, air is conveyed from the cylinder to the air outlet.

Diese bekannte Art von Luftpumpen erlaubt zwar ein schnelles Aufpumpen von Gegenständen, sie besitzt aber den Nachteil, dass der Nutzer für die Aufwärtsbewegung des Kolbens die gleiche Kraft aufbringen muss wie für die Abwärtsbewegung. Die Abwärtsbewegung stellt dabei kein Problem dar, weil der Nutzer sich einfach auf den Griff der Pumpe stützen kann und sein Körpergewicht die Pump-Arbeit unterstützt. Bei der Aufwärtsbewegung des Kolbens muss der Nutzer zusätzlich zur Pumparbeit sein Körpergewicht mit anheben. Dies geschieht meist in einer ergonomisch besonders ungünstigen, gebückten Körperhaltung, so dass die Bandscheiben, bzw. die Wirbelsäule des Nutzers nachteilig beansprucht werden.Although this known type of air pump allows a fast inflating objects, but it has the disadvantage that the user has to apply the same force for the upward movement of the piston as for the downward movement. The downward movement is not a problem, because the user can simply rely on the grip of the pump and his body weight supports the pumping work. In the upward movement of the piston, the user must in addition to pumping his body weight with lift. This is usually done in an ergonomically particularly unfavorable, bent posture, so that the intervertebral discs, or the spine of the user are claimed disadvantageous.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Pumpe zu schaffen, die nach dem Prinzip des Doppelhubs funktioniert, die aber an die körperlichen Voraussetzungen des Nutzers ergonomisch besser angepasst ist.It is the object of the present invention to provide a pump that works on the principle of Doppelhubs, but is ergonomically better adapted to the physical conditions of the user.

Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention

Die Erfindung in ihrer allgemeinen Form ist in Anspruch 1 definiert.The invention in its general form is defined in claim 1.

Die Erfindung löst die oben genannte Aufgabe ausgehend von einer bekannten Pumpe mit Doppelhub dadurch, dass in der Pumpe ein Federelement vorgesehen ist, das so angeordnet ist, dass es gespannt wird, wenn der Kolben innerhalb des Zylinders in eine Richtung bewegt wird und dass es sich entspannt, wenn der Kolben innerhalb des Zylinders in die andere Richtung bewegt wird.The invention achieves the above object from a known double stroke pump by providing in the pump a spring element which is arranged to be tensioned when the piston is moved within the cylinder in one direction and that it is relaxed when the piston is moved in the other direction within the cylinder.

Dadurch wird die Bewegung des Kolbens in eine Richtung erschwert, weil dabei das Federelement gespannt wird. Die Bewegung des Kolbens in die andere Richtung wird im Gegenzug für den Nutzer erleichtert, weil das Federelement die gespeicherte Energie während dieser Bewegung wieder freigibt.As a result, the movement of the piston is made difficult in one direction, because while the spring element is tensioned. The movement of the piston in the other direction is facilitated in return for the user, because the spring element releases the stored energy during this movement again.

Besonders vorteilhafte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.Particularly advantageous embodiments are defined in the dependent claims.

Abbildungenpictures

Es zeigen:Show it:

: Eine erfindungsgemäße Pumpe in Schrägansicht; : A pump according to the invention in an oblique view;

: Einen Längsschnitt durch eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Pumpe mit einem Federelement; : A longitudinal section through a first embodiment of the pump according to the invention with a spring element;

: Einen Längsschnitt durch eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Pumpe mit einem Federelement; : A longitudinal section through a second embodiment of the pump according to the invention with a spring element;

: Einen Längsschnitt durch eine dritte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Pumpe mit einem Federelement; : A longitudinal section through a third embodiment of the pump according to the invention with a spring element;

Detaillierte BeschreibungDetailed description

Die Erfindung wird im Folgenden anhand einer Luftpumpe mit Doppelhub näher erläutert. Die – zeigen eine erfindungsgemäße Pumpe bestehend aus einem Zylinder 1, einer oberen Deckplatte 2a, einer unteren Deckplatte 2b, einer Antriebsstange 3, einem innerhalb des Zylinders angeordneten Kolben 4, der am unteren Ende der Antriebsstange befestigt ist, sowie einem am oberen Ende der Antriebsstange befestigten Griff 5. Im Bereich des Griffs befindet sich ein Lufteinlass 6a und ein Luftauslass 6b an die jeweils mittels eines Bajonett-ähnlichen Verschlusses ein Schlauch 7 angeschlossen werden kann.The invention will be explained in more detail below with reference to an air pump with double stroke. The - show a pump according to the invention consisting of a cylinder 1 , an upper cover plate 2a , a lower cover plate 2 B , a drive rod 3 one inside the cylinder arranged piston 4 , which is attached to the lower end of the drive rod, and a handle attached to the upper end of the drive rod 5 , In the area of the handle is an air intake 6a and an air outlet 6b to each by means of a bayonet-like closure a hose 7 can be connected.

