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Title:
PISTON PUMP, IN PARTICULAR HIGH-PRESSURE FUEL PUMP FOR AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2022/122324
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a piston pump (16), in particular a high-pressure fuel pump for an internal combustion engine, comprising a pump housing, a pump piston (28) that is guided in the pump housing (26), and a pumping chamber (38) that is delimited at least by the pump housing (26) and the pump piston (28); a seal (43) for sealing the pumping chamber (38) is arranged at the periphery of the pump piston (28), said seal (43) being a sealing ring (44) that has a substantially sleeve-type base portion (45) extending along a central longitudinal axis (41), the sealing ring (44) being made of fiber-reinforced plastic, the fibers (49) of which are oriented in the circumferential direction (51) of the sealing ring (44) at least along a predominant portion of the circumference of the sealing ring (44).

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JP6264403High-pressure pump
WO/1998/058172RADIAL PISTON PUMP
Inventors:
FLO SIAMEND (DE)
KOCH KERSTIN (DE)
UHLENBROCK DIETMAR (DE)
KUNZ FABIAN (DE)
Application Number:
PCT/EP2021/081942
Publication Date:
June 16, 2022
Filing Date:
November 17, 2021
Export Citation:
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Assignee:
BOSCH GMBH ROBERT (DE)
International Classes:
F02M59/44
Domestic Patent References:
WO2019015862A12019-01-24
WO2019015862A12019-01-24
Foreign References:
US20170009721A12017-01-12
JPH02301412A1990-12-13
DE102016225922A12018-06-21
US20040050972A12004-03-18
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Claims:
Ansprüche

1. Kolbenpumpe (16), insbesondere Kraftstoff-Hochdruckpumpe für eine Brennkraftmaschine, mit einem Pumpengehäuse (26), einem im Pumpengehäuse (26) geführten Pumpenkolben (28) und einem zumindest vom Pumpengehäuse (26) und dem Pumpenkolben (28) begrenzten Förderraum (38), wobei am Umfang des Pumpenkolbens (28) eine Dichtung

(43) zur Abdichtung des Förderraums (38) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung (43) als Dichtring (44) mit einem im Wesentlichen hülsenförmigen, sich entlang einer Mittellängsachse (41) erstreckenden Basisabschnitt (45) ausgebildet ist, wobei der Dichtring (44) aus faserverstärktem Kunststoff ausgebildet ist, dessen Fasern (49) zumindest entlang eines überwiegenden Teils des Umfangs des Dichtrings

(44) in Umfangsrichtung (51) des Dichtrings (44) orientiert sind.

2. Kolbenpumpe (16) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtring (44) mittels Spritzguss ausgebildet ist, wobei der Dichtring (44) eine Spritzeintrittsstelle (80) und eine Entlüftungsstelle oder eine Spritzeintrittsstelle (80) und eine Spritzaustrittstelle (82) aufweist, die entlang der Umfangsrichtung (51) des Dichtrings (44) zueinander versetzt sind.

3. Kolbenpumpe (16) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich ein Teil der Fasern (49) entlang eines ersten Ringabschnitts (44') des Dichtrings (44) von der Spritzeinstrittstelle (80) zur Spritzaustrittsstelle (82) oder Entlüftungsstelle erstreckt und dass sich ein weiterer bzw. der übrige Teil der Fasern (49) entlang eines weiteren Ringabschnitts (44") des Dichtrings (44) von der Spritzeinstrittstelle (80) zur Spritzaustrittsstelle (82) oder Entlüftungsstelle erstreckt.

4. Kolbenpumpe (16) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Spritzeintrittsstelle (80) und die Spritzaustrittsstelle (82) oder Entlüftungsstelle miteinander einen Winkel (a) einschließen, wobei der Winkel (a) zwischen 160° und 180° beträgt. 5. Kolbenpumpe (16) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass am Dichtring (44) an der Spritzeintrittsstelle (80) ein Steg (84) ausgebildet ist, der sich parallel zur Mittellängsachse (41) entlang der äußeren Mantelfläche (56) des Dichtrings (44) erstreckt, insbesondere entlang der gesamten Länge der Mantelfläche (56).

