Sistema y método de curvado de tubos.

La invención describe un sistema y método para curvar tubos huecos.

El sistema comprende una primera tapa para cerrar herméticamente un primer extremo del tubo; medios de introducción de fluido magnetorreológico en el tubo; una segunda tapa para cerrar herméticamente un segundo extremo del tubo; y unos medios para aplicar un campo magnético a la ubicación en la que se realiza el curvado del tubo hueco. El método comprende proporcionar un tubo hueco; cerrar herméticamente un primer extremo de dicho tubo; introducir un fluido magnetorreológico en el tubo hueco; cerrar herméticamente el segundo extremo de dicho tubo; aplicar un campo magnético sobre la parte del tubo que se desea curvar; y curvar la parte deseada del tubo sobre la que se aplica dicho campo magnético.

SISTEMA Y MÉTODO DE CURVADO DE TUBOS

Campo de la invención La presente invención se refiere de manera general al campo de la fabricación de tubos huecos, y más concretamente al curvado de dichos tubos huecos.

Antecedentes de la invención Los tubos curvados se utilizan en varias aplicaciones, por ejemplo como tubos empleados en la construcción, tuberías para la canalización de agua en sistemas de calefacción, etc.

En la actualidad se conocen varios sistemas empleados en el curvado de tubos, algunos de los cuales se describirán a continuación en el presente documento. Independientemente del si.stema empleado, el principal inconveniente suele ser la aparición de un pandeo local no deseado en la zona sometida a curvado del propio tubo.

Para evitar este pandeo local, se conocen sistemas que se basan principalmente en el desplazamiento, por el interior del tubo, de un objeto cuya sección es igual al diámetro interior del tubo (por ejemplo, con forma de esfera u ovoide) , al mismo tiempo que se procede al curvado del tubo. El contacto de estos objetos con el interior del tubo proporciona un aumento de su rigidez mientras se dobla, evitando así el pandeo local del tubo. También se conocen otros sistemas que incorporan empujadores interiores de goma u otro material deformable con el fin de aumentar la rigidez y evit:ar el pandeo local, sin embargo estos sistemas conocidos no resultan totalmente eficaces y además resultan bastante! complejos de aplicar. Un inconveniente adicional de los sistemas de la técnica anterior es que requieren un obj eto especial para cada

diámetro interior de tubo que se desee curvar, por tanto el

usuario debe adquiri r un objeto específicamente adaptado a

las dimensiones de cada t i po de tubo que necesite curvar.

Por tanto, s igue existiendo en la técnica la necesidad

5 de un sistema que permita evitar el pandeo local al curvar

tubos huecos, que resulte s encillo de aplicar y que pueda

adaptarse a varios tamafios, formas y configuraciones

distintas de los tubos que vayan a curvarse sin necesidad

de realizar modificaciones adicionales al propio sistema.

10 También se conocen en la técnica los fluidos

magnetorreológi cos (véase por ejemplo la t esis "The elastic

and damping properties of magnetorheological elastomers",

Kallio, Marke¡ 2005. VTT, Espoo. 146 p., VTT Publications:

565) , que son fluidos que t:ienen una alta concentración de

] 5 partículas magnetizables en un medio no magnético.

Diferencias en el tamaño di: partícula y en la composición

dan como resultado marcadas diferencias en el

comportamiento del fluido . :Los tamaños de partícula oscilan

habitualmente entre 0, 1 y 10 ~m y las fracciones en volumen

20 de partículas son de entre ellO y el 50%. En los fluidos

magnetorreológicos, la interacción entre l os dipolos

inducidos por un campo magnético externo provocan que las

partículas formen estructuras de tipo columnas,

aproximadamente paralelas al campo aplicado. Estas 25 estructuras de tipo cadena limitan el flujo del fluido, aumentando así su viscosidad y rigidez.

