DE10036248A1 - Absperr-/Rückschlagventilsystem - Google Patents

Absperr-/Rückschlagventilsystem

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DE10036248A1
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Leroy C Erickson
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Abstract

Es sind ein Absperrventilsystem (10) und ein Verfahren zum Steuern des Öffnens und Schließens eines Absperrventils (11), das in Abhängigkeit von der Position eines Kolbens (54, 72) innerhalb der Druckerhöhungspumpe (44, 62) Nutzfluid einer Druckerhöhungspumpe (44, 62) zuführt, vorgesehen. Das Abtasten der Position ermöglicht ein Vorhersehen verschiedener Ereignisse entlang des vom Kolben (54, 72) zurückgelegten Wegs, wie dem Beginn und dem Ende der Ausfahr-, Zurückzieh- und Vorverdichtungszyklen. Das System (10) und das Verfahren dienen dem selektiven Öffnen und Schließen der entsprechenden Absperrventile (11a, 11b) in Abhängigkeit von der abgetasteten Position zwecks sorgfältiger Steuerung der Zuführung von Fluid zu jeder Druckerhöhungspumpe (44, 62). Eine aktive Steuerung der Absperrventile (11a, 11b) in Abhängigkeit von der Kolbenposition ermöglicht eine präzisere zeitliche Einstellung der Fluidzuführung in Bezug auf die Kolbenzyklen. Das Vorhersehen des Beginns der Kolbenausfahr- und -zurückziehzyklen kann die Ventilansprechzeit verbessern, wodurch ein gleichmäßigerer Fluiddruck für eine kontinuierliche stabile Hochdruckfluidströmung mit minimaler Druckschwankung erreicht wird.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Ventile und insbesondere auf Absperr- bzw. Rückschlagventilsysteme zum Einsatz in Druckerhöhungs­ pumpen.
Der Einsatz von hydraulische Druckerhöhungspumpen sind weitverbreitet bei Anwendungsfällen, in denen ein Hochdruckfluidstrahl erforderlich ist. Eine Druckerhöhungspumpe weist einen Pumpenzylinder, einen hydrauli­ schen Arbeitskolben, einen Nutzfluiddruckerhöhungskolben, einen Einlass für das hydraulische Arbeitsfluid, einen Einlass für das mit Druck zu beauf­ schlagende Nutzfluid und einen Auslass für das druckbeaufschlagte Fluid auf. Im Betrieb wird der vergleichsweise große Arbeitskolben mit dem hydraulischen Fluid mit niedrigerem Druck beaufschlagt. Der Arbeitskolben treibt wiederum den kleineren Druckerhöhungskolben an. Das Verhältnis zwischen den Hydraulik- und Nutzfluidkolbenflächen ist das Drucker­ höhungsverhältnis. Der Hydraulikdruck wird zum Erzeugen einer Drucker­ höhung mit dem Druckerhöhungsverhältnis multipliziert.
Das einer Druckerhöhung zu unterziehende Fluid wird der Druckerhöhungs­ einrichtung typischerweise von einer Niederdruckfluidspeisepumpe über ein Einlassabsperrventil zugeführt. Die Fluidspeisepumpe ist im wesentlichen in der Lage, einen Druck zu erzeugen, der ausreicht, die Spannung einer innen im Absperrventil angeordneten Ventilkegelfeder zu überwinden, wodurch das Absperrventil geöffnet wird, wenn sich die Druckerhöhungseinrichtung im Zurückziehzyklus befindet, und eine Zuführung von Nutzfluid zum Druck­ erhöhungszylinder ermöglicht wird. Wenn der Kolben zum Ausstoßen des druckbeaufschlagten Fluids mit seinem Ausfahrzyklus beginnt, überwindet der höhere Druck des druckerhöhten Nutzfluids den niedrigeren Speise­ druck, wodurch das Einlassabsperrventil geschlossen wird, so dass ein Rückströmen des druckerhöhten Fluids auf die Niederdruckspeiseseite der Pumpe verhindert wird. Viele Druckerhöhungssysteme weisen zwei oder mehr einfachwirkende Eintakt-Druckerhöhungspumpen oder zwei Doppel­ druckerhöhungspumpen auf, die alternierend ausgefahren und zurückgezo­ gen werden und somit einen im wesentlichen kontinuierlichen Fluidstrahl liefern. Wenn ein Nutzfluiddruckerhöhungskolben zurückgezogen wird, wird der andere ausgefahren. Die relative zeitliche Einstellung der Ausfahr- und Zurückziehzyklen wird sorgfältig gesteuert, so dass ein im wesentlichen konstanter Fluiddruck gewährleistet ist. Druckerhöhungssysteme mit meh­ reren einfach- oder doppeltwirkenden Druckerhöhungspumpen unterliegen jedoch geringfügigen Druckschwankungen.
Bei industriellen Anwendungen, bei denen eine präzise Fluidzuführung erfor­ derlich ist, können Druckschwankungen in höchstem Maße unerwünscht sein. Bei der Verarbeitung von Dispersionen, Emulsionen, Liposomen u. ä. hängt der Gesamtumfang an aufgewendeter Arbeit oder Energie sowohl von der mechanischen Leistung oder Scherung und der Zeit, in der sich das Nutzfluid in der Scherzone befindet, ab. Ferner muss zur effektiven Ver­ arbeitung von Dispersionen der Energiepegel zum Dispergieren einer agglomerierten Struktur ausreichend hoch und gleichmäßig sein. Ein Gra­ dient von auf eine Dispersion aufgebrachten Energiepegeln; der in Folge von Verarbeitungsvorgängen eine Pulsation aufweist, führt dazu, dass ein Teil des Nutzfluids unzureichend verarbeitet wird. Fortgesetzte Verarbeitung des Nutzfluids unter Pulsationsbedingungen kann nicht zum Ausgleich des Ener­ giepegelgradienten, der unter dem erforderlichen Energiepegel liegt, führen. Andere Anwendungen, bei denen Pulsation auftritt, umfassen das Verarbei­ ten und das Pumpen von Beschichtungslösungen zu einem Beschichtungs­ prozess, wie einer Einrichtung für zweifache Beschichtung.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Hochdruckabsperrventilsys­ tem zum Einsatz in einer Druckerhöhungspumpe. Das Absperrventilsystem kommt insbesondere in einem Druckerhöhungspumpensystem, das zum pulsationsfreien oder "glatten" Arbeiten ausgelegt ist, zum Einsatz. Das Ab­ sperrventilsystem weist eine Steuereinrichtung auf, die das Absperrventil in Abhängigkeit von der Position eines Kolbens im Druckerhöhungspumpenrohr steuert. Die vorliegende Erfindung bezieht sich ferner auf ein Drucker­ höhungspumpensystem mit einem solchen Absperrventilsystem sowie auf ein Verfahren zum Steuern eines Absperrventils und eines Druckerhöhungs­ pumpensystems in Abhängigkeit von der Position eines Kolbens im Drucker­ höhungspumpenrohr.
