Hydromatik

Hydromatik è un marchio che identifica pompe e motori a pistoni assiali, originariamente sviluppati e prodotti dalla Brüninghaus Hydromatik GmbH con sede a Elchingen. Questi componenti si contraddistinguono per l’elevata densità di potenza, la regolazione variabile e pressioni di esercizio fino a 450 bar e trovano impiego in sistemi di azionamento idrostatici ad alte prestazioni per l’idraulica mobile e industriale. Oggi Hydromatik è integrata come linea di prodotti nel gruppo Bosch Rexroth.

Origini e storia aziendale di Hydromatik

Le radici di Hydromatik risalgono alla metà del XX secolo. L’azienda si è affermata come specialista in unità a pistoni assiali e si è fatta un nome grazie a pompe e motori robusti e resistenti alle alte pressioni, diventati indispensabili nell’idraulica per carichi pesanti. Fin dall’inizio, la gamma di prodotti era orientata ad applicazioni che richiedono una regolazione continua della velocità e della coppia a pressioni elevate.

Acquisizione da parte di Rexroth e integrazione in Bosch Rexroth

Nel 1972 Rexroth acquisì la Hydromatik GmbH, ampliando così il proprio portafoglio con le collaudate pompe e motori a pistoni assiali. Poco dopo, nel 1976, Rexroth passò interamente sotto il controllo del gruppo Mannesmann, per cui Hydromatik continuò la propria attività come parte di Mannesmann Rexroth. L’integrazione definitiva nell’attuale gruppo avvenne nel 2001, quando Mannesmann Rexroth si fuse con la divisione di automazione di Robert Bosch per dare vita a Bosch Rexroth AG. Da allora, le linee di prodotti Hydromatik vengono ulteriormente sviluppate, prodotte e commercializzate sotto il marchio ombrello Bosch Rexroth. Il nome Hydromatik viene mantenuto come denominazione per le collaudate serie a pistoni assiali.

Linee di prodotti e serie Hydromatik

La gamma di prodotti Hydromatik comprende pompe a pistoni assiali e motori a pistoni assiali con struttura a disco oscillante o ad asse obliquo. Le serie sono codificate in ordine alfabetico-numerico, dove i prefissi forniscono informazioni sul tipo di costruzione e sulla regolabilità. Le serie più importanti si suddividono in circuiti aperti e chiusi, nonché in volumi di spostamento fissi e regolabili.

Pompe a cilindrata variabile per circuiti aperti

Le pompe a cilindrata variabile con design a disco oscillante costituiscono la spina dorsale della gamma Hydromatik. Adattano la loro portata in modo continuo alle esigenze, modificando l’angolo di rotazione del disco. Con un angolo di rotazione pari a zero gradi, la pompa non eroga alcun volume; all’angolo massimo raggiunge la portata nominale. Questo tipo di costruzione consente un apporto di energia adeguato al fabbisogno senza perdite per strozzamento.

La serie A10V, con volumi di spostamento compresi tra 18 e 140 cm³ per giro, copre la gamma delle potenze medie. Pressioni nominali di 280 bar e pressioni di picco fino a 450 bar la rendono la soluzione standard per macchine operatrici mobili come escavatori e pale gommate. La serie A4VSO, con volumi di cilindrata da 71 a 750 cm³ per giro, è destinata ad applicazioni industriali con pressioni nominali di 350 bar. Per impieghi particolarmente impegnativi nel settore dei carichi pesanti, la serie A11V offre volumi di spostamento fino a 600 cm³ per giro a pressioni fino a 450 bar.

Pompe e motori a cilindrata fissa

Le unità a cilindrata fissa della serie A2F garantiscono una portata volumetrica costante o una cilindrata costante. Vengono impiegate laddove la potenza di pompaggio o di azionamento deve rimanere costante oppure la regolazione avviene tramite valvole esterne. La serie comprende dimensioni da 5 a 1000 cm³ per giro e raggiunge pressioni nominali da 350 a 400 bar. La loro struttura compatta e l’elevata densità di potenza le rendono particolarmente adatte a situazioni di installazione con spazio limitato.

Motori a cilindrata variabile

I motori a cilindrata variabile di Hydromatik consentono di regolare la cilindrata durante il funzionamento. In questo modo è possibile variare la velocità e la coppia mantenendo costante la portata volumetrica. La serie A6V, ad esempio, copre volumi di spostamento compresi tra 28 e 500 cm³ per giro ed è utilizzata preferibilmente negli azionamenti di traslazione delle macchine mobili, dove è richiesta un’ampia gamma di velocità con una coppia di avviamento sufficiente.

