DE102005029681A1

DE102005029681A1 - Forming a joint between two hollow profiles, without rotation symmetry, uses a spreader with expansion segments to expand the inner profile and press it against the outer profile in a force fit

Info

Publication number: DE102005029681A1
Application number: DE200510029681
Authority: DE
Inventors: Klaus Prof. Dr.-Ing. Dr.hc. Weinert; Nils Dipl.-Ing. Hammer
Original assignee: Universitat Dortmund; Technische Universitaet Dortmund
Current assignee: Universitat Dortmund; Technische Universitaet Dortmund
Priority date: 2005-06-23
Filing date: 2005-06-23
Publication date: 2006-12-28

Abstract

To form a joint between hollow profiles, which do not have rotation symmetry, a spreader (1) is within the inner wall of the inner profile with a number expansion segments (2). The segments slide radially outwards, matching the cross section shape of the profile so that, together, they form an inner surface (8) supporting the spreader. On a relative sliding movement (12) along the center axis the segments are forced out in a radial sliding movement (10). The effect is to expand the inner profile and press it against the outer profile in a force fit.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Fügen nicht-rotationssymmetrischer Hohlprofile durch Weiten mit Formkörpern gemäß Oberbegriff des Anspruches 1 beziehungsweise gemäß Oberbegriff des Anspruches 19.The The invention relates to an apparatus and a method for joining non-rotationally symmetric Hollow profiles by widths with moldings according to the preamble of the claim 1 or according to the preamble of claim 19.

Die Herstellung miteinander verbundener Hohlprofile wird schon seit langem auch durch das kontinuierliche Rohreinwalzen vorgenommen. Das Einwalzen ist ein Verfahren, welches auf dem Prinzip des Glattwalzens mit vergrößertem Walzübermaß in zusammengesteckten Profilelementen beruht. Dabei kommt es zu einer lokalen Aufweitung des inneren Profils in einem angepassten Außenbauteil. Das Innenprofil wird durch das Walzwerkzeug, welches mit Walzübermaß axial durch das Innenprofil verfährt, plastisch aufgeweitet. Befindet sich über dem Innenprofil an der Einwalzstelle ein entsprechendes Außenbauteil mit einem geringen Spiel, wird dieses durch das nach außen drängende Innenprofil elastisch verformt, so dass sich durch die plastische Aufweitung des Innenprofils in Kombination mit der elastischen Rückfederung des Außenbauteils im Fügespalt eine hohe Flächenpressung einstellt und so eine kraftschlüssige Verbindung entsteht.The Production interconnected hollow profiles is already Long made by the continuous Rohrinwalzen. Rolling is a process based on the principle of burnishing with increased rolling interference in put together Profile elements based. This leads to a local expansion of the inner profile in a customized exterior component. The inner profile is by the rolling tool, which with rolling interference axially through the inner profile moves, plastically widened. Is over the inner profile at the Einwalzstelle a corresponding outer component with a little play, this is due to the outward-pressing inner profile elastically deformed, so that by the plastic widening the inner profile in combination with the elastic springback of the external component in the joint gap a high surface pressure adjusts and so a non-positive Connection arises.

Bisher sind derartige Walzwerkzeuge mit rotierendem Walzkörpersatz wie etwa in der DE 3733990 A1 oder der DE 10100990 A1 beschrieben lediglich für rotationssymmetrische Profile eingesetzt worden. Die Verbindung nicht-rotationssymmetrischer Profile ist mit derartigen Werkzeugen nicht möglich, da entsprechend typischer Profilformen wenn überhaupt nur geringe Flächenanteile der zu verbindenden Profiloberflächen miteinander auf einer Kreisbahn in Kontakt stehen und daher ein Einwalzen konventioneller Art nicht zum Erfolg einer festen Verbindung der beiden Profile führen würde.So far, such rolling tools with rotating rolling body set as in the DE 3733990 A1 or the DE 10100990 A1 described been used only for rotationally symmetric profiles. The connection of non-rotationally symmetrical profiles is not possible with such tools, since correspondingly typical profile shapes if at all small surface portions of the profile surfaces to be joined together on a circular path in contact and therefore a rolling of conventional type would not lead to the success of a solid compound of the two profiles ,

Es ist weiterhin beispielsweise aus dem deutschen Aufsatz „Herstellung gebauter Nockenwellen durch Aufweiten mit Walzwerkzeugen" von Klaus Weinert und Michael Hagedorn in der deutschen Zeitschrift MTZ 4/2003 auf Seite 321 beschrieben, dass entlang eines Rohres an unterschiedlichen Stellen Aufweitvorgänge zum Festsetzen von Nocken auf einem zylindrischen Rohr ausgeführt werden, wodurch sich nach dem Aufweiten ein entlang der Rotationsachse des Rohres nicht symmetrischer Längsschnitt des Rohres ergibt. Auch hierbei sind aber an jedem Querschnitt des Rohres, an dem die Nocken festgesetzt werden, rotationssymmetrische Ausgestaltungen des Querschnittes des Rohres Voraussetzung für die Festlegung der Nocken. Ebenfalls ist es aus der deutschen Zeitschrift wt Werkstattstechnik 91 (2001) H. 6 auf Seite 362 in dem Aufsatz „Herstellung nichtzylindrischer Verbundwerkstücke" von Klaus Weinert und Michael Hagedorn bekannt, das Innere des aufzuweitenden Rohres mit wiederum nur rotationssymmetrisch verlaufenden Vertiefungen und Nuten zu versehen, um die Haftung zweier Rohre ineinander zu verbessern.It is also for example from the German article "Production Built camshafts by expanding with rolling tools "by Klaus Weinert and Michael Hagedorn in the German magazine MTZ 4/2003 Page 321 described that along a pipe at different locations Aufweitvorgänge to set cams on a cylindrical tube, whereby, after widening along the axis of rotation of the Tube not symmetrical longitudinal section of the tube results. Again, but at every cross section of the Pipe on which the cams are fixed, rotationally symmetrical configurations the cross-section of the pipe is a prerequisite for the determination of the cams. It is also from the German journal wt Werkstattstechnik 91 (2001) H. 6 on page 362 in the essay "production of non-cylindrical Composite Workpieces "by Klaus Weinert and Michael Hagedorn known the inside of the pipe to be expanded again with only rotationally symmetric depressions and Grooves to improve the adhesion of two pipes into each other.

