DE102011010986A1

DE102011010986A1 - Hochdruckluftpumpe

Info

Publication number: DE102011010986A1
Application number: DE201110010986
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2010-05-20
Filing date: 2011-02-11
Publication date: 2012-03-01
Also published as: US8360119B2; TW201142172A; TWI405927B; US20110284124A1

Abstract

Eine Hochdruckluftpumpe, die einen Kopf, eine Düse, ein Durchdringungsglied und ein elastisches Glied aufweist. Der Kopf weist eine Kammer, einen Durchgang und einen Gewindebereich auf. Das Durchdringungsglied weist einen Sockel, einen Durchdringungsabschnitt und eine Luftführungsöffnung auf. Der Durchdringungsabschnitt weist eine ringförmige Anlageschulter zum Druck gegen eine Stirnfläche eines Gewindeendes eines Hochdruckgasbehälters auf, das mit dem Gewindeabschnitt des Kopfes im Eingriff steht, wodurch ein luftdichter Zustand erzeugt wird. Das elastische Glied weist ein Stützende, ein Druckende und eine Kammer auf. Das Durchdringungsglied wird in der Kammer aufgenommen und positioniert, ohne die Strömung des Gases im Hochdruckgasbehälter zur Luftführungsöffnung zu blockieren und damit ein schnelles Aufpumpen eines Reifens, der mit der Düse im Eingriff steht, ermöglicht und ermöglicht, dass der Hochdruckgasbehälter mehrfach genutzt werden kann, um Ressourcen zu sparen.

Description

ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Luftpumpe und insbesondere eine Hochdruckluftpumpe, die mit einem Hochdruckgasbehälter für die Ausgabe von sich im Hochdruckgasbehälter befindlichen unter hohem Druck stehenden Gas zum Zweck des Aufpumpens verwendet werden kann, wobei der Hochdruckgasbehälter mehrfach benutzt werden kann, um Ressourcen zu sparen.
1 zeigt eine herkömmliche CO₂-Pumpe 40 für das schnelle Aufpumpen von Motorrad- und Fahrradreifen. Die CO₂-Pumpe 40 weist einen Körper 41 auf, an dem ein Hochdruck-CO₂-Behälter 30 angebracht ist. Der Körper 41 weist einen ersten Raum 411, einen zweiten Raum 412 und einen Durchgang 413 auf. Eine Düse 42 ist an einem äußeren Ende des Durchgangs 413 befestigt. Die Düse 42 kann mit einem Ventil (nicht abgebildet) eines Reifens so in Eingriff gebracht werden, dass Kohlendioxid aus dem Hochdruck-CO₂-Behälter 30 durch den Durchgang 314 in den Reifen strömen kann. Ein Durchdringungsglied 45 weist einen Betätigungsabschnitt 451 auf, der beweglich im ersten Raum 411 aufgenommen wird, und einen Durchdringungsabschnitt 452, der beweglich im zweiten Raum 412 aufgenommen wird. Eine Unterlegscheibe 454 ist an einem Ende des Betätigungsabschnitts 451 vorgesehen, der mit dem Durchdringungsabschnitt 452 verbunden ist. Eine Feder 453 ist im zweiten Raum 412 und um den Durchdringungsabschnitt 452 herum befestigt, um das Durchdringungsglied 45 auf eine gewünschte Höhe im ersten Raum 411 und zweiten Raum 412 vorzuspannen. Ein Hebel 43 ist am Körper 41 befestigt und kann gedreht werden, um gegen ein oberes Ende des Betätigungsabschnitts 451 außerhalb des Körpers 41 zu drücken, um den Durchdringungsabschnitt 452 nach unten zu bewegen. Eine Hülse 44 ist um einen unteren Abschnitt des Körpers 41 befestigt, der einen zweiten Raum 412 aufweist.
Der Hochdruck-CO₂-Behälter 30 wird in einem Raum aufgenommen, der durch die Hülse 44 definiert wird. Bei diesem herkömmlichen Aufbau weist die Hülse 44 eine obere Öffnung auf, die schraubbar mit dem unteren Abschnitt des Körpers 41 verbunden ist. Wird die Hülse 44 gedreht und bewegt sich somit nach oben, drückt ein Boden der Hülse 44 den Hochdruck-CO₂-Behälter 30 so nach oben, dass eine Stirnseite 311 eines Gewindeendes 31 des Hochdruck-CO₂-Behälters 30 eine Stellung unterhalb einer unterer Öffnung des zweiten Raums 412 erreicht. Wenn das Durchdringungsglied 45 gegen den Hebel 43 gedrückt wird, wird der Durchdringungsabschnitt 452 nach unten bewegt und durchdringt die Stirnfläche 311, woraufhin unter hohem Druck stehendes CO₂ vom Hochdruck-CO₂-Behälter 30 durch den Durchgang 413 zur Düse 42 strömt. Ein Block 46 und ein Dichtungsring 47 sind optional in der unteren Öffnung des zweiten Raums 412 befestigt, um eine Dichtwirkung an der Stirnfläche 311 durch den Dichtungsring 47 zu erzielen.