Caratteristiche tecniche e principi costruttivi

I componenti Hydromatik si basano sul principio dei pistoni assiali. I pistoni sono disposti parallelamente all’albero motore e si immergono in un blocco cilindri inclinato rispetto all’albero motore o azionato da un disco oscillante. A seconda del tipo di costruzione, la corsa del pistone è determinata dall’inclinazione del blocco cilindri (configurazione ad asse inclinato) o dall’angolo del disco oscillante (configurazione a disco oscillante).

Costruzione a disco oscillante contro costruzione ad asse inclinato

Entrambi i principi costruttivi presentano punti di forza specifici. La configurazione a disco oscillante consente una forma costruttiva più compatta ed è particolarmente adatta alle pompe a portata variabile, poiché l’angolo di oscillazione può essere regolato in modo continuo tra zero e il valore massimo. La struttura ad asse obliquo offre invece un rendimento maggiore in presenza di grandi volumi di spostamento e viene utilizzata preferibilmente nelle unità a spostamento fisso e nei motori ad alte prestazioni. Hydromatik utilizza entrambi i principi, a seconda della serie e del profilo dei requisiti.

Pressioni di esercizio ed efficienze

Le serie Hydromatik funzionano con pressioni nominali comprese tra 280 e 450 bar, mentre le pressioni di picco possono raggiungere temporaneamente i 500 bar. Nelle unità moderne, i rendimenti volumetrici superano il 90%, mentre i rendimenti meccanico-idraulici complessivi raggiungono valori superiori al 92%. Questi valori di efficienza derivano dalle geometrie ottimizzate dei pistoni e dei dischi di comando, che riducono al minimo le perdite per dispersione e migliorano la conduzione del flusso all’interno delle unità.

Campi di applicazione dei componenti idromatici

La gamma di applicazioni spazia dall’idraulica mobile all’idraulica industriale, fino alle esigenze specifiche del settore marittimo e offshore. La seguente panoramica illustra i campi di applicazione tipici:

Nel settore dell’idraulica mobile predominano le pompe e i motori a portata variabile, poiché i cicli di lavoro comportano requisiti di potenza molto variabili. Un escavatore, ad esempio, necessita di alta pressione e portata elevata durante il sollevamento di un carico, mentre nella corsa a vuoto è richiesta solo una frazione della potenza. La regolazione continua delle pompe Hydromatik adatta la portata esattamente al fabbisogno attuale, riducendo così il consumo energetico e la generazione di calore nel sistema.

Nell’idraulica industriale, le grandi pompe a portata variabile della serie A4VSO vengono impiegate quando sono richieste pressione costante, portata costante o potenza costante. Le presse a iniezione sfruttano la precisione di regolazione per controllare con esattezza la pressione di iniezione, la pressione di mantenimento e il tempo di estrazione. Le presse idrauliche traggono vantaggio dalla possibilità di passare da un avanzamento rapido a un’elevata pressione di pressatura senza dover sostituire la pompa.

Manutenzione e cura delle unità Hydromatik

La durata delle pompe e dei motori idromatici dipende in modo determinante dal rispetto delle specifiche di manutenzione e dalla qualità dell’olio. Con una manutenzione adeguata, non è raro raggiungere tempi di funzionamento tipici superiori alle 5000 ore. I segni di usura più comuni riguardano l’accoppiamento pistone-superficie di scorrimento, il disco di comando e le guarnizioni.

Qualità dell’olio e filtrazione

Le unità a pistoni assiali sono sensibili alle impurità presenti nell’olio idraulico. Particelle di dimensioni superiori a 10 micrometri possono già causare rigature sui delicati dischi di comando. È quindi assolutamente necessario rispettare la classe di purezza dell’olio secondo la norma DIN ISO 4406. Per la maggior parte delle serie Hydromatik, Bosch Rexroth richiede una classe di purezza di almeno 20/18/15, mentre per le applicazioni ad alta pressione è richiesta addirittura 18/16/13. Il filtraggio deve soddisfare questi requisiti e gli elementi filtranti devono essere sostituiti secondo gli intervalli raccomandati.

