专利名称：控制阀、喷嘴装置和清洗设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种控制阀，用于将清洁液体输送到一个汽车玻璃清洗设备的一喷嘴的喷嘴孔上，本发明还涉及一种喷嘴装置和一种清洗设备。
背景技术：
由FR 0 102 306已知一个控制阀，用于将清洁液体输送到一个汽车玻璃清洗设备的喷嘴的喷嘴孔上，其中所述阀具有两个排出口，它们与喷嘴孔连接，其中所述阀具有一个流入口，它可以与一个清洁液体输送泵连接，并且其中具有一个调控清洁液体从流入口到排出口的路径的阀体。所述阀是通过电磁控制实现的。在此已经证明不利的是，为了控制阀需要在阀上设置一个电源。此外，制备这种阀由于其电磁的组成部分因而是费事和昂贵的。
发明内容
由此提出本发明的目的，即，提供一种上述形式的控制阀、一种喷嘴装置和一种清洗设备，它们能够以简单的方式和方法实现阀的有针对性控制。在此尤其是能够放弃使用用以控制阀的电流。
上述目的通过一种控制阀得以实现，其特征在于，所述阀体可以通过清洁液体的压力在至少两个阀位置上进行控制。
这带来的优点是，在控制阀上没有需要供电的结构部件。此外无需这样的结构部件，其通过附加机构对阀体进行控制。本发明的优点是，所述阀体的控制仅通过清洁液体的压力实现。根据清洁液体的压力使阀体位于一个规定的阀位置，该位置影响清洁液体从流入口到排出口的路径。
本发明的一种有利设计的特征是，所述阀体由滑移部件、尤其是纵向滑移部件构成。这些纵向滑移部件具有优点，它们可以在阀位置之间的轴向上移动地支承。这种支承能够以简单的方式和方法实现。但是代替纵向滑移部件的也可以是旋转滑移部件，其优点是，它们为了控制清洁液体可以围绕其纵轴线旋转地支承。这一点导致一个非常紧凑的控制阀结构形式。
一种特别有利的实施形式是，所述阀体由活塞式滑移部件构成，它尤其具有两个活塞段，这两个活塞段具有不同大小的压力作用面。这种活塞式滑移部件能够以较少的费用加工，并且可以以简单的方式和方法支承在相应的缸体里面。在活塞式滑移部件具有不同大小的压力作用面的情况下根据清洁液体的压力在活塞段上产生不同大小的表面作用力，它们起到使活塞式滑移部件根据清洁液体的压力滑移到相应阀位置的作用。
本发明的一种特别优选的实施例的特征是，所述阀由换向滑阀(Wege-Schieberventil)、尤其是由3/2换向纵向滑阀或由3/3换向纵向滑阀构成。这种阀具有总共三个接口，即一个流入口和两个排出口。根据应用可以设想两个或三个阀位置。
按照本发明也可以使用一个球体部件形式的阀体。
一种简单的控制阀结构是，所述阀体可以在至少两个阀位置之间来回切换。对于一个纵向滑移部件所述阀位置位于阀体的轴向上。如果阀体由旋转滑移部件构成，则所述阀位置取决于阀体的旋转角度。仅存在两个阀位置的优点是，两个阀位置是阀的终端位置，在终端位置上阀体的位置可以通过止挡确定。
一个有利的阀特征是，所述阀体在第一阀位置、尤其是在低压位置使流入口与第一排出口连接或者与第一排出口和第二排出口连接。由此使得在第一阀位置将清洁液体输送到与第一排出口或第一排出口和第二排出口连接的喷嘴孔。
优选地，按照本发明可以规定，所述阀体在第二阀位置、尤其是一个高压位置使流入口与第一排出口隔离而使流入口与第二排出口连接。由此使清洁液体换接到那个或那些与第二排出口连接的喷嘴孔上。
本发明的一种特别优选的实施形式是，具有一个在一个阀位置绕过阀体的旁路，它使流入口与一个排出口连接，其中该旁路的入口或出口在至少一个另外的阀位置是封闭的。这一点的优点是，可以使用一个圆柱形阀体，它在加工和装配上是经济的。根据阀位置使流入口与一个排出口通过容纳阀体的圆柱形空隙连接和/或使流入口通过旁路与另一个排出口连接。