Das Fügen von zwei nicht rotationssymmetrischen, etwa prismatischen Hohlprofilen, wie z. B. mit geringem Spiel ineinander steckbaren Vierkantrohren oder dergleichen, ist aber insbesondere aufgrund der Verwendung derartiger Hohlprofile in Verbundbauteilen ein sich ständig häufiger stellendes Problem. Derartige Verbundbauteile wie etwa auch Nockenwellen oder dgl. weisen bei einer derartigen Herstellungsweise den Vorteil auf, dass eine belastungsgerechte Materialauswahl für die einzelnen Teile des Verbundbauteiles möglich wird, wodurch sich die Herstellung vereinfacht und darüber hinaus auch Gewicht des fertigen Bauteils gespart werden kann.The Joining of two non-rotationally symmetrical, approximately prismatic hollow profiles, such as B. with little play plugged into each other square tubes or the like, but is particularly due to the use Such hollow sections in composite components is a constantly more common problem. Such composite components such as camshafts or the like in such a production method on the advantage that a Load-compatible material selection for the individual parts of the composite component possible which simplifies manufacturing and beyond also weight of the finished component can be saved.

Das umformtechnische Fügen durch Weiten von prismatischen und insbesondere nicht rotationssymmetrischen Hohlprofilen ist bislang lediglich durch wirkmedienba siertes, elektromagnetisches und elastomerkörperbasiertes Umformen möglich, wie dies beispielsweise in der DE 19837385A1 für verschiedene Verfahren beschrieben ist. Im Vergleich hierzu ist das Fügen durch Einwalzen bislang beschränkt auf rotationssymmetrische Hohlprofile. Neben den aufgeführten umformtechnischen Verfahren zum Fügen von Profilen besteht weiterhin die Möglichkeit des Fügens durch Verbindungselemente wie z. B. durch Schrauben und Niete etc. Weiterhin existieren die Verfahren des stoffschlüssigen Fügens wie z. B. Schweißen, Löten und Kleben.The forming technology joining by widths of prismatic and in particular non-rotationally symmetrical hollow profiles has hitherto been possible only by Wirkmedienba-based, electromagnetic and elastomerkörperbasiertes forming, as for example in the DE 19837385A1 described for various methods. In comparison, the joining by rolling has hitherto been limited to rotationally symmetrical hollow profiles. In addition to the listed forming process for joining profiles is still the possibility of joining by fasteners such. B. by screws and rivets, etc. Furthermore, the methods of cohesive joining such. As welding, soldering and gluing.

Zu den Nachteilen des heutigen Stands der Technik wird in diesem Zusammenhang nur auf die momentan technisch relevanten Verfahren eingegangen. Das sind im besonderen das wirkmedienbasierte, das elektromagnetische und das elastomerkörperbasiertes Umformen.To The disadvantages of the current state of the art is in this context only on the currently technically relevant procedures. These are in particular the active media-based, the electromagnetic and the elastomer body based Forming.

Beim wirkmedienbasierten Innenhochdruckumformen werden, um die Umformung zu gewährleisten, meist flüssige Druckmedien benötigt, die unter einem sehr hohen Druck das Innenrohr aufweiten und so eine kraftschlüssige Verbindung erzielen. Dies verlangt eine aufwändige Abdichtung des Systems, um ungewünschte Leckagen zu verhindern. Zudem müssen aufgrund des hohen Drucks großzügig dimensionierte Gesenke eingesetzt werden, die ein zu großes Aufweiten der Bauteile verhindern. Ist dies nicht der Fall kann es zum Bersten des Rohrverbundes kommen. Darüber hinaus ist die Aufweitung des Hohlprofils nicht lokal begrenzt, das heißt, es werden auch Bereiche der Profilverbindung der hohen Druckbelastung ausgesetzt, die nicht zum Fügen genutzt werden. Zudem kann ein unerwünschter Kerbwirkungseffekt im Bereich der Nabenränder entstehen, weil an der Nabenecke eine Kerbspitze in das Rohrmaterial eingebracht werden kann. Ferner können mittels Innenhochdruckumformen mit den Formelementen keine lokal aufgelöste Verbindungen generiert werden, ohne an den Ecken von prismatischen Profilen Belastungsspitzen zu erzeugen.In the case of active medium-based hydroforming, in order to ensure the forming, liquid media are usually required which expand the inner tube under very high pressure and thus achieve a non-positive connection. This requires a complex sealing of the system to prevent unwanted leaks. In addition, due to the high pressure generously dimensioned dies must be used, which prevent too large expansion of the components. If this is not the case, it can lead to bursting of the pipe network. In addition, the expansion of the hollow profile is not locally limited, that is, it also areas of the profile connection of the high pressure load are exposed, which are not used for joining. In addition, an undesirable Notch effect effect in the area of the edges of the hubs arise because a notch tip can be introduced into the pipe material at the corner of the hump. Furthermore, by means of hydroforming with the mold elements no locally dissolved compounds can be generated without generating stress peaks at the corners of prismatic profiles.

Das elektromagnetische Umformen ist beschränkt auf elektrisch leitfähige Materialien, so dass ein Fügen durch Weiten z. B. artfremder bzw. nichtleitender Materialien nicht realisierbar ist.The electromagnetic forming is limited to electrically conductive materials, so that a joining by expanses z. B. non-art or non-conductive materials not is feasible.

Darüber hinaus unterliegt beim Aufweiten mittels eines kompressiblen Elastomerkörpers dieses Verformungselement einem erhöhten Werkzeugverschleiß. Insbesonde re beim Einsatz in mineralölkontaminierter Umgebung kommt es zu erheblichen Schädigungen am Elastomerwerkstoff.Furthermore subject to expansion by means of a compressible elastomer body this Deformation element increased Tool wear. In particular, comes when used in mineral oil contaminated environment it causes considerable damage on the elastomer material.

Ebenfalls eine nur geringe chemische Beständigkeit bzw. große thermische Belastungen zeigen Klebeverbindungen bzw. geschweißte oder gelötete Verbindungen.Also a low chemical resistance or large thermal loads show adhesive bonds or welded or brazed Links.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verfahren und eine Vorrichtung der gattungsgemäßen Art insofern weiterzuentwickeln, dass die Fügeverbindung von Hohlprofilen mit nicht-rotationssymmetrischen Querschnitten unter Nutzung an sich bekannter Aufweitverfahren möglich wird.task The present invention is therefore a method and a Device of the generic type in that further develop that the joint connection of hollow profiles with non-rotationally symmetric cross-sections using itself known expansion method possible becomes.

Die Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe ergibt sich hinsichtlich der Vorrichtung aus den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 sowie hinsichtlich des Verfahrens aus den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 19 jeweils in Zusammenwirken mit den Merkmalen des zugehörigen Oberbegriffes. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.The solution the task of the invention arises with respect to the device of the characterizing Features of claim 1 and in terms of the method the characterizing features of claim 19 in each case in cooperation with the characteristics of the associated generic term. Further advantageous embodiments of the invention will become apparent from the dependent claims.

