DE102008053994A1

DE102008053994A1 - Druckluftbegrenzungseinrichtung

Info

Publication number: DE102008053994A1
Application number: DE102008053994A
Authority: DE
Inventors: Eduard Hilberer
Original assignee: Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH; Knorr Bremse Systeme fuer Schienenfahrzeuge GmbH
Current assignee: Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH; Knorr Bremse Systeme fuer Schienenfahrzeuge GmbH
Priority date: 2008-10-30
Filing date: 2008-10-30
Publication date: 2010-05-12
Anticipated expiration: 2028-10-31
Also published as: DE102008053994B4

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Druckbegrenzungseinrichtung (10) für eine Druckmittelversorgungsanlage (60), insbesondere in einem Kraftfahrzeug, mit einem einen Eingangsanschluss (16) mit einem Ausgangsanschluss (18) verbindenden Einlassventil (20), einem den Ausgangsanschluss (18) mit einem Druckentlastungsraum (22) verbindenden Druckentlastungsventil (24) und einem ein Öffnen und Schließen des Einlassventils (20) und des Druckentlastungsventils (24) bewirkenden beweglichen Kolbenglied (26). Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass ein Öffnen beziehungsweise Schließen des Druckentlastungsventils (24) durch das Überfahren einer Entlastungsbohrung (32) durch das Kolbenglied (26) erfolgt. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Betreiben einer Druckbegrenzungseinrichtung (10).

Description

Die Erfindung betrifft eine Druckbegrenzungseinrichtung für eine Druckmittelversorgungsanlage, insbesondere in einem Kraftfahrzeug, mit einem Eingangsanschluss, einem Ausgangsanschluss, einem den Eingangsanschluss mit dem Ausgangsanschluss verbindenden Einlassventil, einem den Ausgangsanschluss mit einem Druckentlastungsraum verbindenden Druckentlastungsventil und einem ein Öffnen und Schließen des Einlassventils und des Druckentlastungsventils bewirkenden beweglichen Kolbenglied, wobei das Kolbenglied in Öffnungsrichtung des Druckentlastungsventils und in Schließrichtung des Einlassventils von einem Druck in einer mit dem Ausgangsanschluss verbundenen Schaltkammer und in Schließrichtung des Druckentlastungsventils und in Öffnungsrichtung des Einlassventils von einer Schaltfeder beaufschlagt ist.
Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Betreiben einer Druckbegrenzungseinrichtung für eine Druckmittelversorgungsanlage, insbesondere in einem Kraftfahrzeug, mit einem Eingangsanschluss, einem Ausgangsanschluss, einem den Eingangsanschluss mit dem Ausgangsanschluss verbindenden Einlassventil, einem den Ausgangsanschluss mit einem Druckentlastungsraum verbindenden Druckentlastungsventil und einem ein Öffnen und Schließen des Einlassventils und des Druckentlastungsventils bewirkenden beweglichen Kolbenglied, wobei das Kolbenglied in Öffnungsrichtung des Druckentlastungsventils und in Schließrichtung des Einlassventils von einem Druck in einer mit dem Ausgangsanschluss verbundenen Schaltkammer und in Schließrichtung des Druckentlastungsventils und in Öffnungsrichtung des Einlassventils von einer Schaltfeder beaufschlagt ist.
Bei der Druckmittelversorgung von Verbrauchern, zum Beispiel der Versorgung einer pneumatischen Betriebsbremse und weiterer in einem Nutzfahrzeug angeordneten Verbraucher mit Druckluft, ist neben einer zuverlässigen Versorgung mit dem benötigten Druckmittel auch eine Regulierung des bereitgestellten Druckniveaus innerhalb eines vorgegebenen Rahmens für einen störungsfreien Betrieb der Verbraucher von grundlegender Bedeutung. Um ein vorgebbares bereitgestelltes oberes Druckniveau nicht zu überschreiten, ist es daher notwendig, eine Möglichkeit zur Druckreduktion in dem System vorzusehen, da eine Erhöhung eines einmal erreichten Druckniveaus, zum Beispiel durch Erwärmung, zum Überschreiten des zulässigen oberen Druckniveaus führen kann. Nachteilig bei einer derartigen Druckbegrenzungseinrichtung ist die Möglichkeit eines vollständigen Druckverlustes, der durch eine Undichtigkeit in der Druckbegrenzungseinrichtung ausgelöst werden kann.