特别有利的是，在第一阀位置、例如在低压情况下使旁路的入口和出口(并由此也包括一个排出口)打开。在此另一排出口通过阀体封闭。在第二阀位置、例如在高压情况下通过阀体的轴向移动使旁路的出口封闭，由此使一个排出口与流入口隔离。在这个阀位置另一排出口打开，由此使清洁液体可以从流入口流进这个排出口。
此外可以设想，存在一个阀体的基本位置，尤其是零压力位置，在该位置所述阀体使流入口与两个排出口隔离。在这个基本或零压力位置所述阀体有利地在一个止回阀位置。由此防止清洁液体从喷嘴体的开孔流出。
为了能够使阀体在不同的阀位置占据预先设定的位置，可以规定，所述阀体在至少一个阀位置中由一个弹簧部件尤其是一个螺旋弹簧的弹性力加载。
在此有利的是，所述阀体在至少一个阀位置被弹性力压向一个止挡。由此可以保证阀体的一个确定的位置。
此外可以设想，所述阀体在至少一个阀位置仅仅克服弹簧部件的弹性力起作用，而不被压向一个止挡。在这种情况下所述阀体位于一个浮动的阀位置，在该位置出现一个在弹性力与由清洁液体压力之间引起的作用力的力平衡。
所述阀以有利的方式设置在一个喷嘴的喷嘴体中。该包括阀的喷嘴可以由一体的结构部件制成、运输和装配。这种结构的另一优点是，省去阀与喷嘴之间的例如软管形式的独立管道。
另一方面可以设想，使所述阀设置在输送泵与喷嘴之间。在此该阀可以由独立的结构部件构成。
按照本发明，同样还可以采取另一选择，即，使所述阀是输送泵的一部分并设置在输送泵内部。
此外上述目的通过一种喷嘴装置得以实现，它具有至少一个喷嘴并具有一个与喷嘴的喷嘴孔连接的、尤其是安置在喷嘴体中的按照本发明的控制阀。
这种喷嘴装置有利地规定，根据清洁液体的压力、并由此根据通过哪个液体通道将清洁液体输送到相应的喷嘴孔，使所述喷嘴适合于产生不同形式的液体射束。例如可以设想，在通过一个液体通道输送清洁液体时产生点状射束形式的液体射束，而在通过另一液体通道输送清洁液体时产生扁平射束形式的液体射束。
此外上述目的通过一种用于汽车玻璃的清洗设备得以实现，它具有一个按照本发明的喷嘴装置并具有一个与喷嘴装置连接的清洁液体输送泵。
在此有利的是，所述阀的流入口通过一个液体管道与一个输送泵连接，该输送泵以不同的压力可控地提供清洁液体。在此所述输送泵可以是一个在其转速上可控或可调的泵。特别有利的是，所述泵在不同的旋转方向下提供具有不同压力的清洁液体。
所述输送泵的压力根据车速进行控制是有利的。例如在车速低于80km/h可以产生一个例如0.2至1.4bar的低压。当车速提高到80km/h以上时，则使由输送泵实现的清洁液体的压力提高到例如1.4bar或更高。在速度较低或压力较低时以有利的方式打开用于产生一个扁平和/或平面形的射束的阀出口。在车速高于80km/h时以有利的方式控制用于产生点状射束或多个点状射束的流入口。
本发明的其它有利的细节和结构由下面的描述得出，在描述中借助于所示的实施例详细描述和解释本发明。附图中图1以系统简图示出一个按照本发明的清洗设备，
图2示出一个按照本发明的喷嘴装置，图3-7示出按照本发明的控制阀的不同实施例，图8示出另一按照本发明的喷嘴装置。
具体实施例方式