Die Erfindung gemäß Anspruch 1 geht aus von einer Vorrichtung zum Fügen nicht-rotationssymmetrischer Hohlprofile durch Weiten, aufweisend ein längs der Mittelachse der Hohlprofile relativ verschiebbares Spreizelement. Hierbei wird in erfindungsgemäßer Weise zwischen der Innenwandung des inneren Hohlprofiles und dem Spreizelement eine Anzahl von einzelnen, jeweils außenseitig zumindest abschnittsweise an die Querschnittsform der Hohlprofile angepassten, radial verschieblich gehalterten Aufweitsegmenten angeordnet, wobei die Aufweitsegmente gemeinsam eine Innenfläche bilden, auf der sich das Spreizelement abstützt und bei einer Relativverschiebung längs der Mittelachse der Hohlprofile eine radiale Verschiebung der Aufweitsegmente hervorruft, wodurch die Aufweitsegmente mit ihren der Innenwandung des inneren Hohlprofiles zugewandten und im wesentlichen flächig an dieser Innenwandung anliegenden Anlageflächen das innere Hohlprofil aufweiten und das innere Hohlprofil an dem äußeren Hohlprofil festlegen.The Invention according to claim 1 is based on a device for joining non-rotationally symmetrical hollow profiles Wide, having a longitudinal the central axis of the hollow sections relatively displaceable expansion element. This is in accordance with the invention between the inner wall of the inner hollow profile and the expansion element a Number of individual, each outside at least partially adapted to the cross-sectional shape of the hollow profiles, radially displaceable held widened segments, wherein the widening segments together an inner surface form, on which the expansion element is supported and at a relative displacement along the Central axis of the hollow sections a radial displacement of the expansion segments causing the expansion segments with their inner wall the inner hollow profile facing and substantially flat this inner wall abutting surfaces the inner hollow profile widen and set the inner hollow section on the outer hollow profile.

Die an die jeweilige Querschnittsform der zu verbindenden Hohlprofile adaptierbaren Aufweitsegmente überführen die Bewegung des Spreizelementes in eine radial wirkende translatorische Bewegung, so das ein Aufweiten des inneren beispielsweise prismatischen Hohlprofils erfolgen kann. Die Aufweitsegmente besitzen im Zusammenbauzustand (als Spreizkörper) eine an das zu fügende Profil angepasste Außen kontur sowie eine zylindrische oder konische Innenkontur, in der das Spreizelement zumindest achsparallel verfahren kann. Somit ist die Möglichkeit gegeben, durch eine relativ einfache Bewegung des Spreizelementes ein definiertes Aufspreizen der Aufweitsegmente und daraus folgend ein gezieltes Verformen der Fügestelle der beiden Hohlprofile zu realisieren. Nach Erreichen der gewünschten Aufweitung wird das Spreizelement aus dem inneren der Aufweitsegmente herausgefahren, wobei der aus den Aufweitsegmenten gebildeter Spreizkörper sich vorteilhaft federkraftbedingt auf sein Ausgangsmaß zurückzieht. Durch eine profilgerechte Anpassung der Aufweitsegmente ist somit das Fügen durch Weiten verschiedenster Hohlprofile auch unterschiedlichster Materialien realisierbar. Bei diesem Fügen durch Weiten tritt eine lokale Umformung zur Reduzierung der Werkstoffbelastung im Hohlprofil auf. Die adaptierbaren Aufweitsegmente zum Fügen durch Weiten bieten die Möglichkeit, prismatische Hohlprofile auch artfremder Materialien formspezifisch mit geringem Zeitaufwand fügen zu können. Gegenüber den bisher verwendeten Verfahrensalternativen besteht durch den Einsatz der Aufweitsegmente bzw. des aus diesen Aufweitsegmenten zusammengesetzten Spreizkörpers erstmals die Möglichkeit zur Herstellung einer Fügeverbindung durch Aufweiten von prismatischen Hohlprofilen verschiedener Gestalt und Material. Darüber hinaus können mit diesem Verfahren durch eine Mehrfachanordnung von Spreizelementen gleichzeitig an verschiedenen Stellen beispielsweise in einem Vierkantrohr Fügeverbindungen hergestellt werden. Es versteht sich von selbst, dass bei der hier vorgestellten Erfindung immer dann, wenn von Hohlprofilen gesprochen wird, sehr unterschiedliche Gestaltungen der beteiligten Fügepartner gemeint sein können und sich die Anwendung nicht nur auf dünnwandige rohrartige Hohlprofile beschränkt. Beispielsweise werden unter Hohlprofilen etwa auch Nockenwellen verstanden, deren Nocken auf einer eigentlichen relativ dünnwandig ausgestalteten Welle befestigt werden sollen. Allgemein ist ansonsten ein Einsatz im Bereich des Fügens von Leichtmetallrahmenstrukturen oder auch z.B. im Rohrleitungsbau denkbar. Denkbar ist der Einsatz derartiger Vorrichtungen sowie des entsprechenden Fertigungsverfahrens weiterhin insbesondere für die Herstellung von Leichtmetallrahmenstrukturen, etwa auch im Luft-, Wasser- und Straßenfahrzeugbau, für Leichtmetallgerüste und Leitern oder auch Transporteinrichtungen für manuelle Handhabung z. B. im Industriebereich, für den Garten, als Krankentrage im Rettungsdienst und Katastrophenschutz sowie auch für das Fügen von mediendichten Rohrleitungen.The expansion segments which can be adapted to the respective cross-sectional shape of the hollow sections to be connected convert the movement of the expansion element into a translational movement which acts radially, so that expansion of the inner, for example, prismatic hollow profile can take place. The expansion segments have in the assembled state (as spreader) adapted to the profile to be mated outer contour and a cylindrical or conical inner contour in which the spreader can move at least parallel to the axis. Thus, the possibility is given to realize by a relatively simple movement of the spreading a defined spreading of the expansion segments and consequent a targeted deformation of the joint of the two hollow sections. After reaching the desired expansion, the expansion element is moved out of the inner of the expansion segments, wherein the expansion formed from the expansion segments retracts advantageous spring force due to its initial dimension. By a profilgerechte adjustment of Aufweitsegmente thus joining by widths of various hollow profiles and different materials can be realized. In this joining by width occurs a local deformation to reduce the material load in the hollow profile. The adaptable widening segments for joining by widening offer the possibility of being able to add prismatic hollow profiles of material-specific materials in a form-specific manner with little expenditure of time. Compared with the alternative methods used so far, the use of the expansion segments or the expansion body composed of these expansion segments makes it possible for the first time to produce a joint connection by widening prismatic hollow profiles of different shape and material. In addition, joint connections can be made simultaneously with this method by a multiple arrangement of spreading elements at different locations, for example in a square tube. It goes without saying that in the invention presented here, whenever it is spoken of hollow profiles, very different designs of joining partners involved may be meant and the application is not limited to thin-walled tubular hollow sections. For example, hollow sections are also understood as meaning camshafts whose cams are to be fastened to an actual shaft of relatively thin design. In general, otherwise an application in the field of joining of light metal frame structures or even in pipeline construction is conceivable. Conceivable is the use of such devices and the corresponding Manufacturing process especially for the production of light metal frame structures, such as in the aerospace, water and road vehicle, for light metal scaffolding and ladders or transport facilities for manual handling z. As in the industrial sector, for the garden, as a stretcher in ambulance service and civil protection and for the joining of media-tight pipelines.

