2 Nm en 1 s/90°: Nuevos superrápidos regulan los sistemas de ventilación de manera especialmente rápida y segura

Para que el control del flujo volumétrico en laboratorios, salas limpias y ultra limpias, así como en digestores, sea lo más eficiente energéticamente y seguro posible, los accionamientos giratorios utilizados deben cumplir con altos requisitos. Especialmente en las compuertas de las muestras de laboratorio, un tiempo de cierre corto es esencial para evitar diferencias de presión desfavorables en los espacios y para que los empleados no se vean amenazados por vapores tóxicos. (Fuente: Gruner AG)

En casos extremos, los accionamientos para extractores de aire en entornos de laboratorio deben tener tiempos de carrera de al menos 3 segundos o menos. Para cumplir con estos requisitos, Gruner ha desarrollado cuatro tipos diferentes de superrápidos: dos modelos alcanzan un par de 10 o 15 Nm en un tiempo de carrera de 3 s/90°, mientras que otros dos, con 2 s/90° a 5 Nm y 1 s/90° a 2 Nm, tienen tiempos de reacción especialmente cortos. (Fuente: Gruner AG)

La necesidad de torque depende de varios factores, como la construcción de las bisagras, los rodamientos y las juntas. La ventaja de los nuevos accionamientos Gruner en uso: tienen un 20 por ciento más de torque en comparación con modelos similares y también regulan de manera confiable altas velocidades de aire. (Fuente: Gruner AG)

Los superrápidos se caracterizan por tiempos de cierre un 20 por ciento más cortos y, por lo tanto, pueden adaptarse mucho mejor que las soluciones convencionales a condiciones cambiantes. (Fuente: Gruner AG)

En aplicaciones donde el medio en el conducto de ventilación está muy contaminado o enriquecido con medios agresivos, se debe utilizar el superrápido en combinación con un GUAC (Controlador Universal de Actuadores de Gruner) y un sensor estático. (Fuente: Gruner AG)

"El mayor desafío en el desarrollo de los superveloces fue construir este componente como parte de un sistema de control de manera que el sistema completo tuviera una alta estabilidad", afirmó el Dr.-Ing. Wolfgang Spreitzer, director de Gruner AG. "Además, tuvimos que ajustar especialmente el circuito en los momentos de torsión muy altos para que la energía necesaria para el movimiento del motor estuviera disponible." (Fuente: Gruner AG)

Para que el control de caudal de volumen en laboratorios, salas limpias y ambientes controlados, así como digestores, se realice de la manera más eficiente en términos energéticos y segura, los accionamientos giratorios utilizados deben cumplir con altas exigencias. Especialmente en las compuertas de muestras de laboratorio, un tiempo de cierre corto es esencial para evitar diferencias de presión desfavorables en los espacios y para que los empleados no se vean expuestos a vapores tóxicos. Para poder ofrecer accionamientos adecuados incluso para tiempos de funcionamiento de 3 s o menos y aumentar la seguridad operativa en este entorno difícil, Gruner AG ha revisado su cartera y desarrollado cuatro nuevos modelos de accionamientos ultrarrápidos diferentes. Estos se destacan en comparación con los accionamientos anteriores por un par de giro un 20 por ciento mayor y un tiempo de respuesta un 20 por ciento más rápido: además de un modelo que alcanza 1 s/90° con 2 Nm, también hay tipos con 5 Nm en 2 s/90°, 10 Nm en 3 s/90° y 15 Nm en 3 s/90°. Pueden adaptarse mucho mejor que las soluciones convencionales a condiciones cambiantes y también regulan de manera confiable altas velocidades de aire.

“Los ultrarrápidos — accionamientos giratorios para ajustar compuertas en sistemas HVAC, con un tiempo de funcionamiento < 3 s — pueden ser utilizados para el regulación variable del caudal de volumen, logrando un ahorro energético con seguridad óptima”, explica el Dr.-Ing. Wolfgang Spreitzer, director de Gruner AG. “También son adecuados para diversas regulaciones según EN 14175 para muestras de laboratorio certificadas.” Los modelos con velocidades de 5 s — ya estaban en la gama del especialista en actuadores medianos Gruner, aunque hasta ahora solo había dos ultrarrápidos. “Sin embargo, las demandas del mercado han cambiado. Especialmente en salas limpias y ambientes controlados o laboratorios, hay necesidad de tipos que puedan transmitir pares mayores en tiempos de respuesta más cortos, así como pares medios en tiempos de respuesta muy cortos”, continúa Spreitzer.

Estos modelos son componentes esenciales para controlar de manera segura y precisa tanto la entrada y salida de aire como la extracción en digestores. De esta forma, los accionamientos garantizan que en ningún momento se produzcan diferencias de presión desfavorables, una condición importante para asegurar la seguridad laboral en muestras de laboratorio y evitar que los empleados se expongan a vapores tóxicos adicionales. Además, en la fabricación de medicamentos, es especialmente necesario regular rápidamente y con alta precisión el volumen o la presión del aire, ya que de lo contrario, en áreas en cascada, existe el riesgo de contaminar medicamentos.

