Hydromatik

Hydromatik es una marca comercial de bombas y motores de pistones axiales, desarrollados y fabricados originalmente por la empresa Brüninghaus Hydromatik GmbH, con sede en Elchingen. Estos componentes se caracterizan por su elevada densidad de potencia, su ajuste variable y sus presiones de servicio de hasta 450 bar, y se utilizan en sistemas de accionamiento hidrostáticos de alta exigencia para la hidráulica móvil e industrial. En la actualidad, Hydromatik forma parte del grupo Bosch Rexroth como línea de productos.

Orígenes e historia de la empresa Hydromatik

Los orígenes de Hydromatik se remontan a mediados del siglo XX. La empresa se consolidó como especialista en unidades de pistones axiales y se labró una reputación gracias a sus bombas y motores robustos y resistentes a altas presiones, que se convirtieron en indispensables en la hidráulica de carga pesada. Desde el principio, la gama de productos se orientó hacia aplicaciones que requerían un control continuo de la velocidad y el par a altas presiones.

Adquisición por parte de Rexroth e integración en Bosch Rexroth

En 1972, Rexroth adquirió Hydromatik GmbH, ampliando así su cartera de productos con las probadas bombas y motores de pistones axiales. Poco después, en 1976, Rexroth pasó a formar parte íntegramente del grupo Mannesmann, con lo que Hydromatik continuó su andadura como parte de Mannesmann Rexroth. La incorporación definitiva al grupo actual tuvo lugar en 2001, cuando Mannesmann Rexroth se fusionó con la división de tecnología de automatización de Robert Bosch para formar Bosch Rexroth AG. Desde entonces, las líneas de productos de Hydromatik se siguen desarrollando, fabricando y comercializando bajo la marca paraguas Bosch Rexroth. El nombre «Hydromatik» se mantiene como denominación de las probadas series de pistones axiales.

Líneas de productos y series de Hydromatik

La gama de productos de Hydromatik incluye bombas de pistones axiales y motores de pistones axiales con diseño de disco oscilante o de eje oblicuo. Las series están codificadas alfabéticamente y numéricamente, y los prefijos indican el tipo de construcción y la capacidad de regulación. Las series más importantes se dividen en circuitos abiertos y cerrados, así como en volúmenes de desplazamiento fijos y regulables.

Bombas de caudal variable para circuitos abiertos

Las bombas de caudal variable con diseño de disco oscilante constituyen la columna vertebral de la gama Hydromatik. Ajustan su caudal de forma continua a las necesidades modificando el ángulo de oscilación del disco. Con un ángulo de giro de cero grados, la bomba no bombea ningún volumen; con el ángulo máximo, alcanza su caudal nominal. Este diseño permite un suministro de energía adaptado a las necesidades sin pérdidas por estrangulamiento.

La serie A10V, con volúmenes de desplazamiento de entre 18 y 140 cm³ por revolución, cubre el rango de potencias medias. Las presiones nominales de 280 bar y las presiones máximas de hasta 450 bar la convierten en la solución estándar para maquinaria de trabajo móvil, como excavadoras y cargadoras sobre ruedas. La serie A4VSO, con volúmenes de desplazamiento de 71 a 750 cm³ por revolución, está dirigida a aplicaciones industriales con presiones nominales de 350 bar. Para aplicaciones especialmente exigentes en el ámbito de las cargas pesadas, la serie A11V ofrece volúmenes de desplazamiento de hasta 600 cm³ por revolución a presiones de hasta 450 bar.

Bombas y motores de desplazamiento fijo

Las unidades de desplazamiento fijo de la serie A2F proporcionan un caudal constante o un volumen de aspiración constante. Se utilizan en aquellos casos en los que el requisito de potencia de bombeo o de accionamiento se mantiene constante o en los que la regulación se realiza mediante válvulas externas. La serie abarca tamaños de 5 a 1000 cm³ por revolución y alcanza presiones nominales de 350 a 400 bar. Su diseño compacto y su elevada densidad de potencia las hacen especialmente atractivas para instalaciones con espacio de montaje limitado.

Motores de caudal variable

Los motores de desplazamiento variable de Hydromatik permiten ajustar el volumen de desplazamiento durante el funcionamiento. De este modo, es posible variar la velocidad de giro y el par con un caudal constante. La serie A6V, por ejemplo, cubre volúmenes de desplazamiento de entre 28 y 500 cm³ por revolución y se utiliza preferentemente en sistemas de propulsión de máquinas móviles, donde se requiere un amplio rango de velocidades y, al mismo tiempo, un par de arranque suficiente.

