WO2010145838A1 - Hand-luftpumpe - Google Patents

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WO2010145838A1
WO2010145838A1 PCT/EP2010/003701 EP2010003701W WO2010145838A1 WO 2010145838 A1 WO2010145838 A1 WO 2010145838A1 EP 2010003701 W EP2010003701 W EP 2010003701W WO 2010145838 A1 WO2010145838 A1 WO 2010145838A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
air pump
hand
cylinder
pump according
piston
Prior art date
Application number
PCT/EP2010/003701
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Kai Malte Röver
Original Assignee
Roever Kai Malte
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Roever Kai Malte filed Critical Roever Kai Malte
Publication of WO2010145838A1 publication Critical patent/WO2010145838A1/de

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B33/00—Pumps actuated by muscle power, e.g. for inflating
    • F04B33/005—Pumps actuated by muscle power, e.g. for inflating specially adapted for inflating tyres of non-motorised vehicles, e.g. cycles, tricycles

Definitions

  • the invention relates to a hand-held air pump, in particular bicycle air pump, with a cylinder in which a piston for pumping at least axially movable.
  • Hand-type air pumps of the type mentioned are known from the prior art for a long time.
  • cyclists usually carry such a hand-held air pump with him constantly in order to inflate a tire of their bicycle in an emergency can.
  • the manual air pump is thus a constant companion of most cyclists.
  • hand-held air pumps whose pistons are usually pumped by hand via a piston rod by means of a hand grip in the cylinder. and moved, so it is manually operated, much more compact and lighter, so they just for mobile use own.
  • hand-held air pumps for example for inflating air mattresses or other inflatable objects, such as inflatable boats, are carried along.
  • the manual air pump has a generator which generates electrical energy due to a relative movement between the piston and the cylinder. So here is the relative movement between the piston and the cylinder, which is already present and essential in the hand-air pump (hereinafter referred to as air pump anyway), to operate a generator.
  • the electrical energy generated thereby can be used, for example, for bicycle lighting, but of course also for other electrical consumers. Since pistons and cylinders are naturally already designed to be able to be moved relative to one another over a relatively long period of time, the operation of the generator over a long period of time can also be reliably ensured. To generate electrical energy, the user only needs to operate the air pump as usual.
  • the generator is designed as a non-contact linear generator.
  • non-contact working is to be understood that between the piston and the cylinder no mechanical power transmission takes place for operating the generator, so that no increased frictional forces interfere with the operation of the generator or the air pump.
  • a toothed rod extending over the piston is in operative engagement with a toothed wheel driving a generator, so that a commercially available electric generator is driven via the toothed wheel and the toothed rack during the typical relative movement can.
  • the last two alternatives lead to a comparatively complex design of the air pump.
  • the linear generator preferably has at least one coil, in particular a copper coil, and at least one permanent magnet.
  • the linear generator thus operates according to the known induction principle, in which an electrical voltage is generated by the change of the magnetic flux in the coil according to Faraday's law. The change of the magnetic flux is generated by the relative movement of the permanent magnet to the coil.
  • a plurality of coils and / or a plurality of permanent magnets are advantageously provided.
  • the coil on the cylinder and the permanent magnet are arranged on the piston.
  • the permanent magnet is located on the generally moving element of the air pump, while the coil is located on the easily accessible from the outside cylinder.
  • the coil can easily be electrically contacted and, for example, connected to an electrical circuit.
  • the piston is slidably mounted radially in the cylinder.
  • the air pump has at least one energy storage device which is electrically connected to the generator, in particular an accumulator and / or a super-capacitor.
  • the energy generated by the pumping motion can be stored in the air pump itself.
  • the air pump forms an energy store which, when discharged, can be recharged by the usual pumping motion.
  • the air pump has at least one light source, in particular a light-emitting diode.
  • the light-emitting diode is arranged on an end face of the air pump, so that the advantageous air pump can be used like a rod (pocket) lamp.
  • the one or another light source can also be arranged in the vicinity of an air pump valve, so that the user can easily guide the air pump valve to the valve of the tire to be inflated even in the dark.
  • the air pump has at least one switch, in particular a magnetic switch, for switching the lighting means on and off.
  • the light source is particularly preferably designed as a front light or tail light.
  • the air pump on both a front light and a tail light which are each arranged on an end face of the air pump.
  • the one or more light sources are electrically connected to the generator and / or to the energy store.
  • a lateral arrangement of one or the other light source on the air pump is conceivable.
  • the light source as light module on the air pump frontally and / or laterally attachable, for which purpose the air pump preferably at a corresponding point a contact point for electrically contacting the light source provided in the lighting module, wherein the contact point elekt - Is connected to the generator and / or the energy storage.
  • the air pump has at least one electrical contact connection for an external consumer and / or utility. It is therefore provided that the air pump can also be used as an energy source for external consumers, such as provided on a bicycle lighting means. Likewise, it is conceivable to charge the energy store of a mobile telephone, a portable computer or a similar device by means of the advantageous air pump via the one contact connection. Likewise, a power supply can take place such that the energy storage of the air pump is charged by means of an external supplier via the contact terminal.