6. Kolbenpumpe (16) nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass am Dichtring (44) an der Spritzaustrittsstelle (82) ein weiterer Steg (86) ausgebildet ist, der sich parallel zur Mittellängsachse (41) entlang der äußeren Mantelfläche (56) des Dichtrings (44) erstreckt, insbesondere entlang der gesamten Länge der Mantelfläche (56).

7. Kolbenpumpe (16) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtring (44) an einem axialen Ende (54) oder jeweils an beiden axialen Enden einen radial nach außen abragenden, umlaufend ausgebildeten Bund (56) aufweist, der an den hülsenförmigen Basisabschnitt (45) angeformt ist.

8. Kolbenpumpe (16) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Steg (84), der weitere Steg (86) und/oder der Bund (56) an ihrem radial äußeren Rand zur Umfangswand der den Pumpenkolben (28) aufnehmenden Ausnehmung (40) ein Spiel aufweisen.

9. Kolbenpumpe (16) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am Umfang des Pumpenkolbens (28) ein Federelement (47) angeordnet ist, welches auf den Dichtring (44) wirkt.

10. Kolbenpumpe () nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am Umfang des Pumpenkolbens (28) ein oder mehrere Führungselemente (46, 48), ein Befestigungsring (52), ein O-Ring (98) und/oder ein Stützring (99) vorgesehen sind.

Description:
Beschreibung

Titel

Kolbenpumpe, insbesondere Kraftstoff-Hochdruckpumpe für eine Brennkraftmaschine

Stand der Technik

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

Aus dem Stand der Technik sind Kolbenpumpen bekannt, die bspw. bei Brennkraftmaschinen mit Benzindirekteinspritzung zum Einsatz kommen. Bspw. ist aus WO 2019/015862 A1 eine Kolbenpumpe bekannt, die als Dichtung einen Kunststoffring aufweist.

Eine Herstellung solcher Kunststoffringe kann bspw. mit dem Spritzverfahren "Schirm Anguss" erfolgen, bei dem die Kunststoffringe über die gesamte Stirnfläche gespritzt werden, um gute Symmetrie und geringe Bauteiltoleranzen zu erreichen. Bei Verwendung von faserverstärkten Kunststoffen richten sich die Fasern in Spritzrichtung aus und sind somit parallel zur Mittellängsachse des Kunststoffrings orientiert. Jedoch kann es insbesondere bei hohen Drücken dazu kommen, dass der Kunststoff ring den vorherrschenden Belastungen nicht dauerhaft standhält.

Offenbarung der Erfindung

Das der Erfindung zugrunde liegende Problem wird durch eine Kolbenpumpe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen genannt. Die erfindungsgemäße Kolbenpumpe, insbesondere Kraftstoff-Hochdruckpumpe für eine Brennkraftmaschine, weist ein Pumpengehäuse, einen im Pumpengehäuse (entlang einer Axialrichtung) geführten Pumpenkolben und einen zumindest von Pumpengehäuse und Pumpenkolben begrenzten Förderraum auf. Am Umfang des Pumpkolbens, bzw. mit anderen Worten (radial) zwischen Pumpenkolben und Pumpengehäuse, ist eine Dichtung zur Abdichtung des Förderraums angeordnet. Die Dichtung ist als Dichtring mit einem im Wesentlichen hülsenförmigen, sich entlang einer Mittellängsachse erstreckenden Basisabschnitt ausgebildet. Der Dichtring ist aus faserverstärktem Kunststoff ausgebildet, dessen Fasern zumindest entlang eines überwiegenden Teils des Umfangs des Dichtrings in Umfangsrichtung des Dichtrings (quer zur Mittellängsachse) orientiert sind.

Auf diese Weise können die Festigkeit, das Quellverhalten und die Wärmeausdehnung des Dichtrings in Umfangsrichtung verbessert werden. Somit kann der Dichtring bzw. Kunststoffring bei allen erforderlichen Betriebsbedingungen funktionieren und den auftretenden Belastungen standhalten.