Aus der EP 0 659 621 A1 ist eine gattungsgemäße Druckbegrenzungseinrichtung bekannt, die dieses Problem dadurch löst, dass die Druckbegrenzungseinrichtung beim Ablassen von überschüssigem Druckmittel eine Drosselfunktion ausübt. Nachteilig bei der beschriebenen Druckbegrenzungseinrichtung sind jedoch die notwendigen großen räumlichen Abmessungen und die komplizierte Ausführung des verwendeten beweglichen Kolbengliedes.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Druckbegrenzungseinrichtung bereitzustellen, die bei gleicher Funktionalität einfacher aufgebaut ist und geringere Abmessungen aufweisen kann.
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
Die Erfindung baut auf der gattungsgemäßen Druckbegrenzungseinrichtung dadurch auf, dass ein Öffnen beziehungsweise Schließen des Druckentlastungsventils durch das Überfahren einer Entlastungsbohrung durch das Kolbenglied erfolgt. Durch das Überfahren der Entlastungsbohrung durch das Kolbenglied kann gegenüber der im Stand der Technik bekannten Lösung dem Kolbenglied eine bei gleicher Abmessung größere Stabilität verliehen werden. Dies wird insbesondere durch das Wegfallen der Hohlbohrung in dem Kolbenglied erreicht, das nun massiv ausgeführt sein kann. Alternativ kann die gleiche Stabilität auch bei deutlich geringerer Abmessung des Kolbengliedes erreicht werden. Weiterhin muss keine Rücksicht auf einen Mindestdurchmesser des Kolbengliedes gelegt werden, da überschüssiges Druckmittel nicht durch das Kolbenglied selbst abgeführt wird.
Vorteilhafterweise ist vorgesehen, dass die Entlastungsbohrung als eine eine Druckabbaurate vorgebende Drossel wirkt. Durch die Integration der Drosselwirkung in die zu überfahrende Entlastungsbohrung kann eine an dem Kolbenglied angeordnete Dichtung entlastet werden, die bei jedem Überfahren der Entlastungsbohrung über diese hinweggleitet.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass sich an die Entlastungsbohrung ein in eine Druckausgleichsöffnung mündender Freiformkanal anschließt und dass ein Druckausgleich zwischen dem Freiformkanal und dem Druckentlastungsraum über die Druckausgleichsöffnung ohne Drosselwirkung erfolgt. Durch das Ableiten von überschüssigem Druckmittel über den Freiformkanal kann die Druckentlastungsbohrung in einfacherer Weise vor schädlichen Umwelteinflüssen geschützt werden, da ein üblicherweise notwendiger Schutz an einer Druckausgleichsöffnung von der Entlastungsbohrung beabstandet angeordnet werden kann.
Vorteilhafterweise kann vorgesehen sein, dass das Druckentlastungsventil eine weitere Entlastungsbohrung überfahren und freigeben kann. Das Vorsehen einer weiteren Entlastungsbohrung erhöht die Betriebssicherheit der Druckbegrenzungseinrichtung, da überschüssiges Druckmittel in redundanter Weise abgeführt werden kann. Werden die Entlastungsbohrung und die weitere Entlastungsbohrung gleichzeitig freigegeben, so können die Abmessungen der einzelnen Druckentlastungsbohrungen bei gleicher Drosselwirkung verringert werden, was zu einer Reduzierung der notwendigen räumlichen Abmessung der Druckbegrenzungseinrichtung führt und die an dem Kolbenglied angeordnete Dichtung, die die Entlastungsbohrungen überfährt, schont.
Besonders bevorzugt ist, dass die weitere Entlastungsbohrung als eine eine weitere Druckabbaurate vorgebende Drossel wirkt. In Abhängigkeit von der Anordnung und der Drosselwirkung der weiteren Entlastungsbohrung kann im Vergleich zu der Entlastungsbohrung eine erweiterte Funktionalität der Druckbegrenzungseinrichtung bereitgestellt werden. Werden die Druckentlastungsbohrung und die weitere Druckentlastungsbohrung bei Überschreitung unterschiedlicher Druckniveaus freigegeben, so können verschiedene Druckabbauraten realisiert werden.
Weiterhin kann vorgesehen sein, dass sich an die weitere Entlastungsbohrung ein in eine Druckausgleichsöffnung mündender Freiformkanal anschließt und dass ein Druckausgleich zwischen dem Freiformkanal und dem Druckentlastungsraum über die Druckausgleichsöffnung ohne Drosselwirkung erfolgt. Auch wenn mehrere Entlastungsbohrungen vorgesehen sind, kann in vorteilhafter Weise die Druckmittelabführung gemeinsam über eine Druckausgleichsöffnung ohne Drosselwirkung erfolgen. Insbesondere kann dabei ein gemeinsamer Schmutzabweiser verwendet werden.
