Druckbegrenzer an sich sind im Stand der Technik bekannt. Beispielsweise be- schreibt die DE 30 26 283 A1 einen Druckbegrenzer, vorzugsweise für Bremsanla- gen von Kraftfahrzeugen mit einem im Gehäuse des Druckbegrenzers verschiebbar angeordneten, unter der Kraft einer einstellbaren Feder verspannten, becherförmi- gen Kolben, dessen Bodenfläche dem der Feder entgegenwirkenden Nehmerdruck zugewandt ist, und mit einem im Kolben angeordneten Sicherheitsventil, der dadurch gekennzeichnet ist, daß der Schließkörper des Sicherheitsventils durch den Kolben- boden gebildet ist, und daß die den Nehmerdruck bestimmende Feder gleichzeitig zur Drucksicherung wirkend am Kolbenboden angreift. Derartige Druckbegrenzer gewährleisten mit Hilfe baulich relativ einfachen Mitteln, unabhängig von der jeweils gewünschten Einstellung, eine relativ zuverlässige Funktion der Druckminderung und der Drucksicherung.

Druckbegrenzer, die im Stand der Technik bekannt sind, neigen zum Teil dazu, die an deren Druckeingang auftretenden Druckspitzen in den Sekundärkreis, also den Ausgang, durchzulassen. Druckspitzen treten üblicherweise bei Kompressoren mit großem Hubvolumen und geringer Zylinderzahl auf. Derartige Kompressoren weisen relativ große Druckspitzen auf. Durch das Durchlassen der Druckspitzen in den Se- kundärkreis erhöht sich der Sekundärdruck, d. h. der Druck am Ausgang, also der Begrenzungsdruck, auf unzulässig große Druckwerte. Im Stand der Technik werden aus diesem Grunde aufwendig konstruierte Sicherheitsventile im Sekundärkreis, d. h.

im Ausgang oder nach dem Ausgang angeordnet, um diesen unzulässig überhöhten Druck in die Atmosphäre abzubauen.

Demgegenüber liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Druckbegrenzer derart auszugestalten, daß die am Eingang auftretenden Druckspit- zen im wesentlichen nicht oder gar nicht zu einer Überhöhung des Sekundärdrucks bzw. Begrenzungsdrucks führen. Die konstruktive Gestaltung eines derartigen Druckbegrenzers soll möglichst einfach gehalten sein, wobei ein hoher Verschleiß der bewegbaren Teile im Druckbegrenzer möglichst vermieden werden soll.

Gelöst wird diese Aufgabe durch einen Druckbegrenzer, insbesondere für Bremsan- lagen von Kraftfahrzeugen, mit einem im Gehäuse des Druckbegrenzers angeord- neten Kolben, an dessen ersten Ende ein Ventil angeordnet ist, wobei das Ventil derart ausgestaltet ist, daß es einen ersten Raum im Druckbegrenzer von einem zweiten Raum im Druckbegrenzer trennt, wobei an dem zweiten Ende des Kolbens ein Betätigungselement angeordnet ist, der dadurch weitergebildet ist, daß die Wirk- fläche des Ventils im ersten Raum kleiner ist als die Wirkfläche des Betätigungsele- ments im ersten Raum.

Durch diese Maßnahme erfährt der Kolben bzw. das Ventil im geschlossenen Zu- stand beim Ansteigen des Primärdrucks eine zusätzliche Schließkraft, da die Flache, auf die im ersten Raum der Druck bzw. Primärdruck drückt, am Betätigungselement größer ist als am Ventil. Die so entstehende zusätzliche Anpassung des Ventiltellers beispielsweise an einen Begrenzersitz macht es im wesentlichen unmöglich, daß die am Eingang des Druckbegrenzers ankommenden Druckspitzen über das Ventil in den Sekundärkreis, d. h. zum zweiten Raum, gelangen.

Unter Wirkfläche wird im Rahmen dieser Erfindung insbesondere diejenige Hache verstanden, auf die ein Druck ausgeübt werden kann, so daß sich eine Kraft auf den Kolben in die Bewegungsachse des Kolbens ergeben kann. Ein Raum ist im Rah-

men dieser Erfindung insbesondere ein Teil des Druckbegrenzers, in dem Druckluft vorhanden sein kann.

Eine Verringerung der Möglichkeit des Durchlassens von Druckspitzen wird dann erreicht, wenn die Summe der auf das Betätigungselement und das Ventil wirkenden Kräfte eine Kraft ergibt, die zu einem Schließen des Ventils führt, wobei insbesonde- re eine Erhöhung des Drucks im Primärkreis bzw. im ersten Raum zu einer Erhö- hung dieser Kraft führt.