In einer ersten vorteilhaften Ausgestaltung ist es denkbar, dass das Spreizelement relativ zu den Hohlprofilen rotiert. Hierbei kann sowohl das Spreizelement als auch die Hohlprofile rotieren, wobei einzig wichtig ist, dass eine relative Rotation dieser beiden Komponenten zueinander realisiert wird. Hierdurch werden Techniken des Aufweitens durch relativ zu den Hohlprofilen rotierende Werkzeuge für das Weiten gemäß der erfindungsgemäßen Vorgehensweise einsetzbar, etwa indem das Spreizelement derart ausgebildet wird, dass das Spreizelement relativ zu den Hohlprofilen rotierende Wälzelemente aufweist. Die an die jeweilige Querschnittsform der zu verbindenden Hohlprofile adaptierbaren Aufweitsegmente überführen hierbei die relative rotatorische Bewegung der Wälzelemente des Spreizelementes in eine radial wirkende translatorische Bewegung der Aufweitsegmente, so das ein Aufweiten des inneren beispielsweise prismatischen Hohlprofils erfolgen kann. Nach Erreichen der gewünschten Aufweitung wird das Spreizelement mit den Wälzelementen aus der Innenfläche der Aufweitelemente herausgefahren und der aus den Aufweitsegmenten gebildete Spreizkörper zieht sich vorteilhaft federkraftbedingt auf sein Ausgangsmaß zurück.In a first advantageous embodiment, it is conceivable that the Spreizelement rotates relative to the hollow profiles. Here can rotate both the expansion element and the hollow profiles, wherein the only important thing is that a relative rotation of these two components is realized to each other. This will be techniques of widening by rotating relative to the hollow profiles tools for width according to the procedure of the invention can be used, for example by the expansion element is formed such that the expansion element relative to the hollow profiles rotating rolling elements having. To be connected to the respective cross-sectional shape of the Hollow profiles adaptable expansion segments convert here the relative rotational Movement of the rolling elements of the expansion element in a radially acting translational movement the expansion segments, so that an expansion of the inner example prismatic hollow profile can be done. After reaching the desired Expansion is the expansion element with the rolling elements from the inner surface of the Expanded expansion elements and the expansion segments formed expansion body retracts advantageous spring force due to its initial dimension.

In weiterer Ausgestaltung ist es hierbei denkbar, dass die Wälzelemente des Spreizelementes sich auf der im wesentlichen zylindrischen oder konischen Innenfläche der Aufweitsegmente abwälzen und bei einer Relativverschiebung längs der Mittelachse der Hohlprofile eine radiale Verschiebung der Aufweitsegmente hervorrufen. Hierzu ist es zum einen denkbar, dass die Wälzelemente des Spreizelementes sich entlang einer z.B. konisch ausgebildeten Innenfläche der Aufweitsegmente abwälzen und dadurch bei einer Längsverschiebung automatisch die Aufweitsegmente entsprechend der Steigung der konischen Innenfläche spreizen. In anderer Ausgestaltung können die Wälzelemente des Spreizelementes selbst radial verstellbar an dem Spreizelement gehaltert sein und bei einer radialen Verstellung relativ zu dem Spreizelement die radiale Verschiebung der Aufweitsegmente hervorrufen. Auch ist es weiterer Ausgestaltung denkbar, dass die Aufweitsegmente für die Verwendung von Glattwalzwerkzeugen oder für Einwalzwerkzeuge als Spreizelement anpassbar sind und damit Glattwalzwerkzeuge oder Einwalzwerkzeuge als Spreizelemente genutzt werden können.In Another embodiment, it is conceivable that the rolling elements of the expansion element is on the substantially cylindrical or conical inner surface roll off the expansion segments and along a relative displacement the central axis of the hollow sections a radial displacement of the expansion segments cause. For this purpose, it is conceivable that the rolling elements of the spreader along a e.g. conical inner surface of the Pass on expansion segments and thereby at a longitudinal displacement automatically the widening segments according to the slope of the conical palm spread. In another embodiment, the rolling elements of the expansion element itself be radially adjustable to be supported on the expansion element and at a radial displacement relative to the expansion element the radial displacement cause the expansion segments. It is also further embodiment conceivable that the expansion segments for the use of burnishing tools or for Einwalzwerkzeuge are adaptable as a spreading element and thus burnishing tools or Einwalzwerkzeuge can be used as spreading.

In einer anderen Ausgestaltung der Erfindung ist es aber auch denkbar, dass das Spreizelement relativ zu den Hohlprofilen nur verschiebbar ist. Etwa wenn das Spreizelement zumindest abschnittsweise mit einer radialen Erweiterung versehen ist, die bei einer Relativverschiebung längs der Mittelachse der Hohlprofile eine radiale Verschiebung der Aufweitsegmente hervorruft, können auch ganz ohne relative Rotation zwischen Spreizelement und Hohlprofilen die Aufweitsegmente durch eine reine Relativverschiebung zwischen Spreizelement und Aufweitsegmenten gespreizt und die Hohlprofile damit geweitet werden. Derartige Spreizelemente können beispielsweise einen kegeligen Dorn, eine Kugel oder dgl. aufweisen, die gegenüber der üblicherweise z.B. konischen Innenfläche der Aufweitsegmente einen größeren Durchmesser aufweisen. Dadurch wird bei einem Durchziehen eines derart gebildeten Spreizelementes diese konische Innenfläche geweitet und durch deren radial nachgiebige Lagerung die Aufweitsegmente translatorisch in der schon beschriebenen Weise gespreizt.In Another embodiment of the invention, it is also conceivable that the expansion element relative to the hollow profiles only displaced is. For example, if the spreader at least partially with a Radial extension is provided, which in a relative displacement along the Central axis of the hollow sections a radial displacement of the expansion segments can cause also without any relative rotation between expansion element and hollow profiles the expansion segments by a pure relative shift between Spreading and expansion segments spread and the hollow sections to be widened. Such spreading can, for example a conical mandrel, a ball or the like., Which compared to the usual e.g. conical inner surface the expansion segments a larger diameter exhibit. This is when pulling through a thus formed Expanding this conical inner surface widened and through the radially yielding storage the expansion segments translationally in spread the already described manner.

