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Patent Searching and Data


Title:
DEVICE FOR DELIVERING A GAS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2010/066448
Kind Code:
A1
Abstract:
In a device (P) for delivering a gas out of a pressure chamber (5), in particular into a container (17) for dispensing a sealant (15) from said container into a tire (18) of a vehicle and/or for inflating the tire, wherein a plunger (4) is arranged to be oscillatingly movable in the pressure chamber, a gasket (20) is associated with the plunger and changes the distance thereof from a pressure chamber wall (28) when there is a change in the direction of movement of the plunger.

Inventors:
STEHLE MICHAEL (DE)
Application Number:
PCT/EP2009/008888
Publication Date:
June 17, 2010
Filing Date:
December 11, 2009
Export Citation:
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Assignee:
DOUKAS AG (CH)
STEHLE MICHAEL (DE)
International Classes:
F04B27/04; F04B39/00; F04B35/04
Domestic Patent References:
WO1998006945A11998-02-19
WO2007134633A12007-11-29
WO1991002159A11991-02-21
Foreign References:
DE29903250U11999-09-30
US2595738A1952-05-06
DE69904299T22003-08-21
US5947001A1999-09-07
Other References:
See also references of EP 2376781A1
Attorney, Agent or Firm:
WEISS, Peter et al. (DE)
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Claims:
Patentansprüche

1. Vorrichtung (P) zum Fördern eines Gases aus einem Druckraum (5) insbesondere in einen Behälter (17) zum Ausbringen eines Dichtmittels (15) aus diesem Behälter in einen Reifen (18) eines Fahrzeugs und/oder zum Aufpumpen des Reifens, wobei in dem Druckraum (5) ein Kolben (4) oszillierend bewegbar angeordnet ist,

dadurch gekennzeichnet,

dass dem Kolben (4) eine Dichtung (20) zugeordnet ist, die ihren Abstand zu einer Druckraumwand (28) bei Änderung der Bewegungsrichtung des Kolbens (4) verändert.

2. Vorrichtung (P) zum Fördern eines Gases aus einem Druckraum (5) insbesondere in einen Behälter (17) zum Ausbringen eines Dichtmittels (15) aus diesem Behälter in einen Reifen (18) eines Fahrzeugs und/oder zum Aufpumpen des Reifens, wobei in dem Druckraum (5) ein Kolben

(4) oszillierend bewegbar angeordnet ist,

dadurch gekennzeichnet,

dass dem Kolben (4) ein Getriebeelement (3) zugeordnet ist, das eine rotierende Bewegung einer Abtriebswelle (2) eines Antriebes (1) in eine oszillierende Bewegung wandelt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (4) zwischen dem Getriebeelement (3) und einem Kraftspeicherelement

(6) angeordnet ist, das den Kolben (4) gegen das Getriebeelement (3) vorspannt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebeelement ein Nocken (3) mit wenigstens einem Vorsprung (3.1/ 3.2) ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Nocken ein Doppelnocken (3) mit zwei Vorsprüngen (3.1 , 3.2) ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Doppelnocken (3) im Querschnitt ellipsenförmig ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Kraftspeicherelement zwischen der Deckenwand (29) des Druckraumes (5), in der die Auslassöffnung (9) ausgebildet ist, und an der Kolbenstirnfläche (26) des Kolbens (4) angeordnet ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Kraftspeicherelement (6) einerseits in einer Tasche (7) angeordnet ist, die in der Kolbenstirnfläche (26) des Kolbens (4) ausgebildet ist und sich andererseits an der Deckenwand (29) des Druckraums (5) abstützt, in der die Auslassöffnung (9) ausgebildet ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Kraftspeicherelement eine Druckfeder (6) ist.

10.Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Auslassöffnung ein Rückschlagventil (10) zugeordnet ist.

11. Vorrichtung nach wenigstens einem der der Ansprüche 2 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckraum (5) von der Druckraumwand (28) und der Druckraumdeckenwand (29) definiert wird, die einen Druckzylinder (25) ausbilden.

12. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 2 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb ein Elektromotor (1) ist

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb (1) eine Stirnwand (8) aufweist, mit der der Druckzylinder (25) verbunden ist.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung ein Dichtring (33) ist.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (27.1) zumindest eine konische Fläche

(32) aufweist.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die konische Fläche (32) an einem Einstich (31) des Kolbens (27.1) vorgesehen ist.

