DE102016109318A1

DE102016109318A1 - piston pump

Info

Publication number: DE102016109318A1
Application number: DE102016109318.1A
Authority: DE
Inventors: Markus Hörmann
Original assignee: MAX WILD GmbH
Current assignee: MAX WILD GmbH
Priority date: 2016-05-20
Filing date: 2016-05-20
Publication date: 2017-11-23

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kolbenpumpe, welche ein Einlassventil und ein Auslassventil aufweist, wobei die Ventile als aktiv schaltbare Ventile ausgebildet sind. Die Erfindung betrifft des Weiteren eine Pumpenanordnung mit derartigen Kolbenpumpen sowie ein zugehöriges Verfahren.The invention relates to a piston pump which has an inlet valve and an outlet valve, wherein the valves are designed as actively switchable valves. The invention further relates to a pump arrangement with such piston pumps and an associated method.

Description

Die Erfindung betrifft eine Kolbenpumpe zum Fördern eines Fluids, welche einen Zylinder und einen Kolben aufweist, welcher in dem Zylinder reziprozierend antreibbar ist, wobei in oder an der Kolbenpumpe ein Einlass mit einem Einlassventil zum Ansaugen von Fluid in den Zylinder, und ein Auslass mit einem Auslassventil zum Ausstoßen von Fluid aus dem Zylinder angeordnet ist. Die Erfindung betrifft des Weiteren eine Pumpenanordnung mit einer Mehrzahl solcher Kolbenpumpen und ein zugehöriges Verfahren. The invention relates to a piston pump for conveying a fluid having a cylinder and a piston, which is reciprocally driven in the cylinder, wherein in or on the piston pump, an inlet with an inlet valve for sucking fluid into the cylinder, and an outlet with a Exhaust valve for ejecting fluid from the cylinder is arranged. The invention further relates to a pump arrangement with a plurality of such piston pumps and an associated method.

Kolbenpumpen sind in vielen Variationen aus dem Stand der Technik bekannt. Sie werden insbesondere verwendet, um Fluide wie beispielsweise Gase oder Flüssigkeiten zu fördern bzw. zu pumpen.Piston pumps are known in many variations from the prior art. They are used in particular for pumping or pumping fluids such as gases or liquids.

Es hat sich gezeigt, dass bei bekannten Kolbenpumpen Probleme auftreten, da bei Einlassventilen und Auslassventilen häufig Turbulenzen auftreten, welche auf einer verzögerten Öffnung basieren. So kann es beispielsweise vorkommen, dass bei einem Ansaugvorgang ein Einlassventil zunächst nur teilweise geöffnet wird und in einem solchen Zustand auch während eines Teils des Ansaugvorgangs verbleibt. Erst zu einem späteren Zeitpunkt während des Ansaugvorgangs wird das Ventil dann vollständig geöffnet. Gleiches kann für ein Auslassventil während eines Ausstoßvorgangs gelten.It has been found that problems occur in known reciprocating pumps, as intake valves and exhaust valves frequently experience turbulences based on a delayed opening. Thus, it may happen, for example, that during an intake process an intake valve is initially only partially opened and remains in such a state during a part of the intake process. Only at a later time during the intake process, the valve is then fully opened. The same may apply to an exhaust valve during a discharge operation.

Durch die teilweise unvollständige Öffnung von Ventilen kommt es zu Reibungsverlusten und allgemein zu einem ineffizienten und störungsanfälligen Betrieb der Kolbenpumpe. Wird eine solche Kolbenpumpe bzw. eine aus solchen Kolbenpumpen zusammengesetzte Pumpenanordnung beispielsweise dazu verwendet, um Bohrflüssigkeit in ein Bohrloch zu pumpen, so ist es wichtig, dass die Kolbenpumpen dauerhaft zuverlässig laufen und ein gleichmäßiger Fluss des Fluids aufrechterhalten wird. Es hat sich gezeigt, dass solche Anforderungen mit bekannten Kolbenpumpen problematisch zu verwirklichen sind.The partially incomplete opening of valves leads to friction losses and generally to an inefficient and trouble-prone operation of the piston pump. For example, when such a piston pump or a pump assembly composed of such piston pumps is used to pump drilling fluid into a wellbore, it is important that the piston pumps be permanently reliable and that a steady flow of fluid be maintained. It has been found that such requirements can be realized with known piston pumps problematic.

Es ist deshalb eine Aufgabe der Erfindung, eine Kolbenpumpe vorzusehen, welche alternativ, insbesondere zuverlässiger ausgeführt ist. Es ist des Weiteren eine Aufgabe der Erfindung, eine Pumpenanordnung mit einer Mehrzahl solcher Kolbenpumpen vorzusehen. Außerdem ist es eine Aufgabe der Erfindung, ein zugehöriges Verfahren vorzusehen.It is therefore an object of the invention to provide a piston pump, which is carried out alternatively, in particular more reliable. It is a further object of the invention to provide a pump assembly having a plurality of such piston pumps. In addition, it is an object of the invention to provide an associated method.

Dies wird erfindungsgemäß durch eine Kolbenpumpe, eine Pumpenanordnung und ein Verfahren gemäß den jeweiligen Hauptansprüchen erreicht. Vorteilhafte Ausgestaltungen können beispielsweise den jeweiligen Unteransprüchen entnommen werden.This is achieved according to the invention by a piston pump, a pump arrangement and a method according to the respective main claims. Advantageous embodiments can be taken, for example, the respective subclaims.

Die Erfindung betrifft eine Kolbenpumpe zum Fördern eines Fluids, welche einen Zylinder und einen Kolben aufweist, welcher in dem Zylinder reziprozierend antreibbar ist, wobei in oder an der Kolbenpumpe ein Einlass mit einem Einlassventil zum Ansaugen von Fluid in den Zylinder, und ein Auslass mit einem Auslassventil zum Ausstoßen von Fluid aus dem Zylinder angeordnet ist.The invention relates to a piston pump for conveying a fluid having a cylinder and a piston, which is reciprocally driven in the cylinder, wherein in or on the piston pump, an inlet with an inlet valve for sucking fluid into the cylinder, and an outlet with a Exhaust valve for ejecting fluid from the cylinder is arranged.

Das Einlassventil dient dabei insbesondere zur Kontrolle von in den Zylinder einströmendem Fluid, wohingegen das Auslassventil insbesondere zur Kontrolle von aus dem Zylinder ausströmendem Fluid dient.The inlet valve serves in particular for controlling fluid flowing into the cylinder, whereas the outlet valve is used in particular for controlling fluid flowing out of the cylinder.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das Einlassventil und/oder das Auslassventil jeweils als aktiv schaltbare/s Ventil/e ausgebildet ist/sind.According to the invention, it is provided that the inlet valve and / or the outlet valve are each designed as actively switchable valve (s).

Durch die Ausführung von Ventilen als aktiv schaltbare Ventile kann den weiter oben beschriebenen Zwischenzuständen bzw. undefinierten Zuständen vorgebeugt werden. Das jeweilige Ventil wird dabei insbesondere zu einem definierten und korrekten Zeitpunkt geöffnet bzw. geschlossen. Damit steht unmittelbar der maximale Fluiddurchlass zur Verfügung.By carrying out valves as actively switchable valves, the intermediate states or undefined states described above can be prevented. The respective valve is opened or closed in particular at a defined and correct time. Thus, the maximum fluid passage is immediately available.

Besonders bevorzugt sind sowohl das Einlassventil wie auch das Auslassventil jeweils als aktiv schaltbares Ventil ausgebildet. Damit kann der beschriebene Vorteil an beiden Ventilen erreicht werden. Es sei jedoch verstanden, dass auch lediglich das Einlassventil oder das Auslassventil entsprechend ausgebildet sein kann.Particularly preferably, both the inlet valve and the outlet valve are each designed as an actively switchable valve. Thus, the described advantage can be achieved on both valves. However, it should be understood that only the inlet valve or the outlet valve can be designed accordingly.