Für den Dichtring können verschiedene Kunststoffe zum Einsatz kommen, bspw. thermoplastische Kunststoffe. Die Fasern (Verstärkungsfasern) können Glas und/oder Kohlefaser aufweisen oder aus Glas und/oder Kohlefaser ausgebildet sein. Das Spritzmaterial zur Herstellung des Dichtrings kann Kunststoff und Fasern aufweisen.

Wie zuvor erläutert, sind die Fasern zumindest entlang eines überwiegenden Teils des Umfangs des Dichtrings in Umfangsrichtung des Dichtrings orientiert. Damit ist gemeint, dass die Fasern insbesondere außerhalb der Bereiche von Spritzeintrittsstelle und Spritzaustrittsstelle bzw. Entlüftungsstelle, an denen eine Umlenkung der Fasern erfolgt, in Umfangsrichtung orientiert sind. Die Fasern können bspw. zumindest zu 50 Prozent, vorzugweise zumindest zu 70 Prozent, weiter vorzugsweise zumindest zu 90 Prozent, des Umfangs des Dichtrings in Umfangsrichtung orientiert bzw. ausgerichtet sein.

Gemäß einer Weiterbildung kann der Dichtring mittels Spritzguss ausgebildet sein, wobei der Dichtring eine Spritzeintrittsstelle (Eintritt Spritzmaterial) und eine Entlüftungsstelle (Austritt von Gasen) oder eine Spritzeintrittsstelle (Eintritt Spritzmaterial) und eine Spritzaustrittstelle (Austritt Spritzmaterial) aufweist, die entlang der Umfangsrichtung des Dichtrings zueinander versetzt angeordnet sind. Somit werden die Fasern jedenfalls außerhalb von Spritzeintrittsstelle und Entlüftungsstelle bzw. Spritzaustrittsstelle in die gewünschte Richtung, nämlich in die Umfangsrichtung gelegt. Die Anspritzrichtung ("Spritzrichtung einfließen") ist somit nicht axial, sondern radial orientiert, wobei sich die Fasern u.a. aufgrund der bspw. durch die Spritzgussform vorgegebenen Ringkontur in Umfangsrichtung ausrichten.

Bei einer Ausgestaltung mit Spritzeintrittsstelle und Spritzaustrittsstelle kann Spritzmaterial an der Spritzeintrittsstelle eintreten und an der Spritzaustrittsstelle austreten. An der Spritzaustrittsstelle können die Fasern bspw. eine V-förmige Konfiguration einnehmen. Bei einer Ausgestaltung mit Spritzeintrittsstelle und Entlüftungsstelle kann Spritzmaterial an der Spritzeintrittsstelle eintreten, wobei die Entlüftungsstelle derart eingerichtet sein kann, dass dort Gase austreten, jedoch kein Spritzmaterial. Die Fasern des Spritzmaterials können an der Entlüftungsstelle aufeinander treffen, wobei die Fasern bspw. eine ungeordnete bzw. chaotische Konfiguration einnehmen können.

Gemäß einer Weiterbildung kann sich ein Teil der Fasern entlang eines ersten Ringabschnitts des Dichtrings von der Spritzeinstrittstelle zur Spritzaustrittsstelle oder Entlüftungsstelle erstrecken und ein weiterer bzw. der übrige Teil der Fasern kann sich entlang eines weiteren Ringabschnitts des Dichtrings von der Spritzeinstrittstelle zur Spritzaustrittsstelle oder Entlüftungsstelle erstrecken. Mit anderen Worten können sich die Fasern bzw. das Kunststoff mate rial mit den darin enthaltenen Fasern in zwei Stränge aufteilen, wobei ein erster Strang einen Weg von der Spritzeinstrittstelle zur Spritzaustrittsstelle oder Entlüftungsstelle nimmt und der zweite Strang einen anderen Weg von der Spritzeinstrittstelle zur Spritzaustrittsstelle oder Entlüftungsstelle nimmt. An der Spritzaustrittsstelle bzw. Entlüftungsstelle treffen die beiden Teile von Fasern bzw. die beiden Stränge zusammen (bsp. in Form einer Bindenaht).