17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtring (33) so angeordnet ist, dass der Dichtring (33) bei einer Hubbewegung entlang der konischen Fläche (32) nach aussen läuft, bis er an der Druckraumwand (28) anliegt.

18. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung eine Lippendichtung (20) ist.

19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die

Dichtung (20) einstückig mit dem Kolben (4) ausgebildet ist.

20. Vorrichtung nach den Ansprüchen 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung (20) eine Randkante (24) des Kolbens (4) zum Druckraum (5) hin ist.

2 I .Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass der

Durchmesser der von der Randkante (24) umschrieben ist, größer als der Aussendurchmesser (A) der Seitenumfangswand des Kolbens (4) ist.

22. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 21 , dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung (20) von Ausnehmungen (21 ; 22) begrenzt ist, die in dem Kolben (4) ausgebildet sind.

23. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass die eine Ausnehmung (21) in der einer Auslassöffnung (9) des Druckraums (5) zugewandten Kolbenstirnfläche (26) des Kolbens (4) ausgebildet ist

24. Vorrichtung nach Anspruch 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, dass die andere Ausnehmung (22) in der Seitenumfangswand des Kolbens (4) ausgebildet ist.

25. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 22 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmungen (21 , 22) im Querschnitt als im wesentlichen U-förmig Rillen (21 , 22) ausgebildet sind.

26. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 22 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Seite der Rille (21 , 22), die der Dichtung (20) zugewandt ist, eine geringere Steigung/Krümmung aufweist, als die Seite der Rille (21 , 22), die der Dichtung abgewandt ist.

27. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Dichtung (20) im Querschnitt zur Randkante (24) hin verjüngt.

Description:
Vorrichtung zum Fördern eines Gases

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Fördern eines Gases nach den Merkmale des Oberbegriffs der unabhängigen Ansprüche 1 und 2.

STAND DER TECHNIK

Aus DE 10 2004 042 911 A1 ist eine Vorrichtung zum Fördern eines Gases aus einem Druckraum, insbesondere in einem Behälter zum Ausbringen eines Dichtmittels aus diesem Behälter in einen Reifen eines Fahrzeugs und zum Aufpumpen des Reifens bekannt. An dem dort offenbarten Dichtmittelbehälter ist ein Kompressor anschliessbar. Dieser Kompressor kann auch als Membrankompressor ausgebildet sein, der im Dichtbehälter vorhandene Luft komprimiert, um Dichtmittel aus dem Dichtmittelbehälter zu pressen. Nachteilig bei dieser Ausgestaltung ist, dass durch die Komprimierung die Luft erhitzt wird, aber nicht entsprechend abgekühlt oder abgeführt werden kann. Diese Überhitzung kann zu einem Versagen der Membranpumpe führen. Ferner ist auch nachteilig, dass die Membranpumpeπvorrichtung im Wesentlichen einstückig mit dem Dichtbehälter ausgebildet ist und nicht leicht ausgetauscht werden kann. Wenn beispielsweise der Dichtbehälter leer ist, kann die Membranvorrichtung nur schwer mit einem neuen Dichtbehälter kombiniert werden, was insbesondere nicht besonders umweltverträglich ist.

AUFGABE

Eine Aufgabe der Erfindung ist es daher eine Vorrichtung zum Fördern eines Gases zu schaffen, die sowohl umweltverträglich ist, als auch eine Überhitzung der Fördervorrichtung verhindert, sehr einfach aufgebaut ist und klein gehalten werden kann.

LÖSUNG DER AUFGABE

Die Aufgabe der Erfindung wird gelöst, durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils der unabhängigen Ansprüche 1 und 2.

Dadurch, dass die Dichtung durch eine Hin- und Herbewegungsrichtung des Kolbens ihre Dichteigenschaften ändert, ist es möglich, dass dem Kolben ausreichend Luft zum Komprimieren und zum Kühlen des Kolbens zugeführt werden kann.

