Husillos innovadores para actuadores lineales electromecánicos

Schaeffler presenta una nueva ejecución y un nuevo sistema funcional para ampliar su gama de husillos incorporando un husillo con una capacidad de carga y una densidad de potencia especialmente elevadas. Las características técnicas de los denominados husillos de rodillos planetarios (PWG) son el complemento perfecto para la gama de Schaeffler, que incluye también los husillos a bolas (KGT) y los husillos de rodillos (RGT).

Gracias a su elevada densidad de potencia, el husillo de rodillos planetarios PWG puede sustituir incluso a los accionamientos hidráulicos. Con ello, Schaeffler completa su programa de productos de husillos y ofrece la solución perfecta para cada aplicación en relación a la velocidad, la precisión y la capacidad de carga. El husillo de rodillos planetarios (siglas en alemán: PWG) facilita la evolución hacia los actuadores inteligentes: actuadores lineales electromecánicos de máxima eficiencia en espacios constructivos mínimos.

Tanto los husillos a bolas como los husillos de rodillos han tenido muy buena acogida en el mercado. Entre las virtudes de los husillos a bolas se encuentran la alta dinámica gracias a los pasos elevados del husillo, funcionamiento con rozamiento reducido, alto nivel de posicionamiento y repetitividad. Sin embargo, debido a causas geométricas, no se pueden realizar pasos reducidos. En comparación, el husillo de rodillos ofrece una mayor capacidad de carga en pasos de husillo a partir de 10 mm, y una gran precisión de posicionado.

El tercer elemento a tener en cuenta es una ejecución que puede soportar cargas incluso más elevadas en pasos de husillo reducidos, inferiores a 5 mm. Para este tipo de aplicación, Schaeffler ha desarrollado el husillo de rodillos planetario (PWG): la ejecución incluye rodillos planetarios con ranuras en forma de V, dispuestos paralelamente, ruedan arriba y abajo por el husillo. La tuerca del husillo de dos piezas garantiza la rotación de los rodillos planetarios y/o su accionamiento. También cuenta con ranuras en los extremos que se engranan con los extremos de los rodillos planetarios. Gracias al elevado número de contactos de rodadura, el husillo PWG alcanza una mayor capacidad de carga y rigidez en comparación con las otras dos variantes de husillo. El nivel de rozamiento se mantiene reducido debido al buen reparto interno de la carga y a la osculación optimizada entre los flancos de rosca del husillo y los flancos abombados de las ranuras de las ruedas planetarias. Si se seleccionan unas ruedas planetarias con el diámetro de ranura correcto, se pueden conseguir pasos mínimos de husillo, entre 0,75 y 5 mm.

Las propiedades especiales de la ejecución incluyen el propio proceso de producción: los husillos y los rodillos planetarios se fabrican mediante procesos de deformación, lo que permite obtener una buena compresión del material en combinación con una orientación óptima de la fibra, máxima resistencia y una capacidad de carga incrementada en un 16% en comparación con las tecnologías convencionales. El método de producción también reduce los costes y los sitúa a un nivel comparable al de los husillos a bolas, que se fabrican mediante métodos de deformación. Se pueden obtener fácilmente unidades precargadas libres de mantenimiento agregando un disco distanciador entre las dos mitades de la tuerca del husillo.

El husillo PWG llena el espacio existente entre los husillos RGT y KGT para los diámetros de husillo de 5 a 30 mm aproximadamente, en que se soportan unas capacidades de carga muy elevadas con unos pasos de la mínima dimensión posible. Por ejemplo, el husillo PWG genera una impresionante fuerza axial de 2.200 N partiendo de solo 40 Ncm con un paso de 0,75 mm. Por lo tanto, se pueden conseguir elevadas fuerzas axiales con motores muy pequeños. En definitiva, el husillo de rodillos planetarios (PWG) de Schaeffler no solo permite desarrollar actuadores accionados por motores eléctricos con una elevada densidad de rendimiento, una larga duración de vida útil y costes mínimos de mantenimiento, sino que también se puede utilizar para motores de bajo coste. El motor eléctrico se puede integrar con facilidad utilizando una conexión de chaveta en el diámetro exterior de la tuerca del husillo.

Las aplicaciones y los primeros proyectos los encontramos en la tecnología solar con el sistema orientación de la placa, en la energía eólica para el ajuste acimutal, en la construcción mecánica como unidad de avance para la conformación de chapa, en los bancos de plegado, en los cilindros de cierre de las máquinas de inyección de plástico, en los dispositivos de remache y corte y en las pistolas de dosificación de adhesivo. La gama de husillos PWG ya ha sido utilizada en la industria de la automoción, en los actuadores de embrague.