  • the contact terminal is formed in a preferred embodiment as a USB port.
  • the air pump has a housing surrounding the cylinder.
  • the housing protects in particular the components of the generator, in particular the advantageously coil located on the outside of the cylinder, against external influences, in particular against dirt or moisture.
  • the housing offers the user the opportunity to hold the cylinder and advantageously has a handle, which is preferably formed integrally with the housing.
  • the housing for receiving / holding the cylinder, the bulb, the coil, the switch, the energy storage and / or the electrical circuit is formed.
  • a simple retrofitting of a commercially available air pump is also possible in a simple manner, in particular if all the components of the generator except the permanent magnet are carried / held by the housing.
  • the air pump has at least one holding means, in particular for attachment to a bicycle frame or handlebars.
  • the holding means is designed as a clamp attachment.
  • the advantageous air pump is designed as a bicycle light.
  • the air pump forms both an air pump and a bicycle light.
  • a cyclist thus has to carry only one instead of two objects. This facilitates the weight and the number of parts to be carried for the cyclist.
  • the holding means is designed in such a way that the air pump can be attached to the handlebar or in the vicinity of the handlebar of the bicycle to the bicycle.
  • Show this 1 is an advantageous hand-held air pump in longitudinal section
  • Fig. 2 shows an advantageous cylinder of the air pump in a perspective view.
  • Fig. 1 shows an exploded view of a longitudinal section through an advantageous hand-held air pump 1 (hereinafter air pump 1).
  • the air pump 1 advantageously has a generator 2, which is designed as a linear generator 3.
  • the air pump 1 has a piston 4, which is fixedly arranged at one end of a piston rod 5.
  • the air pump 1 has a substantially circular cylindrical handle 6, which is arranged and formed at the opposite end of the piston 4 of the piston rod 5 such that it overlaps the piston rod 5 in regions.
  • the piston rod 5 is formed like a tube.
  • the piston 4 has at its free end on a circumferentially extending seal 7, which projects radially from the piston 4. On the training and operation of the seal 7 will be discussed later in more detail.
  • a permanent magnet 8 is arranged at the piston rod 5 associated end of the piston 4.
  • the permanent magnet 8 is positively held on the piston 4 without play in the axial and at least partially in the radial direction.
  • the permanent magnet 8 is injected into the piston 4 for this purpose. Additionally or alternatively, an adhesive may be provided for fastening.
  • the air pump 1 has a cylindrical housing 9, in which a cylinder 10 is held.
  • the housing 9 is to formed open at its front ends and has at least at the end facing the handle 6 an outer diameter which is smaller than the inner diameter of the handle 6.
  • the housing 9 has a radial opening 11, in which more an air pump valve 12 is seated.
  • the air pump valve 12 is expediently designed for receiving or for interacting with valves of bicycle tires.
  • the inset in the housing 9 cylinder 10 is shown in a perspective view in FIG. 2 in more detail.
  • the cylinder 10 has distributed over its longitudinal extent a plurality of parallel aligned, at least over a peripheral region extending radial projections or transverse webs 13, which serve, inter alia, for the radial mounting of the cylinder 10 substantially spaced from the inside of the housing 9.
  • the cylinder 10 on its outer side two receptacles 14, which in the present case are each formed by two mutually spaced webs 13. The function of the recordings 14 will be discussed in more detail later.
  • the cylinder 10 is formed closed at one of its ends and has for this purpose a closed end wall 15. Close to the end wall 15, the cylinder 10 has a radial opening 16 which is formed such that it cooperates sealingly with the opening 11 and in particular with the air pump valve 12. In order to ensure a corresponding alignment of the cylinder 10 to the air pump valve 12 and to the housing 9, the cylinder 10 has on its outer side between some of the transverse webs 13 a plurality of longitudinal webs 17, with corresponding projections or webs 17 'on the inside of the housing. 9 form-fitting cooperate, so that a rotation of the cylinder 10 in the housing 9 is prevented.
  • the cylinder 10 has in its extension on the other side of the end wall 15 has a substantially semicircular receptacle 18 seen in cross-section, to which a circular-cylindrical, ie again radially closed region 19 connects axially.
  • the receptacle 18 essentially serves to receive an electrical energy store 20, which is preferably designed as an accumulator or as a super-capacitor.
  • an electrical circuit 36 is arranged, which is electrically operatively connected to the energy storage device 20 and at least one lamp 21.
  • the light-emitting means 21 is preferably designed as a light-emitting diode 22, which projects through an end wall 23, which bounds the receptacle 18 axially, and at least partially into the region 19.
  • the end wall 23 has to a corresponding breakthrough.
  • the electrical circuit 36 is electrically operatively connected to two coils 24, which are formed as copper coils 25 and eino in each of the receptacles 14.
  • the coils 24 are formed in the receptacles 14 wound around the cylinder 10.
  • the cylinder 10 is formed integrally with the longitudinal and transverse webs 17, 13 and with the end walls 15 and 23.
  • the housing 9 furthermore has an external thread onto which an end cap 26, which has a corresponding internal thread, can be screwed on.
  • an end cap 26 which has a corresponding internal thread
  • a simple plugging, preferably with locking means, on the area 19 is conceivable.
