DE102021202371A1 - Piston pump, in particular high-pressure fuel pump for an internal combustion engine - Google Patents

Piston pump, in particular high-pressure fuel pump for an internal combustion engine Download PDF

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Wolfgang Bueser
Matthias Riedle
Kathrin Gerhard
Markus Goeke
Dominik Naake
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Abstract

Eine Kolbenpumpe, insbesondere Kraftstoff-Hochdruckpumpe für eine Brennkraftmaschine umfasst ein Pumpengehäuse, einen Pumpenkolben (14), einen zumindest vom Pumpengehäuse und dem Pumpenkolben (14) begrenzten Förderraum, und eine ringförmige Dichtung (26), die bereichsweise zwischen dem Pumpengehäuse und dem Pumpenkolben (14) so angeordnet ist, dass sie von dem aus dem Förderraum wirkenden Druck wenigstens bereichsweise gegen den Pumpenkolben (14) beaufschlagt wird, wobei die Dichtung (26) in einem ersten axialen Bereich (64), der dem Förderraum zugewandt ist, eine höhere radiale Steifigkeit aufweist als in einem zweiten axialen Bereich (66), der von dem Förderraum abgewandt ist. Es wird vorgeschlagen, dass eine axiale Erstreckung des ersten axialen Bereichs (64) größer ist als eine axiale Erstreckung des zweiten axialen Bereichs (66).

Figure DE102021202371A1_0000
A piston pump, in particular a high-pressure fuel pump for an internal combustion engine, comprises a pump housing, a pump piston (14), a pumping chamber delimited at least by the pump housing and the pump piston (14), and an annular seal (26) which is located between the pump housing and the pump piston ( 14) is arranged in such a way that it is acted upon at least in some areas by the pressure acting from the pumping chamber against the pump piston (14), the seal (26) in a first axial area (64), which faces the pumping chamber, having a higher radial Has rigidity than in a second axial region (66) which faces away from the pumping chamber. It is proposed that an axial extent of the first axial region (64) is greater than an axial extent of the second axial region (66).
Figure DE102021202371A1_0000

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung betrifft eine Kolbenpumpe, insbesondere eine Kraftstoff-Hochdruckpumpe für eine Brennkraftmaschine, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a piston pump, in particular a high-pressure fuel pump for an internal combustion engine, according to the preamble of claim 1.

Die DE 10 2017 212 498 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 beaufschlagt wird. Er wird somit quasi durch den vom Förderraum her wirkenden Druck „aktiviert“.the DE 10 2017 212 498 A1 discloses a piston pump that can be used, for example, in internal combustion engines with gasoline direct injection. Such piston pumps have a seal between the pump housing and the pump piston. A sealing ring, which is stationary relative to the pump housing and is made of a plastic material, is used as the seal. The sealing ring is arranged between the pump housing and the pump piston in such a way that it is acted upon at least in some areas radially inwards against the pump piston by the pressure acting from the pumping chamber. It is thus "activated" as it were by the pressure acting from the pumping chamber.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of Invention

Das der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Problem wird durch eine Kolbenpumpe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in Unteransprüchen angegeben.The problem on which the present invention is based is solved by a piston pump having the features of claim 1 . Advantageous developments are specified in the dependent claims.

Die erfindungsgemäße Kolbenpumpe hat eine erhöhte Lebensdauer und Zuverlässigkeit, ohne dass die Effizienz, also der Liefergrad der Kolbenpumpe negativ beeinflusst wird. Dies wird dadurch erreicht, dass die Reibleistung zwischen der ringförmigen Dichtung und dem Pumpenkolben vergleichsweise gering ist, indem die Kontaktlänge zwischen der ringförmigen Dichtung und dem Pumpenkolben durch die designbedingte Steifigkeitsänderung begrenzt bzw. reduziert wird. Im Betrieb erhitzt sich die ringförmige Dichtung aufgrund der verringerten Reibleistung nur wenig, wodurch sich auch die Steifigkeit der ringförmigen Dichtung nur wenig ändert und die Lebensdauer der Dichtung erhöht wird. Durch die Minderung der Steifigkeit in jenem Bereich, in dem die Dichtung durch den aus dem Förderraum wirkenden Druck nach radial innen beaufschlagt wird, wird dort ein schnelleres Anliegen, dh. eine schnellere „Aktivierung“ der Dichtung erreicht. Dies bedeutet, dass vergleichsweise große radiale Tolerenzen, die bisher funktionstechnisch nicht oder nur schlecht nutzbar waren, überhaupt erst möglich gemacht werden. Folglich wird über alle Fertigungstolerenzen hinweg durch die erfindungsgemäße Maßnahme eine deutliche Liefergradverbessserung der Kolbenpumpe erreicht.The piston pump according to the invention has an increased service life and reliability without the efficiency, ie the delivery rate, of the piston pump being adversely affected. This is achieved in that the friction loss between the ring-shaped seal and the pump piston is comparatively low, in that the contact length between the ring-shaped seal and the pump piston is limited or reduced by the design-related change in rigidity. During operation, the ring-shaped seal heats up only slightly due to the reduced friction, which means that the rigidity of the ring-shaped seal changes only slightly and the service life of the seal is increased. Due to the reduction in rigidity in that area in which the seal is acted upon by the pressure acting from the conveying chamber radially inwards, there is a faster concern, ie. faster "activation" of the seal is achieved. This means that comparatively large radial tolerances, which previously could not be used functionally or only with difficulty, are made possible in the first place. Consequently, a significant improvement in the delivery rate of the piston pump is achieved over and above all production tolerances by the measure according to the invention.