Obwohl die herkömmliche CO₂-Pumpe 40 einen Reifen schnell mit unter hohem Druck stehenden CO₂ aus dem Hochdruck-CO₂-Behälter 30 füllen kann, sind die Herstellungskosten auf Grund des komplizierten Aufbaus der herkömmlichen CO₂-Pumpe 40 hoch. Außerdem ist das Durchdringungsglied 45 relativ lang und erzeugt somit während des Betriebs ein beträchtliches Drehmoment. Da der Hochdruck-CO₂-Behälter 30 ein in Massen produziertes Verbrauchsprodukt ist, das angesichts der Kosten keinen hohen Genauigkeitsgrad der Oberfläche erfordert, ist es nicht ungewöhnlich, dass die Stirnfläche 311 kurvenförmig ist und auf Grund der Unebenheit eine unregelmäßige Krümmung aufweist, so dass das Durchdringungsglied 45 durch ein Druckteil, das in rechten Winkel zur Durchdringungsrichtung am Durchdringungspunkt, wo der Durchdringungsabschnitt 452 die Stirnfläche 311 durchdringt, deformiert und beschädigt werden kann.
Außerdem strömt in einer herkömmlichen CO₂-Pumpe 40 das Kohlendioxid vom Hochdruck-CO₂-Behälter 30 in den Raum, der von der Hülse 44 definiert ist, nachdem die Stirnfläche 311 vom Durchdringungsglied 45 durchdrungen wird. Das Kohlendioxid strömt weiter vom Hochdruck-CO₂-Behälter 30 in den Raum, der von der Hülse 44 definiert ist, wenn das Durchdringungsglied 45 wieder in die ursprüngliche Stellung gebracht wird. Obwohl der Dichtungsring 47 eine luftdichte Wirkung im Durchgang zwischen dem ersten Raum 411 und dem zweiten Raum 412 erzeugen kann, um das Aufpumpen zu stoppen, kann die Dichtwirkung zwischen der Hülse 44 und dem Körper 41 die Druckhaltewirkung im Hochdruck-CO₂-Behälter 30 beeinträchtigen und die Herstellungskosten werden erhöht, um einen Aufbau zu erreichen, der eine zuverlässige Dichtwirkung bietet.
KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Nach der ersten Erscheinungsform der vorliegenden Erfindung weist eine Hochdruckluftpumpe einen Kopf mit einem Raum, einen Durchgang, der mit dem Raum in Verbindung steht, und einen Gewindebereich auf. Die Kammer befindet sich zwischen dem Durchgang und dem Gewindebereich. Der Durchgang weist eine Öffnung auf, die in einer äußeren Peripherie des Kopfes ausgebildet ist. Der Gewindebereich ist für einen Eingriff mit einem Gewindeende eines Hochdruckgasbehälters ausgeführt. Eine Düse ist an der Öffnung des Kopfes befestigt. Die Düse ist für einen Eingriff mit einem Reifenventil und zur Führung von unter hohem Druck stehenden Gas vom Hochdruckbehälter durch den Durchgang in den Reifen, damit der Reifen aufgepumpt wird, ausgeführt. Ein Durchdringungsglied wird in der Kammer des Kopfes aufgenommen und weist einen Sockel und einen Durchdringungsabschnitt auf. Der Sockel weist einen Außendurchmesser auf, der größer ist als der Durchmesser des Durchgangs. Der Sockel stößt gegen einen Schnittpunkt der Kammer und des Durchgangs. Der Durchdringungsabschnitt weist eine ringförmige Anlageschulter auf. Der Durchdringungsabschnitt ist für die Durchdringung einer Stirnfläche des Gewindeendes des Hochdruckgasbehälters ausgeführt. Die ringförmige Anlageschulter ist für einen Druck gegen die Stirnfläche des Gewindeendes des Hochdruckgasbehälters ausgeführt, wenn die Stirnfläche des Gewindeendes des Hochdruckgasbehälters vom Durchdringungsabschnitt durchdrungen wird und wenn sich der Hochdruckgasbehälter in einer Nichtaufpumpstellung befindet. Der Sockel weist eine Öffnung auf, die in Verbindung mit dem Durchgang steht. Der Sockel weist ferner eine Luftführungsöffnung auf, die von einer äußeren Peripherie des Sockels durch die Öffnung führt. Ein elastisches Glied wird in der Kammer aufgenommen und weist ein Stützende, ein Druckende und eine Kammer auf, die im Druckende und dem Stützende ausgebildet ist. Das Durchdringungsglied wird in der Kammer mit einem Deformierungsraum, der zwischen einer äußeren Peripherie des Durchdringungsglieds und einer inneren Peripherie der Kammer ausgebildet ist, aufgenommen. Die innere Peripherie der Kammer berührt eine äußere Peripherie des Durchdringungsabschnitts am Druckende mit mindestens einem ersten Kontaktpunkt. Die innere Peripherie der Kammer berührt die äußere Peripherie des Sockels am Stützende mit mindestens einem zweiten Kontaktpunkt.