  • the end cap 26 is formed substantially circular cylindrical and has one after inside radially projecting shoulder 27, which serves for clamping an optical lens 28 between the end cap 26 and the end face of the housing 9 and / or the cylinder 10.
  • the end cap 26 or its shoulder 27 is designed such that it acts as an axial stop for the cylinder 10 in the housing 9.
  • the cylinder 10 is preferably inserted with its bulb 21 opposite end in the direction of an arrow 29 in the housing 9 until either a transverse web 13 or a separately provided radial projection with a corresponding radial projection of the housing 9 axially coincides, thereby preventing further advancement , Subsequently, the end cap 26 is plugged or screwed onto the housing 9 in the region 19.
  • a cooperating with the electrical circuit 36 circular cylindrical magnetic switch 30 is further pushed, by the rotation of the light source 21 can be switched on or off.
  • the magnetic switch 30 is held axially between a shoulder 31 of the housing 9 and the end cap 26. The operation of such a magnetic switch 30 is well known, so it will not be discussed in more detail here.
  • the piston 4 is inserted into the cylinder 10, wherein an end cap 32 closes the still open end of the cylinder 10 and the housing 9, wherein the end cap 32 has an opening 33 through which the piston rod fifth is guided / stored.
  • the outer diameter of the piston 4 substantially corresponds to the inner diameter of the cylinder 10, so that the piston 4 is mounted radially in the cylinder 10 is.
  • the seal 7 is designed such that, as usual, when the piston 4 is inserted into the cylinder 10 in the direction of an arrow 34, it cooperates sealingly with the inside of the cylinder 10 so that air is compressed and compressed by the air pump valve 12, for example a bicycle tire. is supplied.
  • the seal 7 When retracting the piston 4 out of the cylinder 10, as indicated by an arrow 35, the seal 7 allows the ingress of fresh air into the cylinder 10.
  • the seal 7 is also formed as a simple O-ring and an extra one-way valve for Fresh air, for example, be provided on the cylinder 10.
  • the permanent magnet 8 By the reciprocating movement of the piston 4 in the cylinder 10, the permanent magnet 8 is moved past the coil 24, whereby an electric voltage is generated due to induction in the coil 24. This voltage can be tapped by means of the electrical circuit see 36 and the energy storage 20 are supplied as energy.
  • the coils 24 and the permanent magnet 8 thus form the linear generator 3 or the generator 2.
  • the usual movement of the handle 6 or of the piston 4 for air pumps allows a user to generate electrical energy in a simple manner. In particular, the user can recharge the energy store 20 and thus has sufficient energy at all times to operate the light-emitting diode 22.
  • the air pump 1 thus offers the user in addition to the usual air pump function and the function of a flashlight. By providing one or more corresponding holding means, the air pump 1 can also be used as a bicycle lamp. Experiments have shown that the present embodiment of the air pump 1 by an approximately 20 Se ⁇
  • the piston 4 is formed by a main piston and a piston sleeve, wherein the main piston axially displaceable in the piston sleeve and the piston sleeve is axially displaceable in the cylinder 10 is arranged.
  • a so-called telescopic compressor or telescopic piston is formed, which is known in principle from the prior art, so it will not be discussed in detail here.
  • the main piston is preferably fixedly connected to the piston rod 5, so that upon withdrawal of the main piston by means of the handle 6 when reaching a first axial stop and the piston sleeve is moved out of the cylinder 10.
  • the permanent magnet is arranged on the main piston.

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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Hand-Luftpumpe, insbesondere Fahrradluftpumpe, mit einem Zylinder, in dem ein Kolben zum Pumpen zumindest axial beweglich gelagert ist. Hierbei ist vorgesehen, dass sie einen Generator (2) aufweist, der aufgrund einer Relativbewegung zwischen dem Kolben (4) und dem Zylinder (10) elektrische Energie erzeugt.

Description

Hand-Luftpumpe
Beschreibung
Die Erfindung betrifft eine Hand-Luftpumpe, insbesondere Fahrradluftpumpe, mit einem Zylinder, in dem ein Kolben zum Pumpen zu- mindest axial beweglich gelagert ist.
Stand der Technik
Hand-Luftpumpen der eingangs genannten Art sind aus dem Stand der Technik seit Langem bekannt. Insbesondere Fahrradfahrer führen in der Regel eine derartige Hand-Luftpumpe ständig mit sich, um im Notfall einen Reifen ihres Fahrrads aufpumpen zu können. Die Hand-Luftpumpe stellt somit einen ständigen Begleiter der meisten Fahrradfahrer dar. Im Gegensatz zu Fuß-Luftpumpen oder elektrisch betriebenen Luftpumpen, sind Hand-Luftpumpen, deren Kolben zum Pumpen üblicherweise über eine Kolbenstange mittels eines Hand- griffs in dem Zylinder per Hand hin- und herbewegt, also manuell betätigt wird, sehr viel kompakter und leichter ausgebildet, sodass sie sich gerade für den mobilen Einsatz eigenen. Auch bei anderen Aktivitäten im Freien (so genannte Outdoor-Aktivitäten), insbesondere beim Camping, werden derartige Hand-Luftpumpen, beispielswei- se zum Aufblasen von Luftmatrazen oder anderen aufblasbaren Gegenständen, wie beispielsweise Schlauchboote, mitgeführt.
