JP2001280219A - 大型ディーゼルエンジンにおける共通レール・システム用供給装置 - Google Patents

大型ディーゼルエンジンにおける共通レール・システム用供給装置

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 大型ディーゼルエンジンにおける、長い圧力
管内の流体の脈動によって発生する強い振動および動的
圧力による、圧力管の漏洩または損傷を防止する、共通
レール・システム用供給装置を得ること。 【解決手段】 圧力タンク2、流体を圧力タンク2に供
給するためのポンプ装置4および流体をポンプ装置4か
ら圧力タンク2に案内するための圧力管3,31,32
を有する大型ディーゼルエンジンにおける共通レール・
システム用供給装置の改良。圧力管3,31,32は、
複数のセグメント311,321より成り、セグメント
311,321の接続部5は、その近傍で支持体6によ
ってエンジンに支持される。圧力管3,31,32は、
締切弁11を通して圧力タンク2およびポンプ装置4に
接続され、締切弁11は、非常の場合圧力管3,31,
32を圧力タンク2およびポンプ装置4から切離すこと
ができる。圧力管3,31,32はさらに中間支持体7
によって支持される。中間支持体7間の距離d1.d2
は、圧力管31,32で相違し、振動数および波長が一
致しないようになっている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、独立請求項前段に
記載された大型ディーゼルエンジンにおける共通レール
・システム用供給装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】大型ディーゼルエンジンは、たとえば船
舶用主駆動複合体としてまたは電気発生用定置式プラン
トとして使用される。それらは、主として、低速作動二
行程(ストローク)クロスヘッド機械または四行程機械
として構成される。ごく最近の発展によれば、燃料噴
射、ガス交換およびたとえば制御オイル用の適当な補助
装置は、現代の大型ディーゼルエンジンにおける共通の
レール・システムによって作動される。このシステムで
は、各流体たとえば噴射用燃料、排出弁の作動用液圧媒
体または噴射を制御するための作動媒体は、ポンプによ
って高圧で、蓄圧器としても構成される、圧力タンク
(リザーバ)に供給される。各蓄圧器からの高圧流体
を、内燃エンジンのすべてのシリンダは供給されるか、
またはそれぞれ弁および燃料噴射装置は制御される。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】自動車エンジンのよう
な小型の内燃エンジンとは異なり、大型ディーゼルエン
ジンにおける共通レール・システムに関して、各流体を
蓄圧器に供給する高圧ポンプが通常蓄圧器から空間的に
きわめて遠い距離にあるという、課題が存在する。蓄圧
器(圧力タンク)はいずれの場合にも、たとえば、機械
設備付きのまたは機械設備なしの管状要素として構成さ
れ、エンジンに沿ってほぼシリンダヘッドの高さまで延
びる。燃料およびガス交換の制御用液圧媒体を供給する
ための高圧ポンプは、たとえば、歯車を介してクランク
軸によって駆動され、したがってクランク軸空間の近傍
に配置される。このことから、ポンプと圧力タンクとの
間の距離は数メートル、たとえば約10メートルまたは
それ以上の大きさに達するかもしれない。したがって、
きわめて長い高圧管が接続用に必要であり、各流体がそ
こを通ってきわめて高圧、燃料の場合にはたとえば20
00バールまでのきわめて高い圧力で供給される。圧力
管内の流体の脈動によって発生する、強い振動および動
的圧力変動のため、圧力管は、漏洩または破損のよう
な、損傷のかなりの危険をもたらす、きわめて強いスト
レスをうける。しかしながら、もしたとえば燃料ポンプ
と関連する燃料用高圧タンクとの間の圧力管が破損しま
たはきわめて漏れ易くなるならば、エンジンを停止しな
ければならず、そのことは船舶推進の場合においては、
操作性を完全に喪失することになる。
【0004】本発明はこれらの欠点を治癒することを希
望している。したがって、本発明の目的は、共通レール
・システムそれゆえ大型ディーゼルエンジン全体の損傷
の危険をいちじるしく減少し、それにより運転の安全性
を増進する、大型ディーゼルエンジンにおける共通レー
ル・システム用供給装置を得ることである。
【0005】大型ディーゼルエンジンにおける共通レー
ル・システムに対してこの目的を満足する装置は、独立
請求項記載の特徴部分に記載された構成を特徴としてい
る。
【0006】
【課題を解決するための手段】それゆえ、本発明によれ
ば、流体用圧力タンク(リザーバ)、流体を圧力タンク
に供給するためのポンプ装置およびポンプ装置によって
供給する流体を通して圧力タンク内に案内することので
きる接続手段を有し、接続手段が二つの別の圧力管を有
し、それらがそれぞれポンプ装置と圧力タンクに接続さ
れている、大型ディーゼルエンジンにおける共通レール
・システム用供給装置が提案される。
【0007】通常の(トラブルのない意味である)共通
レール・システムの運転において、ポンプ装置は流体を
両方の圧力管を通して共通レール・システムの圧力タン
ク内に供給する。さて、もし二つの圧力管の一方が損
傷、たとえば強い漏洩を生ずるならば、圧力タンクは、
共通レール・システムを使用可能のままにするように、
他方の圧力管を通してなお流体を供給可能である。それ