Bei einem erfindungsgemäßen System und Verfahren wird vorzugsweise eine kontinuierliche Position eines oder mehrerer Druckerhöhungskolben während des Betriebs abgetastet. Der Ausdruck "kontinuierliche Position", wie hier verwendet, bezeichnet die Position eines hydraulischen Arbeitskol­ bens oder Nutzfluiddruckerhöhungskolbens an einer von mehreren Stellen entlang des vom Kolben zurückgelegten Wegs im Gegensatz zum bloßen Abtasten eines einzelnen End- oder Näherungspunkts, z. B. am Ende eines Zyklus. Das Abtasten der kontinuierlichen Position ermöglicht das Vorher­ sehen verschiedener Ereignisse entlang des vom Kolben zurückgelegten Wegs, wie Beginn und Ende eines Zyklus.
Die Position des Nutzfluiddruckerhöhungskolbens kann direkt abgetastet werden. Alternativ kann die Position des hydraulischen Arbeitskolbens ab­ getastet werden und einen Hinweis auf die Position des Nutzfluiddrucker­ höhungskolbens geben. Mit anderen Worten, die Position des hydraulischen Arbeitskolbens gibt einen indirekten Hinweis auf die Position des Nutz­ fluiddruckerhöhungskolbens. Das System und das Verfahren funktionieren derart, dass entsprechende Einlassabsperrventile in Abhängigkeit von der abgetasteten Position selektiv geöffnet und geschossen werden, so dass das Zuführen von Nutzfluid zu jeder Druckerhöhungspumpe sorgfältig gesteuert wird. Eine aktive Steuerung der Absperrventile in Abhängigkeit von der kon­ tinuierlichen Kolbenposition ermöglicht eine präzisere zeitliche Einstellung der Fluidzuführung in Bezug auf Ausfahr-, Zurückzieh- und Vorladephasen des Kolbenzyklus. Das Vorhersehen des Beginns der Kolbenausfahr- und -zurückziehzyklen kann die Ventilansprechzeit verbessern, so dass ein aktiv gesteuertes "intelligentes" Ventil realisiert wird. Der Ventilbetrieb kann effi­ zienter gestaltet und entsprechend den Charakteristiken des Ventils und des Nutzfluids abgestimmt werden.
Mit diesem Absperrventilsystem und diesem Verfahren kann beim Betrieb einer Druckerhöhungspumpe ein gleichmäßigerer Fluiddruck erreicht wer­ den. Mehreren einzel- oder doppeltwirkenden Druckerhöhungspumpen zu­ geordnete Absperrventile können z. B. derart koordiniert werden, dass eine kontinuierliche stabile Hochdrucknutzfluidströmung mit minimaler Druck­ schwankung erreicht wird. Außerdem können die Absperrventile mittels eines Aktuators aktiv gesteuert werden, so dass eine höhere Anfangs­ schließkraft, höhere Sitzdrücke und höhere Öffnungs- und Schließgeschwin­ digkeiten erzielt werden. Ferner kann bei einigen Ausführungsformen die Betätigungsgeschwindigkeit durch Steuern der Charakteristiken des Ven­ tilaktuators dynamisch gesteuert werden. Daraus folgt ein Absperrventil mit einer beschleunigten Ansprechzeit, das eine präzise Synchronisation mit dem Druckerhöhungskolben ermöglicht.
Bei einer verbesserten Ansprechzeit kann das Einlassabsperrventil schneller geöffnet werden, so dass die Menge an zum Druckerhöhungszylinder ge­ pumpten Fluids während des Zurückziehzyklus erhöht wird. Außerdem kann das Absperrventil schneller geschlossen werden, wodurch die Ventilleckage zu Beginn des Ausfahrzyklus des Druckerhöhungskolbens minimiert wird. Das Einlassabsperrventil ist besonders für Anwendungen geeignet, die das Zuführen pigmentierter Dispersionen mit höheren Viskositätspegeln oder Partikelstrukturen beinhalten. Eine aktive Steuerung in Abhängigkeit von der kontinuierlichen Kolbenposition ermöglicht es dem System, Änderungen in den Charakteristiken des der Verarbeitung unterliegenden Nutzfluids über die Einlassabsperrventile auszugleichen.
Die Kenntnis der kontinuierlichen Position des Nutzfluiddruckerhöhungskol­ bens ermöglicht das Vorhersehen eines Ereignisses, wie z. B. des Endes des Ausfahrzyklus oder des Beginns des Zurückziehzyklus. Aufgrund dieses vorteilhaften Vorhersehens kann die Betätigung des Absperrventils ent­ sprechend dem Druckerhöhungspumpenbetrieb feinabgestimmt werden.
Ferner können negative Auswirkungen auf die Ventilhysterese aufgrund von Nutzfluidcharakteristiken, wie hohe Viskositäten und Partikelstrukturen, durch Abstimmen der Absperrventilbetätigung kompensiert werden. Bei re­ lativ großen Öffnungs- und Schließkräften und aktiver Betätigung kann das Ventilsystem auch zwangsweise arbeiten, wenn hochviskose Dispersionen mit großer Partikelgrößenverteilung im Spiel sind, und es bedarf keines An­ sprechens auf eine feste Federvorspannung.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein System zum Steuern der Fluidströmung zu einer Druckerhöhungspumpe, ein Druckerhöhungspum­ pensystem und ein Verfahren zum Steuern der Fluidströmung bereitzustel­ len.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß mit den Merkmalen der Patentansprüche 1, 4 bzw. 7.
Bei einer Ausführungsform stellt die vorliegende Erfindung ein System zum Steuern der Fluidströmung zu einer Druckerhöhungspumpe bereit, wobei das System ein Absperrventilgehäuse aufweist mit einem Einlass für die Verbindung mit einem Fluidzuführsystem, einem Auslass für die Verbindung mit der Druckerhöhungspumpe, einem zwischen dem Einlass und dem Aus­ lass verlaufenden Fluidströmungskanal, einem Ventilkegel, der zum Öffnen und Schließen des Strömungskanals innerhalb des Fluidströmungskanals bewegbar ist, wodurch die Fluidströmung zur Druckerhöhungspumpe ge­ steuert wird, und einem Aktuator, der den Ventilkegel innerhalb des Fluidströmungskanals bewegt, und das System ferner einen Positionssensor aufweist, der eine Position eines Kolbens innerhalb der Druckerhöhungs­ pumpe abtastet, und eine Steuereinrichtung aufweist, die den Aktuator der­ art steuert, dass er den Ventilkegel in Abhängigkeit von der abgetasteten Position des Kolbens innerhalb der Druckerhöhungspumpe bewegt.