Gemäß einer zweiten Erscheinungsform der vorliegenden Erfindung weist eine Hochdruckluftpumpe einen Kopf auf, der eine Kammer, einen Durchgang, der mit der Kammer in Verbindung steht, und einen Gewindebereich aufweist. Die Kammer befindet sich zwischen dem Durchgang und dem Gewindebereich. Der Durchgang weist eine Öffnung auf, die in einer äußeren Peripherie des Kopfes ausgebildet ist. Der Gewindeabschnitt ist für einen Eingriff mit einem Gewindeende eines Hochdruckgasbehälters ausgeführt. Eine Düse ist an der Öffnung des Kopfes befestigt. Die Düse ist für einen Eingriff mit einem Reifenventil und zur Führung von unter hohem Druck stehenden Gas im Hochdruckbehälter durch den Durchgang in den Reifen ausgeführt, damit der Reifen aufgepumpt wird. Ein Durchdringungsglied wird in der Kammer des Kopfes aufgenommen und weist einen Sockel und einen Durchdringungsabschnitt auf. Der Sockel weist einen Außendurchmesser auf, der größer ist als ein Durchmesser des Durchgangs. Der Sockel stößt gegen einen Schnittpunkt der Kammer und des Durchgangs. Der Durchdringungsabschnitt weist eine ringförmige Anlageschulter auf. Der Durchdringungsabschnitt ist für die Durchdringung einer Stirnfläche des Gewindeendes des Hochdruckgasbehälters ausgeführt. Die ringförmige Anlageschulter ist für einen Druck gegen die Stirnfläche des Gewindeendes des Hochdruckgasbehälters ausgeführt, wenn die Stirnfläche des Gewindeendes des Hochdruckgasbehälters vom Durchdringungsabschnitt durchdrungen wird und wenn sich der Hochdruckgasbehälter in einer Nichtaufpumpstellung befindet. Der Sockel weist eine Öffnung auf, die mit dem Durchgang in Verbindung steht. Der Sockel weist ferner eine Luftführungsöffnung auf, die von einer äußeren Peripherie des Sockels durch die Öffnung führt. Ein elastisches Glied wird in der Kammer aufgenommen und weist ein Stützende, ein Druckende und eine Kammer auf. Ein Druckglied ist am Druckende des elastischen Glieds befestigt. Das Druckglied weist eine ringförmige Platte mit einer Durchgangsöffnung auf. Ein elastischer Ring ist im Druckglied befestigt. Der elastische Ring befindet sich zwischen dem Druckglied und der Stirnfläche des Hochdruckgasbehälters, der in der Kammer aufgenommen wird, und erzeugt eine luftdichte Wirkung zwischen dem Druckglied und der Stirnfläche des Hochdruckgasbehälters.
Die vorliegende Erfindung wird verständlicher angesichts der nachfolgenden detaillierten Beschreibung der Ausführungsbeispiele dieser Erfindung, die in Verbindung mit den Zeichnungen beschrieben werden.
KURZBERSCHREIUNG DER ZEICHNUNGEN
Die Ausführungsbeispiele können am besten anhand der dazugehörigen Zeichnungen beschrieben werden, wobei:
1 eine Querschnittsteilansicht einer herkömmlichen Hochdruckpumpe zeigt.
2 eine Ansicht in der Perspektive einer Hochdruckluftpumpe gemäß den bevorzugten Methoden der vorliegenden Erfindung mit einem Hochdruckgasbehälter zeigt, der an der Hochdruckluftpumpe befestigt ist.
3 eine auseinandergezogene Ansicht in der Perspektive der Hochdruckluftpumpe und des Hochdruckgasbehälters aus 2 zeigt.
4 eine andere auseinandergezogene Ansicht in der Perspektive der Hochdruckluftpumpe und des Hochdruckgasbehälters aus 2 zeigt.
5 eine Querschnittsansicht der Hochdruckluftpumpe und des Hochdruckgasbehälters aus 2 zeigt, wo der Hochdruckgasbehälter nicht durchdrungen ist.
6 eine andere Querschnittsansicht der Hochdruckluftpumpe und des Hochdruckgasbehälters aus 2 zeigt, wo der Hochdruckgasbehälter durch Drehung des Hochdruckgasbehälters in eine Richtung durchdrungen ist.
7 eine andere Querschnittsansicht der Hochdruckluftpumpe und des Hochdruckgasbehälters aus 6 zeigt, wo der Hochdruckgasbehälter zum Zweck des Aufpumpens rückwärts gedreht ist.
8 eine vergrößerte Ansicht des eingekreisten Bereichs aus 6 zeigt.
Alle Figuren wurden ausschließlich zur einfachen Erklärung der grundlegenden Methoden der vorliegenden Erfindung gezeichnet; die Erweiterungen der Figuren in Bezug auf Zahlen, Stellungen, Verhältnisse und Abmessungen der Teile zur Ausbildung der bevorzugten Ausführungsformen werden erklärt oder werden von einem Fachmann verstanden, nachdem er die folgenden Methoden der vorliegenden Erfindung gelesen hat. Ferner werden die genauen Abmessungen und Verhältnisse der Abmessungen, die der speziellen Kraft, dem Gewicht, der Festigkeit oder ähnlichen Anforderungen entsprechen, ebenfalls von einem Fachmann verstanden, nachdem er die folgenden Methoden der vorliegenden Erfindung gelesen hat.