Ferner wird die oben dargelegte Aufgabe durch eine Vorrichtung zum Fördern eines Gases gelöst, dadurch dass dem Kolben ein Getriebeelement zugeordnet ist, das eine rotierende Bewegung einer Antriebswelle eines Antriebs in eine oszillierende Bewegung wandelt.

Die einfache und dennoch effektive Ausgestaltung des Getriebeelements, das als Rotationswandlers wirkt, ermöglicht, dass der Kolben auf einfache und dennoch effektive Weise oszillierend hin und her bewegbar angetrieben werden kann. Dies erfordert keinen komplizierten Aufbau, sondern eher wenige Bauteile, die leicht mit verschiedenen Antriebselementen kombiniert werden können. Beispielsweise kann der Antrieb ein Elektromotor sein, es sind jedoch auch andere Antriebe vorstellbar. Wesentlich ist nur, dass das Antriebselement eine Abtriebswelle hat, an der das Getriebeelement drehfest angebracht werden kann.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Dichtung eine Dichtlippe, die an einem Druckzylinder abdichtend anliegen kann. Es sind jedoch auch andere Dichtungsarten vorstellbar, wesentlich ist hierbei nur, dass die Dichtung derart flexibel und elastisch ausgebildet ist, dass diese in einer Aufwärtsbewegung des Kolbens abdichtend wirkt und in einer Abwärtsbewegung des Kolbens die Dichtwirkung lösen kann, so dass Luft am Kolben vorbeiströmen kann.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Dichtung eiπstückig mit dem Kolben ausgebildet. D.h., dass der Kolben und die Dichtung aus demselben Material hergestellt sind, wobei das Material eine entsprechende Elastizität bereitstellen muss, so dass die Dichtung ausreichend bewegbar ist, wobei aber der Kolben auch eine ausreichende Festigkeit aufweist, so dass eine über eine Getriebemittel ausgeübte Oszillationsbewegung von dem Kolben nicht gedämpft, sondern entsprechend weitergeleitet wird.

Der Kolben kann aus Gummi ausgebildet werden. Es sind jedoch auch andere Kunststoffe und Materialien vorstellbar, die sowohl eine ausreichende Flexibilität als auch Festigkeit bereitstellen, so dass die Dichtung ihre Abdicht- und Loslösefunktion erfüllen und der Kolben die Oszillationsbewegung eines Getriebeelements entsprechend weiterleiten kann.

Wesentlich ist ausserdem, dass die Dichtung eine Randkante ausbildet, die sich zum Druckraum des Kolbens hin erstreckt, so dass eine ausreichende Dichtigkeit beim Komprimierungsschritt des Kolbens bereitgestellt wird. Hierbei sind verschiedene Formen denkbar, wesentlich ist nur, dass die Randkante eine reversible, luftdichte Verbindung mit dem Druckraum ausbilden kann, so dass in der Aufwärtsbewegung des Kolbens die Luft komprimiert wird. Wesentlich ist hierbei, dass die Randkante einen grosseren Durchmesser umschreibt, als der Durchmesser des Kolbenkörpers an sich. Denn der Kolbenkörper sollte ein Spiel zur lηnenumfangswand des Druckzylinders aufweisen, so dass Luft entsprechend angesaugt und hin zu der Dichtung geleitet werden kann.

Ferner ist wesentlich, dass an der Dichtung Ausnehmungen vorgesehen sind, welche dieselbe begrenzen, so dass die Funktion des Ansaugens und Komprimierens des Kolbens sichergestellt wird. Diese Ausπehmungen geben der Dichtung ihre Flexibilität, so dass die Dichtung je nach Bewegungsrichtung des Kolbens ihre Dichtwirkung ändern kann. Die Form der Ausnehmung ist unwesentlich. Es muss jedoch nur sichergestellt sein, dass die Ausnehmung der Dichtung eines ausreichende Flexibilität gibt und sich dort genügend Luft ansammelt kann, wodurch die Lage der Dichtung verändert werden kann.

Ferner ist wesentlich, dass unterhalb der Dichtung eine weitere Ausnehmung in der Seitenumfangswand des Kolbens ausgebildet ist, denn diese Ausnehmung hat die Funktion, dass sich in der Abwärtsbewegung des Kolbens, wenn neue

Luft angesaugt wird, sich dort Luft ansammelt. Diese Luft drückt dann die

Dichtung weg von der Druckraumseitenwand des Druckzylinders, so dass die angesaugte Luft den Kolbenkörper umströmen, diesen kühlen und sich vor der Kolbenstirnfläche des Kolbens ansammeln kann.