Es sei ebenso verstanden, dass anstelle nur eines Einlassventils auch mehrere Einlassventile verwendet werden können, welche entsprechend ausgebildet sein können. Ebenso können mehrere Auslassventile verwendet werden, welche entsprechend ausgebildet sein können. Mehrere Einlassventile werden bevorzugt parallel betrieben bzw. gleichzeitig geschaltet, gleiches gilt für mehrere Auslassventile.It should also be understood that instead of just one inlet valve it is also possible to use a plurality of inlet valves, which may be designed accordingly. Likewise, a plurality of exhaust valves may be used, which may be designed accordingly. Several intake valves are preferably operated in parallel or switched simultaneously, the same applies to a plurality of exhaust valves.

Besonders bevorzugt sind das Einlassventil und/oder das Auslassventil dazu ausgebildet, jeweils unmittelbar zwischen offenem Zustand und geschlossenem Zustand überzugehen. Darunter kann insbesondere verstanden werden, dass der jeweilige Übergang ohne einen Zwischenzustand erfolgt. Dabei geht typischerweise ein Ventilstößel oder anderes Element des Ventils in einer einzigen Bewegung zwischen offenem und geschlossenem Zustand über. Es kann darunter auch verstanden werden, dass der Übergang zwischen offenem Zustand und geschlossenem Zustand in einer Zeit erfolgt, welche unter einem vorgegebenen Maximalwert liegt.Particularly preferably, the inlet valve and / or the outlet valve are adapted to each transition directly between the open state and the closed state. This can be understood in particular to mean that the respective transition takes place without an intermediate state. Typically, a valve lifter or other element of the valve will transition in a single motion between open and closed states. It can also be understood that the transition between the open state and the closed state takes place in a time which is below a predetermined maximum value.

Vorteilhaft sind das Einlassventil und/oder das Auslassventil jeweils als Elektromagnetventil oder als elektrisch, hydraulisch oder pneumatisch ansteuerbares Ventil ausgebildet. Derartige Ausführungen von Ventilen haben sich als vorteilhaft erwiesen, da sie schnell und zuverlässig steuerbar sind. Advantageously, the inlet valve and / or the outlet valve are each designed as a solenoid valve or as an electrically, hydraulically or pneumatically controllable valve. Such designs of valves have proven to be advantageous because they are controlled quickly and reliably.

Gemäß einer bevorzugten Ausführung weist die Kolbenpumpe eine Steuerungsvorrichtung auf, welche dazu konfiguriert ist, das Einlassventil und/oder das Auslassventil zu steuern. Mittels einer solchen Steuerungsvorrichtung können zahlreiche Funktionen implementiert werden. Insbesondere kann ein aktives Ansteuern, also beispielsweise ein Öffnen und Schließen der Ventile von der Steuerungsvorrichtung aus veranlasst werden. Die Steuerungsvorrichtung kann beispielsweise als Mikrocontroller, Mikroprozessor, speicherprogrammierbare Steuerung oder als sonstige programmierbare oder fest verbreitete Einheit ausgeführt sein.According to a preferred embodiment, the piston pump has a control device which is configured to control the intake valve and / or the exhaust valve. Numerous functions can be implemented by means of such a control device. In particular, an active driving, so for example, an opening and closing of the valves can be caused by the control device. The control device can be embodied, for example, as a microcontroller, microprocessor, programmable logic controller or as another programmable or permanently distributed unit.

Vorzugsweise ist die Steuerungsvorrichtung dazu konfiguriert, einen Ansaugvorgang zu erkennen und darauf ansprechend sofort das Einlassventil zu öffnen, vorzugsweise vollständig zu öffnen.Preferably, the control device is configured to detect a suction process and, responsively, immediately open the intake valve, preferably completely open it.

Vorzugsweise ist die Steuerungsvorrichtung dazu konfiguriert, einen Ausstoßvorgang zu erkennen und darauf ansprechend sofort das Auslassventil zu öffnen, vorzugsweise vollständig zu öffnen.Preferably, the control device is configured to detect an ejection operation and, responsively, to immediately open the exhaust valve, preferably to fully open it.

Durch das Erkennen eines Ansaugvorgangs und/oder eines Ausstoßvorgangs kann die Steuerungsvorrichtung die Ventile genau zum richtigen Zeitpunkt schalten. Insbesondere kann das Einlassventil genau zum Beginn eines Ansaugvorgangs geöffnet werden. Ebenso kann insbesondere das Auslassventil genau zum Beginn eines Ausstoßvorgangs geöffnet werden. Dadurch steht sofort beim Beginn eines jeweiligen Vorgangs die volle Durchflusskapazität des jeweiligen Ventils zur Verfügung.By recognizing a suction process and / or a discharge operation, the control device can switch the valves at exactly the right time. In particular, the intake valve can be opened exactly at the beginning of a suction process. Likewise, in particular, the exhaust valve can be opened exactly at the beginning of a discharge operation. As a result, the full flow capacity of the respective valve is immediately available at the beginning of each operation.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführung weist die Kolbenpumpe am Einlass einen Einlassdrucksensor auf, welcher mit der Steuerungsvorrichtung verbunden ist.According to an advantageous embodiment, the piston pump at the inlet to an inlet pressure sensor, which is connected to the control device.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführung weist die Kolbenpumpe am Auslass einen Auslassdrucksensor auf, welcher mit der Steuerungsvorrichtung verbunden ist.According to an advantageous embodiment, the piston pump at the outlet to an outlet pressure sensor, which is connected to the control device.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführung weist die Kolbenpumpe am Zylinder einen Zylinderdrucksensor auf, welcher mit der Steuerungsvorrichtung verbunden ist. Der Zylinderdrucksensor ist dabei besonders bevorzugt an einer Stelle des Zylinders angeordnet, welche bei jeder Stellung des Kolbens das Fluid kontaktiert.According to an advantageous embodiment, the piston pump on the cylinder on a cylinder pressure sensor, which is connected to the control device. The cylinder pressure sensor is particularly preferably arranged at a position of the cylinder which contacts the fluid at each position of the piston.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführung ist die Steuerungsvorrichtung dazu konfiguriert, einen Ansaugvorgang mittels des Einlassdrucksensors zu erkennen.According to an advantageous embodiment, the control device is configured to detect a suction process by means of the inlet pressure sensor.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführung ist die Steuerungsvorrichtung dazu konfiguriert, einen Ausstoßvorgang mittels des Auslassdrucksensors zu erkennen.According to an advantageous embodiment, the control device is configured to detect an ejection process by means of the outlet pressure sensor.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführung ist die Steuerungsvorrichtung dazu konfiguriert, einen Ansaugvorgang und/oder einen Ausstoßvorgang mittels des Zylinderdrucksensors zu erkennen.According to an advantageous embodiment, the control device is configured to detect a suction process and / or an ejection process by means of the cylinder pressure sensor.

Mittels der Drucksensoren können jeweilige Ansaugvorgänge bzw. Ausstoßvorgänge unmittelbar durch Änderung von Drücken erkannt werden. Eine solche jeweilige Druckänderung kann beispielsweise auf die Bewegung des Kolbens im Zylinder zurückgehen. Da heutzutage sehr genaue Drucksensoren zur Verfügung stehen, erfolgt die Erkennung ohne relevante Zeitverzögerung.By means of the pressure sensors, respective suction processes or ejection processes can be detected directly by changing pressures. Such a respective pressure change may be due, for example, to the movement of the piston in the cylinder. Because today very accurate pressure sensors are available, the detection takes place without relevant time delay.