Los medios portadores en los fluidos magnetorreológicos se seleccionan habitualmente basándose en sus propiedades reolóHicas y tribológicas y en su estabilidad frente a la temperatura. Normalmente se usan aceites a base de petróleo, silicona, aceites minerales, poliésteres, poliéteres, agua, aceites hidrocarbonados sintéticos, etc . También se han usado líquidos polares tales como trietilenglicol, metil éter de dietilenglicol, acetato de hexilo y ciclohexilo, propionato de metilo, etc.

El uso más conocido en. el estado de la técnica de los fluidos magnetorreológicos, es su uso en amortiguadores de dureza variable en función de la variación de la viscosidad del fluido magnetoreológico que se encuentra en su interior, por medio de campos electromagnéticos . Otro uso es en los frenos, donde se utilizan l os fluidos MR que al cambiar de viscosidad mediante un campo electromagnético consiguen que el líquid () se "atasque" en la bomba hidráulica reteniendo así el veh1culo. También se conoce su uso como l ubricantes . As1 que su uso es principalmente en el sector de automóvil.

Sumario de la invención Para solucionar l os inconvenientes anteriormente mencionados, la presente invención da a conocer, en un primer aspecto, un sistema de curvado de tubos del tipo que comprende medios para el curvado de un tubo hueco. El

sistema se caracteriza por que comprende además:

una primera tapa de cierre hermético para cerrar

herméticamente un primer extremo del tubo;

medios de introducción de un fluido

magnetorreológico en e l interior del tubo;

una segunda tapa de cierre hermético para cerrar

herméticamente un sE~gundo extremo del tubo; y

unos medios de gen«~ración de campo magnético para aplicar un campo ma9nético a la ubicación en la que se realiza el curvado del tubo hueco.

Al aplicar un campo magnético a la ubicación en la que se realiza el curvado del tubo hueco, dentro del cual se encuentra el fluido magnetorreológico, se provoca un aumento de la rigidez y viscosidad de este último. De este modo, el fluido magnetorreológico permite, bajo el efecto del campo magnético, evitar un pandeo localizado en la zona del tubo hueco sometida a curvado.

Un segundo aspecto de la presente invención da a conocer un método para curvar tubos huecos con el cual se evita o al menos se reduce el problema del pandeo localizado en la zona del tubo sometida a curvado anteriormente mencionado. El método de la invención comprende al menos las etap, is de: proporcionar un tubo hueco; cerrar herméticamen"te un primer extremo de dicho tubo; introducir un fluido magnetorreológico en el interior del tubo hueco por un segundo extremo del mismo; cerrar herméticamen1:;.e el segundo extremo de dicho tubo; aplicar un campo maog-nético sobre la parte del tubo

que se desea curvar; y

curvar la parte deseada del tubo sobre la que se

aplica dicho campo magnético.

Asi, como en el caso del sistema de curvado de tubos

anteriormente mencionado, el método de la presente

invención evita o reduce el pandeo localizado en la zona del tubo sometida a curvado. gracias al aumento de la rigidez y de la viscosida.d del fluido magnetorreológico introducido en el interior del tubo bajo el efecto del campo magnético aplicado.

Breve descripción de las figuras

La presente invención se entenderá mejor con referencia a las siguientes figuras que ilustran realizaciones preferidas de la invención, proporcionadas a modo de ejemplo, y que no deben interpretarse como limitativas de la invención de ninguna manera.

Las figuras lA y lB muestran una vista en perspectiva y una vista en sección lon9itudinal, respetivamente, de un método de curvado de tubos huecos según la técnica anterior.

Las figuras le y lD muestran una vista en perspectiva y una vista en sección lon9itudinal, respetivamente, de un

método de curvado de tubos huecos según la técnica

anterior.

Las figuras 2A y 2B muestran una vista en sección

longitudinal de un tubo curvado con pandeo localizado

obtenido mediante un método de la técnica anterior (figura

2A) Y un tubo curvado s in pandeo localizado obtenido mediante el sistema y el método de la presente i nvención (figura 2B) .

La figura 3 muestra una vista en sección longitudinal de un sistema de curvado de tubos según una realización preferida de la presente invención.

