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Doppeltwirkende Luftpumpe Der Gegenstand vorliegender Erfindung betrifft
eine doppeltwirhende Luftpumpe, insbesondere für Luftbereifungen. Bekannte Luftpumpen
dieser Art haben wechselweise arbeitende Kolben, die mit Umschaltorganen ausgerüstet
sind. Diese verschmutzen in kurzer Zeit und machen die Pumpe unbrauchbar; dasselbe
ist von den Lufteinlaß- und Absperrvorrichtungen sowie Stopfbüchsen zu sagen. Die
bisher gebräuchlichen Manschetten arbeiten alle in der Weise, daß sie beim Saughub
an ihrem Rand einwärts gedrückt werden, um die Luft passieren zu lassen. Hierdurch
tritt bei jedem Hub eine Knickung in der Manschettenabw.inkelung und infolgedessen
eine Ermüdung des Materials ein, so daß diese Manschetten unbrauchbar werden und
von Zeit zu Zeit ersetzt werden müssen. Ein weiterer Nachteil ist der, daß der schädliche
Kompressionsraum nicht beseitigt ist, welcher den Wirkungsgrad der Pumpe vermindert.
Ferner ist dem Umstand nicht Rechnung getragen, daß der Pumpenro'hr-!durchmesser
in keinem richtigen physikalischen Verhältnis zu den Durchlaßquerschnitten der Luftschlauc'hventile
steht; er ist zu groß, so daß der Wirkungsgrad der Pumpe weiterhin vermindert wird.
Auch ist der luftdichte Anschluß der Pumpe am Schlauchventil (Nippel) unvollkommen.
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Die vorliegende Erfindung beseitigt diese Nachteile auf fortschrittliche
Art. In der Zeichnung ist derErfindungsgegenstan.d beispielsweise dargestellt, und
zwar zeigt Fig. i die komplette Pumpe in teilweisem Längsschnitt mit Überschiebgriff,
Fig. a die Bodenverschlußkappe der Pumpe nebst Ventilanordnung, Fig. 3 eine ähnliche
Anordnung wie in Fig. 2, Fig. 4 die stopfbüchsenartigge Kopfkappe in ihren Einzelteilen,
Fig. 4 a die montierte Kopfkappe, Fig.5 einen Schnitt durch den neuen Ventilnippel,
Fig.
-5,a einen-,Nippelschnitt während des Gebrauchs mit eingesteckteiri Schlauchventil,
Fig..6 einen Längsschnitt durch .den DoppelkoLben und Fig. 7 bis io ähnliche'-ÄnordÜürigen
wie- in -der Fig. 6.
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Nach Fig. i besteht die doppeltwirkende Luftpumpe aus dem eigentlichen
Pumpenrohr i, welches mit einem griffigen Sehlauch 2 aus Gummi oder anderem Material
überzogen ist. Dieser Sehlauch ?-
schützt die Pumpe gegen Verletzungen (Einbeulungen)
und dient gleichzeitig zum hermetischen Abschluß der Boden- und Kopfkappen. Die
Pumpe ist einerseits durch die Bodenkappe 3 und andererseits durch die Kopfkappe
4 vers hlpssen; durch welche die hohle Kolbenstange 5 fiindurchgeht. Letztere endet
innerhalb der Pumpe in dem D_ oppelkolben 6 und außerhalb derselheh' in'- - dexr-
Überschiebgriff 7 mit Nippel B.
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Um ein Anecken des Übersehiebgriffes an der Kopfkappe 4 beim Zusammenschieben
der Pumpe zu vermeiden, (haben die bisherigen überschiebgriffe eine innen fixierte
Zentrierscheibe, der eine Anstoßfeder vorgelagert ist. Hierdurch ist die Zentrierung
an eine kurze axiale Strecke gebunden. Im Gegensatz hierzu zeigt die Fig. i eine
axial verschiebbare Zentrierscheibe 9, der eine Federrlö hintergelagert ist. Hierdurch
ist die Zentrierung des überschiebgriffes (bei kleinerem Innendurchmesser) - eine
erheblich bessere, da der Griff fast vom Zusammendrücken an zentriert ist. Zentrierscheibe
9 und Feder io erzielen dann gleichzeitig die erforderliche Spannung für die Befestigung
der Pumpe innerhalb der vorhandenen Spitzenbefestigungen.