Von Vorteil ist es weiterhin, wenn die Aufweitsegmente an der Innenwandung des inneren Hohlprofiles ohne rotatorische Relativbewegung zu den Hohlprofilen anliegen. Hierdurch werden durch die Entkopplung z.B. der Bewegung der Wälzelemente und der Aufweitsegmente auftretende Drehmomente nicht auf die Hohlprofile übertragen und können nicht zu unzulässigen Torsionen führen.From It is also advantageous if the expansion segments on the inner wall the inner hollow section without rotational relative movement to the hollow sections issue. As a result of the decoupling, e.g. the movement the rolling elements and the expansion segments occurring torques are not transmitted to the hollow sections and can not too inadmissible Twists lead.

Vorteilhaft ist es weiterhin, wenn die Aufweitsegmente durch Federkraft bei Entlastung durch das Spreizelement selbsttätig wieder in ihre ungespreizte Ausgangslage zurück gehen. Hierzu kann beispielsweise eine Ringfeder oder dergleichen an den Aufweitsegmenten angeordnet werden.Advantageous It is still, if the expansion segments by spring force Relief through the spreader automatically back into their unspread starting position back walk. For this purpose, for example, an annular spring or the like be arranged on the expansion segments.

Insbesondere für Aufweitvorgänge mit größeren Durchmesseränderungen ist es von Vorteil, wenn die Aufweitsegmente im Übergangsbereich zu angrenzenden Aufweitsegmenten verzahnungsartige, sich radial erstreckende Vorsprünge aufweisen, die in passend dazu geformte Vertiefungen der benachbart angeordneten Aufweitsegmente eingreifen. Hierbei bilden in weiterer Ausgestaltung die Vorsprünge und Vertiefungen auch bei einer zunehmenden Aufspreizung der Aufweitsegmente eine im wesentlichen zylindrische oder konische bzw. sich entlang einer anderen Funktion erweiternde Anlagefläche für ein sich z.B. auf der Innenfläche der Aufweitsegmente abwälzendes Spreizelement, so dass auch bei größeren Spreizungen der Aufweit segmente hier eine sichere Übertragung der Kräfte von den Wälzelementen eines relativ rotierenden Spreizelementes auf die Aufweitsegmente im Bereich der Stoßstellen zwischen den Aufweitsegmenten gewährleistet ist.Especially for expansion operations with larger diameter changes it is advantageous if the expansion segments in the transition area to adjacent Expanding segments have toothing-like, radially extending projections, the in appropriately shaped depressions of the adjacently arranged Intervene expansion segments. This form in a further embodiment the projections and depressions even with an increasing spreading of the expansion segments a substantially cylindrical or conical or along a functionally expanding abutment surface for e.g. on the inner surface of the Expansion segments abrolling Spreading, so that even with larger spreads of expansion segments here a secure transmission the forces from the rolling elements a relatively rotating expansion element on the expansion segments in the area of joints is guaranteed between the expansion segments.

Zur Herstellung mehrerer aufgeweiteter Befestigungsstellen entlang der Mittelachse der Hohlprofile ist es denkbar, dass durch Mehrfachanordnung von Spreizelementen und Aufweitsegmenten entlang der Mittelachse der Hohlprofile gleichzeitig an mehreren Stellen Fügeverbindungen durch Aufweiten herstellbar sind. Hierdurch ist insbesondere eine Reduzierung der Bearbeitungszeit der Hohlprofile erreichbar. Selbstverständlich kann auch das Spreizelement und die zugeordneten Aufweitsegmente entlang der Mittelachse der Hohlprofile verstellbar angeordnet sein, um an verschiedenen Stellen der Hohlprofile nacheinander Fügeverbindungen durch Aufweiten herzustellen.to Production of several expanded attachment points along the Central axis of the hollow sections, it is conceivable that by multiple arrangement of spreading elements and expansion segments along the central axis the hollow sections at the same time at several points joint connections can be produced by widening. This is in particular a Reduction of the processing time of the hollow sections achievable. Of course you can also the expansion element and the associated expansion segments along the center axis of the hollow profiles to be arranged to be adjustable at various points of the hollow profiles successively joining connections To create expansion.

Von wesentlichem Vorteil ist es, dass die von den Aufweitsegmenten gebildete Außenkontur an beliebige Querschnittsformen der Hohlprofile anpassbar sind, so dass nahezu beliebige Querschnittsformen entsprechender Hohlprofile durch Anpassung der Aufweitsegmente nahezu entlang des gesamten Umfangs des Querschnittes der Hohlprofile gleichmäßig geweitet und damit sicher aneinander festgelegt werden können.From It is a significant advantage that the segments formed by the expansion segments outer contour can be adapted to any cross-sectional shapes of the hollow profiles, so that almost any cross-sectional shapes corresponding hollow profiles by adapting the expansion segments almost along the whole Scope of the cross section of the hollow profiles evenly expanded and thus can be securely fixed to each other.

Für die Bearbeitung der Hohlprofile ist es sinnvoll, wenn die von den Aufweitsegmenten gebildete Außenkontur im noch nicht gespreizten Zustand der Aufweitsegmente mit Spiel innerhalb des inneren Hohlprofiles verschiebbar ist. Hierdurch kann das Einbringen der Aufweitsegmente und des Spreizelementes in das Innere des inneren Hohlprofiles einfach vorgenommen werdenFor editing the hollow sections, it makes sense if the of the expansion segments formed outer contour in the not yet spread state of the expansion segments with play is displaceable within the inner hollow profile. This can the introduction of the expansion segments and the expansion element in the Inside of the inner hollow profile can be easily made

Die Erfindung beschreibt weiterhin ein Verfahren zum Fügen nicht-rotationssymmetrischer Hohlprofile durch Weiten mit einem längs der Mittelachse der Hohlprofile relativ verschiebbaren Spreizelement. Hierbei wird zwischen der Innenwandung des inneren Hohlprofiles und dem Spreizelement eine Anzahl von einzelnen, jeweils außenseitig zumindest abschnittsweise an die Querschnittsform der Hohlprofile angepassten, radial verschieblich gehalterten Aufweitsegmenten angeordnet, wobei die Aufweitsegmente gemeinsam eine im wesentlichen zylindrische oder konische Innenfläche bilden, auf der sich das Spreizelement abstützt, und eine Relativ verschiebung längs der Mittelachse der Hohlprofile eine radiale Verschiebung der Aufweitsegmente hervorruft und die Aufweitsegmente mit ihren der Innenwandung des inneren Hohlprofiles zugewandten und im wesentlichen flächig an dieser Innenwandung anliegenden Anlageflächen das innere Hohlprofil aufweiten und das innere Hohlprofil an dem äußeren Hohlprofil festlegen.The The invention further describes a method for joining non-rotationally symmetrical hollow profiles by widths with a longitudinal the central axis of the hollow sections relatively displaceable expansion element. This is between the inner wall of the inner hollow section and the spreader a number of individual, each outside at least in sections to the cross-sectional shape of the hollow sections arranged, radially slidably supported widening segments, wherein the expansion segments together a substantially cylindrical or conical inner surface form, on which the expansion element is supported, and a relative displacement along the Central axis of the hollow sections a radial displacement of the expansion segments causes and the expansion segments with their inner wall of the inner hollow profile facing and substantially flat this inner wall abutting surfaces the inner hollow profile widen and set the inner hollow section on the outer hollow profile.