Características técnicas y principios de diseño

Los componentes Hydromatik se basan en el principio del pistón axial. Los pistones están dispuestos en paralelo al eje de accionamiento y se sumergen en un bloque de cilindros que está inclinado con respecto al eje de accionamiento o que es accionado por un disco oscilante. Dependiendo del diseño, la carrera del pistón se produce por la inclinación del bloque de cilindros (diseño de eje inclinado) o por el ángulo del disco oscilante (diseño de disco oscilante).

Diseño de disco oscilante frente a diseño de eje inclinado

Ambos principios de diseño presentan ventajas específicas. El diseño de disco oscilante permite una forma más compacta y resulta especialmente adecuado para bombas de caudal variable, ya que el ángulo de oscilación puede variarse de forma continua entre cero y el valor máximo. Por su parte, el diseño de eje inclinado ofrece una mayor eficiencia con grandes volúmenes de desplazamiento y se utiliza preferentemente en unidades de desplazamiento fijo y motores de alto rendimiento. Hydromatik aplica ambos principios, en función de la serie y del perfil de requisitos.

Presiones de funcionamiento y rendimientos

Las series de Hydromatik funcionan con presiones nominales de entre 280 y 450 bar, pudiendo alcanzarse presiones máximas de hasta 500 bar durante breves periodos. En las unidades modernas, los rendimientos volumétricos superan el 90 %, mientras que los rendimientos mecánico-hidráulicos totales alcanzan valores superiores al 92 %. Estos valores de eficiencia son el resultado de geometrías optimizadas de los pistones y los discos de control, que minimizan las pérdidas por fugas y mejoran el flujo dentro de las unidades.

Ámbitos de aplicación de los componentes hidromáticos

La gama de aplicaciones abarca desde la hidráulica móvil y la hidráulica industrial hasta los requisitos específicos del sector marítimo y offshore. El siguiente resumen muestra los campos de aplicación típicos:

En la hidráulica móvil predominan las bombas y los motores de caudal variable, ya que los ciclos de trabajo plantean requisitos de potencia muy variables. Una excavadora, por ejemplo, necesita una presión y un caudal elevados al levantar una carga, mientras que en la carrera en vacío solo se requiere una fracción de la potencia. El ajuste continuo de las bombas Hydromatik adapta el caudal exactamente a las necesidades del momento, reduciendo así el consumo de energía y la generación de calor en el sistema.

En la hidráulica industrial se utilizan las grandes bombas de caudal variable de la serie A4VSO cuando se requiere una presión, un caudal o una potencia constantes. Las máquinas de moldeo por inyección aprovechan la precisión de regulación para controlar con exactitud la presión de inyección, la presión de mantenimiento y el tiempo de extracción. Las prensas hidráulicas se benefician de la capacidad de alternar entre un avance rápido y una alta presión de prensado sin necesidad de cambiar de bomba.

Mantenimiento y reparación de unidades Hydromatik

La durabilidad de las bombas y los motores hidromáticos depende en gran medida del cumplimiento de las especificaciones de mantenimiento y de la calidad del aceite. No es raro alcanzar tiempos de funcionamiento típicos de más de 5. 000 horas si el mantenimiento se realiza correctamente. Los signos de desgaste más frecuentes afectan al acoplamiento entre el pistón y la superficie de deslizamiento, al disco de control y a las juntas.

Calidad del aceite y filtrado

Las unidades de pistones axiales son sensibles a la presencia de impurezas en el aceite hidráulico. Las partículas de tamaño superior a 10 micrómetros pueden provocar ya rayaduras en los delicados discos de control. Por lo tanto, es imprescindible cumplir con la clase de pureza del aceite según la norma DIN ISO 4406. Para la mayoría de las series Hydromatik, Bosch Rexroth exige una clase de pureza de al menos 20/18/15; en aplicaciones de alta presión, incluso 18/16/13. La filtración debe cumplir estos requisitos y los elementos filtrantes deben sustituirse según los intervalos recomendados.