Die Gestalt der obigen Ausnehmungen ist unwesentlich. Wesentlich ist hierbei nur, dass die Funktion des Wegdrückens bzw. Andrückens durch die angesaugte Luft gewährleistet wird.

In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Ausnehmungen im Querschnitt im wesentlichen tropfen- oder U-förmige Rillen, die ein der Kolbenstirnflächenfläche bzw. an der Druckraumseitenwandung des Kolbens im wesentlichen kreisförmig ununterbrochen ausgebildet sind.

Bevorzugt sind die Ausnehmungen zur Dichtung hin mit einer geringern Steigung ausgebildet, wobei die Rillen von der der Dichtung abgewandten Seite eine grossere Krümmung/Steigung aufweisen, so dass eine tropfenförmige Rille ausgebildet ist. In dieser tropfenförmigen Rille kann sich Luft ansammeln, die dann gegen die Dichtung hin gedruckt wird.

In einer bevorzugten Ausführungsform verjüngt sich die Lippendichtung zu ihrer Raπdkante vorzugsweise derart, dass ein im wesentlichen V-förmiger Randabschnitt ausgebildet ist.

Es sind jedoch auch andere Randkantenformen vorstellbar, solange sichergestellt ist, dass die Randkante sich dicht an der Druckraumseitenwand des Druckzylinders anlegt und entsprechend der Bewegung abdichtend oder Luft durchlassend wirkt.

In einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Dichtung als Dichtring ausgebildet. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass der Dichtring bei Verschleiss auf einfache Art und Weise ausgetauscht werden kann.

Bevorzugt weist der Kolben zumindest eine konische Fläche auf. Besonders bevorzugt ist die konische Fläche an einem Einstich an dem Kolbens vorgesehen. Besonders bevorzugt ist der Einstich in einem oberen Bereich über den gesamten Umfang des Kolbens vorgesehen. Zweckmässigerweise ist der Dichtring so angeordnet, so dass der Dichtring bei einer Hubbewegung des Kolbens entlang der konischen Fläche nach aussen läuft, bis er an der Druckraumwand anliegt. Dadurch wird vorteilhafter Weise der Druckraum abgedichtet. Bevorzugt sind der Dichtring und die konische Fläche so angeordnet, dass der Dichtring bei einer Aufwärtsbewegung an der Druckraumwand anliegt. Bei einer Abwärtsbewegung, wenn Gas, vorzugsweise Luft, in den Druckraum gesaugt werden soll, liegt der Dichtring in einem inneren Bereich des Einstichs.

Die Vorrichtung der Erfindung ist vielseitig einsetzbar. Bevorzugt sind pro Minute zwischen 10 bis 20 000 Hübe möglich. Noch bevorzugter können mit der Vorrichtung der Erfindung zwischen 20 bis 40 000 Hübe pro Minute ausgeführt werden. Dies wird durch eine sehr hohe Kolbengeschwindigkeit erreicht. Der Nocken kann bsplsw. 167 Umdrehungen pro Sekunde betrieben werden. Das entspricht 334 Hüben pro Sekunde und einer Kolbengeschwiπdigkeit von 2,34 m/sec.

Bevorzugt liegt der Dichtring auch in seiner inneren Position leicht an der Druckraumwand an, übernimmt aber noch keine abdichtende Funktion. Dies unterstützt, dass der Dichtring seine abdichtende Position, bei schnellen Hubbewegungen, bedingt durch Reibungskräfte, einnehmen kann.

Zweckmässigerweise ist an dem Kolben zumindest eine radiale Rille vorgesehen. Bevorzugt ist die zumindest eine radiale Rille an einer Unterfläche oder Innenseite des Einstichs vorgesehen. Vorteilhafterweise fliesst Medium, vorzugsweise Luft, bei der ansaugenden Hubbewegung über die radialen Rillen an dem Dichtring vorbei.