Es sei verstanden, dass die angegebene Verwendung von Einlassdrucksensor, Auslassdrucksensor und Zylinderdrucksensor auch beliebig kombiniert werden kann. Dies kann insbesondere bedeuten, dass sowohl der Ansaugvorgang wie auch der Ausstoßvorgang unter Verwendung einer beliebigen Kombination solcher Sensoren erkannt werden kann. Auch können jeweils mehrere solcher Sensoren verwendet werden. Entsprechende Kombinationen sind Bestandteil der Offenbarung dieser Anmeldung.It should be understood that the indicated use of inlet pressure sensor, outlet pressure sensor and cylinder pressure sensor may also be combined as desired. This may in particular mean that both the suction process and the ejection process can be detected using any combination of such sensors. In addition, several such sensors can be used in each case. Corresponding combinations are part of the disclosure of this application.

Insbesondere kann die Steuerungsvorrichtung dazu konfiguriert sein, einen Ansaugvorgang und/oder einen Ausstoßvorgang mittels des Einlassdrucksensors, des Auslassdrucksensors und/oder des Zylinderdrucksensors zu erkennen. Alle solchen Kombinationen sind Bestandteil der Offenbarung dieser Anmeldung.In particular, the control device may be configured to detect a suction process and / or an ejection process by means of the inlet pressure sensor, the outlet pressure sensor and / or the cylinder pressure sensor. All such combinations are part of the disclosure of this application.

Besonders bevorzugt weist die Kolbenpumpe einen Motor zum Antrieb des Kolbens auf. Dabei kann es sich insbesondere um einen Elektromotor oder einem Hydraulikmotor handeln. Derartige Motoren sind zuverlässig und exakt steuerbar.Particularly preferably, the piston pump has a motor for driving the piston. This may in particular be an electric motor or a hydraulic motor. Such motors are reliable and precisely controlled.

Der Motor ist dabei besonders vorteilhaft von der Steuerungsvorrichtung steuerbar. Dies erlaubt die Implementierung nachfolgend beschriebener Funktionalitäten.The engine is particularly advantageous controlled by the control device. This allows the implementation of the following functionalities.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführung ist die Steuerungsvorrichtung dazu konfiguriert, den Motor zu steuern und basierend darauf einen Ansaugvorgang und/oder einen Ausstoßvorgang zu erkennen. Damit kann innerhalb der Steuerungsvorrichtung erkannt werden, wann ein Ansaugvorgang bzw. ein Ausstoßvorgang beginnt bzw. endet. Mit anderen Worten steuert die Steuerungsvorrichtung den Motor und weiß somit aufgrund dieser Steuerung, wann jeweilige Vorgänge stattfinden. Dies kann beispielsweise berechnet werden oder auch entsprechend eines Steuerungsalgorithmus fest vorgegeben sein.According to an advantageous embodiment, the control device is configured to control the engine and to detect a suction process and / or an ejection process based thereon. This can be detected within the control device, when a suction or a Ejecting process begins or ends. In other words, the control device controls the engine and thus knows, by virtue of this control, when respective operations are taking place. This can be calculated, for example, or else predefined according to a control algorithm.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführung weisen das Einlassventil und/oder das Auslassventil eine jeweilige Messvorrichtung zum Erkennen einer Bewegung eines jeweiligen Ventilstößels auf und die Steuerungsvorrichtung ist dazu konfiguriert, einen Ansaugvorgang und/oder einen Ausstoßvorgang mittels der Messvorrichtung zu erkennen.According to an advantageous embodiment, the inlet valve and / or the outlet valve have a respective measuring device for detecting a movement of a respective valve stem, and the control device is configured to detect a suction process and / or an ejection process by means of the measuring device.

Die jeweilige Messvorrichtung kann dabei insbesondere induktiv und/oder kapazitiv ausgebildet sein.The respective measuring device can be designed in particular inductive and / or capacitive.

An Ventilstößeln treten im Betrieb der Kolbenpumpe Druckänderungen auf. Da sie schon aufgrund ihrer Funktionalität im Regelfall beweglich ausgeführt sind, führen solche Druckänderungen typischerweise zu kleinen, aber messbaren Bewegungen, welche typischerweise noch nicht zum Öffnen bzw. Schließen des jeweiligen Ventils führen, jedoch zum Erkennen von Druckänderungen bzw. eines jeweiligen Vorgangs verwendet werden können.On valve tappets, pressure changes occur during operation of the piston pump. Since they are already carried out due to their functionality as a rule movable, such pressure changes typically lead to small but measurable movements, which typically not yet lead to the opening or closing of the respective valve, but can be used to detect pressure changes or a particular operation ,

Vorzugsweise ist der jeweilige Ventilstößel mittels einer jeweiligen Feder federbehaftet und wird bei einem Ansaugvorgang und/oder bei einem Ausstoßvorgang mittels des Fluids gegen die Wirkung der Feder bewegt, wobei diese Bewegung von der Messvorrichtung erkannt wird.Preferably, the respective valve stem is spring-loaded by means of a respective spring and is moved against the action of the spring during a suction process and / or during an ejection process by means of the fluid, this movement being detected by the measuring device.

Es sei verstanden, dass alle beschriebenen Ausführungen zum Erkennen von Vorgängen auch beliebig miteinander kombiniert werden können. Entsprechende Kombinationen sind Bestandteil der Offenbarung dieser Anmeldung.It should be understood that all described embodiments for detecting operations can also be combined with each other arbitrarily. Corresponding combinations are part of the disclosure of this application.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführung ist die Steuerungsvorrichtung dazu konfiguriert, auch ein Ende eines jeweiligen Ansaugvorgangs zu erkennen und ansprechend darauf sofort das Einlassventil zu schließen.According to an advantageous embodiment, the control device is configured to also detect an end of a respective intake operation and immediately close the intake valve in response thereto.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführung ist die Steuerungsvorrichtung dazu konfiguriert, auch ein Ende eines jeweiligen Ausstoßvorgangs zu erkennen und ansprechend darauf sofort das Auslassventil zu schließen.According to an advantageous embodiment, the control device is configured to also detect an end of a respective ejection operation and immediately close the exhaust valve in response thereto.

Durch das Erkennen eines jeweiligen Endes des jeweiligen Vorgangs kann dafür gesorgt werden, dass das jeweilige Ventil auch zum richtigen Zeitpunkt wieder schließt. Dadurch können unerwünschte Leckagen oder unerwünschte Druckerhöhungen vermieden werden.By recognizing a respective end of the respective process can be ensured that the respective valve closes again at the right time. As a result, unwanted leaks or unwanted pressure increases can be avoided.

Die Erfindung betrifft des Weiteren eine Pumpenanordnung, welche eine Mehrzahl von Kolbenpumpen gemäß der Erfindung aufweist, wobei die Auslässe der Kolbenpumpen zu einem gemeinsamen Auslass zusammengeschaltet sind. Bezüglich der Kolbenpumpen kann auf alle hierin beschriebenen Ausführungen und Varianten zurückgegriffen werden.The invention further relates to a pump assembly having a plurality of piston pumps according to the invention, wherein the outlets of the piston pumps are interconnected to a common outlet. Regarding the piston pumps can be used on all versions and variants described herein.

Mittels einer solchen Pumpenanordnung kann insbesondere ein gleichmäßiger oder zumindest annähernd gleichmäßiger Fluidstrom aufrechterhalten werden, wobei sich die jeweiligen Kolbenpumpen dabei zeitlich abwechseln können. Die oben beschriebenen Vorteile werden entsprechend erreicht.By means of such a pump arrangement, in particular a uniform or at least approximately uniform fluid flow can be maintained, with the respective piston pumps being able to alternate in time. The advantages described above are achieved accordingly.