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Um die Nachteile eines komplizierten Aufbaus einer herkömmlichen CO₂-Pumpe zu beseitigen, stellt die vorliegende Erfindung eine Hochdruckluftpumpe bereit, die den Druck in einem Hochdruckgasbehälter 30 im Nichtaufpumpbetrieb aufrechterhält, und es ermöglicht, dass der Hochdruckgasbehälter 30 bei verbessertem Aufbau mehrfach benutzt werden kann. Mit Bezug auf 2 bis 4 weist die Hochdruckluftpumpe gemäß den bevorzugten Methoden der vorliegenden Erfindung einen Kopf 1 mit einem ersten Teil 10 und einem zweiten Teil 11 auf. Das erste Teil 10 weist einen Gewindeabschnitt 104 auf, der schraubbar mit einem Gewindeabschnitt 111 des zweiten Teils 11 verbunden ist. Ein O-Ring 113 ist zwischen den Gewindeabschnitten 104 und 111 befestigt. Durch das Koppeln des ersten Teils 10 und des zweiten Teils 11 wird eine Kammer 103 gebildet. Das erste Teil 10 weist einen Durchgang 102 auf, der mit der Kammer 103 in Verbindung steht. Der Durchgang 102 weist eine Öffnung 101 auf, die in einer äußeren Peripherie des Kopfes 1 ausgebildet ist. Die Öffnung 101 weist einen vergrößerten äußeren Bereich mit einer ringförmigen Bodenfläche 1011 auf. Das zweite Teil 11 des Kopfes 1 weist ferner einen Gewindebereich 112 an einem Ende gegenüber dem ersten Teil 11 auf. Die Kammer 103 befindet sich zwischen dem Durchgang 102 und dem Gewindebereich 112. In der bevorzugtesten gezeigten Form weist der Gewindebereich 112 eine Gewindebohrung auf und ist für einen Eingriff mit einem Gewindeende 31 des Hochdruckbehälters 30 ausgeführt. Eine Stirnfläche 311 des Gewindeendes 31 des Hochdruckgasbehälters 30 befindet sich in der Kammer 103 hinter dem Gewindeende 31 des Hochdruckgasbehälters 30 und ist schraubbar mit dem Gewindebereich 112 verbunden. Eine Düse 20 ist an einer Seite des Kopfes 1 angebracht. Die Düse 20 weist ein Verbindungsende 21 auf, das mit der Öffnung 101 des Kopfes 1 im Eingriff steht. Ein O-Ring 22 ist um das Verbindungsende 21 herum befestigt und wird in dem vergrößerten Außenbereich der Öffnung 110 aufgenommen und stößt gegen die ringförmige Bodenfläche 1011, um eine Dichtwirkung zu erzielen. Die Düse 20 weist ferner einen Ventileingriffabschnitt 201 mit einem Innengewinde zum Eingriff mit dem Außengewinde des Ventils des Reifens, der aufgepumpt werden soll, auf.
Gemäß der gezeigten bevorzugten Erscheinungsform ist ein Durchdringungsglied 12 in der Kammer 103 angebracht und weist einen Sockel 121 und einen Durchdringungsabschnitt 122 auf. Der Sockel 121 weist einen Außendurchmesser auf, der größer ist als der Durchmesser des Durchgangs 102. Der Sockel 121 weist eine Öffnung 124 auf, die mit dem Durchgang 102 in Verbindung steht. Der Sockel 121 stößt gegen einen Schnittpunkt der Kammer 103 und des Durchgangs 102. Der Durchdringungsabschnitt 122 weist ein spitzes Ende auf, das für einen Durchdringungseffekt sorgt. Der Durchdringungsabschnitt 122 weist ferner eine ringförmige Anlageschulter 1221 auf, die an das spitze Ende grenzt. Wenn das spitze Ende des Durchdringungsabschnitts 122 die Stirnfläche 311 des Hochdruckgasbehälters 30 durchdringt, stößt die ringförmige Anlageschulter 1221 gegen die Stirnfläche 311, um einen luftdichten Zustand zu erzeugen. Der Druck im Hochdruckgasbehälter 30 wird daher aufrechterhalten, ohne das Risiko, dass das Gas aus dem Hochdruckgasbehälter 30 strömt, wenn die ringförmige Anlageschulter 1221 gegen die Stirnfläche 311 stößt. Daher kann der Hochdruckgasbehälter 30 durch die Bereitstellung der ringförmigen Anlageschulter 1221, die den Druck im Hochdruckgasbehälter 30 aufrechterhält, mehrfach benutzt werden. Eine Führungsöffnung 123 erstreckt sich in einer radialen Richtung von einer äußeren Peripherie des Sockels 10 durch die Öffnung 124 des Sockels 121. Die Führungsöffnung 123 und die Öffnung 124 des Sockels 121 dienen dazu, das unter hohem Druck stehende Gas vom Hochdruckgasbehälter 30 zum Durchgang 102 zu führen.
Gemäß der gezeigten bevorzugten Erscheinungsform ist ein elastisches Glied 13 in der Kammer 103 und um das Durchdringungsglied 12 herum angebracht, um bei jedem Aufpumpen ein wirkungsvolles Durchdringen des Durchdringungsglieds 12 und ein zuverlässiges und wiederholtes Abdichten sicherzustellen. Mit Bezug auf 5 weist das elastische Glied 13 ein Stützende 133, ein Druckende 131 und eine Kammer 132 im Stützende 133 und Druckende 131 auf. In der gezeigten bevorzugtesten Erscheinungsform hat die Kammer 132 die Form einer Durchgangsöffnung, die sich vom Stützende 133 durch das Druckende 131 erstreckt. Das Durchdringungsglied 122 wird in der Kammer 132 mit einem Deformierungsraum b1, der zwischen einer äußeren Peripherie des Durchdringungsglieds 12 und einer inneren Peripherie der Kammer ausgebildet ist, aufgenommen. Das Druckende 131 nimmt den Durchdringungsabschnitt 122 auf und das Stützende 133 nimmt den Sockel 121 auf. Die innere Peripherie der Kammer 132 berührt eine äußere Peripherie des Durchdringungsabschnitts 122 des Druckendes 131 mit mindestens einen Kontaktpunkt a1. Die innere Peripherie der Kammer 132 berührt die äußere Peripherie des Sockels 121 am Stützende 133 mit mindestens einem Kontaktpunkt a2. Der Deformierungsraum b1 befindet sich zwischen den Kontaktpunkten a1 und a2, womit die innere Abdichtungswirkung der Hochdruckluftpumpe gemäß den bevorzugten Methoden der vorliegenden Erfindung während des Aufpumpens weiter verbessert wird.