Gemäß einer Weiterbildung können die Spritzeintrittsstelle und die Spritzaustrittsstelle oder Entlüftungsstelle miteinander einen Winkel a einschließen, wobei der Winkel a zwischen 160° und 180° beträgt (160° < a < 180°). Damit liegen Spritzeintrittsstelle und Spritzaustrittsstelle oder Entlüftungsstelle einander ungefähr gegenüber, so dass die zuvor beschriebenen "Stränge" von Spritzeintrittstelle zu Spritzaustrittstelle oder Entlüftungsstelle einen "ähnlich langen Weg nehmen". Spritzeintrittsstelle und Spritzaustrittsstelle bzw. Entlüftungsstelle liegen einander ggf. nicht exakt gegenüber, so dass sich bspw. keine Sollbruchstelle ergibt. Überraschenderweise hat sich im Rahmen von Untersuchungen ein Winkel von a = 175° als ideal herausgestellt. Die Winkelangaben zu a beziehen sich auf den Umfang des Dichtrings. Mit anderen Worten liegt der Winkel a in einer Ebene, deren Normalenvektor die Mittellängsachse des Dichtrings ist.

Gemäß einer Weiterbildung kann am Dichtring an der Spritzeintrittsstelle ein Steg ausgebildet sein, der sich parallel zur Mittellängsachse des Dichtrings entlang der Mantelfläche des Dichtrings erstreckt, insbesondere entlang der gesamten Länge der Mantelfläche. Damit sich möglichst alle Fasern in Umfangsrichtung quer zur Mittelachse legen, muss der Anguss seitlich zumindest über die überwiegende oder die gesamte Länge des Dichtrings erfolgen. Hierzu ist am Dichtring seitlich ein Steg vorgesehen. Der Steg ragt von der Mantelfläche des Dichtrings nach radial außen ab. Somit ist ein Film-Anguss möglich.

Gemäß einer Weiterbildung kann am Dichtring an der Spritzaustrittsstelle ein weiterer Steg ausgebildet sein, der sich parallel zur Mittellängsachse des Dichtrings entlang der Mantelfläche des Dichtrings erstreckt, insbesondere entlang der gesamten Länge der Mantelfläche. Damit möglichst alle an der Spritzaustrittsstelle zusammentreffende Fasern gesammelt werden können, muss die Sammlung bzw. Bindenaht seitlich zumindest über die überwiegende oder die gesamte Länge des Dichtrings erfolgen. Hierzu ist am Dichtring seitlich ein weiterer Steg vorgesehen. Der weitere Steg ragt von der Mantelfläche des Dichtrings nach radial außen ab. Somit liegt die Bindenaht nicht im Funktionsbereich des Dichtrings, d.h. nicht innerhalb des im Wesentlichen hülsenförmigen Basisabschnitts, sondern außerhalb davon. An dem Dichtring ist gegenüber dem ersten Steg (Film-Anguss) seitlich insbesondere über die gesamte Länge ein weiterer Steg (Bindenahtsammler) vorgesehen. Wie zuvor bereits erläutert, liegen der Steg und der weitere Steg einander am Umfang des Dichtrings nicht exakt gegenüber, sondern sind leicht zueinander versetzt. Gemäß einer Weiterbildung kann der Dichtring an einem axialen Ende oder jeweils an beiden axialen Enden einen radial nach außen abragenden, umlaufend ausgebildeten Bund aufweisen, der an den hülsenförmigen Basisabschnitt angeformt ist. Bei einem Bund an einem axialen Ende weist der Dichtring somit einen insgesamt L-förmigen Querschnitt auf bzw. bei jeweils einem Bund an beiden axialen Enden einen C-förmigen oder U-förmigen Querschnitt. Durch den Bund kann die Steifigkeit des Dichtrings erhöht werden. Zudem kann der Dichtring in radialer Richtung im Pumpengehäsue zentriert werden. Dadurch kann der Dichtring in einer festen Position im Pumpengehäuse verbaut werden. Weist der Dichtring nur an einem axialen Ende einen Bund auf, kann dieser dem Förderraum zugewandt oder vom Förderraum abgewandt sein.