Vorzugsweise trennt das Betätigungselement den ersten Raum von einem dritten Raum des Druckbegrenzers. Durch diese vorzugsweise Ausgestaltung der Erfindung ist eine besonders einfache Ausgestaltung des Druckbegrenzers möglich. Wenn vor- zugsweise eine Feder vorgesehen ist, die eine Kraft auf die Wirkfläche des Betäti- gungselements im dritten Raum ausübt, ist eine Einstellbarkeit der Funktionsweise des Druckbegrenzers möglich. Vorzugsweise hält die Feder bei gleichem Druck in den Räumen das Ventil geschlossen, so daß beispielsweise erst bei einem Unter- schreiten eines vorgebbaren Grenzdrucks im zweiten Raum das Ventil geöffnet wird.

Vorzugsweise kann die Feder auch so ausgestaltet sein, daß das Ventil immer dann öffnet, wenn der dritte Raum belüftet wird.

Wenn vorzugsweise der erste Raum und der dritte Raum über eine insbesondere verschließbare Bohrung miteinander verbindbar sind, ist ein wenig Anschlüsse be- nötigender Druckbegrenzer realisierbar. Vorzugsweise umfaßt die Bohrung wenigs- tens teilweise eine Drossel.

Wenn vorzugsweise der Druckbegrenzer wenigstens ein Kunststoffteil, insbesondere wenigstens eine Kunststoffhülse, umfaßt, wird das Regelverhalten durch geringe Reibeinflüsse sehr positiv beeinflußt. Dies liegt darin begründet, daß derartige Kunststoffhülsen sich durch sehr gute Gleiteigenschaften auszeichnen. Vorzugswei- se umfaßt das Kunststoffteil Polytetrafluoräthylen (Teflon).

Vorzugsweise besteht der Druckbegrenzer im wesentlichen aus Kunststoff. Durch diese vorzugsweise Ausgestaltung des Druckbegrenzers ist ein leichter Druck- begrenzer realisierbar.

Vorzugsweise ist das Ventil ein Schiebeventil. Unter Schiebeventil wird im Rahmen dieser Erfindung insbesondere auch ein Kolbenventil verstanden. Wenn vorzugswei- se das Ventil ein Sitzventil, insbesondere ein Einsitzventil, ist, ist eine besonders ho- he Dichtigkeit gegenüber Druckspitzen realisierbar.

Wenn vorzugsweise das Ventil mit dem Kolben einstückig ausgebildet ist, ist eine schnelle Montage möglich. Wenn vorzugsweise das Betätigungselement mit dem Kolben einstückig ausgebildet ist, ist auch eine schnelle Montage möglich.

Vorzugsweise ist das Ventil wenigstens teilweise gummiert, so daß insbesondere eine hohe Dichtigkeit in ml/min-Bereich gegeben ist. Das Ventil und/oder das Betäti- gungselement können auch mit dem Kolben lösbar fixierbar ausgestaltet sein, insbe- sondere vorzugsweise durch eine Schraubenverbindung.

Die Erfindung wird nachstehend ohne Beschränkung des des allgemeinen Erfin- dungsgedankens anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen exemplarisch beschrieben, auf die im übrigen bzgl. der Offenbarung aller im Text nicht näher erläuterten erfindungsgemäßen Einzelheiten ausdrücklich verwiesen wird. Es zeigen : Fig. 1 eine schematische Schnittdarstellung eines erfindungsgemäßen Druck- begrenzers, und Fig. 2 eine schematische Schnittdarstellung eines Druckbegrenzers gemäß eines weiteren Ausführungsbeispiels der Erfindung.

In den folgenden Figuren sind jeweils gleiche oder entsprechende Teile mit densel- ben Bezugszeichen bezeichnet, so daß auf eine erneute Vorstellung verzichtet wird und lediglich die Abweichungen der in diesen Figuren dargestellten Ausführungsbei- spiele gegenüber dem ersten Ausführungsbeispiel erläutert werden.

Fig. 1 zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines ersten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung. Es ist ein Druckbegrenzer in Fig. 1 dargestellt, der einen Versorgungsanschluß 10 aufweist, in den ein Primärdruck einer Druckluftversorgung in einen ersten Raum 11 geführt werden kann. Der Primärdruck im ersten Raum 11 drückt auf sämtliche Elemente dieses ersten Raums, d. h. auf Teile des Gehäuses 15, auf den Kolben 12 und auf Wirkflächen 30 und 32 des Ventils 13 und des Betäti- gungstellers 14. Die Kräfte, die aufgrund der Druckausübung auf den Kolben 12 an- gewendet werden, heben sich auf. Gesetzt den Fall, keine weiteren Kräfte würden wirken, würde das Ventil 13 über die Gummierung 23 an die rechts von dem Ventil angedeuteten Gehäuseteile andrücken, da aufgrund der größeren Wirkfläche 32 des Betätigungstellers 14 im ersten Raum 11 im Verhältnis zur Wirkfläche 30 des Ventils 13 im ersten Raum 11 die Kraft, die nach rechts in der Fig. 1 wirkt, größer ist als die Kraft, die in der Fig. 1 nach links wirkt. Die unterschiedlich großen Wirkflächen 30 und 32 sollen durch die dargestellten Durchmesser D und d angedeutet werden, wo- bei hier davon auszugehen ist, daß die Fläche, die den Querschnitt des Kolbens 12 ausmacht, jeweils von den jeweiligen Wirkflächen 30,32 abzuziehen ist.