在图1示出一个按照本发明的清洗设备10，它包括一个喷嘴装置12、一个控制阀14、一个输送泵16和一个位于输送泵16与喷嘴装置12之间的管道18。所述喷嘴装置12具有一个喷嘴20，它具有一个喷嘴体22和一个喷嘴孔23。该喷嘴20或阀体14具有一个输入管24，它与管道18可拆卸地连接。所述控制阀14具有总共两个排出口26、28，它们通过液体通道30、32与一个涡流室34连接。所述通道32这样设置，即，使一个流过通道30的液体射束轴向横贯涡流室34并穿过设置在涡流室34与喷嘴孔23之间的出口段38。这种以附图标记40表示的液体射束作为点射束喷射到一个未示出的汽车的玻璃42上。所述点射束40的轴线配有附图标记44。
当清洁液体通过排出口28进入涡流室34时，因此使液体在那里涡旋并通过出口段38输送到喷嘴孔23。由于涡流清洁液体作为扁平或锥形射束46从喷嘴孔23中喷出去并大面积地喷到玻璃42上。因此所述射束形状40、46的几何形状取决于，通过哪个排出口26、28或通过哪个通道30、32使清洁液体输送到涡流室34。此外可以设想，对两个排出口26、28提供清洁液体，由此产生两个射束40和46的混合射束形状。
对于输送泵16例如可以是一个以其转速控制或调节的泵。它以不同的压力提供清洁液体，即一个是低压P1，另一个是高压P2。该低压P1以有利的方式位于0.2至1.4bar之间。所述高压P2以有利的方式位于1.4bar以上。可以设想，所述输送泵28可以根据车速进行控制。在此可以规定，在车速低于80km/h时所述输送泵以压力P1提供清洁液体而在车速高于80km/h时以高压P2提供清洁液体。
通过控制阀影响来自输送泵16的清洁液体到排出口26、28的路径。在此所述控制阀14的控制通过阀14流入口24上的清洁液体压力实现。所述阀14是压力控制的。
对于喷嘴装置12，可以是一个按照图2的喷嘴装置12.1或按照图8的12.2。对于在图1和图2中以14表示的阀可以是一个在图3至8中所示的阀14.1至14.6。
在图2中示出一个另一喷嘴装置12.1，对应于图1的结构部件配有相同的附图标记。按照图2所述喷嘴20的喷嘴体22具有两个不同的喷嘴孔23.1和23.2。所述喷嘴孔23.1可以用于产生点状射束。所述喷嘴孔23.2可以用于产生扁平射束。根据可压力控制的控制阀14的阀位置通过流入口24输送的清洁液体被配置到排出口26和/或排出口28。
在图3至7中示出不同结构的控制阀14.1至14.5，它们可以用于图1的清洗设备10或者图1或图2的喷嘴装置12。所述控制阀14.1至14.5都具有附图标记为24的流入口和两个排出口26、28。
在图3中示出一个3/2换向球阀。作为阀体是一个球体部件50，它位于其中性零压力位置。通过一个弹簧部件52使球体部件50顶靠在流入端的阀座54上，在这个零压力位置使所述流入口24封闭。
当清洁液体的压力提高到一个低压P1时，所述球体部件50从其阀座54上相对于弹簧部件52的弹性力抬起。液体可以流入阀室56。该低压P1和弹簧部件52的弹性力在此这样相互协调，使球体部件50在流入口24上的阀座54与排出口26上的第二阀座58之间浮动。这使得清洁液体可以排流到两个排出口26、28。
当清洁液体的压力提高到高压P2时，所述球体部件50被压向阀座28。由此使排出口26封闭。因此使清洁液体只能通过排出口28从阀14.1中喷出。
当高压P2或低压P1撤掉时由于弹簧部件52的弹性力使阀14.1封闭，然后作为止回阀起作用。
在图4中所示的阀14.2基本对应于图3的阀14.1。对于阀14代替一个球体部件作为阀体具有一个弹簧加载的圆柱形滑销60，它包括一个在零压力位置紧密顶靠在一个阀座62上的环带64。该滑销60具有优点，这样设计该滑销，使得该滑销60不能产生沿着轴向滑移方向的纵向弯曲。在此所述滑销60在其面对流入口24的一侧上具有一个在轴向上相对较长构成的导向段66。在面对排出口26的一侧上所述滑销60具有一个导向段68，它位于弹簧部件52里面。由于轴向延伸的导向段66、68使滑销60不能产生沿着轴向滑移方向的纵向弯曲。按照图4的阀14.2对应于图3的阀14.1具有总共三个阀位置，即，一个所示的零压力位置、一个低压位置，在该位置两个排出口26、28都打开和一个高压位置，在该位置仅排出口28打开。