Konkret wird dies erreicht durch eine Kolbenpumpe, insbesondere eine Kraftstoff-Hochdruckpumpe für eine Brennkraftmaschine. Eine solche Brennkraftmaschine kann beispielsweise in einem Kraftfahrzeug eingesetzt werden. Die Kraftstoff-Hochdruckpumpe kann zu einem Kraftstoffsystem gehören, welches den Kraftstoff auf einen hohen Druck verdichtet und direkt in Brennräume der Brennkraftmaschine einspritzt. Zu der Kolbenpumpe gehören ein Pumpengehäuse, welches beispielsweise ein insgesamt zylindrisches Teil sein kann, sowie ein in dem Pumpengehäuse in einer dort vorhandenen Aufnahmeöffnung aufgenommener Pumpenkolben, der beispielsweise als Stufenkolben ausgebildet sein kann, und der von einem Antrieb in eine Hin- und Herbewegung versetzt werden kann. Von dem Pumpengehäuse und dem Pumpenkolben wird ein Förderraum begrenzt, in den bei einem Saughub Fluid angesaugt und bei einem Förderhub das Fluid im Förderraum auf einen hohen Druck komprimiert und über ein Auslassventil ausgestoßen wird.Specifically, this is achieved by a piston pump, in particular a high-pressure fuel pump for an internal combustion engine. Such an internal combustion engine can be used in a motor vehicle, for example. The high-pressure fuel pump can be part of a fuel system, which compresses the fuel to a high pressure and injects it directly into the combustion chambers of the internal combustion engine. The piston pump includes a pump housing, which can for example be an overall cylindrical part, as well as a pump piston which is accommodated in the pump housing in a receiving opening present there and which can be designed as a stepped piston, for example, and which is set in a reciprocating motion by a drive can. A pumping chamber is delimited by the pump housing and the pump piston, into which fluid is sucked during a suction stroke and during a pumping stroke the fluid in the pumping chamber is compressed to a high pressure and discharged via an outlet valve.

Zwischen der Aufnahmeöffnung des Pumpengehäuses und dem Pumpenkolben ist eine ringförmige Dichtung so angeordnet, die von dem bei einem Förderhub vom Förderraum her wirkenden Druck wenigstens bereichsweise nach radial innen gegen den Pumpenkolben beaufschlagt wird. Die gewünschte maximale Dichtwirkung der Dichtung wird also erst durch den von radial außen nach radial innen auf die Dichtung wirkenden hohen Druck bewirkt. Die ringförmige Dichtung weist in einem ersten axialen Bereich, der dem Förderraum zugewandt ist, eine höhere radiale Steifigkeit auf als in einem zweiten axialen Bereich, der von dem Förderraum abgewandt ist. Dabei ist eine axiale Erstreckung des ersten axialen Bereichs, der die höhere radiale Steifigkeit aufweist, größer ist als eine axiale Erstreckung des zweiten axialen Bereichs, der folglich eine geringere radiale Steifigkeit aufweist. Wirkt der hohe Druck vom Förderraum her von radial außen auf die ringförmige Dichtung, wird somit der längere erste axiale Bereich weniger stark nach radial innen gedrückt als der kürzere zweite axiale Bereich. Die für die hydraulische Dichtung besonders wirksame Kontaktlänge bzw. Reiblänge wird somit im Wesentlichen auf den zweiten axialen Bereich beschränkt. Gleichwohl wird auch in dem ersten axialen Bereich in dem radialen Spalt zwischen der Innenseite der Dichtung und der Außenseite des Pumpenkolbens bereits ein Druckabfall und damit eine gewisse Dichtleistung erzeugt. Eine möglichst geringe Spaltmaß kann beispielsweise durch Honen der Innenseite der Dichtung eingestellt werden.An annular seal is arranged between the receiving opening of the pump housing and the pump piston in such a way that the pressure acting from the delivery chamber during a delivery stroke acts at least in some areas radially inwards against the pump piston. The desired maximum sealing effect of the seal is therefore only brought about by the high pressure acting on the seal from radially outside to radially inside. The ring-shaped seal has a higher radial rigidity in a first axial area, which faces the pumping space, than in a second axial area, which faces away from the pumping space. In this case, an axial extension of the first axial area, which has the higher radial rigidity, is greater than an axial extension of the second axial area, which consequently has a lower radial rigidity. If the high pressure from the conveying chamber acts on the ring-shaped seal from radially outside, the longer, first axial area is thus pressed less strongly radially inward than the shorter, second axial area. The contact length or friction length that is particularly effective for the hydraulic seal is thus essentially limited to the second axial region. Nevertheless, in the first axial area in the radial gap between the inside of the seal and the outside of the pump piston, a pressure drop and thus a certain sealing performance is already generated. A gap dimension that is as small as possible can be set, for example, by honing the inside of the seal.

In einer sehr konkreten Ausführung könnte bei einem Systemdruck von ca. 50 MPa ein radialer Steifigkeitsunterschied für hier übliche Kunststoffe von min 5-8, besser größer als 10 optimal zu sein. Für einen Ringquerschnitt gibt es einen wenigstens in etwa linearen Zusammenhang, also zwischen den beiden axialen Bereichen ein Verhältnis der Wandstärken von mind. 5-8, besser mindestens 10. Theorethisch könnte die Dichtung im ersten axialem Bereich um diesen Faktor dicker sein. Bei einer Verwendung von festeren bzw. steiferen Werkstoffen, beispielsweise Stahl, kann der oben angegebene Faktor entsprechend kleiner sein, beispielsweise im Bereich von 3-5, mindestens jedoch 2.In a very specific embodiment, with a system pressure of approx. 50 MPa, a radial stiffness difference of at least 5-8, preferably greater than 10, could be optimal for the usual plastics here. For a ring cross-section there is at least one in an approximately linear relationship, i.e. between the two axial areas a ratio of the wall thicknesses of at least 5-8, preferably at least 10. Theoretically, the seal could be thicker by this factor in the first axial area. If stronger or stiffer materials are used, such as steel, the factor specified above can be correspondingly smaller, for example in the range of 3-5, but at least 2.

Bei einer Weiterbildung wird vorgeschlagen, dass die axiale Erstreckung des ersten axialen Bereichs mindestens das Zweifache der axialen Erstreckung des zweiten Bereichs beträgt. Ein Längenverhältnis von mindestens 2, vorzugsweise im Bereich von ungefähr 2 bis 3, sorgt für eine optimale Stabilität der Dichtung, einen ausreichenden Druckabfall im ersten axialen Bereich, und die gewünschte kurze Kontaktlänge im zweiten axialen Bereich.In a development it is proposed that the axial extension of the first axial area is at least twice the axial extension of the second area. An aspect ratio of at least 2, preferably in the range of about 2 to 3, provides optimal seal stability, sufficient pressure drop in the first axial region, and the desired short contact length in the second axial region.

Bei einer Weiterbildung wird vorgeschlagen, dass die Änderung der radialen Steifigkeit vom ersten axialen Bereich zum zweiten axialen Bereich wenigstens im Wesentlichen stufenförmig ist. Auf diese Weise wird eine klare funktionale Trennung geschaffen und die Kontaktlänge im zweiten axialen Bereich auch wirklich auf den gewünschten geringen Wert begrenzt. Grundsätzlich denkbar ist aber auch eine stetige oder halbstetige Änderung.In a further development it is proposed that the change in the radial rigidity from the first axial area to the second axial area is at least essentially stepped. In this way, a clear functional separation is created and the contact length in the second axial area is really limited to the desired small value. In principle, however, a continuous or semi-continuous change is also conceivable.