ゆえ、圧力管が損傷をうけるとき、大型ディーゼルエン
ジンは少なくとも低下した出力で作動しつづけることが
可能である。もし、それが船舶の主要エンジンの場合で
あるならば、それゆえ船舶はこの種の損傷の場合におい
て依然として操作可能で低下した速度で航行をつづける
ことができる。
【0008】好適には各圧力管は、圧力タンクに接続さ
れる該管の端部ならびにポンプ装置に接続される該管の
端部に締切装置を有する。圧力管に対する損傷の場合、
この装置によって、該圧力管は、ポンプ装置により供給
される流体或いは圧力タンクからの流体の制御されない
流出が回避可能になるように、共通レール・システムか
ら完全に分離可能である。
【0009】各圧力管は、好適には、互いに接続される
複数のセグメントを有し、いずれの場合にも圧力管を固
定するための支持体が隣り合ったセグメント間の各接続
部の近傍に設けられる。好適にはねじ接続として形成さ
れる接続部は、好適には、長い範囲に亘って支持されな
い圧力管に発生する曲げ振動のような機械的応力にとく
に敏感である。いずれの場合にも接続部の近傍に支持体
を設けることにより、曲げ振動は接続部においてまった
く作用できないかまたは単に強く緩衝され、そのことに
よって接続部の損傷に対する敏感さがいちじるしく低下
可能である。支持体は、たとえば、圧力管を囲みかつ通
常高圧管用に設けられなければならない保護導管内に一
体化される。
【0010】さらに、二つの圧力管が実質的に互いに平
行に延び、かつ二つの圧力管用のセグメントが同じもの
の対であるとき有利である。このことは、準備する必要
のある圧力管用交換部品が少なく、そして圧力管の製造
が一層経済的である利点を有する。さらに、両方の圧力
管の漏洩の場合、機能しうる圧力管が、共通レール・シ
ステムの連続作用が可能になるように、二つの圧力管の
なお損傷していないセグメントから組立可能である。
【0011】別の有利な手段は、各圧力管に対して圧力
管を固定するための複数の中間支持体を設けることであ
り、一方の圧力管の隣り合った中間支持体間の距離は、
他方の圧力管の隣り合った中間支持体間の距離とは異な
る。このことは、二つの圧力管に対する負荷のスペクト
ルが異なる利点を有する。とくに、同じ振動数および/
または同じ波長の曲げ振動が両方の圧力管に発生するこ
とを回避できる。それゆえ、二つの圧力管が同時にまた
は同じ位置で損傷することがいちじるしく減少する。中
間支持体はエンジンに固定される。
【0012】もちろんすべてのシリンダに対して共通な
蓄圧器のように、共通なレール理論に従って作動する圧
力タンクに、たとえば漏洩によって、好ましくない大き
い圧力降下が発生するならば、大型ディーゼルエンジン
は公知の装置によって停止されなければならない。この
課題を解決するため、圧力タンクは、本発明の有利な変
形例に従って、二つの別のタンク(貯蔵)ユニットおよ
び二つの圧力管に接続されかつ流体を圧力管から両方の
タンクユニットに、或いは二つのタンクユニットの一方
または他方のみに選択的に案内する分配器を有する。そ
れゆえ外乱の場合、損傷したタンクユニットは共通のレ
ール・システムから分離可能であり、モータは依然とし
て機能しうるタンクユニットに接続されているシリンダ
によって、非常作動モードで作動を続けることができ
る。
【0013】漏洩または損傷の位置が外乱の場合にでき
るだけ迅速に特定可能であり、かつ対応する対抗措置ま
たは修理がそれぞれ実施可能であるように、各圧力管の
漏洩を局限するための装置を設けることも有利である。
【0014】全供給容量を増加するため、そして冗長性
の理由から、ポンプ装置は、好適には、流体を二つの圧
力管に供給する複数のポンプを有する。この点におい
て、ポンプ装置がさらに圧力脈動を緩衝するための中間
貯蔵器を有し、各ポンプがそれぞれ別のポンプ管を通し
て接続されかつ二つの圧力管が中間貯蔵器に接続される
とき、有利である。中間貯蔵器を通して、ポンプによっ
て発生される圧力脈動のような、動的圧力成分は流体が
圧力管に進入する前にかなり緩衝される。この手法によ
って、圧力管の機械的応力、それゆえ圧力管における漏
洩または他の損傷の危険は、かなり減少可能である。
【0015】各ポンプ管がポンプタンク(貯蔵器)を有
し或いはポンプタンクとして構成され、ポンプタンクが
対応のポンプによって発生される圧力脈動を緩衝するの
に役立ち、かつ好適には中間貯蔵器の容積に対して、
1:2から1:8までの割合にある容積を有するとき、
とくに有利かつ経済的であることが立証されている。こ
のことから、各ポンプによって発生する圧力脈動が小さ
いポンプタンクによってまず緩衝され、ついですべての
ポンプによって供給されるすべての流体の一層の緩衝が
共通の大きい中間貯蔵器において行われる。
【0016】本発明による供給装置は、すべての型の大
型ディーゼルエンジン、とくに二行程または四行程法に
従って作動するエンジンに適している。本発明による供
給装置は、さらに、すべての種類の共通レール・システ
ム、とくに燃料噴射、ガス交換弁とくに排気弁を作動す
るための液圧システム、および噴射システムを制御する
ための液圧システム用に適している。
【0017】本発明のさらに別の有利な手段および好適
な実施例は、従属項の記載から得られる。
【0018】下記の記載において、本発明を添付図面を
参照して例示的実施例に基づいて一層詳細に説明する。
【0019】
【発明の実施の形態】一層よい理解のため、図1は、そ
の通常の複数のシリンダの一つ101を備えた大型ディ
ーゼルエンジン100の例示的実施例の略断面図を示