Vorteilhafterweise wird der Kolben dieses Ausführungsbeispiel im Betrieb nicht heiss. Bevorzugt ist der Kolben selbstschmierend und wartungsfrei ausgebildet.

Ferner ist in einer bevorzugten Ausführungsform ein Kraftspeicherelement in der Form einer Druckfeder zwischen der Kolbenstirnfläche des Kolbens und der Deckenwand des Druckzylinders angeordnet. Bevorzugt ist die Druckfeder aus Kunststoff gebildet. Es sind jedoch auch andere Kraftspeicherelemente denkbar, wie beispielsweise elastische Gummipfropfen. Wesentlich ist hierbei nur, dass das Kraftspeicherelement eine ausreichende Kraft bereitstellt, so dass der Kolben fest genug gegen das Getriebeelement des Antriebs gedrückt wird, damit ein ständiger Kontakt zwischen Kolbenunterseite und Getriebeelement vorhanden ist.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Getriebeelement ein Doppelnocken, der zwei Vorsprünge aufweist, so dass der Doppelnocken im wesentlichen einen ellipsenförmigen Querschnitt aufweist. Es sind jedoch auch andere Getriebeelementformeπ vorstellbar. Beispielsweise kann das

Getriebeelement auch ein Nocken sein, der nur einen Vorsprung aufweist.

Ferner sind auch Getriebeelemente mit drei Vorsprüngen vorstellbar. Wesentlich ist hierbei nur, dass die Rotationsbewegung der Antriebswelle durch das Getriebeelement in eine oszillierende Bewegung umgewandelt wird.

Der Antrieb ist in der bevorzugten Ausführungsform ein Elektromotor. Es sind jedoch auch andere Antriebselemente vorstellbar. Wesentlich ist hierbei nur, dass die Abtriebswelle des Antriebs eine Rotationsbewegung bereitstellt.

In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel sind die Bauteile der Vorrichtung aus Kunststoff hergestellt.

FIGURENBESCHREIBUNG

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform sowie anhand der Zeichnung; diese zeigt in

Figur 1 eine perspektivische Teilschnittansicht einer erfindungsgemäßen

Vorrichtung zum Fördern eines Gases aus einem Druckraum;

Figur 2 eine Schnittansicht der Vorrichtung aus Figur 1 in einem

Anwendungsfall;

Figur 3 eine schematische Schnittdarstellung eines weiteren

Ausführungsbeispiels eines Kolbens einer Vorrichtung zum Fördern eines Gases aus einem Druckraum bei einer Abwärtsbewegung;

Figur 4 eine schematische Schnittdarstellung des weiteren

Ausführungsbeispiels eines Kolbens einer Vorrichtung zum Fördern eines Gases aus einem Druckraum nach Figur 3 bei einer Aufwärtsbewegung.

Wie aus Figur 1 ersichtlich, weist die Vorrichtung P zum Fördern eines Gases aus einem Druckraum 5 einen Antrieb 1 mit einer Abtriebswelle 2 auf, an der ein Getriebeelement 3 drehfest angebracht ist. Der Antrieb 1 ist in der bevorzugten Ausführungsform ein Elektromotor.

Das Getriebeelement 3 ist, wie in Figur 1 gezeigt, ein Doppelnocken 3 mit einem ersten Vorsprung 3.1 und einem zweiten Vorsprung 3.2. Der Doppelnocken 3 ist derart an der Abtriebswelle 2 angebracht, dass die beiden Vorsprünge 3.1 und 3.2 im wesentlichen spiegelsymmetrisch von der Abtriebswelle vorstehen. Die elliptische Form des Doppelnockens 3 wandelt die Rotationsbewegung der Abtriebswelle 2 in eine Oszillationsbewegung. Die Oszillationsbewegung bewirkt ein Auf- und Abbewegen eines Kolbens 4, der in einem Druckraum 5 (siehe Figur 2) hm und her bewegbar gelagert ist

Der Kolben 4 ist gegen das Getriebeelement 3 mittels eines Kraftspeicherelementes 6 vorgespannt, so dass der Kolben in standigem Kontakt mit dem Getriebeelement 3 steht

Das Kraftspeicherelement 6 ist in einer bevorzugten Ausfuhrungsform eine spiralförmige Druckfeder, die einerseits in einer Tasche 7 in dem Kolben 4 eingesetzt und von dieser gefuhrt wird und sich andererseits gegen eine obere Deckenwand 29 des Druckraumes 5 abstutzt

