Hochwertige und zuverlässige sequenzgesteuerte Pumpen

Haben Sie schon einmal von Sequenzpumpen gehört? In diesem Artikel sind die Grundlagen zur sequentiellen Steuerung von hydraulischen DYNASET-Hochdruckwasserpumpen beschrieben. Am Ende des Artikels finden Sie eine Broschüre dazu zum Download.

Sequenzpumpen auf einen Blick

Als Sequenzpumpe bezeichnen wir eine Pumpeneinheit die aus mehreren Einzelpumpen besteht. Alle Pumpen arbeiten zusammen für ein gemeinsames Ziel. In der Abbildung unten ist eine Sequenzpumpe dargestellt, in welcher vier hydraulische Hochdruckwasserpumpen DYNASET HPW 460 miteinander verbunden sind. Die Kombination aus vier Pumpen arbeitet zusammen als eine Einheit, mit einem Satz Hydraulikanschlüsse. In der Regel werden die Wasserausgänge der Pumpen bei der Installation häufig zu einer Gesamtleitung zusammengefasst.

DYNASETM460-SUB-SEQ-Sequenzpumpe
Die DYNASET M460-SUB-SEQ ist eine Sequenzpumpe, die aus vier DYNASET HPW 460-Pumpen besteht, welche über spezielle Ventile angeschlossen und gesteuert werden

Aber wofür steht das Wort “Sequenz”? Sequenz bezeichnet die Art und Weise, wie die Pumpen zusammenarbeiten und angesteuert werden. Das unten stehende Diagramm stellt die Funktionsweise der Sequenzsteuerung grafisch dar. Wenn das System gestartet wird, werden zunächst alle vier Pumpen mit gleicher Menge an hydraulischem Volumenstrom versorgt. Der Ausgangsdruck ist noch gering. Wenn der Ausgangsdruck bis zu einem bestimmten Level angestiegen ist und das System die maximale Leistung erreicht hat, wird eine der vier Pumpe abgeschaltet und nur die drei verbleibenen Pumpen mit Hydraulikfluss versorgt. Dadurch dass nun weniger Pumpen mit Hydrauliköl beliefert werden muessen, kann der Ausgangsdruck weiter ansteigen während das System weiterhin bei maximaler Leistung läuft. Der Vorgang wird bei weiteren Pumpen in gleicher Weise so lange wiederholt, bis am Ende nur noch eine der Pumpen im Einsatz ist. Diese letzte Pumpe läuft dann bei maximalem Druck.

Diagramm zur Funktionserläuterung der DYNASET HPWM460 Sequenzpumpe
Dieses Diagramm zeigt ein Beispiel für eine Sequenzensteuerung der DYNASET HPWM460. Zu Beginn beträgt der Gesamtwasserdurchfluss noch 200 Liter / min, da alle vier Pumpen zusammen im Einsatz sind. In der letzten Sequenz läuft nur noch eine Pumpe bei einem Wasserdurchfluss von 50 Litern / min, jedoch bei hohem Druck und maximaler Leitung. Mit dieser Pumpenanordnung ist es möglich, die begrenzte Leistung des Hydrauliksystems bestmöglich auszunutzen. Dies ist nur ein Beispiel für eine Sequenzsteuerung und diese kann, je nach Bedarf, unterschiedlich programmiert werden.

Geschwindigkeit VS Leistung

Es wird also bei jeder Sequenz immer eine Pumpe abgeschaltet um bei begrenzter Leistung des Hydrauliksystems den Wasserdruck der weiterlaufenden Pumpen zu erhöhen. Aber warum vier Pumpen anstelle von nur einer verwenden, wenn schließlich nur die letzte Pumpe den maximalen Enddruck aufbaut? Die Antwort lautet Geschwindigkeit.

Zu Beginn, wenn alle Pumpen zusammen laufen, ist der effektive Gesamt-Wasserdurchfluss höher als derjenige von nur einer Pumpe. Das bedeutet praktisch, dass die ersten Sequenzen schneller sind als die letzten.

Aber warum fördern wir das Wasser nicht einfach mit allen vier Pumpen durchgängig? Schnell und einfach, oder? Grund dafuer ist der steigende Bedarf nach höherem Druck und die begrenzte Leistung des Systems.

Stellen Sie sich zum Beispiel vor, Sie haben ein Metallrohr und möchten das Rohr abdichten, indem Sie es in der Mitte zusammendrücken. Dabei möchten Sie das Rohr komplett abklemmen, sodass nichts mehr hindurchgeht. Für eine solche Aufgabe wird das Rohr mit einer Art Presswerkzeug fest zusammengedrückt. Am Anfang kann die Presse das Rohr verhältnismäßig einfach und schnell zusammendrücken, zum Ende benötigt die Presse jedoch deutlich mehr Kraft bzw. Druck für diesen Vorgang.

In diesem Falle stellen vier Pumpen einen hohen Durchfluss bei geringem Druck für die schnellen Bewegungen des Presswerkzeugs zur Verfügung. Wenn der Druckbedarf ansteigt, wird die Gesamtleistung des Hydrauliksystems für eine geringere Anzahl an Pumpen verwendet, wodurch zwar der Durchfluss geringer, die Kraft jedoch stärker wird.

Wenn das Hydrauliksystem also nicht genug Leistung für alle vier Pumpen liefern kann um den maximalen Druck zu erreichen, ist es durch den Einsatz von Sequenzen möglich, die Leistung sogut es geht auszunutzen.

Ferngesteuerte Unterwasserfahrzeuge (ROV)
Ferngesteuerte Unterwasserfahrzeuge (ROV) sind ein häufiger Einsatzort für Sequenzpumpen. Mit ihnen wird die begrenzte hydraulische Leistung des ROVs effizient ausgenutzt.

Wo werden die Pumpen eingesetzt?

Sequenzpumpen eignen sich daher ausgezeichnet für Einsatzfälle, in denen die Hydraulikleistung begrenzt ist, die Aufgabe aber gleichzeitig viel Leistung benötigt. Häufige Anwendungen sind z.B. Ventile, dessen Schließen einen hohen Druck erfordern, wie es z.B. bei Blowout-Preventern (BOP) der Fall ist. Außerdem können verschiedene Arten von Werkzeugen wie leistungsstarke Zerkleinerer, Kombiwerkzeuge und Spreizer mit Sequenzpumpen betrieben werden. Diese Werkzeuge werden beispielsweise zusammen mit ferngesteuerten Unterwasserfahrzeuge (ROV) eingesetzt.

Füllen Sie das Formular aus und laden Sie sich die Broschüre der DYNASET HPWM460-SUB-SEQ herunter!