NL2000525C2

NL2000525C2 - Sealing body with opening for a second body which can be received in the opening, and method for its manufacture.

Info

Publication number: NL2000525C2
Application number: NL2000525A
Authority: NL
Inventors: Cornelis Jan Wagner; Jacobus Salacroup; Ronald Dikken
Original assignee: Hertel Ind Sealings B V
Priority date: 2007-03-07
Filing date: 2007-03-07
Publication date: 2008-09-09
Also published as: WO2008108650A1

Description

Afdichtlichaam met opening voor een in de opening opneembaar tweede lichaam, en werkwijze voor de vervaardiging ervanSealing body with opening for a second body which can be received in the opening, and method for its manufacture

De uitvinding betreft een afdichtlichaam voorzien van een opening voor een in de 5 opening opneembaar tweede lichaam. De uitvinding betreft eveneens een werkwijze voor de vervaardiging van het afdichtlichaam.The invention relates to a sealing body provided with an opening for a second body which can be received in the opening. The invention also relates to a method for the manufacture of the sealing body.

Afdichtlichamen worden veelvuldig toegepast in industriële toepassingen, bijvoorbeeld in de werktuigbouw. Zo worden afdichtlichamen bijvoorbeeld gebruikt in 10 verbrandingsmotoren. In een verbrandingsmotor wordt de brandstof onder hoge druk in de verbrandingskamer verstoven door middel van een verstuiver. De verstuiver die de brandstof inspuit is hierbij door de wand van de verbrandingskamer aangebracht. Mede door de relatief hoge drukken en temperaturen die in de verbrandingskamer heersen worden hoge eisen gesteld aan de afdichting tussen de verstuiver en de wand van de 15 verbrandingskamer.Sealing bodies are frequently used in industrial applications, for example in mechanical engineering. For example, sealing bodies are used in combustion engines. In a combustion engine, the fuel is atomized under high pressure in the combustion chamber by means of an atomizer. The atomizer that injects the fuel is arranged through the wall of the combustion chamber. Partly due to the relatively high pressures and temperatures prevailing in the combustion chamber, high demands are made on the seal between the atomizer and the wall of the combustion chamber.

Het bekende afdichtlichaam voor onderhavige toepassing is voorzien van een opening, waarin het verstuiverdeel van een verstuiver kan worden opgenomen. Een geschikt bekend afdichtlichaam is uitgevoerd in de vorm van een koperen ring. De ring wordt 20 voorafgaand aan de montage van de verstuiver in de verbrandingskamer klempassend om het verstuiverdeel van de verstuiver aangebracht. Klempassing is noodzakelijk om lekkage tussen het manteloppervlak van het verstuiverdeel en de opening te vermijden, en om er voor te zorgen dat bij de montage de ring op het verstuiverdeel blijft zitten. Het is derhalve van groot belang de toleranties op de maatvoering van verstuiver en 25 afdichtlichaam klein te houden. Dit stelt hoge eisen aan de maatvoering van de verstuiver en van de afdichtring. Rood koper is een relatief zacht materiaal, waardoor bovengenoemde klempassing kan worden verkregen door de behuizing, doorgaans cilindrisch van vorm, met veel kracht door de opening van de afdichtring te drukken of te persen. De afdichting met de verbrandingskamerwand komt eveneens tot stand 30 doordat het koper relatief gemakkelijk vervormt wanneer het tegen de wand wordt aangedrukt.The known sealing body for the present application is provided with an opening in which the atomizer part of an atomizer can be received. A suitable known sealing body is in the form of a copper ring. Prior to mounting the atomizer in the combustion chamber, the ring is clamped around the atomizer part of the atomizer. Clamping is necessary to prevent leakage between the jacket surface of the injector part and the opening, and to ensure that the ring remains on the injector part during assembly. It is therefore of great importance to keep the tolerances on the dimensions of the injector and sealing body small. This places high demands on the dimensions of the injector and the sealing ring. Red copper is a relatively soft material, as a result of which the above-mentioned clamping fit can be obtained by pressing or pressing the housing, usually cylindrical in shape, with great force through the opening of the sealing ring. The seal with the combustion chamber wall is also achieved in that the copper deforms relatively easily when pressed against the wall.

Hoewel het bekende afdichtlichaam redelijk afdicht treedt toch lekkage op, en in het bijzonder na verloop van enige gebruikstijd. Doordat het bekende afdichtlichaam met 2 andere metalen in aanraking kan komen, is er eveneens gevaar voor optreden van corrosie, in het bijzonder galvanische corrosie. Dit is uiteraard ongewenst omdat de levensduur van de verstuivers hierdoor wordt beperkt. Verder treedt met de bekende afdichtring gemakkelijk vervuiling op doordat bijvoorbeeld roetdeeltjes vrijkomen die 5 vervolgens in het filter en/of in de brandstoftank terechtkomen. Vervuiling van de brandstoftank is met name nadelig omdat deze doorgaans niet vervangen wordt. De vervuiling is dus ‘permanent’.Although the known sealing body seals reasonably well, leakage nevertheless occurs, and in particular after some use time has elapsed. Because the known sealing body can come into contact with 2 other metals, there is also a risk of corrosion occurring, in particular galvanic corrosion. This is of course undesirable because it reduces the service life of the injectors. Furthermore, contamination easily occurs with the known sealing ring because, for example, soot particles are released which subsequently end up in the filter and / or in the fuel tank. Contamination of the fuel tank is particularly disadvantageous because it is generally not replaced. The pollution is therefore "permanent".

