ES2320512B1 - Aparato y metodo para curvar material de tubo. - Google Patents
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Abstract
Aparato y método para curvar material de
tubo.
En el caso de curvar un tubo exterior Po, una
matriz de presión 6 dispuesta justo delante de una sección de
curvado esta provista de una ranura m, donde la forma de la ranura
m en el lado lejos de la sección de curvar es semicircular y cuyo
diámetro corresponde al del tubo exterior Po antes del curvado,
mientras que la forma de la ranura m en el lado cerca de la sección
de curvar se ahúsa semielípticamente. Con esto, se hace que la
forma en sección transversal del tubo exterior Po cambie a una forma
sustancialmente elíptica en la que se ahúsa la sección exterior a
curvar. La forma en sección transversal resulta sustancialmente
circular cuando se termina el curvado.
Description
Aparato y método para curvar material de
tubo.
La presente invención se refiere a un aparato y
técnica para curvar un material de tubo sin deformar su forma en
sección transversal.
Como una técnica para curvar un material de tubo
sin deformar su forma en sección transversal, la Publicación de
Patente japonesa no examinada número 2003-145219
describe, por ejemplo, un método para introducir una plantilla de
prevención de deformación hecha de un cuerpo elástico de caucho que
es compresible y expansible axialmente en la dirección radial
dentro de un tubo y curvar el tubo en una condición en la que la
plantilla de prevención de deformación se comprime y expande
axialmente en la dirección radial. La Publicación de Patente
japonesa no examinada número Hei 10-118719 describe
un método para curvar un tubo doble en el que un mandril que puede
expandir un tubo interior a una forma elíptica, se introduce en el
tubo interior para curvar el tubo interior deformando al mismo
tiempo el tubo interior y, después del curvado, se suministra
líquido a una presión predeterminada al tubo interior para
restaurar el tubo interior a una forma circular. La Publicación de
Patente japonesa no examinada número Hei 8-276221
también describe un método para curvar un tubo doble en el que se
introduce un material de soporte en un intervalo entre un tubo
exterior y un tubo interior para curvar y el material de soporte se
saca del intervalo después del
curvado.
curvado.
Sin embargo, en el caso de un tubo único, se
tarda mucho tiempo en introducir un material de núcleo en el tubo,
introducir en él el material de soporte, o alimentar liquido a
presión al tubo después del curvado. Ademas, también existen los
problemas de que aumenta el número de horas-hombre u
horas de trabajo y la eficiencia operativa no es buena.
Por lo tanto, un objeto de la presente invención
es resolver los problemas anteriores y proporcionar un aparato y
método para no sólo reducir el tiempo y las
horas-hombre, sino también para reducir las horas de
trabajo en un proceso de curvado para evitar la deformación después
del curvado.
Para lograr el objeto anterior, según la
presente invención se facilita un aparato de curvar que tiene una
matriz de presión para sujetar una superficie lateral a curvar
dispuesta justamente delante de la sección de curvado de un material
de tubo, en el que la superficie frontal de la matriz de presión
está provista longitudinalmente de una ranura sustancialmente
semicircular que puede encajar sustancialmente la mitad de una
superficie circunferencial externa del material de tubo, donde la
forma de la ranura en el lado lejos de la sección de curvar es
semicircular cuyo diámetro corresponde al del material de tubo antes
del curvado, mientras que la forma de la ranura en el lado cerca de
la sección de curvar es un ahusamiento semielíptico.
Con esta matriz de presión, se hace que una
forma en sección transversal de sección de curvado de un material
de tubo cambie a una forma sustancialmente elíptica de manera que
el exterior de la sección a curvar se ahuse justo antes del
curvado. Después de esto, curvando el material de tubo, la forma en
sección transversal después del curvado se puede hacer más próxima
a una forma circular. Así, en el caso de un tubo único, es posible
evitar el problema de introducir un mandril o un material de
soporte en el tubo y reducir las horas de trabajo.
En este caso, es deseable confirmar la forma
elíptica específica antes del curvado realizando experimentos, etc,
con anterioridad porque la forma deseada varía suavemente, por
ejemplo, con el grosor o el diámetro del tubo, la curvatura del
curvado y análogos.
Se ha de notar que dicho aparato de curvado no
sólo es aplicable al curvado de un tubo único, sino también al
curvado del tubo exterior de un tubo doble.
Utilizando el aparato de curvado, se hace que la
forma en sección transversal de la sección de curvar del material
de tubo cambie a una forma sustancialmente elíptica antes del
curvado de manera que se ahuse el exterior de la sección a curvar,
después se realiza el curvado.