Der Druckraum 5 wird von einem Druckzylinder 25 definiert, der die Druckraumdeckenwand 29, die den Druckraum 5 nach oben abdeckt, und eine im Wesentlichen senkrecht an die Druckraumdeckenwand 29 anschließende Druckraumseitenwand 28 aufweist, die den Druckraum 5 zylindrisch umlauft und den Kolben in seiner Einfahrposition im wesentlichen seitlich fast vollständig umgibt, wie beispielsweise in Figur 2 ersichtlich

Ferner ist in der Druckraumdeckenwand 29 des Druckzylinders 5 eine Auslassoffnung 9 ausgebildet, die im wesentlichen konzentrisch zu der Langsmitte der Tasche 7 ausgebildet ist Die Auslassoffnung 9 soll die vom Kolben 4 komprimierte Luft auslassen, wenn ein vorbestimmter Druck aufgebaut ist Dazu ist ein in einem Ventilgehause 11 untergebrachtes Rückschlagventil 10 vorgesehen, das die Auslassoffnung 9 solange verschließt bis der vorbestimmte Druck in der Druckkammer 5 durch eine Komprimierung der Luft durch den Kolben 4 aufgebaut ist Dieser Druck ist auch für die Dichtfunktion des Kolbens 4 wichtig ist Das Rückschlagventil weist eine in dem Ventilgehause 11 geführte Ventilklappe 12 auf, in deren Mitte ein Zapfen 13 ausgebildet ist, auf den ein Kraftspeicherelement 14 aufgesteckt ist, das die Ventilklappe gegen die Auslassoffnung 9 vorspannt Das Kraftspeicherelement 14 ist in der dargestellten Ausfuhrungsform eine spiralförmigen Druckfeder An das Ventilgehäuse schließt eine Schlauchleitungsanschluss 30 an, auf den eine Schlauchleitung 16, die in Figur 2 nur schematisch dargestellt ist, luftdicht aufsteckbar ist, so dass das in dem Druckraum 5 komprimierte Gas gefördert werden kann. Die Schlauchleitung 16 kann entweder direkt an einen aufzupumpenden Reifen 18 an dessen Ventil (ohne Bezugszeichen) angeschlossen werden, oder es kann an die Schlauchleitung 16 auch ein Dichtmittelbehälter 17 angeschlossen sein, so dass zuerst Dichtmittel 15 und dann Pumpgas in den Reifen 18 mittels der Vorrichtung P gepumpt wird. Dann ist zusätzlich eine nur schematisch dargestellte Verbindungsleitung 19 mit dem Ventil 20 des Reifens 18 luftdicht verbunden.

Der Kolben wird im Wesentlichen zwischen zwei Extrempositionen, einer Einfahrposition und einer Ausfahrposition, bewegt. Die in Figur 1 gezeigte Einfahrposition nimmt der Kolben 4 ein, wenn der erste oder zweite Vorsprung 3.1/3.2 des Getriebeelements 3 in der in den Figuren 1 und 2 dargestellten Position ist. Die Ausfahrposition nimmt der Kolben 4 ein, wenn der flache Abschnitt 3.3 des Getriebeelements 3 in Kontakt mit dem Kolben steht. Wenn der Kolben 4 von der Einfahrposition in die Ausfahrposition bewegt wird, findet ein Ansaugen von Luft und Abkühlen des Kolbens 4 statt.

Wenn der Kolben von der Ausfahrposition in die Einfahrposition bewegt wird, findet ein Verdichten der angesaugten Luft statt. Dabei spielt eine Dichtung 20, die am Kolben 4 vorgesehen ist, eine wesentliche Rolle.

