DE102010011260B4

DE102010011260B4 - Apparatus and method for upsetting a pipe

Info

Publication number: DE102010011260B4
Application number: DE201010011260
Authority: DE
Inventors: Gerhard Pieper
Original assignee: TRANSFLUID MASCHB GmbH; TRANSFLUID MASCHINENBAU GmbH
Current assignee: TRANSFLUID MASCHB GmbH; TRANSFLUID MASCHINENBAU GmbH
Priority date: 2010-03-13
Filing date: 2010-03-13
Publication date: 2013-11-14
Anticipated expiration: 2030-03-14
Also published as: DE102010011260A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung 100 und ein Verfahren zum Stauchen eines Rohres 400, wobei das Rohr in einer Spannvorrichtung 500 so eingestellt ist, dass das es mit einer ersten Teillänge 411 übersteht. Die Vorrichtung umfasst eine erste Aufnahmeeinrichtung 210 mit einem rohrförmigen Aufnahmeraum 213 zur Aufnahme des freien Endes des Rohres 400 über die erste Teillänge 411, wobei der Aufnahmeraum 213 an seinem der Spannvorrichtung 500 zugewandten Ende offen ist und eine zumindest abschnittsweise umlaufende Profilnut 215 aufweist und an seinem gegenüberliegenden Ende durch einen Anschlag 222 für das freie Ende des Rohres abgeschlossen ist. Zur Erleichterung der Entfernung der Vorrichtung von dem Rohr nach dem Stauchvorgang weist die Vorrichtung 100 eine zweite Aufnahmeeinrichtung 230, in der die erste Aufnahmeeinrichtung 210 axial verschiebbar gelagert ist, und ein Stützelement 300 auf, welches an dem der Spannvorrichtung 500 zugeordneten Ende der zweiten Aufnahmeeinrichtung 230 zwischen einer Offen-Position und einer Stütz-Position radial aufweitbar und komprimierbar gelagert ist.The invention relates to a device 100 and a method for upsetting a tube 400, wherein the tube is set in a clamping device 500 so that it protrudes with a first part length 411. The device comprises a first receiving device 210 with a tubular receiving space 213 for receiving the free end of the tube 400 over the first part length 411, wherein the receiving space 213 is open at its end facing the clamping device 500 and has an at least partially circumferential profile groove 215 and at its opposite end is closed by a stop 222 for the free end of the tube. To facilitate the removal of the device from the tube after the upsetting operation, the device 100 has a second receiving device 230, in which the first receiving device 210 is axially displaceable, and a support element 300, which at the end of the second receiving device 230 associated with the clamping device 500 is radially expandable and compressible between an open position and a support position.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Stauchen eines Rohres nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 9.The invention relates to a device for compressing a tube according to the preamble of patent claim 1 and a method according to the preamble of patent claim 9.

Stand der TechnikState of the art

Die 1 beschreibt eine Vorrichtung 100 zum Stauchen eines Rohres gemäß dem Stand der Technik. Ein Rohr 400 wird mittels einer Spannvorrichtung 500 so aufgenommen und fest gespannt, dass eine erste Teillänge 411 des Rohres 400 einseitig aus der Spannvorrichtung 500 hervorsteht. Die Vorrichtung 100 zum Stauchen der überstehenden ersten Teillänge 411 des Rohres 400 umfasst eine erste Aufnahmeeinrichtung 210 mit einem rohrförmigen Aufnahmeraum 213 zur Aufnahme des freien Endes des Rohres 400 über die erste Teillänge 411, wobei der Aufnahmeraum an seinem der Spannvorrichtung zugewandten Ende offen ist und eine zumindest abschnittsweise umlaufende Profilnut 215 aufweist und an seinem gegenüber liegenden Ende durch einen Anschlag 222 für das freie Ende des Rohres 400 abgeschlossen ist. Nach dem Anstellen der Vorrichtung 100 gegen die Spannvorrichtung 500 und der Aufnahme der ersten Teillänge 411 des Rohres 400 in dem rohrförmigen Aufnahmeraum 213 wird die Vorrichtung 100 mit einer Kraft F gegen ein Druckstück 200 beaufschlagt. Die erste Aufnahmeeinrichtung 210 und das Druckstück 200 können einteilig oder mehrteilig ausgebildet sein. Die beaufschlagte Kraft F bewegt die Vorrichtung 100 mit dem Anschlag 222 gegen die erste Teillänge 411 des Rohres 400 und führt bei weiterer Kraftbeaufschlagung zum Verformen bzw. Stauchen der ersten Teillänge 411. Dabei fließt das Material der ersten Teillänge 411 des Rohres 400 in die Profilnut 215.The 1 describes a device 100 for upsetting a tube according to the prior art. A pipe 400 is by means of a clamping device 500 so absorbed and taut that a first part length 411 of the pipe 400 one-sided from the clamping device 500 protrudes. The device 100 for upsetting the protruding first part length 411 of the pipe 400 comprises a first receiving device 210 with a tubular receiving space 213 for receiving the free end of the tube 400 over the first part length 411 , wherein the receiving space is open at its end facing the clamping device and an at least partially circumferential profile groove 215 has and at its opposite end by a stop 222 for the free end of the pipe 400 is completed. After starting the device 100 against the tensioning device 500 and recording the first part length 411 of the pipe 400 in the tubular receiving space 213 becomes the device 100 with a force F against a pressure piece 200 applied. The first recording device 210 and the pressure piece 200 can be formed in one piece or multiple parts. The applied force F moves the device 100 with the stop 222 against the first part length 411 of the pipe 400 and leads to further application of force to deformation or compression of the first part length 411 , The material of the first part length flows 411 of the pipe 400 in the profile groove 215 ,