De uitvinding beoogt in een afdicht lichaam met opening voor een in de opening 10 opneembaar tweede lichaam te voorzien, dat onder andere bovengenoemde nadelen niet bezit. Het afdichtlichaam volgens de uitvinding heeft daartoe het kenmerk dat het afdicht lichaam althans gedeeltelijk is voorzien van een oppervlaktelaag uit een materiaal dat geëxpandeerde vlokken grafiet bevat. Volgens de uitvinding komt de grafietbevattende oppervlaktelaag tenminste gedeeltelijk in aanraking met het af te 15 dichten oppervlak. Gebleken is dat een afdichtlichaam volgens de uitvinding ook bij de voor verbrandingsmotoren - zeer hoge - gebruikelijk drukken van meer dan 2000 bar een uitstekende afdichting oplevert, waarbij het afdichtlichaam deze functie ook gedurende een lange gebruiksduur behoudt. Een verder voordeel is dat de uitgevonden afdichtring verminderde vervuiling oplevert. Verder is gebleken dat het afdichtlichaam 20 overeenkomstig de uitvinding beter bestand is tegen de in brandstof, en in het bijzonder diesel brandstof, aanwezige toeslagstoffen. Dergelijke toeslagstoffen, zoals bijvoorbeeld ureum, worden in de brandstof ingemengd of separaat toegevoegd, en veroorzaken gemakkelijk chemische aantasting.The invention has for its object to provide a sealed body with opening for a second body which can be received in the opening 10 and which, among other things, does not have the abovementioned disadvantages. To this end, the sealing body according to the invention is characterized in that the sealing body is at least partially provided with a surface layer of a material which contains expanded flakes of graphite. According to the invention, the graphite-containing surface layer comes into contact at least partially with the surface to be sealed. It has been found that a sealing body according to the invention also provides an excellent seal at the very high pressures of more than 2000 bar, which are usually high for internal combustion engines, the sealing body also retaining this function for a long service life. A further advantage is that the invented sealing ring results in reduced pollution. It has furthermore been found that the sealing body 20 according to the invention is more resistant to the additives present in fuel, and in particular diesel fuel. Such additives, such as, for example, urea, are mixed into the fuel or added separately, and easily cause chemical attack.

25 Hoewel de voordelen van de uitvinding in het bijzonder tot uitdrukking komen bij de hierboven besproken toepassing in verbrandingsmotoren, is de uitvinding hier geenszins toe beperkt. In wezen kan het afdichtlichaam met voordeel voor alle toepassingen worden gebruikt waarin een afdichting moet worden verkregen. In het bijzonder wordt het afdichtlichaam met voordeel gebruikt voor die toepassingen waarin een afdichting 30 moet worden verkregen die bestand is tegen relatief hoge drukken en/of temperaturen.Although the advantages of the invention are particularly expressed in the application in combustion engines discussed above, the invention is by no means limited thereto. In essence, the sealing body can advantageously be used for all applications in which a seal must be obtained. In particular, the sealing body is advantageously used for those applications in which a seal must be obtained that can withstand relatively high pressures and / or temperatures.

In het bijzonder wordt het afdichtlichaam eveneens met voordeel gebruikt voor die toepassingen waarin een afdichting wordt verkregen door twee lichamen met een zekere klemkracht tegen elkaar aan te drukken, bijvoorbeeld wanneer een as met kracht door de 3 opening van een ringvormig afdicht lichaam wordt geduwd, waardoor deze klempassend wordt opgenomen in de opening.In particular, the sealing body is also advantageously used for those applications in which a seal is obtained by pressing two bodies against each other with a certain clamping force, for example when a shaft is forcefully pushed through the opening of an annular sealing body, whereby this fits in the opening.

In een voorkeursuitvoeringsvorm van de uitvinding wordt het afdichtlichaam 5 gekenmerkt doordat althans het manteloppervlak aan de binnenzijde van de opening is voorzien van de oppervlaktelaag. Hierdoor wordt een goede afdichting verkregen tussen het manteloppervlak en een in de opening opgenomen tweede lichaam. Zoals hierboven reeds aangegeven wordt een dergelijk tweede lichaam met kracht door de opening geperst om de afdichting te verkrijgen. Om beschadiging van de betreffende 10 manteloppervlakken te voorkomen bij het oppersen dienen voor het bekende afdichtlichaam en voor het manteloppervlak van de verstuiver de maattoleranties klein te zijn. Door volgens de uitvinding een grafietbevattende oppervlaktelaag toe te passen op het manteloppervlak van de opening wordt het afdichtlichaam gemakkelijker op het tweede lichaam, in casu de verstuiver, opgeperst. Dit heeft als grote voordeel dat de 15 voor de verstuiver aan te houden maattoleranties minder stringent hoeven te zijn dan gebruikelijk. In het algemeen zal dit voordeel gelden voor elk tweede lichaam dat in de opening van het afdichtlichaam klempassend moet worden aangebracht. Het afdichtlichaam volgens de uitvinding kan dus op meerdere tweede lichamen worden aangebracht. Een verder voordeel is dat vervorming van het tweede lichaam relatief 20 beperkt blijft. Is het tweede lichaam een verstuiverdeel van een verstuiver, dan zal het risico op het dichtdrukken van in het verstuiverdeel aanwezige injectiekanalen bijvoorbeeld worden verminderd.In a preferred embodiment of the invention, the sealing body 5 is characterized in that at least the jacket surface is provided with the surface layer on the inside of the opening. A good seal is hereby obtained between the jacket surface and a second body received in the opening. As already indicated above, such a second body is forcefully pressed through the opening to obtain the seal. In order to prevent damage to the relevant jacket surfaces during pressing, the dimensional tolerances for the known sealing body and for the jacket surface of the atomizer must be small. By applying a graphite-containing surface layer according to the invention to the mantle surface of the opening, the sealing body is more easily pressed onto the second body, in this case the atomizer. This has the great advantage that the size tolerances to be maintained for the atomizer need to be less stringent than usual. In general, this advantage will apply to every second body which must be fitted in a fitting manner in the opening of the sealing body. The sealing body according to the invention can therefore be applied to a plurality of second bodies. A further advantage is that deformation of the second body remains relatively limited. If the second body is an atomizer part of an atomizer, then the risk of compressing injection channels present in the atomizer part will be reduced, for example.