La viscosidad del aceite hidráulico también influye considerablemente en la vida útil. La viscosidad recomendada se sitúa, en el rango de funcionamiento, entre 12 y 60 mm²/s. Una viscosidad demasiado baja aumenta las fugas y reduce el rendimiento volumétrico, mientras que una viscosidad demasiado alta empeora la capacidad de aspiración y puede provocar daños por cavitación. El tipo de aceite HLP según la norma DIN 51524 es el requisito mínimo para la mayoría de las aplicaciones.

Síntomas típicos de desgaste y diagnóstico

El desgaste de las unidades se manifiesta inicialmente mediante un aumento de las pérdidas por fugas. El volumen de fuga de la carcasa aumenta y el rendimiento volumétrico disminuye. A nivel acústico, los daños incipientes suelen manifestarse mediante un aumento de las pulsaciones o ruidos inusuales, que indican desgaste de los pistones o de los cojinetes. Una supervisión periódica del volumen de fuga de la carcasa y de la temperatura del aceite permite llevar a cabo un mantenimiento basado en el estado, lo que minimiza los tiempos de inactividad y aprovecha al máximo la vida útil de las unidades.

Hydromatik en el contexto actual del mercado

Bajo la dirección de Bosch Rexroth, las series Hydromatik se someten a un desarrollo continuo. Las generaciones actuales cuentan con sistemas de regulación electrohidráulicos que pueden integrarse en arquitecturas de control digitales. Los sensores miden la presión, la temperatura y la velocidad de giro directamente en la unidad y transmiten los datos a los sistemas de control superiores. Esta integración permite aplicar conceptos de mantenimiento predictivo y una gestión optimizada del funcionamiento, lo que reduce aún más el consumo de energía.

Al mismo tiempo, el mercado de recambios para las unidades Hydromatik más antiguas sigue siendo muy activo. Muchos operadores de maquinaria apuestan por el mantenimiento de las instalaciones existentes en lugar de por nuevas adquisiciones. Los proveedores de servicios hidráulicos especializados, como HK Hydraulik, ofrecen revisiones, suministro de piezas de recambio y reparaciones para estas series de probada eficacia, lo que subraya la relevancia que sigue teniendo la tecnología hidromática en el día a día de la industria.

El marco normativo para las unidades de pistones axiales viene determinado por la norma DIN ISO 4413 (Requisitos de seguridad para instalaciones hidráulicas) y las hojas de normas de la VDMA. Los componentes Hydromatik cumplen estas normas y, además, están homologados según las directrices internas de Bosch Rexroth, que definen ensayos y requisitos de calidad adicionales.

«Hydromatik» es una marca comercial para bombas y motores de pistones axiales, desarrollados y fabricados originalmente por Brüninghaus Hydromatik GmbH, con sede en Elchingen. Estos componentes se caracterizan por su elevada densidad de potencia, su regulación variable y sus presiones de servicio de hasta 450 bar, y se utilizan en exigentes sistemas de accionamiento hidrostáticos para la hidráulica móvil e industrial. En la actualidad, Hydromatik está integrada como línea de productos en el grupo Bosch Rexroth.

Orígenes e historia de la empresa Hydromatik

Los orígenes de Hydromatik se remontan a mediados del siglo XX. La empresa se consolidó como especialista en unidades de pistones axiales y se labró una reputación gracias a sus bombas y motores robustos y resistentes a altas presiones, que se convirtieron en indispensables en la hidráulica de carga pesada. Desde el principio, la gama de productos se orientó hacia aplicaciones que requerían un control continuo de la velocidad y el par a altas presiones.

Adquisición por parte de Rexroth e integración en Bosch Rexroth

En 1972, Rexroth adquirió Hydromatik GmbH, ampliando así su cartera de productos con las probadas bombas y motores de pistones axiales. Poco después, en 1976, Rexroth pasó a formar parte íntegramente del grupo Mannesmann, con lo que Hydromatik continuó su andadura como parte de Mannesmann Rexroth. La incorporación definitiva al grupo actual tuvo lugar en 2001, cuando Mannesmann Rexroth se fusionó con la división de tecnología de automatización de Robert Bosch para formar Bosch Rexroth AG. Desde entonces, las líneas de productos de Hydromatik se siguen desarrollando, fabricando y comercializando bajo la marca paraguas Bosch Rexroth. El nombre «Hydromatik» se mantiene como denominación de las probadas series de pistones axiales.