Darüber hinaus verwenden immer mehr Fahrradfahrer elektrische Lichter (Fahrradleuchten), die batteriebetrieben sind. Ist die Energie aus den Batterien jedoch aufgebraucht, fallen die Lichter aus und der Fahrradfahrer muss ohne Beleuchtung weiterkommen. Aufgabe der Erfindung
Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Hand-Luftpumpe zu schaffen, die neben dem Aufpumpen von Reifen eine weitere Funktion, nämlich das Bereitstellen elektrischer Energie, auf einfache und kosten- günstige Art und Weise gewährleistet.
Offenbarung der Erfindung
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die Hand-Luftpumpe einen Generator aufweist, der aufgrund einer Relativbewegung zwischen dem Kolben und dem Zylinder elektrische Energie erzeugt. Hier soll also die Relativbewegung zwischen dem Kolben und dem Zylinder, die bei der Hand-Luftpumpe (im Folgenden nur noch Luftpumpe genannt) sowieso schon vorhanden und unabdingbar ist, dazu benutzt werden, einen Generator zu betreiben. Die dadurch erzeugte elektrische Energie kann beispiels- weise für eine Fahrradbeleuchtung, natürlich aber auch für andere elektrische Verbraucher genutzt werden. Da Kolben und Zylinder naturgemäß bereits darauf ausgelegt sind, relativ zueinander auch über einen längeren Zeitraum bewegt werden zu können, kann auch der Betrieb des Generators über einen langen Zeitraum sicher ge- währleistet werden. Um elektrische Energie zu erzeugen, muss der Benutzer die Luftpumpe lediglich wie gewohnt betätigen.
Besonders bevorzugt ist der Generator als berührungslos arbeitender Lineargenerator ausgebildet. Wobei unter dem berührungslosen Arbeiten zu verstehen ist, dass zwischen dem Kolben und dem Zy- linder keine mechanische Kraftübertragung zum Betreiben des Generators stattfindet, sodass keine erhöhten Reibkräfte den Betrieb des Generators beziehungsweise der Luftpumpe stören. Wobei prin- zipiell natürlich auch eine Ausbildung derart denkbar ist, dass eine sich über den Kolben erstreckende Zahnstange in Wirkeingriff mit einem am Zylinder angeordneten, einen Generator antreibenden Zahnrad steht, sodass bei der typischen Relativbewegung ein han- delsüblicher elektrischer Generator über das Zahnrad und die Zahnstange angetrieben werden kann. Ebenso ist es grundsätzlich denkbar, durch eine Rotationsbewegung des Kolbens in dem Zylinder einen Generator über eine entsprechende Zahnradpaarung anzutreiben. Die beiden zuletzt genannten Alternativen führen jedoch zu ei- ner vergleichsweise aufwendigen Ausbildung der Luftpumpe.
Bevorzugt weist der Lineargenerator zumindest eine Spule, insbesondere eine Kupferspule, und mindestens einen Permanentmagneten auf. Der Lineargenerator arbeitet somit nach dem bekannten Induktionsprinzip, bei dem eine elektrische Spannung durch die Ände- rung des magnetischen Flusses in der Spule gemäß dem Faraday- schen Gesetz erzeugt wird. Die Änderung des magnetischen Flusses wird dabei durch die Relativbewegung des Permanentmagneten zu der Spule erzeugt. Um die Effizienz des Generators zu erhöhen sind vorteilhafterweise mehrere Spulen und/oder mehrere Permanent- magnete vorgesehen.
Zweckmäßigerweise sind die Spule an dem Zylinder und der Permanentmagnet an dem Kolben angeordnet. Damit befindet sich der Permanentmagnet an dem in der Regel bewegten Element der Luftpumpe, während die Spule an dem von Außen leicht zugänglichen Zylinder liegt. Insbesondere dadurch kann die Spule leicht elektrisch kontaktiert und beispielsweise mit einer elektrischen Schaltung verbunden werden. Durch die übliche Pumpbewegung wird hierbei der Permanentmagnet mittels des Kolbens relativ zu der Spule bewegt. Zweckmäßigerweise ist der Kolben radial in dem Zylinder gleitgelagert.
Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist die Luftpumpe zumindest einen mit dem Generator elektrisch wirkverbunde- nen Energiespeicher, insbesondere einen Akkumulator und/oder einen Super-Kondensator, auf. Dadurch kann die durch die Pumpbewegung erzeugte Energie in der Luftpumpe selbst gespeichert werden. Damit bildet die Luftpumpe neben der üblichen Luftpumpen- Funktion einen Energiespeicher, der, wenn er entladen ist, durch die übliche Pumpbewegung wieder aufgeladen werden kann. Damit hat ein Fahrradfahrer stets eine Energiequelle bei sich, die er selbst problemlos jederzeit und überall wieder aufladen kann.