Volgens de uitvinding omvat het afdichtlichaam een grafietbevattende oppervlaktelaag. 25 Grafiet is een op zich bekend materiaal. Grafieterts heeft doorgaans een goede chemische bestandheid doch is ook gevoelig voor benattende vloeistoffen, zoals bijvoorbeeld olie, grotendeels ten gevolge van de gelaagde structuur van grafieterts. Grafieterts omvat immers lagen van koolstofatomen, die bij elkaar worden gehouden door zwakke van der Waals krachten. Deze zwakke krachten tussen de verschillende 30 lagen leiden gemakkelijk tot indringing van vreemd materiaal tussen de lagen, met lekkage tot gevolg. De toepassing van grafieterts voor afdichting in een omgeving die olie bevat - zoals bijvoorbeeld in verbrandingsmotoren - is dus niet aangewezen. Volgens de uitvinding omvat de grafietbevattende oppervlaktelaag geëxpandeerde vlokken van grafiet. Een dergelijk grafietbevattend materiaal, doorgaans velvormig, 4 wordt verkregen door grafieterts bloot te stellen aan een zure oplossing waardoor de grafietlagen uit elkaar worden gedrukt en het grafieterts expandeert, en de aldus gevormde vlokken grafiet bij verhoogde temperatuur en druk tot een folie te walsen. In beginsel wordt door deze op zich bekende werkwijze een samenhangend velvormig 5 materiaal verkregen zonder toevoegingen aan het grafiet. Een dergelijke materiaal dat enkel geëxpandeerde vlokken van grafiet omvat heeft de voorkeur. Het is evenwel tevens mogelijk dat aan het materiaal andere verbindingen worden toegevoegd. Dit kunnen binders voor de grafietvlokken zijn, zoals bijvoorbeeld een fluorpolymeer en/of een elastomeer, doch ook additieven kunnen worden toegevoegd, zoals bijvoorbeeld 10 keramische deeltjes, rubberdeeltjes, vezels, zoals bijvoorbeeld koolstof- of polyaramidevezels.According to the invention, the sealing body comprises a graphite-containing surface layer. Graphite is a material known per se. Graphite ore generally has good chemical resistance, but is also susceptible to wet liquids, such as for example oil, largely due to the layered structure of graphite ore. Graphite ore comprises layers of carbon atoms, held together by weak van der Waals forces. These weak forces between the different layers easily lead to foreign material penetrating between the layers, resulting in leakage. The use of graphite ore for sealing in an environment that contains oil - such as in internal combustion engines - is therefore not recommended. According to the invention, the graphite-containing surface layer comprises expanded graphite flakes. Such a graphite-containing material, generally sheet-shaped, 4 is obtained by exposing graphite ore to an acidic solution whereby the graphite layers are pressed apart and the graphite ore expands, and the flakes of graphite thus formed are rolled into a film at elevated temperature and pressure. In principle, a coherent sheet material is obtained by this method, which is known per se, without additives to the graphite. Such a material comprising only expanded flakes of graphite is preferred. However, it is also possible that other compounds are added to the material. These can be binders for the graphite flakes, such as for example a fluoropolymer and / or an elastomer, but also additives can be added, such as for example ceramic particles, rubber particles, fibers, such as for example carbon or polyaramide fibers.

Het gehalte grafiet in de oppervlaktelaag binnen brede grenen variëren. De oppervlaktelaag van het afdichtlichaam volgens de uitvinding omvat bij voorkeur van 15 80 - 99,95 gew.-% grafiet ten opzichte van het totale gewicht van de oppervlaktelaag.The graphite content in the surface layer within wide pine varies. The surface layer of the sealing body according to the invention preferably comprises from 80 - 99.95% by weight of graphite relative to the total weight of the surface layer.

Met meer voorkeur omvat de oppervlaktelaag van het afdichtlichaam van 95 - 99,95 gew.-% grafiet ten opzichte van het totale gewicht van de oppervlaktelaag, met de meeste voorkeur omvat de oppervlaktelaag van het afdichtlichaam van 98 - 99,95 gew.-% grafiet ten opzichte van het totale gewicht van de oppervlaktelaag.More preferably, the surface layer of the sealing body comprises 95 - 99.95% by weight of graphite relative to the total weight of the surface layer, most preferably the surface layer of the sealing body comprises 98 - 99.95% by weight graphite relative to the total weight of the surface layer.

2020

Zoals hieronder zal worden besproken in het kader van de eveneens uitgevonden werkwijze voor het vervaardigen van het afdichtlichaam wordt een verder verbeterde afdichting verkregen als de dichtheid van de grafietbevattende oppervlaktelaag wordt verhoogd ten opzichte van de dichtheid van het grafietbevattend materiaal. Dit kan 25 volgens de uitvinding gebeuren door de oppervlaktelaag na het aanbrengen ervan op een lichaam onder verhoogde druk te verdichten. Een voorkeursuitvoeringsvorm van het afdichtlichaam volgens de uitvinding heeft een oppervlaktelaag met een dichtheid begrepen tussen 700 - 2500 kg/m3. Met meer voorkeur is de dichtheid van de oppervlaktelaag begrepen tussen 1000 - 2400 kg/m3, met nog meer voorkeur tussen 30 1600 - 2200 kg/m3, en met de meeste voorkeur tussen 1750 - 2000 kg/m3,As will be discussed below in the context of the invented method of manufacturing the sealing body, a further improved seal is obtained if the density of the graphite-containing surface layer is increased relative to the density of the graphite-containing material. This can be done according to the invention by compacting the surface layer after application to a body under increased pressure. A preferred embodiment of the sealing body according to the invention has a surface layer with a density comprised between 700 - 2500 kg / m3. More preferably, the density of the surface layer is comprised between 1000 - 2400 kg / m3, even more preferably between 1600 - 2200 kg / m3, and most preferably between 1750 - 2000 kg / m3,

