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Title:
PISTON PUMP, IN PARTICULAR A HIGH-PRESSURE FUEL PUMP FOR AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2023/104620
Kind Code:
A1
Abstract:
A piston pump (10) comprises a pump piston (20), a delivery chamber (28), a seal (32) arranged in a ring shape around the pump piston (20) and interacting at least intermittently with the latter, and an annular portion (34) which is arranged in a ring shape around the pump piston (20) and, seen in the axial direction, is arranged between seal (32) and delivery chamber (28). It is proposed that the annular portion (34) is directly adjacent to the seal (32) and that, in the region of the mutually adjacent ends of annular portion (34) and seal (32), there is at least one flow passage (46) having overall a substantially radial extent.

Inventors:
GIESLER JURIJ (DE)
NITSCHE FRANK (DE)
FLO SIAMEND (DE)
JESSE ANDREAS (DE)
BREDENFELD GUIDO (DE)
WEHR STEPHAN (DE)
CAKIR EKREM (DE)
Application Number:
PCT/EP2022/084006
Publication Date:
June 15, 2023
Filing Date:
December 01, 2022
Export Citation:
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Assignee:
BOSCH GMBH ROBERT (DE)
International Classes:
F04B1/0408; F02M59/44; F04B1/0439; F04B1/0448; F04B1/053
Foreign References:
DE102014202795A12015-08-20
DE102020203652A12021-09-23
DE102013200986A12013-08-14
DE69200032T21994-05-26
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Claims:
Ansprüche

1. Kolbenpumpe (10), insbesondere Kraftstoff-Hochdruckpumpe für eine Brennkraftmaschine, mit einem Pumpenkolben (20), einem Förderraum (28), einer ringförmig um den Pumpenkolben (20) herum angeordneten und wenigstens zeitweise mit diesem zusammenwirkenden Dichtung (32), und einem ringförmigen Abschnitt (34), der ringförmig um den Pumpenkolben (20) herum und in axialer Richtung gesehen zwischen Dichtung (32) und Förderraum (28) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der ringförmige Abschnitt (34) zu der Dichtung (32) unmittelbar benachbart ist, und dass im Bereich der zueinander benachbarten Enden von ringförmigem Abschnitt (34) und Dichtung (32) mindestens ein sich insgesamt im Wesentlichen radial erstreckender Strömungsdurchlass (46) vorhanden ist.

2. Kolbenpumpe (10) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Strömungsdurchlass (46) in oder an der Dichtung (32) vorhanden ist.

3. Kolbenpumpe (10) nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Strömungsdurchlass (46) in oder an dem ringförmigen Abschnitt (34) vorhanden ist.

4. Kolbenpumpe (10) nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der ringförmige Abschnitt ein Führungsabschnitt (34) für den Pumpenkolben (20) ist.

5. Kolbenpumpe (10) nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der zueinander benachbarten Enden von ringförmigem Abschnitt (34) und Dichtung (32) eine Mehrzahl von sich im Wesentlichen radial erstreckenden Strömungsdurchlässen (46) vorhanden ist, die zwischen Abstandshaltern (50) gebildet sind, wobei die Gesamterstreckung der Strömungsdurchlässe (46) in Umfangsrichtung gesehen größer ist als die Gesamterstreckung der Abstandshalter (50) in Umfangsrichtung gesehen. Kolbenpumpe (10) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Abstandshalter (50) in axialer Richtung gesehen einen runden, vorzugsweise kreisrunden Querschnitt aufweist. Kolbenpumpe (10) nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Abstandshalter (50) in axialer Richtung gesehen einen rechteckigen Querschnitt aufweist. Kolbenpumpe (10) nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Dichtung (32) im Betrieb der Kolbenpumpe (10) mit einem vom Förderraum (28) abgewandten Ende in axialer Richtung an einer Gegenfläche (44) abstützt, und dass zu Betriebsbeginn der hydraulische Spalt zwischen Dichtung (32) und Gegenfläche (44) so ausgelegt ist, dass laminare Strömungsbedingungen herrschen, insbesondere, dass der Spalt eine Weite im Bereich von 5-300 pm hat. Kolbenpumpe (10) nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung (32) aus einem Kunststoffmaterial hergestellt ist.