Die Pumpenanordnung kann insbesondere eine gemeinsame Steuerungsvorrichtung aufweisen, welche für jede der Kolbenpumpen eine jeweilige Steuerungsvorrichtung darstellt. Anders ausgedrückt kann die gemeinsame Steuerungsvorrichtung für jede der Kolbenpumpen jeweils die Funktion einer Steuerungsvorrichtung wie oben beschrieben übernehmen. Bezüglich der möglichen Ausführungen einer solchen Steuerungsvorrichtung sei insbesondere auf die obige Beschreibung verwiesen.In particular, the pump arrangement can have a common control device, which represents a respective control device for each of the piston pumps. In other words, the common control device for each of the piston pumps can each assume the function of a control device as described above. With regard to the possible embodiments of such a control device, reference is made in particular to the above description.

Die gemeinsame Steuerungsvorrichtung kann vorzugsweise dazu konfiguriert sein, die Kolbenpumpen derart zu steuern, dass sich am gemeinsamen Auslass ein zeitlich gleichmäßiger, insbesondere nur innerhalb einer gewissen Bandbreite schwankender Druck einstellt. Damit wird ein gleichmäßiger Fluidstrom erreicht, welcher beispielsweise für das Pumpen des Fluids in Bohrlöcher besonders vorteilhafte ist. Durch die weiter oben beschriebene Steuerbarkeit kann damit eine besonders hohe Vergleichmäßigung des Fluidstroms erreicht werden.The common control device may preferably be configured to control the piston pumps such that at the common outlet a time-uniform, in particular only within a certain bandwidth fluctuating pressure adjusts. Thus, a uniform fluid flow is achieved, which is particularly advantageous for example for pumping the fluid in wells. As a result of the controllability described above, a particularly high homogenization of the fluid flow can thus be achieved.

Die gemeinsame Steuerungsvorrichtung ist gemäß einer vorteilhaften Ausführung dazu konfiguriert, die Kolbenpumpen derart zu steuern, dass gleichzeitig mit dem Schließen eines jeweiligen Auslassventils einer der Kolbenpumpen ein Auslassventil einer anderen Kolbenpumpe öffnet. Dies ergibt typischerweise einen besonders gleichmäßigen Fluidstrom.The common control device is configured in accordance with an advantageous embodiment to control the piston pumps such that an outlet valve of another piston pump opens simultaneously with the closing of a respective outlet valve of one of the piston pumps. This typically results in a particularly uniform fluid flow.

Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Verfahren zur Steuerung einer Kolbenpumpe, insbesondere einer Kolbenpumpe gemäß der Erfindung, wobei die Kolbenpumpe einen Zylinder und einen Kolben aufweist, welcher in dem Zylinder reziprozierend antreibbar ist, und in oder an der Kolbenpumpe ein Einlass mit einem Einlassventil zum Ansaugen von Fluid in den Zylinder, und ein Auslass mit einem Auslassventil zum Ausstoßen von Fluid aus dem Zylinder angeordnet ist, und die Kolbenpumpe eine Steuerungsvorrichtung zur Steuerung des Einlassventils und/oder des Auslassventiles aufweist. The invention further relates to a method for controlling a piston pump, in particular a piston pump according to the invention, wherein the piston pump has a cylinder and a piston, which is reciprocally driven in the cylinder, and in or on the piston pump, an inlet with an inlet valve for suction of fluid into the cylinder, and an outlet with an outlet valve for ejecting fluid from the cylinder, and the piston pump has a control device for controlling the inlet valve and / or the outlet valve.

Erfindungsgemäß ist dabei vorgesehen, dass das Einlassventil und/oder das Auslassventil in Abhängigkeit der Bewegungsrichtung oder der Lage des Kolbens im Zylinder oder dem Druck des Fluids im Zylinder von der Steuerungsvorrichtung geöffnet bzw. geschlossen wird/werden. According to the invention, it is provided that the inlet valve and / or the outlet valve is opened or closed by the control device as a function of the direction of movement or the position of the piston in the cylinder or the pressure of the fluid in the cylinder.

Sofern für die Ausführung des Verfahrens eine erfindungsgemäße Kolbenpumpe verwendet wird kann diesbezüglich auf alle beschriebenen Ausführungen und Varianten zurückgegriffen werden.If a piston pump according to the invention is used for the execution of the method can be used in this respect to all the described embodiments and variants.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann insbesondere in der Steuerungsvorrichtung ausgeführt werden bzw. implementiert sein.The method according to the invention can be implemented or implemented in particular in the control device.

Mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens können ebenfalls die weiter oben bereits beschriebenen Vorteile erreicht werden. Es sei verstanden, dass Verfahrensmerkmale und Vorrichtungsmerkmale, welche hierin beschrieben werden, beliebig miteinander und untereinander kombiniert werden können.By means of the method according to the invention, the advantages already described above can likewise be achieved. It should be understood that method features and apparatus features described herein may be combined with each other as desired and with each other.

In diesem Zusammenhang wird insbesondere darauf hingewiesen, dass alle im Bezug auf die Vorrichtung beschriebenen Merkmale und Eigenschaften aber auch Verfahrensweisen sinngemäß auch bezüglich der Formulierung des erfindungsgemäßen Verfahrens übertragbar und im Sinne der Erfindung einsetzbar und als mitoffenbart gelten. Gleiches gilt auch in umgekehrter Richtung, das bedeutet, nur im Bezug auf das Verfahren genannte, bauliche also vorrichtungsgemäße Merkmale können auch im Rahmen der Vorrichtungsansprüche berücksichtigt und beansprucht werden und zählen ebenfalls zur Offenbarung. In this context, it is pointed out in particular that all features and properties described in relation to the device as well as methods are mutatis mutandis applicable also with respect to the formulation of the method according to the invention and applicable in the context of the invention and as disclosed. The same also applies in the opposite direction, that is to say, structural features which are in accordance with the invention are therefore also taken into account and claimed within the scope of the device claims and likewise belong to the disclosure.

In der Zeichnung ist die Erfindung insbesondere in einem Ausführungsbeispiel schematisch dargestellt. Es zeigt: In the drawing, the invention is shown schematically in particular in one embodiment. It shows:

1 eine Kolbenpumpe gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. 1 a piston pump according to an embodiment of the invention.

Die in der gesamten Beschreibung enthaltenen Offenbarungen sind sinngemäß auf gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen übertragbar. Auch sind die in der Beschreibung gewählten Lageangaben, wie z.B. oben, unten, seitlich usw. auf die unmittelbar beschriebene sowie dargestellte Figur bezogen und sind bei einer Lageänderung sinngemäß auf die neue Lage zu übertragen. Weiterhin können auch Einzelmerkmale oder Merkmalskombinationen aus den gezeigten und beschriebenen unterschiedlichen Ausführungsbeispielen für sich eigenständige, erfinderische oder erfindungsgemäße Lösungen darstellen.The disclosures contained in the entire description are mutatis mutandis to the same parts with the same reference numerals or identical component names transferable. Also, the location information chosen in the description, such as top, bottom, side, etc. related to the immediately described and illustrated figure and are to be transferred to the new situation mutatis mutandis when a change in position. Furthermore, individual features or combinations of features from the illustrated and described different embodiments may represent for themselves, inventive or inventive solutions.

1 zeigt eine Kolbenpumpe 10 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. 1 shows a piston pump 10 according to an embodiment of the invention.

Die Kolbenpumpe 10 weist einen Zylinder 20 auf. Die Kolbenpumpe 10 weist ferner einen Kolben 22 auf, welcher in dem Zylinder 20 reziprozierend bewegbarer ist.The piston pump 10 has a cylinder 20 on. The piston pump 10 also has a piston 22 on which in the cylinder 20 is reciprocally movable.

Zum Antrieb des Kolbens 22 weist die Kolbenpumpe 10 einen Motor 30 auf, welcher vorliegend als Elektromotor ausgebildet ist. An dem Motor 30 ist eine Exzenterscheibe 32 angebracht, welche von dem Motor 30 rotierend antreibbar ist.To drive the piston 22 indicates the piston pump 10 an engine 30 on, which in the present case is designed as an electric motor. At the engine 30 is an eccentric disc 32 attached, which of the engine 30 is driven in rotation.