Anche la viscosità dell’olio idraulico influisce in modo significativo sulla durata. La viscosità raccomandata nell’intervallo di funzionamento è compresa tra 12 e 60 mm²/s. Una viscosità troppo bassa aumenta le perdite e riduce l’efficienza volumetrica, mentre una viscosità troppo alta peggiora la capacità di aspirazione e può causare danni da cavitazione. Il tipo di olio HLP secondo la norma DIN 51524 rappresenta il requisito minimo per la maggior parte delle applicazioni.

Segni tipici di usura e diagnosi

L’usura delle unità si manifesta inizialmente con un aumento delle perdite. Il volume di perdita dall’alloggiamento aumenta, mentre il rendimento volumetrico diminuisce. Dal punto di vista acustico, i primi segni di danneggiamento si manifestano spesso con un aumento delle pulsazioni o rumori insoliti, che indicano l’usura dei pistoni o dei cuscinetti. Un monitoraggio regolare del volume di perdita dal carter e della temperatura dell’olio consente una manutenzione basata sulle condizioni, che riduce al minimo i tempi di fermo e sfrutta appieno la durata di vita delle unità.

Hydromatik nel contesto di mercato odierno

Sotto la guida di Bosch Rexroth, le serie Hydromatik vengono continuamente perfezionate. Le generazioni attuali dispongono di sistemi di regolazione elettroidraulici che possono essere integrati in architetture di controllo digitali. I sensori rilevano pressione, temperatura e velocità direttamente sull’unità e trasmettono i dati ai sistemi di controllo di livello superiore. Questa integrazione consente di adottare concetti di manutenzione predittiva e una gestione operativa ottimizzata, che riduce ulteriormente il consumo energetico.

Allo stesso tempo, il mercato dei ricambi per le unità Hydromatik di vecchia generazione rimane vivace. Molti gestori di macchinari puntano sulla manutenzione degli impianti esistenti piuttosto che su nuovi acquisti. Fornitori di servizi idraulici specializzati come HK Hydraulik offrono revisioni, fornitura di ricambi e riparazioni per le collaudate serie di prodotti, il che sottolinea la continua rilevanza della tecnologia Hydromatik nella quotidianità industriale.

Il quadro normativo per le unità a pistoni assiali è definito dalla norma DIN ISO 4413 (Requisiti di sicurezza per gli impianti idraulici) e dalle schede tecniche VDMA. I componenti Hydromatik soddisfano tali standard e sono inoltre certificati secondo le direttive interne di Bosch Rexroth, che definiscono ulteriori test e requisiti di qualità.

«Hydromatik» è un marchio che designa le pompe a pistoni assiali e i motori a pistoni assiali, originariamente sviluppati e prodotti dalla Brüninghaus Hydromatik GmbH con sede a Elchingen. I componenti si contraddistinguono per l’elevata densità di potenza, la regolazione variabile e pressioni di esercizio fino a 450 bar e trovano impiego in azionamenti idrostatici ad alte prestazioni per l’idraulica mobile e industriale. Oggi Hydromatik è integrata come linea di prodotti nel gruppo Bosch Rexroth.

Origini e storia aziendale di Hydromatik

Le radici di Hydromatik risalgono alla metà del XX secolo. L’azienda si è affermata come specialista in unità a pistoni assiali e si è fatta un nome grazie a pompe e motori robusti e resistenti alle alte pressioni, diventati indispensabili nell’idraulica per carichi pesanti. Fin dall’inizio, la gamma di prodotti era orientata ad applicazioni che richiedono una regolazione continua della velocità e della coppia a pressioni elevate.

Acquisizione da parte di Rexroth e integrazione in Bosch Rexroth

Nel 1972 Rexroth acquisì la Hydromatik GmbH, ampliando così il proprio portafoglio con le collaudate pompe e motori a pistoni assiali. Poco dopo, nel 1976, Rexroth passò interamente sotto il controllo del gruppo Mannesmann, per cui Hydromatik continuò la propria attività come parte di Mannesmann Rexroth. L’integrazione definitiva nell’attuale gruppo avvenne nel 2001, quando Mannesmann Rexroth si fuse con la divisione di automazione di Robert Bosch per dare vita a Bosch Rexroth AG. Da allora, le linee di prodotti Hydromatik vengono ulteriormente sviluppate, prodotte e commercializzate sotto il marchio ombrello Bosch Rexroth. Il nome Hydromatik viene mantenuto come denominazione per le collaudate serie a pistoni assiali.