Description:
Beschreibung

Titel

Kolbenpumpe, insbesondere Kraftstoff-Hochdruckpumpe für eine Brennkraftmaschine

Stand der Technik

Die Erfindung betrifft eine Kolbenpumpe, insbesondere eine Kraftstoff- Hochdruckpumpe für eine Brennkraftmaschine, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Die DE 102017212 498 A1 offenbart eine Kolbenpumpe, die beispielsweise bei Brennkraftmaschinen mit Benzin-Direkteinspritzung zum Einsatz kommen kann. Derartige Kolbenpumpen verfügen über eine Dichtung zwischen dem Pumpengehäuse und dem Pumpenkolben. Als Dichtung kommt ein gegenüber dem Pumpengehäuse stationärer Dichtring zum Einsatz, der aus einem Kunststoffmaterial hergestellt ist. Der Dichtring ist zwischen dem Pumpengehäuse und dem Pumpenkolben so angeordnet, dass er von dem aus dem Förderraum wirkenden Druck wenigstens bereichsweise nach radial innen gegen den Pumpenkolben und axial gegen eine dem Pumpengehäuse zugeordnete Gegenfläche beaufschlagt wird. Er wird somit quasi durch den vom Förderraum her wirkenden Druck „aktiviert“. Darüber hinaus wird er von einer Federeinrichtung axial gegen die dem Pumpengehäuse zugeordnete Gegenfläche beaufschlagt.

Offenbarung der Erfindung

Das der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Problem wird durch eine Kolbenpumpe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in Unteransprüchen angegeben. Bei der erfindungsgemäßen Kolbenpumpe wird es ermöglicht, dass sich die Dichtung hydraulisch „automatisch“, nämlich weitgehend ungehindert, relativ zum Pumpenkolben zentriert. Hierdurch wird die Belastung der Dichtung verringert bzw. vergleichmäßigt, und die Schmierung und Kühlung der Dichtung wird verbessert. Insgesamt führt dies zu einer Erhöhung der Lebensdauer der Dichtung und damit auch der Kolbenpumpe. Durch den Entfall der bisher vorhandenen Feder, die die Dichtung in axialer Richtung beaufschlagt, wird auch die Montage vereinfacht und werden Kosten reduziert. Außerdem wird weniger Bauraum benötigt und hierdurch das Totvolumen verringert. Hierdurch steigt der Liefergrad der Kolbenpumpe.

Konkret wird dies erreicht durch eine Kolbenpumpe, insbesondere eine Kraftstoff- Hochdruckpumpe für eine Brennkraftmaschine. Eine solche Kraftstoff- Hochdruckpumpe kommt sowohl bei Diesel- als auch bei Benzin- Brennkraftmaschinen zum Einsatz. Üblicherweise verdichtet sie den Kraftstoff auf einen sehr hohen Druck und fördert ihn in eine Kraftstoff-Sammelleitung („Rail“), von wo aus der Kraftstoff mittels Injektoren direkt in zugeordnete Brennräume der Brennkraftmaschine eingespritzt wird., Die erfindungsgemäße Kolbenpumpe umfasst einen Pumpenkolben, der in einer Aufnahmeöffnung eines Pumpengehäuses aufgenommen ist. Das Pumpengehäuse begrenzt zusammen mit dem Pumpenkolben und eventuell noch weiteren Komponenten einen Förderraum, in dem der Kraftstoff verdichtet werden kann.

Ringförmig um den Pumpenkolben herum ist eine mit dem Pumpenkolben wenigstens zeitweise zusammenwirkende Dichtung angeordnet. Diese ist typischerweise ringförmig oder hülsenförmig ausgebildet. Sie dichtet einen radialen Spalt zwischen dem Pumpenkolben und dem Pumpengehäuse ab, wobei „radial“ hier und nachfolgend als eine Richtung verstanden wird, die wenigstens in etwa orthogonal zur Längsachse der oben erwähnten Aufnahmeöffnung im Pumpengehäuse bzw. orthogonal zur Längsachse des Pumpenkolbens ist. Die Dichtung ist also bereichsweise zwischen dem Pumpengehäuse und dem Pumpenkolben und im Wesentlichen koaxial zum Pumpenkolben angeordnet.

