WO2017162333A1 - Messeinrichtung, brenngasversorgungseinrichtung mit einer solchen messeinrichtung und brennkraftmaschine mit einer solchen brenngasversorgungseinrichtung - Google Patents

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recesses
fluid
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Ludwig KLÄSER-JENEWEIN
Ulrich Meyer
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Mtu Friedrichshafen Gmbh
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Definitions

  • Sensor device can be used, which is not designed explosion-proof.
  • the sensor device can be arranged on the measuring device in a simple and cost-effective manner, wherein it can also be configured cost-saving itself.
  • the second recess is fluidically separated from the first recess. In this way, the first fluid and the second fluid can be guided separately through the measuring device.
  • Axialraum of the body extends around, wherein the circumferential line is preferably a closed perimeter is. It may be a circular circumferential line, which surrounds the axial direction preferably concentric. However, other shapes of circumferential lines are also possible, along which the base body is designed to be closed, for example oval or elliptical, polygonal, in particular rectangular or square, or even hexagonal geometries.
  • the course of the circumferential line preferably determines a shape which, viewed in plan view, that is to say along the axial direction, the base body has.
  • the base body has two end faces, namely a first end face and a second end face facing away from the first end face in the axial direction.
  • the pressure sensor is preferably designed as an absolute pressure sensor.
  • it has, in particular, an end-side measuring diaphragm which is in fluid communication with the first recess during operation of the measuring device, the measuring diaphragm being in fluid communication with the first one
  • Measuring device having fitting is covered with a fire sleeve.
  • the internal combustion engine in this Case preferably a generator drives. Also a stationary application of
  • the internal combustion engine is in particular configured for operation with at least one
  • Recesses 7 are formed for fluid communication of the second chambers of the pipe sections with each other.
  • Such pipe sections are thus double-walled and have - in particular concentric to each other - on chambers in which different fluids are arranged.
  • a combustible or explosive first fluid is preferably guided in an inner, first chamber, wherein an inert gas or purging air is guided in a radially outer, second chamber. This double walling continues over the main body 3 of the measuring device 1 and is also in the field of

Abstract

Es wird eine Messeinrichtung (1) zur Messung einer physikalischen Eigenschaft eines Fluids mit einem entlang einer Umfangslinie geschlossenen Grundkörper (3) vorgeschlagen, wobei der Grundkörper (3) eine erste, den Grundkörper (3) in Axialrichtung durchsetzende Ausnehmung (5) umgreift, wobei der Grundkörper (3) wenigstens eine zweite, den Grundkörper (3) in Axialrichtung durchsetzende Ausnehmung (7) aufweist, wobei dem Grundkörper (3) wenigstens eine Sensoreinrichtung (9, 11) zuordenbar ist, die in Wirkverbindung mit der ersten Ausnehmung (5) bringbar ist.

Description

BESCHREIBUNG Messeiiirichtung, Brenngasversorgungseinrichtung mit einer solchen Messeinrichtung und Brennkraftmaschine mit einer solchen Brenngasversorgungseinrichtung
Die Erfindung betrifft eine Messeinrichtung zur Messung wenigstens einer physikalischen Eigenschaft eines Fluids, eine Brenngasversorgungseinrichtung für eine Brennkraftmaschine mit einer solchen Messeinrichtung, und eine Brennkraftmaschine mit einer solchen
Brenngasversorgungseinrichtung.
Für Brennkraftmaschinen, die mit einem Brenngas betrieben werden, insbesondere für marine Anwendungen, aber auch im stationären Bereich, gelten spezielle Sicherheitsvorschriften. Dabei sind häufig für die Sicherheit von Maschinenräumen doppelwandige Absicherungen von
Brenngasleitungen einer Brenngasversorgungseinrichtung vorgeschrieben. Weiterhin sind Brenngasversorgungseinrichtungen, insbesondere für Brennkraftmaschinen, Druck und
Temperatur als maßgebliche Regel- und Überwachungsgrößen zugeordnet. Zur Messung von solchen physikalischen Größen vorgesehene Sensoren sind typischerweise innerhalb einer äußeren Wandung einer doppelwandigen Brenngasleitung angeordnet, was es zum einen nötig macht, hermetisch abgedichtete Durchführungen für die Verkabelung solcher Sensoren vorzusehen, und zum anderen die Sensoren selbst explosionsgeschützt auszuführen. Die hierfür geeignete Messtechnik ist etwa um einen Faktor 20 teurer als herkömmliche, nicht
explosionsgeschützte Sensoren. Darüber hinaus erweist sich die Anordnung von Sensoren innerhalb der äußeren Wandung einer doppelwandigen Brenngasleitung als kompliziert und teuer in der Fertigung. Es besteht daher - insbesondere im Bereich doppelwandiger Gasleitungen - Bedarf an einer einfachen Messeinrichtung, welche kostengünstig, einfach zu implementieren und von außen überprüfbar und zugänglich ist. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Messeinrichtung, eine
Brenngasversorgungseinrichtung für eine Brennkraftmaschine mit einer solchen
Messeinrichtung, und eine Brennkraftmaschine mit einer solchen
Brenngasversorgungseinrichtung zu schaffen, wobei die genannten Nachteile nicht auftreten. Die Aufgabe wird gelöst, indem die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche geschaffen werden. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Die Aufgabe wird insbesondere gelöst, indem eine Messeinrichtung zur Messung wenigstens einer physikalischen Eigenschaft eines Fluids geschaffen wird, welche einen entlang einer Umfangslinie geschlossenen Grundkörper aufweist. Der Grundkörper umgreift eine erste, den Grundkörper in Axialrichtung durchsetzende Ausnehmung, wobei der Grundkörper auch wenigstens eine zweite, den Grundkörper in Axialrichtung durchsetzende Ausnehmung aufweist. Dem Grundkörper ist wenigstens eine Sensoreinrichtung zur Messung der wenigstens einen physikalischen Eigenschaft zuordenbar, die in Wirkverbindung mit der ersten Ausnehmung bringbar ist. Dadurch, dass der Grundkörper die erste Ausnehmung und die zweite Ausnehmung aufweist, kann er insbesondere in eine doppelwandige Fluidleitung, insbesondere eine
Brenngasleitung, eingesetzt werden, wobei ein erstes, brennbares Fluid, insbesondere Brenngas, durch die erste Ausnehmung geleitet werden kann, und wobei ein zweites, nicht brennbares Fluid, insbesondere ein Inertgas oder Spülluft, durch die zweite Ausnehmung geführt werden kann. Dadurch, dass der Grundkörper die wenigstens eine Sensoreinrichtung aufweisen kann und diese in Wirkverbindung mit der ersten Ausnehmung bringbar ist, bedarf es keiner Anordnung der Sensoreinrichtung innerhalb einer äußeren Wandung einer doppelwandigen Leitung, sodass auf hermetisch abgedichtete Durchführungen verzichtet werden kann, wobei auch eine
Sensoreinrichtung verwendet werden kann, die nicht explosionsgeschützt ausgeführt ist. Dadurch ist die Sensoreinrichtung an der Messeinrichtung in einfacher und kostengünstiger Weise anordenbar, wobei sie auch selbst kostensparend ausgestaltet sein kann. Die zweite Ausnehmung ist zumindest bei an dem Grundkörper montierter Sensoreinrichtung von der ersten Ausnehmung fluidisch getrennt. Auf diese Weise können das erste Fluid und das zweite Fluid getrennt durch die Messeinrichtung geführt werden.
