DE2737062C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schubkolbenpumpe zur pulsationsfreien Förderung einer Flüssigkeit unter Verwendung von mindestens zwei ausgangsseitig parallelgeschalteten Zylindern, von denen jeweils einer saugt und der andere fördert, wobei die Kolben dieser Zylinder von einer durch einen Drehantrieb angetriebenen Nockenscheibe gesteuert sind, und wobei jeder Kolben zur Kompensation der Kompressibilität der Flüssigkeit vor jedem Förderhub einen Vorkompres-

Ai sionshub ausführt

Derartige Schubkolbenpumpen finden Anwendung zur Förderung von Flüssigkeiten für chromatographische Untersuchungen. Bei einer bekannten Schubkolbenpumpe der zuvor beschriebenen Art (DE-OS 24 46 805) wird die Länge des Vorkompressionshubes zur pulsationsfreien Förderung einer Flüssigkeit an die Kompressibilität der jeweils geförderten Flüssigkeit angepaßt. Dazu sind bei der bekannten Schubkolbenpumpe Justierschrauben vorgesehen, welche verstellbare Anschläge für die je eine Nockenscheibe abtastenden Kolbenstößel bilden. Die Justierschrauben können in eine Anschlagstellung gedreht werden, in der sie die Kolbenstößel bei Ausführung des Saughubes mit Abstand vor der hinteren Endstellung abfangen, an einer weiteren Rückwärtsbewegung hindern und so die Füllung des Zylinders begrenzen. Dadurch hebt die jeweilige Nockenscheibe von dem KolbenstöQel während eines bestimmten, dem Saughub und dem Vorkompressions-

b5 hub zugeordneten Drehbereiches ab. Wenn sich die Betriebsbedingungen, d. h. beispielsweise die Temperatur, die Viskosität oder der Druck, gegen den gefördert werden soll, oder die Zusammensetzung der zu

fördernden Flüssigkeit ändern, so erfolgt eine manuelle oder automatische Nachjustierung, Mit der automatischen Nachjustierung ändert sich jedoch der Durchsatz der geförderten Flüssigkeit

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Schubkolbenpumpe der eingangs beschriebenen Art die Pulsationsfreiheit und eine Konstanz des Durchsatzes durch die Beeinflussung nur einer Betriebsgröße zu erreichen.

Die Aufgabe La erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Länge des Vorkompressionshubes konstant gehalten ist, und daß die Drehgeschwindigkeit des Drehantriebes zu Beginn der Förderung im Bereich des Vorkompressionshubes auf einen verminderten Wert reduziert und bis zum Ende des Vorkompressionshubes kontinuierlich wieder auf den normalen Wert erhöht wird, und daß die Drehgeschwindigkeit über den gesamten so entstandenen Verlauf verringert wird entsprechend der durch die Vorkompression bedingten Mehrförderung.

Der Erfindung liegt folgende Überlegung zugrunde: Wenn eine Flüssigkeit verwendet wird, die eine sehr hohe Kompressibilität hat oder bei der der Druck, gegen den gefördert werden soll, sehr hoch ist, so ist es möglich, daß die Förderung erst am Ende des Vorkompressionshubes beginnt In diesem Fall wird durchgehend mit dem normalen Wert der Drehgeschwindigkeit des Drehantriebes gearbeitet Wenn dagegen die Kompressibilität der Flüssigkeit und die Betriebsbedingungen so sind, daß die Förderung bereits vor dem Ende des Vorkompressionshubes beginnt, so wird die Drehgeschwindigkeit zu Beginn der Förderung auf den verminderten Wert reduziert und bis zum Ende des Vorkompressionshubes wieder auf den normalen Wert erhöht, um die in diesem Abschnitt vorzeitig von j5 dem den Vorkompressionshub ausführenden Kolben geförderte Flüssigkeits-Menge durch eine Minderförderung des anderen Kolbens auszugleichen. Bei der Reduzierung der Drehgeschwindigkeit muß berücksichtigt werden, daß diese auch eine Verminderung der Flüssigkeitsnienge zur Folge hat die von dem den Vorkompressionshub ausführenden Kolben gefördert wird. Der Grad der Reduzierung hängt davon ab, wo die Förderung innerhalb des Vorkompressionshubes beginnt und ist bei vorgegebener Nockenscheiben-Kur- venform eine eindeutige Funktion. Durch diese Kompensation ist es möglich, pulsationsfrei zu fördern. Sie wird als Primärregelung bezeichnet.

