Hydromatik

Hydromatik is een merknaam voor axiale zuigerpompen en axiale zuigermotoren, die oorspronkelijk zijn ontwikkeld en geproduceerd door Brüninghaus Hydromatik GmbH, gevestigd in Elchingen. De componenten onderscheiden zich door een hoge vermogensdichtheid, variabele instelling en werkdrukken tot 450 bar en worden toegepast in veeleisende hydrostatische aandrijvingen voor mobiele en industriële hydraulica. Tegenwoordig is Hydromatik als productlijn geïntegreerd in het Bosch Rexroth-concern.

Oorsprong en bedrijfsgeschiedenis van Hydromatik

De wortels van Hydromatik gaan terug tot het midden van de 20e eeuw. Het bedrijf vestigde zich als specialist in axiale zuigereenheden en maakte naam met robuuste, hogedrukbestendige pompen en motoren, die onmisbaar werden in de zware hydraulica. Het productassortiment was vanaf het begin gericht op toepassingen die een traploze regeling van toerental en koppel bij hoge drukken vereisen.

Overname door Rexroth en integratie in Bosch Rexroth

In 1972 nam Rexroth Hydromatik GmbH over en breidde daarmee zijn portfolio uit met de beproefde axiale zuigerpompen en -motoren. Kort daarna, in 1976, ging Rexroth volledig over naar het Mannesmann-concern, waardoor Hydromatik als onderdeel van Mannesmann Rexroth werd voortgezet. De definitieve aansluiting bij het huidige concern vond plaats in 2001, toen Mannesmann Rexroth fuseerde met de automatiseringsdivisie van Robert Bosch tot Bosch Rexroth AG. Sindsdien worden de Hydromatik-productlijnen onder het overkoepelende merk Bosch Rexroth verder ontwikkeld, geproduceerd en op de markt gebracht. De naam Hydromatik blijft daarbij behouden als aanduiding voor de beproefde series met axiale zuigers.

Productlijnen en series van Hydromatik

Het Hydromatik-productassortiment omvat axiale zuigerpompen en axiale zuigermotoren met zwenkschijf- of schuine-asconstructie. De series zijn alfabetisch-numeriek gecodeerd, waarbij de voorvoegsels informatie geven over het type en de verstelbaarheid. De belangrijkste series zijn onderverdeeld in open en gesloten circuits en in vaste en verstelbare verdringingsvolumes.

Verstelbare pompen voor het open circuit

Verstelbare pompen met een zwenkschijfontwerp vormen de ruggengraat van het Hydromatik-assortiment. Ze passen hun debiet traploos aan de behoefte aan door de zwenkhoek van de schijf te wijzigen. Bij een zwenkhoek van nul graden verpompt de pomp geen volume; bij de maximale hoek bereikt ze haar nominale debiet. Deze constructie maakt een op de behoefte afgestemde energievoorziening mogelijk zonder smoorverliezen.

De A10V-serie bestrijkt met verdringingsvolumes van 18 tot 140 cm³ per omwenteling het bereik van de middelgrote vermogensklassen. Met nominale drukken van 280 bar en piekdrukken tot 450 bar vormen ze de standaardoplossing voor mobiele machines zoals graafmachines en wielladers. De A4VSO-serie is met een slagvolume van 71 tot 750 cm³ per omwenteling bedoeld voor industriële toepassingen met nominale drukken van 350 bar. Voor bijzonder veeleisende toepassingen in het zware segment biedt de A11V-serie verplaatsingsvolumes tot 600 cm³ per omwenteling bij drukken tot 450 bar.

Pompen en motoren met vast verdringingsvolume

Vaste-verplaatsingsunits uit de A2F-serie leveren een constante volumestroom of een constant verplaatsingsvolume. Ze worden ingezet wanneer de vereiste verplaatsings- of aandrijfkracht constant blijft of wanneer de regeling via externe kleppen plaatsvindt. De serie omvat groottes van 5 tot 1000 cm³ per omwenteling en bereikt nominale drukken van 350 tot 400 bar. Door hun compacte bouwvorm en de hoge vermogensdichtheid zijn ze bijzonder aantrekkelijk voor inbouwsituaties met beperkte inbouwruimte.

Regelmotoren

Met verstelbare motoren van Hydromatik kan het slagvolume tijdens het bedrijf worden aangepast. Hierdoor kunnen het toerental en het koppel bij een constante volumestroom worden gevarieerd. De A6V-serie bestrijkt bijvoorbeeld verdringingsvolumes van 28 tot 500 cm³ per omwenteling en wordt bij voorkeur ingezet in aandrijvingen van mobiele machines, waar een groot snelheidsbereik en tegelijkertijd voldoende aanloopkoppel vereist zijn.