す。この種のエンジンは、たとえば船舶の主駆動集合体
としてまたは電気発生用定置プラントにおいて使用され
る。とくに、この大型ディーゼルエンジン100は、縦
方向掃気式でかつそれぞれ電気的にまたは電気−液圧的
に制御される低速運転二行程クロスヘッド型大型ディー
ゼルエンジンとして構成され、そのことは、ガス交換お
よび噴射の機械−液圧的制御のための典型的な制御軸が
存在しないことを意味する。噴射システムおよび、噴
射、ガス交換および始動システムのような適当な補助シ
ステムを作動する液圧システムは、制御装置からくる電
気信号によって作動される、電磁パイロット弁によって
制御可能である。電気信号はクランク角度によって、エ
ンジン速度および多分別の状態変数、すなわち噴射に対
する理想的な各時間と理想的な各燃料量、または、それ
ぞれ、排気弁の開閉時期を変化する点を決定し、対応し
てパイロット弁に電気的制御信号を送り、そこで関連す
る噴射システムまたは液圧システムをそれぞれ作動す
る。
【0020】複数の共通レール・システムが大型ディー
ゼルエンジン100に設けられ、少なくとも噴射および
ガス交換は共通レール理論に従って行われ、そのことは
この種の各システムにおいてすべてのシリンダに接続さ
れるそれぞれ共通の圧力タンク(リザーバ)が設けられ
ることを意味する。この圧力タンクには、対応する流
体、たとえば噴射用流体または排気弁の作動用液圧媒体
が高圧で貯蔵され、種々のシリンダに対して準備され
る。
【0021】それらのそれぞれの供給装置を備えた二つ
の、すなわち一つが燃料用で一つが排気弁102の作動
用の、共通レール・システムが図1に示されている。噴
射システム用供給装置は燃料用圧力タンク2a、燃料を
圧力タンク2a内に供給するポンプ装置4aおよび、ポ
ンプ装置4aによって供給する燃料を通して圧力タンク
2a内に供給可能な接続装置3aを有する。ポンプ装置
4aは、エンジンのクランク軸103によって、クラン
ク軸歯車104およびそれに噛合う歯車105を介して
駆動され、燃料を高圧たとえばたとえば2000バール
までの圧力、とくに約1200バールの圧力で、すべて
のシリンダの噴射システムに供給する圧力タンク2aに
供給し、そのことはここに記載されないが、燃料に関し
て下記に一層詳細に記載される。
【0022】排気弁102を作動するための液圧システ
ム用供給装置はポンプ装置4bを有し、それは同様にク
ランク軸103または補助モータによって駆動され、か
つ液圧媒体、たとえば液圧または制御オイルを、接続装
置3bを通して圧力タンク2内に供給し、そこで液圧媒
体がすべてのシリンダ101の排気弁102の作動のた
めに、たとえば200バールの圧力で準備される。
【0023】空間的配置を通じて、ポンプ装置4a,4
bと関連する圧力タンク2a,2bとの間の接続装置3
a,3bの長さは、典型的にいずれの場合にも数メート
ル、たとえば約10メートルまたはそれ以上に達する。
【0024】図1に示されていないが噴射システムの液
圧作動用に役立つ、供給装置を備えた第3の共通レール
・システムを設けることも可能である。このシステムは
その液圧タンク内に液圧媒体が同様に高圧で貯蔵され、
その供給装置は排気弁102の作動用のシステムと同様
に構成することができる。
【0025】圧力タンク2a,2bは、装置付きのまた
は装置なしの、そしていずれの場合にもエンジン100
に沿ってほぼシリンダヘッドの高さまで延びる、管状要
素として構成されている。
【0026】図2は、共通レール・システム用の本発明
による供給装置の概略図であり、システムは全体的に参
照符号1で示されている。本発明による供給装置が燃料
噴射用または液圧装置を作動するための共通レール・シ
ステムに対して、もしくは他の共通レール・システムに
対して使用されるかどうかの根本方針に無関係であるた
め、これらの場合は下記において間もなく明白になるで
あろう。説明は大型ディーゼルエンジンにおけるいかな
る共通レール・システムに対しても一般的にその通りで
ある。したがって、参照符号における記号“a”および
“b”は下記において使用されず、圧力タンクは符号2
で、接続装置は3でポンプ装置は4で指示される。
【0027】本発明によれば、接続装置3は二つの別の
圧力管31,32を有し、それぞれポンプ装置4および
圧力タンク2に接続されている。図2において圧力管3
1,32はいずれの場合にも簡単な線で概略的に示し、
詳細な図面は図4に見ることができ、後にさらに説明す
る。圧力管31,32は、図2に示したように、直線的
に延びる必要はなく、屈曲部、湾曲部または他の方向変
化部分を備えることができる。このことは、具体的適用
において、空間的条件または、エンジンにおける、それ
ぞれポンプ装置4および圧力タンク2の空間的配置に、
そして多分ポンプ装置4から圧力タンク2への圧力管3
1,32の案内を考慮しなければならない場合による。
【0028】共通レール・システムに対して普通のよう
に、圧力タンク2はすべてのシリンダ101またはシリ
ンダ101の作動部材(たとえば、噴射装置、排気弁)
にそれぞれ接続されている。このことは図2に参照符号
Z1からZnを付した管によって示され、nは大型ディ
ーゼルエンジンの全シリンダ数である。各締切弁106
はこれらの管Z1からZnのそれぞれにおいて、各シリ
ンダ101が別々に圧力タンク2から分離可能であるよ
うに、設けられる。
【0029】ポンプ装置4は、好適には、一方では十分
な流量を確保するため他方では冗長性を実現するため、