Eine radiale Innenfläche der Dichtung liegt im normalen Betrieb der Kolbenpumpe wenigstens bereichsweise an einer radialen Außenfläche des Pumpenkolbens an. Mindestens mit einem Bereich einer Stirnfläche liegt die Dichtung im Normalbetrieb der Kolbenpumpe axial an einer dem Pumpengehäuse zugeordneten Gegenfläche an, die auf der vom Förderraum abgewandten Seite der Dichtung angeordnet ist. Diese Gegenfläche kann beispielsweise durch eine ringförmige Stirnfläche eines Halterings geschaffen werden, der in einer Ausnehmung im Pumpengehäuse aufgenommen ist, beispielsweise in diese eingepresst und/oder mit dem Pumpengehäuse verschweißt ist.

Die Anlage der radialen Innenfläche der Dichtung am Pumpenkolben und der axialen Stirnfläche der Dichtung an der Gegenfläche wird bei der erfindungsgemäßen Kolbenpumpe ebenso wie bei entsprechenden Dichtungen aus dem Stand der Technik im Normalbetrieb der Kolbenpumpe insbesondere durch einen vom Förderraum her wirkenden vergleichsweise hohen Hydraulikdruck bewirkt, der an einer radialen Außenfläche der Dichtung und an einer in axialer Richtung vom Förderraum weg wirkenden Fläche der Dichtung angreift. Die gewünschte maximale Dichtwirkung der Dichtung ergibt sich somit erst nach Aufnahme des Betriebs der Kolbenpumpe. Die Dichtung wird somit durch die Aufnahme des Betriebs der Kolbenpumpe „aktiviert“.

Ferner gehört zu der erfindungsgemäßen Kolbenpumpe ein ringförmiger Abschnitt, der ringförmig um den Pumpenkolben herum und in axialer Richtung gesehen zwischen Dichtung und Förderraum angeordnet ist. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der ringförmige Abschnitt zu der Dichtung unmittelbar benachbart ist. Eine Feder, die bei herkömmlichen Kolbenpumpen die Dichtung gegen die Gegenfläche beaufschlagt, ist bei der erfindungsgemäßen Kolbenpumpe also nicht mehr vorhanden. Die Dichtung ist somit insoweit „frei“, als ihre radiale Bewegung nicht durch eine sie kontaktierende Feder eingeschränkt wird. Die Dichtung wird somit in axialer Richtung zwischen der Gegenfläche und dem ringförmigen Abschnitt mit geringem axialem Spiel gehalten. Hierdurch wird der eingangs erwähnte Vorteil ermöglicht, dass sich die Dichtung hydraulisch selbst zentriert.

Um gleichwohl sicherzustellen, dass die Dichtung, wie oben erwähnt, aktiviert werden kann, ist im Bereich der zueinander benachbarten Enden von ringförmigem Abschnitt und Dichtung, beispielsweise zwischen dem ringförmigen Abschnitt und der Dichtung, mindestens ein sich im Wesentlichen radial erstreckender Strömungsdurchlass vorhanden. Selbst dann, wenn die Dichtung bei Beginn des Betriebs der Kolbenpumpe an dem ringförmigen Abschnitt (noch) anliegt, ist der Druckaufbau radial außerhalb von der Dichtung somit sichergestellt. Der Strömungsquerschnitt des Strömungsdurchlasses sollte dabei so bemessen sein, dass dort nahezu keine Drosselung entsteht. Jedenfalls sollte der Druckabfall über den Strömungsdurchlass erheblich kleiner sein als der Druckabfall durch den anfänglich vorhandenen Spalt zwischen Dichtung und Gegenfläche.

Bei einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass mindestens ein Strömungsdurchlass in oder an der Dichtung, beispielsweise in oder an einem dem ringförmigen Abschnitt zugewandten Rand, vorhanden ist. Da die Dichtung üblicherweise aus Kunststoff hergestellt wird, ist dies einfach herstellbar.

Bei einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass mindestens ein Strömungsdurchlass in oder an dem ringförmigen Abschnitt, beispielsweise in oder an einem der Dichtung zugewandten Rand, vorhanden ist. Somit kann das Design der Dichtung unverändert bleiben. Hierdurch werden die Herstellkosten reduziert.