Die Vorkompression bedingt eine Durchsatzerhöhung der geförderten Flüssigkeit wenn sich diese nach Verlassen der Schubkolbenpumpe entspannen kann. Diese Durchsatzerhöhung wird dadurch kompensiert, daß die Drehgeschwindigkeit des Drehantriebes über den gesamten durch die Primärregelung entstandenen Verlauf entsprechend proportional abgesenkt wird. Die dadurch erzielte Konstanz des Durchsatzes wird als Sekundärregelung bezeichnet. Sowohl die Primärregelung als auch die Sekundärregelung beruhen auf einer Veränderung der Drehzahl des Drehantriebes, die damit die einzige zu beeinflussende Betriebsgröße ist. _h0

Die Drehgeschwindigkeit des Drehantriebes kann bis zum Ende des Vorkompressionshubes nach unterschiedlichen aber eindeutigen Funktionsverläufen, die entsprechend unterschiedliche Nockenscheiben-Kurvenformen voraussetzen, wieder auf den normalen Wert erhöht werden. Für die Praxis als besonders einfach hat es sich erwiesen, wenn die Erhöhung gleichförmig, d. h. nach einer linearen Funktion, et folgt.

Eine zweckmäßige Ausgestaltung der Erfindung kann ferner darin bestehen, daß die Nockenscheibe eine Doppelrillen-Nockenscheibe ist und daß die Rillen formschlüssig abgetastet werden. Dies hat gegenüber der bekannten Schubkolbenpumpe den Vorteil, daß keine Federn zur Rückstellung der Kolben vorgesehen sein müssen, die mit der Zeit Ermüdungserscheinungen zeigen. Durch den Wegfall der Feder werden die Lebensdauer bzw. die Wartungsintervalle erhöht Auch kann ein leistungsschwächerer Drehantrieb mit geringerer Verlustleistung verwendet werden.

Die Primärregelung der Schubkolbenpumpe kann praktisch realisiert werden durch einen Vorkompressionshub-Indikator, der den Beginn des Vorkompressionshubes anzeigt, und durch einen Drehstellungs-Geber, welcher die augenblickliche Drehstellung der Nockenscheibe anzeigt, und durch einen mit einem Druckmeßgerät verbundenen Pulsaticns-Diskriminator, mittels welchem feststellbar ist, ob ein Druckimpuls auf einer Überkompensation oder auf einer Unterkompensation beruht, und durch einen Laufprr-jramm-Speicher für den Drehantrieb, in dem esne Vielzahl von Laufprogrammen gespeichert ist, die für verschiedene bestimmte Drehstellungen der Nocken zwischen dem Beginn und dem Ende des Vorkompressionshubes einen entsprechend anderen Verlauf einer reduzierten Laufgeschwindigkeit der Nockenscheibe zwischen der jeweils zugeordneten bestimmten Drehstellung und dem Ende des Vorkompressionshubes festlegen, und durch einen mit dem Pulsations-Diskriminator gekoppelten Laufprogrammselektor, der je nachdem, ob der Pulsations-Diskriminator eine Überkompensation oder eine Unterkompensation anzeigt, den Laufprogrammspeicher veranlaßt, ein Laufprogramm zu aktivieren, bei dem die zugeordnete bestimmte Drehstellung einen größeren bzw. kleineren. Abstand vom Beginn des Vorkompressionshubes hat als bei dem vorher ausgewählten Laufprogramm. Die Laufprogramme unterscheiden sich durch den Grad der Reduzierung der Drehgeschwindigkeit des Drehantriebes für die Nokkenscheibe sowie den Zeitabstand zwischen dem Beginn der Reduzierung und dem Wiedererreichen der normalen Drehgeschwindigkeit Zwischen dem Grad der Reduzierung und dem erwähnten Zeitabstand besteht eine eindeutige Beziehung.

Die Sekundärregelung kann dadurch praktisch realisiert werden, daß zwischen den Drehantrieb für die Kurvenscheibe und den Laufprogramm-Speicher ein Kompressionsrechner geschaltet ist, dem von dem Laufprogrammspeicher das ausgewählte Laufprogramm zugeführt wird und dem von dem Vorkompressionshub-Indikator über den Pulsations-Diskriminator und den Laufprogramm-Selektor eine Information über den Abstand zwischen dem Beginn des Vorkompressions-Hubes und dem Beginn der Förderung zugeführt wird, und daß dieser unter Berücksichtigung von ihm eingegebenen Eigenwerten der Schubkolbenpumpe die von dem ausgewählten Laufprogramm vorgegebene Drehgeschwindigkeit über ihren gesamten Verlauf proportional vermindert

Zwischen den Kompressionsrechner und den Drehantrieb ist ein Multiplizierer geschaltet, der das von dem Kompressionsrechner modifizierte Laufprogramm mit einem durch einen Durchsatz-Vorwähler auswählbaren Faktor multipliziert.

Für die Ausbildung des Drehantriebes und dessen schnelle und genaue Steuerung wird vorgeschlagen, daß der Drehantrieb ein Elektromotor ist und daß mit dem

Elektromotor ein Tachogenerator zwecks Erregung eines Ist-Wertes verbunden ist, welcher einem den Elektromotor steuernden Folgeregler zugeführt wird, der seinen Soll-Wert von dem Multiplizierer erhält.

Der Vorkompressionshub-Indikator kann von einem ', an der Nockenscheibe befestigten Signalgeber-Element und einem mit dem Signalgeber-Element korrespondierenden Sensor gebildet sein.

Die erfindungsgemäße Schubkolbenpumpe ist bevorzugt zur Förderung von Flüssigkeiten geeignet; grundsätzlich ist sie jedoch auch zur Förderung von Gasen anwendbar.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichungen beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 ein Blockschaltbild der Schubkolbenpumpe, ii das nur die wichtigsten Verbindungen zwischen den Blöcken zwecks Vereinfachung der Erklärung enthält;

F i g. 2 ein Diagramm betreffend die Abhängigkeit des Fördervoiumens/Zeiieinheii von üem Drehw'mkei der Nockenscheibe für eine ideale nicht kompressible Flüssigkeit;

F i g. 3 ein Diagramm betreffend die Abhängigkeit des Kolbenhubweges von dem Drehwinkel der Nockenscheibe, die zur Steuerung der Kolben zwecks Ausführung des Förderdiagramms nach F i g. 2 verwen- 2> det wird;

F i g. 4 ein Diagramm betreffend die Abhängigkeit des Fördervolumens/Zeiteinheit vom Drehwinkel der Nokkenscheibe für eine reale kompressible Flüssigkeit, die gegen einen Druck gefördert werden soll, der höher als Atmosphärendruck ist, wobei eine Nockenscheibe verwendet ist, die einen Kolbenhubweg gemäß F i g. 3 erzeugt;

F i g. 5 ein Diagramm betreffend die Abhängigkeit des Fördervolumens/Zeiteinheit von dem Drehwinkel der ü Nockenscheibe für eine reale kompressible Flüssigkeit, die gegen einen Druck gefördert werden soll, der höher als Atmosphärendruck ist, wobei eine Nockenscheibe verwendet ist, die einen Kolbenhubweg gemäß dem Diagramm nach F i g. 6 erzeugt; F i g. 6 ein Diagramm betreffend die Abhängigkeit des

K/-»lhf>nhnhu/papc vnm Drphwinkpl der NJnrkpn«;rhpihp unter Einbau einer Vorkompressionsphase;

F i g. 7 ein Diagramm betreffend die Abhängigkeit der Kolbengeschwindigkeit von dem Drehwinkel einer Nockenscheibe, die einen Kolbenhubweg gemäß dem Diagramm nach F i g. 6 erzeugt;

F i g. 8 ein Diagramm betreffend die Kolbengeschwindigkeit in Abhängigkeit von dem Drehwinkel einer Nockenscheibe, die einen Kolbenhubweg gemäß dem Diagramm nach F i g. 6 erzeugt, wobei die Geschwindigkeit der Nockenscheibe gemäß F i g. 9 variiert wird;

F i g. 9 ein Diagramm betreffend die Abhängigkeit der Geschwindigkeit der Nockenscheibe von dem Drehwinkel der Nockenscheibe bei Verwendung einer realen kompressiblen Flüssigkeit, die gegen einen Druck gefördert werden soll, der höher als Atmosphärendruck ist;

Fi g. 10 eine Seitenansicht der Doppelrillen-Nocken- ω scheibe mit Stößel und Rolle.

Die Schubkolbenpumpe nach F i g. 1 enthält zwei Zylinder 12a, i2b, deren Kolben über Stößel 25a, 25b von einer Doppelrillen-Nockenscheibe 8, die in F i g. 10 in Seitenansicht gezeigt ist, gesteuert werden. Die Doppelrillen-Nockenscheibe 8 weist auf jeder Seite eine Rille 9a, 9b auf. In jeder Rille läuft eine Rolle 10a, 10b, die mit dem entsprechenden Stößel 25a, 25Z> verbunden ist. Jeder Stößel 25a, 256 läuft in einem Lager 11a, Wb, welches die Belastung aufnimmt, die von der Nockenscheibe 8 tangential zu der Kurve auf den Stößel 11a, 116 ausgeübt wird.

Jeder Zylinder 12a, 126 ist mit einem Einlaßventil 13a, 136 und einem Auslaßventil 14a, 146 verbunden. Die Einlaßventil« 13a, 13b sind gemeinsam an eine Flüssigkeitsquelle geschaltet; die Auslaßventile 14a, 146 bilden den Ausgang für die pulsationsfrei geförderte Flüssigkeit.

Mit der Ausgangsleitung ist ein Druckaufnehmer 15 verbunden, der die Druckstöße in elektrische Impulse umwandelt und einem Meßverstärker 16 zuführt. Der Meßverstärker liefert die Meßdaten an eine Druckanzeige 17. die jedoch für die grundsätzliche Funktion der Anordnung nicht erforderlich ist. Weiterhin ist der Meßverstärker 16 mit einem Pulsations-Diskriminator 18 verbunden, der feststellt, ob die von dem Meßverstärr\C" iv gCnCiCrtCri liTipüiSC Stil CJnC" uuCriiGmpCriSauGn oder einer Unterkompensation beruhen.

Der Antrieb der Nockenscheibe 8 erfolgt durch einen Elektromotor 1. Auf der Antriebswelle des Elektromotors 1 sitzt ein Tachogenerator 2, der einen Drehzahl-Istwert an einen als Leistungsverstärker wirkenden Folgeregler 23 liefert. Dem Folgeregler 23 wird von einem Multiplizierer 22 ein Drezahl-Sollwertsignal zugeführt. Der Folgeregler 23 paßt die Drehzahl des Motor·: 1 an den von dem Multiplizierer 22 gelieferten Sollwert an.

Auf der Antriebswelle des Elektromotors 1 sitzt ferner ein Drehwinkelgeber 3, der beim Drehen Impulse abgibt, deren Zahl einer Anzahl durchlaufener Winkelinkremente entspricht.

Die Nockenscheibe 8 ist mit dem Motor 1 über ein Untersetzungsgetriebe 4 gekoppelt. An der Nocken scheibe 8 sitzt ein Vorkompressionshub-Indikator, der hier als separate Scheibe 5 dargestellt ist. Die Scheibe 5 trägt ein Geberelement 6, das mit einem Sensor 7 korrespondiert. In der Praxis befindet sich das Geberelement 6 direkt an der Nockenscheibe 8, wie dies in Fig. 10gezeigt ist.

Zu der Schubkolbenpumpe gehört ein LaufDrogrammspeicher 20, in dem eine Vielzahl von Laufprogrammen für die Nockenscheibe 8 gespeichert sind. Die einzelnen Laufprogramme unterscheiden sich dadurch daß die Drehgeschwindigkeit der Nockenscheibe f jeweils an einer anderen Steile zwischen dem Beginr der Vorkompressionsphase und dem Ende der Vorkompressionsphüse in Abweichung von der normaler Drehgeschwindigkeit verringert und der normaler Drehgeschwindigkeit bis zum Ende der Vorkompressionsphase entsprechend einer bestimmten Funktior wieder ausgeglichen wird. Das jeweilige Programrr wird durch einen Laufprogramm-Selektor 19 ausgewählt, der mit dem Laufprogramm-Speicher verbunder ist Der Laxifprogramm-Selektor 19 erhält von den-Pulsations-Diskriminator 18 die Information, ob die festgestellte Pulsation auf einer Überkompensatior oder einer Unterkompensation beruht. Wenn die festgestellte Pulsation auf einer Überkompensatior beruht, so wählt der Laufprogramm-Selektor 19 eir Laufprogramm-Speicher 20 aus, bei welchem die Reduzierung der Drehgeschwindigkeit der Nocken scheibe 8 zu einem früheren Zeitpunkt nach dem Beginr der Vorkompressionsphase erfolgt als bei dem vorheri gen Programm. Wenn die festgestellte Pulsatior dagegen auf einer Unterkompensation beruht, so wire ein Laufproßramm ausgewählt, bei dem die Verringe

rung der Drehgeschwindigkeit der Nockenscheibe 8 zu einem späteren Zeitpunkt erfolgt. Das jeweilige Laufprogramm sorgt also für die Primärregelung.

Die Sekundärregelung, mit der eine Konstanthaltung des Durchsatzes (Gewicht der abgegebenen Flüssigkeit pro Zeiteinheit) gewährleistet werden soll, erfolgt durch einen Kompressionsrechner 21. Dieser ist sowohl mit dem Laufprogramm-Speicher 20 als auch mit dem Laulprogramm-Selektor 19 verbunden. Der Kompressionsrechner 21 erhält von dem Vorkompressionshub-Indikator 5, 6, 7 über den Pulsations-Diskriminator 18 und den Laufprogramm-Selektor 19 die Information, wann der Kompressionshub beginnt. Weiterhin erhält der Kompressionsrechner 21 von dem Drehstellungs-Geber 3 über den Laufprogramm-Selektor 19 die Information, bei welcher Winkelstellung der Nockenscheibe 8 die Förderung beginnt. Diese beginnt bei einer realen kompressiblen Flüssigkeit, die gegen einen Druck gefördert wird, der höher als Atmosphärendruck ist, stets vor dem Ende des Vorkompressionshubes.

Der Rillenabschnitt, in dem eine Vorkompression erfolgt, ist bei der Kurvenscheibe gemäß F i g. 10 so lang gewählt, daß die Förderung bei den mit der Schubkolbenpumpe zu fördernden Flüssigkeiten und den Drücken, gegen die mit der Schubkolbenpumpe gefördert werden soll, auf jeden Fall vor dem Ende der Vorkompressionsphase beginnt.

Der Kompressionsrechner 21 errechnet einen Korrekturfaktor für die durch das ausgewählte Laufprogramm bestimmte Drehgeschwindigkeit des Elektromo'ors 1, um den durch die Vorkompression erhöhten Durchsatz zwischen dem Beginn des Vorkompressionshubes und dem Beginn der Förderung bei einer realen kompressiblen Flüssigkeit auszugleichen. Er berücksichtigt dabei das Verhältnis Vorkompressionshub/Gesamthub und Totvolumen/Verdrängungsvolumen in den Zylindern 12a, 126. Den tatsächlich genutzten Vorkompressionshub errechnet der Kompressionsrechner 21 aus den Informationen, die er von dem Laufprogramm-Selektor 19 und dem Laufprogramm-Speicher 20 erhält. Der Laufprogramm-SelektOi- 19 erhält diese Informationen von dem Vorkompressionshub-Indikator und

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Das von dem Kompressionsrechner 21 korrigierte Laufprogramm wird dem Multiplizierer 22 eingegeben. Der Multiplizierer 22 ist mit einem Durchsatz-Vorwähler 24 verbunden, mit dem der jeweilige Durchsatz einstellbar ist. Der Multiplizierer 22 modifiziert das ihm eingegebene Laufprogramm entsprechend dem am Durchsatz-Vorwähler 24 eingestellten Durchsatz.

Die Funktion der in F i g. 1 gezeigten Schubkolbenpumpe soll nun nachfolgend anhand der Diagramme gemäß den F i g. 2 bis 9 erklärt werden.

F i g. 2 zeigt ein Förderdiagramm für eine ideale Flüssigkeit die nicht kompressibel ist Um eine pulsationsfreie Förderung zu erhalten, bringt man die Förderanlaufphase des einen Zylinders (Diagramm in voli ausgezogenen Linien) und die Förderauslaufphase des anderen Zylinders (Diagramm in gestrichelten Linien) zur Überlappung, so daß die dargestellte Summenkurve (in strichpunktierten Linien) entsteht Ein Förderdiagramm gemäß F i g. 2 kann mit einer Kurvenscheibe erreicht werden, die einen Kolbenhubweg in Abhängigkeit von dem Drehwinkel hat wie er in F i g. 3 gezeigt ist wobei die Drehgeschwindigkeit der Nockenscheibe konstantgehalten ist.

Wenn weiterhin eine Nockenscheibe verwendet wird, die einen Kolbenhubweg in Abhängigkeit vom Drehwinkel gemäß F i g. 3 erzeugt und wenn außerdem die Drehgeschwindigkeit der Nockenscheibe konstantgehalten wird, so erhält man für eine reale Flüssigkeit, die kompressibel ist und gegen einen Druck gefördert wird, der höher als Atmosphärendruck ist, das in Fig. 4 gezeigte Förderdiagramm. Man erkennt, daß hier eine Überlappung der Förderbereiche der beiden Zylinder nicht mehr erfolgt, so daß die Summenkurve Einbrüche zeigt. Diese Einbrüche äußern sich als Druckimpulse, die auf einer Unterkompensation beruhen.

Man ist nun gemäß Fig.5 bestrebt, auch für reale Flüssigkeiten, die kompressibel sind und gegen einen Druck gefördert werden sollen, der höher als Atmosphärendruck ist, eine glatte Summenkurve dadi.'-ch zu erhalten, daß man die Förderbereiche durch Verkürzung des Saughubes und entsprechende Vorkompression in dem durch Verkürzung gewonnenen Bereich wieder zur Überlappung bringt. Dies ist mit einer Nockenscheibe möglich, die einen Kolbenhubweg in Abhängigkeit von dem Drehwinkel bewirkt, wie er in F i g. 6 gezeigt ist. Die Vorkompressionsphase in F i g. 6 ist dabei so dimensioniert, daß die Flüssigkeit bis zu ihrem Ende praktisch nur komprimiert und nicht gefördert wird und daß erst nach ihrem Ende die Förderanlaufphase beginnt.

Die Länge der Vorkompressionsphase ist ferner unter Berücksichtigung derjenigen unter den zu fördernden Flüssigkeiten dimensioniert worden, die die höchste Kompressibilität hat, und unter Berücksichtigung des höchsten Druckes, gegen den mit der Schubkolbenpumpe gefördert werden soll.