Die untere Deckplatte 2b schließt den Zylinder 1 dicht ab. Der Kolben 4 ist innerhalb des Zylinders 1 verschieblich angeordnet und mittels eines Dichtrings 4a gegenüber der Innenwand des Zylinders abgedichtet. Der Kolben teilt den Innenraum des Zylinders in eine obere Kammer 8 und eine untere Kammer 9. Der Kolben 4 ist mit einem Luft-Einlassraum 4a und einem Luft-Auslassraum 4b versehen. Der Luft-Einlassraum 4a ist mit Einwegventilen 40, 42 versehen, die einen Luftstrom aus dem Luft-Einlassraum 4a zur oberen oder unteren Kammer 8, 9 ermöglichen. Der Luft-Auslassraum 4b ist mit Einwegventilen 60, 62 versehen, die einen Luftstrom von der oberen und der unteren Kammer 8, 9 in den Luft-Auslassraum 4b ermöglichen.The lower cover plate 2 B closes the cylinder 1 tight. The piston 4 is inside the cylinder 1 arranged displaceably and by means of a sealing ring 4a sealed against the inner wall of the cylinder. The piston divides the interior of the cylinder into an upper chamber 8th and a lower chamber 9 , The piston 4 is with an air intake room 4a and an air outlet space 4b Mistake. The air inlet space 4a is with one-way valves 40 . 42 provided a flow of air from the air inlet space 4a to the upper or lower chamber 8th . 9 enable. The air outlet room 4b is with one-way valves 60 . 62 provided a flow of air from the upper and lower chambers 8th . 9 in the air outlet space 4b enable.

Die Antriebsstange 3 besitzt ein Innenrohr 3a und ein Außenrohr 3b. Das untere Ende des Innenrohres 3a ist mit dem Kolben 4 verbunden und das obere Ende des Innenrohres ist mit dem Griff 5 verbunden. Der Hohlraum des Innenrohres 3a verbindet den Lufteinlass 6a mit dem Luft-Einlassraum 4a. Das untere Ende des Außenrohres 3b ist ebenfalls mit dem Kolben 4 verbunden und das obere Ende des Außenrohres 3b ist mit dem Griff 5 verbunden. Der Ringspalt zwischen dem Innenrohr 3a und dem Außenrohr 3b verbindet den Luftauslass 6b mit dem Luft-Auslassraum 4b.The drive rod 3 has an inner tube 3a and an outer tube 3b , The lower end of the inner tube 3a is with the piston 4 connected and the upper end of the inner tube is with the handle 5 connected. The cavity of the inner tube 3a connects the air inlet 6a with the air inlet space 4a , The lower end of the outer tube 3b is also with the piston 4 connected and the upper end of the outer tube 3b is with the handle 5 connected. The annular gap between the inner tube 3a and the outer tube 3b connects the air outlet 6b with the air outlet space 4b ,

Wenn der Nutzer an dem Griff 5 zieht, wie in dargestellt, wird der Kolben 4 mittels der Antriebsstange 3 nach oben bewegt. Dadurch wird die Luft aus der oberen Kammer durch das Ventil 62 in den Luft-Auslassraum 4b und weiter durch den Ringspalt zum Luftauslass 6b transportiert. Gleichzeitig wird Luft vom Lufteinlass 6a durch das Innenrohr 3a und den Luft-Einlassraum 4a über das Ventil 40 in die untere Kammer gesaugt.When the user at the handle 5 pulls, as in shown, the piston 4 by means of the drive rod 3 moved upwards. This will clear the air from the upper chamber through the valve 62 in the air outlet space 4b and continue through the annular gap to the air outlet 6b transported. At the same time, air is released from the air intake 6a through the inner tube 3a and the air inlet space 4a over the valve 40 sucked into the lower chamber.

