Stare črpalke za vrtine so preprosti stroji, ki uporabljajo sistem ventilov in vzvodov za premikanje vode iz vodnjaka pod zemljo. Črpalke imajo na zunanji strani črpalke vzvod ali ročaj, ki ga človek potiska gor in dol. V valju črpalke je bat, dva ventila, zrak in voda. Na strani črpalke je tudi izliv.
Ko je vzvod na stari črpalki za vrtine pritisnjen, potisne bat pod nivo izliva, zapiranje pretoka zraka - na primer, ko pokrijete vrh slamice, ki je v kozarcu vode. Zgornji ventil je zaprt, vendar se z ročico odpre spodnji ventil. To sili vodo v prostor, ki ga izprazni zrak.
Ko je ročica dvignjena, se nasprotni ventili odprejo in zaprejo. Spodnji ventil se zapre, zadrži vodo v jeklenki, zgornji ventil pa se odpre in sprejme več zraka ter nekoliko dvigne nivo vode. Ponavljanje potiska in vzvoda na ročici še poveča količino vode v jeklenki. Ko doseže izliv, voda izteka.