Linee di prodotti e serie Hydromatik

La gamma di prodotti Hydromatik comprende pompe a pistoni assiali e motori a pistoni assiali con struttura a disco oscillante o ad asse obliquo. Le serie sono codificate in ordine alfabetico-numerico, dove i prefissi forniscono informazioni sul tipo di costruzione e sulla regolabilità. Le serie più importanti si suddividono in circuiti aperti e chiusi, nonché in volumi di spostamento fissi e regolabili.

Pompe a cilindrata variabile per circuiti aperti

Le pompe a cilindrata variabile con design a disco oscillante costituiscono la spina dorsale della gamma Hydromatik. Adattano la loro portata in modo continuo alle esigenze, modificando l’angolo di rotazione del disco. Con un angolo di rotazione pari a zero gradi, la pompa non eroga alcun volume; all’angolo massimo raggiunge la portata nominale. Questo tipo di costruzione consente un apporto di energia adeguato al fabbisogno senza perdite per strozzamento.

La serie A10V, con volumi di spostamento compresi tra 18 e 140 cm³ per giro, copre la gamma delle potenze medie. Pressioni nominali di 280 bar e pressioni di picco fino a 450 bar la rendono la soluzione standard per macchine operatrici mobili come escavatori e pale gommate. La serie A4VSO, con volumi di cilindrata da 71 a 750 cm³ per giro, è destinata ad applicazioni industriali con pressioni nominali di 350 bar. Per impieghi particolarmente impegnativi nel settore dei carichi pesanti, la serie A11V offre volumi di cilindrata fino a 600 cm³ per giro a pressioni fino a 450 bar.

Pompe e motori a cilindrata fissa

Le unità a cilindrata fissa della serie A2F garantiscono una portata volumetrica costante o una cilindrata costante. Vengono impiegate laddove la potenza di mandata o di azionamento deve rimanere costante oppure la regolazione avviene tramite valvole esterne. La serie comprende dimensioni da 5 a 1000 cm³ per giro e raggiunge pressioni nominali da 350 a 400 bar. La loro struttura compatta e l’elevata densità di potenza le rendono particolarmente adatte a situazioni di installazione con spazio limitato.

Motori a cilindrata variabile

I motori a cilindrata variabile di Hydromatik consentono di regolare la cilindrata durante il funzionamento. In questo modo è possibile variare la velocità e la coppia mantenendo costante la portata volumetrica. La serie A6V, ad esempio, copre volumi di spostamento da 28 a 500 cm³ per giro ed è utilizzata preferibilmente negli azionamenti di traslazione delle macchine mobili, dove è richiesta un’ampia gamma di velocità con una coppia di avviamento sufficiente.

Caratteristiche tecniche e principi costruttivi

I componenti Hydromatik si basano sul principio dei pistoni assiali. I pistoni sono disposti parallelamente all’albero motore e si immergono in un blocco cilindri inclinato rispetto all’albero motore o azionato da un disco oscillante. A seconda del tipo di costruzione, la corsa del pistone è determinata dall’inclinazione del blocco cilindri (configurazione ad asse inclinato) o dall’angolo del disco oscillante (configurazione a disco oscillante).

Costruzione a disco oscillante contro costruzione ad asse inclinato

Entrambi i principi costruttivi presentano punti di forza specifici. La configurazione a disco oscillante consente una forma costruttiva più compatta ed è particolarmente adatta alle pompe a portata variabile, poiché l’angolo di oscillazione può essere regolato in modo continuo tra zero e il valore massimo. La struttura ad asse obliquo offre invece un rendimento maggiore in presenza di grandi volumi di spostamento e viene utilizzata preferibilmente nelle unità a spostamento fisso e nei motori ad alte prestazioni. Hydromatik utilizza entrambi i principi, a seconda della serie e del profilo dei requisiti.

Pressioni di esercizio ed efficienze

Le serie Hydromatik funzionano con pressioni nominali comprese tra 280 e 450 bar, mentre le pressioni di picco possono raggiungere temporaneamente i 500 bar. Nelle unità moderne, i rendimenti volumetrici superano il 90%, mentre i rendimenti meccanico-idraulici complessivi raggiungono valori superiori al 92%. Questi valori di efficienza derivano dalle geometrie ottimizzate dei pistoni e dei dischi di comando, che riducono al minimo le perdite per dispersione e migliorano la conduzione del flusso all’interno delle unità.

