WO1999006702A1

WO1999006702A1 - Kolbenpumpe

Info

Publication number: WO1999006702A1
Application number: PCT/DE1998/001308
Authority: WO
Inventors: Heinz Siegel; Norbert Alaze
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1997-07-30
Filing date: 1998-05-12
Publication date: 1999-02-11
Anticipated expiration: 2000-01-30
Also published as: JP2001501274A; US20010048884A1; EP0932764A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kolbenpumpe (10) für eine hydraulische, schlupfgeregelte Fahrzeugbremsanlage. Zur Abdichtung und Führung eines Kolbens (20) der Kolbenpumpe (10) in einer Laufbuchse (12) schlägt die Erfindung eine Dichtung (76) aus steifem Kunststoff vor, die eine Spreizfläche (80) mit der Form eines Innenkonus aufweist, gegen die eine Kolbenrückstellfeder (54) unmittelbar oder mittelbar über einen Spreizring (82) mit konischer Gegenfläche (84) drückt und dadurch die Dichtung (76) in dichtende Anlage gegen die Laufbuchse (12) drückt. Die Erfindung hat den Vorteil, dass kein separater Dichtring und Führungsring notwendig ist sowie geringe Reibung und nidrigen Verschleiss.

Description

Kolbenpumpe

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Kolbenpumpe nach der Gattung des Hauptanspruchs, die insbesondere zur Verwendung in einer hydraulischen Fahrzeugbremsanlage mit einer Schlupfregeleinrichtung vorgesehen ist.

Derartige Kolbenpumpen sind an sich bekannt. Sie weisen einen Kolben auf, der in einer Zylinderbohrung eines Pumpengehäuses axial verschieblich aufgenommen ist. Dabei kann in das Pumpengehäuse eine Laufbuchse eingesetzt oder der Kolben unmittelbar im Pumpengehäuse aufgenommen sein. Mittels eines Exzenter-Antriebs ist der Kolben zu einer in axialer Richtung hin- und hergehenden Hubbewegung antreibbar. Zur Abdichtung zwischen Kolben und Zylinderbohrung ist bei den bekannten Kolbenpumpen ein Dichtring aus weichem, gummiartigem Kunststoff, oftmals ein O-Ring, in eine Kolbennut oder in eine Zylinderbohrungsnut eingesetzt. Der Kolben kann unmittelbar mit seinem Umfang in der Zylinderbohrung geführt sein. Auch ist es bekannt, den Kolben mit einem Führungsring in der Zylinderbohrung zu führen, der zusammen mit dem Dichtring in die Kolbennut oder in die Zylinderbohrungsnut eingesetzt ist. Der Führungsring, der üblicherweise aus einem formstabilen Kunststoff besteht, hat den Vorteil, daß er Reibung und Verschleiß des Kolbens und der Zylinderbohrungswand vermindert. Weiterer Vorteil eines Führungsrings ist, daß der Kolben und/oder die Zylinderbohrung mit größerer Durchmessertoleranz und geringerer Oberflächengüte hergestellt werden können.

Bei der Dichtung ist es wichtig, daß eine stets ausreichende Elastizität vorhanden ist, damit die Dichtung unabhängig von Maß- und Formtoleranzen und verschleißunabhängig stets ausreichend stark gegen die Gleitfläche vorgespannt wird.

Weil mit Dichtungen, die aus einem eine ausreichende eigene Elastizität aufweisenden Werkstoff bestehen, bei hoben Drücken nur sehr kleine Spalte überbrückt werden können, sind insgesamt sehr enge Maß- und Formtoleranzen einzuhalten, wodurch der Aufwand zum Herstellen der Kolbenpumpe ziemlich hoch ist. Häufig ist auch noch ein Stützring erforderlich, der dafür sorgt, daß die Dichtung nicht in den Spalt hineingequetscht wird. Auch der Stützring erhöht den Herstellungsaufwand beträchtlich.