Nachteil dieser Vorrichtung und dieses Verfahrens ist, dass zwischen der Profilnut und der Spannvorrichtung in einer vorderen, zur Profilnut gerichteten Teillänge des eingespannten Rohres bedingt durch das Fließen des Materials während der Verformung, in dem Spannbereich ein erhöhter Anpressdruck zwischen der umspannten Mantelfläche der Teillänge des Rohres und der Spannvorrichtung aufgebaut wird, der je nach Rohrmaterial, z. B. besonders bei Edelstählen, zu einer Kaltverschweißung des Rohres mit der anliegenden Stützfläche in dem Spannbereich führt. Diese Kaltverschweißung führt zu Problemen beim Trennen des Rohres von der Spannvorrichtung nach dem Stauchprozess, was in den meisten Fällen zu einer Unterbrechung des Fertigungsprozesses führt. Außerdem können gemäß dem Stand der Technik nur Rohre mit einem durchgängig zylindrischen Querschnittsprofil ohne sequentielle Durchmessererhöhungen aufgenommen werden.Disadvantage of this device and this method is that between the profile and the clamping device in a front, directed to the profile groove portion of the clamped tube due to the flow of the material during deformation, in the clamping area, an increased contact pressure between the outer surface of the clamped part of the tube and the tensioning device is constructed, depending on the pipe material, for. B. especially stainless steels, leads to a cold welding of the tube with the adjacent support surface in the clamping area. This cold welding creates problems in separating the tube from the fixture after the upsetting process, which in most cases results in an interruption of the manufacturing process. In addition, according to the prior art, only pipes with a continuous cylindrical cross-sectional profile without sequential diameter increases can be accommodated.

Die DE 34 43 217 A1 beschreibt eine Presse zum spanlosen Formen eines Endes von stabförmigen Werkstücken, insbesondere Rohren aus Metall, wobei das Werkstückende zwischen dem Presswerkzeug und der Pressform plastisch verformt wird und durch einen Aufweitungspressformkörper an seinem zu verformenden Ende aufgeweitet wird.The DE 34 43 217 A1 describes a press for chipless forming an end of rod-shaped workpieces, in particular pipes of metal, wherein the workpiece end between the pressing tool and the mold is plastically deformed and is widened by a Aufweitungspressformkörper at its end to be deformed.

Die Druckschrift US 5 904 063 A beschreibt ein Bördelwerkzeug als Aufnahme und Stützelement für ein Rohr, wobei das Bördelwerkzeug in einer zylindrischen Bohrung einer Aufnahme gelagert ist und mit einer Schraube festgespannt wird.The publication US 5 904 063 A describes a crimping tool as a receptacle and support member for a pipe, wherein the crimping tool is mounted in a cylindrical bore of a receptacle and is tightened with a screw.