Vorteilhafterweise ist vorgesehen, dass an dem Ausgangsanschluss ein Drucksensor angeordnet ist und dass ein Steuergerät vorgesehen ist, das geeignet ist, auf Grundlage des von dem Drucksensor ermittelten ausgangsseitigen Druckniveaus ein am Eingangsanschluss bereitgestelltes Druckniveau einzustellen. Auf diese Weise ist insbesondere eine Anpassung eines bereitgestellten Druckniveaus an eine unerwünschte Undichtigkeit der Druckbegrenzungseinrichtung möglich. Darüber hinaus kann, falls das bereitgestellte Druckniveau verbraucherseitig regelmä ßig die erlaubte Höchstgrenze übersteigt und überschüssiges Druckmittel abgelassen werden muss, eine Anpassung des bereitgestellten Druckniveaus auch nach unten erfolgen.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass das Steuergerät geeignet ist, eine Signaleinrichtung zu betätigen, wenn ein über den Drucksensor ermitteltes Druckniveau einen vorgebbaren Schwellenwert überschreitet. Das Betätigen einer Signaleinrichtung, zum Beispiel das Aktivieren einer Signallampe, ermöglicht es, den Fahrer von der Drucküberschreitung zu informieren, was insbesondere bei einer wiederholten Drucküberschreitung sinnvoll sein kann. Der Fahrer des Fahrzeugs kann dann bei nächster Gelegenheit überprüfen, ob weitere Maßnahmen notwendig sind. Dies kann beispielsweise einen Austausch oder eine Reparatur einzelner Bauteile der Druckmittelversorgungsanlage beziehungsweise der Druckbegrenzungseinrichtung umfassen.
Weiterhin kann vorgesehen sein, dass das Steuergerät geeignet ist, ein Überschreiten eines vorgebbaren Schwellenwertes durch das von dem Drucksensor ermittelte ausgangsseitige Druckniveau, in einem dem Steuergerät zugeordneten Speicher zu speichern. Auch durch das Abspeichern einer Drucküberschreitung, die ein Ablassen von überschüssigem Druckmittel verursacht, können Gegenmaßnahmen, die eine Reduzierung der Anzahl der Drucküberschreitungen zum Ziel haben, veranlasst werden. Dies kann beispielsweise durch Auslesen des Speichers in einer Servicewerkstatt erfolgen, wobei im Rahmen der turnusmäßig durchgeführten Wartungs- und Instandsetzungsarbeiten geschultes Fachpersonal beurteilen kann, ob die Anzahl und Häufigkeit der aufgetretenen Drucküberschreitungen noch tolerierbar sind oder durch Austausch beziehungsweise Instandsetzung einzelner Baugruppen der Druckmittelversorgungsanlage der Druckbegrenzungseinrichtung und der Verbraucher Abhilfe geschaffen werden muss.
Das gattungsgemäße Verfahren wird dadurch weiterentwickelt, dass auf der Grundlage eines von einem Drucksensor ermittelten ausgangsseitigen Druckniveaus ein am Eingangsanschluss bereitgestelltes Druckniveau eingestellt wird. Auf diese Weise werden die Vorteile und Besonderheiten der Erfindung auch im Rahmen eines Verfahrens umgesetzt.
Dieses wird in nützlicher Weise dadurch weiterentwickelt, dass eine Signaleinrichtung betätigt wird, wenn ein über den Drucksensor ermitteltes Druckniveau einen vorgebbaren Schwellenwert überschreitet.
Vorzugsweise ist in diesem Zusammenhang auch vorgesehen, dass bei einem Überschreiten eines vorgebbaren Schwellenwertes durch das von dem Drucksensor ermittelte ausgangsseitige Druckniveau, dies in einem dem Steuergerät zugeordneten Speicher gespeichert wird.
Die Erfindung wird nun mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen anhand besonders bevorzugter Ausführungsformen beispielhaft erläutert.
Es zeigen:
1 eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Druckbegrenzungseinrichtung mit angeschlossener Druckluftversorgungsanlage und Verbraucherkreis;
2 eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Druckbegrenzungseinrichtung zwischen zwei Verbraucherkreisen;
3 eine erfindungsgemäße Druckbegrenzungseinrichtung in einer weiteren Schaltanordnung und
4 eine vergrößerte Darstellung einer erfindungsgemäßen Druckbegrenzungseinrichtung.
