Flexibel en efficiënt regelventielenplatform: Hyundai beweegt vooruit met Bosch Rexroth
Flexibel en efficiënt regelventielenplatform: Hyundai beweegt vooruit met Bosch Rexroth
Mobiele oplossingen terreinvoertuigen

Flexibel en efficiënt regelventielenplatform: Hyundai beweegt vooruit met Bosch Rexroth

De Koreaanse terreinmachinefabrikant Hyundai Construction Equipment standaardiseert de werkhydrauliek van wielladers, graafmachines en vorkheftrucks met behulp van het flexibele RS-ventielenplatform van Bosch Rexroth. De modulair samengestelde regelblokken vergroten de ontwerpvrijheid, functionaliteit en kosteneffectiviteit tegen de achtergrond van de voortschrijdende elektronisering.

Hoe kan de werkhydrauliek van graafmachines, wielladers en zware vorkheftrucks flexibeler, schaalbaarder en efficiënter worden gemaakt? Hyundai heeft hierop een duurzaam antwoord gevonden met het flexibele RS-ventielenplatform van Bosch Rexroth en heeft dit in de productsegmenten bouw en materiaalhandling toegepast. Het modulaire systeem voor het combineren van slice modules en het naar behoefte integreren van functies, speelt een sleutelrol in het voortdurende streven naar de vereenvoudiging van processen, vermindering van energieverbruik en de elektrificatie van de werkhydrauliek wat betreft intelligente functies.

Wiellader uit de HL-serie

De wielladers uit de HL-serie van Hyundai Construction Equipment zijn volledig uitgerust met RS-ventielen in maat 15 en 20 (foto: Hyundai Construction Equipment).

Flexibel configureerbare ventielblokken in een sliced ontwerp

Vóór de invoering van het modulaire ventielenplatform, verschilde de werkhydrauliek van mobiele terreinmachines sterk per type en model. Voor graafmachines, wielladers en heftrucks zijn immers verschillende functies in andere aantallen nodig. Bovendien vereisen verschillende prestatieklassen grotere of kleinere regelblokken, waarvan de besturingsassen op hun beurt aan de vereiste functies moeten worden aangepast.

Monolithische regelblokken kunnen niet voldoen aan dit spectrum aan vereisten voor verschillende typen voertuigen, omdat ze de gewenste functies realiseren met een component dat voor een specifiek model is vervaardigd. Het modulaire RS-platform stelt Hyundai Engineering daarentegen in staat om flexibel de afzonderlijke regelblokken met flow-sharing (LUDV) te configureren en te standaardiseren om aan specifieke vereisten te voldoen.

"Met behulp van de innovatieve oplossingen van Bosch Rexroth houden we de werkhydrauliek van ons wagenpark op het snijvlak van de nieuwste technologie en de hoogste functionaliteit," zegt Kangjun Sim, teammanager hydraulische componenten bij Hyundai Construction Equipment. "Met de introductie van het RS-platform, vereenvoudigen we niet alleen de engineering en assemblage, maar zetten we tegelijkertijd de koers uit voor de digitale toekomst."

De basis werd al vroeg gelegd

Hyundai legde al in 2009 de basis voor de overstap naar de huidige RS-oplossing. In slechts twee jaar tijd heeft de fabrikant tien wielladermodellen uitgerust met de Rexroth Monoblock M6 met flow-sharing-technologie (LUDV). Tegelijkertijd ging in het heftruckassortiment (groter dan 18t) de Monoblock M7 LUDV in serieproductie. Beide innovaties betekenden voor Hyundai een belangrijke stap in de richting van meer energiezuinigheid en functionaliteit. Dankzij deze stap werden de eerdere vaste plunjerpompen vervangen door variabele plunjerpompen en werd de hydraulische architectuur veranderd in een gesloten centrum. De daaruit voortvloeiende vermindering van drukverliezen leidde tot energiebesparingen van minimaal tien procent, afhankelijk van het model. In functioneel opzicht hebben beide voertuigtypen ook van flow-sharing geprofiteerd, doordat een kortstondig onderaanbod op deze manier gelijkmatig wordt verdeeld over alle (niet-veiligheidsgerelateerde) verbruikers en functies, zodat het abrupt stilvallen van één bepaalde functie wordt voorkomen.

Combinatie van flow-sharing en load-sensing

Voorbeeldconfiguratie voor wielladers: op maat gemaakte functionaliteit, optimale levering aan verschillende verbruikers, basis voor geleidelijke elektronisering en hulpfuncties. (foto: Bosch Rexroth)

Combinatie van flow-sharing en load-sensing

Hyundai zette vanaf 2019 een nog grotere evolutionaire stap met de introductie van het RS-ventielenplatform als flexibele vervanging van de twee monoblokken M6 en M7. Enerzijds kunnen individuele regelblokken hierdoor worden samengesteld uit gestandaardiseerde slice- en functiemodules, anderzijds kunnen flow-sharing (LUDV) en load-sensing (LS) worden gecombineerd. Zo kunnen bijvoorbeeld geprioriteerde functies, zoals sturen, worden uitgevoerd met behulp van de RBM-prioriteitsmodule. Met verdere geïntegreerde functies implementeert Hyundai bijvoorbeeld een trillingsdempingssysteem (giekophanging), evenals antidriftventielen, variabele of vaste tankvoorspanventielen en een toevoersysteem voor besturingsolie.