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Nach Fig.2 wird das Pumpenrohr-i zur Anbringung der Bodenkappe 3 zunächst
mit einer Ausbördelung versehen, in welche der Arretierring i i nebst flexibler
Ventilscheibe 12 -eingelegt wird. Hierauf wird die Bodenkappe 3, aufgesetzt und
eingerollt, wobei sie den Schlauchüberzug 2 bei 13 hermetisch einquetscht. Die Bodenkappe
3 ist mit einem Stutzen 14 versehen, der gleichzeitig dem Lufteinlaß und als Spitzenlager
dient. In der gezeichneten Lage- befindet sich die Ventilscheibe 12 ih der Einsaugstellung;.
die Luft tritt durch den Stutzen 14 und Löcher 15 in das Pumpenrohr i ein. Beim.Kompressionsstoß
legt sich die Ventilscheibe 12 gegen die innere Wandung der Bodenkappe 3 an und
dichtet den ventilsitzartig ausgebildeten.Stutzen 14 ab. Infolge der großen Ventilfläche
ist die Abdichtung eine absolute, die auch durch Verschmutzungen nicht beeinträchtigt
Wird.
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Fig. 3 zeigt eine analoge Anordnung nach Fig. 2. Hierbei besteht die
-Ventilscheibe aus einem Ring 16, der auf einem nach innen gezogenen, geschlossenen
Stutzen 17 etwas axial verschiebbar gelagert ist. Die gezeichnete Stellung zeigt
.die Lage des Ringes .16. während des Kompressionsstoßes, wobei ° die Luftöffnungen
i8 verschlossen -,verden.
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In den Fig. 4 und- 4a ist die stopfbüchsenartige Kopfkappe 4 detailliert
und montiert- dargestellt. Die -Praxis hat erwiesen, daß. bei den für den vorliegenden
Zweck verNdendeten hohlen* Kolbenstangen 5, . die- einen .relativ geringen Durchmesser
haben, geformte Stopfbüchsen aus Leder oder solche als Gummiformartikel keine genügende
Ab-
dichtung -erzielen und einem schnellen Verschleiß unterworfen sind, außerdem
einen hohen Reibungswiderstand bieten. Gemäß der Erfindung ist nach den Fig.4 und
4a eine Stopfbüchse geschaffen worden, welche sowohl die Lufteinlässe i9 in der
Kopf!kappe4 als auch gleichzeitig .die Kolbenstange 5 hermetisch abdichtet und bei
geringstem Reibungswiderstand keinen Verschleiß erleidet. Diese mehrfache Aufgabe
erfüllt die einfache Gummischeibe 2o aus synthetischem Kautschuk: Diese Scheibe,
2o hat .ein mittleres Loch 21, dessen Durchmesser geringer als-der äußere Durchmesser
der Kolbenstange 5 ist. Wird diese Scheibe 2o mit ihrem Loch 21 über die Kolbenstange
5 gezogen, so nimmt sie selbsttätig ,die deformierte Förm 2oa nach Fig. 4 a ein.
Der mittlere Teil der Kopfkappe 4 wird dieser Form entsprechend angepaßt. Zuvor
wurde der Arretierring 22 in das aufgeweitete Ende des Pumpenrohres i eingelegt,
der ebenfalls der Form 2oa entspricht. Diese- Formnachbildungen der Kopfkappe 4
und des Arretierringes 22 verhindern zwangsläufig ein Umschlagen der Scheibe 2oa
während des Kompressionsstoßes, wodurch die stopfbüchsenartige Dichtungswirkung
illusorisch würde.
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Für die öffnende :bzw. abdichtende Funktionsbetätigung der Scheibe
20, 20a ist zwischen den Teilen 22 und 4 nur ein geringes Spiel erforderlich. Wird
für ,den Einsaughub das Pumpenrohr i nach rechts vorgeschoben, so verbleibt zunächst
für dieses Spielmaß die Scheibe 20 infolge ihrer mittleren Verspannung auf der Kolbenstange
5 haften, bis sie gegen dbn Arretierring 22 stößt und festgehalten wird. Hierdurch
werden gleichzeitig die Lufteinlässe i9 frei und -die Luft kann durch die weiteren
Bohrungen 23 in das Pumpen-rohrinnere einströmen. Wird das Pumpenrohr i für den
Kompressionsstoß zurückgezogen, so wiederholt sich dasselbe Spiel in umgekehrter
Weise: Die Scheibe 20, 20" legt sich jetzt gegen die Kopfkappe 4 an und verdeckt
die Lufteinlässe i9 wie gezeichnet, gleichzeitig liegt sie abdichtend um die Kolbenstange
5, und zwar einerseits .durch ihre eigene Verspannung und andererseits durch den
sie beaufschlagenden Luftdruck. Vorteilhaft wirken diese abdichtenden Kräfte auf
eine nur schmale Gummiringkante ein, wodurch eine hohe Abdichtung und ein leichtes
Gleiten der Kolbenstange erzielt wird.
