Stand der Technik

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

Aus dem Stand der Technik sind Kolbenpumpen bekannt, die bspw. bei

Brennkraftmaschinen mit Benzindirekteinspritzung zum Einsatz kommen.

Derartige Kolbenpumpen verfügen über eine Spaltdichtung zwischen

Pumpenzylinder und Pumpenkolben. Pumpenzylinder und Pumpenkolben sind typischerweise aus Edelstahl hergestellt. Eine solche Spaltdichtung erfordert hohe Genauigkeiten bei Fertigung und Montage von Pumpenzylinder und Pumpenkolben, wodurch hohe Kosten entstehen. Der stets vorhandene Spalt, dessen Größe sich bspw. auf Grund von Wärmeausdehnungskoeffizienten verwendeter Materialien nicht beliebig reduzieren lässt, führt insbesondere bei niedrigen Drehzahlen zu einem suboptimalen Liefergrad.

Offenbarung der Erfindung

Die Erfindung hat die Aufgabe, eine Kolbenpumpe zu schaffen, die auch bei geringen Drehzahlen einen hinreichenden Liefergrad aufweist, eine geringe Baugröße aufweist und preiswert herstellbar ist.

Diese Aufgabe wird durch eine Kolbenpumpe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. Für die Erfindung wesentliche Merkmale finden sich darüber hinaus in der nachfolgenden Beschreibung und in den Zeichnungen.

Die erfindungsgemäße Kolbenpumpe hat ein Pumpengehäuse, einen

Pumpenkolben und einen zumindest auch vom Pumpengehäuse und dem Pumpenkolben begrenzten Förderraum. Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, dass zwischen Pumpenkolben und Pumpengehäuse eine Dichtung zur

Abdichtung des Förderraums und ein separates Führungselement zur Führung des Pumpenkolbens angeordnet sind, wobei die Dichtung als Kunststoff ring ausgebildet ist und auf dem Pumpenkolben sitzt, sich also im Betrieb mit dem Pumpenkolben relativ zum Pumpengehäuse bewegt.

Eine solche Kolbenpumpe kann vergleichsweise einfach hergestellt werden, wodurch sich die Bauteilkosten reduzieren. Dies hängt damit zusammen, dass der aufwendig zu fertigende Pumpenzylinder durch eine Dichtungsbaugruppe mit einer Dichtung und mindestens einer Führung ersetzt wird. Durch die

Ausgestaltung der Dichtung als Kunststoff ring wird eine vorteilhafte Abdichtung des Förderraums erreicht, so dass der Liefergrad insbesondere bei geringen Drehzahlen verbessert ist. Durch die neue Dichtungsbaugruppe kann eine vergleichsweise geringe Gesamtbaugröße der Kolbenpumpe erreicht werden. Die Führungs- und Dichtungsfunktion werden nunmehr durch getrennte Bauteile realisiert, nämlich durch das Führungselement und die Dichtung (Kunststoff ring).

Bei der als Dichtring (Kunststoff ring) ausgebildeten Dichtung handelt es sich insbesondere um eine Kolbendichtung. Insbesondere weist der Pumpenkolben einen Sitz auf, bspw. einen Absatz, auf dem die Dichtung sitzt. Durch den Sitz ist die Dichtung gegen Verschieben entlang einer Axialrichtung des Pumpenkolbens gesichert, insbesondere gegen ein Verschieben vom Förderraum weg.

Die Dichtung weist einen radial inneren Ringrand, einen radial äußeren Ringrand, eine erste Stirnseite und eine der ersten Stirnseite entgegengesetzte zweite Stirnseite auf. Die erste Stirnseite kann dem Förderraum zugewandt sein. Die zweite Stirnseite kann vom Förderraum abgewandt sein, insbesondere dem Sitz des Pumpenkolbens zugewandt sein. Der Pumpenkolben kann in einer Ausnehmung im Gehäuse aufgenommen sein und darin hin- und herlaufen. Die Innenwand der Ausnehmung (Innenfläche) kann zumindest einen Abschnitt einer Lauffläche für den Pumpenkolben bilden. Die Ausnehmung kann als Bohrung, ggf. als gestufte Bohrung, ausgebildet sein.