Bei einer Weiterbildung wird vorgeschlagen, dass der erste axiale Bereich einen ersten axialen Teilbereich und einen zweiten axialen Teilbereich aufweist, wobei der erste axiale Teilbereich dem Förderraum zugewandt ist und eine höhere radiale Steifigkeit aufweist als der zweite axiale Teilbereich, der von dem Förderraum abgewandt ist. Dies gestattet es einerseits, die gerade erwähnte klare funktionale Trennung zwischen dem ersten axialen Bereich und dem zweiten axialen Bereich zu schaffen, gleichzeitig aber hilft diese Ausgestaltung, Spannungsspitzen innerhalb der Dichtung zu verringern bzw. zu vermeiden.In a further development, it is proposed that the first axial area has a first axial partial area and a second axial partial area, with the first axial partial area facing the pumping chamber and having a higher radial rigidity than the second axial partial area, which faces away from the pumping chamber. On the one hand, this makes it possible to create the clear functional separation just mentioned between the first axial area and the second axial area, but at the same time this configuration helps to reduce or avoid stress peaks within the seal.

Bei einer Weiterbildung wird vorgeschlagen, dass sich eine Materialeigenschaft in dem ersten axialen Bereich von einer Materialeigenschaft in dem zweiten axialen Bereich derart unterscheidet, dass hierdurch die radiale Steifigkeit in dem ersten axialen Bereich größer ist als in dem zweiten axialen Bereich. Die höhere radiale Steifigkeit bedeutet, dass sich das Material unter Krafteinwirkung zumindest in radialer Richtung weniger stark verformt, also einen insgesamt wirksamen höheren Elastizitätsmodul aufweist. Sonst notwendige strukturelle Maßnahmen, beispielsweise das Anbringen von Rippen, können somit entfallen oder zumindest weniger ausgeprägt ausfallen.In a further development it is proposed that a material property in the first axial area differs from a material property in the second axial area in such a way that the radial rigidity in the first axial area is greater than in the second axial area. The higher radial rigidity means that the material deforms less severely under the action of force, at least in the radial direction, i.e. it has an overall higher effective modulus of elasticity. Structural measures that would otherwise be necessary, such as the attachment of ribs, can thus be omitted or at least be less pronounced.

Bei einer Weiterbildung wird vorgeschlagen, dass die Dichtung ein Faser-Kunststoffmaterial umfasst und dass die Fasern in dem ersten axialen Bereich eine andere Orientierung aufweisen als in dem zweiten axialen Bereich, derart, dass hierdurch die radiale Steifigkeit in dem ersten axialen Bereich größer ist als in dem zweiten axialen Bereich. Dies ist eine einfache Möglichkeit zur Realisierung unterschiedlicher Materialeigenschaften. Hierdruch könnte der weiter oben angegebene konkrete Faktor 10 deutlich kleiner ausfallen, ggf. sogar halbiert werden. Beispielsweise kann das Material ein glasfasergefüllter Kunststoff sein. Als Kunststoff kommt eventuell auch PTFE infrage.In a further development, it is proposed that the seal comprises a fiber-plastic material and that the fibers in the first axial area have a different orientation than in the second axial area, such that the radial rigidity in the first axial area is greater than in the second axial region. This is a simple way of realizing different material properties. As a result, the concrete factor 10 given above could be significantly smaller, possibly even halved. For example, the material can be a glass fiber-filled plastic. PTFE may also be considered as a plastic.

Bei einer Weiterbildung wird vorgeschlagen, dass die Dichtung ein Mehrkomponententeil ist mit mindestens einer ersten Komponente und einer zweiten Komponente, und dass die erste Komponente nur in dem ersten axialen Bereich angeordnet ist und eine gegenüber der zweiten Komponente erhöhte radiale Steifigkeit aufweist. Auch dies ist eine einfache Möglichkeit zur Realisierung einer höheren radialen Steifigkeit im ersten axialen Bereich als im zweiten axialen Bereich.In a development it is proposed that the seal is a multi-component part with at least a first component and a second component, and that the first component is only arranged in the first axial area and has increased radial rigidity compared to the second component. This is also a simple way of realizing a higher radial rigidity in the first axial area than in the second axial area.

Bei einer Weiterbildung hierzu wird vorgeschlagen, dass die erste Komponente einen Ring aus einem Material umfasst, dessen Steifigkeit größer ist als die Steifigkeit des Materials der zweiten Komponente, insbesondere, dass das Material der ersten Komponente Metall und das der zweiten Komponente Kunststoff umfasst. Dies ist eine Konkretisierung einer einfachen Möglichkeit zur Realisierung einer höheren radialen Steifigkeit im ersten axialen Bereich als im zweiten axialen Bereich.In a development of this, it is proposed that the first component comprises a ring made of a material whose rigidity is greater than the rigidity of the material of the second component, in particular that the material of the first component comprises metal and that of the second component comprises plastic. This is a specification of a simple possibility for realizing a higher radial rigidity in the first axial area than in the second axial area.

Bei einer Weiterbildung hierzu wird vorgeschlagen, dass der Ring einen dem Förderraum zugewandten ersten axialen Abschnitt und einen von dem Förderraum abgewandten zweiten axialen Abschnitt aufweist, und dass der erste axiale Abschnitt des Rings eine höhere radiale Steifigkeit aufweist als der zweite axiale Abschnitt. Dies gestattet es einerseits, die oben erwähnte klare funktionale Trennung zwischen dem ersten axialen Bereich und dem zweiten axialen Bereich zu schaffen, gleichzeitig aber hilft diese Ausgestaltung, Spannungsspitzen innerhalb der Dichtung zu verringern bzw. zu vermeiden.In a development of this, it is proposed that the ring has a first axial section facing the pumping chamber and a second axial section facing away from the pumping chamber, and that the first axial section of the ring has a higher radial rigidity than the second axial section. On the one hand, this makes it possible to create the above-mentioned clear functional separation between the first axial area and the second axial area, but at the same time this configuration helps to reduce or avoid stress peaks within the seal.