Der Druckbegrenzer umfaßt ferner einen Ausgang 16 zu einem Sekundärkreis und entsprechend einen zweiten Raum 17. Der Luftdruck, der im zweiten Raum 17 vor- herrscht, drückt auf die Wirkfläche 31 des Ventils 13 im zweiten Raum 17. In diesem Ausführungsbeispiel ist eine Schraubverbindung des Ventils 13 bzw. eines Ventiltel- lers auf dem Kolben 12 angedeutet.

Der Druckbegrenzer weist ferner in einem dritten Raum 18 eine Feder 19 auf, die über eine Einstellschraube 21 bzgl. der Vorspannung einstellbar ist. Es ist ferner ei- ne Entiüftung 22 vorgesehen, mittels der Druckluft aus dem dritten Raum 18 entlüftet

werden kann. Je nach eingesteliter Vorspannung der Feder 19 unterstützt diese das Öffnen des Ventils 13 bzw. das Schließen des Ventils 13. Je nach Anwendungsfall und herrschenden Drücken in den Räumen 11,17 und 18 kann die Feder 19 auf die Wirkfläche 33 des Betätigungstellers 14 im dritten Raum 18 drückend einwirken oder ziehend. Wird ein gleicher Druck in den drei Räumen 11,17 und 18 angenommen, würde das Ventil 13 nur dann öffnen, wenn die Feder 19 den Betätigungsteller 14 nach links drücken wurde. Bei einer ziehenden Feder 19 wäre das Ventil 13 in die- sem Fall geschlossen. In diesem Ausführungsbeispiel ist eine drückende Feder 19 bevorzugt.

Das Ventil 13, das mit einer Gummierung 23 versehen ist, weist eine relativ hohe Dichtigkeit im ml/min-Bereich bei durchschnittlichen Drücken von 8,5 bar auf. Der Betätigungsteller 14 ist mit einer Dichtung 20 gegenüber dem Gehäuse 15 abge- dichtet.

Fig. 2 zeigt eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in schemati- scher Querschnittsdarstellung. Anstelle eines Sitzventils ist hier ein Kolbenventil oder Schiebeventil 13 dargestellt. Dieses ist über eine Dichtung 24 gegenüber dem Ge- häuse 15 abgedichtet.

Zur Berechnung bzw. Dimensionierung des Druckbegrenzers wird ein auf dem ein- schlägigen Gebiet tätiger Fachmann ohne weiteres die entsprechenden Größen, Flächen und Federkräfte bestimmen können. Hierzu ist die Summe der auf die je- weiligen beweglichen Elemente des Druckbegrenzers wirkenden Kräfte zu berech- nen. Diese Kräfte sind insbesondere eine Kraft, die auf den Ventilteller von links, d. h. vom Sekundärkreis auf das Ventil wirkt, die Kraft, die auf die Wirkfläche des Ventils im ersten Raum wirkt, die Kraft, die auf die Wirkfläche des Betätigungstellers im ersten Raum wirkt, die Kraft, die auf die Wirkfläche des Betätigungstellers im dritten Raum wirkt, und die Federkraft. Die auf die Flächen wirkenden Kräfte sind durch die jeweiligen Drücke in den Räumen und die jeweiligen Flächen selbst bestimmt. Die Kraft der Feder ist durch die Auslenkung der Feder und der Federkonstanten be- stimmt. Die Summe dieser Kräfte ist so einzustellen, daß bei einer Druckspitze im Primärkreis eine schon auf das Gesamtsystem wirkende Kraft, die das Ventil ge- schlossen hält, erhöht wird.

Bezugszeichenliste 10 Versorgungsanschluß 11 erster Raum 12 Kolben 13 Ventil 14 Betätigungsteller 1 5 Gehäuse<BR> 16 Ausgang 17 zweiter Raum 18 dritter Raum 19 Feder 20 Dichtung 21 Einstellschraube 22 Entlüftung 23 Gummierung 24 Dichtung 30 Wirkfläche des Ventils im ersten Raum 31 Wirkfläche des Ventils im zweiten Raum 32 Wirkfläche des Betätigungstellers im ersten Raum 33 Wirkfläche des Betätigungstellers im dritten Raum