Die Exzenterscheibe 32 ist über eine Pleuelstange 24 mit dem Kolben 22 verbunden. Somit kann der Kolben 22 durch eine Drehbewegung des Motors 30 reziprozierend angetrieben werden.The eccentric disc 32 is over a connecting rod 24 with the piston 22 connected. Thus, the piston 22 by a rotary motion of the engine 30 be driven reciprocally.

Der Zylinder 20 weist einen Einlass 40 und einen Auslass 50 auf. Diese sind vorliegend rohrförmig ausgebildet.The cylinder 20 has an inlet 40 and an outlet 50 on. These are presently tubular.

An dem Einlass 40 ist ein Einlassventil 42 angeordnet. An dem Auslass 50 ist ein Auslassventil 52 angeordnet. Mittels der beiden Ventile 42, 52 kann der Einlass 40 bzw. der Auslass 50 zum Einströmen bzw. Ausströmen von Fluid jeweils geöffnet und geschlossen werden. Bei den beiden Ventilen 42, 52 handelt es sich dabei vorliegend um Elektromagnetventile, welche steuerbar sind und welche sehr schnell und unmittelbar von einem offenen Zustand in einen geschlossenen Zustand und auch umgekehrt von einem geschlossenen Zustand in einen offenen Zustand übergehen können. Zwischenzustände werden dabei grundsätzlich nicht eingenommen.At the inlet 40 is an inlet valve 42 arranged. At the outlet 50 is an exhaust valve 52 arranged. By means of the two valves 42 . 52 can the inlet 40 or the outlet 50 are respectively opened and closed for the inflow or outflow of fluid. For the two valves 42 . 52 These are in the present case to solenoid valves, which are controllable and which can pass very quickly and directly from an open state to a closed state and vice versa from a closed state to an open state. Intermediate states are basically not taken.

An dem Einlass 40 ist ein Einlassdrucksensor 44 angeordnet. An dem Auslass 50 ist ein Auslassdrucksensor 54 angeordnet. Des Weiteren ist an dem Zylinder 20 ein Zylinderdrucksensor 26 angeordnet. Der Zylinderdrucksensor 26 ist dabei an einer Stelle des Zylinders 20 angeordnet, welche unabhängig von der momentanen Lage des Kolbens 22 mit Fluid überdeckt ist. Dies wird vorliegend insbesondere dadurch erreicht, dass sich der Zylinderdrucksensor 26 links von einem linken Totpunkt des Kolbens 22 befindet.At the inlet 40 is an inlet pressure sensor 44 arranged. At the outlet 50 is an outlet pressure sensor 54 arranged. Furthermore, on the cylinder 20 a cylinder pressure sensor 26 arranged. The cylinder pressure sensor 26 is at one point of the cylinder 20 arranged, which is independent of the current position of the piston 22 is covered with fluid. In the present case, this is achieved in particular in that the cylinder pressure sensor 26 to the left of a left dead center of the piston 22 located.

Die Drucksensoren 26, 44, 54 sind dabei so ausgebildet, dass sie an ihrer jeweiligen Position den Druck des in dem Zylinder 20 befindlichen Fluids abfühlen können. The pressure sensors 26 . 44 . 54 are designed so that they at their respective position the pressure of the cylinder 20 can sense fluid located.

Die Kolbenpumpe 10 weist ferner eine Steuerungsvorrichtung 60 auf. Diese ist insbesondere als programmierbare Einheit ausgebildet.The piston pump 10 also has a control device 60 on. This is designed in particular as a programmable unit.

Die Steuerungsvorrichtung 60 ist wie gezeigt mit dem Motor 30 verbunden. Somit kann die Steuerungsvorrichtung 60 den Motor 30 steuern, d.h. insbesondere eine Drehbewegung des Motors 30 in eine bestimmte Richtung und um einen bestimmten Winkel bzw. mit einer bestimmten Winkelgeschwindigkeit auslösen.The control device 60 is as shown with the engine 30 connected. Thus, the control device 60 the engine 30 control, ie in particular a rotational movement of the motor 30 in a certain direction and a specific one Angle or trigger at a certain angular velocity.

Die Steuerungsvorrichtung 60 ist ferner wie gezeigt mit den Ventilen 42, 52 verbunden. Dadurch kann die Steuerungsvorrichtung 60 die Ventile 42, 52 definiert öffnen und schließen. Insbesondere ist die Steuerungsvorrichtung 60 dazu konfiguriert, das Einlassventil 42 zu Beginn eines Ansaugvorgangs zu öffnen und am Ende eines Ansaugvorgangs zu schließen. Des Weiteren ist die Steuerungsvorrichtung 60 dazu konfiguriert, das Auslassventil 52 zu Beginn eines Ausstoßvorgangs zu öffnen und am Ende eines Ausstoßvorgangs zu schließen. Wie derartige Vorgänge erkannt werden, wird weiter unten näher beschrieben werden.The control device 60 is also as shown with the valves 42 . 52 connected. This allows the control device 60 the valves 42 . 52 defined open and close. In particular, the control device 60 configured to the inlet valve 42 to open at the beginning of a suction and close at the end of a suction. Furthermore, the control device 60 configured to the exhaust valve 52 to open at the beginning of an ejection process and to close at the end of an ejection process. How such operations are recognized will be described below.

Wie gezeigt ist die Steuerungsvorrichtung 60 auch mit den Drucksensoren 26, 44, 54 verbunden. Dadurch kann die Steuerungsvorrichtung 60 jeweilige Signale bezüglich des an den jeweiligen Drucksensoren 26, 44, 54 anliegenden Drucks des Fluids erhalten.As shown, the control device 60 also with the pressure sensors 26 . 44 . 54 connected. This allows the control device 60 respective signals with respect to the at the respective pressure sensors 26 . 44 . 54 received pressure applied to the fluid.

Zum Erkennen von Ansaugvorgängen in bzw. Ausstoßvorgängen stehen mehrere Möglichkeiten zur Verfügung. Diese werden nachfolgend näher beschrieben.There are several options available for detecting intake or discharge processes. These will be described in more detail below.

Eine Möglichkeit besteht darin, dass die Steuerungsvorrichtung 60 anhand ihrer eigenen Steuerung des Motors 30 erkennt, wann ein Ansaugvorgang beginnt und endet und wann ein Ausstoßvorgang beginnt und endet. Dabei kann insbesondere darauf abgestellt werden, wann sich der Kolben 22 an jeweiligen Totpunkten befindet. Typischerweise wird ein Ansaugvorgangs stattfinden, wenn sich der Kolben 22 vom linken Totpunkt zum rechten Totpunkt bewegt. Entsprechend wird ein Ausstoßvorgang stattfinden, wenn sich der Kolben 22 vom rechten Totpunkt zum linken Totpunkt bewegt.One possibility is that the control device 60 based on their own control of the engine 30 Detects when a suction begins and ends and when an ejection begins and ends. It can be particularly focused on when the piston 22 located at respective dead centers. Typically, a suction event will take place when the piston 22 moved from the left dead center to the right dead center. Accordingly, an ejection operation will take place when the piston 22 moved from the right dead center to the left dead center.

Eine weitere Möglichkeit besteht in der Überwachung des Einlassdrucksensors 44 und des Auslassdrucksensors 54. Dabei wird ein Ansaugvorgang erkannt, wenn und solange der Druck am Einlassdrucksensor 44 unter einem Schwellenwert liegt. Entsprechend wird ein Ausstoßvorgang erkannt, wenn und solange der Druck am Auslassdrucksensor 54 über einem weiteren Schwellenwert liegt. Derartige Druckänderungen sind typisch für jeweilige Ansaugvorgänge bzw. Ausstoßvorgänge.Another option is to monitor the inlet pressure sensor 44 and the outlet pressure sensor 54 , In this case, a suction is detected, if and as long as the pressure at the inlet pressure sensor 44 is below a threshold. Accordingly, an ejection operation is detected if and as long as the pressure at the outlet pressure sensor 54 above another threshold. Such pressure changes are typical of respective intake operations.