Wenn der Nutzer den Griff nach unten drückt (nicht abgebildet), wird der Kolben 4 mittels der Antriebsstange 3 nach unten bewegt. Dadurch wird die Luft aus der unteren Kammer durch das Ventil 60 in den Luft-Auslassraum 4b und weiter durch den Ringspalt zum Luftauslass 6b transportiert. Gleichzeitig wird Luft vom Lufteinlass 6a durch das Innenrohr 3a und den Luft-Einlassraum 4a über das Ventil 42 in die obere Kammer gesaugt.When the user pushes the handle down (not shown), the piston becomes 4 by means of the drive rod 3 moved down. This will move the air from the lower chamber through the valve 60 in the air outlet space 4b and continue through the annular gap to the air outlet 6b transported. At the same time, air is released from the air intake 6a through the inner tube 3a and the air inlet space 4a over the valve 42 sucked into the upper chamber.

Das erfindungsgemäße Federelement 7 ist bei der in gezeigten Pumpe zwischen dem Griff und der oberen Deckplatte angeordnet und als Druckfeder ausgeführt. Das Federelement 7 wird beim Drücken auf den Griff gegen die Federkraft zusammengedrückt. Beim Ziehen an dem Griff wird das Federelement wieder entspannt.The spring element according to the invention 7 is at the in arranged pump between the handle and the upper cover plate and designed as a compression spring. The spring element 7 is compressed when pressed against the handle against the spring force. When pulling on the handle, the spring element is relaxed again.

Das Federelement 7 bewirkt also, dass die Abwärtsbewegung des Kolbens für den Nutzer erschwert wird, weil dabei das Federelement 7 gespannt wird. Die Aufwärtsbewegung des Kolbens wird für den Nutzer im Gegenzug erleichtert, weil das Federelement 7 die gespeicherte Energie während der Aufwärtsbewegung wieder freigibt.The spring element 7 thus causes the downward movement of the piston is made difficult for the user, because while the spring element 7 is tense. The upward movement of the piston is facilitated in return for the user, because the spring element 7 releases the stored energy during the upward movement.

Die und zeigen alternative Ausführungsformen, bei denen das Federelement 7 als Zugfeder ausgeführt ist, die zwischen dem Kolben und der oberen Deckplatte innerhalb des Zylinders angeordnet ist ( ) bzw. das Federelement 7 als Druckfeder ausgeführt ist, die zwischen dem Kolben und der unteren Deckplatte innerhalb des Zylinders angeordnet ist ( ).The and show alternative embodiments in which the spring element 7 is designed as a tension spring, which is arranged between the piston and the upper cover plate within the cylinder ( ) or the spring element 7 is designed as a compression spring, which is arranged between the piston and the lower cover plate within the cylinder ( ).

Je nach gewünschtem Druck, der mit der Pumpe erreicht werden soll, kann das Federelement auch in der entspanntesten Stellung bereits vorgespannt sein.Depending on the desired pressure to be achieved with the pump, the spring element may already be biased in the most relaxed position.

Das hier gezeigte Beispiel hat den Vorteil, dass die Arbeit, die der Nutzer aufbringen muss, zumindest teilweise verlagert wird auf den ergonomisch günstigeren Arbeitsvorgang, nämlich den Kolben abwärts zu bewegen. Der ergonomisch ungünstigere Arbeitsvorgang, nämlich den Kolben aufwärts zu bewegen, wird dagegen erleichtert und die Wirbelsäule sowie Bandscheiben des Nutzers geschont.The example shown here has the advantage that the work which the user must apply is at least partially shifted to the ergonomically more favorable working process, namely to move the piston downwards. The ergonomically unfavorable operation, namely to move the piston up, however, is relieved and the spine and intervertebral discs of the user spared.

Die Erfindung beschränkt sich jedoch nicht auf Pumpen von der in der DE 201 17 316 U1 beschriebenen Art, bei der der Nutzer im Stehen den Kolben auf und ab bewegen muss, sondern die genannten Vorteile können auch bei anderen Pumpen mit Doppelhub nutzbringend eingesetzt werden, wenn ein Arbeitshub gegenüber dem anderen Arbeitshub erleichtert werden soll. Auch für motorisch betriebene Pumpen ist die Anwendung der Erfindung denkbar.However, the invention is not limited to pumps of the in the DE 201 17 316 U1 described type in which the user has to move the piston up and down while standing, but the advantages mentioned can be usefully used in other pumps with double stroke when a working stroke compared to the other working stroke should be facilitated. Also for motor-driven pumps, the application of the invention is conceivable.