Bei einer Weiterbildung hierzu wird vorgeschlagen, dass die erste Komponente in oder an der zweiten Komponente aufgenommen ist, vorzugsweise in diese eingegossen oder an diese angegossen ist. Auf diese Weise wird die ersten Komponente in der zweiten Komponente sicher gehalten, und Mehrkomponenten-Spritzguss ist ein bewährtes und preiswertes Herstellverfahren.In a development of this, it is proposed that the first component is accommodated in or on the second component, preferably cast into it or cast onto it. In this way, the first component is held securely in the second component, and multi-component injection molding is a proven and inexpensive manufacturing process.

Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung erläutert. In der Zeichnung zeigen:

  • 1 einen teilweisen Längsschnitt durch eine Kolbenpumpe mit einer ringförmigen Dichtung und einem Pumpenkolben;
  • 2 eine schematisierte vergrößerte Darstellung der ringförmigen Dichtung und des Pumpenkolbens von 1 in einem ersten Betriebszustand;
  • 3 eine Darstellung ähnlich zu 2, in einem zweiten Betriebszustand;
  • 4 eine perspektivische Darstellung eines Bereichs einer Komponente der ringförmigen Dichtung der 1-3; und
  • 5 eine perspektivische Darstellung eines Bereichs einer alternativen Ausführungsform der ringförmigen Dichtung.
The invention is explained below with reference to the attached drawing. Show in the drawing:
  • 1 a partial longitudinal section through a piston pump with an annular seal and a pump piston;
  • 2 a schematic enlarged view of the annular seal and the pump piston of 1 in a first operating condition;
  • 3 a representation similar to 2 , in a second operating state;
  • 4 FIG. 14 is a perspective view of a portion of a component of the annular seal of FIG 1-3 ; and
  • 5 Figure 12 is a perspective view of a portion of an alternative embodiment of the annular seal.

Nachfolgend tragen funktionsäquivalente Elemente und Bereiche in unterschiedlichen Ausführungsformen die gleichen Bezugszeichen.In the following, functionally equivalent elements and areas in different embodiments bear the same reference symbols.

Eine Kolbenpumpe in Form einer Kraftstoff-Hochdruckpumpe trägt in 1 insgesamt das Bezugszeichen 10. Die Kolbenpumpe 10 gehört zu einem nicht weiter gezeichneten Kraftstoffsystem einer Brennkraftmaschine. Sie fördert den Kraftstoff üblicherweise zu einem Kraftstoffrail, an welches mehrere Injektoren angeschlossen sind, die den Kraftstoff in Brennräume der Brennkraftmaschine einspritzen.A piston pump in the form of a high-pressure fuel pump contributes to 1 overall reference numeral 10. Piston pump 10 is part of a fuel system of an internal combustion engine that is not shown in detail. It usually delivers the fuel to a fuel rail to which a number of injectors are connected, which inject the fuel into the combustion chambers of the internal combustion engine.

Die Kolbenpumpe 10 umfasst ein nicht dargestelltes Einlassventil und ein ebenfalls nicht dargestelltes Auslassventil sowie ein Pumpengehäuse 12. In diesem ist ein Pumpenkolben 14 hin- und her bewegbar aufgenommen. Der Pumpenkolben 14 wird durch einen nicht dargestellten Antrieb in Bewegung versetzt. Bei dem Antrieb kann es sich beispielsweise um eine Nockenwelle oder eine Exzenterwelle der Brennkraftmaschine handeln.The piston pump 10 includes an inlet valve, not shown, and an outlet valve, also not shown, as well as a pump housing 12. A pump piston 14 is accommodated in this housing so that it can be moved back and forth. The pump piston 14 is set in motion by a drive, not shown. The drive can be, for example, a camshaft or an eccentric shaft of the internal combustion engine.

Der Pumpenkolben 14 ist vorliegend beispielhaft als Stufenkolben ausgebildet mit einem Abschnitt 16 mit kleinerem Durchmesser und einem Abschnitt 18 mit größerem Durchmesser. Der Abschnitt 18 des Pumpenkolbens 14 mit größerem Durchmesser begrenzt zusammen mit dem Pumpengehäuse 12 einen nur symbolisch dargestellten und in 1 oben angeordneten Förderraum 20. Das Pumpengehäuse 12 kann als ein insgesamt rotationssymmetrisches Teil ausgebildet sein. Der Pumpenkolben 14 ist im Pumpengehäuse 14 in einer dort vorhandenen Aufnahmeöffnung 22 aufgenommen, die als eine gestufte Bohrung 24 ausgebildet ist mit vorliegend dargestellten Abschnitten 24', 24" und 24''', die jeweils unterschiedliche Durchmesser aufweisen.The pump piston 14 is designed here, for example, as a stepped piston with a section 16 with a smaller diameter and a section 18 with a larger diameter. The section 18 of the pump piston 14 with a larger diameter, together with the pump housing 12, delimits a 1 conveying chamber 20 arranged above. The pump housing 12 can be designed as an overall rotationally symmetrical part. The pump piston 14 is accommodated in the pump housing 14 in a receiving opening 22 present there, which is designed as a stepped bore 24 with sections 24', 24'' and 24''' shown here, which each have different diameters.

Zwischen dem Abschnitt 18 des Pumpenkolbens 14 und einer inneren Umfangswand der Bohrung 24 ist im Bereich des Abschnitts 24" eine ringförmige Dichtung 26 angeordnet. Diese dichtet unmittelbar zwischen dem Pumpenkolben 14 und dem Pumpengehäuse 12, und dichtet somit den sich in 1 oberhalb von der ringförmigen Dichtung 26 befindlichen Förderraum 20 („Hochdruckbereich“) gegenüber dem in 1 unterhalb von der ringförmigen Dichtung 26 angeordneten Bereich („Niederdruckbereich“) ab. Auf die genaue Ausgestaltung und Funktion der ringförmigen Dichtung 26 wird weiter unten noch stärker im Detail eingegangen werden.An annular seal 26 is arranged between section 18 of pump piston 14 and an inner peripheral wall of bore 24 in the region of section 24". This seals directly between pump piston 14 and pump housing 12, and thus seals the 1 Pumping chamber 20 (“high-pressure area”) located above the annular seal 26 compared to the in 1 below the annular seal 26 arranged area (“low pressure area”). The precise configuration and function of the annular seal 26 will be discussed in more detail further below.