Eine weitere Möglichkeit besteht in der Überwachung des Zylinderdrucksensor 26. Dabei deutet ein unter einen Schwellenwert verringerter Druck auf einen Ansaugvorgangs hin, während ein über einen weiteren Schwellenwert erhöhter Druck auf einen Ausstoßvorgang hindeutet.Another option is to monitor the cylinder pressure sensor 26 , In this case, a pressure which is reduced below a threshold value indicates a suction process, while an elevated pressure above a further threshold value indicates an ejection process.

Es sei des weiteren erwähnt, dass auch die Ventile 42, 52 zum Erkennen der Vorgänge verwendet werden können. Dazu weist jedes Ventil 42, 52 jeweils eine Messvorrichtung 43, 53 zum Erkennen einer Bewegung eines jeweiligen Ventilstößels auf, wobei die Messvorrichtungen 43, 53 ebenfalls mit der Steuerungsvorrichtung 60 verbunden sind. Der Ventilstößel bewegt sich dabei typischerweise entsprechend der anliegenden Drücke, das heißt es lässt sich auch damit der Beginn und das Ende eines jeweiligen Vorgangs erkennen. Entsprechende Signale können von der jeweiligen Messvorrichtung an die Steuerungsvorrichtung 60 übermittelt werden. It should be further mentioned that the valves 42 . 52 can be used to detect the operations. This is indicated by each valve 42 . 52 one measuring device each 43 . 53 for detecting a movement of a respective valve stem, wherein the measuring devices 43 . 53 also with the control device 60 are connected. The valve stem typically moves according to the applied pressures, that is, it can also be used to detect the beginning and end of a particular operation. Corresponding signals can be sent from the respective measuring device to the control device 60 be transmitted.

Nachfolgend werden mögliche Merkmale des Vorschlages strukturiert wiedergegeben. Die nachfolgenden strukturiert wiedergegebenen Merkmale können beliebig untereinander kombiniert werden und können in beliebiger Kombination in die Ansprüche der Anmeldung aufgenommen werden. Dem Fachmann ist klar, daß sich die Erfindung bereits aus dem Gegenstand mit den wenigsten Merkmalen ergibt. Insbesondere sind nachfolgend vorteilhafte oder mögliche Ausgestaltungen, nicht jedoch die einzig möglichen Ausgestaltungen der Erfindung wiedergegeben.Below, possible features of the proposal are displayed in a structured manner. The following structured reproduced features can be combined with each other and can be included in any combination in the claims of the application. It is clear to the person skilled in the art that the invention already results from the article with the fewest features. In particular, below advantageous or possible embodiments, but not the only possible embodiments of the invention are shown.

Die Erfindung umfasst:
Eine Kolbenpumpe zum Fördern eines Fluids, welche einen Zylinder (20) und einen Kolben (22) aufweist, welcher in dem Zylinder (20) reziprozierend antreibbar ist, und in oder an der Kolbenpumpe ein Einlass (40) mit einem Einlassventil (42) zum Ansaugen von Fluid in den Zylinder (20), und ein Auslass (50) mit einem Auslassventil (52) zum Ausstoßen von Fluid aus dem Zylinder (20) angeordnet ist, wobei das Einlassventil (42) und/oder das Auslassventil (52) jeweils als aktiv schaltbare/s Ventil/e ausgebildet ist/sind.The invention comprises:
A piston pump for delivering a fluid, which is a cylinder ( 20 ) and a piston ( 22 ), which in the cylinder ( 20 ) is reciprocally drivable, and in or on the piston pump an inlet ( 40 ) with an inlet valve ( 42 ) for sucking fluid into the cylinder ( 20 ), and an outlet ( 50 ) with an outlet valve ( 52 ) for expelling fluid from the cylinder ( 20 ) is arranged, wherein the inlet valve ( 42 ) and / or the outlet valve ( 52 ) is in each case designed as an actively switchable valve (s).

Die vorstehend genannte Kolbenpumpe, wobei das Einlassventil (42) und/oder das Auslassventil (52) dazu ausgebildet sind, jeweils unmittelbar zwischen offenem Zustand und geschlossenem Zustand überzugehen.The aforementioned piston pump, wherein the inlet valve ( 42 ) and / or the outlet valve ( 52 ) are adapted to each pass directly between open state and closed state.

Die vorstehend genannte Kolbenpumpe, wobei das Einlassventil (42) und/oder das Auslassventil (52) jeweils als Elektromagnetventil oder als elektrisch, hydraulisch oder pneumatisch ansteuerbares Ventil ausgebildet ist/sind.The aforementioned piston pump, wherein the inlet valve ( 42 ) and / or the outlet valve ( 52 ) is in each case designed as a solenoid valve or as an electrically, hydraulically or pneumatically controllable valve / are.

Die vorstehend genannte Kolbenpumpe, wobei die Kolbenpumpe (10) eine Steuerungsvorrichtung (60) aufweist, welche dazu konfiguriert ist, das Einlassventil (42) und/oder das Auslassventil (52) zu steuern.The aforementioned piston pump, wherein the piston pump ( 10 ) a control device ( 60 ) which is configured to control the inlet valve ( 42 ) and / or the outlet valve ( 52 ) to control.

Die vorstehend genannte Kolbenpumpe, wobei die Steuerungsvorrichtung (60) dazu konfiguriert ist, einen Ansaugvorgang zu erkennen und darauf ansprechend sofort das Einlassventil (42) zu öffnen, vorzugsweise vollständig zu öffnen.The aforementioned piston pump, wherein the control device ( 60 ) is configured to detect a suction process and thereon appealing immediately the inlet valve ( 42 ), preferably completely open.

Die vorstehend genannte Kolbenpumpe, wobei die Steuerungsvorrichtung (60) dazu konfiguriert ist, einen Ausstoßvorgang zu erkennen und darauf ansprechend sofort das Auslassventil (52) zu öffnen, vorzugsweise vollständig zu öffnen.The aforementioned piston pump, wherein the control device ( 60 ) is configured to detect an ejection process and immediately responsive to the exhaust valve ( 52 ), preferably completely open.

Die vorstehend genannte Kolbenpumpe, wobei die Kolbenpumpe (10) am Einlass (40) einen Einlassdrucksensor (44) aufweist, welcher mit der Steuerungsvorrichtung (60) verbunden ist.The aforementioned piston pump, wherein the piston pump ( 10 ) at the inlet ( 40 ) an inlet pressure sensor ( 44 ), which is connected to the control device ( 60 ) connected is.

Die vorstehend genannte Kolbenpumpe, wobei die Kolbenpumpe (10) am Auslass (50) einen Auslassdrucksensor (54) aufweist, welcher mit der Steuerungsvorrichtung (60) verbunden ist.The aforementioned piston pump, wherein the piston pump ( 10 ) at the outlet ( 50 ) an outlet pressure sensor ( 54 ), which is connected to the control device ( 60 ) connected is.

Die vorstehend genannte Kolbenpumpe, wobei die Kolbenpumpe (10) am Zylinder (20) einen Zylinderdrucksensor (26) aufweist, welcher mit der Steuerungsvorrichtung (60) verbunden ist.The aforementioned piston pump, wherein the piston pump ( 10 ) on the cylinder ( 20 ) a cylinder pressure sensor ( 26 ), which is connected to the control device ( 60 ) connected is.

Die vorstehend genannte Kolbenpumpe, wobei der Zylinderdrucksensor (26) an einer Stelle des Zylinders (20) angeordnet ist, welche bei jeder Stellung des Kolbens (22) das Fluid kontaktiert.The aforementioned piston pump, wherein the cylinder pressure sensor ( 26 ) at one point of the cylinder ( 20 ) is arranged, which at each position of the piston ( 22 ) contacted the fluid.