De oppervlaktelaag kan in beginsel op elke wijze worden verbonden met het lichaam waarop deze wordt aangebracht. Zo is het mogelijk door verhoging van temperatuur en druk hechting te verkrijgen. Bij voorkeur wordt het afdichtlichaam volgens de 5 uitvinding gekenmerkt doordat het afdichtlichaam tevens een hechtlaag voor de oppervlakte laag omvat. Bij voorkeur is de hechtlaag in hoofdzaak chloorvrij. Hiermee wordt bedoeld dat het chloorgehalte in de hechtlaag bij voorkeur niet meer dan 100 ppm, en met meer voorkeur niet meer dan 50 ppm bedraagt. Deze 5 voorkeursuitvoeringsvorm levert een verbeterde afdichting maar zorgt bovendien voor een verminderd risico op corrosie. Een bijkomend voordeel van onderhavige voorkeursvariant is dat deze een verder verminderd risico geeft op beschadiging van de verstuiver.The surface layer can in principle be connected in any way to the body on which it is applied. Thus it is possible to obtain adhesion by increasing the temperature and pressure. The sealing body according to the invention is preferably characterized in that the sealing body also comprises an adhesive layer for the surface layer. The adhesive layer is preferably substantially chlorine-free. By this is meant that the chlorine content in the adhesive layer is preferably no more than 100 ppm, and more preferably no more than 50 ppm. This preferred embodiment provides an improved seal, but moreover ensures a reduced risk of corrosion. An additional advantage of the present preferred variant is that it gives a further reduced risk of damage to the atomizer.

10 In nog een andere voorkeursuitvoeringsvorm van het afdichtlichaam volgens de uitvinding is het afdichtlichaam voorzien van één of meerdere profielgroeven die zich onder de oppervlaktelaag uitstrekken. Een dergelijke variant zorgt voor een verder verbeterde afdichting, en verbetert tevens de hechting van de oppervlaktelaag. Het komt de afdichting verder ten goede wanneer het totaal volume van de oppervlaktelaag 15 groter is dan het totaal volume van de profielgroeven. Wordt de oppervlaktelaag in hoofdzaak regelmatig op het lichaam aangebracht en volgens de hierboven beschreven werkwijze verdicht, dan zal de oppervlaktelaag de profielgroeven aldus geheel bedekken, zonder dat bijvoorbeeld de bovenste gedeeltes hiervan door de oppervlaktelaag heen steken.In yet another preferred embodiment of the sealing body according to the invention, the sealing body is provided with one or more profile grooves which extend below the surface layer. Such a variant provides a further improved seal, and also improves the adhesion of the surface layer. It further benefits the seal when the total volume of the surface layer 15 is greater than the total volume of the profile grooves. If the surface layer is applied substantially regularly to the body and compacted according to the method described above, the surface layer will thus completely cover the profile grooves, without, for example, the upper parts thereof protruding through the surface layer.

2020

Het afdichtlichaam volgens de uitvinding is bestand tegen drukken van tenminste 1000 bar, met meer voorkeur tenminste 1500 bar, en met nog meer voorkeur tenminste 2000 bar. Het afdichtlichaam is verder bestand tegen bijzonder lage temperaturen, van tenminste - 50°C, doch ook tegen bijzonder hoge temperaturen van tenminste 250°C, 25 bij voorkeur tenminste 350°C, met nog meer voorkeur tenminste 550°C. Hieronder wordt verstaan dat het afdichtlichaam zijn normale functie vervult bij de aangegeven drukken en temperaturen.The sealing body according to the invention is resistant to pressures of at least 1000 bar, more preferably at least 1500 bar, and even more preferably at least 2000 bar. The sealing body is further resistant to particularly low temperatures, of at least - 50 ° C, but also to particularly high temperatures of at least 250 ° C, preferably at least 350 ° C, even more preferably at least 550 ° C. This is understood to mean that the sealing body performs its normal function at the indicated pressures and temperatures.

De uitvinding betreft eveneens een werkwijze voor de vervaardiging van een 30 afdichtlichaam met opening voor een door de opening beweegbare tweede lichaam. De werkwijze omvat de stappen van: a) het verschaffen van een lichaam in de vorm van het afdichtlichaam; b) het aanbrengen van een materiaal dat geëxpandeerde vlokken grafiet omvat op althans een gedeelte van het lichaam, aldus een oppervlaktelaag vormend; 6 c) het onder druk brengen van het grafietbevattend materiaal, tot de gewenste dikte en/of dichtheid van de oppervlaktelaag is bereikt.The invention also relates to a method for the manufacture of a sealing body with opening for a second body movable through the opening. The method comprises the steps of: a) providing a body in the form of the sealing body; b) applying a material comprising expanded flakes of graphite on at least a portion of the body, thus forming a surface layer; C) pressurizing the graphite-containing material until the desired thickness and / or density of the surface layer is achieved.