Zwischen Pumpenkolben und Pumpengehäuse kann ein Pumpenzylinder angeordnet sein. Dieser kann mit einer geringeren Fertigungsgenauigkeit und damit kostengünstiger als ein herkömmlicher Edelstahl-Pumpenzylinder gefertigt werden, da die Dichtungs- und Führungsfunktion durch die Dichtung und das Führungselement übernommen werden. Der Pumpenzylinder kann als Hülse ausgebildet und an einer Stufe der Ausnehmung für den Pumpenkolben angeordnet sein. Die Innenfläche des Pumpenzylinders bildet zumindest einen Abschnitt der Lauffläche für den Pumpenkolben. Alternativ hierzu kann der Pumpenzylinder entfallen, wodurch die Anzahl der Komponenten reduziert ist. Ein möglicher Entfall ist u.a. davon abhängig, welches Medium gefördert wird, wie hoch die Wirkungsgradanforderungen sind und/oder wie lange Lebensdauer der Kolbenpumpe ausfallen soll.

Die Dichtung kann aus einem PEEK (Polyetheretherketon), PEAK, Polyamidimid (PAI; z.B. einem unter der Bezeichnung Torion erhältlichen PAI) oder vergleichbaren Materialien hergestellt sein. Die Materialien können zusätzlich durch Füllstoffe verstärkt und/oder optimiert sein. Bei der Dichtung handelt es sich insbesondere um eine Hochdruckdichtung, die einen Hochdruckbereich (Förderraum) gegenüber einem Niederdruckbereich (Bereich an der vom

Förderraum abgewandten Seite der Dichtung) abdichtet.

Im Rahmen einer bevorzugten Ausgestaltung kann ein weiteres

Führungselement vorgesehen sein, welches in einem Dichtungsträger der Kolbenpumpe angeordnet ist. Hiermit ist ein vergleichweise großer Lagerabstand zum (ersten) Führungselement realisiert. Die Führung des Pumpenkolbens ist somit erheblich verbessert. Das weitere Führungselement kann ringförmig ausgebildet sein (Führungsring).

In vorteilhafter Weise kann eine Kappe (Befestigungskappe) vorgesehen sein, die auf den Pumpenkolben aufgebracht ist und die Dichtung axial sichert.

Hierdurch ist eine sichere Befestigung der Dichtung am Pumpenkolben erreicht. Durch die Kappe ist die Dichtung gegen Verschieben entlang einer Axialrichtung des Pumpenkolben gesichert, insbesondere gegen ein Verschieben zum

Förderraum hin. Die Kappe kann auf den Pumpenkolben aufgepresst sein. Die Kappe weist, insbesondere zum Förderraum hin, eine Druckentlastungsbohrung auf. Dadurch kann sich zwischen Pumpenkolben und Kappe kein Druckfeld aufbauen, welches die Kappe aufweiten könnte.

Im Rahmen einer bevorzugten Ausgestaltung kann die Dichtung eine Dichtlippe aufweisen. Die Dichtlippe kann mit einer korrespondierenden Fläche, bspw. mit der Lauffläche für den Pumpenkolben (Innenfläche der Ausnehmung für den

Pumpenkolben), zusammenwirken. Damit ist eine druckaktivierte Dichtung realisiert. Dies bedeutet, dass durch den Druck im Förderraum und auf der dem Pumpenkolben zugewandten Dichtlippenseite (Innenseite) sich die Dichtlippe stärker an die Lauffläche für den Pumpenkolben (Innenfläche der Ausnehmung) anlegt. Dadurch dichtet die Dichtlippe zum Pumpenkolben bei steigenden

Drücken immer besser ab (selbstverstärkender Effekt). Somit kann im

Förderraum ein vergleichsweise hoher Druck aufgebaut werden. Die größte Verformung kann an der Spitze der Dichtlippe stattfinden. Somit wird

gewährleistet, dass die dynamische Dichtwirkung an einer definierten Stelle erfolgt. Die Dichtlippe erstreckt sich von einem Basisabschnitt der Dichtung in

Richtung des Förderraums.