Weiterhin ist mit Vorteil vorgesehen, dass die Luftpumpe zumindest ein Leuchtmittel, insbesondere eine Leuchtdiode, aufweist. Bevor- zugt ist die Leuchtdiode an einer Stirnseite der Luftpumpe angeordnet, sodass die vorteilhafte Luftpumpe wie eine Stab-(Taschen-) Lampe genutzt werden kann. Dem Benutzer wird somit eine Luftpumpe und gleichzeitig eine Taschenlampe geboten. Alternativ oder zusätzlich kann auch das eine oder ein weiteres Leuchtmittel in der Nähe eines Luftpumpenventils angeordnet sein, sodass der Benutzer auch im Dunkeln das Luftpumpenventil problemlos an das Ventil des aufzublasenden Reifens führen kann. Zweckmäßigerweise weist die Luftpumpe mindestens einen Schalter, insbesondere einen Magnetschalter, zum Ein- und Ausschalten des Leuchtmittels auf. Beson- ders bevorzugt ist das Leuchtmittel als Frontleuchte oder Rückleuchte ausgebildet. Besonders bevorzugt weist die Luftpumpe sowohl eine Frontleuchte als auch eine Rückleuchte auf, die jeweils an einer Stirnseite der Luftpumpe angeordnet sind. Zweckmäßigerweise sind das eine oder die mehreren Leuchtmittel elektrisch mit dem Generator und/oder mit dem Energiespeicher verbunden. Prinzipiell ist auch eine seitliche Anordnung des einen oder des weiteren Leuchtmittels an der Luftpumpe denkbar. In einer alternativen Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass das Leuchtmittel als Leuchtmodul auf die Luftpumpe stirnseitig und/oder seitlich aufsteckbar ist, wobei hierzu die Luftpumpe vorzugsweise an entsprechender Stelle eine Kontaktstelle zum elektrischen Kontaktieren des in dem Leuchtmodul vorgesehenen Leuchtmittels aufweist, wobei die Kontaktstelle elekt- risch mit dem Generator und/oder dem Energiespeicher verbunden ist.
Zusätzlich oder alternativ zu dem zumindest einen Leuchtmittel ist in einer vorteilhaften Weiterbildung vorgesehen, dass die Luftpumpe zumindest einen elektrischen Kontaktanschluss für einen externen Verbraucher und/oder Versorger aufweist. Hierbei ist also vorgesehen, dass die Luftpumpe auch als Energiequelle für externe Verbraucher, wie beispielsweise an einem Fahrrad vorgesehene Beleuchtungsmittel, genutzt werden kann. Ebenso ist es denkbar, mittels der vorteilhaften Luftpumpe über den einen Kontaktanschluss den Energiespeicher eines Mobiltelefons, eines tragbaren Computers oder einer ähnlichen Vorrichtung aufzuladen. Ebenso kann eine Energieversorgung derart stattfinden, dass der Energiespeicher der Luftpumpe mittels eines externen Versorgers über den Kontaktanschluss geladen wird. Der Kontaktanschluss ist in einer bevorzugten Ausbildung als USB-Anschluss ausgebildet.
Ferner ist vorgesehen, dass die Luftpumpe ein den Zylinder umgebendes Gehäuse aufweist. Das Gehäuse schützt insbesondere die Komponenten des Generators, insbesondere die vorteilhafterweise außen an dem Zylinder liegende Spule, vor äußeren Einflüssen, insbesondere vor Verschmutzung oder Nässe. Darüber hinaus bietet das Gehäuse dem Benutzer die Möglichkeit, den Zylinder zu halten und weist dazu vorteilhafterweise einen Handgriff auf, der bevorzugt einstückig mit dem Gehäuse ausgebildet ist.
Zweckmäßigerweise ist das Gehäuse zum Aufnehmen/Halten des Zylinders, des Leuchtmittels, der Spule, des Schalters, des Energiespeichers und/oder der elektrischen Schaltung ausgebildet. Auf diese Art und Weise ist auch eine einfache Nachrüstung einer handelsübli- chen Luftpumpe auf einfache Art und Weise möglich, insbesondere, wenn bis auf den Permanentmagneten sämtliche Komponenten des Generators von dem Gehäuse getragen/gehalten werden.
Weiterhin ist vorgesehen, dass die Luftpumpe zumindest ein Haltemittel, insbesondere zum Befestigen an einem Fahrradrahmen -oder Lenker, aufweist. Insbesondere ist das Haltemittel als Klemmbefestigung ausgebildet.
Schließlich ist vorgesehen, dass die vorteilhafte Luftpumpe als Fahrradlicht ausgebildet ist. Das bedeutet, dass die Luftpumpe sowohl eine Luftpumpe als auch ein Fahrradleuchte bildet. Ein Fahrradfahrer muss somit anstelle von zwei Gegenständen lediglich einen mit sich führen. Dies erleichtert das Gewicht und die Anzahl der für den Fahrradfahrer mitzuführenden Teile. Insbesondere ist dazu das Haltemittel derart ausgebildet, dass die Luftpumpe an dem Lenker oder in der Nähe des Lenkers des Fahrrads an dem Fahrrad zu befestigbar ist.