Stap a) van de werkwijze kan bijvoorbeeld worden uitgevoerd door een lichaam uit 5 metaal in de vorm van het afdicht lichaam te brengen door een geschikte machinale bewerking. Dit kan bijvoorbeeld gebeuren door het afdichtlichaam te draaien uit een metaalplaat, bijvoorbeeld in de vorm van een ring met centrale opening. In een voorkeursuitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding wordt het gedeelte van het lichaam waarop het grafietbevattend materiaal wordt aangebracht althans 10 gedeeltelijk van een profiel voorzien. Zo kunnen het bovenvlak en/of het ondervlak van de ring bij voorkeur voorzien zijn van een aantal groeven, bij voorkeur in de vorm van een aantal concentrische ringen. Concentrische groeven zorgen voor een verder verbeterde afdichting. Omwille van een goede klempassing wordt het manteloppervlak aan de binnenzijde van de opening in het afdichtlichaam bij voorkeur nabewerkt, 15 bijvoorbeeld door middel van schuren of een andere precisie verspaningstechniek, zoals bijvoorbeeld honen. Honen of trekslijpen is een vorm van slijpen waarmee met uiterste precisie gaten kunnen worden geruimd. Een hoonruimer bevat doorgaans 2-6 in de lengterichting geplaatste hoonstenen, die middels een hydraulisch of mechanisch systeem tegen de wand van de opening worden gedrukt. Bij voorkeur wordt, 20 voorafgaand aan het aanbrengen van het grafietbevattend materiaal, een hechtlaag aangebracht op althans een gedeelte van het lichaam. Nadat het grafietbevattend materiaal is aangebracht op de hiertoe bestemde oppervlakken van het lichaam wordt dit in stap c) onder druk gebracht, tot de gewenste dikte van de oppervlaktelaag is bereikt. Hierbij kunnen de afmetingen van de opening bijvoorbeeld steekproefsgewijs worden 25 gecontroleerd, totdat de gewenste maatvoering voor het kunnen opnemen van het tweede lichaam wordt bereikt. Door toepassing van de grafietbevattende oppervlaktelaag in het uitgevonden afsluitlichaam wordt bij het monteren van het afsluitlichaam op de verstuiver vermeden dat deze gemakkelijk kan worden beschadigd. Bovendien is er minder gevaar voor het verstopt raken van de verstuivers bij het 30 dichtdrukken. Door de bijzondere vervormingseigenschappen van de oppervlaktelaag wordt bovendien bereikt dat deze relatief gemakkelijk is aan te brengen op verstuivers met licht afwijkende buitenafmetingen. Dit maakt het afdichtlichaam overeenkomstig de uitvinding “toleranter” voor maatafwijkingen dan het bekende afdichtlichaam.Step a) of the method can be carried out, for example, by bringing a metal body into the shape of the sealing body by suitable machining. This can be done, for example, by turning the sealing body from a metal plate, for example in the form of a ring with a central opening. In a preferred embodiment of the method according to the invention, the part of the body on which the graphite-containing material is applied is at least partially provided with a profile. The upper surface and / or the lower surface of the ring can thus preferably be provided with a number of grooves, preferably in the form of a number of concentric rings. Concentric grooves ensure a further improved seal. For the sake of good clamping fit, the jacket surface on the inside of the opening in the sealing body is preferably reworked, for example by means of sanding or another precision machining technique, such as for example honing. Honing or pull grinding is a form of grinding that can be used to clear holes with extreme precision. A scrubber usually contains 2-6 scones placed in the longitudinal direction, which are pressed against the wall of the opening by means of a hydraulic or mechanical system. Preferably, prior to applying the graphite-containing material, an adhesive layer is applied to at least a portion of the body. After the graphite-containing material has been applied to the surfaces of the body intended for this purpose, it is pressurized in step c) until the desired thickness of the surface layer is achieved. Here, the dimensions of the opening can be checked, for example, by sampling, until the desired dimensions for accommodating the second body are achieved. By using the graphite-containing surface layer in the invented closure body, when the closure body is mounted on the atomizer, it is prevented that it can be easily damaged. Moreover, there is less danger of the nozzles becoming clogged when pressed shut. Moreover, due to the special deformation properties of the surface layer, it is achieved that it is relatively easy to apply to injectors with slightly different external dimensions. This makes the sealing body according to the invention "more tolerant" for dimensional deviations than the known sealing body.

77

Desgewenst kan de werkwijze volgens de uitvinding worden uitgevoerd door middel van een althans gedeeltelijk geautomatiseerde inrichting. Een dergelijke inrichting omvat tenminste middelen voor het verschaffen van een lichaam in de vorm van het afdichtlichaam; middelen voor het aanbrengen van een grafietbevattend materiaal op 5 althans een gedeelte van het lichaam; en middelen voor het onder druk brengen van het grafietbevattend materiaal, tot de gewenste dikte van de oppervlaktelaag is bereikt. De middelen voor het verschaffen van een lichaam in de vorm van het afdichtlichaam omvatten bij voorkeur een robot die het lichaam tussen, van en/of naar een aantal stations kan transporteren. Eén van de stations omvat middelen voor het aanbrengen van 10 een grafietbevattend materiaal op althans een gedeelte van het lichaam, bijvoorbeeld in de vorm van een stans- en lijmeenheid. De stanseenheid brengt het grafietbevattend materiaal in de gewenste vorm, de lijmeenheid brengt de hechtlaag aan op het uitgestanste grafietbevattend materiaal en/of op het lichaam. Een ander station van de inrichting omvat middelen voor het onder druk brengen van het grafietbevattend 15 materiaal, bijvoorbeeld in de vorm van een perseenheid met verwarmingsmiddelen. Desgewenst wordt het in de gewenste vorm uitgestanste grafietbevattend materiaal, eventueel voorzien van een hechtlaag, langs een droogband gevoerd. Eventueel is tevens een station aanwezig dat een verpakkingsmachine omvat.If desired, the method according to the invention can be carried out by means of an at least partially automated device. Such a device comprises at least means for providing a body in the form of the sealing body; means for applying a graphite-containing material to at least a portion of the body; and means for pressurizing the graphite-containing material until the desired thickness of the surface layer is achieved. The means for providing a body in the form of the sealing body preferably comprises a robot which can transport the body between, from and / or to a number of stations. One of the stations comprises means for applying a graphite-containing material to at least a portion of the body, for example in the form of a punching and gluing unit. The punching unit brings the graphite-containing material to the desired shape, the adhesive unit applies the adhesive layer to the punched-out graphite-containing material and / or to the body. Another station of the device comprises means for pressurizing the graphite-containing material, for example in the form of a pressing unit with heating means. If desired, the graphite-containing material punched out in the desired shape, optionally provided with an adhesive layer, is passed along a drying belt. Optionally, there is also a station that comprises a packaging machine.