在图5中所示的阀14.3是一个3/2纵向滑阀。这个阀没有止回阀位置，其中流入口24与排出口26、28完全隔离。该流入口24或者与排出口26连接或者流入口24与排出口28连接。为此该阀体70由具有两个不同大小的活塞段72和74的活塞式滑移部件构成。在所示的基本位置所述活塞段74相对于止挡机构76通过一个弹簧部件52加载。分别这样设计所述活塞段72和74的直径和弹簧部件52的弹性力，使得在达到一个阈值压力时或者在液体高压时所述活塞式滑移部件70克服弹簧部件52的弹性力轴向向左移动。在此使流入口24与排出口26的连接隔离并且使流入口24与排出口28连接。在压力下降到低压P1时由于弹簧部件52的弹性力使活塞式滑移部件70回移到在图5中所示的基本位置。然后使排出口28封闭并使排出口26打开。
在图6中所示的阀14.4是阀14.3的一个扩展结构。附加地具有一个活塞式滑移部件70的第三接通位置，在该位置两个排出口26和28封闭。在撤掉清洁液体压力时由于弹簧部件52的弹性力使活塞式滑移部件相对于止挡销78向右移动。在这个在图6中未示出的位置所述排出口26通过活塞段72封闭而排出口28通过活塞段74封闭。在清洁液体以低压P1加载时使活塞式滑移部件70移动到在图6中所示的位置。在此在向右施加在活塞式滑移部件70上的弹性力与向左施加在活塞式滑移部件70上的、由在清洁液体的低压P1在活塞段70、74上引起的作用力之间产生一个力平衡。在这个位置所述排出口28通过活塞段74与流入口24隔离。当清洁液体压力提高到高压P2时，由此使活塞式滑移部件70相对于弹性力继续向左移动，使得排出口26与流入口24隔离。因此对于在图6中所示的阀是一个3/3换向纵向滑阀。
在图7中示出另一阀14.5，它由3/2换向纵向滑阀构成。对应于图5和6所示的实施例该活塞式滑移部件80具有两个活塞段82和84，它们具有一个不同的直径。在施加低压P1时清洁液体通过流入口24仅流到排出口26。当压力提高到高压P2时，则使活塞式滑移部件80与弹簧52的弹性力相反地向左移动，使排出口26与流入口24隔离；而排出口28与流入口24连接。
在图3至7中所示的阀4.1至14.5具有优点，仅具有一个在两个或三个接通位置之间压力控制的阀体50、60、70、80。为了控制阀体无需外部机构。所述阀可以这样小地构成，即，使它们可以对应于图1所示的实施例安置在一个喷嘴的喷嘴体内部。
在图8中示出一个这种按照本发明的喷嘴装置12.2的实施例。在此一个阀14.6的圆柱形阀体90在一个圆柱形空隙92中在总共三个接通位置之间轴向克服弹簧部件52的弹性力滑移。在所示的基本位置两个排出口26、28与流入口24隔离。当在流入口24上施加清洁液体低压P1时，所述阀体90相对于弹簧52的弹性力这样远地移动，使一个旁路96的入口94打开。而排出口26被阀体90保持封闭。该旁路96通过其出口98通向面对排出口28的圆柱形空隙92处。在此这样设计弹簧部件52的弹性力，使得在施加低压P1时，在弹性力与由以低压P1施加在阀体90端部100上的清洁液体引起的作用力之间产生一个力平衡。
在将清洁液体压力提高到高压P2时所述阀体90相对于弹性力继续移动，由此一方面使一个排出口26与流入口24连接，另一方面使出口98与排出口28隔离。因此清洁液体通过流入口24和排出口26或通道30流到喷嘴孔23.1。