Die bekannten Kolbenpumpen haben den Nachteil, daß außer dem Dichtring ein zusätzlicher Stützring und/oder ein zusätzlicher Führungsring aus Kunststoff erforderlich ist. Kolbenpumpen ohne den Führungsring haben den Nachteil größerer Kolbenreibung, größeren Verschleißes, engerer Herstellungstoleranzen von Kolben- und Zylinderbohrungsdurchmesser und einer notwendigen, höheren Oberflächengüte der Kolbenumfangsfläche und der Zylinderbohrungsfläche, die üblicherweise ein Schleifen oder Höhnen dieser Flächen erforderlich macht.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Kolbenpumpe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, daß wegen dem die Dichtung gegen die Gleitfläche vorspannenden Federelement für die Dichtung auch ein relativ steifer, wenig eigene Elastizität, dafür aber besonders kleine Reibung und geringen Verschleiß aufweisender Werkstoff verwendet werden kann. Dadurch, daß für die Dichtung ein sehr steifer und relativ unelastischer Werkstoff gewählt werden kann, erhält man den Vorteil, daß auch bei hohen Drücken auch relativ große Spaltmaße zugelassen werden können. Dadurch können auch ohne Verwendung eines separaten Stützrings relativ grobe Maß- und Formtoleranzen zugelassen werden, wodurch der Herstellungsaufwand vorteilhafterweise beträchtlich sinkt. Mit der Möglichkeit zur Verwendung eines Werkstoffs mit geringer Reibung und infolgedessen geringer Kolbenreibung und geringem Verschleiß erreicht man den Vorteil eine Verbesserung der Förderleistung und Verlängerung der Gebrauchs- dauer der erfindungsgemäßen Kolbenpumpe, ohne daß ein separater Führungsring notwendig ist. Die Dichtung wird von dem Federelement in radialer Richtung gegen eine Gleitfläche elastisch vorgespannt. Je nach Ausführungsart wird die Dichtung von dem Federelement in radialer Richtung elastisch aufgeweitet und dadurch in dichtende Anlage an eine Zylinderbohrungswand gedrückt, wenn die Dichtung axial unverschieblich auf dem Kolben angebracht und zusammen mit dem Kolben in der Zylinderbohrung axial verschieblich ist, oder die Dichtung wird vom Federelement elastisch radial zusammengedrückt, so daß die Dichtung dichtend an einer Kolbenumfangsfläche anliegt, wenn sie axial unverschieblich in der Zylinderbohrung angebracht ist und sich der Kolben bei seiner Hubbewegung gegenüber der Dichtung axial verschiebt. Durch die Verwendung des Federelements, das die Dichtung in dichtende Anlage an die Gleitfläche drückt, ist es möglich, eine Dichtung aus relativ steifem Kunststoff zu verwenden, also aus einem Werkstoff, aus dem ansonsten Führungsringe hergestellt sind und der eine geringe Reibung und geringen Verschleiß aufweist. Ein relativ weicher, gummi- artiger Kunststoff, wie er üblicherweise für Dichtringe verwendet wird, eignet sich nicht als Führungsring. Ein relativ steifer Kunststoff ist an sich nicht geeignet zur Abdichtung, da er wegen fehlender oder zu geringer Elastizität, jedenfalls auf Dauer, keine ausreichende Abdichtung gewährleistet. Spätestens bei höherer Temperatur oder einem Temperaturwechsel verliert ein Führungsring aus steifem Kunststoff seine Dichtwirkung. Dieses Problem wird mit Hilfe des erfindungsgemäß eingesetzten Federelements überwunden.

Das Federelement sorgt dafür, daß die Dichtung unter allen Betriebsbedingungen ausreichend stark elastisch gegen die Gleitfläche vorgespannt wird. Dadurch erhält man den Vorteil guter Dichtheit unter allen Betriebsbedingungen, auch wenn der hydraulische Druck gering ist und auch dann, wenn die Dichtung aus einem relativ steifen Material besteht. Dadurch ist die Kolbenpumpe vorteiihafterweise auch für stark unterschiedliche Betriebsbedingungen geeignet; bei niedrigem hydraulischem Druck sorgt das Federelement für ausreichende Vorspannung der Dichtung gegen die Gleitfläche und für hohen hydraulischen Druck kann das Material der Dichtung ausreichend steif gewählt werden.

Die Unteransprüche haben vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der im Hauptanspruch angegebenen Erfindung zum Gegenstand.