Sie wird von einer ersten Ausnehmung 21 und einer zweiten Ausnehmung 22 begrenzt. In der bevorzugten Ausführungsform ist die Dichtung 20, wie dargestellt, eine sich zur Druckraumseitenwand 28 des Druckzylinders 5 verjüngende Lippendichtung 20, die an der Druckraumseitenwand 28 anliegt. Die erste und die zweite Ausnehmuπg 21 , 22 dienen dazu, dass sich dort jeweils Luft ansammeln kann und entsprechend der Bewegungsrichtung des Kolbens 4 die Lippendichtung 20 entweder fest gegen die Druckraumseitenwand 28 andrückt, so dass entweder Luft vor der Kolbenstirnfläche 26 komprimiert wird, oder die Lippendichtung 20 von der Druckraumseitenwand 28 wegdrückt, so dass Luft vor die Kolbeπstirnfläche 20 gesaugt wird.

Auf der Kolbenstirnfläche des Kolbens 4 ist konzentrisch zu der Mitte der Tasche 7 die erste Ausnehmung 21 angeordnet, die im Wesentlichen riπgfömig ausgebildet ist und einen im wesentlichen rillenförmig Querschnitt hat, wobei der Wandabschnitt der Rille 21 , der der Lippendichtung 20 zugewandt ist, eine geringere Steigung oder Krümmung aufweist, als der Rillenabschnitt, der sich in Richtung Tasche 7 erstreckt. Dadurch weist die erste Ausnehmung 21 eine tropfenartige Gestalt auf, die ein Ansammeln von Luft unterstützt, wenn der Kolben 4 hin zur Einfahrposition bewegt wird.

Luft sammelt sich während der Aufwärtsbewegung verstärkt in der ersten Ausnehmung 21 und drückt dadurch die Lippeπdichtung gegen die Druckraumseitenwand 28, wodurch der Kolben sich automatisch gegen den Druckzylinder 25 abdichtet. Dass sich der Druck dort aufbauen kann, wird von dem Rückschlagventil 10 unterstützt, das sich erst öffnet, wenn ein vorbestimmter Druck vorhanden ist, was über das Kraftspeicherelement 14 des Rückschlagventils 10 eingestellt werden kann. Wenn sich das Rückschlagventil 10 öffnet, wird die komprimierte Luft über die Schlauchleitung 16 beispielsweise zu einem Reifen 18 gefördert.

Ferner ist in der Druckraumseitenwand des Kolbens 4 eine zweite Ausnehmung 22 ausgebildet, die im Querschnitt ähnlich wie die erste Ausnehmung, lediglich etwas größer, ausgebildet ist. Die zweite Ausnehmung 22 umläuft die Umfangsmantelfläche des Kolbens 4. Diese zweite Ausnehmung 22 dient dazu, dass, wenn der Kolben in einer Abwärtsbewegung hin zu der Ausfahrposition mittels des Kraftspeicherelements 6 bewegt wird, die Luft durch einen Zwischenraum 23, der von der Umfangsmantelfläche des Kolbens 4 und der Innenumfangswandfläche der Druckraumseitenwand 28 definiert ist, entlang strömt und sich in der im Querschnitt tropfenförmigen Ausnehmung 22 ansammelt, wodurch die Lippendichtung 20 weg von der Druckraumseitenwand 28 gedrückt wird, so dass die Luft die Lippendichtung 20 umströmen und sich vor der Kolbenstirnfläche des Kolbens 4 ansammeln kann. Dieses Umströmen kühlt gleichzeitig den Kolben 4, wodurch ein Überhitzen der gesamten Vorrichtung durch den Komprimiervorgang verhindert werden kann.

Die Funktionsweise der Vorrichtung zum Fördern eines Gases ist folgend: Sollte ein Reifen 18 aufgrund einer Undichtigkeit im Schlauch nicht mehr genügend Druck enthalten, kann die Vorrichtung P zum Fördern eines Gases verwendet werden, um in dem Reifen 18 wieder einen vorschriftsmässigen Druck aufzubauen.