Die Geometrie der Dichtung kann derart ausgelegt sein, dass sich bei Erreichen des Systemdrucks der Kolbenpumpe eine definierte Kraft auf die Lauffläche für den Pumpenkolben (Innenfläche der Ausnehmung für den Pumpenkolben) einstellt. Diese Anlegekraft hängt von den gewünschten Anforderungen ab (Liefergrad, Verschleiß über die Lebensdauer, etc.). Durch die Druckaktivierung können vergleichsweise hohe Systemdrücke gefahren werden, da bei ansteigendem Systemdruck sich die Dichtung immer stärker verformt und somit die Anpresskraft der Dichtlippe auf die Lauffläche für den Pumpenkolben immer mehr ansteigt.

Durch die Druckaktivierung der Dichtung ist es möglich, Verschleiß an der Dichtlippe der Dichtung zu kompensieren. Auf Grund der Druckaktivierung (Druck und die somit wirkende Kraft auf die Innenseite der Dichtlippe) verformt sich die durch Verschleiß kürzer gewordene Dichtlippe stärker und bildet zur Lauffläche für den Pumpenkolben weiterhin eine dynamische Dichtstelle aus.

Im Konkreten kann die Dichtung auf einer Nutring-Dichtung basieren, jedoch im Design optimiert sein und eine Dichtlippe aufweisen. Diese Dichtlippe kann zur Lauffläche für den Pumpenkolben und/oder zur Innenfläche des

Pumpenzylinders ein Übermaß (Pressung), ein Untermaß (Spiel) oder eine Übergangspassung aufweisen. Für eine besonders sichere Abdichtung kann die Dichtung mit Pressung zur Lauffläche für den Pumpenkolben ausgeführt sein, bspw. mit einem Übermaß von 0,001 -0,3 mm (Millimeter).

In zweckmäßiger Weise kann am Außenumfang der Dichtung ein Haltering angeordnet sein, der eine radiale Aufweitung der Dichtung durch den auf die Dichtung wirkenden Druck begrenzt oder verhindert. Dadurch wird der Kraft in radialer Richtung, die versucht, die Dichtung im Durchmesser aufzuweiten, entgegengewirkt. Dadurch wird sichergestellt, dass die Dichtung ganz gezielt, nicht jedoch großflächig, an der Lauffläche (Innenfläche der Ausnehmung für den Pumpenkolben) anliegt. Reibung und Verschleiß können somit gering gehalten werden. Der Haltering kann aus Metall, insbesondere Edelstahl, oder dergleichen ausgebildet sein. Der Haltering kann durch Pressung, Klebung, Einrasten oder dergleichen an der Dichtung fixiert sein. Die Dichtung kann einen

Ringaufnahmeabschnitt aufweisen, insbesondere eine radiale Verjüngung.

In vorteilhafter Weise kann die Dichtung an ihrem radial inneren Ringrand zur Mantelfläche des Pumpenkolbens ein Spiel aufweisen. Oder, mit anderen Worten: die Dichtung kann relativ zum Pumpenkolben in radialer Richtung beweglich sein. Somit kann sich die Dichtung in radialer Richtung konzentrisch zum Pumpenzylinder ausrichten. Das Spiel kann 0,1 - 1 mm (Millimeter) betragen. Dabei ist es von Vorteil, wenn dieses radiale Spiel größer ist als das Spiel zwischen den Führungselementen und dem Pumpenkolben (weiteres Führungselement) bzw. dem Pumpenkolben und der Lauffläche für den

Pumpenkolben (erstes Führungselement). Damit ist sichergestellt, dass die Dichtung keine oder nur vernachlässigbar geringe Querkräfte aufnehmen müssen.