Gemäß einer Weiterbildung können der Steg, der weitere Steg und/oder der mindestens eine Bund an ihrem radial äußeren Rand zur Umfangswand der den Pumpenkolben aufnehmenden Ausnehmung jeweils ein Spiel aufweisen, bspw. ein Spiel von 0,01 bis 1 mm (Millimeter). Mit anderen Worten weisen die genannten Elemente ein Außenmaß, bspw. einen Außendurchmesser, auf, welches geringfügig kleiner ist als der Innendurchmesser der diese Komponenten aufnehmenden Ausnehmung (Bohrung) an der Stelle, an der die jeweilige Komponente sitzt. Dieses Spiel bewirkt, dass sich die radiale Position der Komponente auf die Position des Pumpenkolbens einstellen kann. Somit kann sich ein gleichmäßiger und symmetrischer Spalt zum Pumpenkolben ergeben.

Gemäß einer Weiterbildung kann am Umfang des Pumpenkolbens (zwischen dem Pumpenkolben und dem Pumpen) ein Federelement angeordnet sein, welches auf den Dichtring wirkt, bspw. den Dichtring gegen einen Befestigungsring drückt. Das Federelement kann einends axial, bspw. an einem Führungselement, anliegen und andernends den Dichtring gegen einen Befestigungsring drücken. Das Federelement kann als Druckfeder, insbesondere als Federscheibe oder Schraubenfeder, ausgebildet sein. Das Federelement kann den Pumpenkolben zumindest teilweise umgeben. Durch das Federelement wirkt eine axiale Kraft auf den Dichtring, wobei diese Kraft auf die dem Förderraum zugewandte axiale Stirnfläche des Dichtrings drückt. Die axiale Kraft bewirkt, dass der Dichtring bspw. auf dem Befestigungsring aufliegt, so dass eine initiale Dichtheit an der statischen Dichtstelle gewährleistet ist. Gemäß einer Weiterbildung können am Umfang des Pumpenkolbens (zwischen Pumpenkolben und Pumpengehäuse) ein oder mehrere Führungselemente, ein Befestigungsring, ein O-Ring und/oder ein Stützring vorgesehen sein.

Die Führungselemente dienen zur Führung des Pumpenkolbens entlang einer Axialrichtung relativ zum Gehäuse. Die Führungselemente können bspw. jeweils als Führungsring ausgebildet sein. Sind zwei Führungselemente vorgesehen, kann ein Führungselement im Pumpengehäuse, bspw. in der Ausnehmung für den Pumpenkolben, angeordnet sein und das weitere Führungselement kann in einem Dichtungsträger angeordnet sein.

Der Befestigungsring kann an der vom Förderraum abgewandten Seite des Dichtrings angeordnet sein. Der Befestigungsring kann einen Sitz für den Dichtring bilden, so dass der Dichtring gegen axiale Verschiebung gesichert ist, insbesondere vom Förderraum weg.

Der O-Ring kann radial dichtende Wirkung entfalten. Durch den O-Ring kann die statische Dichtstelle ergänzt und die Dichtungswirkung verbessert werden. Der O-Ring ist insbesondere zwischen der radial äußeren Mantelfläche des Dichtrings und dem Pumpengehäuse (Umfangswand der Ausnehmung für den Pumpenkolben) angeordnet.

Der Stützring kann zwischen der radial äußeren Mantelfläche des Dichtrings und dem Pumpengehäuse (Umfangswand der Ausnehmung für den Pumpenkolben) angeordnet sein und als Stützring für den O-Ring dienen. Dadurch wird der O- Ring geschützt, da eine Beschädigung, bspw. ein Extrudieren des O-Rings, verhindert werden kann. Der Stützring ist insbesondere an der vom Förderraum abgewandten Seite des O-Rings angeordnet und kann ein im Querschnitt dreieckiges Profil aufweisen. Die Hypothenuse des dreieckigen Profils kann dem O-Ring zugewandt sein.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren näher erläutert, wobei gleiche oder funktional gleiche Elemente mit identischen Bezugszeichen versehen sind, ggf. jedoch lediglich einmal. 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 Führungselements und eines Befestigungsrings der Kolbenpumpe aus Figur 1 ;