Im Folgenden soll die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert werden. Dazu zeigen Fig. 1 eine vorteilhafte Hand-Luftpumpe in Längsschnitt-
Darstellung und
Fig. 2 einen vorteilhaften Zylinder der Luftpumpe in einer perspektivischen Darstellung.
Die Fig. 1 zeigt in einer Explosionsdarstellung einen Längsschnitt durch eine vorteilhafte Hand-Luftpumpe 1 (im Folgenden Luftpumpe 1 ). Die Luftpumpe 1 weist vorteilhafterweise einen Generator 2 auf, der als Lineargenerator 3 ausgebildet ist. Dazu weist die Luftpumpe 1 einen Kolben 4 auf, der an einem Ende einer Kolbenstange 5 fest angeordnet ist. Weiterhin weist die Luftpumpe 1 einen im Wesentlichen kreiszylinderförmigen Handgriff 6 auf, der an dem dem Kolben 4 gegenüberliegenden Ende der Kolbenstange 5 derart angeordnet und ausgebildet ist, dass er die Kolbenstange 5 bereichsweise übergreift. Vorliegend ist die Kolbenstange 5 rohrartig ausgebildet. Der Kolben 4 weist an seinem freien Ende eine sich über den gesamten Umfang erstreckende Dichtung 7 auf, die radial von dem Kolben 4 vorsteht. Auf die Ausbildung und Funktionsweise der Dichtung 7 soll später näher eingegangen werden.
An dem der Kolbenstange 5 zugeordneten Ende des Kolbens 4 ist ein Permanentmagnet 8 angeordnet. Bevorzugt ist der Permanentmagnet 8 formschlüssig an dem Kolben 4 spielfrei in axialer und zumindest bereichsweise auch in radialer Richtung gehalten. Bevorzugt ist der Permanentmagnet 8 dazu in dem Kolben 4 eingespritzt. Zusätzlich oder alternativ kann auch ein Klebemittel zum Befestigen vorgesehen sein.
Weiterhin weist die Luftpumpe 1 ein zylinderförmiges Gehäuse 9 auf, in welchem ein Zylinder 10 gehalten ist. Das Gehäuse 9 ist dabei zu seinen stirnseitigen Enden hin offen ausgebildet und weist zumindest an dem dem Handgriff 6 zugewandten Ende einen Außendurchmesser auf, der kleiner ist als der Innendurchmesser des Handgriffs 6. Weiterhin weist das Gehäuse 9 eine radiale Öffnung 11 auf, in wel- eher ein Luftpumpenventil 12 sitzt. Das Luftpumpenventil 12 ist zweckmäßigerweise zur Aufnahme beziehungsweise zum Zusammenwirken mit Ventilen von Fahrradreifen ausgebildet.
Der in dem Gehäuse 9 einliegende Zylinder 10 ist in einer perspektivischen Darstellung in der Fig. 2 näher dargestellt. Der Zylinder 10 weist über seine Längserstreckung verteilt mehrere parallele ausgerichtete, sich zumindest über einen Umfangsbereich erstreckende Radialvorsprünge beziehungsweise Querstege 13 auf, die unter anderem zur radialen Lagerung des Zylinders 10 im Wesentlichen beabstandet zu der Innenseite des Gehäuses 9 dienen. Weiterhin weist der Zylinder 10 an seiner Außenseite zwei Aufnahmen 14 auf, die vorliegend von jeweils zwei beabstandet zueinander angeordneten Stegen 13 gebildet werden. Auf die Funktion der Aufnahmen 14 soll später näher eingegangen werden.
Der Zylinder 10 ist an einem seiner Enden geschlossen ausgebildet und weist dazu eine geschlossene Stirnwand 15 auf. Nahe zu der Stirnwand 15 weist der Zylinder 10 eine radiale Öffnung 16 auf, die derart ausgebildet ist, dass sie mit der Öffnung 11 und insbesondere mit dem Luftpumpenventil 12 dichtend zusammenwirkt. Um eine entsprechende Ausrichtung des Zylinders 10 zu dem Luftpumpenventil 12 beziehungsweise zu dem Gehäuse 9 zu gewährleisten, weist der Zylinder 10 an seiner Außenseite zwischen einigen der Querstegen 13 mehrere Längsstege 17 auf, die mit entsprechenden Vorsprüngen oder Stegen 17' auf der Innenseite des Gehäuses 9 formschlüssig zusammenwirken, sodass ein Verdrehen des Zylinders 10 in dem Gehäuse 9 verhindert wird.
Der Zylinder 10 weist in seiner Verlängerung jenseits der Stirnwand 15 eine im Querschnitt gesehen im Wesentlichen halbkreisförmige Aufnahme 18 auf, an die sich axial ein kreiszylinderförmiger, also wieder radial geschlossener Bereich 19 anschließt.