少なくとも2台とくに3台のポンプ41を有する。もし
ポンプ41の一方が故障するならば、残りのポンプ41
は大型ディーゼルエンジンの連続運転を確保するため十
分な流体を圧力タンク2に供給可能である。
【0030】3台のポンプ41は、好適には、排気弁1
02を作動するための液圧システム用ポンプ装置に設け
られる。燃料用の共通レール・システムに対して、ポン
プ装置はエンジンのシリンダのサイズおよび数に従っ
て、4台、6台またはそれ以上の高圧ポンプを備えるこ
とができる。
【0031】各圧力管31,32はそれぞれ締切装置1
1、たとえば締切弁を、圧力タンク2に接続される管の
端部ならびにポンプ装置4に接続される管の端部に設け
られている。通常(それはトラブルのないことを意味す
るが)、ポンプ装置4は流体を平行に二つの管を通して
圧力タンク2内に供給する。もし強い漏洩または他の損
傷が二つの圧力管の一方に発生すると、この圧力管はそ
の端部の両方の締切装置11を閉鎖することによって装
置から分離可能である。それゆえ、流体が制御されない
でシステムから損傷した管それぞれ31または32を通
して流出し、たとえば圧力タンク2の大きい圧力低下ま
たは圧力タンク2の好ましくない空洞化がそれにより発
生する危険は存在しない。そこで供給装置1は、損傷し
た圧力管31または32における締切装置11の閉鎖
後、一方の圧力管32または31のみによって作動し続
けることが可能であり、そこで共通レール・システムは
少なくとも低下した出力で作動可能である。
【0032】実際的理由で、各圧力管31,32がそれ
ぞれ、互いに接続される、複数のセグメント311,3
21から組立られることが好適である。好適にはねじ接
続として構成される、隣り合ったセグメント311また
は321間の接続部5は、図2に単に概略的に示し、図
4を参照して後で一層詳細に説明する。この種のねじ接
続または接続部5は、一般に長い範囲に亘って支持され
ない圧力管に発生する曲げ振動に敏感である。これらの
曲げ振動が接続部5においてまったく作用しないかまた
は単にかなり緩衝して作用しうるため、圧力管31,3
2はいずれの場合にも支持体6によって各接続部の近傍
に固定される。支持体6はいずれの場合にも接続部5か
ら所定の距離に設置される。図4に関連して、これらの
支持体6がどのように形成しうるかを下記にさらに詳細
に説明する。
【0033】図2に示すように、二つの圧力管31,3
2は好適には互いに平行に延びている。圧力管31,3
2がそれぞれ組立てられる、セグメント311,321
はいずれの場合にも同じものの対であり、そのことは、
一方の圧力管31に対して他方の圧力管32の構造的に
同じセグメント321が存在することを意味する。この
手法は、一層少ない交換部品しか準備する必要がなく、
圧力管31,32が簡単でそれゆえ製造するのに一層経
済的である利点がある。さらに、それぞれ一方の圧力管
31または32のセグメントが、必要なとき、他方の圧
力管32,31に挿入可能である。
【0034】圧力管31,32の長さが非常に長い結
果、追加の中間支持体7が、圧力管31,32の振動お
よび震動、とくに曲げ振動を回避または少なくとも減少
するために、圧力管31,32を固定するため支持体6
に加えて設けられている。図2から明らかになるよう
に、いずれの場合にもエンジンまたはエンジンハウジン
グにそれぞれ固定される中間支持体7は、一方の圧力管
31の隣り合った中間支持体7間の距離d1が、他方の
圧力管32の中間支持体7間の距離d2と異なるように
配置される。この装置によって、たとえば、一方の圧力
管31の曲げ振動が他方の圧力管32の曲げ振動とは、
それらの振動数および/または波長に関して相違する。
それゆえ負荷スペクトルは二つの圧力管31,32に対
して異なり、そのため両方の圧力管31,32が同時に
損傷をうける危険をかなりの量減少することができる。
【0035】図3は圧力タンク2の実施例の変形を示し
ている。この変形において、圧力タンク2は、二つの別
のタンク(貯蔵)ユニット21および22ならびに、二
つの圧力管31,32にまた各タンクユニット21,2
2に接続される分配器23を有する。一方のタンクユニ
ット21は第1iシリンダに接続される[ここに1≦i
≦(n−1)、またnはエンジンの全シリンダ数]であ
る。これは図3に線Z1からZiで示されている。他方
のタンクユニット22は、線Z(i+1)からZnによ
って示したように、残りの(n−i)個のシリンダに接
続される。好適には、偶数のシリンダに対してi=n/
2であり、エンジンの奇数のシリンダの場合奇数のシリ
ンダに対してi=(n/2±0.5)である。
【0036】分配器23は、一方のタンクユニット21
から他方のタンクユニット22まで延びる接続管233
を有する。一方のタンクユニット21用の第1タンク遮
断弁231および他方のタンクユニット22用の第2タ
ンク遮断弁232が、接続管233に設けられる。二つ
の圧力管31,32は、二つのタンク遮断弁231と2
32の間で接続管233に開放している。もし二つのタ
ンク遮断弁231,232が開いていると、圧力管3
1,32からくる流体は両方のタンク21,22に流入
する。もし反対にそれぞれ第1または第2タンク遮断弁
231または232のみが開放し他方が閉鎖しているな
らば、流体流はそれぞれ一方のタンクユニット21のみ
に、或いは他方のタンクユニット22のみに流れ込む。
【0037】圧力タンク2のこの変形によって、供給装
置1の運転の安全性は一層増進される。もし、たとえば