20 In een voorkeursuitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding wordt althans het manteloppervlak aan de binnenzijde van de opening voorzien van de oppervlaktelaag. Hierbij wordt het manteloppervlak aan de binnenzijde van de opening voorzien van de oppervlaktelaag door het grafietbevattend materiaal met een overmaat aan tenminste één zijde van het lichaam te brengen, en vervolgens de overmaat door 25 middel van een stempelkop langs de omtreksrand van de opening te vouwen, zodat de overmaat in hoofdzaak tegen het manteloppervlak wordt aangedrukt. Een verdere voorkeursvariant wordt gekenmerkt doordat grafietbevattend materiaal met een overmaat aan weerszijden van het lichaam wordt gebracht en vervolgens elke overmaat door middel van een stempelkop langs de omtreksrand van de opening wordt gevouwen, 30 zodat deze overmaten in hoofdzaak tegen het manteloppervlak worden aangedrukt. Het heeft de voorkeur als de overmaat aan elke zijde dusdanig groot is dat deze in hoofdzaak niet overlappen bij het langs de omtreksrand van de opening vouwen van beide overmaten.In a preferred embodiment of the method according to the invention, at least the jacket surface is provided with the surface layer on the inside of the opening. The outer surface of the jacket is provided with the surface layer on the inside of the opening by bringing the graphite-containing material with an excess on at least one side of the body, and then folding the excess along the peripheral edge of the opening by means of a stamp head. so that the excess is substantially pressed against the jacket surface. A further preferred variant is characterized in that graphite-containing material is introduced with an excess on either side of the body and subsequently each excess is folded by means of a stamping head along the peripheral edge of the opening, so that these excesses are substantially pressed against the jacket surface. It is preferable if the excess on each side is so large that they substantially do not overlap when folding both oversizes along the peripheral edge of the opening.

88

Om de pasklemming tussen de manteloppervlakken van het afdichtlichaam en de opening, alsmede de afdichting daartussen verder te verbeteren wordt in een verdere voorkeursvariant van de werkwijze althans de op het manteloppervlak van de opening 5 aangebrachte oppervlaktelaag verdicht door in de opening een stempel aan te brengen die radiaal uitzetbaar is. Een dergelijke stempel kan bijvoorbeeld een aantal rond een centraal aanvoerkanaal gerangschikte omtrekslichamen omvatten. De omtrekslichamen kunnen dan door middel van een door het aanvoerkanaal gebracht medium onder druk naar buiten worden bewogen waardoor zij een radiale druk uitoefenen, die nagenoeg 10 loodrecht is gericht op het manteloppervlak van de opening. Het moge duidelijk zijn dat de vakman hier meerdere mogelijkheden tot zijn beschikking heeft.In order to further improve the fit clamping between the casing surfaces of the sealing body and the opening, as well as the seal between them, in a further preferred variant of the method, at least the surface layer applied to the casing surface of the opening 5 is compacted by arranging a stamp in the opening. radially expandable. Such a stamp can for instance comprise a number of circumferential bodies arranged around a central supply channel. The peripheral bodies can then be moved under pressure by means of a medium brought through the supply channel, so that they exert a radial pressure which is directed substantially perpendicularly to the outer surface of the opening. It will be clear that the skilled person has several options at his disposal here.

De uitvinding zal nu verder worden toegelicht aan de hand van het in de figuren beschreven niet-limiterende uitvoeringsvoorbeeld. Hierin toont: 15 - figuur 1(a) een schematisch bovenaanzicht van een afsluitlichaam volgens de uitvinding; - figuur 1(b) een schematische dwarsdoorsnede van het afsluitlichaam van figuur 1(a); - figuur 2(a) een schematisch bovenaanzicht van een lichaam dat als basis dient voor het in figuur 1 weergegeven afsluitlichaam; 20 - figuur 2(b) een schematische dwarsdoorsnede van het lichaam van figuur 2(a); - figuur 3(a) een schematisch bovenaanzicht van grafietbevattend materiaal dat als oppervlaktelaag dient voor het in figuur 1 weergegeven afsluitlichaam; - figuur 3(b) een schematische dwarsdoorsnede van het grafietbevattend materiaal van figuur 3(a); en 25 - figuur 4 een schematisch zijaanzicht van een verstuiver, voorzien van een afsluitlichaam volgens de uitvinding.The invention will now be further elucidated with reference to the non-limitative exemplary embodiment described in the figures. Herein: figure 1 (a) shows a schematic top view of a closing body according to the invention; figure 1 (b) shows a schematic cross-section of the closing body of figure 1 (a); figure 2 (a) shows a schematic top view of a body that serves as the basis for the closing body shown in figure 1; Figure 2 (b) shows a schematic cross section of the body of figure 2 (a); figure 3 (a) shows a schematic top view of graphite-containing material that serves as a surface layer for the sealing body shown in figure 1; figure 3 (b) shows a schematic cross section of the graphite-containing material of figure 3 (a); and figure 4 shows a schematic side view of an atomizer, provided with a closing body according to the invention.