In axialer Richtung kann die Dichtung eingespannt sein, insbesondere zwischen dem Sitz (Absatz) und der Kappe. Um jedoch ein Positionieren in radialer Richtung und einen Winkelausgleich zwischen Kolben und Dichtung zu ermöglichen, sollte an der Dichtung ein axiales Spiel vorhanden sein, bspw. von 0,01 -1 mm, insbesondere zwischen der Kappe und der Dichtung. In jeder Ansaugphase des Pumpenkolbens (Pumpenkolben bewegt sich vom

Förderraum weg) besteht die Möglichkeit einer Neuausrichtung der Dichtung zum Pumpenkolben hin, da die Dichtung zum Pumpenkolben (nach radial innen) Spiel aufweist, wie oben beschrieben. In der Förderphase (Pumpenkolben bewegt sich zum Förderraum hin, verdichtet und fördert Kraftstoff) baut sich an der dem Förderraum zugewandten Seite der Dichtung ein Förderdruck auf, der stirnseitig auf die Dichtung (erste Stirnseite der Dichtung) wirkt. Dadurch erfährt die

Dichtung in axialer Richtung eine Kraft (Anpresskraft), welche die Dichtung vom Förderraum weg auf den Sitz am Pumpenkolben drückt. Während dieser Phase kann sich die Dichtung aufgrund der Axialkraft nicht oder nur minimal in radialer Richtung bewegen.

Im Rahmen einer bevorzugten Ausgestaltung kann der Pumpenkolben einen Absatz aufweisen, auf dem die Dichtung sitzt und der nach radial außen zur Dichtung hin ansteigt. Die Dichtung kann einen stirnseitigen Abschnitt aufweisen, der mit dem Absatz korrespondiert und nach radial innen zum Absatz hin ansteigt. Auf diese Weise ist eine hinreichende Abdichtung in Form einer statischen Dichtstelle geschaffen. Somit wird verhindert, dass Kraftstoff aus dem Förderraum austritt und somit den Liefergrad verringert. Die Absatzfläche (Dichtfläche) kann kegelförmig oder kegelig ausgebildet sein, d.h. die Absatzfläche beschreibt einen Abschnitt einer Mantelfläche eines Kegels. Die (zweite) Stirnfläche der Dichtung (axiale Dichtfläche) kann kugelförmig ausgebildet sein, d.h. die Stirnfläche beschreibt einen Abschnitt einer

Kugeloberfläche (Kugelzone). Durch diese "Kugel-Kegel-Form" ergibt sich ein geschlossener Dichtlinienzug, so dass statisch abgedichtet wird. Da sich die

Dichtung auf die Lauffläche für den Pumpenkolben ausrichtet, kann es aufgrund des Führungsspiels sein, dass der Pumpenkolben nicht hinreichend orthogonal zur Dichtung steht. Durch die "Kugel-Kegel-Form" ist ein Winkelausgleich zwischen Dichtung und Kolben möglich. Im Bereich des Übergangs von der Dichtung (Basisabschnitt der Dichtung) zur Dichtlippe sollte die Dichtlippe, insbesondere an ihrer Außenkontur, einen stetigen, vorzugsweise linearen, Geometrieverlauf aufweisen. Insbesondere sollte dieser Bereich kerbfrei sein. Dadurch kann Kerbwirkung vermieden werden, so dass sich die Standzeit der Dichtung erhöht.

In vorteilhafter Weise kann das Führungselement als radial hervorstehender oder erhabener Abschnitt der Kappe ausgebildet sein, wobei dieser Abschnitt mit der Lauffläche für den Pumpenkolben (Innenfläche der Ausnehmung für den

Pumpenkolben) zusammenwirkt. Der Abschnitt kann an der Kappe insbesondere umlaufend ausgebildet sein. Das Führungselement ist an der dem Förderraum zugewandten Seite der Dichtung angeordnet. Dies ist hinsichtlich Kavitation vorteilhaft. Die Kappe dient in diesem Fall sowohl zur Befestigung der Dichtung als auch zur Führung des Pumpenkolbens. Der Hauptanteil der

Kavitationsblasen entsteht in der Ansaugphase stirnseitig des Pumpenkolbens.