Technische kenmerken en constructieprincipes

De Hydromatik-componenten zijn gebaseerd op het axiaalzuigerprincipe. De zuigers zijn parallel aan de aandrijfas geplaatst en steken in een cilinderblok dat ten opzichte van de aandrijfas schuin staat of door een zwenkschijf wordt aangedreven. Afhankelijk van de constructie ontstaat de zuigerslag door de schuine stand van het cilinderblok (schuine-asconstructie) of door de hoek van de zwenkschijf (zwenkschijfconstructie).

Zwenkschijfconstructie versus schuine-asconstructie

Beide constructieprincipes hebben specifieke sterke punten. De zwenkschijfconstructie maakt een compactere vormgeving mogelijk en is bijzonder geschikt voor verstelbare pompen, aangezien de zwenkhoek traploos tussen nul en de maximale waarde kan worden gevarieerd. De schuine-asconstructie biedt daarentegen een hoger rendement bij grote verplaatsingsvolumes en wordt bij voorkeur toegepast in eenheden met vaste verplaatsing en hoogvermogenmotoren. Hydromatik maakt gebruik van beide principes, afhankelijk van de serie en het eisenprofiel.

Werkdrukken en rendementen

De Hydromatik-series werken met nominale drukken tussen 280 en 450 bar, waarbij kortstondig piekdrukken tot 500 bar kunnen worden bereikt. Het volumetrisch rendement ligt bij moderne eenheden boven de 90 procent, terwijl het totale mechanisch-hydraulische rendement waarden van meer dan 92 procent bereikt. Deze efficiëntiewaarden zijn het resultaat van geoptimaliseerde zuiger- en stuurplaatgeometrieën, die lekkageverliezen minimaliseren en de stromingsgeleiding binnen de eenheden verbeteren.

Toepassingsgebieden van Hydromatik-componenten

Het toepassingsgebied strekt zich uit van mobiele hydraulica en industriële hydraulica tot maritieme en offshore-specifieke toepassingen. Het volgende overzicht toont typische toepassingsgebieden:

In de mobiele hydraulica domineren variabele pompen en motoren, omdat werkcycli sterk wisselende vermogensvereisten stellen. Een graafmachine heeft bijvoorbeeld bij het heffen van een last hoge druk en een hoog debiet nodig, terwijl bij een lege slag slechts een fractie van het vermogen vereist is. De traploze regeling van de Hydromatik-pompen past de doorstroming exact aan de actuele behoefte aan en verlaagt daarmee zowel het energieverbruik als de warmteontwikkeling in het systeem.

In de industriële hydraulica worden de grote variabele pompen uit de A4VSO-serie ingezet wanneer het aankomt op constante druk, constant debiet of constant vermogen. Spuitgietmachines maken gebruik van de nauwkeurige regelbaarheid om de injectiedruk, nadruk en uittrektijd exact te regelen. Hydraulische persen profiteren van de mogelijkheid om te schakelen tussen snelle voeding en hoge persdruk, zonder dat de pomp hoeft te worden vervangen.

Onderhoud en service van Hydromatik-units

De levensduur van Hydromatik-pompen en -motoren hangt in belangrijke mate af van het naleven van de onderhoudsvoorschriften en de oliekwaliteit. Bij correct onderhoud zijn typische bedrijfstijden van meer dan 5000 uur geen uitzondering. De meest voorkomende slijtageverschijnselen hebben betrekking op het contact tussen zuiger en loopvlak, de stuurplaat en de afdichtingen.

Oliekwaliteit en filtering

De axiale zuigerunits zijn gevoelig voor verontreinigingen in de hydraulische olie. Deeltjes groter dan 10 micrometer kunnen al krassen op de gevoelige stuurschijven veroorzaken. Het naleven van de olereinheidsklasse volgens DIN ISO 4406 is daarom absoluut noodzakelijk. Voor de meeste Hydromatik-series eist Bosch Rexroth een zuiverheidsklasse van minimaal 20/18/15, bij hogedruktoepassingen zelfs 18/16/13. De filtering moet aan deze eisen voldoen en de filterelementen moeten volgens de aanbevolen intervallen worden vervangen.