Ferner kann, falls die Ursache für den Druckverlust in dem Reifen 18 ein Loch im Schlauch des Reifens 18 sein sollte, vor dem Aufpumpen mit Luft, dem Reifen ein Dichtmittel 15 zugeführt werden, das in dem Dichtmittelbehälter 17 enthalten ist. Dazu wird eine Schlauchleitung 16 an das Bodenende des Dichtmittelbehälters 17 angebracht, der dazu eine entsprechende Anschlussöffnung aufweist. Wird nun der Antrieb 1 in Bewegung gesetzt, treibt die Antriebswelle 2 das Getriebeelement 3 an, das durch seine doppelnockenförmige Gestalt die Rotationsbewegung der Abtriebswelle 2 in eine Oszillationsbewegung umwandelt und den Kolben 4 in dem Druckzylinder auf- und ab bewegt. Dabei spielt auch die Druckfeder 6 eine wesentliche Rolle, denn diese drückt den Kolben wieder in seine Ausgangsposition. Dieses Hin- und Herbewegen des Kolbens und die Ausgestaltung der Lippendichtung an der Kolbenstirnfläche des Kolbens mit den entsprechenden Ausnehmungen 21 und 22 führt dazu, dass Luft hin zu dem Dichtmittelbehälter 17 gefördert wird, die das darin befindliche Dichtmittel hin zu dem undichten Reifen 18 fördert. Das Dichtmittel verteilt sich aufgrund des geförderten Gases in dem defekten Schlauch, dichtet vorhandene Undichtigkeiten ab. Nachdem der Schlauch abgedichtet ist, wird mittels der Vorrichtung P zum Fördern eines Gases der Schlauch des Reifens 18 aufgepumpt. Die Figuren 3 und 4 offenbaren ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zum Fördern eines Gases. Diese Vorrichtung ist analog zu der Vorrichtung des vorhergehend beschriebenen Ausführungsbeispiels aufgebaut, weist aber einen anderen Kolben 27.1 , der in den Druckzylinder 25 eingesetzt ist, auf.

An dem Kolben 27.1 ist ein Dichtring 33 als Dichtung vorgesehen. Zur Aufnahme des Dichtrings 33 weist der Kolben 27.2 einen Einstich 31 auf. Dieser Einstich 31 liegt in einem oberen Bereich des Kolbens 27.1 und erstreckt sich über den gesamten Umfang der Mantelfläche des Kolbens 27.1.

Eine Innenseite des Einstichs 31 ist als konische Fläche 32 ausgebildet. An der gegenüberliegenden Innenseite oder Unterfläche des Einstichs ist eine radiale Rille 34 vorgesehen. In einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung können auch mehrere radiale Rillen an einer Innenseite des Einstichs vorgesehen sein.

Die Funktionsweise dieses Ausführungsbeispiels der Erfindung ist grundsätzlich analog zur Funktionsweise des vorhergehend beschriebenen Ausführungsbeispiels. Im Folgenden wird nur auf die Funktionsweise der Dichtung eingegangen.

In Figur 3 ist der Kolben 27.1 der Vorrichtung zum Fördern eines Gases bei einer Abwärtsbewegung in Pfeilrichtung K dargestellt. Dabei liegt der Dichtring 33 so in dem Einstich 31 , dass Gas in den Druckraum 5 gesaugt werden kann. Im dargestellten Ausführungsbeispiel berührt der Dichtring 33 die Druckraumseitenwand 28 des Druckzylinders 25 nicht.

In einem weiteren, nicht dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung kann der Dichtring auch so angeordnet sein, dass er bei der in Figur 3 dargestellten Bewegung zwar an der Druckraumseitenwand des Druckzylinders anliegt, aber noch keine Dichtfunktion ausübt. Es ist dann trotzdem möglich, dass Gas in den Druckraum gesaugt wird. Dies geschieht insbesondere über die Rillen.

Mit oder kurz nach Beginn der sehr schnellen Aufwärtsbewegung des Kolbens 27.1 in Pfeilrichtung G, wie in Figur 4 dargestellt, verändert der Dichtring 33 seine Lage und weitet sich auf, so dass er einen umlaufenden Spalt 35 zwischen dem Druckzylinder und dem Kolben 27.1 verschliesst. Das Gas im

Druckraum 5 wird dann durch die Auslassöffnung 9 gepresst. Das Aufweiten wird dadurch unterstützt, dass der Dichtring die konische Fläche 32 abläuft, da er infolge seiner Trägheit der Geschwindigkeit des Kolbens nicht folgen kann und/oder da er geringfügig an der Innenwand des Druckzylinders 25 anliegt und reibt.

Dres. WEISS & ARAT

Patentanwälte European Patent Attorπey

Aktenzeichen: P 3945/PCT Datum: 1 1.12.2009 AM/ST