二つのタンクユニット21,22の一方において、好ま
しくない大きい圧力低下が漏洩または他の損傷の結果と
して発生するならば、対応するタンクユニット21また
は22は、それぞれ関連するタンク遮断弁231または
232を閉鎖することによって共通レール・システムか
ら分離可能である。もし、たとえば、タンクユニット2
1に対する損傷が発生するならば、第1タンク遮断弁2
31が閉鎖され、そこで圧力管31,32からの流体は
タンクユニット22のみに流入する。しかして、このタ
ンクユニット22に接続されるシリンダ(i+1)から
nは作動可能のままで、大型ディーゼルエンジンはこれ
らのシリンダによって非常作動モードで回転し続けるこ
とができる。大型ディーゼルエンジン全体の停止は、そ
れゆえ、それぞれこの種の損傷の場合またはその修理
中、もはや実施する必要はない。
【0038】図4から7を参照して、圧力管31,32
の、接続部5の、支持体6のおよび中間支持体7の可能
な実施例を下記に説明する。説明は一方の圧力管31に
基づいてなされるが、しかしながら他方の圧力管32に
対しても同じことである。圧力管31の縦軸線Aによっ
て決定される方向は、下記において軸線方向と称する。
【0039】図4は、圧力管を縦方向の断面図で示し、
ねじ接続として構成される、接続部5によって互いに連
結される二つのセグメント311が示されている。図5
は、図4のV−V切断線に沿った中間支持体7を通る断
面図を示す。図6は図4のVI−VI切断線に沿った支
持体6を通る断面図であり、そして図7図4のVII−
VII切断線に沿った接合部5を通る断面図を示す。
【0040】安全のため、たとえば鋼から作られる圧力
管31は、複数のセクションを含む保護導管8によって
囲まれている。保護導管8は安全のために設けられ、圧
力管31の漏洩または破損の場合に、高圧の液体が制御
されずに流出することを防止する。接合部5、支持体6
および中間支持体7は、保護導管8内に一体化されてい
る。
【0041】二つの隣接するセグメント311を互いに
接続するため、ここではねじ接続として構成される接続
部5(図4および図5参照)が設けられる。接続部5は
二つのフランジ81の間に取付けられる基板51を有す
る。フランジ81はいずれの場合にも保護導管8の断面
の一端に設けられる。基板51はさらに二つのねじ52
によって大型ディーゼルエンジンに固定される。基板5
1は中央の軸線方向に延びる孔を有し、その中に圧力管
31の隣接するセグメント311の二つの互いに向合っ
た端部を接続するねじ付き片53が配置されている。孔
54は、いずれの場合にもねじ付き片53に隣接して横
方向に設けられ、基板51を貫通して軸線方向に対して
垂直に延びている。固定ピン55はいずれの場合にもこ
れらの孔内にかしめられる。固定ピン55はねじ付き片
53の軸線方向の変位およびねじ付き片53の軸線方向
の周りの回転を阻止する。さらに、基板51にはオーバ
ーフロー56および制限部57が設けられ、それらはい
ずれの場合にも軸線方向孔として構成されかつ基板51
を軸線方向にならびに監視ねじ58を貫通して延びてい
る。これらの要素の機能は後にさらに説明する。
【0042】ねじ付き片53は、圧力管31の二つの隣
接するセグメント311の間の流体接続を形成する軸線
方向の、中央、貫通孔532を有する。その二つの軸線
方向端部において、ねじ付き片53は、いずれの場合に
も圧力管31のセグメント311への接続に役立つ外ね
じ531を設けられている。スリーブ313はセグメン
ト311の端部に固定され、セグメント311の端部を
超えて突出している。スリーブ313は、外ねじ531
とセグメント311が圧力固定式でねじ付き片53に接
続されるように共働する、内ねじ314を設けられてい
る。他方のセグメント311は、ねじ付き片53の他方
の軸線方向端部に、同様に、二つの隣接するセグメント
311を互いに接続するように、ねじ込まれている。
【0043】接続部5の近傍、すなわちそれから距離H
のところに、圧力管31,32用支持体6(図4および
図5参照)が設けられ、その主要な機能は、それぞれ、
接続部5がこの種の曲げ振動によって応力をうけること
がないかまたは単に小さい応力になるように、接続部5
に対する曲げ振動の伝達を回避またはいちじるしく減少
することである。距離Hは、一方では支持体6がセグメ
ント311の端部に密接するように、また他方では接続
部5と支持体6の間に十分な間隔が、セグメント311
間の接続部5をそれぞれ組立て、分解するためなお存在
するように、予め決定される。
【0044】支持体6は、保護導管8のセクションのフ
ランジを形成する板61を有する。板61の軸線方向に
設けられているのは、圧力管31が通過する中央、貫通
孔62である。孔62内に設けられているのは第1ジョ
ー63および第2ジョー64であり、それらの間に圧力
管31が設けられている。圧力管31とは反対側の第1
ジョー63の外側は中央孔62の内面の形状に適合す
る。第2ジョー64はいずれの場合にも板61を通っ
て、第1ジョー63を通って、第2ジョー64まで延び
る二つのねじ66によって第1ジョー63に向かって引
張られることができ、それによって圧力管31は二つの
ジョー63,64の間にクランプされ、固定される。支
持体6自体はさらにエンジンに固定される必要はない。
【0045】中央孔62に隣接して、板61は軸線方向
孔として構成されるオーバーフロー65を有する。
【0046】図4に示すように、保護導管8は、支持体
6と接続部5との間の断面において他の断面におけるよ