Hierbei können in weiterer Ausgestaltung die Aufweitsegmente jeweils eine translatorische Bewegung im wesentlichen senkrecht zur Mittelachse der Hohlprofile ausführen, wenn das Spreizelement des Aufweitkopfes verstellt wird, wodurch die Aufweitsegmente insgesamt eine Spreizbewegung zum Aufweiten des inneren Hohlprofiles ausführen.in this connection can In another embodiment, the expansion segments each have a translatory Movement substantially perpendicular to the central axis of the hollow profiles To run, when the expansion element of the expansion head is adjusted, whereby the expansion segments as a whole a spreading movement for expansion run the inner hollow profile.

Eine besonders bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung und des erfindungsgemäßen Verfahrens zeigt die Zeichnung.A particularly preferred embodiment the device according to the invention and the method of the invention shows the drawing.

Es zeigen:It demonstrate:

1 – eine erste Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Aufweiten eines im wesentlichen rechteckigen Profiles mit einem innerhalb einer konischen Innenbohrung angeordneten Spreizelement mit rotierenden Wälzelementen, 1 A first embodiment of the device according to the invention for expanding a substantially rectangular profile with a spreading element arranged within a conical inner bore with rotating rolling elements,

2 – die Vorrichtung gemäß 1 ohne das in der Innenbohrung angeordneten Spreizelement in gespreizten Zustand, 2 - The device according to 1 without the expansion element arranged in the inner bore in the spread state,

3 – eine Vorrichtung gemäß 1 mit einem anderen, beliebigen Querschnitt des aufzuweitenden Hohlprofiles im nicht gespreizten Zustand, 3 - A device according to 1 with another, any cross-section of the hollow profile to be expanded in the non-spread state,

4 – die Vorrichtung gemäß 3 in gespreizten Zustand, 4 - The device according to 3 in a spread state,

5 – eine Vorrichtung gemäß 1 für ein Hohlprofil mit einem im wesentlichen dreieckigen Querschnitt, 5 - A device according to 1 for a hollow profile with a substantially triangular cross section,

6 – eine andere Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einem nur längsverschieblich gelagerten Spreizelement. 6 - Another embodiment of the device according to the invention with a longitudinally displaceably mounted expansion element.

In der 1 ist in einer schematischen Darstellung der Aufbau einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Aufweiten eines im wesentlichen rechteckigen Hohlprofiles dargestellt, wobei das Hohlprofil mit seinen Eckpunkten durch eine strichpunktierte Linie lediglich angedeutet ist. Es handelt sich hierbei um ein mit rotierenden Wälzelementen 4 versehenes Spreizelement 1, das im wesentlichen konventionellen Aufweitwerkzeugen mit rotierenden Wälzkörpern entspricht. Das Spreizelement 1 zum Aufweiten von rotationssymmetrischen Rohren oder dergleichen soll hier nur soweit beschrieben werden, wie dies für das Verständnis der hier vorliegenden Erfindung notwendig ist. Es handelt sich ansonsten um ein übliches Walzwerkzeug bekannter Bauart. Das Spreizelement 1 besteht aus einer rotierenden Welle 5, auf der konische Wälzelemente 4 abrollen, die in einem Käfig 6 geführt sind und auf einer zum Beispiel gegengleich konischen Innenfläche 8 von Aufweitsegmenten 2 abwälzen. Durch Längsverschiebung 12 der Wälzelemente 4 entlang der Mittelachse des Spreizelementes 1 verschieben sich die Wälzelemente 4 relativ zu der konischen Innenfläche 8 der Aufweitsegmente 2, wodurch die in Längsrichtung festgesetzten Aufweitsegmente 2 im wesentlichen radial zur Mittelachse des Spreizelementes 1 in Richtung der Pfeile der Spreizrichtung 10 sich radial nach außen verlagern.In the 1 is shown in a schematic representation of the structure of a device according to the invention for expanding a substantially rectangular hollow profile, wherein the hollow profile is merely indicated by its vertices by a dot-dash line. This is one with rotating rolling elements 4 provided spreading element 1 , which essentially corresponds to conventional expansion tools with rotating rolling elements. The spreading element 1 to expand rotationally symmetrical tubes or the like should be described only insofar as is necessary for the understanding of the present invention here. It is otherwise a conventional rolling tool of known design. The spreading element 1 consists of a rotating shaft 5 , on the conical rolling elements 4 unroll in a cage 6 are guided and on an example, the same conical inner surface 8th of expansion segments 2 roll off. By longitudinal displacement 12 the rolling elements 4 along the central axis of the expansion element 1 the rolling elements shift 4 relative to the conical inner surface 8th of the widening segments 2 , whereby the expansion segments fixed in the longitudinal direction 2 substantially radially to the central axis of the expansion element 1 in the direction of the arrows of the spreading 10 to move radially outwards.

Im Gegensatz zum konventionellen Aufweiten rotationssymmetrischer Profile wälzen sich die Wälzelemente 4 nicht direkt auf der zu verformenden Innenfläche des Innenprofiles ab, sondern es sind die Aufweitsegmente 2 zwischen die Wälzelemente 4 und die Innenwandung des aufzuweitenden Innenprofiles geschaltet, die eine Aufweitung auch nicht rotationssymmetrischer Profilquerschnitte erlauben, indem die einen Abschnitt der konischen Innenfläche 8 aufweisenden Aufweitsegmente 2 an der dem Innenprofil zugewandten Innenfläche eine dem Querschnitt des Innenprofiles angepasste Anlagefläche 11 aufweisen. Eine radiale Verschiebung des Aufweitsegmentes 2 in Richtung der Spreizrichtung 10 aufgrund hier der Verlagerung der Wälzelemente 4 des Spreizelementes 1 in Pfeilrichtung 12 wird damit auf die gesamte Innenfläche des Innenprofiles übertragen und führt zu einer plastischen beziehungsweise elastischen Verformung des Innenprofiles und damit zu der bekannten Festlegung des dadurch sich aufweitenden Innenprofiles an dem mit geringem Übermaß außerhalb des Innenprofiles angeordneten Außenprofil.In contrast to the conventional expansion of rotationally symmetrical profiles, the rolling elements roll 4 not directly on the inner surface of the inner profile to be deformed, but it is the Aufweitsegmente 2 between the rolling elements 4 and the inner wall of the flared inner profile connected, which allow an expansion of non-rotationally symmetrical profile cross sections, by a portion of the conical inner surface 8th having widening segments 2 on the inner profile facing inner surface adapted to the cross section of the inner profile contact surface 11 exhibit. A radial displacement of the expansion segment 2 in the direction of spreading 10 due to here the displacement of the rolling elements 4 of the expansion element 1 in the direction of the arrow 12 is thus transferred to the entire inner surface of the inner profile and leads to a plastic or elastic deformation of the inner profile and thus to the known definition of the thereby expanding inner profile of the arranged with slight excess outside of the inner profile outer profile.