Beschreibung der ErfindungDescription of the invention

Ausgehend von diesem Stand der Technik mit seinen Nachteilen liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine bekannte Vorrichtung und ein bekanntes Verfahren zum Stauchen eines Rohres so auszubilden, dass die Fertigungszeiten reduziert werden, der Reparatur- und Wartungsaufwand gesenkt und die Standzeiten der Vorrichtung erhöht werden, um den Prozess des Stauchens und des Umformens schneller, sicherer und damit wirtschaftlicher durchzuführen.Based on this prior art with its disadvantages, the invention has the object, a known device and a known method for upsetting a tube in such a way that the production times are reduced, the repair and maintenance costs are reduced and the service life of the device can be increased to perform the process of compression and forming faster, safer and thus more economical.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Vorrichtungsanspruchs 1 gelöst. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist besonders dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Stützbacken mindestens ein zweites Druckfederelement in umlaufender Richtung angeordnet ist, zum Aufspreizen der Stützbacken. Mit dieser zusätzlich wirkenden Druckkraft der Druckfederelemente zwischen den Stützbacken ist eine weitere Kraftkomponente zum Trennen und Öffnen der Stützbacken vorhanden, welche das Lösen der Stützbacken von dem verformten Rohrabschnitt wesentlich begünstigt und automatisiert.This object is achieved by the features of the device claim 1. The device according to the invention is particularly characterized in that between the support jaws at least a second compression spring element is arranged in the circumferential direction, for spreading the support jaws. With this additionally acting pressure force of the compression spring elements between the support jaws, a further force component for separating and opening the support jaws is present, which substantially favors the loosening of the support jaws of the deformed pipe section and automated.

Weiterhin ist in Anspruch 1 beansprucht, dass das Stützelement aus mindestens zwei in Umfangsrichtung verteilt angeordneten und sich radial öffnenden Stützbacken gebildet ist. Diese vorteilhafte Teilung des Stützelementes ermöglicht ein direktes unabhängiges Öffnen der Stützbacken gegeneinander. Sobald die beaufschlagte Kraft nach dem Stauchvorgang zurückgenommen wird und die Druckfederelemente in axialer Richtung die Stützbacken auf der schiefen Ebene in Richtung Spannvorrichtung drücken, wird damit gleichzeitig ein schnelles Öffnen der Stützbacken gewährleistet.It is further claimed in claim 1 that the support element is formed from at least two circumferentially distributed and radially opening support jaws formed. This advantageous division of the support element allows a direct independent opening of the jaws against each other. As soon as the applied force is withdrawn after the upsetting process and the compression spring elements press the support jaws on the inclined plane in the direction of the clamping device in the axial direction, this simultaneously ensures a rapid opening of the support jaws.

Außerdem ist in Anspruch 1 beansprucht eine zweite Aufnahmeeinrichtung, in der eine erste Aufnahmeeinrichtung axial verschiebbar gelagert ist, und ein Stützelement, welches an dem einer Spannvorrichtung zugeordneten Ende der zweiten Aufnahmeinrichtung zwischen einer Offen-Position und einer Stütz-Position radial aufweitbar und komprimierbar gelagert ist, zum formschlüssigen Umschließen und Stützen des Rohres in der Stütz-Position über eine zweite überstehende Teillänge des Rohres zwischen der Spannvorrichtung und der ersten Aufnahmeeinrichtung. Vorteil dieser erfindungsgemäßen Anordnung einer mehrteiligen Vorrichtung zum Stauchen und Verformen eines Rohres ist die in sich verschiebbare und öffnende Anordnung der einzelnen Vorrichtungskomponenten, die es ermöglicht, dass sich nach dem Stauch- und Verformungsvorgang ein Stützbereich der Vorrichtung zwischen einer Profilnut und der Spannvorrichtung aus einer Stütz-Position nahezu selbsttätig automatisch in eine Offen-Position aufweitet, und das Rohr zur Entnahme frei gibt. Der zuvor beschriebenen Kaltverschweißung wird entgegengewirkt bzw. durch das radiale Verfahren des Stützelementes bzw. von dessen Stützbacken wird die Abkopplung der Vorrichtung von dem Roher nach dem Stauchen erleichtert. Das führt zu erheblich geringeren Fertigungszeiten, sowie einer erheblichen Verschleißreduzierung der Werkzeuge unter Einsparung von Reparatur- und Wartungsaufwand. Das mehrteilig öffnende Stützelement ermöglicht außerdem die Aufnahme von Rohrabschnitten mit sequentiellen Durchmesser- bzw. Profilerhöhungen.In addition, claimed in claim 1, a second receiving device, in which a first receiving device is axially displaceably mounted, and a support element, which at the end of the second receiving device associated with a clamping device between an open position and a support position is mounted radially expandable and compressible, for positively enclosing and supporting the tube in the support position via a second protruding part of the length of the tube between the tensioning device and the first receiving device. Advantage of this arrangement according to the invention of a multi-part device for compressing and deforming a tube is the self-displaceable and opening arrangement of the individual device components, which makes it possible that after upsetting and deformation process, a support region of the device between a profile and the jig from a support Automatically automatically widens its position into an open position and releases the tube for removal. The cold welding described above is counteracted or by the radial process of the support element or of its support jaws, the decoupling of the device is facilitated by the Roher after upsetting. This leads to significantly lower production times, as well as a significant reduction in wear of the tools while saving on repair and maintenance costs. The multi-part opening support element also allows the inclusion of pipe sections with sequential diameter or profile increases.