Bei einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird bereit­ gestellt: ein Druckerhöhungspumpensystem mit einer ersten Druckerhöhungspumpe mit einem ersten Kolben, einem ersten Fluideinlass und einem ersten Fluidauslass, einer zweiten Druckerhöhungspumpe mit einem zweiten Kolben, einem zweiten Fluideinlass und einem zweiten Fluidauslass bereitgestellt, wobei der erste und der zweite Auslass eine ge­ meinsame Fluidströmungsleitung speisen, einem ersten Absperrventil, das die Fluidströmung in den ersten Fluideinlass steuert, einem zweiten Ab­ sperrventil, das die Fluidströmung in den zweiten Fluideinlass steuert, einem ersten Positionssensor, der eine Position des ersten Kolbens innerhalb der ersten Druckerhöhungspumpe abtastet, einem zweiten Positionssensor, der eine Position des zweiten Kolbens innerhalb der zweiten Druckerhöhungs­ pumpe abtastet, und einer Steuereinrichtung, die das erste und das zweite Absperrventil in Abhängigkeit von den abgetasteten Positionen des ersten und des zweiten Kolbens steuert.
Bei einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein System zum Steuern der Fluidströmung zu einer Druckerhöhungspumpe bereitgestellt, wobei das System ein Absperrventil aufweist, das einen Ein­ lass für die Verbindung mit einem Fluidzuführsystem, einen Auslass für die Verbindung mit der Druckerhöhungspumpe und einen zwischen dem Einlass und dem Auslass verlaufenden Fluidströmungskanal begrenzt, und ferner einen Positionssensor, der eine Position eines Kolbens innerhalb der Druck­ erhöhungspumpe abtastet, und eine Steuereinrichtung, die das Absperrven­ til in Abhängigkeit von der abgetasteten Position des Kolbens innerhalb der Druckerhöhungspumpe öffnet und schließt, aufweist.
Bei einer zusätzlichen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren bereitgestellt zum Steuern der Fluidströmung von einer Fluidzu­ führeinrichtung über ein Absperrventil zu einer Druckerhöhungspumpe, wo­ bei das Verfahren das Abtasten einer Position eines Kolbens innerhalb der Druckerhöhungspumpe und das Steuern des Absperrventils derart, das es in Abhängigkeit von der abgetasteten Position des Kolbens innerhalb der Druckerhöhungspumpe öffnet und schließt, umfasst.
Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung anhand der Zeichnungen genauer erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 ein Diagramm eines Hochdruckabsperr- bzw. -rückschlagventil­ systems;
Fig. 2a eine schematische Darstellung eines Druckerhöhungspumpensys­ tems mit einem Absperrventilsystem aus Fig. 1 und einer Linearpo­ sitionstransmitter-(LPT-)Anordnung zum Abtasten der Kolbenpo­ sition;
Fig. 2b eine schematische Darstellung eines weiteren Druckerhöhungs­ pumpensystems mit einem Absperrventilsystem aus Fig. 1 und einem linearen variablen Verschiebungswandler (LVDT) zum Ab­ tasten der Kolbenposition;
Fig. 3 eine graphische Darstellung des Betriebs einer Druckerhöhungs­ pumpe in einem System aus Fig. 2a und 2b;
Fig. 4 eine graphische Darstellung des Betriebs komplementärer Drucker­ höhungspumpen in einem System aus Fig. 2a und 2b;
Fig. 5 eine graphische Darstellung des Betriebs eines Absperrventilsys­ tems aus Fig. 1;
Fig. 6 eine graphische Darstellung des Betriebs von Absperrventilsyste­ men aus Fig. 1 in Zusammenhang mit komplementären Drucker­ höhungspumpen aus Fig. 2a und 2b; und
Fig. 7 ein Ablaufdiagramm des Betriebs eines Absperrventilsystems aus Fig. 1.
Gleiche Bezugszeichen und Bezeichnungen in den verschiedenen Zeichnun­ gen bezeichnen gleiche Elemente.
Fig. 1 zeigt ein Diagramm eines Hochdruckabsperr- bzw. -rückschlagventil­ systems 10 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Das Ventilsystem 10 ist insbesondere geeignet für die Zuführung einer konti­ nuierlichen, stabilen Hochdruckströmung pigmentierter Dispersionen über eine Druckerhöhungspumpe, wobei eine wesentliche Druckschwankung vermieden werden sollte. Eine beispielhafte Anwendung ist das Zuführen von Beschichtungsmasse zum Herstellen magnetischer Datenspeicher­ medien. Bei einer solchen Anwendung kann eine Druckerhöhungspumpe zum Zuführen abrasive Materialien enthaltender pigmentierter Dispersionen mit Durchsätzen von mehr als 2 gpm über Zeiträume von mehr als 100 Be­ triebsstunden verwendet werden, wobei die abrasiven Materialien Partikel enthalten, deren Größe vom Submikronbereich bis zu Größen, die die Größe von mit einem 60 Mesh-Sieb zurückgehaltenen Partikeln übersteigt, reicht. Ein typischer Fluiddruck kann bei jedem Druckerhöhungszyklus zwischen 0 psi und 40 000 psi oder mehr liegen.
Fig. 1 zeigt, dass das Absperrventilsystem 10 ein Absperrventil 11 mit einem Gehäuse aufweist, das einen Ventilkörper 12, eine Ventilsitzmutter 14 und einen Ventiladapter 16 enthält. Der Ventiladapter 16 begrenzt einen Einlass 18 für die Verbindung mit einer Nutzfluidzuführeinrichtung. Der Ven­ tilkörper 12 begrenzt einen Auslass 20 für die Verbindung mit einer Druck­ erhöhungspumpe oder einem anderen Bestimmungsort für das Fluid. Ventil­ körper 12, Ventilsitzmutter 14 und Ventiladapter 16 begrenzen gemeinsam einen Fluidströmungskanal 22, der zwischen dem Einlass 18 und dem Aus­ lass 20 verläuft. Das Absperrventil 11 weist ferner einen Ventilkegel 24 auf, der innerhalb des Fluidströmungskanals 22 zum Öffnen und Schließen des Strömungskanals bewegbar ist, wodurch die Fluidströmung vom Einlass 18 zum Auslass 20 gesteuert wird. Die Struktur des Ventilkörpers 12 mit Kegel 24 entspricht im wesentlichen der eines im US-Patent Nr. 5,482,077 von Serafin beschriebenen Ventilkörpers. Das Ventil 11 braucht jedoch zum Ak­ tivieren des Kegels 24 keine Federvorspannung aufzuweisen.