Bei einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass der ringförmige Abschnitt ein Führungsabschnitt für den Pumpenkolben ist. Dabei kann der ringförmige Abschnitt vorzugsweise als vom Pumpengehäuse separates Führungselement vorgesehen sein, das in die Aufnahmeöffnung im Pumpengehäuse eingesetzt und in dieser fixiert wird. Beispielsweise kann der ringförmige Abschnitt in die Aufnahmeöffnung eingepresst sein. Ein solcher Führungsabschnitt sorgt - zumindest auch - für die radiale Zentrierung des Pumpenkolbens. Zwischen dem Führungsabschnitt und dem Pumpenkolben ist ein entsprechender Führungsspalt vorhanden, durch den im Betrieb der Kolbenpumpe ein hoher Druck vom Förderraum her in Richtung zur Dichtung übertragen wird.

Bei einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass im Bereich der zueinander benachbarten Enden von ringförmigem Abschnitt und Dichtung eine Mehrzahl von sich im Wesentlichen radial erstreckenden Strömungsdurchlässen vorhanden ist, die zwischen sich im Wesentlichen axial erstreckenden Abstandshaltern gebildet sind, wobei die Gesamterstreckung der Strömungsdurchlässe in Umfangsrichtung gesehen größer ist als die Gesamterstreckung der Abstandshalter in Umfangsrichtung gesehen. Es wird hierdurch ein quasi "kronenartiger" Rand geschaffen. Wie oben erwähnt, können die Abstandshalter sowohl einstückig an der Dichtung als auch am ringförmigen Abschnitt vorhanden sein. Vorzugsweise sind die Strömungsdurchlässe gleichmäßig über den Umfang verteilt angeordnet. Durch die hier angegebene Maßnahme wird eine geringstmöglich Drosselung sichergestellt.

Bei einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Abstandshalter in axialer Richtung gesehen einen runden, vorzugsweise kreisrunden Querschnitt aufweisen. Somit können die Abstandshalter in Form von sich axial erstreckenden noppenartigen Vorsprüngen ausgebildet sein. Hierdurch werden Spannungen im Material gering gehalten.

Bei einer Weiterbildung ist vorgesehen, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstandshalter in axialer Richtung gesehen einen rechteckigen Querschnitt aufweisen. Dies ist sehr einfach herstellbar.

Bei einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass sich die Dichtung im Betrieb der Kolbenpumpe mit einem vom Förderraum abgewandten Ende in axialer Richtung an einer Gegenfläche abstützt, und dass der hydraulische Spalt zwischen Dichtung und Gegenfläche so ausgelegt ist, dass zu Betriebsbeginn der Kolbenpumpe in dem Spalt laminare Strömungsbedingungen herrschen, insbesondere, dass der Spalt eine Weite im Bereich von 5-300 pm hat. Dies kann beispielsweise durch eine entsprechende Dimensionierung des Abstands zwischen Gegenfläche und ringförmigem Abschnitt erreicht werden. Durch die vorgesehene Maßnahme entsteht ein merklicher Druckabfall in dem Spalt zu Betriebsbeginn der Kolbenpumpe.

Dies ermöglicht es, dass der Druck radial außerhalb von der Dichtung deutlich höher ist als radial einwärts von dem Spalt, wodurch im Zusammenhang mit einer entsprechenden Druckfläche an der Dichtung eine resultierende Kraft entstehen kann, die die Dichtung gegen die Gegenfläche drückt. Hierdurch wird der Spalt zwischen Dichtung und Gegenfläche verringert bzw. geschlossen, wodurch der Druck radial außerhalb von der Dichtung nochmals deutlich ansteigt und die Dichtung, wie oben erläutert wurde, nach radial einwärts gegen den Pumpenkolben gedrückt und somit „aktiviert“ wird.

Bei einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Dichtung aus einem Kunststoffmaterial hergestellt ist. Eine solche Dichtung ist besonders einfach herstellbar.

