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Handluftpumpe Gegenstand der Erfindung ist eine Handluftpumpe mit
einem Windkessel zur Erzeugung höherer Drücke, insbesondere für das Aufpumpen der
Reifen luftbereifter Fahrzeuge aller Art geeignet. Die Erfindung hat eine möglichst
hohe Füllung des Kompressionsraumes mit Luft zum Ziel, wodurch je Kolbenhub eine
größere Luftmenge gefördert wird, als bei den vorbekannten Ausführungen.
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Dieses wird erreicht durch die Anordnung eines Ansaugventils, welches
sich bereits bei sehr niedrigem Unterdruck während der Ansaugbewegung des Kolbens
öffnet und während des Druckhubes sicher abschließt, um die einmal gefaßte Luftmenge
möglichst restlos zu verwerten.
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Eine Anbringungsmöglichkeit des Saugventils ergibt sich am Kolben
innerhalb der Dichtungsmanschette. Während des Saughubes wird der in den Kompressionsraum
durch das leicht sich öffnende Saugventil einströmenden Luft ein geringerer Widerstand
entgegengesetzt, als wenn die Luft sich ausschließlich zwischen Zylinderwand und
Kolbenmanschette hindurchzwängen müßte.
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Eine weitere Ausführungsmöglichkeit besteht darin, das Saugventil
in der Mitte des Kolbenbodens anzuordnen und die Kolbenstange zur Luftzuführung
als Rohr auszubilden. In diesem Fall sind die Lufteinströmungsöffnungen vorteilhaft
am oberen Ende des Kolbenstangenrohres angebracht.
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Um bei gleicher Wirkung die Kolbenstange massiv lassen zu können,
wird das Saugventil konzentrisch im Kolben um die Kolbenstange angeordnet, wobei
es während des Arbeitshubes die gleichfalls konzentrisch im Kolbenboden angeordneten
Lufteintrittslöcher verschließt.
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Eine besonders vorteilhafte Lösung ergibt sich bei Anbringung des
Saugventils in der Zylinderabschlußkappe,wobei die Kolbenstange zweckmäßig
gegen
die Zylinderabschlußkappe abgedichtet ist. Die über dem Kompressionsraum befindliche
Luftsäule wird fast restlos in diesen überführt. Es ergibt sich daher eine besonders
hohe Füllung des Kompressionsraumes. Im übrigen ist die Luftpumpe selbst dann noch
verwendungsfähig, wenn das Saugventil hängenbleibt. Diese Ausführungsform ist daher
besonders betriebssicher.
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Die Zeichnung veranschaulicht zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung.
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Fig. i zeigt einen teilweisen Schnitt durch die Luftpumpe in etwa
natürlicher Größe mit im Kolben angeordnetem Saugventil; Fig. 2 zeigt einen Schnitt
durch die gleiche Luftpumpe in etwa il/2facher Vergrößerung; Fig. 3 zeigt eine Unterbringungsmöglichkeit
des Saugventils in der Zylinderabschlußkappe in teilweisem Schnitt in etwa natürlicher
Größe.
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Am Handgriff i befindet sich die vorwiegend als Rohr ausgebildete
Kolbenstange 2, deren unteres Ende mit der Kolbenplatte 3 verschraubt ist, welche
ihrerseits als Widerlager für die Dichtungsmanschette 4 dient (Fig. 2). Letztere
wird durch die Ringmutter 5 an der Kolbenplatte 3 gehalten. Der Pumpenmantel besteht
aus konzentrisch ineinander angeordneten Rohren 6, 7. Das innere Rohr 6 dient als
Kolbenzylinder, während das äußere Rohr 7 die Außenwand eines Windkessels 9 bildet,
dessen Volumen sich aus dein Abstand der Außenwand des Kolbenzylinders 6 und der
Innenwand des Außenrohres 7 ergibt. Die Rohre 6 und 7 sind an beiden Enden miteinander
luftdicht, beispielsweise durch Weichlötung, verbunden. Die Bohrungen 8 stellen
die Verbindung zwischen dem Windkessel 9 und dem Luftsammelraum io her. Dieser befindet
sich unterhalb des Kompressionsraumes i i und wird von diesem durch den Kompressionsboden
12 getrennt. Der Pumpenfuß 13 mit dem darin angebrachten Luftaustrittskanal 14 bildet
den unteren Abschluß des Luftsammelraumes io. Das Oberteil des Luftsammelraumes
io ist mit dem Pumpenfuß 13 zweckmäßig verschraubt. Das Ventilführungsrohr 15, das
im Pumpenfuß 13 angeordnet ist, hält das unter dem Druck der Feder 16 stehende Druckventil
17 in Stellung. Die eigentliche Luftabdichtung des Druckventils 17 erfolgt durch
den am Ventilschaft 18 aufgesetzten Gummiring i9.
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Die Luftpumpe arbeitet wie folgt: Beim Hoch-, ziehen des Kolbens (Saughub)
entsteht im Kompressionsraum ri ein Unterdruck; dieser bewirkt, daß sich ein im
Kolbenboden in der Kolbenmanschette 4 am unteren Ende angebrachtes Saugventil2o
öffnet. Dieses Ventil steht unter dem Druck der sehr weichen Feder 2iy wodurch sich
bereits bei sehr geringem Unterdruck im Kompressionsraum ii das Saugventil 2o ausreichend
öffnet und,die durch,die Lufteintrittsöffnungen 23 und die hohle Kolbenstange 2
in den Kompressionsraum i i nachströmende Luft fast widerstandslos einströmen läßt.
