Ventilación inteligente con el cerrador automático de ventanas Winflip

El inventor de Winflip es Helmut Katherl, un ingeniero eléctrico graduado por la Escuela Técnica Superior de Ingeniería de Braunau, que ha hecho madurar esta idea en los últimos catorce meses. A principios de 2008, Katherl fundó la empresa Win Products GmbH, en Frankenburg, Austria. Este ingeniero que, hasta entonces se había dedicado al desarrollo de software, patentó en todo el mundo su sistema de cierre de ventanas. Desde el lanzamiento al mercado de Winflip ha recibido importantes pedidos de empresas de suministros para la construcción. En 2009 espera producir 2,5 millones de unidades. Para su campaña de marketing, ha elegido como imagen de su empresa a la famosa actriz alemana Eva Habermann.

¿Cómo funciona exactamente este innovador sistema de cierre de ventanas?

Se fija el extremo de un cordón al marco de la ventana, con una polea de guiado. El otro extremo del cordón se conecta al cerrador de ventanas Winflip. Cuando se abre la ventana, el cordón tensa un muelle situado en el interior del Winflip y produce vacío. Este vacío se va compensando mediante la entrada gradual de aire a través de la válvula reguladora. Cuando el vacío desaparece, el muelle se contrae y tira del cordón que, recordemos, está unido al marco de la ventana y ésta se cierra. Dependiendo de la rapidez con la que entre el aire por la válvula, el tiempo de cierre de la ventana varía entre 5 minutos y 5 horas (según las especificaciones de Win Products). Evidentemente, para garantizar el correcto funcionamiento del sistema, la válvula reguladora que se produce en la mesa rotatoria de Deprag debe ensamblarse con una precisión muy rigurosa.

Los cerradores de ventanas del ingeniero Helmut Katherl se fabrican en Austria, en talleres sociales en los que la mano de obra está compuesta por personas discapacitadas. Debido a la gran cantidad de unidades que se fabrican y a la precisión que el proceso de producción requiere, no es posible un proceso de montaje manual. Ha sido preciso desarrollar un sistema de automatización específico. El sistema de montaje semiautomático de la válvula reguladora, que es esencial para el correcto funcionamiento del Winflip ha sido desarrollado por la empresa Deprag Schulz GmbH & Co de Amberg, Alemania. Esta empresa combina la innovación y la precisión con décadas de experiencia en los campos de la automatización, el atornillado, los motores neumáticos y las herramientas neumáticas.

Los ingenieros de Deprag han desarrollado una mesa rotatoria de montaje compuesta por seis estaciones. En la fabricación de la válvula reguladora del sistema de cierre de ventanas Winflip se emplean cinco componentes. Esta mesa rotatoria permite realizar simultáneamente varios procesos de inserción y montaje. El sistema integra componentes pertenecientes a prácticamente todos los grupos de productos de la empresa alemana. En su primera visita a las instalaciones de Deprag, para conocer el prototipo, Helmut Katherl declaró que “Deprag ha hecho un trabajo extraordinario y altamente profesional”.

La mesa rotatoria ocupa muy poco espacio. Tiene unas dimensiones de 1,92 metros de altura, 2,08 de anchura y 1,98 de longitud. Resulta muy compacta y es altamente eficiente. Está diseñada para trabajar a doble turno. Al 85% de capacidad, su producción diaria es de unos 16.000 componentes. El sistema es de fácil acceso por todos los lados, gracias a las puertas de servicio que incorpora, que permiten acceder a todos los componentes relevantes.

Una malla infrarroja de seguridad con indicadores Led (rojo y verde) garantiza un acceso seguro cada vez que se entra a retirar una pieza defectuosa o se carga una pieza terminal nueva.

La mesa rotatoria está compuesta por seis estaciones.