Nachfolgend werden Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert. In der Zeichnung zeigen:

Figur 1 einen Längsschnitt durch eine Kolbenpumpe;

Figur 2 einen vergrößerten schematischen Längsschnitt durch einen Bereich der Kolbenpumpe von Figur 1 mit einem Pumpenkolben, einer Dichtung, einem ringförmigen Abschnitt in Form eines Führungselements und einem Halteelement;

Figur 3 eine perspektivische Darstellung der Dichtung von Figur 2;

Figur 4 einen schematischen Längsschnitt durch den rechten Bereich von Figur 2 zur Erläuterung von Leckagepfaden;

Figur 5 eine vereinfachtes hydraulisches Schaltbild der Anordnung von Figur 4;

Figur 6 eine perspektivische Darstellung ähnlich zu Figur 3 einer alternativen Ausführungsform einer Dichtung; und

Figur 7 eine perspektivische Darstellung ähnlich zu Figur 3 einer nochmals alternativen Ausführungsform einer Dichtung.

Nachfolgend tragen funktionsäquivalente Elemente und Bereiche in unterschiedlichen Ausführungsformen und/oder Figuren die gleichen Bezugszeichen. Eine Kolbenpumpe in Form einer Kraftstoff-Hochdruckpumpe trägt in Figur 1 insgesamt das Bezugszeichen 10. Die Kolbenpumpe 10 gehört zu einem nicht weiter gezeichneten Kraftstoff system einer Brennkraftmaschine. Sie fördert den Kraftstoff üblicherweise zu einem Kraftstoffrail, an welches mehrere Injektoren angeschlossen sind, die den Kraftstoff im Brennräume der Brennkraftmaschine einspritzt.

Die Kolbenpumpe 10 umfasst ein steuerbares Einlassventil 12 und ein als Rückschlagventil ausgebildetes Auslassventil 14, sowie ein Pumpengehäuse 16. In diesem ist eine Aufnahmeöffnung 18 für einen Pumpenkolben 20 vorhanden. Der Pumpenkolben 20 kann in der Aufnahmeöffnung 18 parallel zu einer Längsachse 22 der Aufnahmeöffnung 18 bewegt werden. Hierzu dient ein in der Zeichnung nicht dargestellter Antrieb. Bei diesem kann es sich beispielsweise um eine Nockenwelle oder eine Exzenterwelle der Brennkraftmaschine handeln.

Der Pumpenkolben 20 ist vorliegend beispielhaft als Stufenkolben ausgebildet mit einem Abschnitt 24 mit kleinerem Durchmesser und einem Abschnitt 26 mit größerem Durchmesser wobei dies keineswegs zwingend ist. Der Abschnitt 26 des Pumpenkolbens 20 mit größerem Durchmesser begrenzt zusammen mit dem Pumpengehäuse 16 einen Förderraum 28. Dieser ist über nicht weiter bezeichnete Kanäle fluidisch mit dem Einlassventil 12 und dem Auslassventil 14 verbunden. Das Pumpengehäuse 16 kann als ein insgesamt rotationssymmetrisches Teil ausgebildet sein. Der Pumpenkolben 20 ist im Pumpengehäuse 16 in der Aufnahmeöffnung 18 aufgenommen, die als eine gestufte Sacklochbohrung ausgebildet ist mit Abschnitten, die jeweils unterschiedliche Durchmesser aufweisen.

Zwischen dem Abschnitt 26 des Pumpenkolbens 20 und einer inneren Umfangswand 30 der Aufnahmeöffnung 18 ist eine hülsenförmige Dichtung 32 angeordnet, die aus einem Kunststoffmaterial hergestellt ist. Diese dichtet, wie weiter unten noch stärker im Detail dargelegt werden wird, unmittelbar zwischen dem Pumpenkolben 20 und dem Pumpengehäuse 16, und dichtet somit den sich in Figur 1 oberhalb von der ringförmigen Dichtung 32 befindenden Förderraum 28 („Hochdruckbereich“) gegenüber dem in Figur 1 unterhalb von der ringförmigen Dichtung 32 angeordneten Bereich („Niederdruckbereich“) ab. Zwischen dem Abschnitt 26 des Pumpenkolbens 20 und der inneren Umfangswand 30 der Aufnahmeöffnung 18 ist ein von der hülsenförmigen Dichtung 32 separates und oberhalb von der Dichtung 32 angeordnetes hülsenförmiges Führungselement 34 angeordnet, welches insoweit einen ringförmigen Abschnitt bildet. Es dient zur radialen Führung des Pumpenkolbens 20. In Figur 1 unterhalb von der Dichtung 32 ist ein ebenfalls hülsenförmiges Halteelement 36 vorhanden, welches im in Figur 1 unteren Bereich der Aufnahmeöffnung 18 angeordnet ist. Die hülsenförmige Dichtung 32 liegt im Normalbetrieb der Kolbenpumpe 10 an einer der Dichtung 32 zugewandten Gegenfläche (in Figur 1 ohne Bezugszeichen) des Halteelements 36 derart an, dass dort eine statische Dichtstelle gebildet wird, welche die Dichtung 32 gegenüber dem Halteelement 36 abgedichtet.