Unter einer physikalischen Eigenschaft eines Fluids wird hier insbesondere eine physikalische Größe verstanden, welche einen Zustand des Fluids beschreibt, insbesondere eine
thermodynamische Zustandsgröße des Fluids. Besonders bevorzugt wird unter einer
physikalischen Eigenschaft des Fluids ein Druck und/oder eine Temperatur des Fluids
verstanden.
Unter einer Umfangslinie wird insbesondere eine Linie verstanden, die sich um die
Axialrichtung des Grundkörpers herum erstreckt, wobei die Umfangslinie vorzugsweise eine geschlossene Umfangslinie ist. Es kann sich dabei um eine kreisförmige Umfangslinie handeln, welche die Axialrichtung vorzugsweise konzentrisch umgreift. Es sind aber auch andere Formen von Umfangslinien möglich, entlang derer der Grundkörper geschlossen ausgebildet ist, beispielsweise ovale oder elliptische, polygonale, insbesondere rechteckige oder quadratische, oder auch hexagonale Geometrien. Der Verlauf der Umfangslinie bestimmt vorzugsweise eine Form, welche der Grundkörper in Draufsicht gesehen, also entlang der Axialrichtung betrachtet, aufweist.
Unter der Axialrichtung wird insbesondere eine Richtung verstanden, in welcher der
Grundkörper bestimmungsgemäß von einem Fluid durchströmt wird.
Die erste Ausnehmung ist vorzugsweise mittig an dem Grundkörper ausgebildet, insbesondere stellt sie bevorzugt eine zentrale Ausnehmung des Grundkörpers dar. Es ist möglich, dass die erste Ausnehmung - in Draufsicht gesehen - rund, insbesondere kreisrund ausgebildet ist; es sind aber auch andere Umrandungsformen der Ausnehmung möglich. Die erste Ausnehmung durchsetzt den Grundkörper, sie ist also bevorzugt als Durchgangsbohrung ausgebildet.
Auch die zweite Ausnehmung ist bevorzugt als Durchgangsbohrung ausgebildet und
vorzugsweise ebenfalls - in Draufsicht gesehen - rund, insbesondere kreisrund ausgebildet. Eine Durchtrittsfläche der zweiten Ausnehmung ist vorzugsweise kleiner als eine Durchtrittsfläche der ersten Ausnehmung. Insbesondere weist die zweite Ausnehmung vorzugsweise einen kleineren Durchmesser auf als die erste Ausnehmung. Die zweite Ausnehmung ist vorzugsweise radial auswärts der ersten Ausnehmung angeordnet. Dabei wird unter einer radialen Richtung eine Richtung verstanden, die senkrecht auf der Axialrichtung steht und diese schneidet, wobei sie insbesondere auch senkrecht auf der Umfangslinie steht. Da der Grundkörper die erste Ausnehmung umgreift, ist diese quasi in einem Inneren des Grundkörpers angeordnet. Der Begriff„radial auswärts" bezieht sich entsprechend auf eine Richtung, die von dem Inneren des Grundkörpers weg weist, sodass die zweite Ausnehmung in einem größeren Abstand von einer im Inneren des Grundkörpers angeordneten, gedachten Mittelachse entfernt ist als die erste Ausnehmung, wobei vorzugsweise die gedachte Mittelachse durch ein Zentrum der ersten Ausnehmung verläuft.
Dass die zweite Ausnehmung von der ersten Ausnehmung fluidisch getrennt ist bedeutet insbesondere, dass die Messeinrichtung so ausgestaltet ist, dass zumindest in montiertem Zustand der wenigstens einen Sensoreinrichtung keine Fluidverbindung zwischen der ersten Ausnehmung und der zweiten Ausnehmung besteht.
Unter einer Sensoreinrichtung wird insbesondere eine Einrichtung verstanden, die geeignet ist, die wenigstens eine physikalische Eigenschaft des Fluids, insbesondere eine thermodynamische Zustandsgröße desselben, zu messen.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist dem Grundkörper wenigstens eine
Sensoreinrichtung zugeordnet, die in Wirkverbindung mit der ersten Ausnehmung ist. In diesem Fall weist die Messeinrichtung also die Sensoreinrichtung auf. Insbesondere ist es aber auch möglich, dass die Messeinrichtung eingerichtet ist, um die Sensoreinrichtung aufzuweisen, ohne dass sie die Sensoreinrichtung tatsächlich bereits aufweist.
Der Grundkörper weist vorzugsweise - in Draufsicht gesehen - eine runde, insbesondere kreisrunde Form auf. Dies stellt eine besonders einfache und besonders kostengünstig
herstellbare Form des Grundkörpers dar, die zugleich vielfältig einsetzbar ist, insbesondere weil auch Rohrleitungen für eine Brenngasversorgung typischerweise - im Querschnitt gesehen - kreisrund ausgebildet sind. Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Grundkörper eine Mehrzahl von zweiten Ausnehmungen aufweist, die vorzugsweise um die erste Ausnehmung herum angeordnet sind. Somit kann insgesamt eine größere Durchtrittsfläche für ein durch die zweiten Ausnehmungen geführtes, zweites Fluid bereitgestellt werden, ohne dass deswegen die
Querschnittsfläche der einzelnen zweiten Ausnehmungen vergrößert werden müsste. Sind die zweiten Ausnehmungen um die erste Ausnehmung herum angeordnet, können sie ohne weiteres äußere Kammern einer doppelwandigen Rohrleitung miteinander verbinden, während die erste Ausnehmung innere Kammern der Rohrleitung miteinander verbinden kann. Bevorzugt sind die zweiten Ausnehmungen konzentrisch um die erste Ausnehmung herum angeordnet. Dabei sind sie besonders bevorzugt auf einer Kreislinie um die erste Ausnehmung herum angeordnet, insbesondere symmetrisch oder gleichverteilt. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel weist der Grundkörper drei, vier, sechs, acht, zehn oder zwölf zweite Ausnehmungen auf.
