FI76868B

FI76868B - HAND PUMP.

Info

Publication number: FI76868B
Application number: FI841700A
Authority: FI
Inventors: Matti Maekelae
Original assignee: Vammalan Konepaja Oy
Priority date: 1984-04-27
Filing date: 1984-04-27
Publication date: 1988-08-31
Also published as: FI76868C; FI841700A0; FI841700A

Description

76868 1 Käelpumppu Handpump 5 Keksinnön kohteena on voimansllrtoelin käsipumppua varten, johon käsi-pumppuun kuuluu putki, jonka sisään on sovitettu edestakaisin liikkuvaksi venttiilillä varustettu mäntä, johon on kiinnitetty varsi, joka on kytketty pumpun käyttövivun edestakaisin kierrettävään akseliin taipuisan voimansllrtoelimen välityksellä, joka on toisesta päästään kiinnitetty 10 männän varteen tai vastaavaan osaan ja toisesta päästään akselin mukana liikkuvaan klinnltyselimeen, ja joka voimansllrtoelin nojaa akselin kierto-kulman määräämän matkan akselista säteen suunnassa välimatkan päähän sovitettuun ja akseliin Jäykästi kiinnitettyyn lleriöpinnan osan muotoiseen tukielimeen, jonka lleriöpinnan kesklaksell on akselin suuntainen.The invention relates to a power control element for a hand pump, the hand pump comprising a tube in which a reciprocating piston with a valve is mounted, to which a stem is attached, which is connected to a reciprocating shaft of the pump drive lever by means of a flexible force fixed to the piston rod 10 or the like and at one end to a clamping member movable with the shaft, and which force member rests a radially spaced distance from the axis of the axis of rotation of the shaft.

15 Käslpumput, etenkin käsikäyttöiset kaivojen vesipumput ovat yleensä rakenteeltaan sellaisia, että maan pinnalta on kalvoon Johdettu putki, jonka sisällä on putken pituussuunnassa liikkuva tanko tai varsi.15 Hand pumps, in particular hand-operated well water pumps, are generally designed to have a pipe guided into the membrane from the surface of the ground, inside which there is a rod or shaft moving in the longitudinal direction of the pipe.

Tangon alapäähän on kiinnitetty putken suun lähettyville vedenpinnan 20 alapuolelle mäntä ja venttiili, Joita varren välityksellä liikutetaan edestakaisin pumppausvaikutuksen aikaansaamiseksi. Tämä edestakainen pumppauslilke nostaa veden kaivosta putkea pitkin maan pinnalle. Tangon tai varren yläpää on liitetty vipuun, jolla pumppauslilke aikaansaadaan. Varsi on yhdistetty vipuun yleensä ketjun välityksellä, jolloin varren 25 liike ylöspäin saadaan aikaan vipua vääntämällä ja varsi liikkuu alaspäin painovoiman vaikutuksesta.Attached to the lower end of the rod near the mouth of the pipe below the water surface 20 is a piston and a valve, which are moved back and forth by means of an arm to provide a pumping effect. This reciprocating pumping sludge lifts water from the well along the pipe to the ground. The upper end of the rod or arm is connected to a lever to provide a pumping joint. The arm is connected to the lever, usually by means of a chain, whereby the upward movement of the arm 25 is effected by twisting the lever and the arm moves downwards by gravity.