Die vorstehend genannte Kolbenpumpe, wobei die Steuerungsvorrichtung (60) dazu konfiguriert ist, einen Ansaugvorgang mittels des Einlassdrucksensors (44) zu erkennen.The aforementioned piston pump, wherein the control device ( 60 ) is configured to initiate a suction process by means of the inlet pressure sensor ( 44 ) to recognize.

Die vorstehend genannte Kolbenpumpe, wobei die Steuerungsvorrichtung (60) dazu konfiguriert ist, einen Ausstoßvorgang mittels des Auslassdrucksensors (54) zu erkennen.The aforementioned piston pump, wherein the control device ( 60 ) is configured to perform an ejection operation by means of the outlet pressure sensor ( 54 ) to recognize.

Die vorstehend genannte Kolbenpumpe, wobei die Steuerungsvorrichtung (60) dazu konfiguriert ist, einen Ansaugvorgang und/oder einen Ausstoßvorgang mittels des Zylinderdrucksensors (26) zu erkennen.The aforementioned piston pump, wherein the control device ( 60 ) is configured to carry out a suction process and / or an ejection process by means of the cylinder pressure sensor ( 26 ) to recognize.

Die vorstehend genannte Kolbenpumpe, wobei die Kolbenpumpe (10) einen Motor (30) zum Antrieb des Kolbens (22) aufweist. The aforementioned piston pump, wherein the piston pump ( 10 ) an engine ( 30 ) for driving the piston ( 22 ) having.

Die vorstehend genannte Kolbenpumpe, wobei der Motor (30) von der Steuerungsvorrichtung (60) steuerbar ist.The aforementioned piston pump, wherein the engine ( 30 ) from the control device ( 60 ) is controllable.

Die vorstehend genannte Kolbenpumpe, wobei die Steuerungsvorrichtung (60) dazu konfiguriert ist, den Motor (30) zu steuern und basierend darauf einen Ansaugvorgang und/oder einen Ausstoßvorgang zu erkennen.The aforementioned piston pump, wherein the control device ( 60 ) is configured to drive the engine ( 30 ) and to detect a suction process and / or an ejection process based thereon.

Die vorstehend genannte Kolbenpumpe, wobei das Einlassventil (42) und/oder das Auslassventil (52) eine jeweilige Messvorrichtung (43, 53) zum Erkennen einer Bewegung eines jeweiligen Ventilstößels aufweist und die Steuerungsvorrichtung (60) dazu konfiguriert ist, einen Ansaugvorgang und/oder einen Ausstoßvorgang mittels der Messvorrichtung (43, 53) zu erkennen.The aforementioned piston pump, wherein the inlet valve ( 42 ) and / or the outlet valve ( 52 ) a respective measuring device ( 43 . 53 ) for detecting a movement of a respective valve stem and the control device ( 60 ) is configured to carry out a suction process and / or an ejection process by means of the measuring device ( 43 . 53 ) to recognize.

Die vorstehend genannte Kolbenpumpe, wobei die jeweilige Messvorrichtung (43, 53) induktiv und/oder kapazitiv ausgebildet ist.The aforementioned piston pump, wherein the respective measuring device ( 43 . 53 ) is formed inductively and / or capacitively.

Die vorstehend genannte Kolbenpumpe, wobei der jeweilige Ventilstößel mittels einer jeweiligen Feder federbehaftet ist und bei einem Ansaugvorgang und/oder bei einem Ausstoßvorgang mittels des Fluids gegen die Wirkung der Feder bewegt wird, wobei diese Bewegung von der Messvorrichtung (43, 53) erkannt wird.The abovementioned piston pump, wherein the respective valve stem is spring-loaded by means of a respective spring and is moved against the action of the spring during a suction process and / or during an ejection process by means of the fluid, said movement being dependent on the measuring device ( 43 . 53 ) is recognized.

Die vorstehend genannte Kolbenpumpe, wobei die Steuerungsvorrichtung (60) dazu konfiguriert ist, auch ein Ende eines jeweiligen Ansaugvorgangs zu erkennen und ansprechend darauf sofort das Einlassventil (42) zu schließen.The aforementioned piston pump, wherein the control device ( 60 ) is configured to also detect an end of a respective intake operation and, in response thereto, promptly open the intake valve ( 42 ) close.

Die vorstehend genannte Kolbenpumpe, wobei die Steuerungsvorrichtung (60) dazu konfiguriert ist, auch ein Ende eines jeweiligen Ausstoßvorgangs zu erkennen und ansprechend darauf sofort das Auslassventil (52) zu schließen.The aforementioned piston pump, wherein the control device ( 60 ) is configured to also detect an end of a respective ejection operation, and in response to this, immediately open the exhaust valve ( 52 ) close.

Eine Pumpenanordnung, welche eine Mehrzahl von Kolbenpumpen (10) wie vorstehend genannt aufweist, wobei die Auslässe (50) der Kolbenpumpen (10) zu einem gemeinsamen Auslass zusammengeschaltet sind.A pump arrangement comprising a plurality of piston pumps ( 10 ) as mentioned above, the outlets ( 50 ) of the piston pumps ( 10 ) are interconnected to a common outlet.

Die vorstehend genannte Pumpenanordnung, wobei die Pumpenanordnung eine gemeinsame Steuerungsvorrichtung aufweist, welche für jede der Kolbenpumpen (10) eine jeweilige Steuerungsvorrichtung (60) darstellt.The abovementioned pump arrangement, wherein the pump arrangement has a common control device which is suitable for each of the piston pumps ( 10 ) a respective control device ( 60 ).

Die vorstehend genannte Pumpenanordnung, wobei die gemeinsame Steuerungsvorrichtung dazu konfiguriert ist, die Kolbenpumpen (10) derart zu steuern, dass sich am gemeinsamen Auslass ein zeitlich gleichmäßiger, insbesondere nur innerhalb einer gewissen Bandbreite schwankender Druck einstellt.The aforesaid pump assembly, wherein the common control device is configured to control the piston pumps ( 10 ) such that at the common outlet a temporally uniform, in particular only within a certain bandwidth fluctuating pressure sets.

Die vorstehend genannte Pumpenanordnung, wobei die gemeinsame Steuerungsvorrichtung dazu konfiguriert ist, die Kolbenpumpen (10) derart zu steuern, dass gleichzeitig mit dem Schließen eines jeweiligen Auslassventils (52) einer der Kolbenpumpen (10) ein Auslassventil (52) einer anderen Kolbenpumpe (10) öffnet.The aforesaid pump assembly, wherein the common control device is configured to control the piston pumps ( 10 ) in such a way that simultaneously with the closing of a respective exhaust valve ( 52 ) one of the piston pumps ( 10 ) an exhaust valve ( 52 ) of another piston pump ( 10 ) opens.

Ein Verfahren zur Steuerung einer Kolbenpumpe, insbesondere wie vorstehend beschrieben, wobei die Kolbenpumpe einen Zylinder (20) und einen Kolben (22) aufweist, welcher in dem Zylinder (20) reziprozierend antreibbar ist, und in oder an der Kolbenpumpe (10) ein Einlass (40) mit einem Einlassventil (42) zum Ansaugen von Fluid in den Zylinder (20), und ein Auslass (50) mit einem Auslassventil (52) zum Ausstoßen von Fluid aus dem Zylinder (20) angeordnet ist, und die Kolbenpumpe (10) eine Steuerungsvorrichtung (60) zur Steuerung des Einlassventils (42) und/oder des Auslassventiles (52) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Einlassventil und/oder das Auslassventil in Abhängigkeit der Bewegungsrichtung oder der Lage des Kolbens im Zylinder oder dem Druck des Fluids im Zylinder von der Steuerungsvorrichtung geöffnet bzw. geschlossen wird/werden.A method for controlling a piston pump, in particular as described above, wherein the piston pump is a cylinder ( 20 ) and a piston ( 22 ), which in the cylinder ( 20 ) is reciprocally driven, and in or on the piston pump ( 10 ) an inlet ( 40 ) with an inlet valve ( 42 ) for sucking fluid into the cylinder ( 20 ), and an outlet ( 50 ) with an outlet valve ( 52 ) for expelling fluid from the cylinder ( 20 ) is arranged, and the piston pump ( 10 ) a control device ( 60 ) for controlling the inlet valve ( 42 ) and / or the exhaust valve ( 52 ), characterized in that the inlet valve and / or the outlet valve is opened or closed depending on the direction of movement or the position of the piston in the cylinder or the pressure of the fluid in the cylinder by the control device.