Das Halteelement 36 kann in das Pumpengehäuse 12 eingepresst sein, oder es kann in der Aufnahmeöffnung 18 verstemmt oder mit dem Pumpengehäuse 16 verschweißt sein. Die Kolbenpumpe 10 weist ein weiteres Führungselement 38 auf, welches ebenfalls ein hülsenförmiges Teil und in einem Träger (ohne Bezugszeichen) angeordnet ist, der vom Pumpengehäuse 16 in Figur 1 nach unten abragt. Auch das Führungselement 38 dient zur Führung des Pumpenkolbens 20 relativ zum Pumpengehäuse 16.

Wie insbesondere aus den Figuren 2 und 3 hervorgeht, weist die Dichtung 32 weist einen ersten Abschnitt 39 auf, der sich in axialer Richtung erstreckt und der somit insgesamt hülsenförmig bzw. zylindrisch ist. Von dem in den Figuren unteren, also dem Halteelement 36 zugewandten Rand der Dichtung 32 erstreckt sich nach radial außen ein umlaufender zweiter Abschnitt 40 in der Art eines umlaufenden Ringbunds. Eine in Figur 2 untere Stirnfläche 42 der Dichtung 32 bzw. des sich radial erstreckenden Abschnitts 40 kontaktiert in Normalbetrieb der der Kolbenpumpe 10 eine in Figur 1 nach oben weisende Gegenfläche 44 des Halteelements 36.

Wie aus den Figuren 2 und 3 ersichtlich ist, sind im Bereich der zueinander benachbarten Enden von ringförmigem Abschnitt 34 und Dichtung 32 mehrere sich insgesamt zumindest auch radial erstreckende (also eine radiale Strömung zulassende) Strömungsdurchlässe 46 vorhanden. Diese sind vorliegend an einem in den Figuren oberen Rand 48 der Dichtung 32 vorhanden. Die Strömungsdurchlässe 46 sind, in Umfangsrichtung gesehen, zwischen jeweils benachbarten Abstandshaltern 50 gebildet. Man erkennt insbesondere aus Figur 3, dass die Gesamterstreckung der Strömungsdurchlässe 46 in Umfangsrichtung gesehen erheblich größer ist als die Gesamterstreckung der Abstandshalter 50 in Umfangsrichtung gesehen. In der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform haben die Abstandshalter 50 in axialer Richtung gesehen einen rechteckigen Querschnitt. Sie sind einstückig mit der Dichtung 32 in der Art sich axial erstreckender Vorsprünge bzw. Noppen ausgebildet.

In der in den Figuren 1-3 gezeigten Ausführungsform sind über den Umfang gleichmäßig verteilt drei Abstandshalter 50 vorgesehen. Es versteht sich, dass in nicht gezeichneten Ausführungsformen auch mehr Abstandshalter vorgesehen sein können.

In den Figuren 4 und 5 sind die hydraulischen Verhältnisse dargestellt, die zu Beginn des Betriebs der Kolbenpumpe 10 herrschen. R1 bezeichnet den Leckagepfad durch den Spalt zwischen dem Pumpenkolben 20 und der Aufnahmeöffnung 18 des Pumpengehäuses 16 oberhalb vom ringförmigen Abschnitt 34. R2 bezeichnet den Leckagepfad zwischen der Dichtung 32 und dem Pumpenkolben 20. R3 bezeichnet den Leckagepfad durch die Strömungsdurchlässe 46 hindurch. R4 bezeichnet den Leckagepfad zwischen der radialen Außenseite des Ringbunds 40 und der Aufnahmeöffnung 18. R5 bezeichnet den Leckagepfad durch den anfangs vorhandenen Spalt zwischen der unteren Stirnfläche 42 des Ringbund 40 der Dichtung 32 und der Gegenfläche 44 des Halteelements 36. R6 bezeichnet den Leckagepfad zwischen dem Halteelement 36 und den Pumpenkolben 20.