りも一層大きい直径を有する。この拡大された部分に
は、軸線方向に延びかつ支持体6内のオーバーフロー6
5を接続部5内のオーバーフロー56に接続するオーバ
ーフロー管82が設けられている。
【0047】中間支持体7(図4および図7参照)は、
二つのフランジ83の間に設けられた、板71を有す
る。フランジ83は、いずれの場合にも保護導管8のセ
クションの一端に設けられかつねじ76によって板71
に固定されている。板71は、ねじ77によって大型デ
ィーゼルエンジンに固定されている。支持体6の板61
の場合に説明したのと同様に、圧力管31が通過する中
央、貫通孔62は、中間支持体7の板71の軸線方向に
設けられている。孔72には第1ジョー73および第2
ジョー74が設けられ、それらの間に圧力管31が設け
られている。圧力管31とは反対方向を向いた第1ジョ
ー63の外側は、中央孔72の内壁の形状に適合してい
る。第2ジョー74は、いずれの場合にも、板71を通
り第1ジョー73を通って第2ジョー74の中に、圧力
管31がクランプされそれゆえ二つのジョー73,74
の間に固定されるように、延長する二つのねじ75によ
って第1ジョー73に向かって引張られることができ
る。
【0048】ここに記載した圧力管それぞれ31または
32の実施例において、漏洩を局限するための装置が圧
力管に設けられている。これらの装置は、それぞれ保護
導管8の一つのセクションによってまた圧力管31,3
2の一方によって画定される、複数のタンク(リザー
バ)84を有する。それぞれのタンク84に対してオー
バーフロー管82が設けられ、流体がそこを通ってこの
タンク84からポンプ装置4の一層近くにある隣接する
タンク84に流出可能である。監視装置、ここではそれ
によってこのタンク84内の流体の存在が検出できる、
接続部5内のモニタねじ58が各タンク84に対して設
けられている。
【0049】この種のタンク84は、図4に示されてい
る。一層大きい外径を有しかつ接続部5と支持体6との
間に設けられる保護導管8のセクションによって、また
圧力管31、支持体6の板61および接続部5の基板5
1によつて画定される。
【0050】この種のタンク84は、接続部5と関連す
る支持体6との間に各圧力管31,32に設けられる。
【0051】さて、たとえば漏洩または破損が、図面
(図4)の圧力管31の上方セグメント311内に発生
するならば、流出する流体はまずタンク84に充満す
る。一旦このタンクを充満すると、流体は板61の中央
孔62を通って上昇し、ついで板61内のオーバーフロ
ー65を通ってオーバーフロー管82内に流入すること
ができる。オーバーフロー管82および接続部5の基板
51のオーバーフロー65を通って、流体は、ポンプ装
置の一層近くにある、隣接する、次の下方のタンクに流
入する。それゆえ、漏洩位置とポンプ装置4の間のすべ
てのタンクは引続いて充満する。ポンプ装置4のもっと
も近くに設置されるタンクを意味する、最下端のタンク
が充満された後、漏洩はセンサ、たとえばフロートスイ
ッチまたは他の検出装置によって記録され、警戒信号が
発生される。
【0052】ついで基板51の監視ねじ58は、連続的
に開放され、圧力タンク2にもっとも近いそのタンクに
始まり、そこからいずれの場合にも流体がそのタンクに
存在するかどうか決定可能であり、その下端には、丁度
開放したモニタねじ58が設けられる。このようにし
て、損傷されるものは、それぞれ圧力管31または32
のそれぞれセグメント311または321に、局限可能
である。
【0053】当然他の監視手段、たとえば流体が各タン
クに存在するか否かをそれによって決定しうる覗き窓ま
たはセンサも監視ねじ58の代わりに設けることができ
る。
【0054】漏洩が発生した後、対応する圧力管31ま
たは32は、それ以上流体が排出できないように、対応
する締切装置11を閉鎖することによって閉鎖される。
しかしながら、タンクのあるものは漏洩位置に従って依
然として流体を充満される。流体は、タンク84下端を
形成する接続部5の基板51の孔として形成される、制
限部57を通して各タンク84から流出することができ
る。制限部57は、もはや流体を“供給”されない充満
したタンクが僅か数分後、たとえば約15分後それ自体
空になるような大きさである。この時間間隔は、損傷し
たタンク311または322に、上記のようにそれぞれ
局限するのに十分である。それゆえ、各タンク84に設
けられる制限部57は、漏洩部を通って排出する流体を
制御された方法で流出させることができる。その後、保
護導管8は流体の外部への制御されない排出の危険なし
に開放可能である。
【0055】図8は、それによって燃料が供給される供
給装置1に対してとくに有利な、別の装置の概略的図面
を示す。大型ディーゼルエンジン用燃料として重油が通
常使用される。重油は、それが供給および噴射のため十
分に低い粘性をもつまで通常100℃以上の温度に加熱
されなければならない。圧力管31,32を通して供給
される予熱された重油のために、圧力管は強く加熱され
る。圧力管31,32の長い長さのため、それらの温度
で生じた長い伸長は、数ミリメートルに達するかもしれ
ない。燃料用の圧力管31,32が通常それらの端部に
おいて、一側ではポンプ装置4に他側では圧力タンクに
固定され、熱によって生じた長さの変化は許し得ない大
きい圧力上昇が発生しないように、圧力管31,32の
変形を通じて吸収されることができる。
【0056】このため、図8に示された変形によれば、
