CN112351840B - 以体积控制方式配给清洁流体的设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于以体积控制的方式配给清洁流体的设备(1)，具有壳体(2)、滑动地布置在壳体(2)中的活塞单元(9)，所述活塞单元将清洁流体从腔室(3)挤压到流出通道(8)中。为了提供一种经改进的类型的设备，该设备在降低了温度依赖性以及使清洁流程尽可能快的同时实现精确的配给，根据本发明提出，所述活塞单元(9)具有活塞体(6)和至少一个阀装置(5)，该阀装置布置在活塞体(6)上并且在活塞单元(9)的返回运动中确保腔室(3)被清洁流体填充。

Description

以体积控制方式配给清洁流体的设备

技术领域

本发明涉及一种以体积控制方式配给或配量清洁流体的设备，所述清洁流体用于装入到机动车中的清洁设施，尤其是用于清洁光学或光电设备、特别是用于清洁在自动或半自动车辆控制系统中用于检测车辆周围环境的摄像机。这种设备用于有针对性地、冲击性地/阵发地输出尤其水状的清洁流体的被限定地规定的量，由此实现清洁流体的特别节省的应用方案。

背景技术

为此目的，在本类型的设备中，利用压差致动的活塞从腔室中挤压出清洁流体，在此，由活塞所限定的腔室的体积在结构上限定了在一个或多个下游连接着的喷嘴在清洁过程或序列中或阵发中应输出的清洁流体的配量体积或配给量。

这类设备例如由文献WO 2017194062 A1所公开。其中，在激活了设备上游的输送装置、例如泵时，活塞上游的流体压力提高，从而活塞由于所产生的压差而在腔室中移动并且将清洁流体从腔室中挤压到下游连接着通向喷洒喷嘴的液压管路中。在输送装置关闭之后，在活塞下游的压力下降，活塞又移动返回至其初始位置。在该过程中，腔室通过限定的内部漏流/旁流——例如通过在活塞与侧表面之间的狭长间隙，或者通过流过活塞的径向密封件的溢流——而又被清洁流体填充。

所述返回运动由此会持续较长时间，由此导致清洁过程的流程不能够快速进行或仅能够在配给量减小了的情况下进行。此外这种设备会例如由于各部件因温度造成的体积或硬度的不同变化而在其工作方式或精确度方面受到负面影响。

此外尤其是在使用具有非常小的水通流量的下游喷嘴时，内部漏流也会妨碍精确地体积配量。由于该漏流，会有过量的清洁流体流过设备，由此会超出结构所规定的配量体积且增加耗费。

发明内容

在此背景下本发明的目的是，提供一种经改进的本类型的设备，该设备在降低了温度依赖性以及使清洁流程尽可能快的同时实现了精确的配给。

该目的通过具有独立权利要求的特征的设备实现。本发明的改进方案和其他实施例由从属权利要求和下面的说明书以及附图得出。

本发明提出，活塞单元具有活塞体6和阀装置，阀装置布置在活塞体上且在活塞单元的返回运动中确保腔室被清洁流体填充。由此能够在返回运动中实现供配给使用的腔室的再次快速填充且通过避免漏流改进了在前进运动中的精确度以及工作效率。

本发明提出，阀装置具有阀体，该阀体被布置成能够沿中轴线相对于活塞体受限地移动。由此通过控制用于供给清洁流体的泵和联接在泵上的活塞单元的位置，实现了简单、可靠以及自动地对阀的驱动，而无需单独的阀控制件。

为了能够实现特别地节省空间、成本有利地构造、以及实现更可靠和更有效的工作方式，根据一种优选实施方式，阀体包括带有用于封闭流入通道的第一封闭体的第一阀头和带有用于封闭流出通道的第二封闭体的第二阀头。

本发明的一种优选改进方案提出，第一阀头11具有密封面，该密封面在活塞体贴靠在该阀头处时液压地密封轴向穿孔，由此避免了在前进运动时的内部的漏流且提高了精确度以及工作效率。

本发明还提出，为了快速且与温度无关地以清洁流体填充腔室，活塞体具有至少一个轴向穿孔，根据优选实施方式，为了实现有效节省空间的构造，阀体穿过该轴向穿孔。

为了在活塞单元返回运动时快速且无阻碍地填充腔室，根据本发明的优选的改进方案，设有弹簧元件，该弹簧元件将阀体逆着致动方向预紧并且由此实现了无阻碍的通流。

本发明的一种优选实施方式提出，所述轴向穿孔一直与腔室液压地连接，尤其是利用设置在活塞体处的连接通道。由此减小了内部的液压阻力且增加了阀装置的切换速度。

本发明还提出，为了成本有利地、有效地使活塞单元复位，在壳体中设有压力弹簧，该压力弹簧将活塞单元逆着操作方向预紧并且在前进运动中被活塞单元压缩。

为了能够进一步增加设备的作用效率，本发明的优选实施方式还提出，在流动方向上在流出通道下游设有常闭止回阀，尤其是压力控制的止回阀，该止回阀防止清洁流体经由流出通道被抽吸到腔室中。