In den folgenden Zeichnungen bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder gleichartige Teile.
1 zeigt eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Druckbegrenzungseinrichtung mit angeschlossener Druckluftversorgungsanlage und Verbraucherkreis. Ein Eingangsanschluss 16 einer Druckbegrenzungseinrichtung 10 ist mit einer Druckluftversorgungsanlage 60 verbunden, die Druckmittel bereitstellt. Ein Ausgangsanschluss 18 ist mit einem Verbraucherkreis 62 verbunden, der durch einen Vorratsbehälter symbolisiert ist. Das verwendete Druckmittel ist Luft und die Druckluftversorgungsanlage 60 umfasst in üblicher Weise einen Kompressor zur Druckerzeugung, einen Druckregler und/oder Druckbegrenzer, ein Mehrkreisschutzventil, eine Lufttrocknereinrichtung, die insbesondere die erzeugte Druckluft von Schmutz und Feuchtigkeit befreit, und weitere Ventileinrichtungen, die insbesondere im Zusammenhang mit einer zyklischen Regeneration der Lufttrocknereinrichtung stehen. Die Druckbegrenzungseinrichtung 10 umfasst ein Einlassventil 20 und ein Druckentlastungsventil 24, wobei das Einlassventil 20 in seinem geöffneten Zustand den Eingangsanschluss 16 mit dem Ausgangsanschluss 18 verbindet, während das Druckentlastungsventil 24 in seinem geöffneten Zustand den Ausgangsanschluss 18 über eine Schaltkammer 28 und eine Entlastungsbohrung 32 mit einem Druckentlastungsraum 22, der in diesem Fall die die Druckbegrenzungseinrichtung 10 umgebende Atmosphäre darstellt, verbindet. Ein im Inneren der Druckbegrenzungseinrichtung 10 beweglich angeordnetes Kolbenglied 26 wird in Öffnungsrichtung des Druckentlastungsventils 24 und in Schließrichtung des Einlassventils 20 von einer Schaltfeder 30 beaufschlagt, wobei in der dargestellten Ausführungsform die durch die Schaltfeder 30 ausgeübte Schließkraft über eine Einstellvorrichtung 58 variierbar ist. Die Schaltfeder 30 ist im Inneren eines Federraums 34 angeordnet. Bei der dargestellten Ausführungsform der Druckbegrenzungseinrichtung 10 ist der Federraum 34 bei geschlossenem Druckentlastungsventil 24 über die Entlastungsbohrung 32 mit der Atmosphäre gekoppelt. Sind sowohl Eingangsanschluss 16 als auch Ausgangsanschluss 18 drucklos, so ist das Einlassventil 20 geöffnet. Ein durch die Druckluftversorgungsanlage 60 initiierter Druckaufbau in dem Verbraucherkreis 62 ist somit möglich. Während des Druckaufbaus in dem Verbraucherkreis 62 steigt die in der Schaltkammer 28 auf eine Kolbensteuerfläche 52 des beweglichen Kolbengliedes 26 ausgeübte Kraft langsam an, bis schließlich bei Erreichen eines maximal zulässigen Druckniveaus in dem Verbraucherkreis 62 das Einlassventil 20 durch Aufsetzen einer Kolbenaufsitzfläche 50 an einem Einlassventilsitz 48 schließt. Ein weiterer Druckanstieg durch von der Druckluftversorgungsanlage 60 bereitgestelltes Druckmittel ist in diesem Zustand nicht möglich. Steigt der in dem Verbraucherkreis 62 anstehende Druck dennoch weiter an, zum Beispiel durch Erwärmung des in dem Verbraucherkreis 62 bereits vorhandenen Druckmittels, so wächst die auf die Kolbensteuerfläche 52 wirkende Kraft weiter an, weshalb das bewegliche Kolbenglied 26 weiter in Öffnungsrichtung des Druckentlastungsventils 24 bewegt wird. Dabei kann das bewegliche Kolbenglied 26 eventuell von der Kolbenaufsitzfläche 50 abheben. Durch die von dem unerlaubt hohen Druckniveau in den Verbraucherkreis 62 induzierte zusätzliche Bewegung des Kolbengliedes 26 überfährt eine den Federraum 34 gegen die Schaltkammer 28 abdichtende Dichtung 54, die an dem Kolbenglied 26 angeordnet ist, die Entlastungsbohrung 32. Das Druckentlastungsventil 24 ist nun geöffnet und die Schaltkammer 28 über die Druckentlastungsbohrung 32 mit dem Druckentlastungsraum 22 gekoppelt. Überschüssiges Druckmittel kann aus dem Verbraucherkreis 62 zurück zum Ausgangsanschluss 18 der Druckbegrenzungseinrichtung strömen und über die Schaltkammer 28 und die Druckentlastungsbohrung 32 entweichen. Ist das Druckniveau in dem Verbraucherkreis 62 bis auf das maximal