1. En la primera, un operario inserta la pieza terminal del Winflip que tiene forma cilíndrica, en la posición de montaje. A continuación, el sistema verifica la presencia de componentes y corrige la posición de la pieza en la posición de montaje, mediante un dispositivo de sujeción. Esta operación es necesaria para garantizar la seguridad de proceso de los pasos de montaje siguientes. Cuando el operario sale del perímetro de una fotocelda, la mesa rotatoria se desplaza a la siguiente estación.
2. En la estación dos se lleva a cabo la siguiente operación: después de posicionar la pieza terminal, una pinza de vacío toma un anillo con sección en ‘X’ y lo coloca en una ranura prevista para ello en la pieza terminal, mediante un sistema manipulador de dos ejes. Un cilindro neumático inserta el anillo hasta una altura definida con alta precisión, cosa que es importante porque garantiza una adecuada estanqueidad del anillo una vez terminada la válvula reguladora.
3. En la estación tres se coloca un tubo roscado en una boquilla capaz de efectuar un movimiento de inclinación, y se presiona contra la pieza terminal, introduciéndola hasta una altura específica mediante la acción de una herramienta de inserción a presión. Seguidamente, un sensor verifica el paso de montaje, comprobando la presencia de la pieza y su correcta ubicación.
4. En la estación cuatro, un tazón alimentador vibratorio y un transportador lineal Deprag toman una junta tórica y la ponen en posición, con ayuda de un manipulador de 90º. El manipulador instala la junta tórica con cuidado de no deteriorarla, para que cumpla perfectamente su función como elemento de estanqueidad. De nuevo, un sensor verifica el paso de montaje.
5. La estación cinco tiene la misión de alimentar e instalar el tornillo de la válvula en la válvula reguladora de la pieza terminal cilíndrica. El tornillo se coloca directamente en una boquilla giratoria por la acción de un sistema alimentador por soplado de Deprag, que utiliza una manguera alimentadora. Para roscar el tornillo se emplea una atornilladora Micromat-E EC (320E19-0005). Esta herramienta puede aplicar un par de apriete entre comprendido entre 0,08 y 0,5 Nm, a una velocidad de 120 rpm. El tornillo de la válvula se aprieta hasta un par de 0,15 Nm y después se afloja hasta alcanzar un ángulo predefinido. Si es preciso, pueden registrarse los valores de par y de ángulo. Este procedimiento es extremadamente importante para el correcto funcionamiento del Winflip. La holgura que se genera aflojando el tornillo hasta hacerle adoptar un determinado ángulo determina el caudal de aire que accede a la válvula. Cuanto más alto es el caudal, antes se cierra la ventana. Cuanto más bajo es, más tarda en cerrarse. Las operaciones de apriete y aflojado del tornillo de la válvula están reguladas por un controlador Deprag AST10, un equipo que ha sido un gran éxito en el mercado. También en este caso, un sensor verifica la presencia del tornillo de la válvula al final de este paso de montaje.
6. Si se completan satisfactoriamente todos los pasos de montaje, el sistema identifica la válvula reguladora como una ‘pieza correcta’. Un manipulador de dos ejes toma la pieza terminada de la estación seis y la deposita en una tolva que la envía a la sección de envasado. Las piezas que se identifican como ‘defectuosas’ se devuelven a la estación uno, donde un operario las retira manualmente. El proceso vuelve a empezar cuando el operario carga una nueva pieza terminal en el sistema de montaje.

El tiempo de los ciclos depende del operario del sistema semiautomático. La máquina sólo puede activarse y proceder al indexado cuando el operario carga la pieza terminal y abandona la fotocelda. Como máximo, se pueden alcanzar ciclos de 3 segundos por unidad.

’Energy Globe Award’

Esta innovación mundial acaba de salir al mercado y ya se ha hecho acreedora del codiciado ‘Energy Globe Award 2008’ en la categoría ‘Aire’, un premio que se concede en Austria a las innovaciones especialmente respetuosas con el medio ambiente. En el acto de presentación de Winflip al mercado, el ministro de Medio Ambiente de Austria, Josef Pröll, elogió este cerrador de ventanas automático con estas palabras: “En la escalada actual de los costes de la energía y de la preocupación por el cambio climático, inventos como éste se reciben con los brazos abiertos”.