Onder verwijzing naar figuren 1(a) en 1(b) wordt een afdichtlichaam 1 getoond, voorzien van een opening 2 met diameter 4 voor het opnemen van een door de opening 30 2 aan te brengen tweede lichaam 14 van een verstuiver 10 (zie figuur 4). Afdichtlichaam 1 omvat een lichaam 5 waarvan het oppervlak althans gedeeltelijk is voorzien van profielgroeven 6. Lichaam 5 is over nagenoeg haar volledige oppervlak voorzien van een grafietbevattende oppervlaktelaag 3. De oppervlaktelaag 3 omvat een flexibele grafietfolie, Sigraflex APX, verkrijgbaar bij de firma SGL Technologies GmbH in 9With reference to figures 1 (a) and 1 (b), a sealing body 1 is shown, provided with an opening 2 with diameter 4 for receiving a second body 14 of an atomizer 10 to be arranged through the opening 30 (see figure 4). Sealing body 1 comprises a body 5 whose surface is at least partially provided with profile grooves 6. Body 5 is provided with a graphite-containing surface layer 3 over almost its entire surface. The surface layer 3 comprises a flexible graphite foil, Sigraflex APX, available from SGL Technologies GmbH. in 9

Duitsland. Deze folie bevat van 80 - 99,95 gew.-% grafiet en heeft een dikte van ongeveer 0,5 mm. Tussen het lichaam 5 en de oppervlaktelaag 3 bevindt zich een hechtlaag (niet getoond) voor de oppervlaktelaag 3. De hecht laag omvat bij voorkeur een chloorvrij hechtmiddel. Door ook het manteloppervlak 7 aan de binnenzijde van 5 opening 2 van de oppervlaktelaag 3 te voorzien kan in de opening 2 een as 14 klempassend worden opgenomen. Door toepassing van de oppervlaktelaag 3 volgens de uitvinding wordt een nagenoeg lekdichte verbinding tussen het manteloppervlak van de as 14 en het manteloppervlak 7 van de opening 2 verkregen, die eveneens lekdicht blijft bij hoge drukken, bij voorkeur bij drukken van 2000 bar, en over een breed 10 temperatuursbereik, bij voorkeur van -50°C tot 500°C. Dergelijke omstandigheden zijn gangbaar in verbrandingskamers van verbrandingsmotoren. Hoewel het afdichtlichaam 1 volgens de uitvinding breed toepasbaar is, wordt het in het bijzonder toegepast als afdichting voor bijvoorbeeld verstuivers. Onder verwijzing naar figuur 4 omvat een dergelijke verstuiver 10 doorgaans een behuizing in de vorm van een cilindrisch 15 gedeelte 11, en een verstuiverdeel of ‘nozzle’ 14. In de behuizing is een in de axiale richting van de behuizing beweegbare as opgenomen (niet getoond), die in verbinding staat met een spuitmond 13. Spuitmond 13 omvat een aantal openingen waardoor de brandstof onder druk in de verbrandingskamer wordt verstoven. Verstuiver 10 wordt bijvoorbeeld door een opening in de wand van de verbrandingskamer opgenomen, 20 waarbij de opening wordt afgedicht door het afdichtlichaam 1.Germany. This film contains from 80 - 99.95% by weight of graphite and has a thickness of approximately 0.5 mm. Between the body 5 and the surface layer 3 there is an adhesive layer (not shown) for the surface layer 3. The adhesive layer preferably comprises a chlorine-free adhesive. By also providing the jacket surface 7 on the inside of opening 2 of the surface layer 3, an axis 14 can be received in a fitting fit in the opening 2. By using the surface layer 3 according to the invention, a substantially leakproof connection between the shell surface of the shaft 14 and the shell surface 7 of the opening 2 is obtained, which also remains leakproof at high pressures, preferably at pressures of 2000 bar, and over a wide temperature range, preferably from -50 ° C to 500 ° C. Such conditions are common in combustion chambers of combustion engines. Although the sealing body 1 according to the invention is widely applicable, it is used in particular as a seal for, for example, injectors. With reference to Figure 4, such an atomizer 10 generally comprises a housing in the form of a cylindrical portion 11, and an atomizer part or "nozzle" 14. The housing accommodates an axis movable in the axial direction of the housing (not shown) which is in communication with a nozzle 13. Nozzle 13 comprises a number of openings through which the fuel is sprayed into the combustion chamber under pressure. Atomizer 10 is received, for example, through an opening in the wall of the combustion chamber, the opening being sealed by the sealing body 1.

