Pagina 18 van: Aandrijftechniek – nummer 8 – 2018
AANDRIJFTECHNIEK | november 201818
sector. In die wereld worden steeds meer systemen niet meer
mechanisch verbonden, maar losgekoppeld (ventilatoren, airco,
stuur- en rembekrachtiging en dergelijke). In de mobiele sector
(vrachtwagens, landbouwmachines, heftrucks) is ruimte een
probleem, zowel voor hydraulische componenten als voor koelers.
De ontwikkeling gaat in de richting van een nominale druk van
500 bar en piekdrukken van 600 bar voor pomp en motor. Dat
is hoger dan wat de markt op dit moment kan realiseren; daar
houdt het, behoudens speciale pompen, bij 420-450 bar op. Ook
hydrauliekslangen gaan niet hoger.
Markttrends
Zowel machine- en installatiebouwers (OEM’s) als hun toe-
leveranciers (fabrikanten van componenten) verlangen dat de
machines bij lage toerentallen goed draaien en lang meegaan.
Beneden 500 min-1 neemt het verlieskoppel echter snel toe en
wordt regeling moeilijk. De meeste pompen hebben geen lange
levensduur bij toerentallen beneden 500 min-1. Tegelijkertijd
willen leveranciers en machinebouwers dat hun systemen met
hogere toerentallen kunnen draaien. Om kleinere elektromotoren
te kunnen toepassen en hoge rendementen mogelijk te maken,
zijn hogere toerentallen nodig. Voor pompen die worden aange-
dreven voor verbrandingsmotoren, gelden de toerentalrestricties
over het algemeen niet, omdat benzine- en dieselmotoren door-
gaans in het toerentalbereik van 1500 min-1 tot 3000 min-1 draaien.
Dat wil niet zeggen dat het toepassingsgebied van de floating
cup pompen beperkt blijft tot windturbines en auto’s. Innas werkt
samen met een hydrauliekfabrikant die het principe gaat toepas-
sen voor de klassieke hydrauliekmarkt, zoals wielnaafmotoren
en pompen met constante opbrengst.
Toekomst
Innas kijkt ook naar het totale hydraulieksysteem en daar blijken
ook andere hydraulische componenten aan innovatie toe. Te denken
valt bijvoorbeeld aan hydraulische transformatoren als vermogens-
regelaars. Wil de hydrauliek gaan concurreren met elektrische aan-
drijvingen, dan is een component nodig die aan energiemanagement
kan doen. Het zoeken is naar een hydraulische tegenhanger van de
frequentieregelaar of CVT.
Een dergelijke component vereist nog verdere ontwikkeling
en vooral een nieuwe systeemarchitectuur. Momenteel wordt de
hydrauliek vooral primair geregeld, dat wil zeggen volumestroom
geregeld. Dat gaat vaak samen met drukvariaties en -schokken. Als
een accumulator wordt toegepast, wordt regeltechnisch gezien een
integrator geïntroduceerd. Dat betekent dat de dynamiek niet meer
wordt bepaald door de pomp, maar aan de motorzijde (secundaire
zijde). Dat vergt een andere manier van regelen dan momenteel
gebeurt, met ook een ander probleemveld.
De hydrauliek komt in een nieuw gebied, wat voordelen maar
problemen met zich meebrengt. Dat we nu in een load sensing pomp
soms 80 procent verliezen, kan over tien jaar niet meer. De hydrauliek
moet de klepsturing achter zich laten en naar echte vermogens-
regeling toe, van krachten, koppels en toerentallen. Alles wat nu
elektronisch gebeurt, moet ook hydraulisch kunnen gebeuren. <
www.innas.com
Het oude (links) en het
nieuwe ontwerp van
zuiger en cup
In een finite elementen
analyse berekende
lokale deformatie van
de twee cup-ontwerpen.
De afbeelding toont
de vergrote berekende
deformatie van
twee verschillende
cup-ontwerpen.
Links resulteert de
deformatie van de cup
in een convergerend
spleetprofiel, het
rechtse ontwerp
creëert een divergent
spleetprofiel
original design with
large wall thickness
new design with
reduced wall thickness
15-16-17-18_floatingcupinnas.indd 18 19-11-18 17:12