Gemäß der gezeigten bevorzugten Erscheinungsform ist ein Druckglied 14 zwischen der Stirnfläche 311 des Hochdruckgasbehälters 30 und dem Druckende 131 des elastischen Glieds 13 angebracht. In der gezeigten bevorzugtesten Ausführungsform weist das Druckglied 14 die Form einer ringförmigen Platte auf, die eine Durchgangsöffnung 141 aufweist, durch das sich der Durchdringungsabschnitt 122 des Durchdringungsglieds 12 erstreckt. Das Druckglied 14 weist eine periphere Wand 142 auf, die sich im rechten Winkel von einer Seite davon erstreckt und einen Aufnahmeraum 143 definiert, der in Verbindung mit der Durchgangsöffnung 141 steht. Das Druckglied 14 stößt gegen das Druckende 131 des elastischen Glieds 13. Wenn die Stirnfläche 311 des Hochdruckgasbehälters 30 in die Kammer 103 gedreht wird, befindet sich das Druckglied 14 zwischen der Stirnfläche 311 des Hochdruckgasbehälters 30 und dem Druckende 131 des elastischen Glieds 13 und verhindert, dass das Druckende 131 von der drehenden Stirnfläche 311 verschlissen und beschädigt wird. Gemäß der gezeigten bevorzugten Erscheinungsform ist ein elastischer Ring 15 im Aufnahmeraum 143 des Druckglieds 14 befestigt. Wenn die Stirnfläche 311 des Hochdruckgasbehälters 30 in die Kammer 103 gedreht wird, befindet sich das elastische Glied 15 zwischen dem Druckglied 14 und der Stirnfläche 311 und erzeugt damit eine luftdichte Wirkung. Der Dichtungsring 15, der nach mehrfachem Gebrauch verschlissen ist, kann vom Druckglied 14 entfernt werden und gegen einen neuen ausgetauscht werden, wodurch eine einfache Wartung gegeben ist.
Mit Bezug auf 6 kann ein Anwender den Hochdruckgasbehälter 30 in eine Richtung drehen, indem das Gewindeende 31 in Richtung Durchdringungsglied 12 bewegt wird. Die Stirnfläche 311 des Gewindeendes 31 wird vom Durchdringungsabschnitt 122 durchdrungen und das elastische Glied 13 wird zusammengedrückt und verformt. Dabei ist zu beachten, dass sich der Hochdruckgasbehälter 30 in einer Nichtaufpumpstellung befindet und dass die durchdrungene Stirnfläche 311 gegen das spitze Ende des Durchdringungsabschnitts 122 und die ringförmige Anlageschulter 1221 drückt und einen vollflächigen Kontakt damit hat. Der Deformierungsraum b1 stellt einen Raum für das deformierte elastische Glied 13 bereit. Außerdem bleiben die Kontaktpunkte a1 und a2 des elastischen Glieds 13 während der Deformierung des elastischen Glieds 13 in Kontakt mit der äußeren Peripherie des Durchdringungsglieds 12, wodurch das Durchdringungsglied 12 in der Kammer 103 verbleibt. Außerdem blockiert der Kontaktpunkt a1 zwischen der inneren Peripherie der Kammer 132 und der äußeren Peripherie des Durchdringungsabschnitts 122 am Druckende 131 des deformierten elastischen Glieds 13 die Gasströmung zur Führungsöffnung 123 nicht. Da zwischen der durchdrungenen Stirnfläche 311 und dem spitzen Ende des Durchdringungsabschnitts 122 und der ringförmigen Anlageschulter 1221 kein Spalt vorhanden ist, kann das Gas im Hochdruckgasbehälter 30 nicht nach außen strömen. Durch eine Gewindekopplung zwischen dem Gewindebereich 112 und dem Gewindeende 31 kann die Stirnfläche 311 des Hochdruckgasbehälters 30 wiederholt noch vorn und hinten bewegt werden, um einen wiederholbaren Dichtigkeitszustand zu erreichen, solange die Stirnfläche 311 gegen das spitze Ende des Durchdringungsabschnitts 122 und der ringförmigen Anlageschulter 1221 gedrückt wird und damit vollflächig in Kontakt ist. Insbesondere sind die ringförmige Anlageschulter 1221 und die Stirnfläche 311 parallel in Kontakt miteinander, um die Dichtfläche zu erhöhen. Eine Ausdehnung des durchdrungenen Abschnitts der Stirnfläche 311 auf Grund des wiederholten Durchdringens wird die Abdichtung zwischen der ringförmigen Anlageschulter 1221 und der Stirnfläche 311 nicht verschlechtern und für die beste Dichtwirkung sorgen. Dabei ist zu beachten, dass der elastische Ring 15 deformiert wird (siehe deformierter elastischer Ring 15a in 6). Der deformierte elastische Ring 15a wird jedoch nicht mit der äußeren Peripherie des Durchdringungsabschnitts 122 in Kontakt kommen, um eine gleichmäßige Durchströmung des Gases zu ermöglichen. Dennoch stellt der elastische Ring 15a eine Dichtwirkung zwischen der Stirnfläche 311 und der Kammer 103 bereit, so dass das Gas nicht über die Gewindeverbindung an den Gewindeabschnitten 104 und 111 austritt und so die allgemeine Dichtwirkung erhöht.