Bei einer Kolbenpumpe drückt üblicherweise eine in einem Hochdruckarbeitsraum der Kolbenpumpe vorgesehene, in axialer Richtung wirkende Kolbenrückstellfeder den Kolben der Kolbenpumpe in ständige Anlage gegen einen Exzenter. Diese in axialer Richtung wirkende Kolbenrückstellfeder kann die Aufgabe des die

Dichtung in radialer Richtung beaufschlagenden Federelements übernehmen. Durch entsprechende Wahl der Neigung der Spreizfläche kann die gewünschte, in radialer Richtung wirkende Kraft sehr leicht auf die von der Kolbenrückstellfeder erzeugte, in axialer Richtung wirkende Kraft abgestimmt werden. Dadurch, daß die Kolbenrückstellfeder die Aufgabe des Federelements übernehmen kann, erhält man den Vorteil, daß insgesamt wenig Bauteile erforderlich sind. Weil sich die Kraft der Kolbenrückstellfeder üblicherweise während der gesamten Gebrauchsdauer der Kolbenpumpe nicht verändert, bleibt die die Dichtung in radialer Richtung beaufschlagende Kraft vorteilhafterweise ebenfalls konstant, unabhängig von eventuellem Verschleiß zwischen der Dichtung und der

Gleitfläche. Wie die bevorzugt ausgewählten Ausführungsbeispiele zeigen, ist zum Bereitstellen der die Dichtung gegen die Gleitfläche beaufschlagenden Kraft neben der üblicherweise sowieso vorhandenen Kolbenrücksteilfeder vorteilhafterweise kein weiteres Federelement erforderlich .

Wenn der Kolben der Kolbenpumpe ganz eingefahren ist, dann ist der Druck in dem Hochdruckarbeitsraum der Kolbenpumpe üblicherweise am höchsten, und wenn der Kolben ganz ausgefahren ist, dann ist der Druck in dem Hochdruckarbeitsraum üblicherweise am niedrigsten. Wenn der Kolben eingefahren ist, dann ist die Kraft der Kolbenrückstellfeder etwas größer als wenn der Kolben ausgefahren ist. Weil also die von der Kolbenrückstellfeder erzeugte Kraft dann am größten ist, wenn auch der Druck in dem Hochdruckarbeitsraum am größten ist, erhält man den Vorteil einer guten Dichtwirkung auch bei hohem Druck und geringeren Verschleiß bei niedrigem Druck. Bei einer Ausgestaltung der Erfindung weist die Dichtung eine zu einer Radialrichtung geneigte Spreizfläche, beispielsweise eine konische Ringfläche auf, die von einem Federelement, also beispielsweise einer Schraubendruckfeder, unmittelbar oder mittelbar mit einer in axialer Richtung wirkenden Kraft beauf- schlagt wird. Durch die radial nach außen oder innen gerichtete Neigung der Spreizfiäche wird die Axialkraft des Federelements in eine Radialkraft umgewandelt, die die Dichtung radial aufweitet oder zusammendrückt und dadurch in dichtender Anlage an der Gleitfläche, d. h. je nach Ausführung an der Zylinderbohrungswand oder dem Kolbenumfang hält (Anspruch 4). Die Neigung der Spreizfläche, die sich in radialer Richtung der Spreizfläche ändern kann, bestimmt, in welchem Verhältnis die axiale Kraft des Federelements in eine radiale, die Dichtung dichtend an die Gleitfläche andrückende Kraft umgesetzt wird, so daß durch Wahl der Neigung der Spreizfläche die auf die Dichtung ausgeübte Radialkraft gezielt beeinflußt werden kann.

Die Kolbenpumpe ist insbesondere als Pumpe in einer Bremsanlage eines Fahrzeugs vorgesehen und wird beim Steuern des Drucks in Radbremszylindern verwendet. Je nach Art der Bremsanlage werden für derartige Bremsanlagen die Kurzbezeichnungen ABS bzw. ASR bzw. FDR bzw. EHB verwendet. In der Bremsanlage dient die Pumpe beispielsweise zum Rückfördern von Bremsflüssigkeit aus einem Radbremszylinder oder aus mehreren Radbremszylindern in einen Hauptbremszylinder (ABS) und/oder zum Fördern von Bremsflüssigkeit aus einem Vorratsbehälter in einen Radbremszylinder oder in mehrere Radbremszylinder (ASR bzw. FDR bzw. EHB). Die Pumpe wird beispielsweise bei einer Bremsanlage mit einer Radschlupfregelung (ABS bzw. ASR) und/oder bei einer als Lenkhilfe dienenden Bremsanlage (FDR) und/oder bei einer elektro- hydrauiischen Bremsanlage (EHB) benötigt. Mit der Radschlupfregelung (ABS bzw. ASR) kann beispielsweise ein Blockieren der Räder des Fahrzeugs während eines Bremsvorgangs bei starkem Druck auf das Bremspedal (ABS) und/oder ein Durchdrehen der angetriebenen Räder des Fahrzeugs bei starkem Druck auf das Gaspedal (ASR) verhindert werden. Bei einer als Lenkhiife (FDR) dienenden Bremsanlage wird unabhängig von einer Betätigung des Bremspedals bzw. Gaspedals ein Bremsdruck in einem oder in mehreren Radbremszylindern aufgebaut, um beispielsweise ein Ausbrechen des Fahrzeugs aus der vom Fahrer gewünschten Spur zu verhindern. Die Pumpe kann auch bei einer elektro- hydraulischen Bremsaniage (EHB) verwendet werden, bei der die Pumpe die Bremsflüssigkeit in den Radbremszylinder bzw. in die Radbremszylinder fördert, wenn ein elektrischer Bremspedalsensor eine Betätigung des Bremspedals erfaßt oder bei der die Pumpe zum Füllen eines Speichers der Bremsanlage dient.

