密封件制造技术

本发明专利技术涉及一种密封件，包括：具有空腔(20)的闭合的外壳(2)；其中，外壳(2)由可弹性变形的金属材料构成；以及其中，空腔(20)至少部分充以可压缩的介质(3)。此外本发明专利技术还涉及一种喷射器(5)，该喷射器包括至少一个按照本发明专利技术的密封件(1)。本发明专利技术的另一方面涉及一种内燃机，该内燃机具有按照本发明专利技术的喷射器(5)和一燃烧室(17)。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种密封件，该密封件将弹性体密封件的优点与金属密封件的优点相组合。此外，本专利技术涉及一种喷射器、特别是用于气态燃料的吹入式喷射器，该喷射器包括这种密封件。本专利技术的另一方面涉及一种内燃机，该内燃机包括这种喷射器。
技术介绍
由现有技术已知多种不同密封件，这些密封件可用于不同应用领域。因此，例如对于可再封闭的密封装置而言，应用由弹性体或热塑性弹性体组成的密封件。在此缺点在于密封件受限的温度耐抗性和介质耐抗性。在非常高的温度和/或非常腐蚀性的介质的情况下，或者如果需要非常高的密封性，则可以提供一种可靠的密封装置，其方式是，使用例如由铜制成的金属密封件。但是在此不利的是，这种金属密封件不能或者仅能少次地再使用。此外已知可再封闭的金属-金属-密封装置，该金属-金属-密封装置也在切换周期非常多的情况下确保了例如相对于燃料的密封性，这种金属-金属-密封装置是合适的。然而，这种密封装置在运行状态下在期望的使用寿命期间的密封性可能会不被确保。对此的原因在于，存在阀座的高程度磨损，该磨损通过挺杆重复撞击到阀座上而引起。此外，挺杆重复撞击到阀座上导致了不期望的噪音。
技术实现思路
相比之下，按照本专利技术具有权利要求1所述特征的密封件具有的优点在于，弹性体密封件的可再使用性与金属密封件的温度耐抗性以及介质耐抗性能够相组合。因此，按照本专利技术的密封件适用于动态应用领域。此外，按照本专利技术的密封件可以在安装状态下适配于对置面的形状，这促成了提高的密封性。这按照本专利技术由此实现，即，密封件包括金属的空心的构件，可压缩的介质位于该金属的空心的构件中。密封件的金属区域用于保护该密封件以防由于例如高温或侵蚀性介质而磨损。此外，可压缩的介质给密封件提供了对于高密封力(压紧力)的缓冲功能，该高密封力针对密封例如阀的开口而言是必需的。后者(可压缩的介质)特别有利的是，例如阀必须以非常高的速度封闭。因此可以减小或消除在阀座或承载座中的磨损。在此，按照本专利技术的密封件包括具有空腔的、闭合的外壳，其中，夕卜壳由可弹性变形的金属材料构成，并且，空腔至少部分充以可压缩的介质。通过按照本专利技术的密封件可以确保例如阀的防故障功能，这又可以促成了降低的维护成本和备件成本。从属权利要求表示出本专利技术的优选的改进方案。特别优选地，密封件的金属材料可以是弹簧钢。弹簧钢提供的优点在于，与其它钢相比，弹簧钢具有显著更高的坚固性和弹性极限以及高的屈服极限比(材料的屈服极限与抗拉强度之比)。也就是说，密封件可以吸收大的力，而密封件在去除该力之后不会受到塑性变形。因此，密封件可再次使用。优选地，位于空腔中的介质可以包括气体，特别的是，该介质优选可以是空气，这提供一种成本有利的解决方案。然而，其它气体或者具有/不具有空气的气体的混合物也是可设想的。在此，有利地可以在空腔中存在10~5Pa至10~7Pa的过压。因此，密封件可以适配于不同的要求。根据本专利技术的备选的优选设计方案，空腔还可以部分充以不可压缩的介质。因此，例如可以应用呈粉末形式或者球形式的不可压缩的固体、金属泡沫、胶、或者不可压缩的液体。在这种情况下，密封件的空腔部分充以可压缩(kompressiblen)的第一介质而部分充以不可压缩(inkompressibten)的第二介质。优选地，外壳可以构成为薄壁的。也就是说，例如如果密封件具有环形横截面，则该横截面的平均半径除以外壳的壁厚之比大于10、特别是大于20、特别是大于30。