Het afdichtlichaam wordt verkregen door een werkwijze die de volgende stappen omvat. Vooreerst wordt een lichaam 5 verschaft in de vorm van het afdichtlichaam. Lichaam 5 kan bijvoorbeeld uit een metaal bestaan, bij voorkeur roestvrij staal, en op 25 bekende wijze worden vervaardigd, bijvoorbeeld door draaien. Lichaam 5 wordt voorzien van profielgroeven 6. Onder verwijzing naar figuren 3(a) en 3(b) worden twee grafietringen 3 uit de bovengenoemde grafietfolie gestanst. Deze worden vervolgens bij voorkeur van een lijmlaag voorzien, bijvoorbeeld door verstuiven van een geschikte lijm, die bij voorkeur chloorvrij is. Bij voorkeur worden de grafietringen vervolgens 30 gedroogd en worden beide aan weerszijden op het lichaam 5 gedrukt. Dit kan in één keer gebeuren door het lichaam 5 van beide zijden te benaderen. Het is echter ook mogelijk eerst een grafietlaag op één zijde van het lichaam 5 aan te brengen, dit vervolgens om te draaien, en dan de tweede grafietlaag op de andere zijde aan te brengen. Doordat de in de grafietringen 3 aanwezige opening 9 een kleinere diameter 8 10 heeft dan de diameter 24 van de in lichaam 5 aanwezige opening 22, zal tijdens het opdrukken van de grafietringen 3 een gedeelte ervan worden omgebogen en aldus het omtreksoppervlak 27 van opening 22 bedekken, zodat het omtreksoppervlak 7 met diameter 4 ontstaat (zie figuur 1). In een laatste stap wordt de aldus gevormde 5 oppervlaktelaag 3 van grafietbevattend materiaal onder druk gebracht tot de gewenste dikte van de oppervlaktelaag 3 is bereikt. Hierbij worden dichtheden van de oppervlaktelaag bereikt die bij voorkeur zijn begrepen tussen 700 - 2500 kg/m3. Het aldus verkregen afdichtlichaam 1 wordt vervolgens met enige kracht over het verstuiverdeel 14 van de verstuiver 10 geperst waardoor er een klempassing ontstaat 10 tussen het manteloppervlak 14 van het verstuiverdeel en het manteloppervlak 7 van het afdichtlichaam. De aldus van het afdichtlichaam 1 voorziene verstuiver 10 kan dan in een opening van een verbrandingskamerwand worden aangebracht waarbij het oppervlak 15 (zie figuur 4) van het afdichtlichaam 1 tegen het betreffende wandgedeelte komt aan te liggen.The sealing body is obtained by a method comprising the following steps. First, a body 5 is provided in the form of the sealing body. Body 5 can for instance consist of a metal, preferably stainless steel, and can be manufactured in known manner, for example by turning. Body 5 is provided with profile grooves 6. With reference to figures 3 (a) and 3 (b), two graphite rings 3 are punched from the above-mentioned graphite foil. These are then preferably provided with a layer of glue, for example by spraying a suitable glue, which is preferably chlorine-free. The graphite rings are then preferably dried and both are pressed onto the body 5 on both sides. This can be done in one go by approaching the body 5 from both sides. However, it is also possible first to apply a graphite layer on one side of the body 5, then to turn it over, and then to apply the second graphite layer on the other side. Because the opening 9 present in the graphite rings 3 has a smaller diameter 8 than the diameter 24 of the opening 22 present in body 5, during printing of the graphite rings 3, a portion thereof will be bent and thus cover the peripheral surface 27 of opening 22 so that the peripheral surface 7 with diameter 4 is formed (see figure 1). In a final step, the thus formed surface layer 3 of graphite-containing material is pressurized until the desired thickness of the surface layer 3 is reached. Hereby densities of the surface layer are achieved which are preferably comprised between 700 - 2500 kg / m3. The sealing body 1 thus obtained is then pressed with some force over the atomizer part 14 of the atomizer 10, as a result of which a clamping fit is created between the jacket surface 14 of the atomizer part and the jacket surface 7 of the sealing body. The atomizer 10 thus provided with the sealing body 1 can then be arranged in an opening of a combustion chamber wall, wherein the surface 15 (see figure 4) of the sealing body 1 comes to abut against the relevant wall part.

1515

Claims

1. Sealing body with opening for a second body which can be received in the opening, characterized in that the sealing body is at least partially provided with a surface layer of a graphite-containing material containing expanded flakes of graphite.

A sealing body according to claim 1, characterized in that at least the outer surface of the jacket is provided with the surface layer on the inside of the opening. 10

Sealing body according to one of the preceding claims, characterized in that the surface layer comprises 80 - 99.95% by weight of graphite.

Sealing body according to claim 3, characterized in that the surface layer 15 comprises 95 - 99.95% by weight of graphite.

Sealing body according to claim 4, characterized in that the surface layer comprises 98 - 99.95% by weight of graphite.

Sealing body according to one of the preceding claims, characterized in that the density of the surface layer is comprised between 700 - 2500 kg / m3.

Sealing body according to claim 6, characterized in that the density of the surface layer is comprised between 1750 - 2000 kg / m3. 25

Sealing body according to one of the preceding claims, characterized in that the sealing body also comprises an adhesive layer for the surface layer.

9. Sealing body according to claim 8, characterized in that the adhesive layer is substantially chlorine-free.

Sealing body according to one of the preceding claims, characterized in that the sealing body is provided with profile grooves that extend below the surface layer.

Sealing body according to claim 10, characterized in that the volume of the surface layer is greater than the total volume of the profile grooves.

A sealing body according to any one of the preceding claims, with a pressure resistance of at least 1500 bar, and a temperature resistance of at least 250 ° C.

13. Method for the manufacture of a sealing body with opening for a second body receivable through the opening, comprising the steps of: a) providing a body in the form of the sealing body; b) applying a material containing expanded flakes of graphite to at least a portion of the body, thus forming a surface layer; c) pressurizing the graphite-containing material until the desired thickness and / or density of the surface layer is achieved.

A method according to claim 13, wherein the portion of the body on which the graphite-containing material is applied is at least partially provided with a profile. 20

Method according to claim 13 or 14, wherein an adhesive layer is applied prior to the application of the graphite-containing material.

16. Method as claimed in any of the claims 13-15, wherein at least the jacket surface on the inside of the opening is provided with the surface layer.

17. Method as claimed in claim 16, wherein the jacket surface is provided on the inside of the opening with the surface layer by bringing the graphite-containing material with an excess on at least one side of the body, and then the excess along a stamp head along the circumference of the opening, so that the excess is substantially pressed against the surface of the jacket.

A method according to claim 17, wherein graphite-containing material is introduced with an excess on either side of the body and then each excess is folded by means of a stamping head along the peripheral edge of the opening, so that these excesses are substantially pressed against the jacket surface. 5

A method according to claim 18, wherein the excess on each side is so large that it substantially does not overlap when folding both excesses along the peripheral edge of the opening.

20. Method as claimed in any of the claims 13-19, wherein the surface layer applied at least to the lateral surface of the opening is compacted by arranging a stamp in the opening which is radially expandable.

21. Assembly of a sealing body with opening and a second body, at least partially accommodated in the opening, wherein at least the outer surface of the opening is provided with a surface layer of a material containing expanded flakes of graphite.