Wenn, mit Bezug auf 7, der Anwender den Hochdruckgasbehälter 30 um etwa eine Vierteldrehung zurückdreht, wird der Eingriff der Stirnfläche 311 im Durchdringungsglied 12 aufgehoben und es bleibt eine Öffnung im deformierten Abschnitt der Stirnfläche 311, die vom Durchdringungsglied 12 durchdrungen wird. Somit entsteht ein Durchgang zwischen einer inneren Peripherie der Öffnung und des Durchdringungsabschnitts 122 des Durchdringungsglieds 12 und der ringförmigen Anlageschulter 1221. In diesem Fall tritt der Druck P des Gases, das aus dem Hochdruckgasbehälter 30 strömt, in die Kammer 103 ein und übt einen anderen Druck entsprechend dem Drehweg des Hochdruckgasbehälters 30 in Rückwärtsrichtung aus. Auf Grund der Abdichtung zwischen der Stirnfläche 311 und der Kammer 103, die durch den elastischen Ring 15 bereitgestellt wird, tritt der Druck P des Gases in die Kammer 132 über die Durchgangsöffnung 141 ein. Danach strömt das Gas durch die Führungsöffnung 123, die Öffnung 124, den Durchgang 102 und die Düse 20 zum Reifenventil (nicht gezeigt), das mit der Düse 20 gekoppelt ist. In diesem Fall verhindert der Kontaktpunkt a1 nicht, dass Gas in die Führungsöffnung 123 strömt, obwohl die Stellung des Kontaktpunkts a1 nach der Deformierung leicht wiederhergestellt wird. Außerdem stößt der deformierte elastische Ring 15b nicht gegen die äußere Peripherie des Durchdringungsabschnitts 122 und ermöglicht ein gleichmäßiges Durchströmen des Gases.
Wenn der Hochdruckgasbehälter 30 nach hinten bewegt wird, wird der dekomprimierte Zustand oder ein leicht komprimierter Zustand des elastischen Glieds 13 allmählich wiederhergestellt. Man wird zu schätzen wissen, dass bei der Deformierung des elastischen Glieds 13 die Kontaktpunkte a1 und a2 mit der äußeren Peripherie des Durchdringungsglieds 12 in Kontakt bleiben, wobei die Stellung des Durchdringungsglieds 12 in der Kammer 103 aufrecht erhalten wird. Bei einer wie zuvor erwähnten wiederholten Abdichtung und Druckfreigabe können das Durchdringungsglied 12 und die Stirnfläche 311 jedes Mal, wenn sie auf Grund des Drückens durch das elastische Glied 13 und des Stoßens der Stirnfläche 311 gegen das spitze Ende des Durchdringungsabschnitts 122 und die ringförmigen Anlageschulter 1221 miteinander in Kontakt kommen, in einer optimalen Kontaktstellung stehen. Dies ermöglicht der Hochdruckluftpumpe gemäß den bevorzugten Methoden der vorliegenden Erfindung die Bereitstellung einer Langzeitabdichtung und ermöglicht einen wiederholten Einsatz des gleichen Hochdruckgasbehälters 30, bis der Hochdruckgasbehälter 30 leer ist. Außerdem kann der Aufpumpbetrieb begonnen werden, indem der Hochdruckgasbehälter 30 um nur eine Vierteldrehung in einer Richtung gedreht wird und eine Abdichtung des Hochdruckgasbehälters 30 kann wieder erreicht werden, indem der Hochdruckgasbehälter 30 wieder um ein Vierteldrehung zurückgedreht wird. Dadurch kann der Anwender den Hochdruckgasbehälter 30 für das Aufpumpen einfach drehen.
Da die hier offenbarte Erfindung in anderen spezifischen Formen ausgeführt werden kann, ohne dabei vom Wesen dieser allgemeinen Eigenschaften abzuweichen, von denen einige Erscheinungsformen hier aufgeführt wurden, sind die hier beschriebenen Ausführungsformen in jeder Hinsicht veranschaulichend aber nicht darauf beschränkt. Der Umfang der Erfindung wird durch die angehängten Ansprüche und eher nicht durch die vorhergehende Beschreibung angezeigt und es ist beabsichtigt, dass alle Änderungen, die unter die Bedeutung und in den Bereich der Gleichwertigkeit der Ansprüche fallen, hierin enthalten sind.