In der Förderphase wird durch den engen Spalt zwischen dem Führungselement und der Lauffläche für den Pumpenkolben verhindert, dass sich diese

Kavitationsblasen bis zur Dichtung fortbewegen. Schäden an der Dichtung können somit vermieden werden.

Alternativ hierzu kann das Führungselement als radial hervorstehender oder erhabener Abschnitt des Pumpenkolbens ausgebildet sein, wobei der Abschnitt mit der Lauffläche für den Pumpenkolben (Innenfläche der Ausnehmung für den Pumpenkolben) zusammenwirkt. Der Abschnitt kann am Pumpenkolben insbesondere umlaufend ausgebildet sein. Auf diese Weise erfüllt die Kappe lediglich die Funktion der Befestigung der Dichtung. Die Führung wird nun durch den Pumpenkolben selbst übernommen, insbesondere an der vom Förderraum abgewandten Seite der Dichtung. Auf diese Weise ist ein Aufbringen der Kappe am Pumpenkolben, insbesondere ein Aufpressen der Kappe, vereinfacht, da auch bei einem starken und/oder unterschiedlichen Aufweiten der Kappe in radialer Richtung beim Aufbringen noch immer einer genaue und zuverlässige Führung durch den Pumpenkolben ermöglicht ist.

Im Rahmen einer bervorzugten Ausgestaltung können in der Mantelfläche der Kappe Spiralnuten ausgebildet sein. Somit können eventuell an der Dichtung vorhandene Kavitationsblasen aus dem für die Dichtfunktion sensiblen Bereich der Dichtlippe weg gefördert werden. Die Spiralnuten können insbesondere im erhabenen Abschnitt der Kappe angeordnet sein. Auf Grund der Spiralnuten strömt in der Förderphase das Fördermedium und erzeugt somit eine

Rotationsströmung, welche ggf. vorhandene Kavitationsblasen aus dem Bereich der Dichtlippe weg fördert.

Für einen hohen Liefergrad und/oder eine hohe Lebensdauer können die Flächen für Führung und Dichtung, d.h. die Dichtung und das oder die

Führungselemente, einen ausreichenden Abstand zwischen einander haben, so dass beim Hin- und Herlaufen des Pumpenkolbens die sich durch die Dichtung und das Führungselement durchlaufenen Abschnitte nicht überschneiden.

Hierdurch kann die bei einer Überschneidung auftretende Gefahr, dass die Oberflächen, vor allem die Dichtflächen, durch Verschleiß und/oder Einlaufen zu rau werden und somit keine ausreichende Dichtwirkung mehr bieten, reduziert werden. Alternativ hierzu kann eine solche Überschneidung der durch Dichtung und Führungselement durchlaufenen Abschnitte in Kauf genommen werden. Durch geringere Abstände von Dichtung und Führungselement in axialer Richtung ist eine kompakte Ausgestaltung der Kolbenpumpe begünstigt.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren näher erläutert, wobei gleiche oder funktionale gleiche Elemente ggf. lediglich einmal mit

Bezugszeichen versehen sind. Es zeigen:

Figur 1 eine schematische Darstellung eines Kraftstoffsystems mit einer

Kraftstoff-Hochdruckpumpe in Form einer Kolbenpumpe;

Figur 2 einen teilweisen Längsschnitt durch die Kolbenpumpe von Figur 1 ;

Figur 3 eine vergrößerte Ansicht eines Pumpenkolbens, einer Dichtung, eines Halterings und einer Kappe der Kolbenpumpe aus Figur 1 ;

Figur 4 die Dichtung und den Haltering aus Figur 3 in einer vergrößerten und geschnittenen Ansicht;

Figur 5 der Pumpenkolben, die Dichtung, der Haltering, und die Kappe aus

Figur 3 in einer vergrößerten Ansicht; Figur 6 die Kappe aus Figur 3 in einer Seitenansicht; und

Figur 7 einen Längsschnitt durch eine alternative Ausgestaltung der

Kolbenpumpe aus Figur 1 .