Zeichnung

Die Erfindung wird nachfolgend anhand bevorzugt ausgewählter, in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Die drei Figuren zeigen Achsschnitte dreier erfindungsgemäßer Kolbenpumpen.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Die in Figur 1 dargestellte, insgesamt mit 10 bezeichnete, erfindungsgemäße Kolbenpumpe weist eine Laufbuchse 12 auf, die in eine gestufte Pumpenbohrung 14 eines Hydraulikblocks eingesetzt ist, der ein Pumpengehäuse 16 bildet. Der Hydraulikblock, von dem in der Zeichnung lediglich ein die Kolbenpumpe 10 umgebendes Bruchstück dargestellt ist, ist Teil einer schlupfgeregelten, im übrigen nicht dargestellten, hydraulischen Fahrzeugbremsanlage. In ihm sind außer der Kolbenpumpe 10 weitere hydraulische Bauelemente wie Magnetventile und Hydrospeicher eingesetzt und ein Hauptbremszylinder sowie Radbremszylinder angeschlossen. Mittels des Hydraulikblocks sind die hydraulischen Bauelemente hydraulisch miteinander verschaltet.

In der Laufbuchse 12 ist ein bolzenförmiger Kolben 20 aufgenommen, der auf einer Seite ein kurzes Stück aus der Laufbuchse 12 herausragt. Das aus der Laufbuchse 12 vorstehende Ende des Kolbens 20 ist mittels eines Führungsrings 22 axial verschieblich unmittelbar in der Pumpenbohrung 14 im Pumpengehäuse 16 geführt und mit einem O-Ring 24 im Pumpengehäuse 16 abgedichtet. Zum Fluideinlaß ist der Kolben 20 mit einer axialen Sackbohrung 26 von seinem in der Laufbuchse 12 befindlichen Ende her versehen, die nahe ihres Grundes ungefähr in der Längsmitte des Kolbens 20 von Querbohrungen 28 gekreuzt wird. Ein Nenndurchmesser des Kolbens 20 entspricht einem Innendurchmesser der Laufbuchse 12, wobei eine Spielpassung zwischen Kolben 20 und Laufbuchse 12 besteht, d. h. der Kolben 20 weist in bezug auf die Laufbuchse 12 ein Untermaß auf, das die Axialverschiebbarkeit des Kolbens 20 gewährleistet. Durch das Untermaß des Kolbens 20 entsteht ein umlaufender Spalt zwischen dem Kolben 20 und der Laufbuchse 12. Damit auch bei ungünstigen Maß- und Formtoleranzen der Kolben 20 die Laufbuchse 12 nicht berührt, muß der Spalt ausreichend groß dimensioniert sein. Sackbohrung 26 und Querbohrungen 28 kommunizieren durch eine breite Nut 30 im Umfang des Kolbens 20 und Radialbohrungen 32 in der Laufbuchse 12 mit einer Einlaßbohrung 34, die radial zur Kolbenpumpe im Pumpengehäuse 16 angebracht ist und in die Pumpenbohrung 14 mündet, in die die Laufbuchse 12 eingesetzt ist.