Bevorzugt ist eine erste Fluidverbindung zwischen zumindest zwei zweiten Ausnehmungen vorgesehen, besonders bevorzugt sind alle zweiten Ausnehmungen miteinander in erster Fluidverbindung. Auf diese Weise können die zweiten Ausnehmungen miteinander kommunizieren, und ein die zweiten Ausnehmungen durchsetzendes Fluid kann über die erste Fluidverbindung auch an andere Stellen des Grundkörpers gebracht werden. Eine solche erste Fluidverbindung kann an dem Grundkörper beispielsweise stirnseitig eingerichtet werden. Es ist aber auch möglich, dass eine solche erste Fluidverbindung - insbesondere dann, wenn der
Grundkörper durch Urformen, beispielsweise durch Sintern, Metallpulverspritzgießen und/oder durch ein generatives Fertigungsverfahren hergestellt wird - auch innenliegend, also in einem Inneren des Grundkörpers, ausgebildet ist, beispielsweise als innere Ringleitung um die erste Ausnehmung herum.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Grundkörper zwei Stirnseiten aufweist, nämlich eine erste Stirnseite und eine - in Axialrichtung gesehen - der ersten Stirnseite abgewandte zweite Stirnseite. Die erste Ausnehmung und die wenigstens eine zweite
Ausnehmung münden jeweils in die beiden Stirnseiten. Unter einer Stirnseite wird hier insbesondere eine den Grundkörper begrenzende Seite oder Fläche verstanden, auf welcher die Axialrichtung im Wesentlichen senkrecht, vorzugsweise senkrecht steht. Dass die erste
Ausnehmung und die wenigstens eine zweite Ausnehmung in die Stirnseite münden bedeutet insbesondere, dass die erste Ausnehmung und die wenigstens eine zweite Ausnehmung den Grundkörper vollständig entlang der Axialrichtung durchsetzen, also insbesondere als
Durchgangsbohrungen ausgebildet sind.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass an wenigstens einer der Stirnseiten - in radialer Richtung gesehen - zwischen der ersten Ausnehmung und der wenigstens einen zweiten Ausnehmung eine erste Dichteinrichtung angeordnet ist. Auf diese Weise können die erste Ausnehmung und die zweite Ausnehmung zumindest bei montierter Sensoreinrichtung gegeneinander gedichtet werden. Die erste Dichteinrichtung ist vorzugsweise als - in Umfangsrichtung gesehen - umlaufende Dichteinrichtung ausgebildet. Insbesondere weist die erste Dichteinrichtung bevorzugt eine erste Ringnut auf, in welcher eine elastische Dichtung, insbesondere ein O-Ring anordenbar ist. Bevorzugt weist die erste Dichteinrichtung einen ersten O-Ring auf, welcher in der ersten Ringnut angeordnet ist.
Alternativ oder zusätzlich ist bevorzugt vorgesehen, dass der Grundkörper wenigstens zwei zweite Ausnehmungen aufweist, wobei an wenigstens einer der beiden Stirnseiten die erste Fluidverbindung zwischen den wenigstens zwei zweiten Ausnehmungen ausgebildet ist. Die erste Fluidverbindung zwischen wenigstens zwei zweiten Ausnehmungen ist in besonders einfacher Weise stirnseitig ausbildbar, insbesondere durch spanende Bearbeitung des
Grundkörpers, aber auch durch Urformen. Die erste Fluidverbindung kann insbesondere als Nut ausgebildet sein, welche die wenigstens zwei zweiten Ausnehmungen verbindet, insbesondere als sich in Umfangsrichtung erstreckende, vorzugsweise umlaufende zweite Ringnut.
Alternativ oder zusätzlich ist bevorzugt vorgesehen, dass an wenigstens einer der beiden
Stirnseiten radial außerhalb der wenigstens einen zweiten Ausnehmung eine zweite
Dichteinrichtung angeordnet ist. Der Begriff„radial außerhalb" bedeutet, dass die zweite Dichteinrichtung weiter von der gedachten Mittelachse der Messeinrichtung beabstandet ist als die wenigstens eine zweite Ausnehmung. Auf diese Weise kann die gesamte Anordnung von Ausnehmungen, nämlich der ersten und zweiten Ausnehmungen, gegenüber einer äußeren Umgebung der Messeinrichtung mittels der zweiten Dichteinrichtung gedichtet werden.
Vorzugsweise ist die zweite Dichteinrichtung - in Umfangsrichtung gesehen - umlaufend ausgebildet. Sie kann insbesondere eine Nut aufweisen, bevorzugt eine dritte Ringnut, in der eine elastische Dichtung, insbesondere ein O-Ring, anordenbar ist. Vorzugsweise weist die zweite Dichteinrichtung einen zweiten O-Ring auf, der in der - in Umfangsrichtung gesehen - umlaufenden dritten Ringnut angeordnet ist. Besonders bevorzugt weist die Messeinrichtung sowohl die erste Dichteinrichtung als auch die zweite Dichteinrichtung auf. Es ist dann eine Abdichtung insbesondere über zwei konzentrisch angeordnete Dichteinrichtungen, insbesondere über zwei konzentrisch angeordnete O-Ringe in konzentrischen Dichtringnuten, möglich. Hieraus ergibt sich eine sehr gute Dichtung der Messeinrichtung.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Grundkörper wenigstens eine Radialbohrung zur Aufnahme der wenigstens einen Sensoreinrichtung aufweist. Die wenigstens eine Sensoreinrichtung ist dann in einfacher Weise radial an dem Grundkörper anordenbar.
Vorzugsweise ist die Radialbohrung als Gewindebohrung ausgebildet, sodass die
Sensoreinrichtung in einfacher und zugleich stabiler und sicherer Weise in die Radialbohrung eingeschraubt werden kann. Die Radialbohrung ist bevorzugt in Fluidverbindung mit der ersten Ausnehmung. Je nach Ausgestaltung der Sensoreinrichtung ist es möglich, dass die
Radialbohrung als Stufenbohrung ausgebildet ist, wobei sie insbesondere einen
durchmessergrößeren Bereich zur Aufnahme der Sensoreinrichtung und einen durchmesserkleineren Bereich zur Fluidverbindung des durchmessergrößeren Bereichs mit der ersten Ausnehmung aufweisen kann. Diese Ausgestaltung ist insbesondere bevorzugt, wenn die Sensoreinrichtung als Drucksensor ausgebildet ist, der über den durchmesserkleineren Bereich der Radialbohrung mit der ersten Ausnehmung fluidverbunden ist. Die als Gewindebohrung ausgebildete Radialbohrung weist vorzugsweise eine tragende Gewindelänge gemäß einer an dem den Zeitrang der vorliegenden Anmeldung bestimmenden Tag geltenden IEC-Norm auf. Bevorzugt sind darüber hinaus wenigstens zwei, vorzugsweise mehr, zusätzliche tragende Gewindegänge vorgesehen, sodass bei einem versehentlichen Lösen der Sensoreinrichtung zuerst ein hörbarer Druckabfall auftritt, ohne dass die Sensoreinrichtung aufgrund eines
Innendrucks in der ersten Ausnehmung bereits ausgeschossen wird.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die wenigstens eine
Radialbohrung mit der wenigstens einen zweiten Ausnehmung in zweiter Fluidverbindung ist. Insbesondere ist bevorzugt ein Stichkanal zwischen der Radialbohrung und der wenigstens einen zweiten Ausnehmung, oder zwischen der Radialbohrung und der ersten Fluidverbindung zwischen wenigstens zwei zweiten Ausnehmungen, insbesondere ein Stichkanal zu einer die zweiten Ausnehmungen verbindenden, stirnseitigen Nut, vorgesehen. Es ist aber auch möglich, dass die Radialbohrung direkt mit der ersten Fluidverbindung zwischen wenigstens zwei zweiten Ausnehmungen verbunden ist, insbesondere wenn die erste Fluidverbindung - besonders bei urgeformtem Grundkörper - innenliegend ausgebildet ist. Im Betrieb der Messeinrichtung strömt entlang der zweiten Ausnehmung insbesondere ein Inertgas oder ein Spülgas, insbesondere Spülluft, wobei es möglich ist, dass der Druck in der zweiten Ausnehmung größer - insbesondere im Fall eines Inertgases - oder kleiner - insbesondere im Fall von Spülluft - ist als ein Druck in der ersten Ausnehmung. Über die zweite Fluidverbindung mit der wenigstens einen zweiten Ausnehmung wird die Radialbohrung gespült, wobei bei einer Leckage - je nach
Druckverhältnissen - Inertgas über die zweite Fluidverbindung und die Radialbohrung in die erste Ausnehmung einströmen, oder aber Gas aus der ersten Ausnehmung, welches in die Radialbohrung gelangt, über die zweite Fluidverbindung in die zweite Ausnehmung abströmen kann. Dadurch wird eine nach außen sichere, explosionsgeschützte Ausgestaltung der
Messeinrichtung unter Beibehaltung des doppelwandigen Prinzips auch im Bereich der
Sensoreinrichtung geschaffen.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Messeinrichtung einen Drucksensor als die wenigstens eine Sensoreinrichtung aufweist. Die Messeinrichtung weist also eine Sensoreinrichtung auf, die als Drucksensor ausgebildet ist. Alternativ oder zusätzlich weist die Messeinrichtung bevorzugt einen Temperatursensor als die wenigstens eine
Sensoreinrichtung auf. Mit dem Druck und/oder der Temperatur ist/sind wesentliche
thermodynamische Zustandsgrößen eines die erste Ausnehmung durchsetzenden Fluids durch die Messeinrichtung erfassbar.