zulässige Druckniveau gesunken, so ist auch die auf die Kolbensteuerfläche 52 wirkende Kraft abgesunken, so dass das Druckentlastungsventil 24 wieder schließt, wobei die an dem beweglichen Kolbenglied 26 angeordnete Dichtung 54 die Entlastungsbohrung 32 nunmehr in Schließrichtung des Druckentlastungsventils 24 erneut überfährt. Um das Eintreten von Verunreinigungen wie Schmutz oder Feuchtigkeit in den Federraum 34 zu verhindern, kann die Druckentlastungsbohrung 32 hinter einem nicht dargestellten Schmutzabweiser geschützt angeordnet sein. Falls eine Undichtigkeit der Dichtung 52 zu einer dauerhaften Kopplung zwischen der Atmosphäre und der Schaltkammer 28 führt, ist durch die Drosselwirkung der Druckentlastungsbohrung 32 sichergestellt, dass ein vorgebba res Druckniveau in dem Verbraucherkreis 62 eingehalten werden kann. Das bewegliche Kolbenglied 26 ist massiv ausgeführt und verfügt insbesondere nicht über Bohrungen, die den Federraum 34 in geöffnetem Zustand des Druckentlastungsventils 24 mit anderen Bereichen der Druckbegrenzungseinrichtung 10 koppeln. Die Sicherstellung eines Mindestdruckniveaus in dem Verbraucherkreis 62 beruht auf der Drosselwirkung der Druckentlastungsbohrung 32, über die pro Zeiteinheit nur eine geringere Druckmittelmenge in den Druckentlastungsraum 22 entweichen kann als von der Druckluftversorgungsanlage 60 pro Zeiteinheit in die Druckbegrenzungseinrichtung 10 gefördert wird. Eine Verringerung der Drosselwirkung der Druckentlastungsbohrung 32 bewirkt daher automatisch eine Absenkung des erreichbaren Druckniveaus im Defektfall beziehungsweise eine Erhöhung der Drosselwirkung bewirkt eine Erhöhung des erreichbaren Druckniveaus im Defektfall.
2 zeigt eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Druckbegrenzungseinrichtung zwischen zwei Verbraucherkreisen. Öffnet das in 2 in der Druckbegrenzungseinrichtung 10 angeordnete Druckentlastungsventil 24, so überfährt die Dichtung 54 gleichzeitig neben der Druckentlastungsbohrung 32 eine weitere Entlastungsbohrung 32', wobei beide Entlastungsbohrungen 32, 32' in Freiformkanäle 36 münden, die wiederum eine Mündung 64 aufweisen, die in den Druckentlastungsraum 22 führt. Dort wird ein Druckausgleich über eine Druckausgleichsöffnung 38 ohne Drosselwirkung hergestellt. Durch das Vorsehen der weiteren Entlastungsbohrung 32' kann die Drosselwirkung der Druckentlastungsbohrung 32 größer gewählt werden, das heißt insbesondere der Durchmesser der beiden Druckentlastungsbohrungen 32, 32' kann kleiner gewählt werden, wobei das insgesamt im Defektfall der Dichtung 54 in dem Verbraucherkreis 62 sicherstellbare Druckniveau im Vergleich zu einer einzigen Entlastungsbohrung 32 konstant gehalten werden kann. Dies schont beim Überfahren der Entlastungsbohrungen 32, 32' die Dichtung 54. Weiterhin ist durch die in das Gehäuse der Druckbegrenzungseinrichtung 10 integrierten Freiformkanäle 36 ein separater Schutz für die Entlastungsbohrungen 32, 32' überflüssig. Ein einer Druckausgleichsöffnung 38 zugeordnete Schmutzabweiser 56, an der die Freiformkanäle 36 enden, kann diese Aufgabe idealerweise übernehmen. Die weitere Entlastungsbohrung 32' ist optional und kann entfallen. Zwischen der Druckluftversorgungsanlage 60 und der Druckbegrenzungseinrichtung 10 ist ein weiterer Verbraucherkreis 66 hinter einem Überströmventil 68 und einem dem weiteren Verbraucherkreis 66 zugeordneten Druckbegrenzer 70 angeordnet. Der weitere Verbraucherkreis 66 kann dann beispielsweise mit einem gegenüber dem Verbraucherkreis 62 erhöhten Druckniveau betrieben werden. Dieses Druckniveau kann dann über den Druckbegrenzer 70 separat gesteuert werden. Ein federvorgespanntes Rückschlagventil 74 sichert dabei durch die verwendete Feder den höheren Versorgungsdruck des weiteren Verbraucherkreises 66 gegenüber dem niedrigeren Versorgungsdruck in dem Verbraucherkreis 62 ab, wobei ein Überströmventil 72 zwischen dem Ausgangsanschluss 18 der Druckbegrenzungseinrichtung 10 und dem Verbraucherkreis 62 angeordnet ist.