Figur 4 eine Ausgestaltungsmöglichkeit der Dichtung aus Figur 3 in einer vergrößerten Schnittansicht mit O-Ring und Stützring;

Figur 5 die Dichtung der Kolbenpumpe aus Figur 2 in Alleinstellung in einer perspektivischen Ansicht;

Figur 6 die Dichtung aus Figur 5 in einer schematischen Teilansicht mit dargestellten Fasern; und

Figur 7 die Dichtung aus Figur 7 in einer schematischen Draufsicht zur Veranschaulichung der Herstellung.

Ein Kraftstoff system 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 Kraftstoffinjektoren 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 Figur 1 nur schematisch dargestellt ist. Es kann sich beim Antrieb 30 bspw. um eine Nockenwelle oder eine Exzenterwelle handeln. Das Einlassventil 22 ist bspw. als Mengensteuerventil ausgebildet, durch welches die von der Kolbenpumpe 16 geförderte Kraftstoffmenge eingestellt werden kann.

Der Aufbau der Kolbenpumpe 16 ergibt sich näher aus Figur 2, wobei nachfolgend nur die wesentlichen Komponenten erwähnt werden. Der Pumpenkolben 28 ist als Stufenkolben ausgebildet mit einem in Figur 2 unteren Stößelabschnitt 32, einem sich an diesen anschließenden Führungsabschnitt 34 und einem nicht näher dargestellten oberen Endabschnitt. Der Führungsabschnitt 34 hat einen größeren Durchmesser als der Stößelabschnitt 32 und der Endabschnitt.

Der Endabschnitt sowie der Führungsabschnitt 34 des Pumpenkolbens 28 begrenzen zusammen mit dem Pumpengehäuse 26 einen nicht näher dargestellten Förderraum 38. Das Pumpengehäuse 26 kann als ein insgesamt rotationssymmetrisches Teil ausgebildet sein. Der Pumpenkolben 28 ist im Pumpengehäuse 26 in einer dort vorhandenen Ausnehmung 40 aufgenommen, die als gestufte Bohrung 42 ausgebildet ist. Die Bohrung 42 weist mehrere Stufen auf (drei Stufen 42', 42", 42"'; siehe Figur 2 und 3).

Zwischen dem Führungsabschnitt 34 des Pumpenkolbens 28 und einer inneren Umfangswand der Bohrung 42 (Stufe 42") ist eine Dichtung 43 angeordnet. Sie dichtet unmittelbar zwischen dem Pumpenkolben 28 und dem Pumpengehäuse 26, und dichtet somit den sich oberhalb der Dichtung 43 befindlichen Förderraum (Hochdruckbereich) gegenüber dem in Figur 2 unterhalb der Dichtung 43 angeordneten Bereich (Niederdruckbereich) ab, in dem sich u.a. der Stößelabschnitt 32 des Pumpenkolben 28 befindet.

Die Dichtung 43 ist als Dichtring 44 mit einem im Wesentlichen hülsenförmigen, sich entlang einer Mittellängsachse 41 erstreckenden Basisabschnitt 45 ausgebildet. Der Basisabschnitt 45 weist eine zylindrische Außenfläche bzw. Mantelfläche 58 auf. Der Dichtring 44 ist aus faserverstärktem Kunststoff ausgebildet, dessen Fasern 49 zumindest entlang eines überwiegenden Teils des Umfangs in Umfangsrichtung 51 des Dichtrings 44 (quer zur Mittellängsachse 41) orientiert sind (vgl. Fig.6 und 7). Die Ausgestaltung des Dichtrings 44 wird weiter unten näher erläutert. Zwischen dem Führungsabschnitt 34 des Pumpenkolbens 28 und der inneren Umfangswand der Bohrung 42 (Stufe 42') ist im Beispiel ein vom Dichtring 44 separates Führungselement 46 angeordnet (vgl. Fig.2 und 3). Das Führungselement 46 kann zum Dichtring 44 axial benachbart sein und ist in Figur 2 oberhalb des Dichtrings 44 angeordnet (dem Förderraum zugewandt). Das Führungselement 46 ist ringförmig ausgebildet (Führungsring) und kann an der Stufe 42' befestigt sein.