Elektronisch bestuurde werkhydrauliek verruimt de mogelijkheden

Het modulaire ventielenplatform geeft engineering niet alleen een grote mate van vrijheid bij het ontwerpen, maar legt tegelijkertijd de basis voor de geleidelijke elektronisering van werkhydrauliek. Dat komt doordat de interne kanalisatie niet alleen hydraulische besturing, maar ook elektrohydraulische (EH) besturing mogelijk maakt, die Hyundai steeds verder aan het uitbreiden is. Zo geven bijvoorbeeld de eOC-softwaremodules (electronic Open Circuit) operators zelfs zonder load-sensing een gevoel voor de lading door de debiet- en drukvariabelen bijzonder verfijnd te regelen aan het begin van de beweging. In het kader van de toenemende elektronisering, is al een aantal nieuwe hulp- en logische functies ingevoerd, zoals een zwevende positie voor de planning, anti-drift of return-to-dig. In de toekomst zullen er nog meer volgen.

Schaalbaar platform voor vele voertuigen

Intussen heeft het RS-platform met zijn karakteristieke slice-modules zich bij Hyundai in vier voertuigtypen bewezen. De eerste voertuigtypen die ermee in serieproductie ging, waren zeven verschillende groottes van wielladers uit de HL-serie. Hoewel de kleinere HL930- en HL940-modellen modules in maat 15 gebruiken, zijn de grotere machines van HL955 tot HL970 op maat 20 gebaseerd. Dankzij het slice-ontwerp kunnen modules van beide afmetingen ook worden gecombineerd om aan verschillende volumestromen te voldoen of om verschillende functies te combineren die voorheen niet in één blok konden worden geïntegreerd, waardoor installatieruimte, gewicht en kosten worden bespaard. Na de succesvolle seriestart van de wielladers, introduceerde Hyundai het nieuwe platform ook in de graafmachines op wielen en minigraafmachines uit de modelseries HW en HX.

Bij vorkheftrucks met dieselmotoren is de gewichtsklasse van 18 tot 25 ton sinds 2022 aangepast van M7 LUDV naar RS. Bosch Rexroth kreeg ook de opdracht om de klasse van 10 tot 16 ton uit te rusten. Hyundai breidt zo de flow-sharing-technologie uit naar kleinere trucks en profiteert nu van een uniform platform voor de complete modellenreeks van 110D tot 250D. Ook hier worden verschillende ventielblokken ontworpen in overeenstemming met de debietvereisten door modules van verschillende nominale maten te combineren. De heffunctie kan bijvoorbeeld worden vertegenwoordigd door de RS20, de kantelfunctie worden gerealiseerd door de RS15 en de besturing worden ondersteund door de RBM-prioriteitsmodule.

Schaalbaar platform voor vele voertuigen

Graafmachines en wielladers hebben verschillende functies, maar met de RS-modules van Bosch Rexroth beschikken ze over een uniform ventielenplatform voor de werkhydrauliek, inclusief de optie van elektronische besturing (foto: Hyundai Construction Equipment).

Meer efficiëntie bij engineering, productie en bediening

Het besluit om het modulaire RS-ventielenplatform met soortgelijke apparatuur te gebruiken, brengt vele voordelen met zich mee. Dezelfde modulaire technologie voor alle machinetypen en prestatieklassen vereenvoudigt niet alleen de engineering, maar ook de documentatie en het onderhoud. Tegelijkertijd profiteert Hyundai in het kader van de standaardisatie van een nog nauwkeuriger ontwerp en meer ontwerpvrijheid. Zo vereenvoudigen de elektrische stuurventielen met hun uniforme eigenschappen het maken van de software. Tegelijkertijd wordt de hoeveelheid leidingwerk in de productie verminderd.

"Met de modulaire oplossingen van Bosch Rexroth kunnen we de marktvereisten van onze klanten wat betreft flexibiliteit en standaardisatie combineren," legt Kangjun Sim uit. "Op die manier realiseren we merkbare tijd- en kostenbesparingen in de hele levenscyclus, wat onze algehele concurrentiepositie versterkt."

In de gebruiksfase vermindert het RS-platform de energiebehoefte en daarmee dus ook het dieselverbruik. Zo levert bijvoorbeeld de door load-sensing bestuurde prioriteitsklep energievoordelen op ten opzichte van conventionele prioriteitskleppen, omdat alleen het olievolume dat voor sturing is bestemd via de LS-prioriteitsklep stroomt, waardoor eerdere drukverliezen worden vermeden. Een ander voordeel voor de klant is de elektrohydraulische regeling, die de bediening aanzienlijk stiller maakt en zogenaamde 'hydrauliekvrije cabines' mogelijk maakt.

RS20-/RS15-ventielenplatform

RS20-/RS15-ventielenplatform: Voordelige combinatie van gestandaardiseerde slice-modules, waarmee energiezuinige en schaalbare hydraulische serieplaten voor besturing met geïntegreerde functies worden samengesteld. (foto: Bosch Rexroth)

Ingebouwde toekomstbestendigheid

Door over te stappen op het modulaire RS-ventielenplatform van Bosch Rexroth, heeft Hyundai een nieuwe stap richting toekomstbestendigheid gezet. "Voor ons is de samenwerking met Bosch Rexroth een concurrentiefactor," vat Kangjun Sim samen. "De kwaliteit van de ondersteuning en oplossingen is uitstekend, de responstijden zijn kort, en de innovatieve kracht versterkt de toekomstbestendigheid van onze voertuigen, zowel wat betreft ontwerp en kostenefficiëntie als functionaliteit en duurzaamheid."

Auteur: Olaf Marshall

Functie: Communicatiemanager van de bedrijfseenheid Mobiele hydrauliek

Olaf Marshall