3 zeigt eine erfindungsgemäße Druckbegrenzungseinrichtung in einer weiteren Schaltanordnung. Parallel zu dem weiteren Verbraucherkreis 66 ist vor der Druckbegrenzungseinrichtung 10 ein Verbraucherkreis 76 hinter einem Überströmventil 84 angeordnet. Dem Verbraucherkreis 76 ist der gleiche Druckbegrenzer 70 zugeordnet wie dem weiteren Verbraucherkreis 66. Der Verbraucherkreis 76 ist in analoger Weise zu dem weiteren Verbraucherkreis 66 hinter einem eigenen federvorgespannten Rückschlagventil 78 angeordnet. Dabei kann das Rückschlagventil 78 mit dem Rückschlagventil 74 in Art eines Wechselventils baulich vereinigt werden. Zusätzlich ist ausgangsseitig der Druckbegrenzungseinrichtung 10 neben dem Verbraucherkreis 62 parallel ein Verbraucherkreis 82 hinter einem Überströmventil 80 angeordnet, wobei das Überströmventil 80 gemeinsam mit dem Überströmventil 72 des Verbraucherkreises 62 die Befüllreihenfolge der Verbraucherkreise 62, 82 regelt. Die Verbraucherkreise 66, 76 können beispielsweise pneumatisch betriebene Betriebsbremskreise sein, die üblicherweise gegenüber weiteren Verbraucherkreisen 62, 82 mit einem höheren Druck betrieben werden.
4 zeigt eine vergrößerte Darstellung einer erfindungsgemäßen Druckbegrenzungseinrichtung. Die von einer Druckluftversorgungsanlage 60, die ein Kompressor 100, ein Relaisventil 98, einen Filter 96, der insbesondere auch eine Trocknungsfunktion wahrnimmt, ein Rückschlagventil 94 und einen Vorratsbehälter 92 aufweist, liefert Druckluft an einen Eingangsanschluss 16 einer Druckbegrenzungseinrichtung 10. Übersteigt das Druckniveau in einem ausgangsseitig an der Druckbegrenzungseinrichtung 10 angeschlossenen Verbraucherkreis 62 ein vorgegebenes Maximum, so bewegt sich das beweglich innerhalb der Druckbegrenzungseinrichtung 10 angeordnete Kolbenglied 26 aufgrund der in der Schaltkammer 28 wirkenden Kräfte in Schließrichtung des Einlassventils 20, wobei eine Rückstellfeder 88 eine weitere Dichtung 54'' an den Einlassventilsitz 48 anpresst. Das Kolbenglied 26 wird dabei von einer Führung 86 in axialer Richtung gesichert. Das bewegliche Kolbenglied 26 ist so ausgeführt, dass ein Abheben des Kolbengliedes 26 von dem Einlassventil 20 bei einem weiteren Ansteigen des Druckniveaus in der Schaltkammer 28 möglich ist. In diesem Fall überfährt jedoch die Dichtung 54 zumindest die Entlastungsbohrung 32 und eventuell, falls das Druckniveau in der Schaltkammer 28 noch höher ist, auch die weitere Entlastungsbohrung 32, die in Schließrichtung des Einlassventils 20 oberhalb der Entlastungsbohrung 32' angeordnet ist. Überschüssiges Druckmittel kann dann über die freigegebenen Entlastungsbohrungen 32, 32' entweichen, um das Druckniveau in dem Verbraucherkreis 62 zu normalisieren. Bei der dargestellten Ausführungsform der Druckbegrenzungseinrichtung 10 ist eine zusätzliche Dichtung 54 vorgesehen, die auch im geschlossenen Zustand des Druckentlastungsventils den Federraum 34 gegenüber den Entlastungsbohrungen 32, 32' abdichtet. Der Federraum kann somit ohne Drosselwirkung über die hinter dem Schmutzabweiser angeordnete Druckausgleichsöffnung 38 überdruckfrei gehalten werden. Eine derartige Entlüftungsmöglichkeit ist jedoch nur optional und kann aus Sicherheitsgründen auch ersatzlos entfallen. Darüber hinaus umfasst die Druckbegrenzungseinrichtung 10 ein Steuergerät 42 mit einem dem Steuergerät 42 zugeordneten Speicher 46, der