Wie aus der Fig. 1 ersichtlich, dient die Aufnahme 18 im Wesentlichen zur Aufnahme eines elektrischen Energiespeichers 20, der bevorzugt als Akkumulator oder als Super-Kondensator ausgebildet ist. Darüber hinaus ist in der Aufnahme 18 eine elektrische Schaltung 36 angeordnet, die mit dem Energiespeicher 20 und mit zumindest einem Leuchtmittel 21 elektrisch wirkverbunden ist. Das Leuchtmittel 21 ist bevorzugt als Leuchtdiode 22 ausgebildet, die dabei durch eine die Aufnahme 18 axial begrenzende Stirnwand 23 und zumindest bereichsweise in den Bereich 19 hinein ragt. Die Stirnwand 23 weist dazu einen entsprechenden Durchbruch auf. Des Weiteren ist die elektrische Schaltung 36 mit zwei Spulen 24 elektrisch wirkverbunden, die als Kupferspulen 25 ausgebildet sind und in jeweils einer der Aufnahmen 14 einliegen. Die Spulen 24 sind dabei in den Aufnah- men 14 um den Zylinder 10 herumgewickelt ausgebildet. Zweckmäßigerweise ist der Zylinder 10 einstückig mit den Längs- und Querstegen 17, 13 sowie mit den Stirnwänden 15 und 23 ausgebildet.
An seinem dem Bereich 19 zugeordneten Ende weist das Gehäuse 9 weiterhin ein Außengewinde auf, auf welches eine Endkappe 26, die ein entsprechendes Innengewinde aufweist, aufgeschraubt werden kann. Alternativ ist auch ein einfaches Aufstecken, bevorzugt mit Rastmitteln, auf den Bereich 19 denkbar. Die Endkappe 26 ist im Wesentlichen kreiszylinderförmig ausgebildet und weist eine nach innen radial vorstehende Schulter 27 auf, die zum Verklemmen einer optischen Linse 28 zwischen der Endkappe 26 und der Stirnseite des Gehäuses 9 und/oder des Zylinders 10 dient. Alternativ und/oder zusätzlich ist die Endkappe 26 beziehungsweise deren Schulter 27 derart ausgebildet, dass sie als Axialanschlag für den Zylinder 10 in dem Gehäuse 9 wirkt.
Bei der Montage wird der Zylinder 10 bevorzugt mit seinem dem Leuchtmittel 21 gegenüberliegenden Ende in Richtung eines Pfeils 29 in das Gehäuse 9 eingeschoben, bis entweder ein Quersteg 13 oder ein gesondert vorgesehener Radialvorsprung mit einem entsprechenden Radialvorsprung des Gehäuses 9 axial zusammentrifft und dadurch ein Weiterschieben verhindert. Anschließend wird die Endkappe 26 auf das Gehäuse 9 im Bereich 19 aufgesteckt oder aufgeschraubt. Auf den Bereich 19 ist weiterhin ein mit der elektri- sehen Schaltung 36 zusammenwirkender kreiszylinderförmiger Magnetschalter 30 aufschiebbar, durch dessen Verdrehen das Leuchtmittel 21 ein- beziehungsweise ausgeschaltet werden kann. Der Magnetschalter 30 ist dabei axial zwischen einer Schulter 31 des Gehäuses 9 und der Endkappe 26 gehalten. Die Funktionsweise eines der- artigen Magnetschalters 30 ist allgemein bekannt, sodass hier nicht näher darauf eingegangen werden soll.
Schließlich wird, wie in Fig. 1 dargestellt, der Kolben 4 in den Zylinder 10 eingeschoben, wobei eine Abschlusskappe 32 das noch offene Ende des Zylinders 10 und des Gehäuses 9 verschließt, wobei die Abschlusskappe 32 eine Öffnung 33 aufweist, durch welche die Kolbenstange 5 geführt/gelagert ist. Der Außendurchmesser des Kolbens 4 entspricht im Wesentlichen dem Innendurchmesser des Zylinders 10, sodass der Kolben 4 radial in dem Zylinder 10 gelagert ist. Die Dichtung 7 ist derart ausgebildet, dass sie wie üblich, wenn der Kolben 4 in den Zylinder 10 in Richtung eines Pfeils 34 eingeschoben wird, dichtend mit der Innenseite des Zylinders 10 zusammenwirkt, sodass Luft komprimiert und durch das Luftpumpenventil 12, beispielsweise einem Fahrradreifen, zugeführt wird. Beim Zurückziehen des Kolbens 4 aus dem Zylinder 10 heraus, wie durch einen Pfeil 35 angedeutet, erlaubt die Dichtung 7 das Eindringen von Frischluft in den Zylinder 10. Alternativ kann die Dichtung 7 auch als einfacher O-Ring ausgebildet und ein extra Einweg-Ventil für Frisch- luft beispielsweise an dem Zylinder 10 vorgesehen sein.