Die Erfindung sieht in einer ersten Ausgestaltung vor, dass das Stützelement an der zweiten Aufnahmeeinrichtung zusätzlich axial verschiebbar gelagert ist, zum formschlüssigen Umschließen des Rohres über seine zweite Teillänge. Diese axiale und radiale Bewegungskomponente des Stützelementes begünstigt das Lösen des Stützelementes von der zweiten überstehenden Teillänge des Rohres.In a first embodiment, the invention provides that the support element is additionally mounted so as to be axially displaceable on the second receiving device, for positively enclosing the tube over its second partial length. This axial and radial movement component of the support element favors the release of the support element from the second protruding part length of the tube.

Weiterhin sieht die Erfindung vor, dass die zweite Aufnahmeeinrichtung an ihrem der Spannvorrichtung zugewandten Ende eine konische Aufweitung aufweist, welche sich in Richtung der Spannvorrichtung zunehmend öffnet, und dass das Stützelement an der konischen Aufweitung nicht nur radial, sondern zusätzlich auch axial verschiebbar gelagert ist. Hieraus ergibt sich ein wesentlicher Vorteil bei der Trennung der Spannvorrichtung von dem verformten Rohrende in der Art, dass durch die Keilwirkung der konischen Aufweitung die axiale und die radiale Verschiebekraft des Stützelementes unterstützt wird und damit ebenfalls die Ablösekraft der Spannvorrichtung von dem Rohrabschnitt verstärkt wird.Furthermore, the invention provides that the second receiving device at its end facing the clamping device has a conical widening, which increasingly opens in the direction of the clamping device, and that the support element is mounted not only radially but also axially displaceable on the conical widening. This results in a significant advantage in the separation of the clamping device of the deformed pipe end in the way that the wedge effect of the conical widening the axial and radial displacement force of the support element is supported and thus also the separation force of the clamping device is reinforced by the pipe section.

Im Übrigen ist vorgesehen, dass zum axialen Verschieben des Stützelementes in die Offen-Position mindestens ein erstes Druckfederelement zwischen der zweiten Aufnahmeeinrichtung und dem Stützelement parallel zur Längsachse der Vorrichtung angeordnet ist. Diese Druckfederelemente unterstützen ergänzend die o. g. notwendige Verschiebekraft zum Aufweiten des Stützelementes in axialer Richtung und unterstützen das Öffnen des Stützelementes.Incidentally, it is provided that, for the axial displacement of the support element in the open position, at least one first compression spring element between the second receiving device and the support element is arranged parallel to the longitudinal axis of the device. These compression spring elements additionally support the o. G. necessary displacement force to expand the support member in the axial direction and support the opening of the support element.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die zweite Aufnahmeeinrichtung einen ersten Anschlag für das Stützelement in der Offen-Position und einen zweiten Anschlag für das Stützelement in der Stütz-Position aufweist. Damit ist sichergestellt, dass das Stützelement die optimale Stütz-Position einnimmt und das Rohr beim Eintauchen sicher umschließt und auf diese Weise ungewünschte Deformationen an dem überstehenden Rohrende während des Stauchvorgangs vermieden werden.A further embodiment of the invention provides that the second receiving device has a first stop for the support element in the open position and a second stop for the support element in the support position. This ensures that the support element assumes the optimum support position and securely encloses the tube when immersed, thus avoiding undesired deformations on the protruding tube end during the upsetting process.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass ein an dem der Spannvorrichtung abgewandten Ende der ersten Aufnahmeeinrichtung ein sich radial erstreckendes und mit der ersten Aufnahmeeinrichtung fest verbundenes Druckstück mit einem Anschlag für die zweite Aufnahmeeinrichtung und ein drittes Druckfederelement, welches zwischen dem Anschlag des Druckstücks und einem dritten Anschlag der zweiten Aufnahmeeinrichtung angeordnet ist. Der Vorteil ist die automatisierte Abkopplung der ersten Aufnahmeeinrichtung von der ersten überstehenden Teillänge des Rohres.In a further embodiment of the invention, it is provided that an end of the first receiving device facing away from the clamping device has a radially extending pressure piece firmly connected to the first receiving device with a stop for the second receiving device and a third compression spring element, which is located between the stop of the pressure piece and a third stop of the second receiving device is arranged. The advantage is the automated decoupling of the first receiving device from the first protruding part of the length of the tube.