Als Einlaßventil 36 weist die erfindungsgemäße Kolbenpumpe 10 ein federbelastetes Rückschlagventil auf, welches an dem in der Laufbuchse 12 befindlichen Ende des Kolbens 20 angebracht ist. Eine Mündung der Sackbohrung 26 ist als konischer Ventilsitz 38 ausgebildet, gegen den eine Ventilkugel 40 als Ventilschließkörper von einer Schraubendruckfeder als

Ventilschließfeder 42 gedrückt wird. Die Ventilschließfeder 42 stützt sich gegen einen Boden eines topfförmigen Ventilkäfigs 44 ab, der als Tiefziehteil aus Blech hergestellt ist und Durchlässe 46 aufweist. An seiner offenen Seite weist der Ventilkäfig 44 eine umlaufende Ringstufe 48 auf, mit der er an der in der Laufbuchse 12 befindlichen Stirnseite des Kolbens 20 anliegt. Ein nach innen umgeformter, freier Rand 50 des Ventilkäfigs 44 greift nach Art einer Klipp- Verbindung in eine in den Kolben 20 eingestochene Nut ein, wodurch der Ventilkäfig 44 am Kolben 20 befestigt ist. Ventilkugel 40 und Ventilschließfeder 42 sind im Ventilkäfig 44 aufgenommen.

Zum Antrieb des Kolbens 20 zu einer in axialer Richtung hin- und hergehenden Bewegung weist die erfindungsgemäße Kolbenpumpe 10 einen elektromotorisch rotierend antreibbaren Exzenter 52 auf, gegen dessen Umfang der Kolben 20 von einer Kolbenrückstellfeder 54 gedrückt wird, die als Schraubendruckfeder ausgebildet ist und in der Laufbuchse 12 angeordnet ist und sich am Laufbuchsenboden 18 abstützt.

Auf den Laufbuchsenboden 18 ist ein zylindrisches Verschlußelement 56 aufgesetzt und mit einem Bördel 58 mit der Laufbuchse 12 verbunden. Durch die Verstemmung 59 des Pumpengehäuses 16 verschließt das Verschlußelement 56 die Pumpenbohrung 14 druckdicht und fixiert die Laufbuchse 12 im Pumpengehäuse 16. Im Verschlußelement 56 ist ein Auslaßventil 60 in Form eines federbelasteten Rückschlagventils untergebracht: Das Verschlußelement 56 weist eine koaxiale Sackbohrung 62 auf, in die eine Schraubendruckfeder als Ventilschließfeder 64 und eine Ventilkugel 66 als Ventilschließfeder eingesetzt sind. Die Ventilkugel 66 wirkt zusammen mit einem konischen Ventilsitz 68, welcher an einer Mündung einer Mittelbohrung 70 angebracht ist, die den Laufbuchsenboden 18 axial durchsetzt. Der Ventilsitz 68 ist durch Prägen geformt und verfestigt. Ein Auslaß des Fluids erfolgt durch Radialkanäle 72 zwischen dem Laufbuchsenboden 18 und dem Verschlußelement 56 in eine Auslaßbohrung 74 im Pumpengehäuse 16.

Das freie Volumen im Bereich der Nut 30 und der Radialbohrung 32 dient als Niederdruckraum 75 der Kolbenpumpe 10. Zwischen dem Einlaßventil 36 und dem Auslaßventil 60 befindet sich ein Hochdruckarbeitsraum 77 der Kolbenpumpe 10. Entsprechend den Aus- und Einfahrbewegungen des Kolbens 20 vergrößert bzw. verkleinert sich das Volumen des Hochdruckarbeitsraums 77. Zum Abdichten des Hochdruckarbeitsraums 77 gegenüber dem Niederdruckraum

75 weist der Kolben 20 eine ringförmige, umlaufende Dichtung 76 auf, die an einer Ringstufe 78, an der sich der Kolben 20 zu seinem in der Laufbuchse 12 befindlichen Ende hin verjüngt, auf das in der Laufbuchse 12 befindliche Ende des Kolbens 20 aufgesetzt ist. Die Dichtung 76 besteht aus relativ steifem Kunststoff, beispielsweise aus PTFE (Polytetraflourethylen), der einen geringen Reibungskoeffizienten aufweist. Die Dichtung 76 dient auch zur Führung des Kolbens 20 in der Laufbuchse 12. Beim ausgewählten Ausführungsbeispiel kann die Dichtung

76 deshalb auch als Dicht- und Führungsring bezeichnet werden. Weil die Dichtung 76 aus relativ steifem, formstabilem Kunststoff hergestellt werden kann, kann sie auch einen relativ großen Spalt zwischen dem Kolben 20 und der Laufbuchse 12 überbrücken. Dadurch ist auch bei hohen Drücken eine gute Dichtheit und Dauerbaltbarkeit gewährleistet. Um bei hohen Drücken ein