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Am äußeren Ende der Kolbenstange 5 ist der Nippel 8 angebracht. Nach
Fig. 5 besteht dieser aus einem Gehäuse 24 mit Schraubkappe 25, zwischen welchen
ein hutförmiger Gummikörper 26 gefestigt ist, der zur Aufnahme des Schlauchventilhalses
beim Aufpumpen dient. Der Durchmesser dieses Gummikörpers 26 ist innen zum leichten
Einstecken des Ventilhalses etwas größer gehalten als der äußere Durchmesser des
letzteren; seine Höhe dagegen ist niedriger gehalten als die des Ventilhalses. Wird
nach Fig. 5 a das Ventil 27 in den Gummikörper 26 hineingedrückt, so liegt dessen
Bodenfläche26a bereits abdichtend gegen den Ventilrand
an, weil
der Gummikörper 26 in seiner Länge gestreckt wurde bei gleichzeitiger Durchmesserverengung,
so daß sich .die innere Fläche des Gummikörpers unter Vorspannung gegen die äußeren
Gewindegänge des Ventilhalses legt. Nach dem ersten Pumpenstoß erzeugt der innere
Überdruck im Gehäuse 24 eine «eitere Abdichtung dadurch, daß sich die Wandung des
Gummikörpers 26 in die Gewindegänge hineinpreßt, diese hermetisch abschließt und
das Ventil selbsttätig festhält. Da bei einer doppeltwirkenden Pumpe der Überdruck
in der Kolbenstange 5 und damit im Gehäuse 24 entsprechend des Wirkungsgrades der
Abdichtungen längere Zeit verbleibt, so könnte das Ventil 27 nach dein Pumpvorgang
nicht sofort aus dem umspannenden Gummikörper 26 entfernt werden. Um diesen inneren
Überdruck sofort beseitigen zu können, ist das Auslaßventil 28 vorgesehen, welches
durch Fingerdruck. betätigt wird.
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Ain inneren Ende der Kolbenstange 5 ist der Doppelkolben 6 angebracht.
Dieser erfüllt gemäß der Erfindung die Aufgabe, mittels zweier Manschetten eine
Druckkammer zu bilden, in welche beim jeweiligen Kompressionsstoß die Luft von der
einen oder anderen Seite hineingepreßt wird und in dieser verbleibt, ohne besondere
Absperr- und Umschaltorgane zu benötigen, um von .dort aus zum Ventilnippel zu gelangen.
Gleichzeitig werden die sonstigen Ermüdungen des Materials in den Napfwinkeln konstruktiv
vermieden. Ein solcher Doppelkolben ist beispielsweise in der Fig.6 dargestellt.
Unmittelbar auf der Kollbenstange 5 sind die Napfmanscbetten 29 und 3o mit nach
innen weisenden Rändern angeordnet. Zur seitlichen Begrenzung derselben dienen die
durch Einrollung auf der Kolbenstange 5 befestigten Kolbenscheiben 31, 32. Eine
zwischen den Manschetten befindliche Feder33 drückt diese auseinander. Die innere
Lochung der Manschetten hat zur Luftpassage einen etwas größeren Durchmesser als
die Kolbenstange 5. Wird das Pumpenrohr i nach rechts vorgestoßen, so wird die -'#laiisdliette
29 durch den Luftdruck etwas nach rechts vorgeschoben, so daß die Druckluft zwischen
Manschette und Kolbenscheibe 31 in die gebildete Druckkammer 34 eintreten kann.
Zur Unterstützung dieses Vorganges können in der Kolbenscheibe die Böhrungen 35
vorgesehen werden. Gleichzeitig wird durch den Überdruck; in der Druckkammer 34
der Rand der Manschette 3o abdichtend gegen das Pumpenrohr i und .damit gegen den
rechtsseitigen :@nsaugraum gepreßt. Die Druckluft gelangt dann durch eine Bohrung
36 in das Innere der Kolbenstange 5 und damit zum Ventilnippel 8 (Fig. i).