Varren liittäminen vipuun ketjulla, joka on vetosuunnassa joustamaton elin, el ole hyvä ratkaisu etenkään silloin, kun kalvo on syvä. Tämä 30 johtuu siltä, että pumpulla nopeasti pumpattaessa saadaan vivusta vääntämällä varsi ensin nousemaan yläasentoonsa, jonka jälkeen kun vipu nopeasti käännetään toiseen asentoon, el varsi lukukaan ala-asentoonsa samassa tahdissa. Tällöin ketju pääsee löystymään ja varsi putoaa vapaasti ala-asentoon. Tästä aiheutuu varteen ja ketjuun kova 35 Isku, jonka johdosta ne voivat katketa, koska kumpikaan niistä el pääse joustamaan ja siten valmentamaan iskua. Normaalia ketjuvälltystä käytettäessä el myöskään voiman välittyminen vipuvarteen ole hyvä, koska 2 76868 1 8illoin kun voiman tarve suurin, on vääntövarren suhteellinen pituus pienin ja kääntäen.Attaching the arm to the lever with a chain, which is an inelastic member in the direction of pull, is not a good solution, especially when the membrane is deep. This is due to the fact that when pumping quickly with the pump, the lever is first raised to its upper position by twisting the lever, after which when the lever is quickly turned to another position, the arm reads into its lower position at the same rate. This allows the chain to loosen and the arm to fall freely into the down position. This causes a hard 35 blow to the arm and chain, which can cause them to break because neither of them can flex and thus prepare for the blow. With normal chain avoidance, the transmission of force to the lever arm is also not good, because 2 76868 1 8 when the need for force is greatest, the relative length of the torsion arm is the smallest and vice versa.

Keksinnön mukaisen laitteen avulla saadaan aikaan ratkaiseva parannus 5 edellä esitetyissä epäkohdissa. Tämän toteuttamiseksi keksinnön mukaiselle laitteelle on tunnusomaista se, että volmansllrtoelln on ainakin osittain joustavasti venyvää, elastista materiaalia oleva nauhamainen elin.The device according to the invention provides a decisive improvement in the above-mentioned drawbacks. To achieve this, the device according to the invention is characterized in that the volume has a strip-like member of at least partially resiliently stretchable, elastic material.

Keksinnön tärkeimpinä etuina voidaan pitää sitä, että voiman välitty-10 minen varresta käyttövlpuun on joustava ja Iskuja vaimentava, ja sitä, että voiman jakautuminen pumpun vipuvarteen saadaan optimaaliseksi.The main advantages of the invention are that the transmission of force from the shaft to the drive shaft is flexible and shock-absorbing, and that the distribution of force to the lever arm of the pump is optimized.

Seuraavassa keksintöä selitetään yksityiskohtaisesti oheiseen piirustukseen viittaamalla.In the following, the invention will be explained in detail with reference to the accompanying drawing.

1515

Kuvio 1 esittää keksinnön mukaista pumppua sivultapäin katsottuna ja osittain leikattuna.Figure 1 shows a side view and a partial section of a pump according to the invention.

Kuvio 2 esittää keksinnön mukaista pumppua edestäpäin katsottuna ja 20 osittain leikattuna.Figure 2 shows a front view and a partial section of a pump according to the invention.

Kuviot 3a ja 3b ovat sivulta- ja päältäpäin otettuja osittaisia leikkauskuvia keksinnön mukaisesta joustavasta voimansiirtoellmestä. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11Figures 3a and 3b are side and top partial sectional views of a flexible transmission element according to the invention. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

Kuviot 1 ja 2 esittävät keksinnön mukaisen pumpun yläpäätä. Pumpussa on 2 käyttövlpu 36, joka on yhdistetty kiinteästi vipuun nähden poikittais 3 suuntaiseen akseliin 22 ruuvilla 34. Akseli 22 on asennettu pyörlvästl 4 pumpun runkoon 18, siihen kiinnitetyissä laakeripesissä 29 Ja 30 olevien 5 laakerien avulla. Akseliin 22 on liitetty kiinteästi myös pldätintappl 6 2, johon on kiinnitetty voimansllrtoelin 4. Tapin 2 sijasta voidaan 7 luonnollisesti käyttää mitä tahansa tarkoitukseen sopivaa kiinnitys- 8 elintä. Voimansllrtoelin 4 on keksinnön mukaisesti ainakin osittain 9 joustavaa, elastista materiaalia oleva nauhamainen elin, joka on 10 toisesta päästään yhdistetty varteen 10, joka ulottuu alas kalvoon.Figures 1 and 2 show the upper end of a pump according to the invention. The pump has 2 drive levers 36 which are fixedly connected to a shaft 22 transverse to the lever 3 by a screw 34. The shaft 22 is mounted 4 on the pump body 18 by means of bearings 5 in bearing housings 29 and 30 attached thereto. A shank pin 6 2 is also fixedly connected to the shaft 22, to which a power control member 4 is attached. Naturally, any suitable fastening member 8 can be used instead of the pin 2. According to the invention, the force control member 4 is a strip-like member of at least partially flexible, elastic material, connected at one end 10 to an arm 10 extending down into the membrane.

1111

Varsi 10 on sovitettu kaivoon johtavaan putkeen 11, jota pitkin vesi pumpataan kalvosta ylös. Varren 10 alapäässä on tavanomainen mäntä-venttiili kokoonpano.The arm 10 is fitted in a pipe 11 leading to the well, along which water is pumped up from the membrane. The lower end of the stem 10 has a conventional piston-valve assembly.

3 768683,76868

Voimansiirtoelimen 4 kuminassakin päässä on silmukat, joista silmukoista ylempi on sovitettu mainittuun pidätintapplin 2 tai vastaavaan kiinni-tyselimeen. Alapään silmukkaan on sovitettu varrenkiinnitin 6, johon varsi 10 on kiinnitetty. Varsi 10 on kiinnitetty varrenkiinnittimeen 6 5 esim. ruuvaamalla. Varrenkiinnitin 6, joka on sovitettu voimansiirto-elimen 4 alapään silmukkaan, on edullisesti lieriömäinen tappi, jossa on tapin pituutta vastaan olennaisesti kohtisuora reikä, jossa on kierteet. Varren 10 yläpäässä on myös kierteet, jotka sopivat varren kiinnlttlmessä 6 oleviin kierteisiin. Voimansiirtoelimen 4 alapään 10 silmukassa on silmukkaa vastaan kohtisuora reikä, jonka läpi varsi 10 on sovitettu ja ruuvattu kiinni varrenkiinnittimeen 6.At each rubber end of the transmission member 4 there are loops, the upper of which is fitted to said retaining pin 2 or a corresponding fastening member. A shank fastener 6 is fitted to the lower end loop to which the shank 10 is attached. The arm 10 is attached to the arm fastener 6 5, e.g. by screwing. The shank fastener 6 fitted to the loop of the lower end of the transmission member 4 is preferably a cylindrical pin with a hole substantially perpendicular to the length of the pin and having threads. The upper end of the arm 10 also has threads that match the threads in the arm attachment 6. The loop of the lower end 10 of the transmission member 4 has a hole perpendicular to the loop, through which the arm 10 is fitted and screwed to the arm clamp 6.

Pidätintappi 2 on kiinnitetty sopivalla tavalla akseliin 22 siten, että tappi 2 ja akseli 22 ovat saman suuntaiset. Tappi 2 sijaitsee määrätyn, 15 akselin 22 säteen suuntaisen etäisyyden päässä akselista 22. Akseliin 22 on edelleen jäykästi kiinnitetty voimansiirtoelimen tukielin 3. Tukielin 3 on lleriöplnnan osan muotoinen kappale, joka on myös sovitettu säteen suunnassa välimatkan päähän akselista 22. Tukielimen 3 leveys voi olla esim. sama kuin voimansiirtoelimen 4 leveys. Tukielimen 3 leveyden 20 suunta on olennaisesti sama kuin akselin 22 pituuden suunta. Pumpun käyttövipu 36, klinnityselin 2 ja tukielin 3 on näin ollen kiinnitetty jäykästi akseliin 22 siten, että kun vivusta 36 vääntämällä kierretään akselia 22, liikkuvat myös klinnityselin 2 ja tukielin 3 akselin 22 mukana.The retaining pin 2 is suitably attached to the shaft 22 so that the pin 2 and the shaft 22 are parallel. The pin 2 is located at a certain radial distance from the shaft 22 from the shaft 22. The transmission member support member 3 is further rigidly attached to the shaft 22. The support member 3 is a cylindrical part-shaped body which is also radially spaced from the shaft 22. The width of the support member 3 may be e.g. same as the width of the transmission member 4. The direction of the width 20 of the support member 3 is substantially the same as the direction of the length of the shaft 22. The pump operating lever 36, the clamping member 2 and the support member 3 are thus rigidly attached to the shaft 22 so that when the shaft 22 is rotated by twisting the lever 36, the clamping member 2 and the support member 3 also move with the shaft 22.

2525

Akselin 22 kiertoliike on rajoitettu toppareilla 21 noin 90°:seen. Topparit 21 ovat edullisesti elastista materiaalia, kuten kumia, ja ne on kiinnitetty pumpun runkoon 18 topparin akseleiden 20 ja ruuvien 19 avulla. Klinnityselin 2 on asennettu akseliin 22 nähden edullisesti 30 siten, että vapaa-asennossa, s.o. kun varsi 10 on ala-asennossa ja käyttövipu 36 yläasennossa, klinnityselin 2 on akselin 22 pituussuuntaisen vaakatason korkeudella tai tämän tason yläpuolella. Kun vipu 36 väännetään alas, klinnityselin 2 nousee ylöspäin pitkin ympyrän kaarta välimatkan päässä akselista 22. Klinnityselin 2 vetää mukanaan voiman-35 siirtoelintä 4 ja siihen kiinnitettyä vartta 10. Kun akselia 22 kierretään, nojaa voimansiirtoelin 4 tukielimeen 3, joka pitää voimansiirto-elimen 4 koko kiertoliikkeen ajan määrätyn etäisyyden päässä akselista 4 22. Tuklelin 3 voi olla ympyrälieriöpinnan osan muotoinen ja siten asennettu, että lieriön kesklaksell ja akselin 22 keskiakseli yhtyvät, jolloin volmansilrtoelln 4 pysyy koko kiertoliikkeen ajan vakioetäi-syyden päässä akselista 22. Tuklellmen 3 kaarevuus voi olla muunkin-5 lainen, esim. sellainen, että kiertoliikkeen edistyessä tuklelin 3 työntää voimansilrtoellntä 4 kauemmas akselista 22, jolloin momentti-varsi akselista 22 voimansiirtoelimeen 4 tulee pidemmäksi ja akselin 22 samalla kulmakäännöllä varsi 10 liikkuu pidemmän matkan. MomenttIvarren kasvaminen klertokulman mukana voidaan järjestää myös siten, että ympy-10 rälieriöpinnan muotoisen tuklellmen 3 lieriön keskiakseli poikkeutetaan sopivasti akselin 22 keskiakselista. Tällöin pinnan etäisyys ja siten myös momenttlvarren pituus akselista 22 kasvavat, kun kiertokulma kasvaa.The rotational movement of the shaft 22 is limited by the pads 21 to about 90 °. The pads 21 are preferably made of an elastic material, such as rubber, and are attached to the pump body 18 by means of topper shafts 20 and screws 19. The clamping member 2 is preferably mounted relative to the shaft 22 in such a way that in the free position, i.e. when the arm 10 is in the lower position and the operating lever 36 in the upper position, the clamping member 2 is at or above the height of the longitudinal horizontal plane of the shaft 22. When the lever 36 is twisted down, the clamping member 2 rises upward along the arc of the circle at a distance from the shaft 22. The clamping member 2 pulls the force-35 transmission member 4 and the attached arm 10. When the shaft 22 is rotated, the transmission member 4 rests on the support member 3 holding the transmission member 4 throughout the rotation at a predetermined distance from the shaft 4 22. The plug 3 may be in the form of a part of a circular cylindrical surface and mounted so that the central axis of the cylinder and the central axis of the shaft 22 coincide, -5, e.g. such that as the rotational movement progresses, the plug 3 pushes the force shielding farther away from the shaft 22, whereby the torque arm from the shaft 22 to the transmission member 4 becomes longer and the shaft 10 moves a longer distance with the same angular rotation of the shaft 22. The increase of the torque arm with the circumferential angle can also be arranged in such a way that the central axis of the cylinder of the plug 3 in the form of a circular cylindrical surface is suitably deviated from the central axis of the shaft 22. In this case, the distance between the surface and thus also the length of the torque arm from the shaft 22 increases as the angle of rotation increases.