Claims

Hochdruckluftpumpe, die in Kombination Folgendes aufweist: einen Kopf, der eine Kammer, einen Durchgang, der mit der Kammer in Verbindung steht, und einen Gewindebereich aufweist, wobei sich die Kammer zwischen dem Durchgang und dem Gewindebereich befindet, wobei der Durchgang eine Öffnung aufweist, die in einer äußeren Peripherie des Kopfes ausgebildet ist, wobei der Gewindebereich für einen Eingriff mit dem Gewindeende des Hochdruckgasbehälters ausgeführt ist; eine Düse, die an der Öffnung des Kopfes angebracht ist, wobei die Düse für einen Eingriff mit einem Reifenventil und zur Führung von unter hohem Druck stehenden Gas im Hochdruckbehälter durch den Durchgang in einen Reifen zum Aufpumpen eines Reifens ausgeführt ist; ein Durchdringungsglied, das in der Kammer des Kopfes aufgenommen wird, wobei das Durchdringungsglied einen Sockel und einen Durchdringungsabschnitt aufweist, wobei der Sockel einen Außendurchmesser aufweist, der größer ist als ein Durchmesser des Durchgangs, wobei der Sockel gegen einen Schnittpunkt der Kammer und des Durchgangs stößt, wobei der Durchdringungsabschnitt eine ringförmige Anlageschulter aufweist, wobei der Durchdringungsabschnitt für eine Durchdringung einer Stirnfläche des Gewindeendes des Hochdruckgasbehälters ausgeführt ist, wobei die ringförmige Anlageschulter für ein Drücken gegen die Stirnfläche des Gewindeendes des Hochdruckgasbehälters ausgeführt ist, wenn die Stirnfläche des Gewindeendes des Hochdruckgasbehälters vom Durchdringungsabschnitt durchdrungen wird und wenn der Hochdruckgasbehälter sich in Nichtaufpumpstellung befindet, wobei der Sockel eine Öffnung aufweist, die in Verbindung mit dem Durchgang steht, wobei der Sockel ferner eine Luftführungsöffnung aufweist, die sich von einer äußeren Peripherie des Sockels durch die Öffnung erstreckt; und ein elastisches Glied, das in der Kammer aufgenommen wird, wobei das elastische Glied ein Stützende, ein Druckende und eine Kammer aufweist, die im Stützende und dem Druckende ausgebildet ist, wobei das Durchdringungsglied in der Kammer mit einem Deformierungsraum aufgenommen wird, der zwischen einer äußeren Peripherie des Durchdringungsglieds und einer inneren Peripherie der Kammer ausgebildet ist, wobei die innere Peripherie der Kammer die äußere Peripherie des Durchdringungsabschnitts mit mindestens einem ersten Kontaktpunkt berührt, wobei die innere Peripherie der Kammer eine äußere Peripherie des Sockels am Stützende mit mindestens einem zweiten Kontaktpunkt berührt.
Hochdruckluftpumpe nach Anspruch 1, wobei der Kopf ein erstes und ein zweites Teil aufweist, wobei das erste Teil einen ersten Gewindeabschnitt aufweist, wobei das zweite Teil einen zweiten Gewindeabschnitt aufweist der mit dem ersten Gewindeabschnitt schraubbar im Eingriff steht, wobei die Kammer im ersten und zweiten Teil, die miteinander schraubbar verbunden sind, ausgebildet ist.
Hochdruckluftpumpe nach Anspruch 2, wobei der Durchgang des Kopfes im ersten Teil ausgebildet ist.
Hochdruckluftpumpe nach Anspruch 2, wobei das zweite Teil ein Ende gegenüber dem ersten Teil aufweist, wobei der Gewindebereich eine Gewindebohrung aufweist, die am Ende des zweiten Teils ausgebildet ist.
Hochdruckluftpumpe nach Anspruch 1, die ferner in Kombination Folgendes umfasst: ein Druckglied, das am Druckende des elastischen Glieds angebracht ist, wobei das Druckglied eine ringförmige Platte mit einer Durchgangsöffnung aufweist, wobei sich das Druckglied zwischen dem Druckende des elastischen Glieds und der Stirnplatte des Hochdruckgasbehälters befindet, wenn die Stirnfläche des Hochdruckgasbehälters in der Kammer aufgenommen wird, wodurch verhindert wird, dass das Druckende des elastischen Glieds von der Stirnfläche beschädigt wird, wenn der Hochdruckgasbehälter gedreht wird.
Hochdruckluftpumpe nach Anspruch 5, die ferner in Kombination Folgendes umfasst: einen elastischen Ring, wobei das Druckglied eine periphere Wand umfasst, die einen Aufnahmeraum definiert, der in Verbindung mit der Durchgangsöffnung des Druckglieds steht, wobei der elastische Ring im Aufnahmeraum aufgenommen wird.
Hochdruckluftpumpe nach Anspruch 6, wobei sich der elastische Ring zwischen dem Druckglied und der Stirnfläche des Hochdruckgasbehälters, der in der Kammer aufgenommen wird, befindet und eine luftdichte Wirkung zwischen dem Druckglied und der Stirnfläche des Hochdruckgasbehälters erzeugt.
Hochdruckluftpumpe nach Anspruch 1, wobei die Düse ein Anschlussende aufweist, das mit der Öffnung des Kopfes im Eingriff steht, wobei die Düse ferner einen Ventileingriffabschnitt mit einem Innengewinde aufweist, wobei das Innengewinde des Ventileingriffabschnitts für einen Eingriff mit dem Außengewinde des Reifenventils ausgeführt ist.
Hochdruckluftpumpe nach Anspruch 1, wobei sich der Deformierungsraum zwischen dem mindestens einen ersten Kontaktpunkt und dem mindestens einen zweiten Kontaktpunkt befindet.
Hochdruckluftpumpe nach Anspruch 1, wobei das elastische Glied deformiert wird, wenn der Hochdruckgasbehälter sich in der Nichtaufpumpstellung befindet, wobei sich mindestens ein erster Kontaktpunkt zwischen dem deformierten elastischen Glied und der äußeren Peripherie des Durchdringungsglied befindet, das sich in einer Stellung befindet, in der die Gasströmung in die Führungsöffnung nicht blockiert ist.