Además, un proceso para deformar la forma en
sección transversal y un proceso para curvar se puede realizar
mediante una serie de operaciones porque la matriz de presión se
dispone justo delante de la sección de curvado. Así, las operaciones
se puede realizar eficientemente.
Como una forma de ranura de la matriz de presión
dispuesta justo delante de la sección de curvado, haciendo que la
forma de la ranura en el lado cerca de la sección de curvar sea un
ahusamiento semielíptico, la forma en sección transversal del
material de tubo cambia a tener una forma elíptica sustancialmente
ahusada al tiempo del curvado. Como resultado, la forma en sección
transversal después del curvado se puede hacer más próxima a una
forma circular. Por consiguiente, en el caso del tubo único, es
posible evitar gran parte del problema de introducir el mandril o
material de soporte dentro del tubo y reducir las horas de
trabajo.
Además, si el proceso para deformar la forma en
sección transversal de la sección de curvado y el proceso de
curvado se realizan con el mismo aparato de curvado en una serie de
operaciones, las operaciones resultan más eficientes y se pueden
reducir más las horas de trabajo.
La figura 1 es una vista esquemática de un
aparato de curvar para uso al curvar según la presente
invención.
La figura 2 es una vista explicativa de una
matriz de presión.
La figura 3 (a) es una vista en sección
transversal tomada a lo largo de la línea A-A de la
figura 2 y la figura 3 (b) es una vista en sección transversal
tomada a lo largo de la línea B-B de la figura
2.
La figura 4 es una vista del estado antes del
curvado.
Y la figura 5 es una vista del estado durante el
curvado.
Ahora se describirá realizaciones preferidas de
la presente invención con referencia a los dibujos anexos. La
figura 1 es una vista esquemática de un aparato de curvar usado al
curvar según la presente invención. La figura 2 es una vista
explicativa de una matriz de presión. La figura 3 es una vista en
sección transversal de la figura 2, donde la figura 3 (a) es una
vista en sección transversal tomada a lo largo de la línea
A-A y la figura 3 (b) es una vista en sección
transversal tomada a lo largo de la línea B-B. La
figura 4 es una vista del estado antes del curvado y la figura 5 es
una vista del estado durante el curvado.
Se facilita un método de curvar un material de
tubo según la presente invención para asegurar una forma
sustancialmente circular sin utilizar un mandril o un material de
soporte en el caso de curvar un tubo metálico, etc, de una sección
transversal circular y se caracteriza porque se hace que el tubo se
deforme a una forma sustancialmente elíptica con anterioridad antes
del curvado. En le presente realización, el método de curvar se
aplica al curvado de un tubo doble.
Dicho tubo doble es, por ejemplo, un tubo de
escape para una motocicleta, etc. En el caso del tubo de escape,
cuando el intervalo entre un tubo interior y un tubo exterior
resulta más estrecho, afecta gravemente a la eficiencia del motor.
Cuando el intervalo del exterior de la sección a curvar cae dentro
de un rango predeterminado, se genera ennegrecimiento por lo que
cambia la superficie lateral a curvar del tubo exterior, y éste es
un factor para deteriorar la calidad del aspecto externo.
En un método de curvado convencional, el curvado
se realiza, por ejemplo, introduciendo un mandril, etc, en un tubo
interior e introduciendo también un mandril espátula, etc, en un
intervalo entre un tubo exterior y un tubo interior, y después del
curvado, se expulsa el mandril espátula, etc. En el caso de la
presente invención, el mandril se introduce en el tubo interior
como en el pasado, pero el mandril espátula, etc, no se introduce
en el intervalo entre el tubo exterior y el tubo interior. En
cambio, se hace que la forma en sección transversal del tubo
exterior cambie antes del curvado, haciendo por ello la forma en
sección transversal del tubo exterior sustancialmente circular
cuando se termina el curvado.
El cambio de la forma en sección transversal del
tubo exterior antes del curvado se realiza justo antes del curvado.
Después de cambiar la forma en sección transversal, el curvado se
realiza continuamente mediante una serie de operaciones.
Un ejemplo de un aparato de curvar para curvar
dicho tubo doble como se ha descrito anteriormente se describirá
con referencia ahora a la figura 1.