Ook de viscositeit van de hydraulische olie heeft een aanzienlijke invloed op de levensduur. De aanbevolen viscositeit ligt binnen het bedrijfsbereik tussen 12 en 60 mm²/s. Een te lage viscositeit verhoogt de lekkage en vermindert het volumetrisch rendement; een te hoge viscositeit verslechtert het aanzuigvermogen en kan leiden tot cavitatieschade. De oliesoort HLP volgens DIN 51524 is voor de meeste toepassingen de minimumvereiste.

Typische slijtageverschijnselen en diagnose

Slijtage aan de eenheden maakt zich in eerste instantie merkbaar door toenemende lekkageverliezen. Het lekvolume van de behuizing neemt toe, het volumetrisch rendement daalt. Acoustisch uit beginnende schade zich vaak door toegenomen pulseren of ongebruikelijke geluiden, die wijzen op slijtage van zuigers of lagers. Door het lekvolume van de behuizing en de olietemperatuur regelmatig te controleren, is conditiegericht onderhoud mogelijk, waardoor stilstandtijden tot een minimum worden beperkt en de levensduur van de units volledig wordt benut.

Hydromatik in de huidige marktomgeving

Onder leiding van Bosch Rexroth worden de Hydromatik-series voortdurend verder ontwikkeld. De huidige generaties beschikken over elektrohydraulische regelingen die in digitale besturingsarchitecturen kunnen worden geïntegreerd. Sensoren meten druk, temperatuur en toerental direct op de eenheid en sturen de gegevens door naar bovenliggende besturingssystemen. Deze integratie maakt voorspellende onderhoudsconcepten en een geoptimaliseerd bedrijfsbeheer mogelijk, waardoor het energieverbruik verder daalt.

Tegelijkertijd blijft de markt voor reserveonderdelen voor oudere Hydromatik-units levendig. Veel machine-exploitanten kiezen voor het onderhoud van bestaande installaties in plaats van voor nieuwe aankopen. Gespecialiseerde hydraulische dienstverleners zoals HK Hydraulik bieden revisies, de levering van reserveonderdelen en reparaties aan voor de beproefde series, wat de blijvende relevantie van de Hydromatik-technologie in de dagelijkse industriële praktijk onderstreept.

Het normenlandschap voor axiale zuigerunits wordt gekenmerkt door DIN ISO 4413 (veiligheidseisen voor hydraulische installaties) en de VDMA-normbladen. Hydromatik-componenten voldoen aan deze normen en zijn bovendien gekwalificeerd volgens de interne richtlijnen van Bosch Rexroth, die aanvullende tests en kwaliteitseisen definiëren.

Hydromatik is een merknaam voor axiale zuigerpompen en axiale zuigermotoren, die oorspronkelijk werden ontwikkeld en geproduceerd door Brüninghaus Hydromatik GmbH, gevestigd in Elchingen. De componenten onderscheiden zich door een hoge vermogensdichtheid, variabele instelling en werkdrukken tot 450 bar en worden toegepast in veeleisende hydrostatische aandrijvingen voor mobiele en industriële hydraulica. Tegenwoordig is Hydromatik als productlijn geïntegreerd in het Bosch Rexroth-concern.

Oorsprong en bedrijfsgeschiedenis van Hydromatik

De wortels van Hydromatik gaan terug tot het midden van de 20e eeuw. Het bedrijf vestigde zich als specialist in axiale zuigerunits en maakte naam met robuuste, hogedrukbestendige pompen en motoren, die onmisbaar werden in de zware hydraulica. Het productassortiment was vanaf het begin gericht op toepassingen die een traploze regeling van toerental en koppel bij hoge drukken vereisen.

Overname door Rexroth en integratie in Bosch Rexroth

In 1972 nam Rexroth Hydromatik GmbH over en breidde daarmee zijn portfolio uit met de beproefde axiale zuigerpompen en -motoren. Kort daarna, in 1976, ging Rexroth volledig over naar het Mannesmann-concern, waardoor Hydromatik als onderdeel van Mannesmann Rexroth werd voortgezet. De definitieve aansluiting bij het huidige concern vond plaats in 2001, toen Mannesmann Rexroth fuseerde met de automatiseringsdivisie van Robert Bosch tot Bosch Rexroth AG. Sindsdien worden de Hydromatik-productlijnen onder het overkoepelende merk Bosch Rexroth verder ontwikkeld, geproduceerd en op de markt gebracht. De naam Hydromatik blijft daarbij behouden als aanduiding voor de beproefde series met axiale zuigers.