Ein Aktuator 26 bewegt den Ventilkegel 24 innerhalb des Fluidströmungska­ nals 22. Der Aktuator 26 kann als wellenförmiges Element mit einem mit einer Einlassseite des Kegels 24 gekoppelten Ende 28 ausgeführt sein. Das entgegengesetzte Ende 30 des Aktuators 26 ist mit einem Kolben 32 gekop­ pelt, der in einem Luftzylinder 34 montiert ist. Im Betrieb wird der Luftzylin­ der 34 derart gesteuert, dass er selektiv den Aktuator 26 innerhalb des Strömungskanals 22 auf und ab bewegt. Der Luftzylinder 34 kann über ein oder mehrere Ventile mit einer pneumatischen Zuführeinrichtung gekoppelt sein. Ein oder mehrere dem Luftzylinder 34 zugeordnete pneumatische Solenoide werden zum Öffnen und Schließen der Ventile betätigt, wodurch selektiv der Aktuator 26 betätigt wird. Zum Antreiben des Aktuators 26 fährt der Kolben 32 zurück und verläuft relativ zum Luftzylinder 34. Der Aktuator 26 bewegt wiederum den Kegel 24 auf und ab und bringt ihn somit mit einem Ventilsitz-O-Ring 36 in und außer Kontakt, wodurch das Ventil 11 geöffnet und geschlossen wird. Dank des Aktuators 26 benötigt das Ventil 11 keine Feder zum Vorspannen des Kegels 24 in eine gewünschte Position. Statt dessen steuern der Luftzylinder 34 und der Kolben 32 aktiv die Posi­ tion des Kegels 24.
Fig. 1 zeigt ferner, dass, wenn das Absperrventil 11 zum Steuern der Nutzfluidzuführung zu einer Druckerhöhungspumpe verwendet wird, ein Po­ sitionssensor 38 vorzugsweise die kontinuierliche Position eines Kolbens innerhalb der Druckerhöhungspumpe abtastet. Das Überwachen der konti­ nuierlichen Kolbenposition ermöglicht das Vorhersehen des Beginns der Kol­ benausfahr- und -zurückziehzyklen, wodurch die Ansprechzeit von Ventil 11 verbessert wird. In Abhängigkeit von der abgetasteten Kolbenposition steuert eine Steuereinrichtung 40 den Aktuator 26 zum Bewegen des Ven­ tilkegels 24. Insbesondere steuert die Steuereinrichtung 40 den Luftzylinder 34 zum Bewegen des Kolbens 32 und somit zum Öffnen und Schließen des Ventils 11. Auf diese Weise wird der Betrieb des Absperrventils 11 aktiv ge­ steuert. Die Zuführung des Fluids zur Druckerhöhungspumpe kann in Form einer geschlossenen Schleife synchron mit dem Pumpzyklus der Pumpe ge­ steuert werden. Infolgedessen kann das Absperrventil 11 für eine präzise Steuerung der Fluidzuführung zu der Druckerhöhungspumpe sorgen.
Ein Absperrventil 11, wie in Fig. 1 dargestellt, bietet eine Vielzahl von Vor­ teilen. In einem ersten Beispiel kann eine aktive Steuerung und Betätigung des Ventils 11 über den Luftzylinder 34 dem Ventil eine höhere Anfangs­ schließkraft verleihen. Anfangssitzdrücke von 400 bis 700 psi am O-Ring 36 sind leicht erreichbar. Zur einfacheren Erzielung höherer Sitzdrücke kann das Flächenverhältnis zwischen Luftzylinder 34 und O-Ring 36 erhöht wer­ den. Zweitens kann eine aktive Steuerung des Ventils 11 die Öffnungs- und Schließgeschwindigkeiten des Ventils gegenüber passiven federgespannten Ventilen erhöhen. Drittens kann die Betätigungsgeschwindigkeit durch Fern­ einstellung des dem Luftzylinder 34 zugeführten Luftvolumens dynamisch gesteuert werden. Viertens kann die Betätigungsgeschwindigkeit ferner durch Selektion des zum Zuführen von Luft zum Luftzylinder 34 verwende­ ten pneumatischen Solenoids erhöht werden. Insbesondere erhöht ein pneumatischer Solenoid mit einer höheren Betätigungsgeschwindigkeit die Betätigungsgeschwindigkeit von Luftzylinder 34 und Ventil 11 entsprechend.
Fig. 2a zeigt eine schematische Darstellung eines Druckerhöhungspumpen­ systems 42 mit einem Paar Hochdruckabsperrventilsystemen 10 aus Fig. 1. Ein Absperrventilsystem 10 ist in einem System mit einem einzelnen Nutzfluiddruckerhöhungskolben einsetzbar. Mehrere Absperrventile und Druckerhöhungskolben können jedoch koordiniert werden, damit eine im wesentlichen kontinuierliche Hochdruckströmung in Doppel- oder Mehrfach­ druckerhöhungssystemen erreicht wird. Fig. 2a zeigt ein System 42, das eine erste Druckerhöhungseinrichtung 44 mit einem Hydraulikzylinder 45 aufweist, welcher einen hydraulischen Arbeitsbereich 46 und ein Nutz­ fluiddruckerhöhungsrohr 48 umfasst. Das Druckerhöhungsrohr 48 hat einen wesentlich kleineren Durchmesser als der Arbeitsbereich 46, wodurch ein höherer Fluiddruck innerhalb des Druckerhöhungsrohrs erzeugt wird. Das über einen Einlass 50 zugeführte Arbeitsfluid aktiviert einen Arbeitskolben 52 entlang des Arbeitsbereichs 46. Der Arbeitskolben 52 aktiviert wiederum den Nutzfluiddruckerhöhungskolben 54 entlang des Druckerhöhungsrohrs. Das Druckerhöhungsrohr 48 empfängt das Nutzfluid über einen Einlass 55 und ein Absperrventilsystem 10a. Der Druckerhöhungskolben 54 trägt Nutzfluid zwecks Zuführung zu einer Nutzfluidauslassleitung 60 über einem Auslass 56 und ein Absperrventil 58 aus.