组合在喷嘴装置12.2中的阀14.6具有这样的优点，即，只是使用一个圆柱形的活塞式滑移部件90，因此不需要设置不同的活塞段。这种阀14.6的加工和装配能够以简单的方式和方法实现。
该圆柱形空隙92具有总共五个接口，即，流入口24、靠近流入口24的旁路96的入口94、排出口26、靠近排出口28的旁路96的出口98。根据阀体90的轴向位置可以使清洁液体通过流入口24流向排出口26、28。在此这样设计所述旁路96的入口94与出口98之间的轴向距离，使该距离略大于阀体90的轴向长度。由此保证，通过旁路96实现阀体90的绕流。此外这样设计所述排出口26与出口98之间的轴向距离，使该距离略小于阀体90的轴向长度。由此保证，在排出口26打开之前使出口98封闭。由此可以保证，不会产生由于排出口26和出口98或排出口28同时开启产生的压降。
在图8中所示的喷嘴装置12.2还具有这样的优点，即，所述阀体90轴向相对于流入口24设置。由此非常紧凑地构成喷嘴装置12.3。在此所述流入口24设置在圆柱形空隙92的一个端面上，而排出口28设置在对置的端面上。这也有助于实现一种紧凑的喷嘴装置12.3结构。
与图8的装置不同，按照本发明可以设想，所述不同形式的阀14作为结构组件位于相应的喷嘴20与输送泵16之间，如同在图2中所示的那样。
所有在说明书、附图和权利要求书中所表示的特征，在本发明的意义下，不仅可以单独存在而且可以任意相互组合。
权利要求
1.控制阀(14，14.1至14.6)，用于将清洁液体输送到汽车玻璃清洗设备(10)的一喷嘴(20)的至少一个喷嘴孔(23)上，其中所述阀(14)具有至少两个排出口(26，28)，它们与所述喷嘴孔(23)连接或可连接，并且所述阀(14)具有一个流入口(24)，它与一个清洁液体输送泵(16)连接或可连接，并且，设有一个调控清洁液体从流入口到排出口的路径的阀体(50，60，70，80)，其特征在于，所述阀体(50，60，70，80，90)可以通过清洁液体的压力(P0，P1，P2)在至少两个阀位置上进行控制。
2.如权利要求1所述的控制阀(14)，其特征在于，所述阀体(60，70，80，90)为滑移部件，尤其是纵向或旋转滑移部件。
3.如权利要求1或2所述的控制阀(14)，其特征在于，所述阀体(70，80，90)构成为包括两个活塞段(72，74)的活塞式滑移部件，所述活塞段具有不同大小的压力作用面。
4.如上述权利要求中任一项所述的控制阀(14)，其特征在于，所述阀构成为换向滑阀，尤其是3/2换向纵向滑阀或3/3换向纵向滑阀。
5.如上述权利要求中任一项所述的控制阀(14.1)，其特征在于，所述阀体(50)是一个球体部件。
6.如上述权利要求中任一项所述的控制阀(14)，其特征在于，所述阀体(50，60，70，80，90)可以在至少两个阀位置之间来回切换。
7.如上述权利要求中任一项所述的控制阀(14)，其特征在于，所述阀体(50，60，70，80，90)在一个第一阀位置，尤其是在一个低压位置，使流入口(24)与第一排出口(26，28)连接或者与第一排出口(26，28)及第二排出口(28，26)连接。
8.如上述权利要求中任一项所述的控制阀(14)，其特征在于，所述阀体(50，60，70，80，90)在一个第二阀位置，尤其是一个高压位置，使流入口(24)与第一排出口(28，26)隔离并使流入口(24)与第二排出口(26，28)连接。