Líneas de productos y series de Hydromatik

La gama de productos de Hydromatik incluye bombas de pistones axiales y motores de pistones axiales con diseño de disco oscilante o de eje inclinado. Las series están codificadas alfabéticamente y numéricamente, y los prefijos indican el tipo de construcción y la capacidad de regulación. Las series más importantes se dividen en circuitos abiertos y cerrados, así como en volúmenes de desplazamiento fijos y regulables.

Bombas de caudal variable para circuitos abiertos

Las bombas de caudal variable con diseño de disco oscilante constituyen la columna vertebral de la gama Hydromatik. Ajustan su caudal de forma continua a las necesidades modificando el ángulo de oscilación del disco. Con un ángulo de giro de cero grados, la bomba no bombea ningún volumen; con el ángulo máximo, alcanza su caudal nominal. Este diseño permite un suministro de energía adaptado a las necesidades sin pérdidas por estrangulamiento.

La serie A10V, con volúmenes de desplazamiento de entre 18 y 140 cm³ por revolución, cubre el rango de potencias medias. Las presiones nominales de 280 bar y las presiones máximas de hasta 450 bar la convierten en la solución estándar para maquinaria de trabajo móvil, como excavadoras y cargadoras sobre ruedas. La serie A4VSO, con volúmenes de desplazamiento de 71 a 750 cm³ por revolución, está dirigida a aplicaciones industriales con presiones nominales de 350 bar. Para aplicaciones especialmente exigentes en el ámbito de las cargas pesadas, la serie A11V ofrece volúmenes de desplazamiento de hasta 600 cm³ por revolución a presiones de hasta 450 bar.

Bombas y motores de desplazamiento fijo

Las unidades de desplazamiento fijo de la serie A2F proporcionan un caudal constante o un volumen de aspiración constante. Se utilizan en aplicaciones en las que los requisitos de potencia de bombeo o de accionamiento se mantienen constantes o en las que la regulación se realiza mediante válvulas externas. La serie abarca tamaños de 5 a 1000 cm³ por revolución y alcanza presiones nominales de 350 a 400 bar. Su diseño compacto y su elevada densidad de potencia las hacen especialmente atractivas para instalaciones con espacio de montaje limitado.

Motores de caudal variable

Los motores de desplazamiento variable de Hydromatik permiten ajustar el volumen de desplazamiento durante el funcionamiento. De este modo, es posible variar la velocidad de giro y el par con un caudal constante. La serie A6V, por ejemplo, cubre volúmenes de desplazamiento de entre 28 y 500 cm³ por revolución y se utiliza preferentemente en sistemas de propulsión de máquinas móviles, donde se requiere un amplio rango de velocidades y, al mismo tiempo, un par de arranque suficiente.

Características técnicas y principios de diseño

Los componentes Hydromatik se basan en el principio del pistón axial. Los pistones están dispuestos en paralelo al eje de accionamiento y se sumergen en un bloque de cilindros que está inclinado con respecto al eje de accionamiento o que es accionado por un disco oscilante. Dependiendo del diseño, la carrera del pistón se produce por la inclinación del bloque de cilindros (diseño de eje inclinado) o por el ángulo del disco oscilante (diseño de disco oscilante).

Diseño de disco oscilante frente a diseño de eje inclinado

Ambos principios de diseño presentan ventajas específicas. El diseño de disco oscilante permite una forma más compacta y resulta especialmente adecuado para bombas de caudal variable, ya que el ángulo de oscilación puede variarse de forma continua entre cero y el valor máximo. Por su parte, el diseño de eje inclinado ofrece una mayor eficiencia con grandes volúmenes de desplazamiento y se utiliza preferentemente en unidades de desplazamiento fijo y motores de alto rendimiento. Hydromatik aplica ambos principios, en función de la serie y del perfil de requisitos.

Presiones de funcionamiento y rendimientos

Las series de Hydromatik funcionan con presiones nominales de entre 280 y 450 bar, pudiendo alcanzarse presiones máximas de hasta 500 bar durante breves periodos. En las unidades modernas, los rendimientos volumétricos superan el 90 %, mientras que los rendimientos mecánico-hidráulicos totales alcanzan valores superiores al 92 %. Estos valores de eficiencia son el resultado de geometrías optimizadas de los pistones y los discos de control, que minimizan las pérdidas por fugas y mejoran el flujo dentro de las unidades.

