JP4475831B2 - 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

Description

【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２０００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，４ｂと関連する圧力タンク２ａ，２ｂとの間の接続装置３ａ，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３１，３２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３１，３２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１０２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１１、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３１１，３２１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３１，３２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３１，３２は好適には互いに平行に延びている。圧力管３１，３２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２１，２２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２３２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３１，３２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２１に対する損傷が発生するならば、第１タンク遮断弁２３１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５１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６５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３１，３２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５１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３１，３２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１５dm³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４１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。

Claims (12)

1. 流体用圧力タンク（２）と、流体をその圧力タンク（２）に供給するためのポンプ装置（４）と、そのポンプ装置（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（３，３１，３２）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）と圧力タンク（２）とに接続され、各圧力管（３１，３２）は、圧力タンク（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. 各圧力管（３１，３２）がそれぞれ複数のセグメント（３１１，３２１）を有し、隣り合ったそのセグメントが互いに接続され、その複数のセグメントを互いに固定するための支持体（６）が隣り合ったセグメント間の各接続部（５）の近傍に設けられる、請求項１に記載された供給装置。
3. 二つの圧力管（３１，３２）が互いに実質的に平行に延び、一方の圧力管（３１）用の複数のセグメント（３１１）のそれぞれと他方の圧力管（３２）用の複数のセグメント（３２１）のそれぞれとが同じセグメントから構成される、請求項２に記載された供給装置。
4. 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３のいずれか一項に記載された供給装置。
5. 圧力タンク（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（２１）または他方（２２）のみに案内する、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. 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５のいずれか一項に記載された供給装置。
7. それぞれが互いに連結された複数のセクションを有していて各圧力管（３１，３２）を囲んでいる複数の保護導管（８）を備え、前記漏洩を局限するための手段は複数のタンク（８４）を有し、それらタンク（８４）の各々が一つの保護導管（８）のうちの一つのセクションと前記圧力管（３１，３２）の一方との間に形成され、オーバーフロー管（８２）が各タンク（８４）に対して設けられ、このオーバーフロー管（８４）を通して流体が該タンク（８４）からポンプ装置（４）の近くにある隣接したタンク（８４）に流出可能であり、監視ネジ（５８）が各タンク（８４）に対して設けられ、この監視ネジ（５８）によって該タンク（８４）内の流体の存在が検出可能になる、請求項６に記載された供給装置。
8. 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）の縦方向長さに対して実質的に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６のいずれか一項に記載された供給装置。
9. ポンプ装置（４）が複数のポンプ（４１）および圧力脈動を緩衝するための中間タンク（４２）を有し、各ポンプ（４１）がそれぞれ別のポンプ管（４３）を介して中間タンク（４２）に接続され、二つの圧力管（３１，３２）が中間タンク（４２）に接続される、請求項１から８のいずれか一項に記載された供給装置。
10. 各ポンプ管（４３）が、中間タンク（４２）に接続される該ポンプ管の端部に逆止弁（４７）を有する、請求項９に記載された供給装置。
11. 各ポンプ管（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ため、ポンプ（４１）ごとにポンプタンク（４６）を有し、そのポンプタンク（４６）が前記中間タンク（４２）の容積に対し１：２から１：８までの割合にある容積を有する、請求項９または１０に記載された供給装置。
12. 請求項１から１１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。

Images