Zwischen dem Abschnitt 18 des Pumpenkolbens 14 und der inneren Umfangswand der Bohrung 24 ist in deren Abschnitt 24' ein von der ringförmigen Dichtung 26 separates ringförmiges Führungselement 28 angeordnet. Das Führungselement 28 befindet sich funktional zwischen der ringförmigen Dichtung 26 und dem Förderraum 20. Es dient zur Führung des Pumpenkolbens 14. Zwischen dem Führungselement 28 und der ringförmigen Dichtung 26 kann ein nicht gezeichnetes Vorspannelement, beispielsweise eine Feder, angeordnet sein, welche die ringförmige Dichtung 26 in 2 nach unten gegen ein ringförmiges Halteelement 30 beaufschlagt, welches im Abschnitt 24''' der Bohrung 24 bzw. der Aufnahmeöffnung 22 angeordnet ist. Die ringförmige Dichtung 26 liegt am Halteelement 30 derart an, dass dort eine statische Dichtstelle gebildet wird, welche die Dichtung 26 gegenüber dem Halteelement 30 abdichtet.An annular guide element 28 separate from the annular seal 26 is arranged between the section 18 of the pump piston 14 and the inner peripheral wall of the bore 24 in the section 24 ′ thereof. The guide element 28 is functionally located between the annular seal 26 and the pumping chamber 20. It is used to guide the pump piston 14. A non-illustrated biasing element, for example a spring, can be arranged between the guide element 28 and the annular seal 26, which the annular seal 26 inches 2 downwardly against an annular holding element 30 which is arranged in the section 24''' of the bore 24 or the receiving opening 22. The ring-shaped seal 26 bears against the holding element 30 in such a way that a static sealing point is formed there, which seals the seal 26 with respect to the holding element 30 .

Das Halteelement 30 kann in das Pumpengehäuse 12 eingepresst sein, oder es kann in der Bohrung 24 verstemmt oder mit dem Pumpengehäuse 12 verschweißt sein. Die Kolbenpumpe 10 weist ein weiteres Führungselement 32 auf, welches ebenfalls ringförmig ist und in einem Träger 34 angeordnet ist. Auch das Führungselement 32 dient zur Führung des Pumpenkolbens 14 relativ zum Pumpengehäuse 12.The retaining element 30 can be press-fit into the pump housing 12 or it can be caulked in the bore 24 or welded to the pump housing 12 . The piston pump 10 has a further guide element 32 which is also ring-shaped and is arranged in a carrier 34 . The guide element 32 also serves to guide the pump piston 14 relative to the pump housing 12.

Nun wird unter Bezugnahme auf 2 die genaue Ausgestaltung der ringförmigen Dichtung 26 erläutert: die ringförmige Dichtung 26 umfasst in 2 von oben nach unten gesehen zunächst einen hülsenförmigen und zylindrischen und vergleichsweise langen Abschnitt 36 mit konstanter Wanddicke D1. An diesen schließt sich ein vergleichsweise kurzer Abschnitt 38 mit einer Wanddicke D2 an, die kleiner ist als die Wanddicke D1. Dies wird erreicht durch eine Einschnürung 40 auf der radialen Außenseite der Dichtung 26. An den kurzen Abschnitt 38 schließt sich ein in der Art eines Ringbunds ausgeformter und nach radial außen weisender Anlageabschnitt 41 an. Somit hat die hier beispielhaft gezeigte Dichtung 26 einen insgesamt ungefähr L-förmigen Querschnitt.Now, referring to 2 the exact design of the ring-shaped seal 26 is explained: the ring-shaped seal 26 comprises in 2 Seen from top to bottom first a sleeve-shaped and cylindrical and comparatively long section 36 with a constant wall thickness D1. This is followed by a comparatively short section 38 with a wall thickness D2 that is smaller than the wall thickness D1. This is achieved by a constriction 40 on the radial outside of the seal 26. The short section 38 includes a shaped and shaped like an annular collar bearing section 41 pointing radially outwards. Thus, the seal 26 shown here as an example has an overall approximately L-shaped cross section.

Die Dichtung 26 ist vorliegend als Mehrkomponentendichtung ausgebildet. Sie umfasst eine ersten Komponente 42, die durch einen Metallring gebildet wird. Dieser kann ausgebildet sein, wie genauer in 4 dargestellt ist: demnach weist der Metallring 42 einen ersten axialen Teilbereich bzw. Abschnitt 44 auf, der in Einbaulage dem Förderraum 20 zugewandt ist, und der als in Umfangsrichtung durchgehender Materialabschnitt ausgebildet ist. An den durchgehenden Materialabschnitt 44 des Metallring 42 sind sich in axialer Richtung erstreckende zungenförmige Erweiterungen 46 angeformt, die in der in den 2 und 3 gezeichneten Einbaulage vom Förderraum 20 weg weisen. Zwischen den zungenförmigen Erweiterungen 46 ist in Umfangsrichtung ein Abstand, und die zungenförmigen Erweiterungen 46 sind in Umfangsrichtung gleichmäßig verteilt angeordnet. Die zungenförmigen Erweiterungen 46 bilden einen zweiten axialen Teilbereich bzw. Abschnitt des Metallrings 42. Der Metallring 42 hat also insgesamt die Form ähnlich einer Krone.In the present case, the seal 26 is designed as a multi-component seal. It includes a first component 42 formed by a metal ring. This can be designed as more precisely in 4 is shown: accordingly, the metal ring 42 has a first axial partial area or section 44 which, in the installed position, faces the delivery chamber 20 and which is designed as a continuous material section in the circumferential direction. On the continuous material portion 44 of the metal ring 42 extending in the axial direction tongue-shaped extensions 46 are formed in the in the 2 and 3 shown installation position away from the pumping chamber 20. There is a spacing between the tongue-shaped extensions 46 in the circumferential direction, and the tongue-shaped extensions 46 are evenly distributed in the circumferential direction. The tongue-shaped extensions 46 form a second axial partial area or section of the metal ring 42. The metal ring 42 therefore has the overall shape similar to a crown.

Man erkennt ohne weiteres, dass der ersten axiale Abschnitt 44 eine höhere radiale Steifigkeit aufweist als der zweiten radiale Abschnitt 46, also im ersten axialen Abschnitt 44 eine höhere radiale Kraft für eine bestimmte Verformung nach radial innen erforderlich ist als für die gleiche Verformung im zweiten axialen Abschnitt 46 erforderlich ist. Insoweit unterscheidet sich die Gesamt-Materialeigenschaft der Dichtung 26 im axialen Bereich des Metallrings 42 von der Gesamt-Materialeigenschaft der Dichtung 26 außerhalb des axialen Bereichs des Metallring 42.It is readily apparent that the first axial section 44 has a higher radial rigidity than the second radial section 46, ie in the first axial section 44 a higher radial force is required for a specific radially inward deformation than for the same deformation in the second axial Section 46 is required. In this respect, the overall material property of the seal 26 in the axial area of the metal ring 42 differs from the overall material property of the seal 26 outside the axial area of the metal ring 42.