Durch das Hin- und Herbewegen des Kolbens 4 in dem Zylinder 10 wird der Permanentmagnet 8 an den Spulen 24 vorbeibewegt, wodurch aufgrund von Induktion in den Spulen 24 eine elektrische Spannung erzeugt wird. Diese Spannung kann mittels der elektri- sehen Schaltung 36 abgegriffen und dem Energiespeicher 20 als Energie zugeführt werden. Die Spulen 24 und der Permanentmagnet 8 bilden hierbei also den Lineargenerator 3 beziehungsweise den Generator 2. Durch die für Luftpumpen übliche Bewegung des Handgriffs 6 beziehungsweise des Kolbens 4 kann ein Benutzer so- mit auf einfache Art und Weise elektrische Energie erzeugen. Insbesondere kann der Benutzer den Energiespeicher 20 wieder aufladen und hat somit zu jeder Zeit ausreichend Energie zur Verfügung, um die Leuchtdiode 22 zu betreiben. Die Luftpumpe 1 bietet somit dem Benutzer neben der üblichen Luftpumpenfunktion auch die Funktion einer Taschenlampe. Durch das Vorsehen eines oder mehrere entsprechender Haltemittel, kann die Luftpumpe 1 außerdem als Fahrradleuchte verwendet werden. Versuche haben ergeben, dass die vorliegende Ausbildung der Luftpumpe 1 durch einen etwa 20 Se¬
il künden andauernden Pumpvorgang ausreichend Energie erzeugt, um die Leuchtdiode für bis zu 40 Minuten betreiben zu können.
In einer alternativen Ausführungsform der Luftpumpe 1 wird der Kolben 4 von einem Hauptkolben und einer Kolbenhülse gebildet, wobei der Hauptkolben axial verlagerbar in der Kolbenhülse und die Kolbenhülse axial verlagerbar in dem Zylinder 10 angeordnet ist. Hierdurch wird ein sogenannter Teleskopkompressor beziehungsweise Teleskopkolben gebildet, der aus dem Stand der Technik prinzipiell bekannt ist, sodass hier nicht detailliert darauf eingegangen werden soll. Der Hauptkolben ist vorzugsweise mit der Kolbenstange 5 fest verbunden, sodass beim Herausziehen des Hauptkolbens mittels des Handgriffs 6 bei Erreichen eines ersten Axialanschlags auch die Kolbenhülse aus dem Zylinder 10 herausbewegt wird. Wird der Hauptkolben in Richtung des Zylinders 10 bewegt, so wird die in der KoI- benhülse sowie in dem Zylinder 10 befindliche Luft komprimiert, wobei der Kolben mit Erreichen eines zweiten Axialanschlags die Kolbenhülse ebenfalls in den Zylinder 1 hineintreibt. Hierdurch wird das Pumpvolumen deutlich erhöht. Vorzugsweise ist in diesem Fall der Permanentmagnet an dem Hauptkolben angeordnet. Alternativ ist es aber auch denkbar, diesen an der Kolbenhülse vorzusehen. Zusätzlich oder alternativ dazu ist es auch denkbar, sowohl an dem Hauptkolben als auch an der Kolbenhülse jeweils mindestens einen Permanentmagneten vorzusehen, um die Leistungsfähigkeit des Generators 2 zu erhöhen.

Claims

Ansprüche
1. Hand-Luftpumpe, insbesondere Fahrradluftpumpe, mit einem Zylinder, in dem ein Kolben zum Pumpen zumindest axial beweglich gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Generator (2) aufweist, der aufgrund einer Relativbewegung zwischen dem Kolben (4) und dem Zylinder (10) elektrische Energie erzeugt.
2. Hand-Luftpumpe nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Generator (2) als berührungslos arbeitender Lineargenerator (3) ausgebildet ist.
3. Hand-Luftpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Lineargenerator (3) zumindest eine Spule (24), insbesondere Kupferspule (25), und mindestens einen Permanentmagneten (8) aufweist.
4. Hand-Luftpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da- durch gekennzeichnet, dass die Spule (24) ortsfest an dem Zylinder (10) und der Permanentmagnet (8) ortsfest an dem Kolben (4) angeordnet ist.
5. Hand-Luftpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zylinder (10) an seiner Außenseite wenigstens eine Aufnahme (14) aufweist, in der die Spule (24) einliegt.
6. Hand-Luftpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie zumindest einen mit dem Generator (2) elektrisch wirkverbunden Energiespeicher (20), insbesondere einen Akkumulator und/oder Super-Kondensator aufweist.
7. Hand-Luftpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie zumindest ein Leuchtmittel (21 ), insbesondere zumindest eine superhelle Leuchtdiode (22), aufweist.
8. Hand-Luftpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da- durch gekennzeichnet, dass sie zumindest einen mit dem Generator (2) und/oder mit dem Energiespeicher (20) elektrisch wirkverbunden Kontaktanschluss für einen externen Verbraucher und/oder Versorger aufweist.
9. Hand-Luftpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da- durch gekennzeichnet, dass sie mindestens einen Schalter, insbesondere Magnetschalter (30), zum Ein- und Ausschalten des Leuchtmittels (21 ) aufweist.
10. Hand-Luftpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein den Zylinder (10) im Wesentlichen um- gebendes Gehäuse (9).
11. Hand-Luftpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (9) zum Aufnehmen/Halten des Zylinders (10), der Spule (24), des Leuchtmittels (21 ), des Schalters (30), des Energiespeichers (20) und/oder einer elektrischen Schaltung (36) ausgebildet ist.
12. Hand-Luftpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie zumindest ein Haltemittel zum Befestigen, insbesondere an einem Fahrradrahmen oder -Lenker, aufweist.
13. Hand-Luftpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die Ausbildung als Fahrradleuchte.
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