Campi di applicazione dei componenti idromatici

La gamma di applicazioni spazia dall’idraulica mobile all’idraulica industriale, fino alle esigenze specifiche del settore marittimo e offshore. La seguente panoramica illustra i campi di applicazione tipici:

Nel settore dell’idraulica mobile predominano le pompe e i motori a portata variabile, poiché i cicli di lavoro comportano requisiti di potenza molto variabili. Un escavatore, ad esempio, necessita di alta pressione e portata elevata durante il sollevamento di un carico, mentre nella corsa a vuoto è richiesta solo una frazione della potenza. La regolazione continua delle pompe Hydromatik adatta la portata esattamente al fabbisogno attuale, riducendo così il consumo energetico e la generazione di calore nel sistema.

Nell’idraulica industriale, le grandi pompe a portata variabile della serie A4VSO vengono impiegate quando sono richieste pressione costante, portata costante o potenza costante. Le presse a iniezione sfruttano la precisione di regolazione per controllare con esattezza la pressione di iniezione, la pressione di mantenimento e il tempo di estrazione. Le presse idrauliche traggono vantaggio dalla possibilità di passare da un avanzamento rapido a un’elevata pressione di pressatura senza dover sostituire la pompa.

Manutenzione e cura delle unità Hydromatik

La durata delle pompe e dei motori idromatici dipende in modo determinante dal rispetto delle specifiche di manutenzione e dalla qualità dell’olio. Con una manutenzione adeguata, non è raro raggiungere tempi di funzionamento tipici superiori alle 5000 ore. I segni di usura più comuni riguardano l’accoppiamento pistone-superficie di scorrimento, il disco di comando e le guarnizioni.

Qualità dell’olio e filtrazione

Le unità a pistoni assiali sono sensibili alle impurità presenti nell’olio idraulico. Particelle di dimensioni superiori a 10 micrometri possono già causare rigature sui delicati dischi di comando. È quindi assolutamente necessario rispettare la classe di purezza dell’olio secondo la norma DIN ISO 4406. Per la maggior parte delle serie Hydromatik, Bosch Rexroth richiede una classe di purezza di almeno 20/18/15, mentre per le applicazioni ad alta pressione è richiesta addirittura 18/16/13. Il filtraggio deve soddisfare questi requisiti e gli elementi filtranti devono essere sostituiti secondo gli intervalli raccomandati.

Anche la viscosità dell’olio idraulico influisce in modo significativo sulla durata. La viscosità raccomandata nell’intervallo di funzionamento è compresa tra 12 e 60 mm²/s. Una viscosità troppo bassa aumenta le perdite e riduce l’efficienza volumetrica, mentre una viscosità troppo alta peggiora la capacità di aspirazione e può causare danni da cavitazione. Il tipo di olio HLP secondo la norma DIN 51524 rappresenta il requisito minimo per la maggior parte delle applicazioni.

Hydromatik nel contesto di mercato odierno

Sotto la guida di Bosch Rexroth, le serie Hydromatik vengono continuamente perfezionate. Le generazioni attuali dispongono di sistemi di regolazione elettroidraulici che possono essere integrati in architetture di controllo digitali. I sensori rilevano pressione, temperatura e velocità di rotazione direttamente sull’unità e trasmettono i dati ai sistemi di controllo di livello superiore. Questa integrazione consente di adottare strategie di manutenzione predittiva e una gestione operativa ottimizzata, che riduce ulteriormente il consumo energetico.

Allo stesso tempo, il mercato dei ricambi per le unità Hydromatik di vecchia generazione rimane vivace. Molti gestori di macchinari puntano sulla manutenzione degli impianti esistenti piuttosto che su nuovi acquisti. Fornitori di servizi idraulici specializzati come HK Hydraulik offrono revisioni, fornitura di ricambi e riparazioni per le collaudate serie di prodotti, il che sottolinea la continua rilevanza della tecnologia Hydromatik nella quotidianità industriale.

Il quadro normativo per le unità a pistoni assiali è definito dalla norma DIN ISO 4413 (Requisiti di sicurezza per gli impianti idraulici) e dalle schede tecniche VDMA. I componenti idromatici soddisfano tali standard e sono inoltre certificati secondo le direttive interne di Bosch Rexroth, che definiscono ulteriori collaudi e requisiti di qualità.