Ferner zeigt Fig. 2a ein System 42 mit einer zweiten Druckerhöhungsein­ richtung 62, die im wesentlichen der ersten Druckerhöhungseinrichtung 44 entspricht. Insbesondere weist die zweite Druckerhöhungseinrichtung 62 einen Druckerhöhungszylinder 63 auf, der einen hydraulischen Arbeitsbe­ reich 64 und ein Nutzfluiddruckerhöhungsrohr 66 umfasst. Die Drucker­ höhungseinrichtungen 44, 62 weisen ferner jeweils zurückziehbare Drucker­ höhungseinrichtungen 51, 61 auf. Das über einen Einlass 68 zugeführte Arbeitsfluid aktiviert einen hydraulischen Arbeitskolben 70 entlang des Arbeitsbereichs 64. Der Arbeitskolben 70 aktiviert den Druckerhöhungskol­ ben 72 entlang des Druckerhöhungsrohrs 66 und innerhalb des Drucker­ höhungsrohrs 66. Der Druckerhöhungskolben 72 trägt zwecks Zuführung zur Nutzfluidauslassleitung 60 Fluid über einen Auslass 74 und ein Absperr­ ventil 76 aus. Das Druckerhöhungsrohr 66 empfängt das Nutzfluid über einen Einlass 77 und das Absperrventilsystem 10b. Die Ausfahr- und Zu­ rückziehzyklen der Druckerhöhungseinrichtungen 44, 62 werden durch die Zuführung von hydraulischem Arbeitsfluid zu den hydraulischen Arbeitsbe­ reichen 46 bzw. 64 gesteuert. Eine koordinierte Steuerung von Doppel­ druckerhöhungseinrichtungen ist auf dem Gebiet bekannt.
Der Betrieb der Druckerhöhungseinrichtungen 44, 62 erfolgt derart, dass eine Druckerhöhungseinrichtung unter der Kraft des hydraulischen Arbeitsfluids zwecks Zuführung von Nutzfluid zur Auslassleitung 60 ausge­ fahren wird, während der andere zwecks Befüllung mit hydraulischem Arbeitsfluid und Nutzfluid zurückgezogen wird. Somit arbeiten die Drucker­ höhungseinrichtungen 44, 62 in Tandembetrieb, damit eine im wesentlichen kontinuierliche Nutzfluidströmung zur Nutzfluidauslassleitung 60 ermöglicht wird. Die Absperrventilsysteme 10a, 10b gewährleisten die Zuführung von Nutzfluid zu den Druckerhöhungsrohren 48 bzw. 66 derart, dass eine im wesentlichen kontinuierliche Nutzfluidströmung in der Nutzfluidauslasslei­ tung 60 ermöglicht wird und Druckschwankungen minimiert werden. Wie mit Bezug auf Fig. 1 beschrieben, weist jedes Absperrventilsystem 10a, 10b jeweils ein Absperrventil 11a, 11b, einen Luftzylinder 34a, 34b, einen Posi­ tionssensor 38a, 38b und eine Steuereinrichtung 40a, 40b auf.
Bei der Ausführungsform aus Fig. 2a ist jeder Positionssensor 38a, 38b als Linearpositionswandler (LPT) ausgeführt, der für eine kontinuierliche akku­ rate Position der Nutzfluidkolben 54, 72 während der gesamten Länge des Kolbenzyklus sorgt und somit ein Vorhersehen des Beginns oder des Endes eines speziellen Zyklus ermöglicht. Jeder LPT 38a, 38b kann bekanntlich eine Stange aufweisen, die physisch mit einem Arbeitskolben 52, 70 bzw. einem Nutzfluidkolben 54, 72 gekoppelt ist. Die Bewegung der Stange in Abhängig­ keit von der Bewegung des jeweiligen Kolbens wird von einem dem LPT 38a, 38b zugeordneten Potentiometer umgewandelt und zeigt die Position des Nutzfluidkolbens 54 bzw. 72 an. Jeder LPT 38a, 38b überträgt ein Signal einer Spannung, eines Stroms oder einer Frequenz, das der Steuereinrich­ tungen 40a bzw. 40b die Position anzeigt. Bei einigen Anwendungen kann das vom LPT 38a, 38b übertragene Signal digital kodiert werden.
Alternativ können die Positionssensoren als lineare variable Verschiebungs­ wandler (LVDT) ausgeführt sein. Fig. 2b zeigt die Verwendung von LVDTs 39a, 39b in einem System aus Fig. 2a. Ein LVDT benötigt keine physische Verbindung mit den Kolben 52, 70 oder 54, 72. Statt dessen tastet der LVDT bekanntlich elektromagnetisch die Position mit Bezug auf die Kolben 52, 70 oder 54, 72 oder eine von dem jeweiligen Kolben getragene Komponente ab. Insbesondere kann der LVDT einen auf oder in dem Hydraulikkolben 46, 64 montierten Kern und eine um den Kolben montierte Spule aufweisen. Wie der LPT erzeugt der LVDT ein Signal, das mit der linearen Verschiebung des jeweiligen Kolbens variiert. Das Signal kann digital kodiert werden, wenn dies gewünscht wird. Die LPT- und LVDT-Sensoren sind hier nur beispielhaft beschrieben und stellen keine Einschränkung dar. Entsprechend können an­ dere Positionssensoren zur Bestimmung der Kolbenposition verwendet wer­ den. Dank der Verwendung von entweder einem LPT oder einem LVDT gibt die abgetastete Position direkt oder indirekt einen Hinweis auf die konti­ nuierliche Position der Nutzfluidkolben 54, 72 und ermöglichen dadurch das Synchronisieren der Absperrventile 11a, 11b mit den Nutzfluidkolben für die Zuführung von Fluid zu den Druckerhöhungsrohren 48, 66.
Ferner können solche Sensoren die Position entweder der hydraulischen Arbeitskolben 52, 70 oder der Nutzfluiddruckerhöhungskolben 54, 72 abtas­ ten. Die Arbeitskolben 52, 70 bewegen sich gemeinsam mit den Druckerhö­ hungskolben 54 bzw. 72. Somit gibt die Position eines Arbeitskolbens 52, 70 die Position des Nutzfluiddruckerhöhungskolbens 54 bzw. 72 an. Es kann angemessen sein, einen LPT physisch mit den Nutzfluidkolben 54, 72 zu ver­ binden. Bei einem LVDT ist jedoch ein elektromagnetisches Zusammenwir­ ken mit den Arbeitskolben 52, 70 oder den Nutzfluidkolben 54, 72 realisier­ bar. In beiden Fällen gibt die abgetastete Position direkt oder indirekt die kontinuierliche Position der Nutzfluidkolben 54, 72 an und ermöglicht somit ein Synchronisieren der Absperrventile 11a, 11b mit den Nutzfluidkolben zwecks Zuführung von Fluid zu den Druckerhöhungsrohren 48, 66.