Ein Kraftstoffsystem einer Brennkraftmaschine trägt in Figur 1 insgesamt das Bezugszeichen 10. Es umfasst einen Kraftstoffbehälter 12, aus dem eine elektrische Vorförderpumpe 14 den Kraftstoff zu einer als Kolbenpumpe 16 ausgebildeten Kraftstoff-Hochdruckpumpe fördert. Diese fördert den Kraftstoff weiter zu einem Kraftstoff-Hochdruckrail 18, an welches mehrere

Kraftstoff! njektoren 20 angeschlossen sind, die den Kraftstoff in nicht dargestellte Brennräume der Brennkraftmaschine einspritzen.

Die Kolbenpumpe 16 umfasst ein Einlassventil 22, ein Auslassventil 24, und ein Pumpengehäuse 26. In diesem ist ein Pumpenkolben 28 hin- und her bewegbar aufgenommen. Der Pumpenkolben 28 wird durch einen Antrieb 30 in Bewegung versetzt, wobei der Antrieb 30 in der Figur 1 nur schematisch dargestellt ist. Es kann sich beim Antrieb 30 beispielsweise um eine Nockenwelle oder eine Exzenterwelle handeln. Das Einlassventil 22 ist als Mengensteuerventil ausgebildet, durch welches die von der Kolbenpumpe 16 geförderte

Kraftstoff menge eingestellt werden kann.

Der Aufbau der Kolbenpumpe 16 ergibt sich näher aus Figur 2, wobei nachfolgend nur die wesentlichen Komponenten erwähnt werden. Man erkennt zunächst, dass der Pumpenkolben 28 als Stufenkolben ausgebildet ist mit einem in Figur 2 unteren Stößelabschnitt 32, einem sich an diesen anschließenden Mittenabschnitt 34 und einem in Figur 2 oberen Endabschnitt 36. Der

Mittenabschnitt 34 hat einen größeren Durchmesser als der Stößelabschnitt 32 und der Endabschnitt 36.

Der Endabschnitt 36 des Pumpenkolbens 28 begrenzt mittels einer auf den Endabschnitt 36 aufgebrachten Kappe 38 zusammen mit dem Pumpengehäuse 26 einen Förderraum 39. Der Pumpenkolben 28 ist im Pumpengehäuse 26 in einer dort ausgebildeten Ausnehmung 40 hin- und herbewegbar aufgenommen, die als gestufte Bohrung 42 ausgebildet ist. An einer Stufe 43 der Bohrung 42, die radial erweitert ist, ist ein Pumpenzylinder 44 angeordnet. Der

Pumpenzylinder 44 ist hülsenförmig ausgebildet. Die Innenfläche 46 des

Pumpenzylinders 44 bildet einen Abschnitt einer Lauffläche 48 für den

Pumpenkolben 28.

Bei nicht dargestellten Ausführungsformen kann der Pumpenzylinder 44 entfallen. In diesem Fall kann der Pumpenkolben 28 direkt im Pumpengehäuse 26 laufen. Die Ausnehmung 40 im Pumpengehäuse 26 kann dann die Lauffläche für die Dichtung 50 und auch die Führungsfläche für den Pumpenkolben 28 bilden. Die Ausnehmung 40 kann dann als durchgehende (nicht gestufte)

Bohrung 42 ausgebildet sein.

Zwischen Pumpenkolben 28 und Pumpengehäuse 26 ist eine Dichtung 50 zur Abdichtung des Förderraums 39 angeordnet. Die Dichtung 50 ist als

Kunststoff ring ausgebildet und sitzt auf dem Pumpenkolben 28, und zwar auf einem Absatz 52 des Pumpenkolbens 28. Durch die Kappe 38, die auf den Endabschnitt 36 des Pumpenkolbens 28 aufgepresst ist, ist die Dichtung 50 gegen ein Verschieben in axialer Richtung des Pumpenkolbens 28 (zum

Förderraum 39 hin; in Figur 2 nach "oben") gesichert. Die Kappe 38 weist eine Druckentlastungsbohrung 54 auf.