beispielsweise als EEprom ausgeführt sein kann. Ein ebenfalls der Druckbegrenzungseinrichtung 10 zugeordneter Drucksensor 40 misst das am Ausgangsanschluss 18 anliegende Druckniveau, was über eine entsprechende Verbindung von dem Steuergerät 42 detektierbar ist. Das Steuergerät 42 kann bei Überschreiten einer vorgebbaren Höchstdruckschwelle eine Signaleinrichtung 44, zum Beispiel eine einfache Warnlampe, betätigen, um den Fahrer des Fahrzeugs über die Drucküberschreitung zu informieren, und das Ereignis gleichzeitig in dem Speicher 46 protokollieren. Weiterhin kann das Steuergerät 42 mit einem EBS-System 90 kommunizieren. Dies ist insbesondere bei einem dauerhaften Druckabfall durch eine Undichtigkeit der Dichtung 54 in der Druckbegrenzungseinrichtung 10 sinnvoll, um die durch das EBS-System 90 kontrollierten Bremsungen an das niedrigere bereitgestellte Druckniveau anzupassen. Weiterhin ist das Steuergerät 42 mit dem Relaisventil 98 gekoppelt, wodurch eine Absenkung des am Eingangsanschluss 16 bereitgestellten Druckniveaus bei wiederholtem Überschreiten der zulässigen Höchstdruckschwelle am Ausgangsanschluss 18 erfolgen kann.
Die in der vorstehenden Beschreibung, in den Zeichnungen sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung wesentlich sein.

10: Druckbegrenzungseinrichtung
16: Eingangsanschluss
18: Ausgangsanschluss
20: Einlassventil
22: Druckentlastungsraum
24: Druckentlastungsventil
26: Kolbenglied
28: Schaltkammer
30: Schaltfeder
32: Entlastungsbohrung
32': weitere Entlastungsbohrung
34: Federraum
36: Freiformkanal
38: Druckausgleichsöffnung
40: Drucksensor
42: Steuergerät
44: Signaleinrichtung
46: Speicher
48: Einlassventilsitz
50: Kolbenaufsitzfläche
52: Kolbensteuerfläche
54: Dichtung
54': Dichtung
54'': weitere Dichtung
56: Schmutzabweiser
58: Einstellvorrichtung
60: Druckluftversorgungsanlage
62: Verbraucherkreis
66: weiterer Verbraucherkreis
68: Überströmventil
70: Druckbegrenzer
72: Überströmventil
74: Rückschlagventil
76: Verbraucherkreis
78: Rückschlagventil
80: Überströmventil
82: Verbraucherkreis
84: Überströmventil
86: Führung
88: Rückstellfeder
90: EBS-System
92: Vorratsbehälter
94: Rückschlagventil
96: Filter
98: Relaisventil
100: Kompressor

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- EP 0659621 A1 [0004]

Claims

Druckbegrenzungseinrichtung (10) für eine Druckmittelversorgungsanlage (60), insbesondere in einem Kraftfahrzeug, mit – einem Eingangsanschluss (16), – einem Ausgangsanschluss (18), – einem den Eingangsanschluss (16) mit dem Ausgangsanschluss (18) verbindenden Einlassventil (20), – einem den Ausgangsanschluss (18) mit einem Druckentlastungsraum (22) verbindenden Druckentlastungsventil (24) und – einem ein Öffnen und Schließen des Einlassventils (20) und des Druckentlastungsventils (24) bewirkenden beweglichen Kolbenglied (26), – wobei das Kolbenglied (26) in Öffnungsrichtung des Druckentlastungsventils (24) und in Schließrichtung des Einlassventils (20) von einem Druck in einer mit dem Ausgangsanschluss (18) verbundenen Schaltkammer (28) und in Schließrichtung des Druckentlastungsventils (24) und in Öffnungsrichtung des Einlassventils (20) von einer Schaltfeder (30) beaufschlagt ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein Öffnen beziehungsweise Schließen des Druckentlastungsventils (24) durch das Überfahren einer Entlastungsbohrung (32) durch das Kolbenglied (26) erfolgt.