Hineindrücken der Dichtung in den Spalt zu verhindern, wurde bisher häufig ein Stützring vorgesehen. Ein derartiger Stützring ist bei der hier vorgeschlagenen Kolbenpumpe 10 nicht erforderlich . Die beispielhaft dargestellte Dichtung 76 hat einen nahezu rechteckförmigen Ringquerschnitt, wobei eine dem Laufbuchsenboden 18 zugewandte Stirnfläche als Spreizfläche 80 konisch ist, oder genauer ausgedrückt einen Innenkonus bildet, d. h. gedachte senkrecht zur Spreizfläche 80 stehende Geraden verlaufen schräg nach innen. Die Kolbenrückstellfeder 54 drückt über einen zwischen ihr und der Dichtung 76 eingelegten Ring 82 in axialer Richtung gegen die Dichtung 76 und über die Ringstufe 78 des Kolbens 20 den Kolben 20 in Anlage an den Umfang des Exzenters 52. Der Ring 82 dient als Spreizring. Der Ring 82 ist als konische Lochscheibe mit demselben Konuswinkel wie die Spreizfläche 80 ausgebildet. Eine an der Spreizfläche 80 der Dichtung 76 anliegende Stirnseite des Rings 82 bildet eine Gegenfläche 84 zur Spreizfläche 80. Über den Ring 82 mit der konischen Gegenfläche 84, die an der konischen Spreizfläche 80 der Dichtung 76 anliegt, drückt die Kolbenrückstellfeder 54 die Dichtung 76 radial auseinander in dichtende Anlage an die Laufbuchse 12. Beim bevorzugt ausgewählten Ausführungsbeispiel dient der Innenumfang der Laufbuchse 12 als Gleitfläche 85. Bei den Hubbewegungen des Kolbens 20 gleitet die Dichtung 76 auf der Gleitfläche 85. Ein Neigungswinkel der Gegenfläche 84 und der Spreizfläche 80 zu einer Radialrichtung bestimmt zusammen mit der Reibung zwischen dem Ring 82 und der Dichtung 76 die Andruckkraft der Dichtung 76 an die Laufbuchse 12 im Verhältnis zur Federkraft der Kolbenrückstellfeder 54. Auch die Steifigkeit der Dichtung 76, wobei diese Steifigkeit von der Materialsteifigkeit und von der Querschnittsfläche der Dichtung 76 abhängt, beeinflußt die Kraft, mit der die Dichtung 76 gegen die Gleitfläche 85 gedrückt wird. Um auch bei Verwendung eines steifen, verschleißarmen Materials für die Dichtung 76 eine ausreichend große, die Dichtung 76 gegen die Gleitfläche 85 drückende

Radialkraft zu erhalten, kann die Spreizfläche 80 gegenüber der Radialrichtung entsprechend stärker geneigt sein. Die Kolbenrückstellfeder 54 bildet zugleich ein Federelement, das die Dichtung 76 radial aufweitet und dadurch die Abdichtung zur^" Laufbuchse 12 hin sicherstellt. Zum Kolben 20 dichtet die Dichtung 76 durch Anlage an der Ringstufe 78 des Kolbens 20 ab.

Die Gegenfläche 84 und die Spreizfläche 80 müssen nicht die selbe Neigung zur Radialrichtung haben, insbesondere können Gegenfläche und/oder Spreizfläche beispielsweise auch ballig oder hohlrund sein. Der als Spreizring dienende Ring 82 kann beispielsweise auch mit kreisrundem oder halbkreisförmigen Ring- querschnitt Verwendung finden (nicht dargestellt). Auch kann die Kolbenrückstellfeder 54 unmittelbar ohne Zwischenlage eines Rings gegen die Spreizfläche 80 der Dichtung 76 drücken.

Bei dem in Figur 2 dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung findet eine ebensolche Dichtung 76 wie bei der in Figur 1 dargestellten Kolbenpumpe 10 Verwendung. Die konische Spreizfläche 80 der Dichtung 76 ist jedoch der Ringstufe 78 des Kolbens 20 zugewandt, die konisch als Gegenfläche 88 für die Spreizfläche 80 ausgebildet ist. Über den zwischengelegten Ring 82 drückt die Kolbenrückstellfeder 54 die ringförmig umlaufende Dichtung 76 gegen die geneigte Gegenfläche 88, wodurch die Dichtung 76 radial auseinander in dichtende Anlage gegen die an der Laufbuchse 12 vorgesehene Gleitfläche 85 gedrückt wird. Der Ring 82 sorgt dafür, daß die Dichtung 76 nicht durch die Kolbenrückstellfeder 54 beschädigt wird. Weil für die Dichtung 76 ein ziemlich steifes Material verwendet werden kann, kann gegebenenfalls auch auf den Ring 82 verzichtet werden, ohne daß die direkte Anlage der Kolbenrückstellfeder 54 an der Dichtung 76 zu einer Beschädigung der Dichtung 76 führt.