Die Dichtung 26 umfasst ferner eine zweiten Komponente 48, die der Dichtung 26 insgesamt die L-förmigen Gestalt gibt. Die ersten Komponente 42, also der Metallring, ist in die zweiten Komponente 48 im Bereich des zylindrischen Abschnitts 36 aufgenommen, vorliegend beispielhaft eingegossen, beispielsweise in einem Mehrkomponenten-Spritzgussverfahren. Die zweite Materialkomponente 48 ist vorliegend ein Kunststoff.The seal 26 further includes a second component 48 which gives the seal 26 the overall L-shape. The first component 42, ie the metal ring, is accommodated in the second component 48 in the area of the cylindrical section 36, in the present example cast, for example in a multi-component injection molding process. The second material component 48 is a plastic in the present case.

Der Betrieb und die Funktion der Dichtung 26 wird nun unter Bezugnahme auf die 2 und 3 erläutert, wobei in 3 aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht sämtliche Bezugszeichen eingezeichnet sind. In 2 ist eine Ausgangssituation dargestellt, wie sie vorliegt, wenn die Kolbenpumpe 10 nicht betrieben wird. An allen Stellen auf der Außenseite der Dichtung 26 herrscht der gleiche Druck, nämlich Umgebungsdruck, und zwischen einer inneren und in dieser Betriebssituation geraden Mantelfläche 50 der ringförmigen Dichtung 26 und einer äußeren Mantelfläche 52 des Pumpenkolbens 14 ist ein gleichförmiger Spalt 54 mit im wesentlichen konstanter Dicke vorhanden.The operation and function of the seal 26 will now be described with reference to FIG 2 and 3 explained, where in 3 for reasons of clarity, not all reference numbers are shown. In 2 an initial situation is shown, as it exists when the piston pump 10 is not operated. The same pressure prevails at all points on the outside of the seal 26, namely ambient pressure, and between an inner and in this operating situation straight lateral surface 50 of the annular seal 26 and an outer lateral surface 52 of the pump piston 14 there is a uniform gap 54 with a substantially constant thickness present.

Wird die Kolbenpumpe 10 in Betrieb genommen, wird während eines Förderhubs das Fluid im Förderraum 20 auf einen sehr hohen Druck komprimiert. Dieser Druck wirkt im Wesentlichen unvermindert über den Spalt zwischen dem Pumpenkolben 14 und dem Pumpengehäuse 12 in 1 oberhalb vom Führungselement 28 und auf in den Figuren nicht sichtbare Art und Weise über das Führungselement 28 hinweg bis zur ringförmigen Dichtung 26. Dies ist in 3 gezeichnet. Auf diese Weise liegt an einer in 3 oberen Stirnfläche 56 der Dichtung 26, an einer radial äußeren Mantelfläche 58 des zylindrischen Abschnitts 36 und des kurzen Abschnitts 38 sowie an der zum Förderraum 20 weisenden Stirnfläche 60 und der radiale äußeren Mantelfläche 62 des Anlageabschnitts 41 im Wesentlichen der im Förderraum 20 herrschende Druck, was durch eine Mehrzahl von entsprechenden Pfeilen in 3 angedeutet ist, die alle die gleiche Länge haben und von denen einer beispielhaft mit P20 bezeichnet ist.If the piston pump 10 is put into operation, the fluid in the delivery chamber 20 is compressed to a very high pressure during a delivery stroke. This pressure acts essentially undiminished across the gap between the pump piston 14 and the pump housing 12 1 above the guide element 28 and in a manner not visible in the figures beyond the guide element 28 to the annular seal 26. This is shown in FIG 3 drawn. This way is due to an in 3 upper end face 56 of the seal 26, on a radially outer lateral surface 58 of the cylindrical section 36 and the short section 38 as well as on the end face 60 pointing towards the conveying chamber 20 and the radial outer lateral surface 62 of the contact section 41 essentially the pressure prevailing in the conveying chamber 20, what by a plurality of corresponding arrows in 3 is indicated, all of which have the same length and one of which is denoted by P20 by way of example.

Auch im 3 oben gelegenen Bereich der inneren Mantelfläche 50 der Dichtung 26 herrscht dieser Druck P 20. Im Spalt 54 herrscht aufgrund der viskosen bzw. reibungsbehafteten Strömung durch den Spalt 54 in 3 von oben nach unten bzw. vom Hochdruckbereich hin zum Niederdruckbereich jedoch ein Druckgefälle. Im Bereich des kurzen Abschnitts 38 ist der auf die innere Mantelfläche 50 der Dichtung 26 wirkende Druck somit deutlich kleiner als der dort auf die äußere Mantelfläche 58 wirkende Druck. Da zudem die Steifigkeit in einem ersten axialen Bereich 64, in dem die erste Komponente 42 (Metallring) angeordnet ist, in radialer Richtung deutlich größer ist als die Steifigkeit in einem zweiten axialen Bereich 66, in dem nur die zweiten Komponente 48 (Kunststoff) und darüber hinaus noch aufgrund der Einschnürung 40 eine geringere Wandstärke D2 vorhanden sind, wird die Dichtung 26 im Bereich der Einschnürung 40 nach radial innen gedrückt, was durch einen schraffierten Bereich 68 in 3 angedeutet ist. Dort, wo die Dichtung 26 nach radial innen gedrückt wird, kommt sie über einen sich axial erstreckenden Kontaktlängenbereich 70 in Anlage an den Pumpenkolben 14. Im Kontaktlängenbereich 70 ergibt sich somit eine besonders starke Dichtwirkung, und in der Folge ein entsprechend großer Druckunterschied, wie durch das schematische Diagramm ΔP in 3 dargestellt ist.Also in 3 This pressure P 20 prevails in the upper region of the inner lateral surface 50 of the seal 26. In the gap 54, due to the viscous or frictional flow through the gap 54, in 3 However, there is a pressure gradient from top to bottom or from the high-pressure area to the low-pressure area. In the region of the short section 38, the pressure acting on the inner lateral surface 50 of the seal 26 is thus significantly smaller than the pressure acting on the outer lateral surface 58 there. In addition, since the rigidity in a first axial region 64, in which the first component 42 (metal ring) is arranged, is significantly greater in the radial direction than the rigidity in a second axial region 66, in which only the second component 48 (plastic) and If there is also a smaller wall thickness D2 due to the constriction 40, the seal 26 is pressed radially inwards in the area of the constriction 40, which is indicated by a hatched area 68 in 3 is indicated. Where the seal 26 is pressed radially inwards, it comes into contact with the pump piston 14 via an axially extending contact length area 70. In the contact length area 70, there is thus a particularly strong sealing effect, and as a result a correspondingly large pressure difference, as shown by the schematic diagram ΔP in 3 is shown.