回転ホルダ9が各圧力管31,32に対して設けられ、
それが圧力管31,32の縦方向長さに対して実質的に
垂直に延びる軸線の周りに回転することを許すように構
成されている。理解するのに十分であるため、図8には
ただ一つの圧力管しか示されていない。当然、この種の
回転ホルダ9は他の圧力管にも設けられる。
【0057】一方では圧力管31,32に強固に接続さ
れまた他方ではエンジンに固定される回転ホルダ9は、
圧力管31,32が、図8の平面に垂直で回転ホルダ9
を通る、ただ一つの軸線の周りに回転できるように構成
されている。可能な回転運動は、二重矢印Rによって示
されている。さらに、二つのホルダ9が設けられ、それ
によって圧力管31,32がエンジンに固定され、かつ
図8の平面内で横方向に、すなわち、その周りで圧力管
31,32が回転できる軸線に対して垂直に変形する。
【0058】熱によって生じた変形は回転ホルダ9によ
り制御された方法で吸収され、そのことは、圧力管3
1,32が熱によって生じた位置の変化の場合にでさえ
も制御された位置にとどまることを意味する。圧力管の
制御されない、たとえば図8の平面に垂直な撓みは不可
能である。図8において、圧力管31,32は冷却状態
において実線Kで示され、一方破線Wは高温状態におけ
る圧力管31,32を示す。熱による長さの変化は回転
ホルダ9内の圧力管の回転に通ずることを認識でき、そ
こから圧力管31,32は所定のかつ制御された方法で
変形する。
【0059】図9は、ポンプ装置用の他の好適な実施例
を示す。3台のポンプ41と中間タンク42が、この例
示的実施例に設けられている。各ポンプ41は、それぞ
れ別のポンプ管43を通して中間タンク42に接続さ
れ、その出力側に自体公知のように逆止弁45を有す
る。二つの圧力管31,32は、いずれの場合にもそれ
らの一端において中間タンク42にまたそれらの他端に
おいて(図9には図示されていない)圧力タンク2に接
続されている。供給される流体は、供給管44を通して
ポンプ41に到達する。さらに、管49も、流体用低圧
システムに接続された中間タンク(貯蔵器)に接続され
る。たとえば、中間タンク42はポンプ41が作動を始
める前にこの管49を通して低圧流体で充満される。
【0060】中間タンク42は、圧力タンク2よりいち
じるしく小さい容積である。圧力タンク2はたとえば1
5dm3の容積を有し、一方中間タンク42はたとえば
1.2dm3の容積である。中間タンク42はポンプ41
によって発生する圧力変動および脈動を緩衝するのに役
立つ。とくに、ほんの少数のたとえば僅か2台または3
台のポンプ41が共通レール・システムに供給するため
に設けられる場合、これらのポンプは大きい排出容積、
圧力管に発生するかも知れない圧力脈動のような強い圧
力変動を有する。この機械的ストレスは、圧力管に対す
る損傷を発生するかも知れない。したがって、供給され
る流体が圧力管31,32に流入する前に少なくともこ
れらの動的圧力成分を緩衝する中間タンク42が、ここ
に記載されるポンプ装置4の例示的実施例に設けられて
いる。
【0061】ポンプタンク(貯蔵器)46が、圧力脈動
を緩衝するためのさらに有利な手段として、別のポンプ
管43にそれぞれ設けられる。いずれの場合にも、ポン
プタンク46は、流体が中間タンク42に流入する前に
脈動がすでに緩衝されているように、関連するポンプ4
1によって発生する圧力脈動を個々に緩衝する。ポンプ
タンク46を通じて、一層の緩衝が流体が圧力管31,
32が流入する前に発生する。ポンプタンク46は、い
ずれの場合にも、中間タンク42よりいちじるしく小さ
い。各ポンプタンク46は、好適には2から8の係数だ
け、とくに約2.5の係数だけ中間タンク42より小さ
い。すなわち、中間タンク42の1/2から1/8、と
くに約1/約2.5である。
【0062】安全のために、各ポンプ管43は、好適に
は、中間タンク42に接続されるその端部に別の逆止弁
47を有する。このようにして、ポンプ装置4それゆえ
全供給装置は、ポンプ管43に対する破損または他の損
傷の場合においてさえも作動し続けることができ、その
理由は損傷されたポンプ管43の逆止弁47が損傷され
たポンプ管43を介する供給装置からの流体の排出を阻
止する。
【0063】そうでなければ、個々のポンプ管43は、
それ自体、いずれの場合にも、ポンプタンク46として
構成される。このため、それらの容積はそれぞれ、たと
えば対応する大きい管断面を通して、ポンプ管43が関
連するポンプ41によって発生する圧力脈動を緩衝する
機能を遂行するような、大きさにされる。この場合別の
ポンプタンク46は必要ない。
【0064】当然、、二つ以上の圧力管が圧力タンク2
とポンプ装置4との間に設けられる本発明による供給装
置の実施例も可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】複数の共通レールを備えた大型ディーゼルエン
ジンを通る断面図。
【図2】本発明によるポンプ装置の例示的実施例の概略
図。
【図3】圧力タンクの変形例の図。
【図4】複数の細部を備えた圧力管の断面図。
【図5】図4のV−V線に沿った中間支持体を通る断面
図。
【図6】図4のVI−VI線に沿った中間支持体を通る
断面図。
【図7】図4のVII−VII線に沿った二つの接合部
を通る断面図。
【図8】回転ホルダを備えた圧力管の変形例の図。
【図9】ポンプ装置の別の例示的実施例の図。