Productlijnen en series van Hydromatik

Het Hydromatik-productassortiment omvat axiale zuigerpompen en axiale zuigermotoren met zwenkschijf- of schuine-asconstructie. De series zijn alfabetisch-numeriek gecodeerd, waarbij de voorvoegsels informatie geven over het type en de instelbaarheid. De belangrijkste series zijn onderverdeeld in open en gesloten circuits en in vaste en instelbare verplaatsingsvolumes.

Verstelbare pompen voor het open circuit

Verstelbare pompen met een zwenkschijfontwerp vormen de ruggengraat van het Hydromatik-assortiment. Ze passen hun debiet traploos aan de behoefte aan door de zwenkhoek van de schijf te wijzigen. Bij een zwenkhoek van nul graden verpompt de pomp geen volume; bij de maximale hoek bereikt ze haar nominale debiet. Deze constructie maakt een op de behoefte afgestemde energievoorziening mogelijk zonder smoorverliezen.

De A10V-serie bestrijkt met verplaatsingsvolumes van 18 tot 140 cm³ per omwenteling het bereik van de middelgrote vermogensklassen. Met nominale drukken van 280 bar en piekdrukken tot 450 bar vormen ze de standaardoplossing voor mobiele machines zoals graafmachines en wielladers. De A4VSO-serie is met een slagvolume van 71 tot 750 cm³ per omwenteling bedoeld voor industriële toepassingen met nominale drukken van 350 bar. Voor bijzonder veeleisende toepassingen in het zware segment biedt de A11V-serie verplaatsingsvolumes tot 600 cm³ per omwenteling bij drukken tot 450 bar.

Pompen en motoren met vast verdringingsvolume

Vaste-verplaatsingsunits uit de A2F-serie leveren een constante volumestroom of een constant verplaatsingsvolume. Ze worden ingezet wanneer de vereiste verplaatsings- of aandrijfkracht constant blijft of wanneer de regeling via externe kleppen plaatsvindt. De serie omvat groottes van 5 tot 1000 cm³ per omwenteling en bereikt nominale drukken van 350 tot 400 bar. Door hun compacte bouw en de hoge vermogensdichtheid zijn ze bijzonder aantrekkelijk voor inbouwsituaties met beperkte inbouwruimte.

Regelmotoren

Met verstelbare motoren van Hydromatik kan het slagvolume tijdens het bedrijf worden aangepast. Hierdoor kunnen het toerental en het koppel bij een constante volumestroom worden gevarieerd. De A6V-serie bestrijkt bijvoorbeeld verdringingsvolumes van 28 tot 500 cm³ per omwenteling en wordt bij voorkeur ingezet in aandrijvingen van mobiele machines, waar een breed snelheidsbereik en tegelijkertijd voldoende aanloopkoppel vereist zijn.

Technische kenmerken en constructieprincipes

De Hydromatik-componenten zijn gebaseerd op het axiaalzuigerprincipe. De zuigers zijn parallel aan de aandrijfas geplaatst en steken in een cilinderblok dat ten opzichte van de aandrijfas schuin staat of door een zwenkschijf wordt aangedreven. Afhankelijk van de constructie ontstaat de zuigerslag door de schuine stand van het cilinderblok (schuine-asconstructie) of door de hoek van de zwenkschijf (zwenkschijfconstructie).

Zwenkschijfconstructie versus schuine-asconstructie

Beide constructieprincipes hebben specifieke sterke punten. De zwenkschijfconstructie maakt een compactere vormgeving mogelijk en is bijzonder geschikt voor verstelbare pompen, aangezien de zwenkhoek traploos kan worden gevarieerd tussen nul en de maximale waarde. De schuine-asconstructie biedt daarentegen een hoger rendement bij grote verplaatsingsvolumes en wordt bij voorkeur toegepast in eenheden met vaste verplaatsing en hoogvermogenmotoren. Hydromatik maakt gebruik van beide principes, afhankelijk van de serie en het eisenprofiel.

Werkdrukken en rendementen

De Hydromatik-series werken met nominale drukken tussen 280 en 450 bar, waarbij kortstondig piekdrukken tot 500 bar kunnen worden bereikt. Het volumetrisch rendement ligt bij moderne eenheden boven de 90 procent, terwijl het totale mechanisch-hydraulische rendement waarden van meer dan 92 procent bereikt. Deze efficiëntiewaarden zijn het resultaat van geoptimaliseerde zuiger- en stuurplaatgeometrieën, die lekkageverliezen minimaliseren en de stromingsgeleiding binnen de eenheden verbeteren.