Die Kolbenpumpe 16 weist im Beispiel ein weiteres Führungselement 48 auf, welches in einem Dichtungsträger 50 der Kolbenpumpe 16 angeordnet ist (siehe Figur 2). Das Führungselement 46 und das weitere Führungselement 48 dienen zur Führung des Pumpenkolbens 28. Das weitere Führungselement 48 ist ringförmig ausgebildet (Führungsring) und kann am Dichtungsträger 50 befestigt sein.

Die Kolbenpumpe 16 weist zwischen dem Führungsabschnitt 34 des Pumpenkolbens 28 und der inneren Umfangswand der Bohrung 42 (Stufe 42'") einen Befestigungsring 52 für den Dichtring 44 auf. Der Dichtring 44 liegt auf dem Befestigungsring 52 auf. Durch die aufliegenden Kontaktflächen von Dichtring 44 und Befestigungsring 52 wird eine statische Dichtstelle 53 ausgebildet (siehe Figur 3). Der Dichtring 44, das Führungselement 46, das weitere Führungselement 48 und der Befestigungsring 52 bilden eine Dichtungsbaugruppe.

Der Dichtring 44 weist an seinem ersten axialen Ende 54 einen radial nach außen abragenden, umlaufend ausgebildeten Bund 56 auf (siehe Figur 3), der vom Basisabschnitt 45 abragt. Der Bund 56 steht über die Mantelfläche 58 radial hervor. Der Bund 56 umläuft den Dichtring 44 vollständig. Der Bund 56 weist an seinem radial äußeren Rand zur Umfangswand der den Pumpenkolben 28 aufnehmenden Ausnehmung 40 (Stufe 42") ein radiales Spiel 64 auf (siehe Figur 3). Dadurch kann sich der Dichtring 44 in radialer Richtung zum Pumpenkolben 28 ausrichten.

Der im Förderraum 38 herrschende Druck kann zur Mantelfläche 58 des Dichtrings 44 gelangen, so dass die Dichtungswandung am hülsenförmigen Abschnitt 45 aufgrund der dort wirkenden Kraft nach radial innen eine Verformung erfährt (nicht gezeigt). Somit kann sich zwischen Pumpenkolben 28, insbesondere zwischen dem Führungsabschnitt 34, und dem Dichtring 44 (radialinnenliegender Ringrand) eine dynamische Dichtstelle ausbilden.

Optional kann zwischen dem Pumpenkolben 28 und dem Pumpengehäuse 26 ein Federelement 47 angeordnet sein, welches den Dichtring 44 gegen den Befestigungsring 52 drückt. Das Federelement 47 kann in Axialrichtung des Pumpenkolbens 28 zwischen dem Führungselement 46 und dem Dichtring 44 angeordnet sein. Das Federelement 47 kann als Druckfeder in Form einer Federscheibe oder Schraubenfeder ausgebildet sein. Das Federelement 47 liegt einends axial an, insbesondere am Führungselement 46, und drückt andernends den Dichtring 44 gegen den Befestigungsring 52.

Zwischen der radial äußeren Mantelfläche 58 des Dichtrings 44 und dem Pumpengehäuse 26 kann optional ein O-Ring 98 angeordnet sein (vgl. Figur 4). Dieser dient zur Verstärkung der statischen Dichtstellen 53 und verbessert die Abdichtung. Zudem kann zwischen der radial äußeren Mantelfläche 58 des Dichtrings 44 in dem Pumpenkolben 26 ein Stützring 99 für den O-Ring 98 angeordnet sein (vgl. Figur 4). Der Stützring 99 dient zum Schutz des O-Rings 98, bspw. um ein Extrudieren des O-Rings 98 zu vermeiden.