附图说明

下面根据示例性的实施例详述本发明。在以剖面图示出的附图中：

图1a示出根据本发明的设备的实施方式，其中活塞单元处于未被致动的初始位置。

图1b示出在根据图1a的结构下的阀装置的放大细节图。

图2a示出根据图1的实施方式在挤压出固定配给量的清洁流体后在活塞单元处于其被致动后的终端位置时的状态。

图2b示出了根据图2a的结构的阀装置的放大细节图。

具体实施方式

图1

根据本发明的设备1被实施成围绕中轴线A基本上旋转地对称，并且具有大致套筒状的壳体2，该壳体具有能够被清洁流体填充的空腔16以及能够在空腔16中沿着中轴线A运动的活塞单元9，该活塞单元在空腔16中限定了腔室3。

通入空腔16中的流入通道7与在此未示出的输送装置液压地连接并且用于为空腔16压力地填充清洁流体。

通过密封元件28将活塞单元9在径向上相对于空腔16的侧表面4密封。在流入通道7中的压力增加时，沿操作方向B在活塞单元9上游的压力相对于布置在活塞单元9下游的腔室3中的压力之间的过压增加。通过该压差，活塞单元9从所示出的未被致动的初始位置开始在前进运动中移动并且沿操作方向B一直移动至止挡在其根据图2a的被致动的终端位置上。在该过程中，活塞单元9从腔室3将在结构上所确定的配给量的清洁流体通过流出通道8挤压至下游连接的未示出的喷洒喷嘴。在前进运动中，由输入通道7向空腔16中重新填满利用活塞单元9挤压通过流出通道8的体积。

此外在前进运动中，通过活塞单元9压缩压力弹簧19，该压力弹簧将活塞单元9一直逆着操作方向B预紧，并且起到用于使活塞单元向其初始位置复位的复位弹簧的作用。

在流出通道8的下游连接着止回阀20，该止回阀防止清洁流体从在此未示出的液压管路中经由流出通道8回流到空腔16中。止回阀20被设计为常闭的以及压力致动的阀并且在所示实施例中具有管状的弹性的膜片27，该膜片覆盖到横向孔26上，流出通道8通入到横向孔中。在清洁流体从腔室3中经由流出通道8流出时，膜片27上游的流体压力增加，由此膜片伸展且打开出缝隙以供清洁流体流过。

在本发明中，止回阀也可以被不同地构造，例如膜片可以为了降低阻力而被开槽地设计或者可以使用被弹簧元件预张紧的封闭体。

活塞单元9具有阀装置5，该阀装置选择性地封闭或释放穿过活塞单元9的液压轴向穿孔15，以及被设置用于密封或阻塞流入通道7以及流出通道8。

在所示出的优选实施方式中，活塞单元9具有活塞体6，活塞体带有连续不间断的、在径向上居中布置的轴向穿孔15，该轴向穿孔允许清洁流体流过活塞单元9且被阀装置5的组合的阀体10穿过。

阀体10在流入侧具有第一阀头11，在流出侧具有第二阀头13，这两个阀头利用连杆状的联接元件23彼此联接或彼此连接。

联接元件23延伸通过轴向穿孔15并且在其轴向长度上这样设计，使得阀体10能够相对于活塞体6沿轴向小幅移动。在第一阀头11处的密封面18和在第二阀头13处的径向凸颈25在此形成了用于活塞体6的止挡以限制阀体10的轴向移动。

联接元件23的横截面被这样设计，使得清洁流体能够沿着联接元件23流过轴向穿孔15。

第一阀头11具有伞状的封闭体12，该封闭体在其朝向活塞体6的一侧具有密封面18。在活塞单元9处于未被致动的初始位置时，封闭体12在压力弹簧19作用的方式下被活塞体6压向流入通道7的入口且密封地封闭该入口。由于活塞体6同时被压向密封面18，所以由此也密封地封闭了轴向穿孔15。

图2

图2中示出了根据图1的设备1在活塞单元9处于其被致动的终端位置时的实施方式。

就根据图1的未被致动的初始位置而言，通过激活未示出的泵，在流入通道7中的压力增加。该压力将阀头12利用密封面18压向活塞体6，从而轴向穿孔15仍旧保持密封封闭。在空腔16中，在流入区域中建立了过压，该过压作用于活塞单元9的整个横截面上，该活塞单元逆着压力弹簧19的弹簧力在前进运动中向着操作方向B移动且由此将清洁流体从腔室3挤压到流出通道中。

阀体10在流出侧上具有阀头13，该阀头被设置用于封闭流出通道8。为此目的，在阀头12处设有弹性的封闭体14，该封闭体与阀座29协作。在所示实施例中，封闭体14被设计为O形环，在本发明中，具有同等效果的其他实施方案当然也是可行的。