Zudem ist zwischen Pumpenkolben 28 und Pumpengehäuse 26 ein separates Führungselement 56 zur Führung des Pumpenkolbens 28 angeordnet. Das Führungselement 56 ist als radial hervorstehender oder erhabener Abschnitt 58 der Kappe 38 ausgebildet und wirkt mit der Lauffläche 48 zusammen. Der

Abschnitt 58 ist an der Kappe 38 umlaufend ausgebildet.

Außerdem ist ein weiteres Führungselement 60 zur Führung des Pumpenkolbens 28 vorgesehen, welches in einem Dichtungsträger 62 der Kolbenpumpe 16 angeordnet ist. Das weitere Führungselement 60 ist ringförmig ausgebildet

(Führungsring) und wirkt mit einer Führungsfläche 64 (innenliegender Ringrand) mit dem Stößelabschnitt 32 des Pumpenkolbens 28 zusammen.

Die Dichtung 50 weist eine Dichtlippe 66 auf, welche mit der Lauffläche 48 für den Pumpenkolben 28 zusammenwirkt (siehe Figur 3). Im Ausführungsbeispiel wirkt die Dichtlippe 66 mit der Innenfläche 46 des Pumpenzylinders 44 zusammen. Die Dichtlippe 66 erstreckt sich von einem Basisabschnitt 68 der Dichtung 50 in Richtung des Förderraums 39 (in Figur 3 nach "oben"). Die Dichtlippe 66 liegt mit ihrem freien Ende 67 an der Lauffläche 48 an. Durch Anliegen der Dichtlippe 66 an der Lauffläche 48 unter vom Förderraum 39 kommendem Druck entsteht eine dynamische Dichtwirkung. Die Dichtlippe 66 ist im Übergang 69 von der Dichtlippe 66 zum Basisabschnitt 68 der Dichtung 50 kerbfrei ausgebildet, insbesondere an der Außenfläche 71 .

Am Außenumfang der Dichtung 50 kann optional ein Haltering 70 angeordnet sein, der eine radiale Aufweitung der Dichtung 50 begrenzt. Der Haltering 70 kann an einem Ringaufnahmeabschnitt 72 der Dichtung 50 angeordnet sein, der radial verjüngt ist und an einem Ende einen Absatz 74 aufweist. Der Haltering 70 ist an der Dichtung 50 befestigt. Die Dichtung 50 weist an ihrem radial inneren Ringrand 76 zur Mantelfläche des Pumpenkolben 28, und zwar zur Mantelfläche des Endabschnitts 36 des Pumpenkolbens 28 ,ein radiales Spiel 77 auf. Auf diese Weise kann sich die Dichtung 50 konzentrisch zum Pumpenzylinder 44 ausrichten.

Wie bereits beschrieben, weist der Pumpenkolben 28 einen Absatz 52 auf, auf dem die Dichtung 50 sitzt. Der Absatz 52 steigt nach radial außen zur Dichtung

50 hin an. Der Absatz 52 weist eine Absatzfläche 78 auf, die eine Dichtfläche ausbildet. Die Absatzfläche 78 ist kegelförmig oder kegelig ausgebildet, d.h. die Absatzfläche 78 beschreibt einen Abschnitt einer Mantelfläche eines Kegels. Die Dichtung 50 weist einen stirnseitigen Abschnitt 80 auf, der mit dem Absatz korrespondiert und nach radial innen zum Absatz 52 hin ansteigt. Der stirnseitige Abschnitt 80 weist eine Stirnfläche 82 auf, die eine Dichtfläche ausbildet. Die Stirnfläche 82 ist kugelförmig ausgebildet, d.h. die Stirnfläche 82 beschreibt einen Abschnitt einer Kugeloberfläche (Kugelzone). Durch diese "Kugel-Kegel- Form" ergibt sich ein geschlossener Dichtlinienzug, so dass eine statische

Dichstelle 83 ausgebildet wird.