Un aparato de curvar 1 incluye una matriz de
curvar 2 dispuesta rotativamente alrededor de un eje central, una
plataforma rotativa 3 dispuesta en el lado lateral de la matriz de
curvar 2, y una plataforma estacionaria 9 dispuesta junto a la
plataforma rotativa 3. Se ha dispuesto una matriz de sujeción 5 en
la plataforma rotativa 3 mirando a una sección de sujeción 2c de la
matriz de curvar 2. La matriz de sujeción 5 se ha previsto de manera
que se aproxime y se pueda soltar de la sección de fijación 2c. En
la plataforma estacionaria 4 se ha dispuesto una matriz de presión 6
que puede avanzar o retroceder en la misma dirección que la
dirección de movimiento de la matriz de sujeción
5.
5.
La superficie circunferencial externa de la
matriz de curvar 2 y la superficie frontal de la sección de
fijación 2c están dotadas respectivamente de una ranura
sustancialmente semicircular en la que se puede encajar una sección
interior de la superficie circunferencial externa correspondiente a
la sección interior a curvar de un tubo exterior. La superficie
frontal de la matriz de sujeción 5 también está provista de una
ranura sustancialmente semicircular en la que se puede encajar una
sección exterior de la superficie circunferencial externa
correspondiente al exterior de la sección del tubo exterior a
curvar.
Como se representa en la figura 2, la superficie
frontal de la matriz de presión 6 también está provista de una
ranura m en la que se puede encajar una sección exterior de la
superficie circunferencial externa correspondiente al exterior del
tubo exterior a curvar. Como se representa en la figura 3, la
ranura m se forma de manera que tenga una forma diferente en sección
tomada a lo largo de la línea A-A cerca de la matriz
de sujeción 2 y en sección tomada a lo largo de la línea
B-B lejos de la matriz de sujeción 2.
A saber, la figura 3 (b) es una vista en sección
1 transversal de una sección tomada a lo largo de la línea
B-B lejos de la matriz de sujeción 2. La anchura de
ranura z de esta sección es casi la misma que el diámetro de un
tubo exterior Po antes del curvado. La ranura m se forma de manera
que tenga una forma semicircular con un radio de z/2.
La figura 3 (a) es una vista en sección
transversal de una sección tomada a lo largo de la línea
A-A cerca de la matriz de sujeción 2. Se ha
previsto la ranura m de esta sección en la que la anchura de ranura
x se hace ligeramente menor que el diámetro del tubo exterior Po
antes del curvado y las secciones de entrada de ambos extremos de
ranura están provistas de secciones rectas ligeras s a partir de las
que la ranura semielíptica ahusada se forma con una profundidad de y
más larga que x/2.
La ranura m en una sección intermedia entre la
sección tomada a lo largo de la línea B-B y la
sección tomada a lo largo de la línea A-A tiene una
forma que cambia gradualmente desde la forma semicircular a la
forma semielíptica.
Hacia la matriz de curvar 2 se ha dispuesto un
mandril 7 que se puede introducir en un tubo interior. La sección
de extremo de base del mandril 7 se soporta por un elemento de
soporte 8 cuyo lado de superficie trasera está provisto de un
cilindro de mandril 9. La sección delantera del mandril 7 está
dispuesta de forma extensible hacia la dirección tangencial de la
matriz de curvar 2. La sección delantera está dispuesta de forma
extensible sustancialmente hasta la proximidad del lado lateral de
una sección central de la matriz de curvar 2.
Un limpiador de resina 11 como el representado
en la figura 4 se ha dispuesto delante de la matriz de presión 6
para eliminar arrugas. La superficie frontal del limpiador 11
también está provista de una ranura semicircular.
En dicho aparato de curvar 1, como se representa
en la figura 4, después de colocarse en una condición en la que el
mandril 7 se introduce en un tubo interior Pi de un tubo doble P,
la matriz de sujeción 5 se desplaza hacia adelante para mantener la
sección delantera del tubo exterior Po entre la matriz de sujeción 5
y la sección de fijación 2c de la matriz de curvar 2 para fijar,
donde la matriz de presión 6 se mueve hacia adelante para tocar
una sección exterior del tubo exterior Po a curvar, sujetando por lo
tanto la sección exterior a curvar.
A continuación, girando la plataforma rotativa 3
y la matriz de curvar 2 al mismo tiempo, el extremo delantero del
tubo doble P se curva como se representa en la figura 5 a lo largo
de un radio de curvatura de la matriz de curvar 2 mientras está
sujetado entre la matriz de sujeción 5 y la sección de fijación 2c
de la matriz de curvar 2. En este caso, la periferia de la posición
de la matriz de sujeción 5 y la sección de fijación 2c que fija el
tubo exterior Po al comienzo se considera como sección de curvado.