Unabhängig davon kann am Dichtring 44 optional ein umlaufender Axialbund 76 angeordnet sein (vgl. Figur 4). Der Axialbund 76 kann an die radial innere Mantelfläche 70 angrenzen. Damit ist sichergestellt, dass die Kraft optimal durch den Dichtring 44 verläuft und exakt in die statische Dichtstelle 53 eingeleitet wird (vgl. Figur 3).

Die weitere Ausgestaltung und Herstellung des Dichtrings 44 werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren 5 bis 7 erläutert.

Der Dichtring 44 ist mittels Spritzguss ausgebildet, wobei der Dichtring 44 im Beispiel eine Spritzeintrittsstelle 80 und eine Spritzaustrittstelle 82 aufweist, die entlang der Umfangsrichtung 51 des Dichtrings 44 versetzt zueinander angeordnet sind (vgl. Figur 7). Ein Teil der Fasern bzw. Verstärkungsfasern 49 erstreckt sich entlang eines ersten Ringabschnitts 44' des Dichtrings 44 von der Spritzeinstrittstelle 80 zur Spritzaustrittsstelle 82 und ein weiterer bzw. der übrige Teil der Fasern 49 erstreckt sich entlang eines weiteren Ringabschnitts 44" des Dichtrings 44 von der Spritzeinstrittstelle 80 zur Spritzaustrittsstelle 82. Anstelle der Spritzaustrittsstelle 82 kann eine Entlüftungsstelle vorgesehen sein, wie oben erläutert (nicht gezeigt).

Die Spritzeintrittsstelle 80 und die Spritzaustrittsstelle 82 schließen miteinander einen Winkel a ein, wobei der Winkel a zwischen 160° und 180° betragen kann. Im Beispiel beträgt der Winkel a = 175° (vgl. Figur 7).

Am Dichtring 44 ist an der Spritzeintrittsstelle 80 ein Steg 84 ausgebildet, der sich im Beispiel parallel zur Mittellängsachse 41 des Dichtrings 44 entlang der äußeren Mantelfläche 58 des Dichtrings 44 erstreckt, und zwar entlang der gesamten Länge der Mantelfläche 58 (vgl. Figur 5 und 7). Zudem ist am Dichtring 44 an der Spritzaustrittsstelle 82 ein weiterer Steg 86 ausgebildet, der sich parallel zur Mittellängsachse 41 des Dichtrings 44 entlang der äußeren Mantelfläche 58 des Dichtrings 44 erstreckt, und zwar entlang der gesamten Länge der Mantelfläche 58 (vgl. Figur 5 und 7).

Im Beispiel gehen der Steg 84 und der weitere Steg 86 in den umlaufenden Bund 56 über (vgl. Figur 5). Der Steg 84 und der weitere Steg 86 ragen im Beispiel gleich weit relativ zur äußeren Mantelfläche 58 ab wie der Bund 56. Der Steg 84, der weitere Steg 86 und der Bund 56 weisen an ihrem radial äußeren Rand zur Umfangswand der den Pumpenkolben 28 aufnehmenden Ausnehmung 40 ein Spiel auf.

In Figur 7, auf die teilweise bereits Bezug genommen wurde, ist die Herstellung des aus faserverstärktem Kunststoff ausgebildeten Dichtrings 44 durch Spritzgießen schematisch dargestellt. Die "Spritzrichtung einfließen" (Anspritzrichtung) ist durch den Pfeil 90 und die Achse 91 veranschaulicht. Von dort geht der Spritzvorgang aus, wobei das Spritzmaterial (Kunststoff mit darin enthaltenen Fasern) durch einen Film-Anguss 94 über den Steg 84 ("Steg für den Film-Anguss") in den Körper des Dichtrings 44 übergeht.

Die "Spritzrichtung ausfließen" ist durch den Pfeil 92 und die Achse 93 veranschaulicht. Dort wird der Spritzvorgang des Dichtrings 44 angeschlossen, wobei das Spritzmaterial (Kunststoff mit darin enthaltenen Fasern) über den weiteren Steg 86 ("Steg für Bindenahtsammler") zu einem Bindenahtsammler 95 übergeht.

Die Achsen 91 und 93 schließen den oben bereits erläuterten Winkel a ein.