为了能够可靠地在流出通道8中穿过且居中，阀头13具有基本上锥状的尖端。

在前进运动中，封闭体14首先贴靠阀座29定位，由此阻止了阀体10的运动且相对于腔室3封闭了流出通道8。但是活塞体6仍旧小幅地继续沿操作方向B相对于阀体10移动，直至它止挡在阀头13上的凸颈25处。在该过程中，阀头12从活塞体6被抬起且由此打开轴向穿孔15以供清洁流体流过。在活塞体6止挡地抵靠在阀头13的凸颈25处时，连接通道30确保了在腔室3与轴向穿孔15之间的液压连接。

只要泵在运转且来自流入侧的液压压力保持作用在活塞单元9上，流出通道8就保持关闭。在泵关闭后，活塞单元9由于压力弹簧19进入返回运动，在该过程中，腔室3经由轴向穿孔15被重新填充。

为了使轴向穿孔15在返回运动中一直保持打开且因此能够对腔室3进行填充，在活塞单元9中在活塞体6与阀体10之间设有弹簧元件17，该弹簧元件将阀体10相对于活塞体6逆着操作方向B预紧。弹簧元件17在此被较弱地设计，使得该弹簧元件在泵被激活的前进运动中不能使阀体10抵抗在输入侧起作用的泵压力而相对于活塞体6移位，而是仅在泵关闭之后在活塞单元9的返回运动中使阀头12保持与活塞体6间隔开。

附图标记列表

1 设备

2 壳体

3 腔室

4 侧表面

5 阀装置

6 活塞体

7 流入通道

8 流出通道

9 活塞单元

10 阀体

11 第一阀头

12 第一封闭体

13 第二阀头

14 第二封闭体

15 轴向穿孔

16 空腔

17 弹簧元件

18 密封面

19 压力弹簧

20 止回阀

21 流入接管

22 流出接管

23 联接元件

24 止动元件

25 凸颈

26 横向孔

27 膜片

28 密封元件

29 阀座

30 连接通道

A 中轴线

B 致动方向。

Claims (8)

1.一种用于以体积控制的方式配给清洁流体的设备(1)，具有壳体(2)、布置在壳体(2)中并能够由清洁流体填充的空腔(16)、至少一个通入空腔(16)中的用于向空腔(16)中输入清洁流体的流入通道(7)、至少一个通入空腔(16)中的用于从空腔(16)中输出清洁流体的流出通道(8)、能够在空腔(16)中沿中轴线(A)移位的活塞单元(9)，所述活塞单元在空腔(16)中沿致动方向(B)限定腔室(3)并且以压差致动的方式从未被致动的初始位置出发在前进运动中将清洁流体从腔室(3)挤压到流出通道(8)中，并且在返回运动中返回至未被致动的初始位置，其特征在于，所述活塞单元(9)具有活塞体(6)和至少一个阀装置(5)，该阀装置布置在活塞体(6)上并且在活塞单元(9)的返回运动中确保腔室(3)被清洁流体填充；所述阀装置(5)具有阀体(10)，该阀体被布置成能够沿所述中轴线(A)相对于所述活塞体(6)受限地移动；所述阀体(10)包括带有用于封闭所述流入通道(7)的第一封闭体(12)的第一阀头(11)和带有用于封闭所述流出通道(8)的第二封闭体(14)的第二阀头(13)，其中这两个阀头(11、13)彼此联接。

2.根据权利要求1所述的设备(1)，其特征在于，活塞单元(9)具有弹簧元件(17)，该弹簧元件将阀体(10)逆着致动方向(B)预紧。

3.根据权利要求1或2所述的设备(1)，其特征在于，活塞体(6)具有至少一个轴向穿孔(15)，该轴向穿孔用于为腔室(3)填充清洁流体。

4.根据权利要求3所述的设备(1)，其特征在于，阀体(10)延伸穿过轴向穿孔(15)。

5.根据权利要求3所述的设备(1)，其特征在于，轴向穿孔(15)被设置成一直与腔室(3)液压地连接。

6.根据权利要求3所述的设备(1)，其特征在于，所述第一阀头(11)具有密封面(18)，该密封面在活塞体(6)贴靠在第一阀头(11)处时液压地密封轴向穿孔(15)。

7.根据权利要求6所述的设备(1)，其特征在于，在壳体(2)中布置有压力弹簧(19)，该压力弹簧将活塞单元(9)逆着致动方向(B)预紧并且在前进运动中被活塞单元(9)压缩。

8.根据权利要求1、2和4-7中任一项所述的设备(1)，其特征在于，在清洁流体输送方向上在流出通道(8)下游设有常闭止回阀(20)，该常闭止回阀在清洁流体从腔室(3)中输出时在压差控制下进入到打开状态。

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