Im übrigen stimmt die in Figur 2 dargestellte Kolbenpumpe 10 mit der in Figur 1 dargestellten Kolbenpumpe 10 überein. Zur Vermeidung von Wiederholungen wird auf die entsprechenden Ausführungen zu Figur 1 verwiesen. Gleiche Bauteile sind mit den selben Bezugszahlen versehen.

Beim ersten Ausführungsbeispiel (Fig. 1) ist die dem Ring 82 bzw. der Kolbenrückstellfeder 54 zugewandte Stirnseite der Dichtung 76 gegenüber der Radialrichtung konisch geneigt. Beim zweiten Ausführungsbeispiel (Fig. 2) ist die der Kolbenrückstellfeder 54 abgewandte Stirnseite der Dichtung 76 zusammen mit der Ringstufe 78 des Kolbens 20 gegenüber der Radialrichtung konisch geneigt. Die Kolbenpumpe 10 kann auch so abgewandelt sein, daß sowohl die dem Ring 82 bzw. der Kolbenrückstellfeder 54 zugewandte Stirnseite der Dichtung 76 als auch die der Ringstufe 78 zugewandte Stirnseite der Dichtung 76 konisch geneigt sind. In diesem Fall verläuft die Neigungsrichtung der dem Ring 82 bzw. der Kolbenrückstellfeder 54 zugewandten Stirnseite wie in der Figur 1 dargestellt, und die Neigungsrichtung der der Ringstufe 78 zugewandten Stirnseite der Dichtung 76 ist wie in der Figur 2 dargestellt geneigt. In diesem Fall dienen beide Stirnseiten der Dichtung 76 als Spreizfläche, wodurch die Neigung der beiden Spreizflächen gegenüber der Radialrichtung ziemlich klein sein kann. Dadurch ist auch bei kleiner Neigung der beiden Stirnseiten der Dichtung 76 eine relativ starke Beaufschlagung der Dichtung 76 gegen die Gleitfläche 85 erreichbar.

Bei den in den Figuren 1 und 2 dargestellten Ausfuhrungsbeispielen besteht der Kolben 20 im wesentlichen aus Metall, und die Dichtung 76, die auch als Führung des Kolbens 20 in der Laufbuchse 12 bzw. direkt im Pumpengehäuse 16 dienen kann, ist als separates Bauteil auf den Kolben 20 aufgesteckt. Es ist aber auch möglich, den Kolben 20 teilweise oder ganz aus Kunststoff herzustellen, und es ist ferner möglich, die Dichtung 76 an den Kolben 20 bzw. an den aus Kunststoff bestehenden Teil des Kolbens 20 einstückig anzuformen. Die Figur 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem der Kolben 20 im wesentlichen aus einem ersten Kolbenteil 20a und einem zweiten Kolbenteil 20b besteht. Eine gegebenenfalls zwischen den beiden Kolbenteilen 20a, 20b aufgetragene Dichtmasse (nicht dargestellt) sorgt für eine gute Abdichtung zwischen diesen beiden Teilen. Das dem Exzenter 52 zugewandte erste Kolbenteil 20a besteht aus Metall, und das in der Laufbuchse 12 aufgenommene zweite Pumpenteil 20b besteht aus Kunststoff, vorzugsweise aus einem steifen, formstabilen Kunststoff. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Dichtung 76 einstückig an das Kolbenteil 20b des Kolbens 20 angeformt. Die der Kolbenrückstellfeder 54 bzw. dem Ring 82 zugewandte Stirnseite der Dichtung 76 ist konisch bzw. kegelförmig geneigt. An dieser Stirnseite befindet sich die Spreizfläche 80. Wie die Figur 3 zeigt, ist die Neigung der an die Spreizfläche 80 der Dichtung 76 anliegende Fläche des Rings 82 der Neigung der Spreizfläche 80 angepaßt. Die Kolbenrückstellfeder 54 wirkt in axialer Richtung auf den Kolben 20, wobei durch die Neigung der Spreizfläch e 80 die in axialer Richtung auf den Kolben 20 wirkende Kraft der Kolbenrückstellfeder 54 eine in radialer Richtung nach außen auf die Dichtung 76 wirkende Kraftkomponente hervorruft. Bei dem in der Figur 3 dargestellten Ausführungsbeispiel wird von dem Kolbenteil 20b im wesentlichen nur der unmittelbar von der Kolbenrückstellfeder 54 beaufschlagte Bereich in radialer Richtung nach außen gegen die Gleitfläche 85 beaufschlagt, so daß dieser Bereich des Kolbens 20 die Funktion der Dichtung 76 in hervorragender Weise übernimmt, selbst dann, wenn der Kolben 20 bzw. das Kolbenteil 20b aus einem ziemlich steifen, wenig eigene Elastizität aufweisenden Material besteht. Dadurch , daß der dem Hochdruck- arbeitsraum 77 zugewandte Bereich des Kolbens 20 in radialer Richtung elastisch nach außen gegen die Gleitfläche 85 vorgespannt wird, ergibt sich eine hervorragende Abdichtung des Hochdruckarbeitsraums 77 gegenüber dem Niederdruckraum 75. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel hat man den Vorteil, daß für die Abdichtung zwischen dem Hochdruckarbeitsraum 77 und dem Niederdruckraum 75 und für die Führung des Kolbens 20 innerhalb der Laufbuchse 12 bzw. innerhalb des Pumpengehäuses 16 keine zwei separaten Bauteile erforderlich sind. Auch hier ist auch bei hohen Drücken kein separater die Dichtung 76 schützender Stützring erforderlich.