作为平均半径可理解为环形横截面的外半径与内半径之平均值。通过外壳的薄壁结构提供的优点在于，薄壁构件储存了较少的热能，并且该热能因此也可以更快速地输出到较大的金属或旁边流过的冷却介质上。在密封件中由于出现高的温度(例如气态燃料)的高的放热可能会导致了密封件的磨损。此外优选地，外壳可以包括具有第一壁厚的第一区域和具有第二壁厚的第二区域，其中，第一壁厚与第二壁厚不同。因此，密封件的可压缩性或密封件的变形可以在安装状态下根据应用来适配，因为具有较大壁厚的区域相比于具有较小壁厚的区域不能够如此强烈地变形。由此，密封件的形状可以如此选择，使得密封件在压缩状态下可以设置在不同阀座或承载座上。此外，因此，除了例如新制造具有按照本专利技术密封件的喷射器之外，简单地改装具有按照本专利技术密封件的已经存在的喷射器也是可能的。在此，第一壁厚和第二壁厚可以小于1000 μ m。特别的是，第一壁厚和第二壁厚可以处于20 μ m至1000 μ m的范围内。有利地，密封件可以具有施加到外壳的外侧上的耐磨的涂层，该涂层特别是由镍-钨制成。相比于氧化的且减少的介质，镍-钨合金具有显著的稳定性，即使在温度较高的情况下。由于这种显著的耐腐蚀性、抗侵蚀性和温度耐抗性，因此可以将由镍-钨制成的涂层用于密封件的磨损保护。在此，可以根据应用来将涂层全面地或者仅仅在密封件与密封面之接触区域中构造。此外提出，外壳自身具有闭合的横截面。因此，密封件在外圆周上具有至少一个第一密封区域和第二密封区域。此外，在本专利技术的优选实施形式中，密封件可以具有固定区域(特别是第一固定区域和第二固定区域)，用于固定在构件上。因此，例如密封件可以集成在构件中(例如套筒中)并且因此形成预装配组件，由此使密封件的装配或替换可以通过快速和简单的方式实现。在此，密封件的套筒自身无需具有完全闭合的横截面，而是例如可以具有半环形横截面，该半环形横截面借助于两个固定区域来固定在阀构件上。此外，本专利技术涉及一种喷射器、特别是用于气态燃料的吹入式喷射器，其包括按照本专利技术的密封件。通过按照本专利技术密封件的弹性可变形性可以减少或阻止了:由于阀挺杆过高的放置速度而造成了阀挺杆在喷射器的借助于按照本专利技术密封件所密封的阀座中的碰撞。通过这种方式可以改善了喷射器的切换性能，由此每喷射过程或吹入过程可以喷射或吹入尽可能准确的燃料量。此外，通过按照本专利技术的密封件可以缓冲该阀挺杆的冲击能，从而不需要进一步的冲击保护。优选地，喷射器还包括喷射器构件，按照本专利技术的密封件设置在该喷射器构件上。因此可以简化了密封件在喷射器中的简单装配。密封件的外壳优选具有半环形的横截面。本专利技术的另一方面涉及一种内燃机，该内燃机包括按照本专利技术的喷射器和一燃烧室，其中，喷射器直接设置在燃烧室上。因此可以在要求非常高的条件下也能实现内燃机的防故障的且精确的功能。【附图说明】以下参照所属附图详细描述本专利技术的实施例，其中，相同或功能相同的部件以相同附图标记表示。附图中:图1:示出喷射器的示意的简化的截面图，其中，设有按照本专利技术的第一实施例的密封件；图2:示出图1中示出的喷射器的放大区域的示意的简化的截面图；图3:示出按照本专利技术的第二实施例的密封件的示意截面图；图4:示出按照本专利技术的第三实施例的密封件的示意截面图；图5:示出在安装状态下按照本专利技术当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种密封件，其包括：‑闭合的外壳(2)，该外壳具有空腔(20)；‑其中，所述外壳(2)由可弹性变形的金属材料构成；以及‑其中，所述空腔(20)至少部分充以可压缩的介质(3)。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：O·舍恩罗克，R·H·赫莱恩，A·布格哈特，A·格洛克，T·贝克，
申请(专利权)人：罗伯特·博世有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE