EP1332288B1 - Method for controlling a pump arrangement consisting of two hydraulically driven plunger piston pumps - Google Patents

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EP1332288B1
EP1332288B1 EP01993768A EP01993768A EP1332288B1 EP 1332288 B1 EP1332288 B1 EP 1332288B1 EP 01993768 A EP01993768 A EP 01993768A EP 01993768 A EP01993768 A EP 01993768A EP 1332288 B1 EP1332288 B1 EP 1332288B1
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EP
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piston
stroke
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cylinder
delivery stroke
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Bosch Rexroth AG
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B11/00Equalisation of pulses, e.g. by use of air vessels; Counteracting cavitation
    • F04B11/005Equalisation of pulses, e.g. by use of air vessels; Counteracting cavitation using two or more pumping pistons
    • F04B11/0058Equalisation of pulses, e.g. by use of air vessels; Counteracting cavitation using two or more pumping pistons with piston speed control
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B9/00Piston machines or pumps characterised by the driving or driven means to or from their working members
    • F04B9/08Piston machines or pumps characterised by the driving or driven means to or from their working members the means being fluid
    • F04B9/10Piston machines or pumps characterised by the driving or driven means to or from their working members the means being fluid the fluid being liquid
    • F04B9/109Piston machines or pumps characterised by the driving or driven means to or from their working members the means being fluid the fluid being liquid having plural pumping chambers
    • F04B9/117Piston machines or pumps characterised by the driving or driven means to or from their working members the means being fluid the fluid being liquid having plural pumping chambers the pumping members not being mechanically connected to each other
    • F04B9/1172Piston machines or pumps characterised by the driving or driven means to or from their working members the means being fluid the fluid being liquid having plural pumping chambers the pumping members not being mechanically connected to each other the movement of each pump piston in the two directions being obtained by a double-acting piston liquid motor

Definitions

  • Such a method is known from DE 35 35 175 A1.
  • the plungers of two plunger pumps are connected to the piston of each double-acting hydraulic cylinder.
  • the pistons of the two cylinders are pressurized so that each plunger promotes liquid in a delivery stroke to a consumer and sucks in a subsequent suction stroke liquid from a reservoir.
  • the bottom-side chambers of the cylinders are connected to each other, and between the bottom-side chambers, a pressure medium volume is included, which is displaced in accordance with a movement of the piston between them.
  • the rod-side chamber of a cylinder is supplied by a pump pressure medium. At the same time pressure medium is returned from the rod-side chamber of the other cylinder in a tank.

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung einer aus zwei hydraulisch angetriebenen Plungerkolbenpumpen gebildeten Pumpenanordnung zur Förderung von Flüssigkeiten, insbesondere von Wasser.The invention relates to a method for controlling a pump assembly formed from two hydraulically driven Plungerkolbenpumpen for the promotion of liquids, especially water.

Ein derartiges Verfahren ist aus der DE 35 35 175 A1 bekannt. Die Plungerkolben von zwei Plungerkolbenpumpen sind mit dem Kolben je eines doppeltwirkenden hydraulischen Zylinders verbunden. Die Kolben der beiden Zylinder werden derart mit Druckmittel beaufschlagt, daß jeder Plungerkolben in einem Förderhub Flüssigkeit zu einem Verbraucher fördert und in einem darauf folgenden Saughub Flüssigkeit aus einem Vorratsbehälter ansaugt. Die bodenseitigen Kammern der Zylinder sind miteinander verbunden, und zwischen den bodenseitigen Kammern ist ein Druckmittelvolumen eingeschlossen, das bei einer Bewegung der Kolben entsprechend zwischen diesen verschoben wird. Der stangenseitigen Kammer eines Zylinders wird von einer Pumpe Druckmittel zugeführt. Gleichzeitig wird aus der stangenseitigen Kammer des jeweils anderen Zylinders Druckmittel in einen Tank zurückgeführt. Die hydraulische Kopplung der Kolben über das in den bodenseitigen Kammern und der zwischen ihnen angeordneten Verbindungsleitung eingeschlossene Druckmittelvolumen bewirkt eine Zwangsführung der beiden Kolben. Befindet sich der eine Kolben in der einen Endstellung, befindet sich der andere Kolben in der jeweils anderen Endstellung. Der Hub der beiden Kolben wird kontinuierlich gemessen. Erreichen die Kolben.ihre Endstellungen, wird die stangenseitige Kammer des jeweils anderen Zylinders mit Druckmittel beaufschlagt und die Kolben bewegen sich in der entgegengesetzten Richtung bis sie wieder ihre Endstellungen erreicht haben. Anders als bei einer mechanischen Zwangsführung der beiden Kolben kann jedoch, z. B. aufgrund von Leckverlusten, ein Kolben früher seine Endstellung erreichen als der andere Kolben. In einem derartigen Fall werden die bodenseitigen Kammern so lange mit Druckmittel beaufschlagt oder aus ihnen Druckmittel abgeführt, bis sich beide Kolben wieder gleichzeitig in den jeweiligen Endstellungen befinden. Für die Steuerung der Druckmittelzufuhr zu den Kammern der Zylinder sind elektrisch betätigte Steuerorgane in Form von Schaltventilen und steuerbaren Drosseln vorgesehen. Aus dem Hub der Plungerkolben, der gleich dem Hub der Kolben ist, wird der von den Plungerkolben geförderte Einzel- und Gesamt-Mengenstrom errechnet und mit einem Sollmengenstrom verglichen. Bei Abweichungen wird die den Zylindern zugeführte Druckmittelmenge im Sinne einer Verringerung der Abweichung verändert. Aufgrund der Zwangsführung der mit den Plungerkolben verbundenen Kolben der beiden Zylinder führt immer ein Plungerkolben einen Förderhub aus, der jeweils andere Plungerkolben führt in dieser Zeit einen Saughub aus. In den Endstellungen findet eine kurzzeitige Unterbrechung der Förderung statt, da der eine Plungerkolben aufgrund der Bewegungsumkehr nicht mehr fördert und der andere Plungerkolben gerade erst zu fördern beginnt. Auch wenn diese Unterbrechungen nur kurz sind, wirken sie sich doch störend in Form von Druckstößen aus.Such a method is known from DE 35 35 175 A1. The plungers of two plunger pumps are connected to the piston of each double-acting hydraulic cylinder. The pistons of the two cylinders are pressurized so that each plunger promotes liquid in a delivery stroke to a consumer and sucks in a subsequent suction stroke liquid from a reservoir. The bottom-side chambers of the cylinders are connected to each other, and between the bottom-side chambers, a pressure medium volume is included, which is displaced in accordance with a movement of the piston between them. The rod-side chamber of a cylinder is supplied by a pump pressure medium. At the same time pressure medium is returned from the rod-side chamber of the other cylinder in a tank. The hydraulic coupling of the pistons via the pressure medium volume enclosed in the bottom-side chambers and the connecting line arranged between them causes positive guidance of the two pistons. If one piston is in one end position, the other piston is in the other one End position. The stroke of the two pistons is continuously measured. When the pistons reach their end positions, pressure is applied to the rod-side chamber of the respective other cylinder and the pistons move in the opposite direction until they have reached their end positions again. Unlike a mechanical positive guidance of the two pistons, however, z. B. due to leakage, a piston earlier reach its end position than the other piston. In such a case, the bottom-side chambers are acted upon by pressure medium or discharged from them pressure medium until both pistons are again simultaneously in the respective end positions. For the control of the pressure medium supply to the chambers of the cylinder electrically operated control members in the form of switching valves and controllable throttles are provided. From the stroke of the plunger, which is equal to the stroke of the piston, the individual and total flow rate delivered by the plunger is calculated and compared with a set flow rate. In the case of deviations, the quantity of pressure medium supplied to the cylinders is changed in the sense of reducing the deviation. Due to the positive guidance of the piston connected to the plunger of the two cylinders always a plunger performs a delivery stroke, the other plunger performs a suction stroke in this time. In the end positions there is a brief interruption of the promotion, since the plunger no longer promotes due to the reversal of movement and the other plunger just begins to promote. Even if these interruptions are only brief, they have a disruptive effect in the form of pressure surges.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art anzugeben, das Druckstöße der zu fördernden Flüssigkeit beim Übergang der Förderung von dem einen Plungerkolben auf den anderen Plungerkolben weitestgehend vermeidet.The invention is therefore based on the object of specifying a method of the type mentioned, which largely avoids pressure surges of the liquid to be delivered in the transition of the promotion of the one plunger on the other plunger.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 gekennzeichneten Merkmale gelöst. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird bewußt davon Gebrauch gemacht, daß sich bei Pumpenanordnungen mit zwei hydraulisch angetriebenen Plungerkolbenpumpen - anders als bei einer mechanischen Zwangsführung - die die Plungerkolben antreibenden Kolben nicht exakt gegenläufig bewegen. Im Gegensatz zu dem aus der DE 35 35 175 A1 bekannten Verfahren wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren nicht versucht, durch entsprechende Steuerung der Druckmittelzufuhr in Abhängigkeit von den jeweiligen Positionen der Kolben eine exakt gegenläufige Bewegung der Kolben zu erreichen, sondern die Bewegungen der beiden Kolben werden voneinander entkoppelt. Hierbei ist jedoch zu beachten, daß der einen Saughub ausführende Plungerkolben vor dem Beginn der Schlußphase des Förderhubs des anderen Plungerkolbens seine Umkehrposition erreicht hat. Erfindungsgemäß setzt in der Schlußphase des Förderhubs des einen Plungerkolbens bereits der Förderhub des anderen Plungerkolbens ein. In dem Maß, in dem sich die Fördermenge des bis dahin fördernden Plungerkolbens verringert, vergrößert sich die Fördermenge des anderen Plungerkolbens, der die Förderung übernimmt. Die Förderung erfolgt somit während einer Übergangsphase durch beide Plungerkolben gemeinsam. Dabei wird die Fördermenge des einen Plungerkolbens stetig verringert und die Fördermenge des anderen Plungerkolbens entsprechend erhöht. Damit ergibt sich auch während der Bewegungsumkehr der Plungerkolben eine unterbrechungsfreie Förderung der Pumpenanordnung.This object is achieved by the features characterized in claim 1. In the method according to the invention, use is deliberately made of the fact that in pump arrangements with two hydraulically driven plunger pumps - unlike a mechanical forced operation - the pistons driving the plungers do not move in exactly opposite directions. In contrast to the method known from DE 35 35 175 A1, the method according to the invention does not attempt to achieve an exactly opposite movement of the pistons by corresponding control of the pressure medium supply as a function of the respective positions of the pistons, but rather the movements of the two pistons decoupled from each other. It should be noted, however, that the one plunger performing a suction stroke has reached its reversal position before the beginning of the final phase of the delivery stroke of the other plunger. According to the invention, the delivery stroke of the other plunger already starts in the final phase of the delivery stroke of the one plunger. To the extent that reduces the flow rate of the hitherto promotional plunger, increases the flow rate of the other plunger, which takes over the promotion. The promotion is thus carried out during a transitional phase by both plungers together. The flow rate of a plunger is steadily reduced and the flow rate of the other plunger increased accordingly. This results in an uninterrupted promotion of the pump assembly even during the movement reversal of the plunger.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet. Der Saughub des bisher fördernden Plungerkolbens beginnt, wenn der andere Plungerkolben die Förderung vollständig übernommen hat. Dabei ist es vorteilhaft, den zeitlichen Verlauf der Druckmittelzufuhr so zu wählen, daß die Druckmittelzufuhr nicht schlagartig beginnt und auch nicht schlagartig endet. Dies wird dadurch erreicht, daß das elektrische Signal für die Steuerung der Druckmittelzufuhr während eines ersten Zeitabschnitts stetig auf einen vorgebbaren Wert ansteigt, danach während eines zweiten Zeitabschnitts auf diesem Wert gehalten wird und während eines dritten Zeitabschnitts wieder verringert wird. Um sicherzustellen, daß der Förderhub eines Zylinders nicht vorzeitig beginnt, wird das elektrische Signal für den Saughub am Ende des dritten Zeitabschnitts nicht ganz auf Null verringert, sondern bis zum Beginn des Förderhubs auf einem geringfügig von Null verschiedenen Wert gehalten wird, der in Saugrichtung wirksam ist. Der vorgebbare Wert des elektrischen Signals für den Saughub wird mindestens so groß gewählt wie derjenige Wert, der der von der Pumpenanordnung maximal zu fördernden Menge entspricht. Damit ist sichergestellt, daß der Saughub unabhängig von der Höhe des elektrischen Signals für die Steuerung der zu fördernden Menge beendet ist, bevor ein neuer Förderhub beginnt. Als Kriterium für den Beginn des dritten Zeitabschnitts eines Saughubs ist ein unterer Positionswert des den Saughub ausführenden Kolbens vorgesehen.Advantageous developments of the invention are characterized in the subclaims. The suction stroke of the previously promoting plunger begins when the other plunger has completely taken over the promotion. It is advantageous to choose the time course of the pressure medium supply so that the pressure medium supply does not start suddenly and does not stop abruptly. This is achieved in that the electrical signal for controlling the supply of pressure medium steadily rises to a predefinable value during a first time period, is then held at this value during a second time period and is reduced again during a third time interval. In order to ensure that the delivery stroke of a cylinder does not start prematurely, the electrical signal for the suction stroke at the end of the third period is not fully reduced to zero, but maintained at a slightly non-zero value until the start of the delivery stroke, which is effective in the suction direction is. The predeterminable value of the electrical signal for the suction stroke is selected to be at least as great as the value which corresponds to the maximum amount to be delivered by the pump arrangement. This ensures that the suction stroke is completed regardless of the amount of electrical signal for the control of the amount to be delivered before a new delivery stroke begins. As a criterion for the beginning of the third period of a suction stroke, a lower position value of the suction stroke exporting piston is provided.

Als Kriterium für den Beginn der Schlußphase eines Förderhubs ist ein oberer Positionswert des den Förderhub ausführenden. Kolbens vorgesehen. Weitere Positionswerte sind für die Steuerung der Pumpenanordnung nicht erforderlich. Um eine gleichmäßige Fördermenge zu erzielen, ist die Summe der den Steuerorganen zugeführten Signale gleich dem der Steuereinrichtung zugeführten Steuersignal. Die Änderung der den Steuerorganen zugeführten Steuersignale erfolgt im einfachsten Fall rampenförmig, d. h. linear über die Zeit.The criterion for the start of the final phase of a delivery stroke is an upper position value of the delivery stroke. Piston provided. Other position values are not required for the control of the pump arrangement. In order to achieve a uniform delivery rate, the sum of the signals supplied to the control elements is equal to the control signal supplied to the control device. The change of the control signals supplied control signals is in the simplest case ramped, d. H. linear over time.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird im folgenden mit seinen weiteren Einzelheiten anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels einer Pumpenanordnung näher erläutert. Es zeigen

Figur 1
eine aus zwei hydraulisch angetriebenen Plungerkolbenpumpen gebildete Pumpenanordnung als Bestandteil einer Einrichtung zur Druckprüfung von Rohren mit Wasser in schematischer Darstellung,
Figur 2
eine vergrößerte Darstellung der beiden in der Figur 1 dargestellten Plungerkolbenpumpen,
Figur 3
den zeitlichen Verlauf der elektrischen Signale für die Steuerung der Druckmittelzufuhr zu den die Plungerkolbenpumpen antreibenden Zylindern für einen ersten Wert des der Steuereinrichtung zugeführten Steuersignals und
Figur 4
den zeitlichen Verlauf der elektrischen Signale für die Steuerung der Druckmittelzufuhr zu den die Plungerkolbenpumpen antreibenden Zylindern für einen zweiten Wert des der Steuereinrichtung zugeführten Steuersignals.
The inventive method will be explained in more detail below with its further details with reference to an embodiment of a pump assembly shown in the drawings. Show it
FIG. 1
a pump assembly formed from two hydraulically driven plunger pumps as part of a device for pressure testing of pipes with water in a schematic representation,
FIG. 2
an enlarged view of the two Plungerkolbenpumpen shown in Figure 1,
FIG. 3
the time course of the electrical signals for the control of the pressure medium supply to the plunger piston driving cylinders for a first value of the control signal supplied to the control signal and
FIG. 4
the time course of the electrical signals for the control of the pressure medium supply to the piston driving the plunger pumps for a second value of the control signal supplied to the control means.

In der Figur 1 ist eine Pumpenanordnung 10 mit zwei hydraulisch angetriebenen Plungerkolbenpumpen 11 und 12 als Bestandteil einer Einrichtung zur Druckprüfung von Rohren mit Wasser schematisch dargestellt. In einem Saughub saugt der Plungerkolben 13 der Plungerkolbenpumpe 11 über ein erstes Rückschlagventil 14 Wasser aus einem Vorratsbehälter 15. In einem darauffolgenden Förderhub fördert der Plungerkolben 13 das Wasser über ein zweites Rückschlagventil 16 und eine hydraulische Leitung 17 in ein zu prüfendes Rohr 18. Das Rohr 18 ist zwischen zwei Haltevorrichtungen 19 und 20 druckdicht eingespannt. Hierzu werden auf die Haltevorrichtungen 19 und 20 mit F1 bzw. F2 bezeichnete von außen wirkenden Kräfte aufgebracht. Der Plungerkolben 23 der Plungerkolbenpumpe 12 saugt in einem Saughub über ein drittes Rückschlagventil 24 Wasser aus dem Vorratsbehälter 15 und fördert es über ein viertes Rückschlagventil 26 und die hydraulische Leitung 17 in das zu prüfende Rohr 18. Wie weiter unten im Einzelnen ausgeführt ist, ist die Bewegung der Plungerkolben 13 und 23 so gesteuert, daß der eine Plungerkolben Wasser aus dem Vorratsbehälter 15 saugt und der jeweils anderer Plungerkolben in dieser Zeit Wasser in die zu dem Rohr 18 führende Leitung 17 fördert.In the figure 1, a pump assembly 10 with two hydraulically driven plunger pumps 11 and 12 is shown schematically as part of a device for pressure testing of pipes with water. In a suction stroke of the plunger 13 sucks the plunger pump 11 via a first check valve 14 water from a reservoir 15. In a subsequent delivery stroke of the plunger 13 promotes the water via a second check valve 16 and a hydraulic line 17 in a pipe to be tested 18. The tube 18 is clamped pressure-tight between two holding devices 19 and 20. For this purpose, applied to the holding devices 19 and 20 designated by F1 and F2 from the outside forces. The plunger 23 of the Plungerkolbenpumpe 12 sucks in a suction stroke via a third check valve 24 water from the reservoir 15 and conveys it via a fourth check valve 26 and the hydraulic line 17 into the pipe to be tested 18. As will be explained in detail below, which is Movement of the plunger 13 and 23 controlled so that the one plunger sucks water from the reservoir 15 and promotes the other plunger in this time water in the leading to the pipe 18 line 17.

Der Plungerkolben 13 der Plungerkolbenpumpe 11 ist über eine Kolbenstange 28 mit einem.Kolben 29 eines Zylinders 30 verbunden. Eine Verstellpumpe 31 fördert hydraulisches Druckmittel aus einem Tank 32 zu dem Zylinder 30. Als Steuerorgan für das dem Zylinder 30 zugeführte Druckmittel dient ein elektrisch gesteuertes Proportionalventil 33. In gleicher Weise ist der Plungerkolben 23 der Plungerkolbenpumpe 12 über eine Kolbenstange 35 mit einem Kolben 36 eines Zylinders 37 verbunden. Als Steuerorgan für das dem Zylinder 37 zugeführte Druckmittel dient ein elektrisch gesteuertes Proportionalventil 38, das zwischen der Pumpe 31 und dem Zylinder 37 angeordnet ist. Sind - wie in der Figur 1 dargestellt - die Flächen der miteinander verbunden Kolben 13 und 29 bzw. 23 und 36 unterschiedlich groß, wirken die Plungerkolbenpumpen 11 und 12 als Druckübersetzer.The plunger 13 of the plunger pump 11 is connected via a piston rod 28 to a piston 29 of a cylinder 30. A variable displacement pump 31 delivers hydraulic pressure fluid from a tank 32 to the cylinder 30. As a control member for the cylinder 30 supplied pressure medium is an electrically controlled proportional valve 33. In the same way, the plunger 23 of the plunger pump 12 via a piston rod 35 with a piston 36 of a Cylinder 37 connected. As a control element for the cylinder 37 supplied pressure medium is an electrically controlled proportional valve 38, which is arranged between the pump 31 and the cylinder 37. Are - as shown in Figure 1 - the surfaces of the interconnected piston 13 and 29 or 23 and 36 different sizes, the plunger pumps 11 and 12 act as a pressure booster.

Dem auf Druckfestigkeit zu prüfenden Rohr 18, das zwischen den Haltevorrichtungen 19 und 20 eingespannt ist, führt die Pumpenanordnung 10 - wie oben beschrieben - über die Leitung 17 Wasser zu. Ein Drucksensor 40 erfaßt den Druck des Wassers in dem Rohr 18 und setzt ihn in ein dem Druck entsprechendes elektrisches Signal upi um, das einem Druckregler 41 als Istwert zugeführt ist. Der Druckregler 41 vergleicht den Istwert mit einem als Sollwert für den Druck zugeführten elektrischen Signal ups. Der Druckregler 41 verarbeitet die Differenz zwischen dem Istwert und dem Sollwert zu einem Stellsignal ust, das der Pumpenanordnung 10 als elektrisches Eingangssignal zugeführt ist. Das Stellsignal ust ist ein Maß für die Menge des dem Rohr 18 zuzuführenden Wassers bzw. die Menge des aus dem Rohr 18 abzuführenden Wassers. In diesem Ausführungsbeispiel bedeuten positive Werte von ust, daß dem Rohr 18 von der Pumpenanordnung 10 Wasser zuzuführen ist. Negative Werte von ust bedeuten, daß Wasser aus dem Rohr 18 abzulassen ist.The pressure-resistant tube to be tested 18, which is clamped between the holding devices 19 and 20, the pump assembly 10 - as described above - via the line 17 to water. A pressure sensor 40 detects the pressure of the water in the tube 18 and converts it into a pressure corresponding to the electrical signal upi, which is supplied to a pressure regulator 41 as an actual value. The pressure regulator 41 compares the actual value with an electrical signal supplied as a setpoint for the pressure. The pressure regulator 41 processes the difference between the actual value and the setpoint to a control signal ust, which is supplied to the pump assembly 10 as an electrical input signal. The control signal ust is a measure of the amount of water to be supplied to the pipe 18 or the amount of water to be discharged from the pipe 18. In this embodiment positive values of ust mean that water is to be supplied to the pipe 18 from the pump assembly 10. Negative values of ust mean that water is to be discharged from the pipe 18.

Das Stellsignal ust ist einer elektrischen Steuereinrichtung 43 der Pumpenanordnung 10 zugeführt. In diesem Ausführungsbeispiel ist das Stellsignal ust eine elektrische Spannung, die Werte zwischen -10 V und +10 V annehmen kann. Die Steuereinrichtung 43 wertet das Stellsignal ust nach Vorzeichen und Betrag aus und verknüpft es mit den Signalen von vier Positionsgebern 45 bis 48. Die Positionsgeber 45 und 46 sind dem Zylinder 30 zugeordnet. Der Positionsgeber 45 führt der Steuereinrichtung 43 ein erstes Positionssignal zu, wenn der Kolben 29 einen unteren Positionswert UP1 unterschreitet. Der Positionsgeber 46 führt der Steuereinrichtung 43 ein zweites Positionssignal zu, wenn der Kolben 29 einen oberen Positionswert OP1 überschreitet. Die Positionsgeber 47 und 48 sind dem Zylinder 37 zugeordnet. Der Positionsgeber 47 führt der Steuereinrichtung 43 ein drittes Positionssignal zu, wenn der Kolben 36 einen unteren Positionswert UP2 unterschreitet. Der Positionsgeber 48 führt der Steuereinrichtung 43 ein viertes Positionssignal zu, wenn der Kolben 36 einen oberen Positionswert OP2 überschreitet. Die Steuereinrichtung 43 gibt zwei stetig veränderliche elektrische Signale u1 und u2 sowie ein elektrisches Schaltsignal u3 ab. Die Signale u1 und u2 sind in diesem Ausführungsbeispiel elektrische Spannungen, die Werte zwischen -10 V und +10 V annehmen können. Sie sind den Proportionalventilen 33 bzw. 38 zugeführt. Das Schaltsignal u3 steuert ein Schaltventil 50, das zum Ablassen von Wasser aus dem Rohr 18 dient, wenn der Istwert des Drucks in dem Rohr 18 während des Prüfvorgangs größer als sein Sollwert ist oder wenn das Rohr 18 nach dem Abschluß eines Prüfvorgangs entleert werden soll. In der Ruhestellung sperrt das Schaltventil 50 die Verbindung zwischen dem Rohr 18 und dem Vorratsbehälter 15. Bei negativem Vorzeichen des Stellsignals ust schaltet die Steuereinrichtung 43 das Schaltventil 50 in die Arbeitsstellung, und es fließt Wasser aus dem Rohr 18 in den Vorratsbehälter 15.The actuating signal ust is supplied to an electric control device 43 of the pump arrangement 10. In this embodiment, the actuating signal ust is an electrical voltage which can assume values between -10 V and +10 V. The control device 43 evaluates the control signal ust by sign and magnitude and links it to the signals from four position sensors 45 to 48. The position sensors 45 and 46 are assigned to the cylinder 30. The position sensor 45 supplies the control device 43 with a first position signal when the piston 29 falls below a lower position value UP1. The position sensor 46 supplies the control device 43 with a second position signal when the piston 29 exceeds an upper position value OP1. The position sensors 47 and 48 are assigned to the cylinder 37. The position sensor 47 supplies the control device 43 with a third position signal when the piston 36 falls below a lower position value UP2. The position sensor 48 supplies the control device 43 with a fourth position signal when the piston 36 exceeds an upper position value OP2. The control device 43 outputs two continuously variable electrical signals u1 and u2 as well as an electrical switching signal u3. The signals u1 and u2 in this exemplary embodiment are electrical voltages which can assume values between -10 V and +10 V. They are supplied to the proportional valves 33 and 38, respectively. The switching signal u3 controls a switching valve 50, which serves for discharging water from the pipe 18 when the actual value of the pressure in the pipe 18 is greater than its nominal value during the test procedure or if the pipe 18 is to be emptied after completion of a test procedure. In the rest position, the switching valve 50 blocks the connection between the pipe 18 and the reservoir 15. With a negative sign of the control signal ust, the control device 43 switches the switching valve 50 in the working position, and it flows water from the pipe 18 into the reservoir 15th

Die Signale u1 und u2 lenken bei positivem Vorzeichen des Stellsignals ust die Steuerschieber der Proportionalventile 33 bzw. 38 entsprechend ihrem Vorzeichen und ihrem Betrag aus. Ist das Signal u1 gleich Null, befindet sich der Steuerschieber des Proportionalventils 33 in seiner federzentrierten Mittelstellung. In dieser Stellung wird den Kammern des Zylinders 30 kein Druckmittel zugeführt, und es findet keine Bewegung des Kolbens 29 statt. Ist das Signal u1 positiv, wird der Kolben 29 derart mit Druckmittel beaufschlagt, daß sich der Kolben 29 aufwärts bewegt und der durch die Kolbenstange 28 mit ihm verbundene Plungerkolben 13 einen Förderhub ausführt. Hierzu wird der Steuerschieber des Proportionalventils 33 derart ausgelenkt, daß der bodenseitigen Kammer des Zylinders 30 Druckmittel zugeführt wird und aus der stangenseitigen Kammer des Zylinders 30 Druckmittel abgeführt wird. Der Betrag des Signals u1 bestimmt dabei die Menge des Druckmittels, die dem Zylinder 30 zugeführt wird, und damit die Geschwindigkeit, mit der der Förderhub ausgeführt wird. Je größer der Betrag des Signals u1 ist, desto größer ist auch die Geschwindigkeit, mit der der Förderhub ausgeführt wird.With a positive sign of the control signal ust, the signals u1 and u2 deflect the control valves of the proportional valves 33 and 38 according to their sign and their magnitude. If the signal u1 is equal to zero, the spool of the proportional valve 33 is in its spring-centered position. In this position, the chambers of the cylinder 30, no pressure medium is supplied, and there is no movement of the piston 29 instead. If the signal u1 positive, the piston 29 is acted upon by pressure medium, that the piston 29 moves upward and the plunger 13 connected to it by the piston rod 28 executes a delivery stroke. For this purpose, the spool of the proportional valve 33 is deflected so that the bottom-side chamber of the cylinder 30 pressure medium is supplied and discharged from the rod-side chamber of the cylinder 30 pressure medium. The amount of the signal u1 determines the amount of the pressure medium, which is supplied to the cylinder 30, and thus the speed at which the delivery stroke is performed. The larger the magnitude of signal u1, the greater the speed at which the delivery stroke is performed.

Ist das Signal u1 negativ, wird der Kolben 29 derart mit Druckmittel beaufschlagt, daß sich der Kolben 29 abwärts bewegt und der durch die Kolbenstange 28 mit ihm verbundene Plungerkolben 13 einen Saughub ausführt. Hierzu wird der Steuerschieber des Proportionalventils 33 derart ausgelenkt, daß der stangenseitigen Kammer des Zylinders 30 Druckmittel zugeführt wird und aus der bodenseitigen Kammer des Zylinders 30 Druckmittel abgeführt wird. Der Betrag des Signals u1 bestimmt dabei die Menge des Druckmittels, die dem Zylinder 30 zugeführt wird, und damit die Geschwindigkeit, mit der der Saughub ausgeführt wird. Je größer der Betrag des Signals u1 ist, desto größer ist auch die Geschwindigkeit, mit der der Saughub ausgeführt wird.If the signal u1 is negative, the piston 29 is acted upon by pressure medium, that the piston 29 moves downward and performs the plunger 13 connected by the piston rod 28 with him a suction stroke. For this purpose, the spool of the proportional valve 33 is deflected such that the rod-side chamber of the cylinder 30 pressure medium is supplied and discharged from the bottom-side chamber of the cylinder 30 pressure medium. The amount of the signal u1 determines the amount of pressure medium, which is supplied to the cylinder 30, and thus the speed at which the suction stroke is performed. The larger the magnitude of signal u1, the greater the speed at which the suction stroke is performed.

Ist das Signal u2 positiv, wird der Kolben 36 derart mit Druckmittel beaufschlagt, daß der durch die Kolbenstange 35 mit ihm verbundene Plungerkolben 23 einen Förderhub ausführt. Hierzu wird der Steuerschieber des Proportionalventils 38 derart ausgelenkt, daß der bodenseitigen Kammer des Zylinders 37 Druckmittel zugeführt wird und aus der stangenseitigen Kammer des Zylinders 37 Druckmittel abgeführt wird. Der Betrag des Signals u2 bestimmt dabei die Menge des Druckmittels, die dem Zylinder 37 zugeführt wird, und damit die Geschwindigkeit, mit der der Förderhub ausgeführt wird. Je größer der Betrag des Signals u2 ist, desto größer ist die Geschwindigkeit, mit der der Förderhub ausgeführt wird.If the signal u2 is positive, the piston 36 is acted upon by pressure medium in such a way that the plunger 23 connected to it by the piston rod 35 performs a delivery stroke. For this purpose, the spool of the proportional valve 38 is deflected so that the bottom-side chamber of the cylinder 37 pressure medium is supplied and discharged from the rod-side chamber of the cylinder 37 pressure medium. The amount of the signal u2 thereby determines the amount of the pressure medium, which is supplied to the cylinder 37, and thus the speed at which the delivery stroke is performed. The larger the magnitude of signal u2, the greater the speed at which the delivery stroke is performed.

Ist das Signal u2 negativ, wird der Kolben 36 derart mit Druckmittel beaufschlagt, daß er sich abwärts bewegt und der durch die Kolbenstange 35 mit ihm verbundene Plungerkolben 23 einen Saughub ausführt. Hierzu wird der Steuerschieber des Proportionalventils 38 derart ausgelenkt, daß der stangenseitigen Kammer des Zylinders 37 Druckmittel zugeführt wird und aus der bodenseitigen Kammer des Zylinders 37 Druckmittel abgeführt wird. Der Betrag des Signals u2 bestimmt dabei die Menge des Druckmittels, die dem.Zylinder 38 zugeführt wird, und damit die Geschwindigkeit, mit der der Saughub ausgeführt wird. Je größer der Betrag des Signals u2 ist, desto größer ist auch die Geschwindigkeit, mit der der Saughub ausgeführt wird.If the signal u2 is negative, the piston 36 is acted upon by pressure medium in such a way that it moves downwards and the plunger 23 connected to it by the piston rod 35 performs a suction stroke. For this purpose, the spool of the proportional valve 38 is deflected so that the rod-side chamber of the cylinder 37 pressure medium is supplied and discharged from the bottom-side chamber of the cylinder 37 pressure medium. The amount of the signal u2 thereby determines the amount of the pressure medium which is supplied to the cylinder 38 and thus the speed with which the suction stroke is carried out. The larger the magnitude of signal u2, the greater the speed at which the suction stroke is performed.

Die Figur 2 zeigt eine vergrößerte Darstellung der Plungerkolbenpumpen 11 und 12. Die Position der Kolben 29 und 36 ist auf den für ihre Bewegung zur Verfügung stehenden Bereich bezogen. Dabei ist jeweils die unterste Position mit 0% und die oberste Position mit 100% bezeichnet. Die von den Positionsgebern 45 und 47 erfaßten unteren Positionswerte UP1 bzw. UP2 liegen jeweils im unteren Drittel des Bereichs, die von den Positionsgebern 46 und 48 erfaßten oberen Positionswerte OP1 bzw. OP2 liegen jeweils im oberen Drittel des Bereichs.Figure 2 shows an enlarged view of the plunger pumps 11 and 12. The position of the pistons 29 and 36 is related to the range available for their movement. In each case the lowest position is designated with 0% and the uppermost position with 100%. The lower position values UP1 and UP2 detected by the position sensors 45 and 47 respectively lie in the lower third of the range, the upper position values OP1 and OP2 respectively detected by the position sensors 46 and 48 lie in the upper third of the range.

Im folgenden ist anhand der Figuren 3 und 4 in Verbindung mit den Figuren 1 und 2 das erfindungsgemäße Verfahren zur Steuerung einer aus zwei hydraulisch angetriebenen Plungerkolbenpumpen gebildeten Pumpenanordnung beschrieben. Die Figuren 3 und 4 zeigen für unterschiedliche Werte des Stellsignals ust in jeweils zwei Diagrammen den zeitlichen Verlauf des dem Proportionalventil 33 zugeführten Signals u1 und des dem Proportionalventil 38 zugeführten Signals u2. Dabei sind die Signale für das Ausführen eines Förderhubs mit u1f und u2f bezeichnet und die Signale für das Ausführen eines Saughubs mit uls und u2s.The method according to the invention for controlling a pump arrangement formed from two hydraulically driven plunger piston pumps is described below with reference to FIGS. 3 and 4 in conjunction with FIGS. 1 and 2. Figures 3 and 4 show for different values of the control signal ust in two diagrams in each case the time course of the proportional valve 33 supplied to the signal u1 and the proportional valve 38 supplied signal u2. Here are the Signals for executing a delivery stroke with u1f and u2f and the signals for executing a suction stroke with uls and u2s.

In der Figur 3 wird davon ausgegangen, daß das Stellsignal ust ungefähr 2/3 des maximalen Werts ufmax beträgt, wobei mit ufmax der maximale Wert des Stellsignals ust für den Förderhub (in diesem Ausführungsbeispiel +10 V) bezeichnet ist. Es wird zunächst ein Zeitpunkt t0 betrachtet, in dem u1 gleich ust ist und u2 gleich Null ist. D. h. der Kolben 29 führt gerade einen Förderhub mit konstanter Geschwindigkeit aus, die bei 2/3 der maximalen Geschwindigkeit (entsprechend einem Signal u1 von ufmax) liegt. Weiterhin wird davon ausgegangen, daß der Kolben 36 seinen Saughub beendet hat und sich an seinem unteren Umkehrpunkt befindet, also zwischen UP1 und 0%. Das Signal u2 ist zu diesem Zeitpunkt praktisch Null oder geringfügig negativ.In FIG. 3, it is assumed that the control signal ust is approximately 2/3 of the maximum value ufmax, where ufmax denotes the maximum value of the control signal ust for the delivery stroke (+10 V in this embodiment). Consider first a time t0 where u1 is ust and u2 is zero. Ie. the piston 29 is performing a constant speed delivery stroke which is 2/3 of the maximum speed (corresponding to a signal u1 of ufmax). Furthermore, it is assumed that the piston 36 has finished its suction stroke and is at its lower reversal point, ie between UP1 and 0%. The signal u2 is practically zero or slightly negative at this time.

Der Zeitpunkt, in dem der Kolben 29 den oberen Positionswert OP1 überschreitet, ist bezogen auf den Kolben 29 mit tf12 und bezogen auf den Kolben 36 mit tf20 bezeichnet. Beginnend mit diesem Zeitpunkt verringert die Steuereinrichtung 43 das Signal u1 rampenförmig bis auf Null und läßt gleichzeitig das Signal u2 von Null aus rampenförmig auf ust ansteigen. Die Summe der Signale u1 und u2 ist dabei gleich dem Stellsignal ust, so daß auch in dem Bereich des Übergangs der Förderung von der einen Plungerkolbenpumpe zu der anderen Plungerkolbenpumpe eine Gesamtförderung entsprechend dem Stellsignal ust erfolgt. Der Zeitpunkt, an dem u1 zu Null geworden ist, ist bezogen auf den Kolben 29 mit tf13 und bezogen auf den Kolben 36 mit tf21 bezeichnet. In dem Zeitraum tf12 bis tf13 verringert sich die Geschwindigkeit des Kolbens 29 stetig auf Null und die Geschwindigkeit des Kolbens 36 erhöht sich stetig bis auf den durch ust bestimmten Wert. Diese Geschwindigkeit behält der Kolben 36 bei, bis er den oberen Positionswert OP2 überschreitet. Dieser Zeitpunkt ist mit tf22 bezeichnet.The time at which the piston 29 exceeds the upper position value OP1 is designated tf12 with respect to the piston 29 and tf20 with respect to the piston 36. Starting at this time, the controller 43 ramps down the signal u1 to zero and at the same time ramps up the signal u2 from zero to ust. The sum of the signals u1 and u2 is equal to the control signal ust, so that also in the region of the transition of the promotion of the one plunger pump to the other plunger pump, a total funding according to the control signal ust. The time at which u1 has become zero, with respect to the piston 29 with tf13 and based on the Piston 36 designated tf21. In the period tf12 to tf13, the speed of the piston 29 steadily decreases to zero and the speed of the piston 36 increases steadily to the value determined by ust. This speed maintains the piston 36 until it exceeds the upper position value OP2. This time is designated tf22.

Im Zeitpunkt tf13, in dem der Kolben 29 seinen Förderhub beendet hat, schließt sich der Saughub des Kolbens 29 an. Der Zeitpunkt des Beginns des Saughubs ist mit ts10 bezeichnet. Die Steuereinrichtung 43 führt dem Proportionalventil 33 ein negatives Signal u1 zu, dessen Betrag sich in einem ersten Zeitabschnitt des Saughubs rampenförmig von Null bis auf usmax vergrößert. Mit usmax ist ein Signal bezeichnet, das so groß ist, daß auch dann, wenn die Pumpenanordnung die größtmögliche Menge fördert, der Saughub einer Plungerkolbenpumpe bereits beendet ist, bevor ihr nächster Förderhub beginnt. Der Zeitpunkt, zu dem der Betrag von u1 gleich usmax geworden ist, ist mit ts11 bezeichnet. Die Rampe des Signals u1 von ts10 nach ts11 ist steiler als die Rampe von tf12 nach tf13. Während eines zweiten Zeitabschnitts des Saughubs, der mit ts11 beginnt, behält der Betrag des Signals u1 den Wert usmax bei. Der Kolben 29 bewegt sich mit konstanter, durch den Wert von usmax bestimmter Geschwindigkeit nach unten bis der Kolben 29 den unteren Positionswert UP1 unterschreitet. Dieser Zeitpunkt ist mit ts12 bezeichnet. Während eines dritten Zeitabschnitts des Saughubs, der mit ts12 beginnt, verringert die Steuereinrichtung 43 den Betrag des Signals u1 bis auf Null bzw. auf einen geringfügig negativen Wert. Der Zeitpunkt, in dem dieser Wert erreicht wird, ist mit ts13 bezeichnet. In einer Ruhephase zwischen den Zeitpunkten ts13 und ts14 wird dieser Wert beibehalten. Der Zeitpunkt ts14 ergibt sich aus dem Zeitpunkt tf22, in dem mit tf10 ein neuer Förderhub des Plungerkolbens 13 beginnt.At the time tf13, in which the piston 29 has finished its delivery stroke, the suction stroke of the piston 29 connects. The time of the beginning of the suction stroke is designated ts10. The control device 43 supplies the proportional valve 33 with a negative signal u1, the magnitude of which increases in a ramp-shaped manner from zero to usmax in a first time segment of the suction stroke. With usmax is a signal that is so large that even when the pump assembly promotes the largest possible amount, the suction stroke of a plunger pump is already finished before their next delivery stroke begins. The time when the amount of u1 has become equal to usmax is denoted by ts11. The ramp of signal u1 from ts10 to ts11 is steeper than the ramp from tf12 to tf13. During a second time period of the suction stroke beginning at ts11, the magnitude of signal u1 maintains the value usmax. The piston 29 moves at a constant, by the value of usmax certain speed down until the piston 29 falls below the lower position value UP1. This time is designated ts12. During a third time period of the suction stroke, which begins with ts12, the control device 43 reduces the magnitude of the signal u1 to zero or to a slightly negative value. Point of time, where this value is reached is denoted by ts13. In a resting phase between the times ts13 and ts14, this value is maintained. The time ts14 results from the time tf22, in which a new delivery stroke of the plunger 13 begins with tf10.

Von tf22 bis tf23 verringert die Steuereinrichtung 43 das Signal u2 von ust auf Null. In dieser Zeit (entsprechend tf10 bis tf11) erhöht sie das Signal u1 von Null auf ust. Bis der Kolben 29 wieder den oberen Positionswert OP1 überschreitet (also in dem Zeitraum von tf11 bis tf12), ist das Signal u1 gleich ust. Danach (von tf12 bis tf13) verringert die Steuereinrichtung 43 das Signal u1 von ust auf Null. Während des Förderhubs des Kolbens 29 führt der Kolben 36 einen Saughub aus. Von ts20 bis ts21 erhöht die Steuereinrichtung 43 den Betrag des Signals u2 von Null bis auf usmax. Von ts21 bis ts22 (Zeitpunkt in dem der Kolben 36 den unteren Positionswert UP2 unterschreitet) ist u2 gleich usmax. Danach, bis ts23 verringert die Steuereinrichtung 43 den Betrag von u2 auf einen sehr kleinen Wert nahe Null und behält diesen Wert bei, bis im Zeitpunkt tf20 ein neuer Förderhub beginnt.From tf22 to tf23, the controller 43 reduces the signal u2 from ust to zero. During this time (corresponding to tf10 to tf11) it increases the signal u1 from zero to ust. Until the piston 29 again exceeds the upper position value OP1 (ie in the period from tf11 to tf12), the signal u1 is equal to ust. Thereafter (from tf12 to tf13), the controller 43 decreases the signal u1 from ust to zero. During the delivery stroke of the piston 29, the piston 36 performs a suction stroke. From ts20 to ts21, the controller 43 increases the magnitude of the signal u2 from zero to usmax. From ts21 to ts22 (when the piston 36 falls below the lower position value UP2), u2 is equal to usmax. Thereafter, until ts23, the controller 43 decreases the amount of u2 to a very small value near zero and maintains this value until a new delivery stroke starts at time tf20.

In der Figur 4 wird davon ausgegangen, daß des Stellsignal ust ungefähr 1/3 des maximalen Werts von ufmax beträgt. Das bedeutet, daß das Stellsignal in diesem Fall nur halb so groß ist wie das Stellsignal in der Figur 3. Damit verringert sich die den Zylindern in der Zeiteinheit zugeführte Druckmittelmenge auf die Hälfte und damit auch die Geschwindigkeit, mit der die Kolben 29 und 36 der Zylinder 30 bzw. 37 während ihres Förderhubs ausfahren. Dies bedeutet, daß es ungefähr doppelt so lange wie in der Figur 3 dauert, bis der Kolben bei einem Förderhub den oberen Positionswert OP1 bzw. OP2 erreicht hat. Wie in der Figur 3 wird von einem mit t0 bezeichneten Zeitpunkt ausgegangen, in dem der Kolben 36 seinen Saughub bereits beendet hat und der Kolben 29 mit der durch ust bestimmten Geschwindigkeit einen Förderhub ausführt. Der Zeitpunkt, in dem der Kolben 29 den oberen Positionswert OP1 überschreitet, ist wieder mit tf12 (bezogen auf den Kolben 29) und mit tf20 (bezogen auf den Kolben 36) bezeichnet. Da die Steigung der rampenförmigen Änderungen der Signale u1 und u2 genauso groß wie in der Figur 3 gewählt ist, ist die Übergangsphase, in der beide Kolben 29 und 36 einen Förderhub ausführen, früher als in der Figur 3 beendet. Auch in der Figur 4 ist der Zeitpunkt, in dem das Signal u1 zu Null geworden ist, mit tf13 für den Kolben 29 und mit tf21 für den Kolben 36 bezeichnet. Der Saughub des Kolbens 29 läuft wie in der Figur 3 ab. Er beginnt im Zeitpunkt ts10. Während des ersten Zeitabschnitts des Saughubs erhöht sich der Betrag des Signals u1 von Null bis auf usmax. Während des zweiten Zeitabschnitts des Saughubs, d. h. von ts11 bis zu dem Zeitpunkt ts12, in dem der Kolben 29 den unteren Positionswert UP1 unterschreitet, hält die Steuereinrichtung 43 das Signal u1 konstant. Während des dritten Zeitabschnitts des Saughubs ts12 bis ts13 verringert die Steuereinheit 43 den Betrag des Signals u1 bis auf Null bzw. auf einen kleinen Wert, der - um eine Bewegung des Kolbens 29 in Förderrichtung zu verhindern - einem Saughub mit sehr kleiner Geschwindigkeit entspricht. Da es länger als in der Figur 3 dauert, bis der den Förderhub ausführende Kolben 36 den oberen Positionswert OP2 überschritten hat, ist die Ruhephäse des Kolbens 29 (ts13 bis ts14) länger als in der Figur 3. Wie in der Figur 3 überlappen sich die Förderhübe der Kolben 29 und 36 beim Übergang der Förderung von dem Kolben 29 auf den Kolben 36 (Zeitraum tf12 bis tf13 entsprechend tf20 bis tf21) und beim Übergang der Förderung von dem Kolben 36 auf den Kolben 29 (Zeitraum tf22 und tf23 entsprechend tf10 bis tf11).In FIG. 4 it is assumed that the control signal ust is approximately 1/3 of the maximum value of ufmax. This means that the control signal is in this case only half as large as the control signal in the figure 3. Thus, the pressure medium supplied to the cylinders in the unit time is reduced to half and thus the speed at which the pistons 29 and 36 of the Extend cylinders 30 or 37 during their delivery stroke. This means that it is about It takes twice as long as in FIG. 3 until the piston has reached the upper position value OP1 or OP2 during a delivery stroke. As in FIG. 3, it is assumed that a point in time is designated by t0 in which the piston 36 has already completed its suction stroke and the piston 29 carries out a delivery stroke at the speed determined by means of the ust. The time at which the piston 29 exceeds the upper position value OP1 is again denoted by tf12 (relative to the piston 29) and tf20 (relative to the piston 36). Since the slope of the ramp-shaped changes of the signals u1 and u2 is selected to be the same as in FIG. 3, the transitional phase in which both pistons 29 and 36 perform a delivery stroke ends earlier than in FIG. Also in FIG. 4, the time at which the signal u1 has become zero is designated tf13 for the piston 29 and tf21 for the piston 36. The suction stroke of the piston 29 runs as in the figure 3. It starts at time ts10. During the first period of the suction stroke, the magnitude of signal u1 increases from zero to usmax. During the second time period of the suction stroke, ie from ts11 to the time ts12, when the piston 29 falls below the lower position value UP1, the control device 43 keeps the signal u1 constant. During the third time period of the suction stroke ts12 to ts13, the control unit 43 decreases the amount of the signal u1 to zero or to a small value corresponding to a very low speed suction stroke to prevent movement of the piston 29 in the conveying direction. Since it takes longer than in FIG. 3 until the piston 36 carrying out the delivery stroke has exceeded the upper position value OP2, the rest position of the piston 29 (ts13 to ts14) are longer than in FIG. 3. As in FIG. 3, the delivery strokes of the pistons 29 and 36 overlap at the transition of the delivery from the piston 29 to the piston 36 (period tf12 to tf13 corresponding to tf20 to tf21) and at the transfer transition from the piston 36 to the piston 29 (time period tf22 and tf23 corresponding to tf10 to tf11).