Die Abschnitte der Lauffläche 48, die für die Führungs- und Dichtungsfunktion eingesetzt werden, können einander axial überlappen, so dass es hier zu einer Überschneidung 85 kommen kann (siehe Figur 5). Dies bedeutet, dass je nach axialer Position des Pumpenkolbens 28 ein Abschnitt der Lauffläche 48 vom Führungselement 56 und (zuvor oder danach) von der Dichtlippe 66 durchlaufen werden kann.

Bei nicht dargestellten Ausführungsformen können die Abschnitte der Lauffläche 48, die für die Führungs- und Dichtungsfunktion eingesetzt werden, einen ausreichenden Abstand zwischen einander aufweisen, so dass das

Führungselement 56 und die Dichtlippe 66 beim Hin- und Herlaufen des

Pumpenkolben 28 nicht identische Abschnitte der Lauffläche 48 durchlaufen. Die Kappe 38 weist eine Mantelfläche 84 auf, an der Spiralnuten 86 ausgebildet sind (siehe Figur 6). Dabei befinden sich die Spiralnuten 86 insbesondere im erhabenen Abschnitt 58. Durch die Spiralnuten 86 kann in der Förderphase eine Rotationsströmung erzeugt werden, welche ggf. vorhandene Kavitationsblasen aus dem Bereich der Dichtlippe 66 weg fördert. Die Abdichtung beruht auf folgendem Effekt: In der Förderphase (Pumpenkolben

28 bewegt sich zum Förderraum 39 hin; in den Figuren nach "oben") baut sich an der dem Förderraum 39 zugewandten Seite der Dichtung 50 ein Förderdruck auf, der von der ersten Stirnseite 86 auf die Dichtung 50 wirkt. Dadurch erfährt die Dichtung 50 in axialer Richtung eine Kraft F (Anpresskraft), welche die Dichtung 50 auf den Absatz 52 am Pumpenkolben 28 drückt (siehe Figur 3). Damit bildet sich zwischen Absatzfläche 78 und Stirnfläche 82 eine statische Abdichtung 83 aus. Durch die auf Grund des radialen Spieles 77 und des dort herrschenden Druckes von der Innenseite auf die Dichtlippe 66 wirkende Kraft F (Pfeil 81 ) verformt sich die Dichtlippe 66 und liegt an der Lauffläche 48 an (siehe Figur 4). Auch auf den Basisabschnitt 68 wirkt eine Kraft F (Pfeil 87), die die Dichtung 50 axial zu erweitern versucht, wobei der Haltering 70 die radiale Erweiterung begrenzt. Bei geringeren Drücken und einer geringeren Kraft F kann die Dichtung 50 der Kraft F selbst hinreichend entgegen wirkden. Der Haltering 70 kann dann entfallen.

Eine alternative Ausgestaltung der Kolbenpumpe 16 ist in Figur 7 gezeigt, die weitestgehend der voranstehend beschriebenen Ausführungsform entspricht und bei der gleiche oder funktional gleiche Elemente mit identischen Bezugszeichen versehen sind. Abweichend hiervon ist bei der alternativen Ausgestaltung das Führungselement 56 zur Führung des Pumpenkolben 28 als radial hervorstehender oder erhabener Abschnitt 88 des Pumpenkolben 28 ausgebildet und wirkt mit der Lauffläche 48 zusammen. Der Abschnitt 88 ist am Pumpenkolben 28 umlaufend ausgebildet. Bei dieser Ausgestaltung dient die Kappe 38 lediglich zur axialen Sicherung der

Dichtung 50. Die Führungsfunktion übernimmt der Pumpenkolben 28 selbst, und zwar durch den Abschnitt 88.