Fig. 7 zeigt den Verlauf der Kolbengeschwindigkeit in Abhängigkeit vom Drehwinkel einer Nockenscheibe, die einen Kolbenhubweg gemäß Fig. 6 bewirkt. Die Kolbengeschwindigkeit entspricht dem Differtialquotienten des Kolbenweges nach dem Drehwinkel. Die Kurven nach F i g. 7 sind also die differenzierten Kurven nach Fig. 6. Man erkennt dabei, daß die Kolbengeschwindigkeit in der Vorkompressionsphase zunächst sprungartig ansteigt und dann wieder zurückgeht. Dabei wird der Kolben jedoch gemäß Fig.6 stetig vorwär': bewegt, so daß tatsächlich eine Vorkompression erfolgt.

weniger hohe Kompressibilität als diejenige hat, welche der Dimensionierung der Vorkompression nach F i g. 6 zugrunde gelegt wurde, oder wenn der Druck, gegen den gefördert werden soll, geringer ist, als der der Dimensionierung der Vorkompression zugrunde gelegte Druck, so setzt die Förderanlaufphase bereits vor

so dem Ende der Vorkompressionsphase ein. Das bedeutet in F i g. 6, daß der Tothub bereits bei Erreichen der Linie B beendet ist und danach die Förderanlaufphase beginnt. Der Dimensionierung zugrunde gelegt ist ein Tothub, der bis zur Linie A geht

Wenn nun der Tothub bereits an der Linie B beendet ist und danach die Förderanlaufphase beginnt so hat dies bei Beibehaltung der Drehgeschwindigkeit der Nockenscheibe zwangsweise eine Überkompensation zur Folge. Das bedeutet daß eine Pulsation der geförderten Flüssigkeit registriert wird. Dem wird dadurch begegnet daß vom Zeitpunkt des Auftretens der Förderanlaufphase an die Drehgeschwindigkeit der Nockenscheibe bis zum Ende der Vorkompressionsphase verringert wird, wie dies Fig. 9 zeigt. Die Verringerung der Geschwindigkeit der Nockenscheibe hat eine Verminderung der Fördermenge beider Zylinder zur Folge, wie dies in F i g. 8 angedeutet ist. Man erkennt, daß auf diese Weise eine Kompensation

möglich ist, so daß man wieder eine glatte Summenkurve erhält.

Die zuletzt geschilderte Kompensation erfolgt durch Approximation, in dem durch sukzessive Auswahl der Laufprogramme der Zeitpunkt des Beginns der Verringerung djr Umdrehungsgeschwindigkeit der Nockenscheibe näher an den Beginn der Förderanlaufphase herangeschoben wird. Diese Approximation erfolgt so lange, bis der Pulsationsdiskriminator 18 an den Laufprogramm-Selektor 19 keine Druckimpulse

10

mehr meldet.

Wichtig ist in diesem Zusammenhang noch, daß bei der in F i g. 1 gezeigten Schubkolbenpumpe ein einfaches Druckmeßgerät verwendet werden kann, das nur qualitativ anzuzeigen braucht, ob eine Überkompensation oder eine Unterkompensation vorliegt. Anforderungen an eine bestimmte Meßgenauigkeit hinsichtlich der quantitativen Druckgröße bestehen nicht.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentansprüche;

   !. Schubkolbenpumpe zur pulsationsfrejen Förderung einer Flüssigkeit unter Verwendung von mindestens zwei ausgangsseitig parallelgeschalteten Zylindern, von denen jeweils einer saugt und der andere !fördert, wobei die Kolben dieser Zylinder von einer durch einen Drehantrieb angetriebenen Nockenscheibe gesteuert sind, und wobei jeder Kolben zur Kompensation der Kompressibilität der Flüssigkeit vor jedem Förderhub einen Vorkompressionshub ausführt, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge des Vorkompressionshubes konstant ist, und daß die Drehgeschwindigkeit des Drehantriebes zu Beginn der Förderung im Bereich des Vorkompressionshubes auf einen verminderten Wert reduziert und bis zum Ende des Vorkompressionshubes kontinuierlich wieder auf den normalen Wert erhöht wird, und daß die Drehgeschwindigkeit über den gesamten so entstandenen Veiisiuf proportional verringert wird entsprechend der durch die Vorkompression bedingten Mehrförderung.