Regulación segura de altas velocidades de aire

En casos extremos, los accionamientos para extractores de aire en entornos de laboratorio deben tener tiempos de respuesta de al menos 3 s o menos. Para cumplir con estos requisitos, Gruner ha desarrollado cuatro modelos ultrarrápidos diferentes: dos modelos alcanzan un par de 10 o 15 Nm en un tiempo de 3 s/90°, mientras que otros dos, con 2 s/90° a 5 Nm y 1 s/90° a 2 Nm, ofrecen tiempos de respuesta particularmente cortos. “En algunos casos, se solicitan tiempos de respuesta aún más cortos, que hasta ahora se han logrado con accionamientos neumáticos”, explica Spreitzer. “Aquí, en particular, se puede usar el ultrarrápido con un tiempo de 1 s/90°. Esto permite una construcción de sistema más económica y mantiene la seguridad operativa.”

Todos los nuevos modelos de Gruner se caracterizan por motores especiales con una transmisión de diseño nuevo, un rotor interior sin escobillas y algoritmos de control sofisticados, que en conjunto garantizan una vida útil especialmente larga de 100.000 ciclos completos o 1.500.000 ciclos parciales. La utilización de un rotor interior sin escobillas logra una alta densidad de par con gran velocidad de rotación. “Se requieren pares mayores para mover con seguridad las hojas de las compuertas incluso a altas velocidades de aire. La hoja de la compuerta puede imaginarse como una ala de avión”, explica Spreitzer. “El aire que pasa por delante genera sustentación, que se transforma en movimiento de rotación a través del soporte de la compuerta, produciendo un par en sentido contrario a la apertura.”

Sistema seguro y estable incluso con pares altos

La necesidad de par depende de varios factores, como la construcción de la compuerta, los rodamientos y las juntas. Por ejemplo, una compuerta de persiana especialmente grande, de 100 x 120 cm, con flujo de fuga en estado cerrado (según EN 1751, prueba de presión hasta 2000 Pa en clase 4), requiere un par de liberación de al menos 20 Nm. Esto lo cumple el modelo 227CS-024-15B — el modelo con 15 Nm en un tiempo de 3 s/90°, ya que los ultrarrápidos de Gruner típicamente tienen un par de liberación un 35 por ciento superior al par nominal. “El mayor desafío en el desarrollo de los ultrarrápidos fue diseñar estos componentes como parte de un sistema de control, de modo que el sistema completo tenga una alta estabilidad”, explica Spreitzer. “Además, tuvimos que ajustar específicamente la circuitería para que pueda suministrar la energía necesaria para el movimiento del motor en pares muy altos.”

Los accionamientos desarrollados recientemente no solo logran un 20 por ciento más de par en comparación con soluciones similares, sino también un 20 por ciento más de rapidez en el tiempo de respuesta. Esto permite que las demandas modificadas del sistema de ventilación se regulen con mayor rapidez y que se garantice continuamente la seguridad operativa. Los tiempos de respuesta cortos se logran mediante una coordinación precisa entre la reducción mecánica de la transmisión, el rotor interior y los algoritmos de control.

Sensor estático para medios contaminados o agresivos

Debido a que en algunas aplicaciones se requieren diferentes ángulos de rotación, los ultrarrápidos también se caracterizan por su precisión de regulación escalable: por defecto, los accionamientos de Gruner se entregan con un ángulo de rotación de 90°, que puede reducirse según sea necesario. Para mantener la resolución disponible de 10 V, esta puede ajustarse a ese ángulo modificado. Además, se ha integrado un interruptor de seguridad que garantiza que la transmisión no sufra daños en caso de una apertura manual. Este interruptor apaga el motor mientras la tecla de apertura esté presionada.

En aplicaciones donde el medio en el conducto de ventilación está muy contaminado o enriquecido con medios agresivos, se recomienda usar el ultrarrápido en combinación con un GUAC (Controlador Universal de Actuadores de Gruner) y un sensor estático. La pieza del sensor no está atravesada por el medio, por lo que no puede dañarse. Sin embargo, esta componente ofrece otras ventajas: por un lado, es independiente de la posición, por lo que la compuerta de ventilación no necesita calibrarse en función de la posición de montaje. De esta forma, se elimina una posible fuente de error. “Por otro lado, tiene una alta estabilidad a largo plazo, es decir, no requiere calibraciones cíclicas”, explica Spreitzer. “Especialmente en salas limpias, como en la fabricación de medicamentos o chips, esto resulta difícil, ya que el proceso no puede realizarse en funcionamiento.”