Sin embargo, el tubo exterior Po previsto en el lado de extremo de
base de la sección de curvar avanza dentro de la ranura m mientras
se presiona contra la ranura m de la matriz de presión 6 por la
fuerza de reacción al tiempo de curvar. Cuando el tubo exterior Po
sale de la matriz de presión 6, la forma de la sección semicircular
exterior de curvado (a curvar) se forma de manera que tenga una
forma semielíptica ahusada y después se curva.
A medida que progresa el curvado, la sección
exterior del tubo exterior Po a curvar recibe la fuerza de
elongación y la sección semielíptica ahusada cambia a tener una
forma semicircular, donde toda la forma en sección transversal
cambia de una forma sustancialmente elíptica a una forma
sustancialmente circular.
Con referencia al tubo interior Pi, toda la
forma en sección transversal se mantiene en una forma
sustancialmente circular por el mandril 7, pero esto es lo mismo
que en el equipo convencional.
Aunque las realizaciones antes indicadas se han
descrito tomando como ejemplo el curvado del tubo exterior Po del
tubo doble P, también son aplicables al curvado de un tubo
único.
En el caso de curvar el tubo exterior Po de 35
mm de diámetro y 1,5 mm de grosor, la anchura de ranura x de la
figura 3 (a) se establece a aproximadamente 34 mm, la profundidad y
se establece a aproximadamente 19 mm, la longitud de la sección
recta s se establece a aproximadamente 2 mm, y el radio r de la
sección delantera ahusada se establece a aproximadamente 12 mm.
Cuando el tubo exterior Po se curva usando la
matriz de curvar 2 con un radio de curvatura de 86 mm, el diámetro
del tubo exterior Po en la dirección de curvatura es 33,4 mm y su
diámetro en la dirección de curvado y en ángulo recto es 34,8 mm.
Como resultado, se asegura una forma sustancialmente circular.
Por el contrario, en el caso de una unidad de
curvado convencional en la que el mandril espátula se introduce
entre el tubo exterior Po y el tubo interior N, el diámetro del
tubo exterior Po en la dirección de curvatura es 31,7 mm y su
diámetro en la dirección de curvado y en ángulo recto es 37,6 mm.
Como resultado, el curvado convencional mostró un mayor grado de
planeidad que la presente realización.
Además, en el curvado convencional, se tardó 14
segundos en curvar un tubo, pero en el caso de la presente
invención, solamente se tardó 7 segundos, una reducción de tiempo
de 50%.
Además, en un proceso de curvado, no se produjo
el problema de ennegrecimiento de la superficie lateral del tubo
exterior Po a curvar porque un intervalo entre el tubo exterior Po
y el tubo interior Pi de la sección exterior a curvar se puede
asegurar a más de una anchura predeterminada.
Con esto, se confirmó la efectividad de la
presente invención. Naturalmente, no es preciso afirmar que los
requisitos específicos de la forma ahusada a deformar se deben
cambiar previamente dependiendo del diámetro del material de tubo,
su grosor, la curvatura del curvado y análogos.
Se ha de entender que la presente invención no
se limita a las realizaciones antes descritas. Caen dentro del
alcance técnico de la presente invención numerosas modificaciones y
variaciones que tienen sustancialmente la misma construcción y la
misma acción y efecto que lo descrito en las reivindicaciones de la
presente invención.
Por ejemplo, se puede usar material de tubo
distinto del tubo de escape y la presente invención también se
puede aplicar al curvado de un tubo único distinto de un tubo
doble.
Al curvar un material de tubo, cambiando primero
la forma en sección transversal y curvando después el material de
tubo, se elimina el problema de introducir un mandril, rellenos o
análogos en el tubo y se pueden reducir las horas de trabajo.
Claims (2)
1. Un aparato de curvar que tiene una matriz de
presión que sujeta una superficie lateral a curvar de un material de
tubo dispuesto justo delante de la sección de curvado del material
de tubo, caracterizado porque la superficie frontal de la
matriz de presión está provista longitudinalmente de una ranura
sustancialmente semicircular que puede encajar sustancialmente la
mitad de la superficie circunferencial externa del material de
tubo, donde la forma de ranura en el lado lejos de la sección de
curvar es semicircular y cuyo diámetro corresponde al del material
de tubo antes del curvado, mientras que la forma de ranura en el
lado cerca de la sección de curvado está ahusada
semielípticamente.
2. El aparato de curvado según la reivindicación
1, donde la ranura semicircular cuyo diámetro corresponde al del
material de tubo antes del curvado y la ranura semielípticamente
ahusada se han previsto continuamente en la matriz de presión.
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| EC2A | Search report published |
Date of ref document: 20090522 Kind code of ref document: A1 |
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Ref document number: 2320512B1 Country of ref document: ES |