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Wird das Pumpenrohr i nach links gestoßen., so tritt der umgekehrte
Vorgang ein: Die Druckluft strömt zwischen 3o und 32 in die Druckkammer 34 ein und
die linke -.Manschette 29 liegt abdichtend an.
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Fig.7 zeigt eine ähnliche Druckkammer 3.1, -wobei jedoch die Napfränder
der Manschetten 37 und 38 nach außen weisen. Hierbei sind die Manschetten .durch
Schräglage der Kolbenscheiben in ihren N apfwinkeln fest zusammengespannt. Die Luftpassage
erfolgt durch die Bohrungen 39 und -to, wobei die federbeeinflußten Böden 37a und
38a der Manschetten etwas gelüftet werden.
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Nach Fig. 8 werden dive sonstigen (vorgeformten) Manschetten durch
einfache Gummiringscheiben .I1 und .I2 dargestellt. Nach der Einbringung in das
Pumpenrohr i nehmen diese die gezeichnete deformierte Lage ein, welcher sich die
Kolbenscheiben .13 und 44 anpassen. Mittels des zwischengefügten Distanz- und Zentriernapfes
.I5 wird wiederum die Druckkammer d.6 gebildet, in welche die Druckluft durch die
Bohrungen d.7 und 48 bei wechselweiser Abhebung der Gummiringscheiben einströmt.
Irrfolge ihrer Vorspannung dichtet diese Gummirin -sc'heibenanordnung bereits vor
der zusätzlichen Beaufschlagung durch den Luftdruck ab. Der bisherigen Verwendung
von Gummiformkolben, die erheblich besser als Ledermanschetten abdichten, stand
die ungenügende Schmierungsmöglichkeit gegenüber. Während Ledermanschetten das Schmiermittel
in sich aufsaugen und dadurch gut im Pumpenrohr gleiten, schiebt ein gut schließender
Gummikolben den an -der Rohrwandung sich anfangs befindenden Ölfilm vor sich her
und lagert ihn am Ende seiner Wegstrecke ab, bis das Rohr derartig trocken ist,
daß der Kolben nicht mehr hin und her geschoben werden kann. Gemäß der Erfindung
wird durch den Zentriernapf 45 zwischen den Gummiringsc'heiben -.i und 42 und dem
Pumpenruhr i ein ringförmiger Raum :I9 gebildet, der mit einem Schmiermittel ausgefüllt
ist. Diese Schmierkammer .I9 erzielt an dem Pumpenrohr i stets einen Ölfilm, der
mit hin und her geschoben wird und fast keinen Verbrauch zeitigt.
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Während nach der Fig. 8 die Manschetten nach innen weisen, zeigt Fig.
9 eine Anordnung, bei welcher die Ränder der Gummischeiben 5o, 51 nach außen «-eisen.
Hierbei hält ein spulenartiger Ring 52 die Gummischeiben 50, 51 deformierend auseinander
und bildet gleichzeitig die Druckkammer 53 und die Schmierkammer 5.4.
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Die Schmierkammern können auch außerhalb der Manschetten angeordnet
sein, wie bei 55 strichpunktiert angedeutet.
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Nach Fig. io wird eine geschlossene Druckkammer 56 durch die nutringartigen
Manschetten 57,58 gebildet, in welche die Druckluft durch die Bohrungen 59,
6o zutritt, wobei die äußeren Flansche der Manschetten gegen das Pumpenrohr i und
die inneren Flansche federbe-einflu.ß-t gegen die mit Bobrungen 59, 6o versehenen
umgewinkelten Kolbenscheiben abdichtend anliegen. Hierbei kann innerhalb oder außerhalb
der Druckkammer eine besondere Schmierkammer vorgesehen werden.
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Nach den Darstellungen der Fig. 6 bis io ist das sonstige nachteilige
Eindrücken der Napfränder beim Saughub vermieden worden. Um in der Ruhelage während
des Nichtgebrauches der Pumpen eine zusätzliche Entspannung der Manschetten zu erzielen,
wird das Pumpenrohr an seinem Ende etwas aufgeweitet. Diese Aufweitung kann einige
axiale Rillen haben, derart, daß mittels derselben eine zusätzliche Füllung der
Sebniierkammer von
außen möglich ist. Die Schmierkammer selbst kann
mit einem Saugmaterial ausgefüllt sein. Ferner kann zur Erzeugung eines ständigen
Ölfilms ein ölaufnahmefähiger Gleitring zwischen Kolbenscheiben und Manschetten
vorgesehen werden.