Die jetzt mit der Anmeldung und später eingereichten Ansprüche sind ohne Präjudiz für die Erzielung weitergehenden Schutzes. The claims now filed with the application and later are without prejudice to the attainment of further protection.

Sollte sich hier bei näherer Prüfung, insbesondere auch des einschlägigen Standes der Technik, ergeben, dass das eine oder andere Merkmal für das Ziel der Erfindung zwar günstig, nicht aber entscheidend wichtig ist, so wird selbstverständlich schon jetzt eine Formulierung angestrebt, die ein solches Merkmal, insbesondere im Hauptanspruch, nicht mehr aufweist. Auch eine solche Unterkombination ist von der Offenbarung dieser Anmeldung abgedeckt.If, on closer examination, in particular also of the relevant prior art, it appears that one or the other feature is beneficial for the purpose of the invention, but not crucial, it is of course already desired to have a formulation which is such a feature , in particular in the main claim, no longer having. Such a sub-combination is also covered by the disclosure of this application.

Es ist weiter zu beachten, dass die in den verschiedenen Ausführungsformen beschriebenen und in den Figuren gezeigten Ausgestaltungen und Varianten der Erfindung beliebig untereinander kombinierbar sind. Dabei sind einzelne oder mehrere Merkmale beliebig gegeneinander austauschbar. Diese Merkmalskombinationen sind ebenso mit offenbart.It should further be noted that the embodiments and variants of the invention described in the various embodiments and shown in the figures can be combined with one another as desired. Here, one or more features are arbitrarily interchangeable. These feature combinations are also disclosed with.

Die in den abhängigen Ansprüchen angeführten Rückbeziehungen weisen auf die weitere Ausbildung des Gegenstandes des Hauptanspruches durch die Merkmale des jeweiligen Unteranspruches hin. Jedoch sind diese nicht als ein Verzicht auf die Erzielung eines selbständigen, gegenständlichen Schutzes für die Merkmale der rückbezogenen Unteransprüche zu verstehen. The references cited in the dependent claims indicate the further development of the subject matter of the main claim by the features of the respective subclaim. However, these are not to be understood as a waiver of obtaining independent, objective protection for the features of the dependent claims.

Merkmale, die nur in der Beschreibung offenbart wurden oder auch Einzelmerkmale aus Ansprüchen, die eine Mehrzahl von Merkmalen umfassen, können jederzeit als von erfindungswesentlicher Bedeutung zur Abgrenzung vom Stande der Technik in den oder die unabhängigen Anspruch/Ansprüche übernommen werden, und zwar auch dann, wenn solche Merkmale im Zusammenhang mit anderen Merkmalen erwähnt wurden beziehungsweise im Zusammenhang mit anderen Merkmalen besonders günstige Ergebnisse erreichen.Features which have been disclosed only in the description or also individual features from claims which comprise a plurality of features can at any time be taken over as being of essential importance for the purpose of differentiation from the prior art in the independent claim (s), even then, if such features have been mentioned in connection with other features or achieve particularly favorable results in connection with other features.

Claims

Piston pump for conveying a fluid, which is a cylinder ( 20 ) and a piston ( 22 ), which in the cylinder ( 20 ) is reciprocally drivable, and in or on the piston pump an inlet ( 40 ) with an inlet valve ( 42 ) for sucking fluid into the cylinder ( 20 ), and an outlet ( 50 ) with an outlet valve ( 52 ) for expelling fluid from the cylinder ( 20 ), characterized in that the inlet valve ( 42 ) and / or the outlet valve ( 52 ) is in each case designed as an actively switchable valve (s).

Piston pump according to one of the preceding claims, characterized in that the piston pump ( 10 ) a control device ( 60 ) which is configured to control the inlet valve ( 42 ) and / or the outlet valve ( 52 ) to control.

Piston pump according to one of the preceding claims, characterized in that the control device ( 60 ) is configured to detect a suction process and immediately responsive to the inlet valve ( 42 ), preferably completely open, and / or the control device ( 60 ) is configured to detect an ejection process and immediately responsive to the exhaust valve ( 52 ), preferably completely open.

Piston pump according to one of the preceding claims, characterized in that the piston pump ( 10 ) at the inlet ( 40 ) an inlet pressure sensor ( 44 ), which is connected to the control device ( 60 ), and / or the piston pump ( 10 ) at the outlet ( 50 ) an outlet pressure sensor ( 54 ), which is connected to the control device ( 60 ), and / or the piston pump ( 10 ) on the cylinder ( 20 ) a cylinder pressure sensor ( 26 ), which is connected to the control device ( 60 ) and / or the inlet valve ( 42 ) and / or the outlet valve ( 52 ) a respective measuring device ( 43 . 53 ) for detecting a movement of a respective valve stem and the control device ( 60 ) is configured to carry out a suction process and / or an ejection process by means of the measuring device ( 43 . 53 ) to recognize.

Piston pump according to one of the preceding claims, characterized in that the control device ( 60 ) is configured to perform an intake operation and / or an exhaust operation by means of the intake pressure sensor (10) 44 ), the outlet pressure sensor ( 54 ) and / or the cylinder pressure sensor ( 26 ) to recognize.

Piston pump according to one of the preceding claims, characterized in that the piston pump ( 10 ) an engine ( 30 ) for driving the piston ( 22 ), wherein the engine ( 30 ) preferably by the control device ( 60 ) is controllable, and wherein the control device ( 60 ) is preferably configured to 30 ) and to detect a suction process and / or an ejection process based thereon.

Piston pump according to one of the preceding claims, characterized in that the control device ( 60 ) is configured to also detect an end of a respective intake operation and, in response thereto, promptly open the intake valve ( 42 ) and / or the control device ( 60 ) is configured to also detect an end of a respective ejection operation, and in response to this, immediately open the exhaust valve ( 52 ) close.

Pump assembly comprising a plurality of piston pumps ( 10 ) according to one of the preceding claims, wherein the outlets ( 50 ) of the piston pumps ( 10 ) are interconnected to a common outlet.

Pump arrangement according to claim 8, characterized in that the pump arrangement has a common control device which, for each of the piston pumps ( 10 ) a respective control device ( 60 ), wherein the common control device is preferably configured to control the piston pumps ( 10 ) such that at the common outlet a temporally uniform, in particular only within a certain bandwidth fluctuating pressure sets.

Method for controlling a piston pump, in particular according to one of claims 1 to 7, wherein the piston pump comprises a cylinder ( 20 ) and a piston ( 22 ), which in the cylinder ( 20 ) is reciprocally driven, and in or on the piston pump ( 10 ) an inlet ( 40 ) with an inlet valve ( 42 ) for sucking fluid into the cylinder ( 20 ), and an outlet ( 50 ) with an outlet valve ( 52 ) for expelling fluid from the cylinder ( 20 ) is arranged, and the piston pump ( 10 ) a control device ( 60 ) for controlling the inlet valve ( 42 ) and / or the exhaust valve ( 52 ), characterized in that the inlet valve and / or the outlet valve is opened or closed depending on the direction of movement or the position of the piston in the cylinder or the pressure of the fluid in the cylinder by the control device.