9.如上述权利要求中任一项所述的控制阀(14.6)，其特征在于，设有一个在一个阀位置(P1)绕过阀体(90)的旁路(96)，它使流入口(24)与一个排出口(28)连接，其中该旁路(96)的入口(94)或出口(98)在至少一个另外的阀位置(P0，P2)封闭。
10.如权利要求9所述的控制阀(14.6)，其特征在于，在一个第一阀位置(P1)，所述旁路(96)的入口(94)和出口(98)打开，并由此也使一个排出口(28)打开，而另一个排出口(26)封闭；在一个第二阀位置(P2)，所述旁路(96)的入口(94)打开，旁路(96)的出口(98)封闭，并由此使一个排出口(28)封闭，而另一个排出口(26)打开。
11.如上述权利要求中任一项所述的控制阀(14)，其特征在于，所述阀体(50，60，70，90)在一个基本位置，尤其是在一个零压力位置，使流入口(24)与两个排出口(26，28)隔离。
12.如上述权利要求中任一项所述的控制阀(14)，其特征在于，所述阀体(50，60，70，80，90)在至少一个阀位置通过一个弹簧部件尤其是螺旋弹簧的弹性力加载。
13.如权利要求12所述的控制阀(14)，其特征在于，所述阀体(50，60，70，80，90)在至少一个阀位置被弹性力压向一个止挡(58，62，76，78)。
14.如上述权利要求中任一项所述的控制阀(14)，其特征在于，所述阀体(50，60，70，90)在至少一个阀位置仅仅克服弹簧部件(52)的弹性力起作用，而不被压向一个止挡。
15.如上述权利要求中任一项所述的控制阀(14)，其特征在于，所述阀(14)设置在一喷嘴(20)的喷嘴体(22)里面。
16.如权利要求1至14中任一项所述的控制阀(14)，其特征在于，所述阀设置在输送泵(16)与喷嘴(20)之间。
17.如权利要求1至14至任一项所述的控制阀(14)，其特征在于，所述阀设置在输送泵(16)中。
18.喷嘴装置(12)，具有至少一个喷嘴(20)，并具有一个与喷嘴(20)的喷嘴孔(23)连接的尤其是安置在喷嘴(20)的喷嘴体(22)中的、如上述权利要求中任一项所述的阀(14)。
19.如权利要求18所述的喷嘴装置(12)，其特征在于，根据清洁液体的压力(P0，P1，P2)，并由此根据通过哪个液体通道(30，32)将清洁液体输送给相应的喷嘴孔(23)，所述喷嘴(20)适合于产生不同形式的液体射束(40，46)。
20.用于汽车玻璃(42)的清洗设备(10)，具有一个如上述权利要求中任一项所述的喷嘴装置(12)，并具有一个与喷嘴装置(12)连接的清洁液体输送泵(16)。
21.如权利要求20所述的清洗设备(10)，其特征在于，所述阀(14)的流入口通过一个液体管道(18)与输送泵(16)连接，该输送泵可控地以不同的压力(P1，P2)提供清洁液体。
22.如权利要求20或21所述的清洗设备(10)，其特征在于，所述输送泵的压力根据车速进行控制。
全文摘要
本发明涉及一种控制阀(14)、一种喷嘴装置(12)和一种用于汽车玻璃的清洗设备(10)，其中所述阀(14)具有至少两个排出口(26，28)，它们与喷嘴孔(23)连接或可连接，其中所述阀(14)具有一个流入口(24)，它与一个清洁液体输送泵(16)连接或可连接，并且，具有一个调控清洁液体从流入口(24)到排出口(26，28)的路径的阀体。本发明的特征在于，所述阀体可以通过清洁液体的压力在至少两个阀位置上进行控制。
文档编号B60S1/48GK1671582SQ03817871
公开日2005年9月21日 申请日期2003年7月28日 优先权日2002年7月31日
发明者乌韦·拉斯布尼克, 西莫内·艾泽勒 申请人:瓦莱奥擦拭系统有限公司