Die Aufweitsegmente 2 bilden hiermit insgesamt einen Spreizkörper, wobei die einzelnen Aufweitsegmente 2 an Trennungsfugen 3 voneinander getrennt sind und die radialen Verschiebebewegungen in Spreizrichtung 10 ausführen können. Damit auch bei zunehmender Spreizung der Aufweitsegmente 2 die Wälzelemente 4 die Trennungsfugen 3 im Bereich der Innenfläche 8 unproblematisch überrollen können, sind im Bereich der Trennungsfuge 3 verzahnungsartige Vorsprünge 7 in radialer Richtung an den Aufweitsegmenten 2 vorgesehen, die in entsprechend geformte Vertiefungen 9 der benachbarten Aufweitsegmente 2 eintauchen und austauchen können. Wie insbesondere in der 2 genauer zu erkennen, bildet sich dabei für das Überrollen der Wälzelemente 4 eine durchgängige Berührungsfläche, auch wenn die Innenfläche 8 durch die zunehmende Spreizung der Aufweitsegmente 2 im Bereich der Trennungsfuge 3 unterbrochen wird. Wie insbesondere in der 2 besser zu erkennen ist, können in axialer Richtung des Spreizelementes 1 mehrere derartiger Vorsprünge 7 und Vertiefungen 9 hintereinander angeordnet werden.The expansion segments 2 hereby form a total of an expansion body, wherein the individual expansion segments 2 at separation joints 3 are separated from each other and the radial displacement movements in the spreading direction 10 can execute. Thus, even with increasing spreading of the expansion segments 2 the rolling elements 4 the separation joints 3 in the area of the inner surface 8th Unproblematic overruns are in the area of the separation gap 3 tooth-like projections 7 in the radial direction on the expansion segments 2 provided in correspondingly shaped recesses 9 the adjacent expansion segments 2 immerse yourself and dive into it. As in particular in the 2 to recognize more precisely forms for rolling over the rolling elements 4 a continuous contact surface, even if the inner surface 8th by the increasing spreading of the expansion segments 2 in the area of the separation gap 3 is interrupted. As in particular in the 2 can be seen better, in the axial direction of the expansion element 1 several such projections 7 and depressions 9 be arranged one behind the other.

Wie aus den 3 bis 5 zu entnehmen ist, ist die erfindungsgemäße Vorrichtung nicht auf das Aufweiten von prismatischen oder rechteckigen Querschnitten von Hohlprofilen beschränkt, sondern es können ganz allgemein Hohlprofile beliebiger Querschnitte entsprechend aufgeweitet werden, wie dies in den 3 und 4 mit einem beliebig geformten Querschnitt dargestellt ist, der durch die Anlageflächen 11 in den 3 und 4 symbolisch angedeutet ist. In der 3 ist hierbei die Anordnung der Aufweitsegmente 2 im zusammen gefahrenen Zustand zu erkennen, wohingegen in der 4 dieselbe Anordnung der Aufweitsegmente 2 in gespreizten Zustand zu erkennen ist. Die Funktion der Vorrichtung gemäß den 3 und 4 entspricht ansonsten derjenigen wie zu der 1 beziehungsweise 2 beschrieben.Like from the 3 to 5 can be seen, the device of the invention is not limited to the expansion of prismatic or rectangular cross-sections of hollow sections, but it can be widened according to general hollow sections of any cross-section, as shown in the 3 and 4 is shown with an arbitrarily shaped cross-section through the contact surfaces 11 in the 3 and 4 symbolically indicated. In the 3 Here is the arrangement of the expansion segments 2 in the driven together state, whereas in the 4 the same arrangement of the expansion segments 2 can be seen in a spread state. The function of the device according to the 3 and 4 otherwise corresponds to those as to the 1 respectively 2 described.

In der 5 ist für einen etwa dreieckigen Querschnitt eines nicht weiter dargestellten Innenprofiles die Anordnung der Aufweitsegmente 2 analog zu der Beschreibung der Vorrichtung gemäß 1 noch einmal dargestellt und zeigt weiterhin, dass ganz unterschiedliche Querschnitte von Hohlprofilen in erfindungsgemäßer Weise aufgeweitet werden können.In the 5 is for an approximately triangular cross-section of an inner profile, not shown, the arrangement of the expansion segments 2 analogous to the description of the device according to 1 shown again and further shows that very different cross-sections of hollow profiles can be widened in accordance with the invention.

In der 6 ist in einem vereinfachten Längsschnitt eine andere Verwendung der Aufweitsegmente 2 dargestellt, bei denen die Aufweitsegmente 2 mit einem nur längsverschieblich gelagerten Spreizelement 1 in Form einer Kugel verwendet werden. Hierbei wird das ohne Wälzelemente ausgebildete, sich erweiternde Spreizelement 1 in Längsrichtung 12 durch die von der Aufweitsegmenten 2 gebildete Innenfläche 8 hindurch gezogen und spreizt aufgrund seiner Formgebung und der Formgebung der Innenfläche 8, die beispielsweise wie hier angedeutet konisch ausgeführt sein kann, die Aufweitsegmente 2 radial nach außen in Spreizrichtung 10 auf die Innenfläche des strichpunktiert angedeuteten inneren Hohlprofiles. Dadurch werden die Aufweitsegmente 2 wie schon vorstehend ausführlich beschrieben, an die Innenwandung des inneren Hohlprofiles angelegt und spreizen dieses weitend gegen das äußere Hohlprofil. Mit einer solchen Ausbildung eines Spreizelementes 1 ist es möglich, mit einer einfach auszuführenden linearen Bewegung des Spreizelementes 1 in Längsrichtung 12 der Hohlprofile die beschriebene Aufweitung des inneren Hohlprofiles herbeizuführen.In the 6 is in a simplified longitudinal section another use of expansion segments 2 shown in which the expansion segments 2 with a spreading element mounted only longitudinally displaceable 1 be used in the form of a sphere. Here, the trained without rolling elements, expanding expansion element 1 longitudinal 12 through the widening segments 2 formed inner surface 8th pulled through and spreads due to its shape and the shape of the inner surface 8th , which may be conical, for example, as indicated here, the expansion segments 2 radially outward in the spreading direction 10 on the inner surface of the dash-dotted lines indicated inner hollow profile. This will be the widening segments 2 As already described in detail above, applied to the inner wall of the inner hollow profile and spread this weitend against the outer hollow profile. With such a design of a spreading element 1 It is possible, with an easy to perform linear movement of the expansion element 1 longitudinal 12 the hollow sections cause the described expansion of the inner hollow profile.