Die Steuereinrichtungen 40a, 40b aktivieren zum Betätigen der Absperrven­ tile 11a, 11b die Luftzylinder 34a bzw. 34b und steuern die Zuführung von Nutzfluid zu den Druckerhöhungsrohren 48, 66. Jede Steuereinrichtung 40a, 40b kann als programmierbarer Prozessor, Mikrokontroller oder ASIC zur Steuerung der Absperrventile 11a, 11b ausgeführt sein. Bei einer Aus­ führung als Prozessor kann jede Steuereinrichtung 40a, 40b in einem Uni­ versalcomputer mit einem Ein- oder Mehrchip-Mikroprozessor, wie einem Pentium®-Prozessor, einem Pentium-Pro®-Prozessor, einem 8051-Prozes­ sor, einem MIPS-Prozessor, einem Power PC®-Prozessor oder einem Alpha®-Prozessor, resident sein. Alternativ kann der Prozessor als beliebi­ ger herkömmlicher Spezial-Mikroprozessor ausgeführt sein. Als weitere Alternative kann die Steuereinrichtung 40a, 40b durch eine diskrete Schal­ tung realisiert sein, die zwecks Erzeugung von Steuersignalen, die die Luft­ zylinder 34a, 34b zum Öffnen und Schließen der Absperrventile 11a, 11b ak­ tivieren, von den Positionssensoren 38a, 38b oder 39a, 39 erzeugte Signale verarbeitet. Somit können die Steuereinrichtungen 40a, 40b im Gegensatz zu den Ausführungsformen als Mikroprozessoren durch einfache Schaltun­ gen, die die Positionssignale mit Referenzpegeln vergleichen, realisiert wer­ den.
Die Steuereinrichtungen 40a, 40b sind in Fig. 2a und 2b zwar separat dar­ gestellt, können aber als einzelne Steuereinrichtung ausgebildet sein, die zum Steuern von sowohl Absperrventil 11a als auch Absperrventil 11b in Abhängigkeit von Positionssignalen von den Positionssensoren 38a, 38b arbeiten. Bei einer Ausführungsform als Prozessor dient ein von den Steuer­ einrichtungen 40a, 40b ausgeführter Programmcode dem koordinierten Akti­ vieren der Luftzylinder 34a, 34b; derart, dass Nutzfluid alternierend, d. h. mit den Ausfahr- und Zurückziehzyklen der Kolben 54, 72 synchronisiert, den Doppeldruckerhöhungseinrichtungen 44,52 zugeführt wird. Durch Abtasten der kontinuierlichen Position der Arbeitskolben 52, 70 oder Druckerhöhungs­ kolben 54, 72 mittels der Positionssensoren 38a, 38b sind die Steuereinrich­ tungen 40a, 40b in der Lage, die Ausfahr- und Zurückziehzyklen vorherzu­ sehen und dadurch das Öffnen und Schließen der Absperrventile 11a, 11b zwecks Maximierung der Nutzfluidvolumina beim Zurückziehzyklus und Minimierung von Leckage und Rückströmung im Ausfahrzyklus zu optimie­ ren.
Fig. 3 zeigt eine graphische Darstellung des Betriebs einer Druckerhöhungs­ pumpe in einem System aus Fig. 2a und 2b. In der graphischen Darstel­ lung aus Fig. 3 ist die Zeit auf der X-Achse und die Position, wie von der LPT-Spannung dargestellt, auf der Y-Achse aufgetragen. Mit Bezug auf die Druckerhöhungseinrichtung 62 führt der Nutzfluidkolben 72 der Drucker­ höhungseinrichtung einen Zurückziehzyklus durch, bei dem sich das Druck­ erhöhungsrohr 66 mit Nutzfluid füllt. Beim Zurückziehzyklus wird das Nutzfluid über eine Niederdruckspeisepumpe durch das Absperrventil 11a und den Einlass 77 gepumpt. Gleichzeitig wird Hydraulikfluid in die zurück­ ziehbare Druckerhöhungseinrichtung 61 gepumpt, wodurch der Hydraulik­ zylinder 63 von hydraulischem Arbeitsfluid gereinigt wird. Der Drucker­ höhungskolben 72 tritt dann vor Beginn des Ausfahrzyklus in einen Vorver­ dichtungszyklus und eine Blockierphase ein. Während des Ausfahrzyklus füllt sich der Hydraulikzylinder 64 mit Arbeitsfluid, wodurch der Hydraulikkolben 70 und der Nutzfluidkolben 72 bewegt werden. Beim Ausfahrzyklus trägt der Nutzfluidkolben 54 Nutzfluid aus dem Druckerhöhungsrohr 66 aus.
Fig. 4 zeigt eine graphische Darstellung des Betriebs komplementärer Druckerhöhungseinrichtungen 44, 62, die in einem Duplexmodus in einem in Fig. 2a und 2b dargestellten System arbeiten. Wie in Fig. 4 gezeigt, arbei­ ten die Druckerhöhungseinrichtungen 44, 62 alternierend, derart, dass eine Druckerhöhungseinrichtung Nutzfluid ausstößt, während die andere Nutzfluid aufnimmt. Somit überlappen sich die Ausfahr- und Zurückziehzyk­ len der Druckerhöhungseinrichtungen 44, 62 zeitweise. Auf diese Weise lie­ fern die Druckerhöhungseinrichtungen 44, 62 gemeinsam eine im wesent­ lichen kontinuierliche Nutzfluidströmung zur Auslassleitung 60. Die relative zeitliche Einstellung der Druckerhöhungseinrichtungen 44, 62 ist von einem System steuerbar, das die Zufuhr von Arbeitsfluid über die Einlässe 50, 68 moduliert. Solche Systeme sind auf dem Gebiet bekannt. Die erfindungsge­ mäßen Absperrventile 11a, 11b werden synchron mit der Bewegung der Nutzfluiddruckerhöhungskolben 54, 72 gesteuert.
Fig. 4 zeigt ferner, dass jede Druckerhöhungseinrichtung 44, 62 einen Zyklus aufweist, der einen Zurückziehzyklus, einen Vorverdichtungszyklus und einen Ausfahrzyklus umfasst. Während des Zurückziehzyklus der Drucker­ höhungseinrichtung 44 füllt sich das Druckerhöhungsrohr 48 der Drucker­ höhungseinrichtung 44 mit Nutzfluid. Der nächste Zyklus, der zu Beginn des Ausfahrzyklus stattfindet, ist der Vorverdichtungszyklus. Während des Vor­ verdichtungszyklus wird das Nutzfluid im Druckerhöhungsrohr 48 über den Nutzfluidkolben 54 der Druckerhöhungseinrichtung gepumpt, wobei der Druck erhöht wird, bis der Druckpegel fast der gleiche ist wie der der zwei­ ten Druckerhöhungseinrichtung 62. An dieser Stelle haben die Nutzfluiddruckerhöhungskolben 54, 72 fast den gleichen Druckpegel. Infol­ gedessen stoppt der Nutzfluiddruckerhöhungskolben 54, bis der zweite Druckerhöhungskolben 72 seinen Ausfahrzyklus beendet. Somit tritt der Druckerhöhungskolben 54 in einen kurzfristigen Blockierzyklus ein. Der letzte Teil des Zyklus ist der Ausfahrzyklus, in dem der Druck des Drucker­ höhungskolbens 54 den des Druckerhöhungskolbens 72 übersteigt. Der Nutzfluidkolben 54 der Druckerhöhungseinrichtung trägt dann das Nutzfluid aus dem Druckerhöhungsrohr 48 aus.