Der Drucksensor ist vorzugsweise als Absolutdrucksensor ausgebildet. Er weist in diesem Fall insbesondere eine stirnseitige Messmembran auf, die im Betrieb der Messeinrichtung mit der ersten Ausnehmung in Fluidverbindung ist, wobei die Messmembran auf ihrer der ersten
Ausnehmung abgewandten Seite mit einer evakuierten oder mit einem Inertgas, insbesondere mit Stickstoff unter geringem Druck, gefüllten Kammer kommuniziert, die als Stützraum für die Membran ausgebildet ist. Mittels der evakuierten oder unter geringem Druck mit Inertgas gefüllten Kammer verwirklicht der Drucksensor selbst das Prinzip der Doppelwandigkeit - insbesondere im Bereich der Radialbohrung der Messeinrichtung -, sodass die Messeinrichtung insgesamt hohen Sicherheitsanforderungen genügt. Der Drucksensor ist vorzugsweise als piezoresistiver, als kapazitiver oder andersartiger Drucksensor ausgebildet. Bevorzugt weist er eine galvanische Trennung zwischen einer elektrischen Messsensorik und einer elektrischen Versorgungsspannung auf, oder er ist als sogenanntes einfaches elektrisches Betriebsmittel ausgebildet, wobei ein Betriebsstrom, eine Betriebsspannung und/oder eine Kapazität
vorbestimmte Grenzwerte nicht überschreitet/überschreiten. Insbesondere ist der Drucksensor beidseitig - das heißt radial nach innen und nach außen - mittels geeigneter Dichteinrichtungen, vorzugsweise O-Ringe - und/oder durch sein Gewinde gedichtet, so dass auch insoweit das Prinzip der Doppelwandigkeit auch durch den Drucksensor realisiert wird. Der Temperatursensor weist vorzugsweise eine Schutzhülle auf, welche ein eigentliches
Messelement des Temperatursensors von dem in der ersten Ausnehmung strömenden Fluid trennt. Auf diese Weise realisiert auch der Temperatursensor selbst das Prinzip der
Doppelwandigkeit. Zusätzlich ist der Temperatursensor bevorzugt als einfaches elektrisches Betriebsmittel oder mit einer galvanischen Trennung ausgestaltet.
Die Sensoreinrichtung weist vorzugsweise eine doppelte Abdichtung auf, was zusätzlich zur Sicherheit der Messeinrichtung beiträgt. Die Aufnahme der Sensoreinrichtung, insbesondere die Radialbohrung, erfüllt sowohl in einem Führungsbereich als auch in einem Gewindebereich die Anforderung für eine flammdurchschlagsichere Abdichtung. Insbesondere sind die Gewindeausführungen an der Sensoreinrichtung und der Radialbohrung bevorzugt entsprechend der DIN-Norm DIN EN 60079-1, Geräteschutz durch druckfeste Kapselung„d", in der an dem den Zeitrang der vorliegenden Anmeldung bestimmenden Tag geltenden Fassung, erfüllt. Die Gewindepassung ist vorzugsweise nach ISO 965-3 in der an dem den Zeitraum der vorliegenden Anmeldung bestimmenden Tag geltenden Fassung ausgebildet.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Grundkörper als Flansch zur Anordnung zwischen zwei Rohrleitungsabschnitten ausgebildet ist, wobei die
Rohrleitungsabschnitte jeweils eine erste und eine zweite Kammer aufweisen, wobei die ersten Kammern von den zweiten Kammern fluidisch getrennt sind. Die erste Ausnehmung des Grundkörpers ist zur Fluidverbindung der ersten Kammern der Rohrabschnitte miteinander ausgebildet, und die wenigstens eine zweite Ausnehmung ist zur Fluidverbindung der zweiten Kammern der Rohrleitungsabschnitte miteinander ausgebildet. Der als Flansch ausgebildete Grundkörper ist also insbesondere eingerichtet zur Verbindung zweier doppelwandiger
Rohrleitungsabschnitte, insbesondere einer Brenngasleitung. In einer solchen doppelwandigen Rohrleitung wird vorzugsweise durch eine erste, innere Kammer ein Brenngas geführt, wobei die erste, innere Kammer radial auswärts von einer zweiten, äußeren Kammer ringförmig umgriffen ist, wobei in der zweiten, äußeren Kammer ein Inertgas angeordnet ist oder Spülluft strömt. Ist dabei Luft als Spülgas vorgesehen, wird vorzugsweise mit einem 30fachen Raum Wechsel gespült. In diesem Fall ist bevorzugt vorgesehen, dass der Spülgasdruck in der zweiten Kammer kleiner ist als der Brenngasdruck in der ersten Kammer. Die Messeinrichtung überbrückt beide Kammern der Rohrleitungsabschnitte und verwirklicht demnach auch im Bereich der
Messeinrichtung selbst das Prinzip der Doppelwandigkeit. Es ist möglich, dass der Grundkörper ausgebildet ist zur Anordnung zwischen zwei Flanschen der beiden Rohrleitungsabschnitte. Insbesondere ist es möglich, dass der Grundkörper als Sandwichflansch ausgebildet ist. Es ist möglich, dass der Grundkörper eigene
Befestigungsbohrungen, insbesondere Gewindebohrungen, aufweist. Es ist auch möglich, dass der Grundkörper einen kleineren Durchmesser aufweist als die Flansche der
Rohrleitungsabschnitte, sodass er zwischen die Rohrleitungsabschnitte geklemmt werden kann, indem die beiden Flansche der Rohrleitungsabschnitte radial außerhalb des Grandkörpers miteinander verschraubt werden und so den Grundkörper zwischen sich einspannen. Die Messeinrichtung, die insbesondere als Messflansch an einer Trennstelle einer Brenngasleitung angeordnet ist, verwirklicht eine wesentlich erhöhte Sicherheit, da alle
Dichtungsteile, insbesondere O-Ringe, von dem Messflansch vollständig überdeckt sind. Dabei können als Materialien für O-Ring-Dichtungen FPM/FKM-Elastomere (Fluorkautschuk) verwendet werden, die einen zulässigen Betriebsbereich von -20 °C bis 200 °C, kurzfristig auch bis zu 230 °C, aufweisen. Es ergibt sich eine sehr geringe Leckagemenge auch im Brandfall bei Zerstörung der O-Ringe, da neben der O-Ring- Abdichtung eine vollständige metallische Berührung der Stirnseiten der Flanschverbindung insbesondere durch Flanschverschraubung erhalten bleibt. Der Überdeckungsgrad der metallischen Berührflächen zwischen den Stirnseiten der Messeinrichtung einerseits und insbesondere Flanschen von Rohrleitungsabschnitten andererseits erfüllt Anforderungen an effektive Spaltlängen und Anforderungen an
Mindestspaltweiten. Wie bereits ausgeführt, können die Dichtungen große Temperaturbereiche abdecken, welche von Klassifikationsgesellschaften insbesondere zur Klassifikation maritimer Anwendungen von Brennkraftmaschinen vorgeschrieben werden.