Die Art der Segmentierung der Aufweitsegmente 2 sowie die gezeigten Querschnitte der damit aufzuweitenden Hohlprofile ist in keiner Weise auf die dargestellten Querschnitte und Aufweitsegmente 2 beschränkt, sondern kann im Rahmen der Erfindung weitestgehend verändert werden.The type of segmentation of the widening segments 2 as well as the shown cross sections of the hollow sections to be widened therewith are in no way dependent on the illustrated cross sections and widening segments 2 limited, but can be changed as far as possible within the scope of the invention.

11: Spreizelementspreader
22: Aufweitsegmentewidening segments
33: Trennungsfuge Aufweitsegmentenseparation joint Aufweitsegmenten
44: Wälzelementrolling
55: Welle Spreizelementwave spreader
66: Führungskäfigguide cage
77: Vorsprüngeprojections
88th: konische Innenflächeconical palm
99: Vertiefungenwells
1010: Spreizrichtungthe spreading
1111: Anlageflächecontact surface
1212: Längsverschiebunglongitudinal displacement

Claims

Device for joining non-rotationally symmetrical hollow profiles by widths, comprising a widening head which can be displaced relatively along the center axis of the hollow profiles and having at least one expansion element (US Pat. 1 ), characterized in that between the inner wall of the inner hollow profile and the expansion element ( 1 ) a number of individual, each outside at least partially adapted to the cross-sectional shape of the hollow profiles, radially slidably supported Er widening segments ( 2 ), wherein the expansion segments ( 2 ) together have an inner surface ( 8th ), on which the expansion element ( 1 ) and at a relative displacement ( 12 ) along the central axis of the hollow sections a radial displacement ( 10 ) of the expansion segments ( 2 ), whereby the expansion segments ( 2 ) with their the inner wall of the inner hollow profile facing and substantially flat against this inner wall bearing surfaces ( 11 ) widen the inner hollow profile and set the inner hollow profile on the outer hollow profile.

Device according to claim 1, characterized in that the spreading element ( 1 ) is rotated relative to the hollow profiles.

Device according to claim 2, characterized in that the spreading element ( 1 ) relative to the hollow profiles rotating rolling elements ( 4 ) having.

Device according to claim 3, characterized in that the rolling elements ( 4 ) of the expansion element ( 1 ) on the substantially cylindrical or conical inner surface ( 8th ) of the expansion segments ( 2 ) and, in the case of a relative displacement along the central axis of the hollow profiles, a radial displacement ( 10 ) of the expansion segments ( 2 ) cause.

Device according to claim 3, characterized in that the rolling elements ( 4 ) of the expansion element ( 1 ) are mounted radially adjustable and in a radial adjustment, the radial displacement ( 10 ) of the expansion segments ( 2 ) cause.

Device according to one of claims 2 to 5, characterized in that the expansion segments ( 2 ) for the use of burnishing tools or rolling tools as a spreading element ( 1 ) are customizable.

Device according to claim 1, characterized in that the spreading element ( 1 ) is only displaceable relative to the hollow profiles.

Device according to claim 7, characterized in that the expansion element ( 1 ) is provided at least in sections with a radial extension, which in a relative displacement ( 12 ) along the central axis of the hollow sections a radial displacement ( 10 ) of the expansion segments ( 2 ).

Device according to claim 8, characterized in that the spreading element ( 1 ) has a conical mandrel, a ball or the like and the inner surface ( 8th ) of the expansion segments ( 2 ) is formed substantially conical.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the expansion segments ( 2 ) abut against the inner wall of the inner hollow section without rotational relative movement to the hollow profiles.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the expansion segments ( 2 ) each translationally substantially perpendicular ( 10 ) are arranged to be movable in relation to the axis of rotation of the hollow profiles and in total execute a spreading movement for widening the inner hollow profile when the expansion element ( 1 ) is adjusted relative to the hollow profiles.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the expansion segments ( 2 ) by spring force when released by the expansion element ( 1 ) automatically go back to their unspread starting position.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the expansion segments ( 2 ) in the transition region to adjacent expansion segments ( 2 ) tooth-like, radially extending projections ( 7 ) formed in mating recesses ( 9 ) of the adjacently arranged expansion segments ( 2 ) intervene.

Device according to claim 13, characterized in that the projections ( 7 ) and depressions ( 9 ) even with an increasing spreading of the expansion segments ( 2 ) a substantially cylindrical or conical bearing surface ( 8th ) for which relative to the inner surface ( 8th ) of the expansion segments ( 2 ) spreading spreader ( 1 ) form.

Device according to one of the preceding Claims, characterized in that by multiple arrangement of spreader ( 1 ) and widening segments ( 2 ) along the central axis of the hollow profiles at the same time at several points joint connections can be produced by widening.

Device according to one of claims 1 to 14, characterized in that the expansion body ( 1 ) and the associated widening segments ( 2 ) are adjustably arranged along the central axis of the hollow sections to produce successive joint connections by widening at different points of the hollow profiles.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the of the expansion segments ( 2 ) formed outer contour ( 11 ) are adaptable to any cross-sectional shapes of the hollow profiles.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the of the expansion segments ( 2 ) formed outer contour ( 11 ) in the not yet spread state of the expansion segments ( 2 ) is displaceable with play within the inner hollow profile.

Method for joining non-rotationally symmetrical hollow profiles by widths with a spreading element (2) which can be displaced relatively along the central axis of the hollow profiles ( 1 ), characterized in that between the inner wall of the inner hollow profile and the expansion element ( 1 ) a number of individual, each outside at least partially adapted to the cross-sectional shape of the hollow profiles, radially slidably supported Er widening segments ( 2 ), the expansion segments ( 2 ) together a substantially cylindrical or conical inner surface ( 8th ), on which the expansion element ( 1 ) is supported, wherein a relative displacement along the central axis of the hollow profiles a radial displacement ( 10 ) of the expansion segments ( 2 ) and the widening segments ( 2 ) with their the inner wall of the inner hollow profile facing and substantially flat against this inner wall bearing surfaces ( 11 ) widen the inner hollow profile and set the inner hollow profile on the outer hollow profile.

Method according to claim 19, characterized in that the expansion segments ( 2 ) in each case a translational movement ( 10 ) run substantially perpendicular to the central axis of the hollow profiles when the expansion element ( 1 ), whereby the expansion segments ( 2 ) perform a total spreading a spread to expand the inner hollow profile.