Fig. 5 zeigt eine graphische Darstellung des Betriebs eines Absperrventils 11a aus Fig. 2a und 2b relativ zum Betrieb einer Druckerhöhungseinrich­ tung 44. Der Betrieb der Druckerhöhungseinrichtung 44 ist anhand von einer die Position der Kolben 52, 70 anzeigenden LPT-Spannung dargestellt. Der Betrieb des Absperrventils 11a ist anhand vom Absperrventildruck dar­ gestellt. Wie in Fig. 5 gezeigt, wird das Absperrventil 11a derart betätigt, dass es in Abhängigkeit von dem vom Positionssensor 38a erzeugten Signal der kontinuierlichen Position dem Druckerhöhungsrohr 48 Nutzfluid zuführt. Wenn das LPT-Signal anzeigt, dass die Druckerhöhungseinrichtung 44 mit dem Zurückziehzyklus beginnt, wird das Ventil 11a geöffnet, wie unter Be­ zugszeichen 78 gezeigt, wodurch das Druckerhöhungsrohr 48 mit Nutzfluid gefüllt wird. Wenn das LPT-Signal anzeigt, dass die Druckerhöhungsein­ richtung 44 den Zurückziehzyklus beendet und in den Vorverdichtungszyk­ lus eintritt, wird das Ventil 11a geschlossen, wie unter Bezugszeichen 80 gezeigt, wodurch die Zuführung von Nutzfluid beendet und ein Rückströmen von druckerhöhtem Fluid verhindert wird, wenn die Druckerhöhungsein­ richtung mit dem Ausfahrzyklus beginnt.
Die Betätigung des Absperrventils 11a kann wieder in Abhängigkeit von der kontinuierlichen Position des Nutzfluiddruckerhöhungskolbens 54 aktiv ge­ steuert werden, wodurch der Druckerhöhungskolbenzyklus angezeigt wird. Insbesondere ermöglicht das Signal der kontinuierlichen Position ein Vorher­ sehen eines Ereignisses, wie eines Ausfahrzyklus. Dadurch kann das Ab­ sperrventil 11a geschlossen werden, z. B. vor Beginn des Ausfahrzyklus. Auf diese Weise ermöglicht die aktive Steuerung des Absperrventils 11a ein op­ timales Befüllen des Druckerhöhungsrohrs 48 mit Nutzfluid während des Zurückziehzyklus und verhindert Fluidleckage und Rückströmung während des Ausfahrzyklus. Die aktive Steuerung des Absperrventils 11a kann auch zu einer verbesserten Ansprechzeit und einem verbesserten Sitzdruck füh­ ren. Aufgrund solcher Vorteile ist das Absperrventilsystem 10 besonders für den Einsatz hochviskoser Dispersionen mit Partikelstrukturen und großer Partikelgrößenverteilung geeignet. Insbesondere kann das Absperrventil­ system 10 derart abgestimmt sein, dass die durch Schwankungen im Nutzfluid hervorgerufene Ventilhysterese ausgeglichen wird.
Es sei darauf hingewiesen, dass eine verbesserte Ansprechzeit beim Öffnen des Absperrventils 11a die Dauer des Vorverdichtungszyklus reduzieren kann. Wenn das Ventil 11a zu einem früheren Zeitpunkt während des Zu­ rückziehzyklus geöffnet wird, bleibt das Ventil länger offen. Infolgedessen kann das Druckerhöhungsrohr 48 ein größeres Volumen an Nutzfluid auf­ nehmen. Bei einem größeren Nutzfluidvolumen kann das Nutzfluid­ druckerhöhungsrohr 48 ferner während des Vorverdichtungszyklus schneller einen Zieldruck erreichen. Das führt zu einem kürzeren Vorverdichtungs­ zyklus und einem längeren Blockierzyklus. Wenn mehr Zeit zum Pumpen des Nutzfluids in das Nutzfluiddruckerhöhungsrohr 48 zur Verfügung steht, wird ein größeres Volumen an Nutzfluid zugeführt. Ein volles Drucker­ höhungsrohr 48 kann in kürzerer Zeit einen Nutzfluiddruck erzeugen als ein weniger gefülltes Druckerhöhungsrohr.
Fig. 6 zeigt eine graphische Darstellung des Betriebs der Absperrventile 11a, 11b aus Fig. 2a und 2b in Zusammenhang mit den Duplex-Drucker­ höhungseinrichtungen 44, 62 aus Fig. 2. Wie Fig. 5 zeigt auch Fig. 6 den Betrieb der Druckerhöhungseinrichtung in Abhängigkeit von der Kolbenposi­ tion der Druckerhöhungseinrichtung und den Betrieb des Absperrventils in Abhängigkeit vom Ventildruck. Wie in Fig. 6 dargestellt, arbeiten die Ab­ sperrventile 11a, 11b alternierend, wobei sie in Abhängigkeit von der abge­ tasteten Position des jeweiligen Arbeitskolbens 52, 70 geöffnet und ge­ schlossen werden. Es sei darauf hingewiesen, dass das System 42 derart skalierbar ist, dass mehrere Absperrventilsysteme 10 mit mehreren Druck­ erhöhungseinrichtungen verwendet werden können. Absperrventilsysteme 10 können z. B. zum Optimieren der Nutzfluidvolumina und Minimieren von Leckage und Rückströmung zwischen alternierend arbeitenden Drucker­ höhungseinrichtungen in Druckerhöhungssystemen mit drei, vier oder mehr Druckerhöhungseinrichtungen eingesetzt werden. Entsprechend ist der Ein­ satz von Absperrventilsystemen 10 nicht auf Druckerhöhungssysteme mit nur einer oder zwei Druckerhöhungseinrichtungen beschränkt.
Fig. 7 zeigt ein Ablaufdiagramm der Operation eines Absperrventils 11a aus Fig. 2a und 2b. Das Ablaufdiagramm aus Fig. 7 zeigt die Betätigungs­ steuerung des Absperrventils 11a in Abhängigkeit von der abgetasteten Po­ sition des Nutzfluiddruckerhöhungskolbens 54, die die Position im Drucker­ höhungszyklus anzeigt. Im Betrieb tastet die Steuereinrichtung 40a zwecks Erhalts einer kontinuierlichen Anzeige der Position des Nutzfluidkolbens 54 kontinuierlich das vom Positionssensor 38a erzeugte LPT-Signal ab, wie von Block 82 dargestellt. Wenn das LPT-Signal anzeigt, dass der Nutzfluidkolben 54 in den Vorverdichtungszyklus eingetreten ist und sich in einer Blockier­ bedingung befindet, wie von Block 84 dargestellt, aktiviert die Steuerein­ richtung 40a zum Schließen des Ventils 11a vor dem Ausfahrzyklus den Luftzylinder 34a, wie von Block 86 dargestellt. Somit beendet das Ventil 11a die Zuführung von Nutzfluid zum Druckerhöhungsrohr 48 und wird zur Ver­ hinderung von Leckage und Rückströmung geschlossen.
