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Múnich 30 de marzo de 2006

Aire comprimido: garantía de seguridad en el automóvil

Son más de las 22.00h y el segundo turno ha terminado. El supervisor de departamento va de camino a la puerta principal. “Un día sin problemas, todo ha funcionado correctamente y sin pérdidas de producción; podemos estar satisfechos de nuestro rendimiento” le dice al compañero en la entrada y le desea una buena noche.

Lo que hay detrás de las puertas de la nave alemana Robert Bosh en Blaichach und Immenstadt, en términos de seguridad, precisión y versatilidad es la cuestión que trata de explicar a nuestros lectores el siguiente artículo.

La planta industrial Bosch en Blaichach-Immenstadt, también llamada sólo Bosch en adelante, se creó en 1986 en la región de Seifen, Alemania, donde actualmente trabajan unas 2.000 personas en una superficie construible de más de 100.000m2. Aquí se fabrican los sistemas antibloqueo ABS y los programas de estabilidad electrónicos ESP teniendo en cuenta una producción rentable y a la vez de alta calidad. Adicionalmente ahora también se fabrican bobinas de encendido con aislante de resina epoxídica para los controles del motor.

Seguridad en nuestras carreteras

Todo conductor de hoy en día conoce la importancia del sistema ABS al frenar en nuestras concurridas carreteras, ya que unas ruedas bloqueadas influyen en la conducción y maniobra del automóvil y alargan generalmente el tiempo de frenado. Este sistema evita que las ruedas del vehículo se bloqueen al frenar y garantizan la mayor seguridad de maniobra del automóvil. También el innovado programa de estabilidad electrónico (ESP) incluye todas las conocidas funciones del ABS y ASR (control electrónico de tracción) y garantiza igualmente la mayor estabilidad en la conducción de nuestros automóviles.

Del medio hidráulico a la alta presión

Primeramente se utilizó líquido de freno para probar los sistemas ABS en serie, pero no fue una buena solución ya que el fabricante del vehículo tenía que evacuar las piezas para rellenar el sistema de freno y volver a vaciarlo posteriormente, suponiendo un importante consumo de tiempo en la limpieza. Aquí empezó la búsqueda de un fluido alternativo más rentable. El aire surgió entonces como medio de prueba, comprimiéndose a la presión de trabajo requerida con un compresor de pistón refrigerado de 3 ó 4 etapas.

Requisitos muy exigentes para el medio de prueba y la carcasa

Tras decidir utilizarse el aire comprimido como medio de prueba el siguiente paso fue definir la calidad del aire. Los técnicos especialistas establecieron los siguientes requisitos de calidad:

  • Pureza del aire procesado: Punto de rocío -20 °C
  • Aceite residual del aire procesado: < 0,1 mg/m3 aire libre

Se establecieron dos rangos de presión, media y alta presión, para las pruebas específicas de funcionamiento e impermeabilidad del ABS. Como ya se indicó anteriormente, seguridad, precisión y versatilidad son los pilares fundamentales para Bosh en el proceso de fabricación. Por esta razón se realizan pruebas de impermeabilidad y funcionamiento bajo presión a cada válvula individualmente. Las piezas que van a ser probadas se transportan en una cinta hasta la estación de prueba y son montadas y desmontadas en un proceso automático. Si se produce una pérdida de presión incluso de tan sólo unos milibares la pieza es rechazada inmediatamente. Ya que la demanda de piezas de tan alta calidad es muy elevada en la industria automovilística, tanto en dentro del país como en fuera, en esta planta por ejemplo es posible probar unas 28.000 piezas en un solo día repartido en tres turnos de operaciones.

Elección del equipo de aire comprimido

Compresor de alta presión - Modelo I 28.0-55
Compresor de alta presión
Modelo I 28.0-55
 
Compresor de alta presión con secadora SECCANT IVA, adsorción con carbón activo, intercambiador térmico e higrómetro para punto de rocío
Compresor de alta presión con secadora SECCANT IVA, adsorción con carbón activo, intercambiador térmico e higrómetro para punto de rocío
 
Compresor de media presión Modelo B12.4-4 con secadora regenerativa, adsorción con carbón activo e intercambiador térmico
Compresor de media presión Modelo B12.4-4 con secadora regenerativa, adsorción con carbón activo e intercambiador térmico
 
Estación de almacenamiento
Estación de almacenamiento

Tras haber definido las características de calidad del aire comprimido, BAUER KOMPRESSOREN GmbH, el especialista en el sector de la alta presión y fabricante de compresores de pistón de fama internacional, recibió el encargo de diseñar el proyecto técnico y posteriormente distribuir, instalar y poner los equipos en funcionamiento. Una tarea que los especialistas del sector de la alta presión realizan a diario.