P1 bezeichnet den Druck, der oberhalb vom Spalt zwischen Pumpenkolben 20 und Aufnahmeöffnung 18 anliegt, wobei P1 im Wesentlichen dem Druck im Förderraum 28 entspricht (Druck im Hochdruckbereich). PO bezeichnet den Druck, der unterhalb des Spalts zwischen Pumpenkolben 20 und Halteelement 36 anliegt, wobei PO im Wesentlichen dem Druck im Niederdruckbereich entspricht. P1 ist > PO. Dies wird durch eine entsprechende Dimensionierung von R5 unter Berücksichtigung aller Toleranzen und Randbedingungen erreicht. Die Spalte sind so zu dimensionieren, dass an den Leckagepfaden R1 , R3, R4 und R6 so ausreichende Querschnitte vorliegen, dass dort nahezu keine Drosselung entsteht. Der Spalt an der Drosselstelle R5 sollte so ausgelegt sein, dass in ihm laminare Strömungsbedingungen für enge Spalte herrschen. Wie aus Figur 5 hervorgeht, bleiben somit letztlich nur zwei relevante Drosselstellen übrig, nämlich die Leckagepfade R2 und R5.

Die Dichtung 32 ist mit einem geringen definierten axialen Spiel zwischen dem ringförmigen Abschnitt 34 und dem Halteelement 36 aufgenommen. Zu Beginn des Betriebs der Kolbenpumpe 10 liegt somit ein geringer Spalt zwischen der Gegenfläche 44 und der Stirnfläche 42 vor (Leckagepfad R5). Typischerweise liegt dieser Spalt im Bereich von 5-300 pm. Auch zwischen der Dichtung 32 und dem Pumpenkolben 20 ist ein geringer Spalt vorhanden (Leckagepfad R2). Alle anderen Spalte bzw. Leckagepfade sind vergleichsweise groß. Wird die Kolbenpumpe 10 nun gestartet, wird der hohe Druck aus dem Förderraum 28 über den Leckagepfad R1 und durch die Strömungsdurchlässe 46 (Leckagepfad R3) in den Raum 52 zwischen Dichtung 32 und Aufnahmeöffnung 18 des Pumpengehäuses 16 übertragen.

Aufgrund der relevanten Drosselung in den Leckagepfaden R2 und R5 baut sich in diesem Raum 52 ein vergleichsweise hoher Druck auf (höher als PO), der an einer vom Halteelement 36 abgewandten Ringfläche 54 des Ringbunds 40 eine axial zum Halteelement 36 hin gerichtete Kraftresultierende bewirkt. Hierdurch wird die Stirnfläche 42 des Ringbunds 40 gegen die Gegenfläche 44 gedrückt, wodurch der Leckagepfad R5 geschlossen wird. Dies führt zu einer weiteren Druckerhöhung im Raum 52, durch die der zylindrische Abschnitt 39 der Dichtung 32 nach radial innen gegen die äußere Mantelfläche des Pumpenkolbens 20 gedrückt wird. Die Dichtung 32 legt sich somit an den Pumpenkolben 20 an und dichtet dort ab.

Bei der in Figur 6 gezeigte Alternative Ausführungsform ist die Dichtung 32 ähnlich zu jener in Figur 3. Allerdings haben die Abstandshalter 50 einen runden, nämlich einen kreisrunden Querschnitt. Figur 7 zeigt das Führungselement bzw. den ringförmigen Abschnitt 34 einer weiteren Ausführungsform einer Kolbenpumpe 10. Bei dieser Ausführungsform sind die Abstandshalter 50 nicht an der Dichtung 32, sondern an einem in der Figur unteren und zur Dichtung 32 weisenden Rand des Führungselements 34 vorhanden, und zwar in Form von rechteckige Querschnitte aufweisenden Abstandshaltern 50.

Bei einer weiteren nicht dargestellten Ausführungsform ist der Strömungsdurchlass als Kanal, beispielsweise in Form einer radialen oder schräg radialen Bohrung, in der Dichtung und/oder dem ringförmigen Abschnitt vorgesehen.