Es ist möglich, dass die Messeinrichtung - vorzugsweise einschließlich von Flanschen von Rohrleitungsabschnitten, mit denen die Messeinrichtung verbunden ist - mit einer
Brandschutzmanschette abgedeckt ist. Insbesondere ist möglich, dass eine gesamte, die
Messeinrichtung aufweisende Armatur mit einer Brandschutzmanschette abgedeckt ist.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass dem Grundkörper eine zusätzliche Sensoreinrichtung zuordenbar ist, die mit der wenigstens einen zweiten Ausnehmung in Wirkverbindung bringbar ist. Auf diese Weise kann auch eine physikalische Eigenschaft, insbesondere eine thermodynamische Zustandsgröße, eines in der zweiten Ausnehmung angeordneten Fluids erfasst werden. Bevorzugt ist dem Grundkörper eine zusätzliche
Sensoreinrichtung zugeordnet, die mit der wenigstens einen zweiten Ausnehmung in
Wirkverbindung ist. Insbesondere kann ein zusätzlicher Drucksensor zur Messung des
Inertgasdrucks oder Spülluftdrucks in der zweiten Ausnehmung vorgesehen sein. Die mit der wenigstens einen Sensoreinrichtung bestückte Messeinrichtung kann - unabhängig von einer Leitung oder Brenngasversorgungseinrichtung - gesondert geprüft werden, insbesondere in Hinblick auf ihre Funktionsfahigkeit, Abnahme und/oder Ratifizierung.
Elektrische Anschlüsse der wenigstens einen Sensoreinrichtung befinden sich außerhalb eines explosionsgefährdeten Bereichs, sodass die wenigstens eine Sensoreinrichtung mit einem Serienanschlussstecker versehen werden kann. Auch dies trägt dazu bei, dass die
Messeinrichtung insgesamt - einschließlich der Sensoreinrichtung - kostengünstig und einfach aufgebaut sein kann, wobei insbesondere eine kostengünstige Sensoreinrichtung verwendet werden kann.
Die Aufgabe wird auch gelöst, indem eine Brenngasversorgungseinrichtung für eine
Brennkraftmaschine geschaffen wird, welche eine zumindest bereichsweise doppelwandige Brenngasleitung aufweist. Der Brenngasleitung ist eine Messeinrichtung nach einem der zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele zugeordnet. In Zusammenhang mit der
Brenngasversorgungseinrichtung ergeben sich insbesondere die Vorteile, die bereits in
Zusammenhang mit der Messeinrichtung erläutert wurden. Insbesondere weist die
Brenngasversorgungseinrichtung bevorzugt die Messeinrichtung nach einem der zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele auf. Dabei weist die Brenngas Versorgungseinrichtung bevorzugt zwei Rohrleitungsabschnitte auf, wobei die Messeinrichtung zwischen den
Rohrleitungsabschnitten angeordnet ist und diese miteinander verbindet. Insbesondere ist der Grundkörper der Messeinrichtung bevorzugt als Flansch ausgebildet, wodurch die
Messeinrichtung selbst vorzugsweise als Messflansch ausgebildet ist, wobei die Messeinrichtung zwischen Flanschen der Rohrleitungsabschnitte der Brenngasleitung angeordnet ist.
Die Aufgabe wird schließlich auch gelöst, indem eine Brennkraftmaschine geschaffen wird, welche eine Brenngasversorgungseinrichtung nach einem der zuvor beschriebenen
Ausführungsbeispiele aufweist. In Zusammenhang mit der Brennkraftmaschine ergeben sich insbesondere die Vorteile, die bereits in Zusammenhang mit der
Brenngasversorgungseinrichtung und/oder der Messeinrichtung erläutert wurden. Die Brennkraftmaschine ist vorzugsweise als Hubkolbenmotor ausgebildet. Es ist möglich, dass die Brennkraftmaschine zum Antrieb eines Personenkraftwagens, eines Lastkraftwagens oder eines Nutzfahrzeugs eingerichtet ist. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel dient die Brennkraftmaschine dem Antrieb insbesondere schwerer Land- oder Wasserfahrzeuge, beispielsweise von Minenfahrzeugen, Zügen, wobei die Brennkraftmaschine in einer
Lokomotive oder einem Triebwagen eingesetzt wird, oder von Schiffen. Auch ein Einsatz der Brennkraftmaschine zum Antrieb eines der Verteidigung dienenden Fahrzeugs, beispielsweise eines Panzers, ist möglich. Ein Ausführungsbeispiel der Brennkraftmaschine wird vorzugsweise auch stationär, beispielsweise zur stationären Energieversorgung im Notstrombetrieb,
Dauerlastbetrieb oder Spitzenlastbetrieb eingesetzt, wobei die Brennkraftmaschine in diesem Fall vorzugsweise einen Generator antreibt. Auch eine stationäre Anwendung der
Brennkraftmaschine zum Antrieb von Hilfsaggregaten, beispielsweise von Feuerlöschpumpen auf Bohrinseln, ist möglich. Weiterhin ist eine Anwendung der Brennkraftmaschine im Bereich der Förderung fossiler Roh- und insbesondere Brennstoffe, beispielswiese Öl und/oder Gas, möglich. Auch eine Verwendung der Brennkraftmaschine im industriellen Bereich oder im
Konstruktionsbereich, beispielsweise in einer Konstruktions- oder Baumaschine, zum Beispiel in einem Kran oder einem Bagger, ist möglich. Die Brennkraftmaschine ist vorzugsweise als Dieselmotor, als Benzinmotor, als Gasmotor zum Betrieb mit Erdgas, Biogas, Sondergas oder einem anderen geeigneten Gas, ausgebildet. Insbesondere wenn die Brennkraftmaschine als Gasmotor ausgebildet ist, ist sie für den Einsatz in einem Blockheizkraftwerk zur stationären Energieerzeugung geeignet.