Man erkennt aus 3, dass der erste axiale Bereich 64, der aufgrund des Metallrings 42 eine höhere radiale Steifigkeit aufweist als der zweite axiale Bereich 66, eine um einen Faktor von ungefähr 2,5 größere axiale Erstreckung aufweist als der zweiten axiale Bereich 66. Dadurch, dass in dem ersten axialen Bereich 64 der Metallring 42 vorhanden ist, ergibt sich am in 3 unteren Ende des Metallrings 42 eine stufenförmige Änderung der radialen Steifigkeit vom ersten axialen Bereich 64 zum zweiten axialen Bereich 66.You can tell 3 That the first axial region 64, which has a higher radial stiffness than the second axial region 66 due to the metal ring 42, has a greater axial extent than the second axial region 66 by a factor of approximately 2.5. The fact that in the first th axial region 64 of the metal ring 42 is present, results at in 3 lower end of the metal ring 42, a gradual change in radial stiffness from the first axial region 64 to the second axial region 66.

Oben wurde erwähnt, dass es sich bei der zweiten Komponente 48 um einen Kunststoff handeln kann. Insbesondere kann es sich um einen glasfasergefüllten Kunststoff handeln, wobei zusätzlich oder alternativ zu dem oben erwähnten Metallring 42 zur Anpassung der radialen Steifigkeit die Orientierung der Fasern in einem ersten axialen Bereich der Dichtung 26 eine andere Orientierung aufweisen kann als in einem zweiten axialen Bereich.It was mentioned above that the second component 48 can be a plastic. In particular, it can be a glass fiber-filled plastic, in which case, in addition or as an alternative to the above-mentioned metal ring 42 for adjusting the radial rigidity, the orientation of the fibers in a first axial area of the seal 26 can have a different orientation than in a second axial area.

In 5 ist eine alternative Ausführungsform einer ringförmigen Dichtung 26 gezeigt. Bei dieser ist die erste Komponente 42 nicht in der zweiten Komponente aufgenommen, sondern stattdessen an dieser aufgenommen, nämlich auf deren Innenseite an diese angegossen. Die erste Komponente 42 ist dabei als ein verzahnter Metallring ausgeführt. Der zweite axiale Teilbereich bzw. die zungenförmigen Erweiterungen 46 weisen, anders als jene der Ausführungsform von 4, an ihren abragenden Enden keine Verjüngung auf, sondern stattdessen eine Erweiterung 72. Hierdurch wird ein „axialer Hinterschnitt 73“ und eine Verzahnung mit der zweiten Komponente 48 geschaffen, wodurch die erste Komponente 42 (Metallring) besonders zuverlässig an der zweiten Komponente 48 gehalten wird. Die erste Komponente 42 wird als Einlegeteil beim Spritzen der ringförmigen Dichtung 26 in das Spritzwerkzeug eingelegt und innen und außen im Spritzwerkzeug geführt und abgedichtet. Hierzu weist die erste Komponente 42 am in 5 oberen Rand des ersten axialen Teilbereichs 44 einen radial nach außen weisenden Kragen 74 auf. Dieser erhöht zusätzlich nochmals die radiale Steifigkeit in diesem Bereich.In 5 An alternative embodiment of an annular seal 26 is shown. In this case, the first component 42 is not accommodated in the second component, but instead accommodated on it, namely cast onto it on its inside. The first component 42 is designed as a toothed metal ring. The second axial portion or the tongue-shaped extensions 46 have, unlike those of the embodiment of 4 , does not taper at its protruding ends, but rather an extension 72. This creates an “axial undercut 73” and a toothing with the second component 48, whereby the first component 42 (metal ring) is held particularly reliably on the second component 48 . The first component 42 is inserted into the injection molding tool as an insert during the injection molding of the ring-shaped seal 26 and is guided and sealed on the inside and outside of the injection molding tool. For this purpose, the first component 42 on in 5 upper edge of the first axial portion 44 has a collar 74 pointing radially outwards. This further increases the radial rigidity in this area.

Die Fertigungstoleranzen des Innendurchmessers und des Außendurchmessers der ersten Komponente 42 (Metallring) sind kleiner als die benötigten Spaltbreiten für die Abdichtung im Spritzwerkzeug, die typischerweise im Bereich von mindestens 20-30 µm für einen PPS-Werkstoff liegen. Der Innendurchmesser der ersten Komponente 42 (Metallring) und der zweiten Komponente 48 sind im wesentlichen gleich. Bei der „Aktivierung“ der ringförmigen Dichtung 26 durch den vom Förderraum 20 her wirkenden hohen Druck wird der Kunststoff der zweiten Komponente 48 in Anlage an den Pumpenkolben 14 gebracht. Die erste Komponente 42 (Metallring) bleibt dagegen in einem geringen Abstand zum Pumpenkolben 14 oder liegt an diesem nur mit sehr geringer Kraft an.The manufacturing tolerances of the inner diameter and the outer diameter of the first component 42 (metal ring) are smaller than the gap widths required for sealing in the injection molding tool, which are typically in the range of at least 20-30 μm for a PPS material. The inner diameter of the first component 42 (metal ring) and the second component 48 are essentially the same. When the annular seal 26 is “activated” by the high pressure acting from the delivery chamber 20 , the plastic of the second component 48 is brought into contact with the pump piston 14 . The first component 42 (metal ring), on the other hand, remains at a small distance from the pump piston 14 or only bears against it with a very small force.