Ámbitos de aplicación de los componentes hidromáticos

La gama de aplicaciones abarca desde la hidráulica móvil y la hidráulica industrial hasta los requisitos específicos del sector marítimo y offshore. El siguiente resumen muestra los campos de aplicación típicos:

En la hidráulica móvil predominan las bombas y los motores de caudal variable, ya que los ciclos de trabajo plantean requisitos de potencia muy variables. Una excavadora, por ejemplo, necesita una presión y un caudal elevados al levantar una carga, mientras que en la carrera en vacío solo se requiere una fracción de la potencia. El ajuste continuo de las bombas Hydromatik adapta el caudal exactamente a las necesidades del momento, reduciendo así el consumo de energía y la generación de calor en el sistema.

En la hidráulica industrial se utilizan las grandes bombas de caudal variable de la serie A4VSO cuando se requiere una presión, un caudal o una potencia constantes. Las máquinas de moldeo por inyección aprovechan la precisión de regulación para controlar con exactitud la presión de inyección, la presión de mantenimiento y el tiempo de extracción. Las prensas hidráulicas se benefician de la capacidad de alternar entre un avance rápido y una alta presión de prensado sin necesidad de cambiar de bomba.

Mantenimiento y reparación de unidades Hydromatik

La durabilidad de las bombas y motores hidromáticos depende en gran medida del cumplimiento de las especificaciones de mantenimiento y de la calidad del aceite. No es raro alcanzar tiempos de funcionamiento típicos de más de 5. 000 horas si el mantenimiento se realiza correctamente. Los signos de desgaste más frecuentes afectan al acoplamiento entre el pistón y la superficie de deslizamiento, al disco de control y a las juntas.

Calidad del aceite y filtrado

Las unidades de pistones axiales son sensibles a la presencia de impurezas en el aceite hidráulico. Las partículas de tamaño superior a 10 micrómetros pueden provocar ya rayaduras en los delicados discos de control. Por lo tanto, es imprescindible cumplir con la clase de pureza del aceite según la norma DIN ISO 4406. Para la mayoría de las series Hydromatik, Bosch Rexroth exige una clase de pureza de al menos 20/18/15; en aplicaciones de alta presión, incluso 18/16/13. La filtración debe cumplir estos requisitos y los elementos filtrantes deben sustituirse según los intervalos recomendados.

La viscosidad del aceite hidráulico también influye considerablemente en la vida útil. La viscosidad recomendada se sitúa, en el rango de funcionamiento, entre 12 y 60 mm²/s. Una viscosidad demasiado baja aumenta las fugas y reduce el rendimiento volumétrico, mientras que una viscosidad demasiado alta empeora la capacidad de aspiración y puede provocar daños por cavitación. El tipo de aceite HLP según la norma DIN 51524 es el requisito mínimo para la mayoría de las aplicaciones.

Hydromatik en el contexto actual del mercado

Bajo la dirección de Bosch Rexroth, las series Hydromatik se someten a un desarrollo continuo. Las generaciones actuales cuentan con sistemas de regulación electrohidráulicos que pueden integrarse en arquitecturas de control digitales. Los sensores miden la presión, la temperatura y la velocidad de giro directamente en la unidad y transmiten los datos a los sistemas de control superiores. Esta integración permite aplicar conceptos de mantenimiento predictivo y una gestión operativa optimizada, lo que reduce aún más el consumo de energía.

Al mismo tiempo, el mercado de recambios para las unidades Hydromatik más antiguas sigue siendo muy activo. Muchos operadores de maquinaria apuestan por el mantenimiento de las instalaciones existentes en lugar de por nuevas adquisiciones. Los proveedores de servicios hidráulicos especializados, como HK Hydraulik, ofrecen revisiones, suministro de piezas de recambio y reparaciones para estas series de probada eficacia, lo que subraya la relevancia que sigue teniendo la tecnología hidromática en el día a día de la industria.

El marco normativo para las unidades de pistones axiales viene determinado por la norma DIN ISO 4413 (Requisitos de seguridad para instalaciones hidráulicas) y las hojas técnicas de la VDMA. Los componentes hidromáticos cumplen estas normas y, además, están homologados según las directrices internas de Bosch Rexroth, que definen ensayos y requisitos de calidad adicionales.