Die Brennkraftmaschine ist besonders bevorzugt als Gasmotor ausgebildet, insbesondere für marine Anwendungen, oder für stationäre Anwendungen. Insbesondere kann die
Brennkraftmaschine einem Schiffsantrieb dienen oder als Schiffsantrieb ausgebildet sein.
Die Brennkraftmaschine ist insbesondere eingerichtet zum Betrieb mit wenigstens einem
Brenngas als Brennstoff, wobei die Brennkraftmaschine bevorzugt eingerichtet ist zum Betrieb mit einem methanhaltigen Brenngas als Brennstoff, insbesondere Erdgas, LNG (Liquefied Natural Gas), CNG (Compressed Natural Gas), oder dergleichen.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen:
Figur 1 eine Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer Messeinrichtung, und
Figur 2 eine Schnittdarstellung durch die Messeinrichtung gemäß Figur 1.
Fig. 1 zeigt eine erste Darstellung - in Draufsicht - eines Ausführungsbeispiels einer
Messeinrichtung 1 zur Messung wenigstens einer physikalischen Eigenschaft eines Fluids. Die Messeinrichtung 1 weist einen entlang einer Umfangslinie geschlossenen Grundkörper 3 auf, wobei der Grundkörper 3 hier in Draufsicht gesehen kreisförmig und insbesondere - wie anhand von Figur 2 erkennbar - als Kreisscheibe ausgebildet ist. Die gedachte Umfangslinie, entlang der der Grundkörper 3 geschlossen ausgebildet ist, ist insoweit eine Kreislinie, die in der Bildebene von Figur 1 verläuft. Der Grundkörper 1 weist eine erste, ihn in Axialrichtung durchsetzende Ausnehmung 5 auf, die hier als Zentralbohrung, insbesondere als kreisrunde Zentralbohrung, ausgebildet ist. Die Axialrichtung steht senkrecht auf der Bildebene von Figur 1. Die Ausnehmung 5 ist
insbesondere als Durchgangsbohrung ausgebildet.
Der Grundkörper 3 weist außerdem wenigstens eine, hier genau acht zweite Ausnehmungen 7 auf, die den Grundkörper 1 ebenfalls in Axialrichtung durchsetzen. Die zweiten Ausnehmungen 7 sind radial auswärts der ersten Ausnehmung 5 angeordnet, wobei sie insbesondere - in Umfangsrichtung gesehen - symmetrisch um die erste Ausnehmung 5 herum angeordnet sind, sie sind also insbesondere auf einer gedachten Umfangslinie konzentrisch in gleichen
Winkelabständen voneinander um die erste Ausnehmung 5 herum angeordnet. Die zweiten Ausnehmungen 7 sind ebenfalls als Durchgangsbohrungen ausgebildet. Sie weisen einen jeweils kleineren Durchtrittsquerschnitt auf als die erste Ausnehmung 5, wobei sie insbesondere - da sie kreisrund ausgebildet sind - einen kleineren Durchmesser aufweisen als die erste Ausnehmung 5.
Die zweiten Ausnehmungen 7 sind von der ersten Ausnehmung 5 fluidisch getrennt, es besteht also innerhalb des Grundkörpers 3 kein Fluidpfad zwischen den zweiten Ausnehmungen 7 und der ersten Ausnehmung 5.
Dem Grundkörper 3 ist wenigstens eine Sensoreinrichtung zugeordnet, wobei ihm bei dem hier konkret dargestellten Ausführungsbeispiel zwei Sensoreinrichtungen 9, 11 zugeordnet sind, nämlich ein Drucksensor 13 als erste Sensoreinrichtung 9, und ein Temperatursensor 15 als zweite Sensoreinrichtung 11. Beide Sensoreinrichtungen 9, 11 sind in Wirkverbindung mit der ersten Ausnehmung 5. Mittels der Sensoreinrichtungen 9, 11 sind demnach physikalische Eigenschaften eines Fluids messbar, welches in der ersten Ausnehmung 5 angeordnet ist und insbesondere die erste Ausnehmung 5 durchströmt. Dabei sind hier als physikalische
Eigenschaften insbesondere thermodynamische Zustandsgrößen des Fluids messbar, nämlich mittels des Temperatursensors 15 eine Temperatur mittels des Drucksensors 13 ein Druck des Fluids.
Der Grundkörper 3 weist zwei Stirnseiten auf, nämlich eine in Figur 1 dargestellte, dem
Betrachter zugewandte, erste Stirnseite 17 und eine zweite, in Axialrichtung der ersten Stirnseite 17 gegenüberliegende, in Figur 1 dem Betrachter abgewandte und daher nicht dargestellte Stirnseite 19. Die zweite Stirnseite 19 ist allerdings in Figur 2 dargestellt. Die Ausnehmungen 5, 7 sind als Durchgangsbohrungen ausgebildet und münden daher in die erste Stirnseite 17 einerseits und in die zweite Stirnseite 19 andererseits.
Bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel sind an beiden Stirnseiten 17, 19 - in radialer Richtung gesehen - zwischen der ersten Ausnehmung 5 und den zweiten Ausnehmungen 7 erste Dichteinrichtungen 21 angeordnet, insbesondere in Form von in ersten Ringnuten 23
angeordneten ersten O-Ringen 25, wobei die ersten Ringnuten 23 konzentrisch zu der ersten Ausnehmung 5 einerseits und zu der Anordnung der zweiten Ausnehmungen 7 andererseits angeordnet sind. Die ersten Dichteinrichtungen 21 sind somit insbesondere als umlaufende Dichteinrichtungen ausgebildet. Über sie können im montierten Zustand der Messeinrichtung 1 die zweiten Ausnehmungen 7 gegenüber der ersten Ausnehmung 5 gedichtet werden. Bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel sind an beiden Stirnseiten 17, 19 erste
Fluidverbindungen 27 zwischen den zweiten Ausnehmungen 7 ausgebildet. Die ersten
Fluidverbindungen 27 sind hier insbesondere durch auf jeder Stirnseite 17, 19 jeweils eine zweite Ringnut 29 verwirklicht, welche - in Umfangsrichtung gesehen - umlaufend ausgebildet und konzentrisch derart einerseits zu der ersten Ausnehmung 5 und andererseits zu der
Anordnung der zweiten Ausnehmungen 7 angeordnet ist, dass die zweiten Ausnehmungen 7 in die zweite Ringnut 29 münden, wobei die zweite Ringnut 29 die zweiten Ausnehmungen 7 fluidisch miteinander verbindet. Es ist alternativ - insbesondere bei einer generativen
Herstellung des Grundkörpers 3 - auch möglich, dass eine im Inneren des Grundkörpers 3 angeordnete zweite Fluidverbindung zwischen den zweiten Ausnehmungen 7 vorgesehen ist. Diese kann beispielsweise als Ringkanal ausgebildet sein, der sich konzentrisch um die erste Ausnehmung 5 herum erstreckt und die zweiten Ausnehmungen 7 fluidisch miteinander verbindet.
Bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel ist außerdem an beiden Stirnseiten 17, 19 radial außerhalb der zweiten Ausnehmungen 7 jeweils eine zweite Dichteinrichtung 31 angeordnet, die hier ebenfalls jeweils durch eine dritte Ringnut 33 und einen darin angeordneten zweiten O-Ring 35 verwirklicht ist. Dabei verläuft auch die dritte Ringnut 33 der zweiten Dichteinrichtung 31 konzentrisch sowohl zu der ersten Ausnehmung 5 als auch zu der Anordnung der zweiten Ausnehmungen 7, und ist - in Umfangsrichtung gesehen - umlaufend ausgebildet. Der Grundkörper 3 weist eine erste Radialbohrung 37 zur Aufnahme der ersten
Sensoreinrichtung 9 auf. Diese erste Radialbohrung 37 ist insbesondere als Stufenbohrung ausgebildet, wobei sie einen Gewindeabschnitt 39 aufweist, der ein Innengewinde aufweist, mit welchem ein Außengewinde der ersten Sensoreinrichtung 9 kämmt. Der Drucksensor 13 ist also insbesondere in die erste Radialbohrung 37 eingeschraubt. Dabei ist in für sich genommen bekannter Weise an der ersten Radialbohrung 37 eine Dichteinrichtung 41 in Form einer Anlagefläche und eines mit dieser zusammenwirkenden vierten O-Rings 42 vorgesehen, welche insbesondere den Gewindeabschnitt 39 nach außen abdichtet.
Der Grundkörper 3 weist eine zweite Radialbohrung 43 auf, die zur Aufnahme der zweiten Sensoreinrichtung 11 vorgesehen ist. Auch diese ist vorzugsweise als Stufenbohrung
ausgebildet. Auch ist die zweite Sensoreinrichtung 11 bevorzugt ebenfalls in die zweite
Radialbohrung 43 zumindest bereichsweise eingeschraubt. Es ist aber auch möglich, dass die zweite Sensoreinrichtung 11 in die zweite Radialbohrung eingeklebt, eingelötet, eingeschweißt oder in anderer geeigneter Weise dort befestigt ist.
Der als zweite Sensoreinrichtung 11 vorgesehene Temperatursensor 15 weist eine Schutzhülse 45 auf. Diese ist dicht, beispielsweise durch geeignete Anordnung wenigstens eines fünften O- Rings oder durch Schweißen, Kleben, Löten oder dergleichen, in der zweiten Radialbohrung 43 angeordnet, sodass keine Fluidverbindung von der ersten Ausnehmung 5 radial nach außen über einen Rand der Schutzhülse 45 existiert. Zugleich trennt die Schutzhülse 45 ein Inneres des Temperatursensors 15 von der ersten Ausnehmung 5 fluidisch. Das Innere der Schutzhülse 45 ist seinerseits gegenüber einer äußeren Umgebung der Messeinrichtung 1 abgedichtet. Dadurch verwirklicht der Temperatursensor 15 eine doppel wandige Dichtung des Inneren der ersten Ausnehmung 5 gegenüber einem Äußeren der Messeinrichtung 1.
Fig. 2 zeigt eine Schnittdarstellung des Ausführungsbeispiels der Messeinrichtung 1 gemäß Figur 1. Gleiche und funktionsgleiche Elemente sind mit gleichen Bezugszeichen versehen, sodass insofern auf die vorangegangene Beschreibung verwiesen wird. Die Schnittebene von Figur 2 ist insbesondere so gewählt, dass die erste Sensoreinrichtung 9 und damit der
Drucksensor 13 dargestellt ist. Dabei wird deutlich, dass die erste Radialbohrung 37 mit den zweiten Ausnehmungen 7 in Fluidverbindung ist, hier insbesondere über eine Stichbohrung 47 als zweite Fluidverbindung, die einerseits in die erste Radialbohrung 37 und andererseits in die zweite Ringnut 29 der ersten Fluidverbindung 27 zwischen den zweiten Ausnehmungen 7 mündet. Es ist möglich, dass in ähnlicher Weise auch die zweite Radialbohrung 43 mit wenigstens einer der zweiten Ausnehmungen 7 in Fluidverbindung ist. Insbesondere kann auch die zweite Radialbohrung 43 mit einer entsprechenden Stichbohrung mit der zweiten Ringnut 29 verbunden sein.
Über eine solche Stichbohrung 47 kann im Fall einer Leckage im Bereich einer
Sensoreinrichtung, hier insbesondere im Bereich der ersten Radialbohrung 37, Fluid aus der ersten Ausnehmung 5 über die erste Radialbohrung 37 und die Stichbohrung 47 in die zweite Ringnut 29 und damit in die zweiten Ausnehmungen 7 überströmen, oder die erste
Radialbohrung 37 kann durch ein in den zweiten Ausnehmungen 7 strömendes Fluid gespült werden, wobei dieses Fluid - wenn es unter höherem Druck steht als das in der ersten
Ausnehmung 5 angeordnete Fluid - auch über die erste Radialbohrung 37 in die erste
Ausnehmung 5 gelangen kann.
Der Drucksensor 13 ist bevorzugt als Absolutdrucksensor ausgebildet. Dabei weist er eine Messmembran 49 und einen Stützraum 51 auf, wobei die Messmembran 49 auf der einen Seite mit dem Druck in der ersten Ausnehmung 5 beaufschlagt wird, wobei auf der anderen Seite der Messmembran 49 der in dem Stützraum 51 herrschende Druck anliegt. Der Stützraum 51 ist vorzugsweise evakuiert oder weist ein Inertgas, beispielsweise Stickstoff, unter geringem Druck, insbesondere unterhalb des Normaldrucks von 1013 mbar, auf. Durch den Stützraum 51 wird auch im Bereich des Drucksensors 13 eine zweite Kammer radial außerhalb der ersten
Ausnehmung 5 bereitgestellt, sodass der Drucksensor 13 selbst das Prinzip einer
doppelwandigen Abdichtung der ersten Ausnehmung 5 verwirklicht.
Anhand der Figuren 1 und 2 zeigt sich, dass der Grundkörper 3 als Flansch zur Anordnung zwischen zwei Rohrleitungsabschnitten ausgebildet ist, wobei insbesondere die Messeinrichtung 1 insgesamt als Messflansch ausgebildet ist. Insbesondere wird der Grundkörper 3 bevorzugt - in axialer Richtung gesehen - zwischen zwei Rohrleitungsabschnitten angeordnet, die jeweils eine erste Kammer und eine zweite Kammer aufweisen, wobei die erste Kammer von der zweiten Kammer fluidisch getrennt ist, und wobei die erste Ausnehmung 5 zur Fluidverbindung der ersten Kammern der Rohrleitungsabschnitte vorgesehen ist, und wobei die zweiten
Ausnehmungen 7 zur Fluidverbindung der zweiten Kammern der Rohrleitungsabschnitte miteinander ausgebildet sind. Solche Rohrleitungsabschnitte sind also doppelwandig ausgebildet und weisen - insbesondere konzentrisch zueinander angeordnete - Kammern auf, in denen verschiedene Fluide angeordnet sind. Insbesondere wird bevorzugt ein brennbares oder explosionsfähiges erstes Fluid in einer inneren, ersten Kammer geführt, wobei ein Inertgas oder Spülluft in einer radial äußeren, zweiten Kammer geführt wird. Diese Doppelwandigkeit setzt sich über den Grundkörper 3 der Messeinrichtung 1 fort und wird auch im Bereich der
Sensoreinrichtungen 9, 11 beibehalten. Insbesondere deren elektrische oder elektronische Teile sind dabei bevorzugt außerhalb der doppelwandigen Struktur angeordnet, sodass sie nicht explosionsgeschützt ausgebildet sein müssen. Es können daher einfache und kostengünstige Sensoreinrichtungen 9, 11 verwendet werden.