Como ya se mencionó anteriormente, se establecieron dos rangos de presión diferentes y para cubrirlos se utilizan dos de cada compresor de pistón, refrigerados y lubricados por aceite, de 3 y 4 etapas con el mismo equipamiento de la serie BAUER ya probada:

Modelo de media presión B 12,4-4 y modelo I 28.0-55 con un caudal de 230 l/min y 2500 l/min respectivamente. Cada modelo está equipado con un sistema monitorizado BAUER COMP-TRONIC totalmente automático que supervisa las unidades de forma independiente y, en caso de incidencia, desconecta el equipo y manda una señal de urgencia al control central. Para mantener el índice más bajo posible de emisión de ruido los compresores disponen de aislante sonoro, de forma que el equipo más pequeño tiene una presión sonora de 72 dB(A) y el equipo más grande de 76 dB(A), medidos a un metro de distancia según la normativa DIN 45635, parte 1.

El aire se trata con un secador de adsorción regenerado en frío, con carbón activo para la eliminación de aceites. El rango de media presión lo cubre el modelo HDK/HDA 140-100 de la compañía Zander y el modelo SECCANT de BAUER, con el sistema de control Seccotronic, versátil y probado en el uso industrial, cubre el rango de alta presión.

Debido a que no hay una sala con aire acondicionado disponible para instalar el compresor, las unidades tienen que colocarse en la planta superior de las naves, donde la temperatura en verano oscila entre 28 y 37 ºC. Bajo estas condiciones, para conseguir un secado y una eliminación de residuos óptimo, el aire comprimido también se refrigera por medio de un intercambiador térmico agua/aire hasta alcanzar la temperatura ideal de operación de 25 ºC aproximadamente, antes de entrar en la secadora de adsorción.

Para la media presión se utiliza el modelo FKV 76.0811 HD 70 de Kemmerling y la versión SKS 133/033 de alta presión de GFT. El agua de refrigeración se controla por medio de un medidor de flujo, que desconecta la unidad cuando el suministro de agua de la torre de refrigeración se bloquea.

El medidor de punto de rocío “Cermet II” controla la humedad constante del aire a presión durante su utilización. Este medidor está incluido en la red de tuberías tras el secador y supervisa continuamente la calidad del aire, de forma que si descienden los valores establecidos, el compresor se desconecta inmediatamente y el equipo de reserva o stand-by se pone en funcionamiento de forma automática. A la vez se manda una señal al control central y de ahí se advierte de inmediato al técnico en servicio.

Almacenamiento del aire comprimido

Ya que el equipo compresor de alta presión por lo general no debería encenderse y apagarse más de 4 ó 5 veces por hora y el consumo normal de aire para cada prueba es mínimo, el aire comprimido necesita almacenarse en tanques intermedios. Esto se realiza en 12 depósitos de almacenamiento verticales de 50 l cada uno.

El aire comprimido tiene que recorrer una larga distancia entre la sala del compresor y las estaciones de prueba, por lo que los depósitos de almacenamiento se dividen en dos, es decir, tras el compresor se encuentran ocho depósitos verticales de 50 l y unos 300 m después se colocan cuatro más. De esta forma se encuentra disponible la presión de almacenamiento necesaria dentro de los depósitos. La presión de prueba en las estaciones se ajusta por medio de los reductores de presión que se han instalado junto a las estaciones de prueba.

Las tuberías de alta presión están fabricadas en acero inoxidable, material n.º 1.4541 y los tubos están conectados con herrajes de tornillo Swagelok. Para evitar que la caída de presión, debido a las largas distancias de las tuberías, no sobrepase 0,1 bar es imprescindible que las secciones trasversales de las tuberías tengan las medidas exactas. En un total de 1000 m de tubería las medidas deben ser 16 × 2 mm y 12 × 2 mm desde el grupo de almacenamiento pequeño (4 × 50 l) en adelante.

Las versiones especiales de los dos equipos de media presión B 12.4-4 alimentan los dos depósitos de almacenamiento verticales de 1000 l cada uno, y suministra aire de prueba seco y casi totalmente libre de aceite, disponible suficientemente en las estaciones de prueba a 100 m. Todas las unidades están en funcionamiento de forma continua durante los tres turnos de trabajo 24 h.

Objetivo alcanzado

Gracias a la introducción del aire comprimido como medio para las pruebas de presión y funcionamiento de las piezas se ha comprobado que en casos particulares no sólo es la mejor técnica de procesamiento comparada con la técnica oleohidráulica, sino que además se convierte en una ventaja económica para la empresa. Con su investigación y desarrollo del proyecto, BAUER KOMPRESSOREN, el especialista en el sector de la alta presión, ha contribuido notablemente a alcanzar con éxito este objetivo.   

Autor:
Ludwig Kühlwein
Ingeniero de proyectos

BAUER KOMPRESSOREN GmbH
Drygalski-Allee 37
81477 Múnich, Alemania
Tel.: +49 (0) 89 78049-0
Fax: +49 (0) 89 78049-167
E-Mail: info@bauer-kompressoren.de
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