Anstelle einzelner Positionsgeber für die Positionswerte eines Kolbens, die ein Schaltsignal abgeben, wenn der untere Positionswert unterschritten oder der obere Positionswert überschritten wird, kann für jeden Zylinder ein Weggeber vorgesehen werden, der der Steuereinrichtung ein elektrisches Signal zuführt, das ein Maß für die jeweilige Position des Kolbens ist. In diesem Fall werden von der Steuereinrichtung aus dem Wegsignal durch Vergleich mit für jeden Kolben gespeicherten Werten für den unteren Positionswert und für den oberen Positionswert die Zeitpunkte ermittelt, zu denen der Kolben den unteren Positionswert unterschreitet oder den oberen Positionswert überschreitet.Instead of individual position encoders for the position values of a piston, which emit a switching signal when the lower position value is exceeded or the upper position value is exceeded, a displacement sensor can be provided for each cylinder, which supplies an electrical signal to the control device, which is a measure of the respective position of the piston is. In this case, the controller determines from the path signal by comparison with values stored for each piston for the lower position value and for the upper position value, the times at which the piston falls below the lower position value or exceeds the upper position value.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist nicht auf die Steuerung von Pumpenanordnungen zur Förderung von Flüssigkeiten beschränkt, sondern auch zur Steuerung von Pumpenanordnungen für die Förderung fließfähiger Medien, wie z. B. Schlämmen, einsetzbar.The inventive method is not limited to the control of pump assemblies for conveying liquids, but also for controlling pump assemblies for the promotion of flowable media, such as. As muds, used.

Claims (9)

  1. A method for controlling a pump arrangement formed from two hydraulically controlled plunger piston pumps (11, 12) for conveying liquids, in particular water,
    - whereby each plunger piston (13, 23) is connected to the piston (29, 36) of a double acting hydraulic cylinder,
    - whereby the cylinders are acted upon by pressure fluid via control elements in such a way that each plunger piston delivers liquid to a consumer in a delivery stroke and sucks liquid out of a reservoir in a following suction stroke, and
    - whereby the control elements (33, 38) are controlled by electric signals of a control device (43) as a function of the position of the pistons of the cylinders in such a manner that the plunger piston pumps operate in opposite directions,
    characterized by the fact that,
    - the delivery stroke of a plunger piston (13; 23) already begins during the final phase (tf22 to tf23; tf12 to tf13) of the delivery stroke of the other plunger piston in each case,
    - that the electric signal (u2f; u1f) which is fed to the control element (38; 33) for the cylinder (37; 30) which is completing the delivery stroke is steadily reduced during the final phase (tf22 to tf23; tf12 to tf13) of the delivery stroke from a value (ust) corresponding to the quantity to be delivered by the pump arrangement (10) to zero, and
    - that the electric signal (u1f; u2f) which is fed to the control element (33; 38) for the cylinder (30; 37) that is commencing the delivery stroke is increased in this time from zero to the value (ust) corresponding to the quantity to be delivered.
  2. A method according to claim 1, characterized by the fact that after the end of the final phase of a delivery stroke there is fed to the control element (33; 38) for this cylinder (30; 37) an electric signal (u1 s; u2s) for controlling the suction stroke , the time profile of which is controlled in such a manner that the cylinder (30; 37) has completed the suction stroke before the beginning of the final phase of the delivery stroke of the other cylinder 37; 30) in each case.
  3. A method according to claim 2, characterized by the fact that that the electric signal (u1s; u2s) for controlling the suction stroke
    - is steadily increased during a first time period (ts10 to ts11; ts20 to ts21) from zero to a pre-definable value (usmax),
    - is maintained at this value (usmax) during a second time period (ts11 to ts12; ts21 to ts22), and
    - is steadily decreased during a third time period (ts12 to ts13; ts22 to ts23) from this value (usmax) to zero.
  4. A method according to claim 3, characterized by the fact that the electric signal (u1s; u2s) for controlling the suction phase is slightly different from zero in a rest phase (ts13 to ts14; ts23 to ts24) between the end of the third time period and the beginning of the delivery stroke.
  5. A method according to claim 3 or claim 4, characterized by the fact that the pre-definable value (usmax) for the suction stroke is at least equal to the value (ufmax) corresponding to the maximum quantity to be delivered by the pump arrangement (10).
  6. A method according to any of claims 3 to 5, characterized by the fact that the third time period (ts12 to ts13; ts22 to ts23) of a suction stroke begins when the piston (29; 36) of the cylinder (30; 37) executing the suction stroke travels below an adjustable lower position value (UP1; UP2).
  7. A method according to any of the preceding claims, characterized by the fact that the final phase (tf12 to tf13; tf22 to tf23) of a delivery stroke begins when the piston (29; 36) of the cylinder (30; 37) executing the delivery stroke travels above an adjustable upper position value (OP1; OP2).
  8. A method according to any of the preceding claims, characterized by the fact that the sum of the electric signals (u1f; u2f) fed to the control elements (33 and 38) during the transition of delivery from the one plunger piston (13; 23) to the other plunger piston (23; 13) in each case is equal to the control signal (ust) fed to the control device (43).
  9. A method according to any of the preceding claims, characterized by the fact that a change in the electric signals (u1f, u1s, u2f, u2s) fed to the control elements (33 and 38) occurs linearly over time.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9458843B2 (en) 2008-12-29 2016-10-04 Alfa Laval Corporate Ab Pump arrangement with two pump units, system, use and method

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7225946B2 (en) * 2003-12-11 2007-06-05 Dtic Dispensing Technologiesa A Division Of Stainless Steel Coatings, Inc. Constant pressure fluid-dispensing pumping system and method
WO2009117765A1 (en) 2008-03-26 2009-10-01 Techni Waterjet Pty Ltd Ultra high pressure pump with an alternating rotation to linear displacement drive mechanism
ITPR20120089A1 (en) * 2012-12-21 2014-06-22 Gea mechanical equipment italia spa HIGH PRESSURE HOMOGENIZER

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1983001983A1 (en) * 1981-11-25 1983-06-09 Box, Frederick, James Pump systems
US4666374A (en) * 1983-01-11 1987-05-19 Cooper Industries, Inc. Methods and apparatus for producing uniform discharge and suction flow rates
DE3535175A1 (en) 1985-10-02 1987-04-09 Klaus Obermann Method of controlling hydrostatically driven duplex plunger pumps and hydrostatically driven duplex plunger pump
FR2689571B1 (en) * 1992-04-07 1994-06-24 Domine Sa DEVICE FOR PUMPING A LIQUID WITH MULTIPLE PISTONS.
JP2932892B2 (en) * 1993-05-27 1999-08-09 ダイキン工業株式会社 Ultra high pressure generator
FR2722840B1 (en) * 1994-07-22 1996-09-27 Domine Sa PUMPING DEVICE FOR INJECTION PRESS

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9458843B2 (en) 2008-12-29 2016-10-04 Alfa Laval Corporate Ab Pump arrangement with two pump units, system, use and method

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