Druckbegrenzungseinrichtung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Entlastungsbohrung (32) als eine eine Druckabbaurate vorgebende Drossel wirkt.
Druckbegrenzungseinrichtung (10) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, – dass sich an die Entlastungsbohrung (32) ein in eine Druckausgleichsöffnung (38) mündender Freiformkanal (36) anschließt und – dass ein Druckausgleich zwischen dem Freiformkanal (36) und dem Druckentlastungsraum (22) über die Druckausgleichsöffnung (38) ohne Drosselwirkung erfolgt.
Druckbegrenzungseinrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckentlastungsventil (24) eine weitere Entlastungsbohrung (32') überfahren und freigeben kann.
Druckbegrenzungseinrichtung (10) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die weitere Entlastungsbohrung (32') als eine eine weitere Druckabbaurate vorgebende Drossel wirkt.
Druckbegrenzungseinrichtung (10) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, – dass sich an die weitere Entlastungsbohrung (32') ein in eine Druckausgleichsöffnung (38) mündender Freiformkanal (36) anschließt und – dass ein Druckausgleich zwischen dem Freiformkanal (36) und dem Druckentlastungsraum (22) über die Druckausgleichsöffnung (38) ohne Drosselwirkung erfolgt.
Druckbegrenzungseinrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, – dass an dem Ausgangsanschluss (18) ein Drucksensor (40) angeordnet ist und – dass ein Steuergerät (42) vorgesehen ist, das geeignet ist, auf Grundlage des von dem Drucksensor (40) ermittelten ausgangsseitigen Druckniveaus ein am Eingangsanschluss (16) bereitgestelltes Druckniveau einzustellen.
Druckbegrenzungseinrichtung (10) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät (42) geeignet ist, eine Signaleinrichtung (44) zu betätigen, wenn ein über den Drucksensor (40) ermitteltes Druckniveau einen vorgebbaren Schwellenwert überschreitet.
Druckbegrenzungseinrichtung (10) nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät (42) geeignet ist, ein Überschreiten eines vorgebbaren Schwellenwertes durch das von dem Drucksensor (40) ermittelte ausgangsseitige Druckniveau, in einem dem Steuergerät (42) zugeordneten Speicher (46) zu speichern.
Verfahren zum Betreiben einer Druckbegrenzungseinrichtung (10) für eine Druckmittelversorgungsanlage (60), insbesondere in einem Kraftfahrzeug, mit – einem Eingangsanschluss (16), – einem Ausgangsanschluss (18), – einem den Eingangsanschluss (16) mit dem Ausgangsanschluss (18) verbindenden Einlassventil (20), – einem den Ausgangsanschluss (18) mit einem Druckentlastungsraum (22) verbindenden Druckentlastungsventil (24) und – einem ein Öffnen und Schließen des Einlassventils (20) und des Druckentlastungsventils (24) bewirkenden beweglichen Kolbenglied (26), – wobei das Kolbenglied (26) in Öffnungsrichtung des Druckentlastungsventils (24) und in Schließrichtung des Einlassventils (20) von einem Druck in einer mit dem Ausgangsanschluss (18) verbundenen Schaltkammer (28) und in Schließrichtung des Druckentlastungsventils (24) und in Öffnungsrichtung des Einlassventils (20) von einer Schaltfeder (30) beaufschlagt ist, dadurch gekennzeichnet, dass auf Grundlage eines von einem Drucksensor (40) ermittelten ausgangsseitigen Druckniveaus ein am Eingangsanschluss (16) bereitgestelltes Druckniveau eingestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine Signaleinrichtung (44) betätigt wird, wenn ein über den Drucksensor (40) ermitteltes Druckniveau einen vorgebbaren Schwellenwert überschreitet.
Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Überschreiten eines vorgebbaren Schwellenwertes durch das von dem Drucksensor (40) ermittelte ausgangsseitige Druckniveau, dies in einem dem Steuergerät (42) zugeordneten Speicher (46) gespeichert wird.