Der Zylinder kann außer einem kreisförmigen Querschnitt beliebige andere Querschnitte besitzen, z. B. rechteckig, oval, vieleckig etc.The cylinder may have any other cross sections except a circular cross section, z. B. rectangular, oval, polygonal etc.

Das zu pumpende Medium kann außer Luft auch ein beliebiger anderer Stoff sein, z. B. Wasser, andere Gase, andere Flüssigkeiten etc.The medium to be pumped may also be any other substance other than air, eg. As water, other gases, other liquids, etc.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 20117316 U1 [0004, 0027]

Claims

Double stroke pump comprising a hollow cylinder ( 1 ) with a first and a second cover plate ( 2a . 2 B ), a drive rod ( 3 ) and an in-cylinder piston ( 4 ), whereby both during a movement of the piston ( 4 ) in one direction as well as during a movement of the piston ( 4 ) in the other direction the medium to be pumped is conveyed, characterized in that a spring element ( 7 ) which is arranged to be tensioned when the piston is moved in one direction within the cylinder and that it relaxes when the piston is moved in the other direction within the cylinder.

Pump according to claim 1, characterized in that the drive rod ( 3 ) at one of its ends with the piston ( 4 ), the drive rod displaceable but substantially close to the first cover plate ( 2a ) is guided through it, and its other end outside the cylinder ( 1 ) to allow the drive of the piston from the outside, wherein the piston is also slidably but substantially close to the cylinder wall disposed within the cylinder, so that the piston, the interior of the cylinder in a first chamber ( 8th ) and a second chamber ( 9 ) and a displacement of the piston, depending on the direction of movement causes an overpressure in one chamber and a negative pressure in the other chamber, wherein the pump has an inlet ( 6a ) and an outlet ( 6b ), with the chambers ( 8th . 9 ) are connected via valves and / or conduits so that both during a movement of the piston in one direction and during a movement of the piston in the other direction, the medium to be pumped is sucked through the inlet and is conveyed to the outlet.

Pump according to claim 2, characterized in that the fuel rod ( 3 ) at its other end with a handle ( 5 ) connected is.

Pump according to claim 3, characterized in that the inlet ( 6a ) and / or the outlet ( 6b ) in the area of the handle ( 5 ) or on the first cover plate ( 2a ) is arranged.

Pump according to one of claims 2-4, characterized in that the pump, z. B. by means of a footing, is designed so that in use the axis of the cylinder is arranged substantially vertically and the first cover plate ( 2a ) is arranged above, wherein the spring element ( 7 ) is tensioned when the piston ( 4 ), and relaxes when the piston is moved upwards.

Pump according to one of claims 2-5, characterized in that the spring element ( 7 ) comprises a compression spring, which between the first cover plate ( 2a ) and the outside of the cylinder located end of the drive rod ( 3 ) is arranged.

Pump according to one of claims 2-6, as a function of claim 2, characterized in that the spring element ( 7 ) comprises a compression spring, which between the first cover plate ( 2a ) and the handle ( 5 ) is arranged.

Pump according to one of claims 2-7, characterized in that the spring element ( 7 ) comprises a tension spring which is between the piston ( 4 ) and the first cover plate ( 2a ) within the cylinder ( 1 ) is arranged.

Pump according to one of claims 2-8, characterized in that the spring element ( 7 ) comprises a compression spring which between the piston ( 4 ) and the second cover plate ( 2 B ) is disposed within the cylinder.

Pump according to one of the preceding claims, characterized in that the spring element ( 7 ) has an axis of symmetry coaxial with the drive rod ( 3 ) or with the cylinder ( 1 ) is arranged.

Pump according to one of the preceding claims, characterized in that the spring element ( 7 ) is a coil spring with a cylindrical or conical shape.

Pump according to one of the preceding claims, characterized in that the spring element ( 7 ) consists of several springs.

Pump according to one of the preceding claims, characterized in that the spring element ( 7 ) is biased, even if the piston has been moved as far as possible in the other direction.

Pump according to one of the preceding claims, characterized in that the pump is an air pump.