Die Rohrleitungsabschnitte, zwischen denen der Grundkörper 3 angeordnet wird, können Flansche aufweisen, die einen größeren Durchmesser aufweisen als der Grundkörper 3. Dieser kann dann zwischen den Flanschen der Rohrleitungsabschnitte eingeklemmt werden, indem die Flansche der Rohrleitungsabschnitte radiale außerhalb des Grundkörpers 3 miteinander verspannt, insbesondere verschraubt werden. Diese klemmen dabei den Grundkörper 3 zwischen sich ein. Es ist aber auch möglich, dass der Grundkörper 3 selbst - hier nicht dargestellte - Befestigungseinrichtungen, insbesondere Gewindebohrungen aufweist, über welche er mit den Flanschen der Rohrleitungsabschnitte verbunden werden kann. Es ist möglich, dass die Messeinrichtung 1 eine zusätzliche, an dem Grundkörper 3 angeordnete Sensoreinrichtung aufweist, die mit den zweiten Ausnehmungen 7, insbesondere mit wenigstens einer der zweiten Ausnehmungen 7, in Wirkverbindung ist, sodass wenigstens eine physikalische Eigenschaft eines in den zweiten Ausnehmungen 7 angeordneten Fluids mittels dieser zusätzlichen Sensoreinrichtung messbar ist.
Die Messeinrichtung 1 ist insbesondere vorgesehen zur Anordnung in einer
Brenngasversorgungseinrichtung für eine Brennkraftmaschine, welche eine zumindest bereichsweise doppelwandige Brenngasleitung aufweist. Dabei ist die Messeinrichtung 1 dieser zumindest bereichsweise doppelwandigen Brenngasleitung zugeordnet. Insbesondere ist die Messeinrichtung 1 bevorzugt zwischen Flanschen der zumindest bereichsweise doppelwandigen Brenngasleitung angeordnet.
Zur Erfindung gehört auch eine hier nicht dargestellte Brennkraftmaschine, welche eine
Brenngasversorgungseinrichtung aufweist, die eine zumindest bereichsweise doppelwandige Brenngasleitung aufweist, welche ihrerseits wiederum die Messeinrichtung 1 aufweist. Die Brennkraftmaschine kann insbesondere als V- oder W-Motor ausgebildet sein, wobei sie insbesondere verschiedene Zylinderbänke aufweist. Es ist möglich, dass jeder Zylinderbank eine separate Messeinrichtung 1 zugeordnet ist, es ist aber auch möglich, dass der
Brenngasversorgungseinrichtung insgesamt nur eine Messeinrichtung 1 zugeordnet ist.
Insgesamt zeigt sich, dass mit der hier vorgeschlagenen Messeinrichtung 1 , der
Brenngasversorgungseinrichtung und der Brennkraftmaschine eine mechanisch einfache und kostengünstige Möglichkeit besteht, physikalische Eigenschaften brennbarer und/oder explosionsgefährdeter Fluide in einem doppelwandigen Leitungssystem zu messen, wobei insbesondere nicht-explosionsgeschützte, kostengünstige Sensoreinrichtungen 9, 11 zum Einsatz kommen können.

Claims

ANSPRÜCHE
1. Messeinrichtung (1) zur Messung einer physikalischen Eigenschaft eines Fluids mit
- einem entlang einer Umfangslinie geschlossenen Grundkörper (3), der
- eine erste, den Grundkörper (3) in Axialrichtung durchsetzende Ausnehmung (5)
umgreift, wobei
der Grundkörper (3) wenigstens eine zweite, den Grundkörper (3) in Axialrichtung durchsetzende Ausnehmung (7) aufweist, wobei
dem Grundkörper (3) wenigstens eine Sensoreinrichtung (9, 11) zuordenbar ist, die in Wirkverbindung mit der ersten Ausnehmung (5) bringbar ist.
2. Messeinrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (3) eine Mehrzahl von zweiten Ausnehmungen (7) aufweist, die vorzugsweise um die erste
Ausnehmung (5) herum angeordnet sind.
3. Messeinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (3) zwei Stirnseiten, nämlich eine erste Stirnseite (17) und eine - in Axialrichtung gesehen - der ersten Stirnseite (17) abgewandte zweite Stirnseite (19) aufweist, wobei die erste Ausnehmung (5) und die wenigstens eine zweite Ausnehmung (7) in die
Stirnseiten (17, 19) münden, wobei a) an wenigstens einer Stirnseite (17, 19) der zwei Stirnseiten (17, 19)— in radialer Richtung gesehen - zwischen der ersten Ausnehmung (5) und der wenigstens einen zweiten
Ausnehmung (7) eine erste Dichteinrichtung (21) angeordnet ist, und/oder wobei b) der Grundkörper (3) wenigstens zwei zweite Ausnehmungen (7) aufweist, wobei an wenigstens einer Stirnseite (17, 19) der zwei Stirnseiten (17, 19) eine erste Fluidverbindung (27) zwischen den wenigstens zwei zweiten Ausnehmungen (7) ausgebildet ist, und/oder wobei c) an wenigstens einer Stirnseite (17, 19) der zwei Stirnseiten (17, 19) radial außerhalb der wenigstens einen zweiten Ausnehmung (7) eine zweite Dichteinrichtung (31) angeordnet ist. Messeinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (3) wenigstens eine Radialbohrung (37, 43) zur Aufnahme der wenigstens einen Sensoreinrichtung (9, 11) aufweist.
Messeinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch wenigstens eine zweite Fluidverbindung zwischen der wenigstens einen Radialbohrung (37, 43) und der wenigstens einen zweiten Ausnehmung (7).
Messeinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Messeinrichtung (1) einen Drucksensor (13) und/oder einen Temperatursensor (15) als die wenigstens eine Sensoreinrichtung (9, 11) aufweist.
Messeinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (3) als Flansch zur Anordnung zwischen zwei
Rohrleitungsabschnitten ausgebildet ist, die jeweils eine erste und eine zweite Kammer aufweisen, wobei die erste Kammer von der zweiten Kammer fluidisch getrennt ist, wobei die erste Ausnehmung (5) zur Fluidverbindung der ersten Kammern der
Rohrleitungsabschnitte miteinander ausgebildet ist, und wobei die wenigstens eine zweite Ausnehmung (7) zur Fluidverbindung der zweiten Kammern der Rohrleitungsabschnitte miteinander ausgebildet ist.
Messeinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem Grundkörper (3) eine zusätzliche Sensoreinrichtung zuordenbar ist, die mit der wenigstens einen zweiten Ausnehmung (7) in Wirkverbindung bringbar ist.
Brenngasversorgungseinrichtung für eine Brennkraftmaschine, mit einer zumindest bereichsweise doppelwandigen Brenngasleitung, wobei der Brenngasleitung eine
Messeinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8 zugeordnet ist.
10. Brennkraftmaschine mit einer Brenngasversorgungseinrichtung nach Anspruch 9.
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