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Um zu verhindern, daß .das Saugventil 2o sich gegenüber seinem Sitz
in der Kolbenstange 2,- seitlich verlagert oder kantet und nach dem Abheben nicht
wieder exakt schließt, sind mindestens zwei oder mehr leichte Führungsbolzen 24
oder auch ein leichter zylindrischer Ansatz am Saugventil vorgesehen. Als Widerlager
für dessen Feder 21 dient ein Abschlußstück 25, welches entweder als dünnwandige
Platte oder als annähernd gabelförmiger Splint ausgebildet ist.
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Das Saugventil 2o schließt sich, sobald der Kolben den Druckhub -ausführt.
Infolge des geringen Strömungswirderstandes .des Saugventils 20 ist der Kompressionsraum
ri mit einer größeren Luftmenge angefüllt als bei den bisherigen Luftpumpen mit
Druckventil, bei denen -die in den Kompressionsraum eindringende Luft ausschließlich
zwischen Zylinderwand und Kolbenmanschette, einströmt.
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Beim Komprimieren der Luft im Kompressionsraum i i öffnet sich beim
weiteren Herunterdrücken des Kolbens das Druckventil 17 infolge des überdrucks im
Kompressionsraum. Die Druckluft gelangt hierbei in den Luftsammelraum io sowie in
den damit in Verbindung stehenden Windkessel 9, außerdem strömt sie nun .durch den
Luftaustrittskanal 14 der Verbraucherstelle zu. Sobald der Kolben erneut zu saugen
beginnt, schließt das Druckventil r7; die im Luftsammelraum io und im Windkessel
9 gespeicherte Luft kann nicht in den Kompressionsraum in zurückgelangen.
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Ein weiterer Druckhub des Kolbens führt dem Luftsammelraum io neue
Druckluft zu, wobei -der Windkessel 9 als Druckausgleich zwischen der einströmenden
und der ausströmenden Druckluft im Luftsammelraum dient. Die Luftpumpe arbeitet
auf diese Art nicht nur gleichmäßig, sondern mit einem sehr hohen Wirkungsgrad bei
geringem Kraftaufwand.
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Außerdem werden die Lufteintrittsöffnungen 23 während des Mitführens
der Pumpe im Kraftwagen (niedergedrückter Kolben) von der Abschlußkappe 22 abgedeckt;
das Saubwentil2o bleibt so vor größerem Schmutz geschützt.
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An Stelle :der als Rohr ausgebildeten Kolbenstange 2 kann auch eine
massive Stange verwendet werden. Das Saugventil schließt in diesem in der Zeichnung
nicht dargestellten Fall eine Anzahl konzentrisch um die Kolbenstange in der Kolbenplatte
angeordnete Lufteinströmöffnungen ab.
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Eine noch höhere Leistung läßt sich bei einer Luftpumpe mit massiver
Kolbenstange erzielen, wenn die in Fig. 3 dargestellte Maßnahme getroffen wird.
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Um in diesem Fäll der Luft beim Niederdrücken des Kolbens (Druckhub)
den Zutritt in die Vorkammer 31, das ist der zylindrische Raum oberhalb des Kompressionsraumes
i, zu gewähren, sind Eintrittslöcher 27 ringförmig in der Zylinderabschlußkappe
26 eingearbeitet, Letztere dient ziigleich als Führung für die massive Kolbenstange
und zweckmäßig ist in ihr noch eineals Stopfbuchse wirkende Abdichtungsschnur (in
Fig. 3 nicht dargestellt) untergebracht, um ein Entweichen der Luft an .dieser Stelle
zu verhindern. Ein unter dein Druck einer schwachen Feder 29 stehendes Saugventil
28
hält die Lufteintrittslöcher 27 unter Verschluß, gibt sie aber während des Niederdrückens
des Kolbens (Druckhub) infolge des in der Vorkammer 3 i sich einstellenden Unterdruckes
frei. Während des Druckhubes füllt sich daher die Vorkammer 3i mit Luft, dagegen
schließt das Saugventil 28 beim Saughub (Hochziehen .des Kolbens). Die in der Vorkammer
3 i eingeschlossene Luft wird daher gezwungen, während .des Saughubes restlos in
den Kompressionsraum überzutreten, wodurch dessen besonders hohe Füllung erreicht
wird.
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Bei der Maßnahme nach Fig. 3 erübrigt sich ein Saugventil im Kolben,
da ein besonders niedriger Strömungswiderstand für die in den Kompressionsraum vi
eingetretene Luft aus dem vorgenannten Grunde nicht erforderlich ist.
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Um eine Nachstellbarkeit der Kolbenstangenabdichtung in ihrer Führung
zu erwirken, ist das Widerlager 3o des Saugventils 28 als ein mit Außengewinde versehenes
Rohrstück mit sechskantigem Ansatz ausgebildet. Das Rohrstück läßt sich in den Hals
der Abschlußkappe 26 verschieden tief einschrauben und,die Dichtungspackung auf
das erforderliche Maß zusammenpressen. Die vorbeschriebenen Konstruktionen können
auch in einer Fußluftpumpe verwendet werden. Der hohe Wirkungsgrad dieser Luftpumpe
ermöglicht deren Verwendung außerdem für Farbspritzen und ähnliche Aufgaben.