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Claims (10)

Kolbenpumpe (10), insbesondere Kraftstoff-Hochdruckpumpe für eine Brennkraftmaschine, mit einem Pumpengehäuse (12), einem Pumpenkolben (14), einem zumindest vom Pumpengehäuse (12) und dem Pumpenkolben (14) begrenzten Förderraum (20), und einer ringförmigen Dichtung (26), die bereichsweise zwischen dem Pumpengehäuse (12) und dem Pumpenkolben (14) so angeordnet ist, dass sie von dem aus dem Förderraum (20) wirkenden Druck wenigstens bereichsweise gegen den Pumpenkolben (14) beaufschlagt wird, wobei die Dichtung (26) in einem ersten axialen Bereich (64), der dem Förderraum (20) zugewandt ist, eine höhere radiale Steifigkeit aufweist als in einem zweiten axialen Bereich (66), der von dem Förderraum (20) abgewandt ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine axiale Erstreckung des ersten axialen Bereichs (64) größer ist als eine axiale Erstreckung des zweiten axialen Bereichs (66).Piston pump (10), in particular a high-pressure fuel pump for an internal combustion engine, having a pump housing (12), a pump piston (14), a pumping chamber (20) delimited at least by the pump housing (12) and the pump piston (14), and an annular seal ( 26), which is arranged in areas between the pump housing (12) and the pump piston (14) in such a way that it is acted upon at least in areas by the pressure acting from the pumping chamber (20) against the pump piston (14), the seal (26) in a first axial region (64), which faces the conveying chamber (20), has a higher radial rigidity than in a second axial region (66), which faces away from the conveying chamber (20), characterized in that an axial extension of the first axial region (64) is greater than an axial extent of the second axial region (66). Kolbenpumpen (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die axiale Erstreckung des ersten axialen Bereichs (64) mindestens das Zweifache der axialen Erstreckung des zweiten Bereichs (66) beträgt.Piston pumps (10) after claim 1 , characterized in that the axial extent of the first axial region (64) is at least twice the axial extent of the second region (66). Kolbenpumpe (10) nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Änderung der radialen Steifigkeit vom ersten axialen Bereich (64) zum zweiten axialen Bereich (66) wenigstens im Wesentlichen stufenförmig ist.Piston pump (10) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the change in radial rigidity from the first axial region (64) to the second axial region (66) is at least essentially stepped. Kolbenpumpe (10) nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste axiale Bereich (64) einen ersten axialen Teilbereich (44) und einen zweiten axialen Teilbereich (46) aufweist, wobei der erste axiale Teilbereich (44) dem Förderraum (20) zugewandt ist und eine höhere radiale Steifigkeit aufweist als der zweite axiale Teilbereich (46), der von dem Förderraum (20) abgewandt ist.Piston pump (10) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the first axial area (64) has a first axial partial area (44) and a second axial partial area (46), the first axial partial area (44) being adjacent to the delivery chamber ( 20) and has a higher radial rigidity than the second axial partial area (46), which faces away from the pumping chamber (20). Kolbenpumpe (10) nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich eine Materialeigenschaft in dem ersten axialen Bereich (64) von einer Materialeigenschaft in dem zweiten axialen Bereich (66) derart unterscheidet, dass hierdurch die radiale Steifigkeit in dem ersten axialen Bereich (64) größer ist als in dem zweiten axialen Bereich (66).Piston pump (10) according to at least one of the preceding claims, characterized in that a material property in the first axial region (64) differs from a material property in the second axial region (66) in such a way that this reduces the radial rigidity in the first axial region (64) is greater than in the second axial region (66). Kolbenpumpe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, die Dichtung ein Faser-Kunststoffmaterial umfasst und dass die Fasern in dem ersten axialen Bereich eine andere Orientierung aufweisen als in dem zweiten axialen Bereich, derart, dass hierdurch die radiale Steifigkeit in dem ersten axialen Bereich größer ist als in dem zweiten axialen Bereich.piston pump after claim 5 , characterized in that the seal comprises a fiber-plastic material and that the fibers in the first axial region have a different orientation than in the second axial region, such that the radial stiffness is greater in the first axial region than in the second axial region Area. Kolbenpumpe (10) nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche 5-6, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung (26) ein Mehrkomponententeil ist mit mindestens einer ersten Komponente (42) und einer zweiten Komponente (48), und dass die erste Komponente (42) in dem ersten axialen Bereich (64) angeordnet ist und eine gegenüber der zweiten Komponente (48) erhöhte radiale Steifigkeit aufweist.Piston pump (10) according to at least one of the preceding Claims 5 - 6 , characterized in that the seal (26) is a multi-component part with at least a first component (42) and a second component (48), and that the first component (42) is arranged in the first axial region (64) and an opposite the second component (48) has increased radial stiffness. Kolbenpumpe (10) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Komponente (42) einen Ring aus einem Material umfasst, dessen Steifigkeit größer ist als die Steifigkeit des Materials der zweiten Komponente (48), insbesondere, dass das Material der ersten Komponente (42) Metall und dass der zweiten Komponente (48) Kunststoff umfasst.Piston pump (10) after claim 7 , characterized in that the first component (42) comprises a ring made of a material whose stiffness is greater than the stiffness of the material of the second component (48), in particular that the material of the first component (42) metal and that the second Component (48) includes plastic. Kolbenpumpe (10) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Ring (42) einen dem Förderraum (20) zugewandten ersten axialen Abschnitt (44) und einen von dem Förderraum abgewandten zweiten axialen Abschnitt (46) aufweist, und dass der erste axiale Abschnitt (44) des Rings (42) eine höhere radiale Steifigkeit aufweist als der zweite axiale Abschnitt (46).Piston pump (10) after claim 8 , characterized in that the ring (42) has a first axial section (44) facing the conveying chamber (20) and a second axial section (46) facing away from the conveying chamber, and in that the first axial section (44) of the ring (42 ) has a higher radial rigidity than the second axial section (46). Kolbenpumpe (10) nach wenigstens einem der Ansprüche 7-9, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Komponente (42) in oder an der zweiten Komponente (48) aufgenommen ist, vorzugsweise in diese eingegossen oder an diese angegossen ist.Piston pump (10) according to at least one of Claims 7 - 9 , characterized in that the first component (42) is accommodated in or on the second component (48), preferably poured into or cast onto this.
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017212498A1 (en) 2017-07-20 2019-01-24 Robert Bosch Gmbh Piston pump, in particular high-pressure fuel pump for an internal combustion engine

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006029391A1 (en) * 2006-06-27 2008-01-03 Robert Bosch Gmbh Vehicle brake system piston pump, has piston sealant arranged between cylinder and piston, and formed with elastomer sealing unit and metal spring unit, which pushes section of elastomer sealing unit radially against piston
DE102017203083A1 (en) * 2017-02-24 2018-08-30 Aktiebolaget Skf stem seal
US20190170137A1 (en) * 2017-12-01 2019-06-06 Gardner Denver Petroleum Pumps Llc Header ring

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017212498A1 (en) 2017-07-20 2019-01-24 Robert Bosch Gmbh Piston pump, in particular high-pressure fuel pump for an internal combustion engine

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