   2. Schubkolbenpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehgeschwindigkeit des Drehantriebes bis zum Ende des Vorkompressionshubes gleichförmig wieder auf den normalen Wert erhöht wird.

   3. Schubkolbenpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Nockenscheibe eine Doppelrillen-Nockenscheibe (8) ist, und daß die Rillen (9a, 9b) formschlüssig abgetastet werden.

   4. Schubkolbenpumps nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Vorkompressionshub-Indikator (5,6,7), der den Beginn des V^rkompressionshubes anzeigt, und durch einen Drehstellungsgeber (3), welcher die augenblickliche Drehstellung der Nokkenscheiibe (8) anzeigt, und durch einen mit einem Druckmeßgerät (15, 16) verbundenen Pulsations-Diskrimimator (18), mittels welchem feststellbar ist, ob ein !Druckimpuls auf einer Überkompensation oder auf einer Unterkompensation beruht, und durch eiinen Laufprogramm-Speicher (20) für defc Drehantrieb, in dem eine Vielzahl von Laufprogrammen gespeichert ist, die für verschiedene bestimmte Drehstelllungen der Nockenscheibe zwischen dem Beginn und dem Ende des Vorkompressionshubes einen entsprechend anderen Verlauf einer reduzierten Laufgeschwindigkeit der Nockenscheibe (8) zwischen der jeweils zugeordneten bestimmten Drehstelllung und dem Ende des Vorkompressionshubes festlegen, und durch einen mit dem Pulsations-Diskriminator (18) gekoppelten Laufprogrammselektor(19), der je nachdem, ob der Pulsations-Diskriminator (18) eine Überkompensation oder eine Unterkompensation anzeigt, den Laufprogrammspeicher (20) veranlaßt, ein Laufprogramm zu aktivieren, bei dem die zugeordnete bestimmte Drehstelllung einen größeren bzw. kleineren Abstand vom Beginn des Vorkompressionshubes hat als bei dem vorher ausgewählten Laufprogramm.

   5. Schubkolbenpumpe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Drehantrieb für die Nockenscheibe (8) und den Laufprogramm-Speicher (20) ein Kompressionsrechner (21) geschaltet ist, dem von dem Laufprogramm-Speicher (20) das ausgewählte Laufprogramm zugeführt wird und dem von dem Vorkompressionshub-Indikator (5, 6,

   7) über den Pulsations-Diskriminator (18) und oen Laufprogramm-Selektor (19) eine Information über den Abstand zwischen dem Beginn des Vorkompressionshubes und dem Beginn der Förderung zugeführt wird, und daß der Kompressionsrechner (21) unter Berücksichtigung von ihm eingegebenen Eigenwerten der Schubkolbenpumpe die von dem ausgewählten Laufprogramm vorgegebene Drehgeschwindigkeit über ihren gesamten Verlauf proportional vermindert

   6. Schubkolbenpumpe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Kompressionsrechner (21) und den Drehantrieb ein Multiplizierer (22) geschaltet ist, der das von dem Kompressionsrechner (21) modifizierte Laufprogramm mit einem durch einen Durchsatz-Vorwähler (24) auswählbaren Faktor multipliziert

   7. Schubkolbenpumpe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehantrieb ein Elektromotor (1) ist und daß mit dem Elektromotor (1) ein Tachogenerator (2) zwecks Erzeugung eines Ist-Wertes verbunden ist, welcher einem den Elektromotor (1) steuernden Folgeregler zugeführt wird, der seinen Soll-Wert von dem Multiplizierer (22) erhält

   8. Schubkolbenpumpe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorkompressionshub-Indikator (5) von einem an der Nockenscheibe (8) befestigten Signalgeber-Element (6) und einem mit dem Signalgeber-Element (6) korrespondierenden Sensor (7) gebildet ist