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) F02M 55/02 310 F02M 55/02 310C F17D 1/14 F17D 1/14 5/04 5/04 (72)発明者 シルバーノ ナターリ スイス国 ゴッソー、ヘリザウエルシュト ラーセ 69

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 流体用圧力タンク(2)と、流体を圧力
    タンク(2)に供給するためのポンプ装置(4)と、ポ
    ンプ装置(4)によって供給される流体を通して圧力タ
    ンク(2)内に案内することのできる接続手段(3,3
    1,32)とを有する、大型ディーゼルエンジンにおけ
    る共通レール・システム用供給装置において、接続手段
    が二つの別の圧力管(3,31,32)を有し、それら
    圧力管の各々がポンプ装置(4)と圧力リザーバ(2)
    とに接続されていることを特徴とする大型ディーゼルエ
    ンジンにおける共通レール・システム用供給装置。
  2. 【請求項2】 各圧力管(31,32)が、圧力リザー
    バ(2)に接続される該圧力管の端部およびポンプ装置
    (4)に接続される該圧力管の端部の双方に締切装置
    (11)を有する、請求項1に記載された供給装置。
  3. 【請求項3】 各圧力管(31,32)が互いに接続さ
    れる複数のセグメント(311,321)を有し、圧力
    管(31,32)を固定するための各支持体(6)が隣
    り合ったセグメント(311,321)間の各接続部
    (5)の近傍に設けられる、請求項1または2に記載さ
    れた供給装置。
  4. 【請求項4】 二つの圧力管(31,32)が互いに実
    質的に平行に延び、二つの圧力管(31,32)用のセ
    グメント(311,321)が同じものの対である、請
    求項3に記載された供給装置。
  5. 【請求項5】 各圧力管(31,32)について複数の
    中間支持体(7)が該圧力管(31,32)を固定する
    ため設けられ、一つの圧力管(31)の隣り合った中間
    支持体(7)間の距離(d1)が他の圧力管(32)の
    隣り合った中間支持体(7)間の距離(d2)と相違す
    る、請求項1から4のいずれか一項に記載された供給装
    置。
  6. 【請求項6】 圧力リザーバ(2)が二つの別の貯蔵ユ
    ニット(21,22)と分配器23とを有し、この分配
    器が二つの圧力管(31,32)に接続され、流体を選
    択的に圧力管(31,32)から両方の貯蔵ユニット
    (21,22)へ或いは二つの貯蔵ユニットの一方(2
    1)または他方(22)のみに案内する、請求項1から
    5のいずれか一項に記載された供給装置。
  7. 【請求項7】 漏洩を局限するための手段が各圧力管
    (31,32)に設けられる、請求項1から6のいずれ
    か一項に記載された供給装置。
  8. 【請求項8】 各圧力管(31,32)が複数のセクシ
    ョンを有する各保護導管(8)によって囲まれ、前記漏
    洩を局限するための手段が複数のリザーバ(84)を有
    し、それらリザーバの各々が保護導管(8)のうちの一
    つ管のセクションによって、また圧力管(31,32)
    のうちの一方によって画定され、オーバーフロー管(8
    2)が各リザーバ(84)に対して設けられ、このオー
    バーフロー管を通して流体が該リザーバ(84)からポ
    ンプ装置(4)の近くにある隣接したリザーバに流出可
    能であり、制御手段(58)が各リザーバ(84)に対
    して設けられ、この制御手段によって該リザーバ(8
    4)内の流体の存在が検出可能になる、請求項7に記載
    された供給装置。
  9. 【請求項9】 回転式ホルダ(9)が各圧力管(31,
    32)に対して設けられ、圧力管(31,32)の縦方
    向長さに実質的に対して垂直に延びた軸線の周りに圧力
    管(31,32)を回転させるように構成されている、
    請求項1から7のいずれか一項に記載された供給装置。
  10. 【請求項10】 ポンプ装置(4)が複数のポンプ(4
    1)および圧力脈動を緩衝するための中間貯蔵器(4
    2)を有し、各ポンプ(41)がそれぞれ別のポンプ管
    (43)を介して中間貯蔵器(42)に接続され、二つ
    の圧力管(31,32)が中間貯蔵器(42)に接続さ
    れる、請求項1から9のいずれか一項に記載された供給
    装置。
  11. 【請求項11】 各ポンプ管(43)が、中間貯蔵器
    (42)に接続される該ポンプ管の端部に逆止弁(4
    7)を有する、請求項10に記載された供給装置。
  12. 【請求項12】 各ポンプ管(43)がポンプ貯蔵器
    (46)を有するか或いはポンプ貯蔵器として構成さ
    れ、ポンプ貯蔵器(46)が関連したポンプ(41)に
    よって発生する圧力脈動を緩衝するのに役立ち、好適に
    は中間貯蔵器(42)の容積に対し1:2から1:8ま
    での割合の容積を有する、請求項10または11に記載
    された供給装置。
  13. 【請求項13】 請求項1から12のいずれか一項に記
    載された供給装置を有する大型ディーゼルエンジン。
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