15 Edestakaisella pumppauslllkkeellä vesi nostetaan putkea 11 pitkin kaivosta ylös. Putken 11 yläpäässä on haaraputki 5, josta vesi ohjataan pumpun nokan 9 kautta haluttuun kohteeseen, esim. astiaan.15 With the reciprocating pump start, the water is lifted up the well along the pipe 11. At the upper end of the pipe 11 there is a branch pipe 5, from which water is directed through the nozzle 9 of the pump to the desired destination, e.g. a vessel.

Kuviot 3a ja 3b esittävät erästä edullista suoritusmuotoa voimansiirto-20 elimestä 4, jolla voima välitetään vivulta 36 varteen 10. Voimansiirto-elin 4 on pitkänomainen nauhamainen kappale, jonka päissä on silmukat 42 ja 42'. Silmukoissa 42 ja 42' on nauhan 4 leveyden suuntaiset reiät 43 ja 43'. Nauhan yläpään silmukan reikä 43, joka kuvissa 3a ja 3b on oikean puoleinen, on kooltaan sellainen, että pidätintappi 2 sopii 25 siihen.Nauhan alapään silmukan reikä 43', on tehty varrenkllnnittimeen 6 sopivaksi. Nauha 4 on edullisesti kokonaan joustavaa, elastista materiaalia, kuten kumia, ja se on vahvistettu vahvikekankaalla 41. Vahvike-kangas 41 on edullisesti monikerroksinen ja nauhamateriaaliin, esim. kumiin kiinnivulkanoitu. Sopivimmin tämä vahvikekangas 41 on neliker-30 roksinen ja materiaaliltaan rayonla. Nauha 4 on vahvistettu vahvikekankaalla 41 myös silmukoiden 42 ja 42' alueella. Silmukoiden alueelle on sovitettu vielä lisävahvlkkeet 44 siten, että jos kangas on muualla nauhassa esim. nelikerroksinen, on se silmukoiden alueella viisi-kuusi-kerrokslnen. Nauhan 4 alapään silmukkaan 42', joka kuvioissa 3a ja 3b on 35 vasemman puoleinen, on lisäksi meistetty kankaan vulkanoinnin jälkeen 76868 5 reikä 45 varren 10 kiinnitystä varten. Reikä 45 on edullisesti meistetty nauhan 4 pituuden suuntaiselle keskilinjalle ja reiän 45 suunta on sama kuin nauhan 4 pituuden suunta.Figures 3a and 3b show a preferred embodiment of a transmission member 20 for transmitting force from a lever 36 to an arm 10. The transmission member 4 is an elongate strip-like body having loops 42 and 42 'at its ends. The loops 42 and 42 'have holes 43 and 43' parallel to the width of the strip 4. The hole 43 in the upper end of the strip, which is on the right side in Figures 3a and 3b, is sized to fit the retaining pin 2. The hole 43 'in the lower end of the strip is made to fit the arm adapter 6. The strip 4 is preferably made of a completely flexible, elastic material, such as rubber, and is reinforced with a reinforcing fabric 41. The reinforcing fabric 41 is preferably multilayered and vulcanized to the strip material, e.g. rubber. Most preferably, this reinforcing fabric 41 is quad-ribbed and rayonla in material. The strip 4 is also reinforced with a reinforcing fabric 41 in the region of the loops 42 and 42 '. Additional reinforcements 44 are arranged in the area of the loops so that if the fabric is elsewhere in the strip, e.g. four layers, it is five to six layers in the area of the loops. The loop 42 'at the lower end of the strip 4, which is on the left side 35 in Figures 3a and 3b, is further punched with 76868 5 holes 45 for fixing the arm 10 after vulcanization of the fabric. The hole 45 is preferably stamped on the center line parallel to the length of the strip 4 and the direction of the hole 45 is the same as the direction of the length of the strip 4.