Hochdruckluftpumpe, die in Kombination Folgendes umfasst: einen Kopf, der eine Kammer, einen Durchgang, der in Verbindung mit der Kammer steht, und einen Gewindebereich umfasst, wobei sich die Kammer zwischen dem Durchgang und dem Gewindebereich befindet, wobei der Durchgang eine Öffnung aufweist, die in einer äußeren Peripherie des Kopfes ausgebildet ist, wobei der Gewindebereich für einen Eingriff mit dem Gewindeende eines Hochdruckgasbehälters ausgeführt ist; eine Düse, die an der Öffnung des Kopfes angebracht ist, wobei die Düse für einen Eingriff mit dem Reifenventil und zur Führung des unter hohem Druck stehenden Gases im Hochdruckbehälter durch den Durchgang in den aufzupumpenden Reifen ausgeführt ist; ein Durchdringungsglied, das in der Kammer des Kopfes aufgenommen wird, wobei das Durchdringungsglied einen Sockel und einen Durchdringungsabschnitt aufweist, wobei der Sockel einen äußeren Durchmesser aufweist, der größer ist als ein Durchmesser des Durchgangs, wobei der Sockel gegen einen Schnittpunkt der Kammer und des Durchgangs stößt, wobei der Durchdringungsabschnitt eine ringförmige Anlageschulter aufweist, wobei der Durchdringungsabschnitt für die Durchdringung einer Stirnfläche des Gewinnendes des Hochdruckgasbehälters ausgeführt ist, wobei die ringförmige Anlageschulter für ein Drücken gegen die Stirnfläche des Gewindeendes des Hochdruckgasbehälters ausgeführt ist, wenn die Stirnfläche des Gewindeendes des Hochdruckgasbehälters vom Durchdringungsabschnitt durchdrungen wird und wenn der Hochdruckgasbehälter sich in einer Nichtaufpumpstellung befindet, wobei der Sockel eine Öffnung aufweist, die in Verbindung mit dem Durchgang steht, wobei der Sockel ferner eine Luftführungsöffnung aufweist, die sich von einer äußeren Peripherie des Sockels durch die Öffnung erstreckt; ein elastisches Glied, das in der Kammer aufgenommen wird, wobei das elastische Glied ein Stützende, ein Druckende und eine Kammer aufweist; ein Druckglied, das am Druckende des elastischen Glieds angebracht ist, wobei das Druckglied eine ringförmige Platte mit einer Durchgangsöffnung aufweist; und einen elastischen Ring, der im Druckglied angebracht ist, wobei sich der elastische Ring zwischen dem Druckglied und der Stirnfläche des Hochdruckgasbehälters befindet, der in der Kammer aufgenommen wird, womit eine luftdichte Wirkung zwischen dem Druckglied und der Stirnfläche des Hochdruckgasbehälters erzeugt wird.
Hochdruckluftpumpe nach Anspruch 11, wobei der Kopf ein erstes und ein zweites Teil aufweist, wobei das erste Teil einen ersten Gewindeabschnitt aufweist, wobei der zweite Teil einen zweiten Gewindeabschnitt aufweist, der schraubbar mit dem ersten Gewindeabschnitt im Eingriff steht, wobei die Kammer im ersten Teil und dem zweiten Teil, die schraubbar miteinander im Eingriff stehen, ausgebildet ist.
Hochdruckluftpumpe nach Anspruch 12, wobei der Durchgang des Kopfes im ersten Teil ausgebildet ist.
Hochdruckluftpumpe nach Anspruch 12, wobei das zweite Teil ein Ende gegenüber dem ersten Teil aufweist, wobei der Gewindebereich eine Gewindebohrung aufweist, die im Ende des zweiten Teils ausgebildet ist.
Hochdruckluftpumpe nach Anspruch 11, wobei die Kammer des elastischen Glieds im Stützende und dem Druckende ausgebildet ist, wobei das Durchdringungsglied in der Kammer mit einem Deformierungsraum, der zwischen einer äußeren Peripherie des Durchdringungsglieds und einer inneren Peripherie der Kammer ausgebildet ist, aufgenommen wird, wobei die innere Peripherie der Kammer mit einer äußeren Peripherie des Durchdringungsabschnitts am Druckende mit mindestens einem ersten Kontaktpunkt in Kontakt steht, wobei die innere Peripherie der Kammer mit der äußeren Peripherie des Sockels am Stützende mit mindestens einem zweiten Kontaktpunkt in Kontakt steht.
Hochdruckluftpumpe nach Anspruch 15, wobei sich der Deformierungsraum zwischen dem mindestens einen ersten Kontaktpunkt und dem mindestens einen zweiten Kontaktpunkt befindet.
Hochdruckluftpumpe nach Anspruch 15, wobei das elastische Glied deformiert wird, wenn sich der Hochdruckgasbehälter in Nichtaufpumpstellung befindet, wobei sich mindestens ein erster Kontaktpunkt zwischen dem deformierten elastischen Glied und der äußeren Peripherie des Durchdringungsglieds in einer Stellung befindet, in der die Gasströmung in die Führungsöffnung nicht blockiert wird.
Hochdruckluftpumpe nach Anspruch 11, wobei die Düse ein Anschlussende aufweist, das mit der Öffnung im Kopf im Eingriff steht, wobei die Düse ferner einen Ventileingriffsabschnitt mit einem Innengewinde aufweist, wobei das Innengewinde des Ventileingriffsabschnitts für einen Eingriff mit dem Außengewinde des Reifenventils ausgeführt ist.