Bei den in der Zeichnung dargestellten, erfindungsgemäßen Kolbenpumpen 10 kann das aus der Laufbuchse 12 vorstehende Ende des Kolbens 20 in der selben Weise mit einer nicht dargestellten Dichtung aus Kunststoff, die von einem Federeiement in dichtender Anlage an der Gleitfläche gehalten wird, anstelle mit separatem Dichtring 24 und Führungsring 22 abgedichtet und geführt sein, wie das in der Laufbuchse 12 befindliche Ende des Kolbens 20 (nicht dargestellt). Diese nicht dargestellte Ausführungsvariante hat eine dem Pumpengehäuse 16 fest zugeordnete Dichtung, die von dem Federelement in radialer Richtung gegen die an einem Außenumfang des Kolbens vorgesehene Gleitfläche beaufschlagt wird.

Claims

Patentansprüche

1. Kolbenpumpe, mit einem zu einer hin- und hergehenden Hubbewegung antreibbaren Kolben, der in einer Zylinderbohrung axial verschieblich geführt ist, und mit einer Dichtung, die an einer Gleitfläche abdichtet, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung (76) von einem Federelement (54) radial gegen die Gleitfläche beaufschlagt wird.

2. Kolbenpumpe nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenpumpe (10) eine Kolbenrückstellfeder (54) aufweist, die zugleich das Federelement bildet.

3. Kolbenpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung (76) zur Führung des Kolbens (20) dient.

4. Kolbenpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung (76) eine Spreizfläche (80) mit einer Neigung zu einer Radialrichtung aufweist, und daß das Federelement (54) die Spreizfläche (80) in axialer Richtung beaufschlagt, so daß die Dichtung (76) in radialer Richtung beaufschlagt wird.

5. Kolbenpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenpumpe (10) eine Gegenfläche (84, 88) zur Spreizfläche (80) der

Dichtung (76) aufweist, wobei die Gegenfläche (84, 88) der Spreizfläche (80) zugewandt ist und eine der Neigung der Spreizfläche (80) entgegengesetzt orientierte Neigung zu einer Radialrichtung aufweist, und daß die Dichtung (76) mit ihrer Spreizfiäche (80) vom Federelement (54) gegen die Gegenfläche (82, 84) gedrückt wird, so daß die Dichtung (76) in radialer Richtung beaufschlagt wird.

6. Kolbenpumpe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenfläche (84) an einem Ring (82) ausgebildet ist.

7. Kolbenpumpe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenfläche (88) am Kolben (20) ausgebildet ist.

8. Kolbenpumpe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenfläche (88) in der Zylinderbohrung des Pumpengehäuses (16) ausgebildet ist.

9. Kolbenpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung (76) ein Kunststoffring ist.

10. Kolbenpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung (76) einstückig an den Kolben (20) angeformt ist.

11. Kolbenpumpe nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung (76) aus PTFE (Polytetrafiourethylen) besteht.