5 Volmansllrtoelin 4 voi olla myös osista koottu siten, että vain jotkin osat siltä ovat joustavia ja/tal elastisia ja toiset osat joustamattomia. Tällainen elin voisi olla esim. ketju, jossa jotkin lenkit ovat joustavia ja muut jäykkiä.The bulk member 4 may also be assembled from parts so that only some parts of it are flexible and / or elastic and other parts are inelastic. Such a body could be, for example, a chain in which some loops are flexible and others rigid.

10 Keksinnön mukaisella pumppurakenteella saavutetaan eräitä merkittäviä etuja tavanomaisiin pumppuihin verrattuna. Etuihin kuuluu mm. se, että voimansiirtoelin 4, jolla voima välitetään käyttövivusta 36 pumpun varteen 10, on elastinen. Voimansiirtoelimen elastisuudella vältetään pumpun käyttölaitteiden rikkoontuminen tai varren katkeaminen, jotka 15 ovat varsin yleisiä tavanomaisten pumppujen kohdalla silloin, kun pumppu on asennettu syvään kaivoon. Kun kaivo on syvä, kohdistuu pumpun varteen ja voimansiirtoelimeen usein varsin kovia ja teräviä iskuja, kuten edellä selostettiin. Eräs erittäin tärkeä etu saavutetaan myös tukieli-mellä 3. Tukielimen kaarevuuden sopivalla valinnalla ja/tai tukielimen 20 sijoituksella saadaan aikaan optimaalinen voiman välittyminen käyttö-vivulta 36 pumpun varteen 10.The pump structure according to the invention achieves some significant advantages over conventional pumps. Benefits include e.g. the fact that the transmission member 4, by which the force is transmitted from the operating lever 36 to the pump arm 10, is elastic. The elasticity of the transmission member avoids breakage of the pump drives or rupture of the shaft, which are quite common with conventional pumps when the pump is installed in a deep well. When the well is deep, the pump arm and transmission member are often subjected to quite hard and sharp shocks, as described above. A very important advantage is also achieved by the support member 3. By appropriate selection of the curvature of the support member and / or by the placement of the support member 20, an optimal force transmission from the drive lever 36 to the pump arm 10 is achieved.

Vaikka keksintöä on edellä selitetty vain kuvioissa esitettyyn edulliseen toteuttamieesimerkkiin viitaten, ei keksintöä ole rajoitettu vain 25 tätä esimerkkiä koskevaksi, vaan monet muunnokset ja vaihtoehdot ovat mahdollisia seuraavien patenttivaatimuksien määrittelemän keksinnöllisen ajatuksen puitteissa.Although the invention has been described above only with reference to the preferred embodiment shown in the figures, the invention is not limited to this example, but many modifications and alternatives are possible within the scope of the inventive idea defined by the following claims.

Claims

6 76868

A transmission member for a hand pump, the hand pump comprising a tube (11) fitted with a reciprocating piston with a valve 5, to which is attached an arm (10) connected to the reciprocating shaft (22) of the pump drive lever (36) by a flexible transmission member (22). 4) by means attached at one end to a piston rod (10) or a similar part and at the other end to a drive member (2) movable with the shaft (22), and which can be relocated (4) from the shaft (22) by the circumferential angle of the shaft (22); 22) a cylindrical surface-shaped block (3) rigidly fixed at a radially spaced shaft (22), the central axis of the cylindrical surface being parallel to the axis (22), characterized in that the transmission member (4) is at least partially of elastic material. ribbon-like member (4).

1 Claims

Transmission element according to Claim 1, characterized in that the elastic parts of the strip-like element (4) are reinforced in the material with a klin-vulcanized reinforcing fabric 20 (41, 44) in order to increase the strength.

Transmission element according to Claim 1 or 2, characterized in that the transmission element (4) is made entirely of elastic material.

Transmission element according to one of the preceding claims, characterized in that the material of the transmission element (4) is rubber.

Transmission element according to one of the preceding claims, characterized in that loops (42, 42 ') are formed at both ends of the strip-like element (4) for fastening the transmission element. 35