Toepassingsgebieden van Hydromatik-componenten

Het toepassingsgebied strekt zich uit van mobiele hydraulica en industriële hydraulica tot maritieme en offshore-specifieke toepassingen. Het volgende overzicht toont typische toepassingsgebieden:

In de mobiele hydraulica domineren variabele pompen en motoren, omdat werkcycli sterk wisselende vermogensvereisten stellen. Een graafmachine heeft bijvoorbeeld bij het heffen van een last hoge druk en een hoog debiet nodig, terwijl bij een lege slag slechts een fractie van het vermogen vereist is. De traploze regeling van de Hydromatik-pompen past de doorstroming exact aan de actuele behoefte aan en verlaagt daarmee zowel het energieverbruik als de warmteontwikkeling in het systeem.

In de industriële hydraulica worden de grote variabele pompen uit de A4VSO-serie ingezet wanneer het aankomt op constante druk, constant debiet of constant vermogen. Spuitgietmachines maken gebruik van de nauwkeurige regelbaarheid om de injectiedruk, nadruk en uitlooptijd exact te regelen. Hydraulische persen profiteren van de mogelijkheid om te schakelen tussen snelle voeding en hoge persdruk, zonder dat de pomp hoeft te worden verwisseld.

Onderhoud en service van Hydromatik-units

De levensduur van Hydromatik-pompen en -motoren hangt in belangrijke mate af van het naleven van de onderhoudsvoorschriften en de kwaliteit van de olie. Bij correct onderhoud zijn typische bedrijfstijden van meer dan 5000 uur geen uitzondering. De meest voorkomende slijtageverschijnselen hebben betrekking op het contact tussen zuiger en loopvlak, de stuurplaat en de afdichtingen.

Oliekwaliteit en filtering

De axiale zuigerunits zijn gevoelig voor verontreinigingen in de hydraulische olie. Deeltjes groter dan 10 micrometer kunnen al krassen op de gevoelige stuurschijven veroorzaken. Het naleven van de olereinheidsklasse volgens DIN ISO 4406 is daarom absoluut noodzakelijk. Voor de meeste Hydromatik-series eist Bosch Rexroth een zuiverheidsklasse van minimaal 20/18/15, bij hogedruktoepassingen zelfs 18/16/13. De filtering moet aan deze eisen voldoen en de filterelementen moeten volgens de aanbevolen intervallen worden vervangen.

Ook de viscositeit van de hydraulische olie heeft een aanzienlijke invloed op de levensduur. De aanbevolen viscositeit ligt binnen het bedrijfsbereik tussen 12 en 60 mm²/s. Een te lage viscositeit verhoogt de lekkage en vermindert het volumetrisch rendement; een te hoge viscositeit verslechtert het aanzuigvermogen en kan leiden tot cavitatieschade. De oliesoort HLP volgens DIN 51524 is voor de meeste toepassingen de minimumvereiste.

Hydromatik in de huidige marktomgeving

Onder leiding van Bosch Rexroth worden de Hydromatik-serie voortdurend verder ontwikkeld. De huidige generaties beschikken over elektrohydraulische regelingen die in digitale besturingsarchitecturen kunnen worden geïntegreerd. Sensoren meten druk, temperatuur en toerental direct op de eenheid en sturen de gegevens door naar bovenliggende besturingen. Deze integratie maakt voorspellende onderhoudsconcepten en een geoptimaliseerd bedrijfsbeheer mogelijk, waardoor het energieverbruik verder daalt.

Tegelijkertijd blijft de markt voor reserveonderdelen voor oudere Hydromatik-units levendig. Veel machine-exploitanten kiezen voor het onderhoud van bestaande installaties in plaats van voor nieuwe aankopen. Gespecialiseerde hydraulische dienstverleners zoals HK Hydraulik bieden revisies, de levering van reserveonderdelen en reparaties aan voor de beproefde series, wat de blijvende relevantie van de Hydromatik-technologie in de dagelijkse industriële praktijk onderstreept.

Het normenlandschap voor axiale zuigerunits wordt gekenmerkt door DIN ISO 4413 (veiligheidseisen voor hydraulische installaties) en de VDMA-normbladen. Hydromatik-componenten voldoen aan deze normen en zijn bovendien gekwalificeerd volgens de interne richtlijnen van Bosch Rexroth, die aanvullende tests en kwaliteitseisen definiëren.