FI76868C - Handpump. - Google Patents

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.

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.

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.

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.

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.

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.

Seuraavassa keksintöä selitetään yksityiskohtaisesti oheiseen piirustukseen viittaamalla.

15

Kuvio 1 esittää keksinnön mukaista pumppua sivultapäin katsottuna ja osittain leikattuna.

Kuvio 2 esittää keksinnön mukaista pumppua edestäpäin katsottuna ja 20 osittain leikattuna.

Kuviot 3a ja 3b ovat sivulta- ja päältäpäin otettuja osittaisia leikkauskuvia keksinnön mukaisesta joustavasta voimansiirtoellmestä.

25 Kuviot 1 ja 2 esittävät keksinnön mukaisen pumpun yläpäätä. Pumpussa on käyttövlpu 36, joka on yhdistetty kiinteästi vipuun nähden poikittaissuuntaiseen akseliin 22 ruuvilla 34. Akseli 22 on asennettu pyörlvästl pumpun runkoon 18, siihen kiinnitetyissä laakeripesissä 29 Ja 30 olevien laakerien avulla. Akseliin 22 on liitetty kiinteästi myös pldätintappl 30 2, johon on kiinnitetty voimansllrtoelin 4. Tapin 2 sijasta voidaan luonnollisesti käyttää mitä tahansa tarkoitukseen sopivaa kiinnitys-elintä. Voimansllrtoelin 4 on keksinnön mukaisesti ainakin osittain joustavaa, elastista materiaalia oleva nauhamainen elin, joka on toisesta päästään yhdistetty varteen 10, joka ulottuu alas kalvoon.

35 Varsi 10 on sovitettu kaivoon johtavaan putkeen 11, jota pitkin vesi pumpataan kalvosta ylös. Varren 10 alapäässä on tavanomainen mäntä-venttiili kokoonpano.

3 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.

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.

25

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.

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.

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.

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.

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.

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.

Claims (5)

6 76868

1. Voimansiirtoelin käsipumppua varten, johon käsipumppuun kuuluu putki (11), jonka sisään on sovitettu edestakaisin liikkuvaksi venttiilillä 5 varustettu mäntä, johon on kiinnitetty varsi (10), joka on kytketty pumpun käyttövivun (36) edestakaisin kierrettävään akseliin (22) taipuisan voimansiirtoelimen (4) välityksellä, joka on toisesta päästään kiinnitetty männän varteen (10) tai vastaavaan osaan ja toisesta päästään akselin (22) mukana liikkuvaan kllnnltyselimeen (2), ja joka voi-10 maneiirtoelln (4) nojaa akselin (22) klertokulman määräämän matkan akselista (22) säteen suunnassa välimatkan päähän sovitettuunpa akseliin (22) jäykästi kiinnitettyyn lieriäpinnan osan muotoiseen tuklellmeen (3), jonka lieriöplnnan kesklakseli on akselin (22) suuntainen, tunnettu siltä, että voimansiirtoelin (4) on ainakin osittain jousta-15 vasti venyvää, elastista materiaalia oleva nauhamainen elin (4).

1 Patenttivaatimukset

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen voimansiirtoelin, tunnettu siitä, että nauhamaisen elimen (4) elastiset osat on lujuuden lisäämiseksi vahvistettu materiaaliin klinnlvulkanoiduilla vahvikekankankallla 20 (41,44).

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen voimansiirtoelin, tunnettu siitä, että voimansiirtoelin (4) on kokonaan elastista materiaalia.

4. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen voimansiirtoelin, tunnettu siitä, että voimansiirtoelimen (4) materiaali on kumia.

5. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen voimansiirtoelin, tunnettu siitä, että nauhamaisen elimen (4) molempiin päihin on 30 muodostettu silmukat (42,42') voimansiirtoelimen kiinnitystä varten. 35