In der Zwischenzeit fährt die Steuereinrichtung 40a mit dem Abtasten des LPT-Signals fort, wie von Schleife 88 und Block 82 dargestellt. Wenn das vom Positionssensor 38a erzeugte LPT-Signal keine Vorverdichtungsbedin­ gung anzeigt, bestimmt die Steuereinrichtung 40a, ob der Nutzfluid­ druckerhöhungskolben 54 das Ende des Ausfahrzyklus erreicht hat, wie von Block 90 angezeigt. Das Ventil ha bleibt bis zum Ende des Ausfahrzyklus geschlossen. Wenn das LPT-Signal anzeigt, dass der Nutzfluiddrucker­ höhungskolben 54 den Ausfahrzyklus beendet hat und gerade dabei ist, in den Zurückziehzyklus einzutreten, aktiviert die Steuereinrichtung 40a zum Öffnen des Ventils 11a, wie von Block 92 dargestellt, und Ermöglichen der Nutzfluidströmung in das Druckerhöhungsrohr 54 den Luftzylinder 34a. Dann fährt die Steuereinrichtung 40a mit dem Abtasten des LPT-Signals fort, wie von Schleife 94 und Block 82 angezeigt. Wenn der Ausfahrzyklus nicht beendet ist, tastet die Steuereinrichtung 40a das LPT-Signal weiter ab, wie von Schleife 96 und Block 82 dargestellt. Diese Routine wird im wesent­ lichen kontinuierlich und alternierend mit den Ventilsystem 10b durchge­ führt.

Claims (8)

1. System (10) zum Steuern der Fluidströmung zu einer Drucker­ höhungspumpe hin, wobei das System aufweist:
  • - ein Absperrventils (11); und
  • - einen Aktuator (26), der das Absperrventil (11) in Abhängigkeit von einer Kolbenposition innerhalb der Druckerhöhungspumpe öff­ net und schließt,
  • - wobei das Absperrventil (11) ein Absperrventilgehäuse aufweist mit einem Einlass (18) für die Verbindung mit einem Fluidzuführ­ system, einem Auslass (20) für die Verbindung mit der Drucker­ höhungspumpe und einem zwischen dem Einlass (18) und dem Auslass (20) verlaufenden Fluidströmungskanal (22) und mit einem Ventilkegel (24), der zum Öffnen und Schließen des Strömungska­ nals (22) innerhalb des Fluidströmungskanals (22) bewegbar ist, wodurch die Fluidströmung zur Druckerhöhungspumpe gesteuert wird, wobei der Aktuator (26) zum Bewegen des Ventilkegels (24) innerhalb des Fluidströmungskanals (22) gekoppelt ist, und das System ferner einen Positionssensor (38) aufweist, der die Position des Kolbens innerhalb der Druckerhöhungspumpe abtastet, und eine Steuereinrichtung (40) aufweist, die den Aktuator (26) derart steuert, dass er den Ventilkegel (24) in Abhängigkeit von der ab­ getasteten Position des Kolbens innerhalb der Druckerhöhungs­ pumpe bewegt.
2. System nach Anspruch 1, bei dem der Positionssensor (38) eine im wesentlichen kontinuierliche Anzeige der Kolbenposition entlang eines vom Kolben innerhalb der Pumpe zurückgelegten Wegs erzeugt.
3. System nach Anspruch 1, bei dem der Positionssensor (38) entweder einen Linearpositionswandler (38a, 38b) oder einen linearen variablen Verschiebungswandler (39a, 39b) aufweist, der zum Abtasten der Kol­ benposition mit dem Kolben zusammenwirkt.
4. Druckerhöhungspumpensystem (42) mit:
  • - einer ersten Druckerhöhungspumpe (44) mit einem ersten Kolben (54), einem ersten Fluideinlass (55) und einem ersten Fluidauslass (56),
  • - einer zweiten Druckerhöhungspumpe (62) mit einem zweiten Kol­ ben (72), einem zweiten Fluideinlass (77) und einem zweiten Fluidauslass (74), wobei der erste und der zweite Auslass (56, 74) eine gemeinsame Fluidströmungsleitung (60) speisen,
  • - einem ersten Absperrventil (11a), das die Fluidströmung in den ersten Fluideinlass (55) steuert,
  • - einem zweiten Absperrventil (11b), das die Fluidströmung in den zweiten Fluideinlass (77) steuert,
  • - einem ersten Positionssensor (38a, 39a), der eine Position des ersten Kolbens (54) innerhalb der ersten Druckerhöhungspumpe (44) abtastet,
  • - einem zweiten Positionssensor (38b, 39b), der eine Position des zweiten Kolbens (72) innerhalb der zweiten Druckerhöhungspumpe (62) abtastet und
  • - einer Steuereinrichtung (40a, 40b), die das erste und das zweite Absperrventil (11a, 11b) in Abhängigkeit von den abgetasteten Po­ sitionen des ersten und des zweiten Kolbens (54, 72) steuert.
5. System nach Anspruch 4, ferner mit einer Pumpensteuereinrichtung, die die Ausfahr-, Zurückzieh- und Vorladezyklen der ersten und der zweiten Druckerhöhungspumpe (44, 62) steuert.
6. System nach Anspruch 4, bei dem jeweils der erste und der zweite Po­ sitionssensor (38a, 39a, 38b, 39b) eine im wesentlichen kontinuierliche Anzeige der Position des jeweiligen ersten und zweiten Kolbens (54, 72) innerhalb der Pumpe erzeugt.
7. Verfahren zum Steuern der Fluidströmung von einer Fluidzuführein­ richtung über ein Absperrventil (11) zu einer Druckerhöhungspumpe, wobei das Verfahren aufweist:
  • - Abtasten einer Position eines Kolbens innerhalb der Drucker­ höhungspumpe und
  • - Steuern des Absperrventils (11) derart, dass es in Abhängigkeit von der abgetasteten Position des Kolbens innerhalb der Drucker­ höhungspumpe selektiv öffnet und schließt.
8. Verfahren nach Anspruch 7, bei dem das Abtasten der Kolbenposition das Abtasten einer im wesentlichen kontinuierlichen Position des Kol­ bens entlang eines vom Kolben innerhalb der Pumpe zurückgelegten Wegs umfasst.
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