La figura 4 muestra una vista en sección longitudinal de un sistema de curvado de tubos según otra realización preferida de la presente invención .

Las figuras SA-SF muestran, en vistas en sección longitudinal, una secuencia de etapas del método según la realización preferida de la presente invención .

La figura 6 presenta un gráfico en el que se muestra la variación de la rigid~:!z (constante k) de un fluido magnetorreológico en función de la concentración de partículas de hierro (en \ en volumen) , del campo magnético aplicado y de la dirección de aplicación de la fuerza sobre el fluido magnetorreológico.

Descripción detallada de las realizaciones preferi das En primer lugar, haciendo referencia a las figuras lAID, se describirá detalladamente el problema de pandeo localizado de tubos huecos que resuelve la presente invención. En estas figuras se muestran dos de los métodos típicos de curvado de tubos huecos empleados habitualmente en la técnica, un método mediante desplazamiento (figuras lA y lB) Y un método median'te desplazamiento y vaivén (le...

1.

2.

3.

4.

Sistema de curvado de tubos del tipo que comprende medios para el curvado de un tubo hueco, caracterizado por que comprende además:

una primera tapa de cierre hennético para cerrar

herméticamente un p:r:imer extremo del tubo; medios de introducción de un fluido magnetorreológico en el interior del tubo;

una segunda tapa de cierre hermético para cerrar herméticamente un sE!gundo extremo del tubo; y unos medios de generación de campo magnético para aplicar un campo ma~Jnético a la ubicación en la que se realiza el curvado del tubo hueco;

mediante lo cual se aumenta la rigidez y viscosidad del fluido magnetorre:016gico al aplicarle el campo magnético evitando as! un pandeo en la zona de curvado del tubo hueco. Sistema según la reivindicación 1, caracterizado por

que los medios de introducción de fluido

magnetorreológico en el interior del tubo están

constituidos por:

un orificio central presente en dicha segunda tapa; un embudo para introducir un fluido

magnetorreológico en el interior del tubo a través del orificio central de la segunda tapa; un tapón para cerrar herméticamente e l orifico central de la segunda tapa.

Sistema según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que los medios de generación de campo magnético están constituidos por una bobina electromagnética. Sistema según la reivindicación 3, caracterizado por

5.

6.

7.

8.

que la bobina electromagnética se aproxima al tubo hueco por el exterior del mismo, generando un campo magnético perpendicula:r al tubo hueco. Sistema según la reivindicación 3, caracterizado por que el tubo hueco se introduce en el interior de la bobina electromagnética, generándose un campo magnético paralelo al tubo hueco. Método para curvar tubos que comprende las etapas de :

proporcionar un tubo hueco; cerrar herméticamente un primer extremo de dicho tubo; introducir un fluido magnetorreológico en el interior del tubo hueco por un segundo extremo del mismo; cerrar herméticamente el segundo extremo de dicho tubo; aplicar un campo magnético sobre la parte del tubo

que se desea curvar; y

curvar la parte deseada del tubo sobre la que se

aplica dicho campo magnético.

Método según la reivindicación 6, caracterizado por

que la introducción dE! un fluido magnetorreo16gico en el interior del tubo hueco comprende: cerrar el segWldo extremo del tubo con una tapa de cierre hermético quE! presenta Wl orificio central; introducir fluido magnetorreológico en el interior del tubo a través dE!l orificio central; cerrar herméticamente el orificio central con un tapón.

Método según cualquiera de las reivindicaciones 6 y 7, caracterizado por que la aplicación del campo magnético comprende:

aproximar una bobina electromagnética a la parte

del tubo que se desea curvar¡ y

hacer circular una corriente eléctrica a través de

la bobina electromag:nética.

5 9. Método según la reívindicación 8, caracterizado por

que la bobina electromagnética se aproxima al tubo

hueco por el exterior del mismo.

10. Método según la reivindicación 8, caracterizado por

que se introduce el tubo hueco en el interior de la

10 bobina electromagnética..

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