Weiterhin ist vorgesehen, dass der rohrförmige Aufnahmeraum nach innen durch einen Stützdorn als Teil der ersten Aufnahmeeinrichtung begrenzt ist. Der Stützdorn dient zum Zentrieren der ersten Aufnahmeeinrichtung in Bezug auf den überstehenden Rohrabschnitt und begünstigt vor allem, dass die eingeleitete Stauchkraft gleichmäßig auf den Rohrabschnitt eingeleitet wird und das Rohr nicht an unerwünschter Stelle ausbricht.It is further provided that the tubular receiving space is bounded inwardly by a mandrel as part of the first receiving device. The mandrel is used for centering the first receiving device with respect to the projecting pipe section and favors, in particular, that the introduced compressive force is introduced uniformly to the pipe section and the pipe does not break at an undesired location.

In einer weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, dass der Stützdorn auswechselbar in der ersten Aufnahmeeinrichtung befestigt ist. Von Vorteil ist, dass die Vorrichtung durch den auswechselbaren Stützdorn schnell und unproblematisch auf andere Abmessungen, z. B. größere Dicken des Rohrmaterials, oder andere Innenprofile, wie z. B. ovale oder vieleckig, des Rohres abgestimmt werden kann und dass im Falle einer Havarie, z. B. dem Bruch des Stützdorns oder auch wenn der Stützdorn bedingt durch Verschleiß nicht mehr maßhaltig ist, dieser schnell ausgewechselt werden kann.In a further embodiment it is provided that the support mandrel is removably mounted in the first receiving device. An advantage is that the device by the interchangeable mandrel quickly and easily to other dimensions, such. B. larger thicknesses of the pipe material, or other internal profiles, such. B. oval or polygonal, the tube can be tuned and that in the event of an accident, z. As the breakage of the mandrel or even if the mandrel is no longer dimensionally stable due to wear, it can be replaced quickly.

Die oben genannte Aufgabe wird weiterhin gelöst durch ein Verfahren gemäß Anspruch 9 zum Stauchen eines Rohres mit Hilfe einer Vorrichtung. Das beanspruchte Verfahren umfasst die folgenden Schritte:

– Festspannen des Rohres in einer ortsfesten Spannvorrichtung so, dass eine erste Teillänge des Rohres aus der Spannvorrichtung übersteht,
– Aufschieben der ersten Aufnahmeeinrichtung auf das freie Ende des überstehenden Rohres so, dass das Rohr mit seiner ersten Teillänge von dem rohrförmigen Aufnahmeraum aufgenommen wird und
– und Beaufschlagen der ersten Aufnahmeeinrichtung an ihrem der Spannvorrichtung abgewandten Ende mit einer axial zur Mittelachse des Rohres und in Richtung Spannvorrichtung gerichteten Kraft F so, dass das Rohr staucht und unter Ausbildung eines zumindest abschnittsweise verlaufenden Bundes in der Profilnut verformt wird.

The above object is further achieved by a method according to claim 9 for upsetting a tube by means of a device. The claimed method comprises the following steps:

Clamping the tube in a stationary clamping device such that a first partial length of the tube protrudes from the clamping device,
Sliding the first receiving device on the free end of the projecting tube so, that the tube is taken with its first part length of the tubular receiving space and
- And acting on the first receiving device at its end facing away from the clamping device with an axially directed to the central axis of the tube and in the direction of tensioning device F so that the tube is upsetting and deformed to form an at least partially extending federal in the profile.

Besonders gekennzeichnet ist das erfindungsgemäße Verfahren dadurch, dass durch das Beaufschlagen der ersten Aufnahmeeinrichtung mit der Axialkraft F zunächst das Stützelement radial in eine Stütz-Position verfahren wird, in welcher es das Rohr über eine zweite überstehende Teillänge zwischen der Spannvorrichtung und der ersten Aufnahmeeinrichtung formschlüssig umschließt und stützt, bevor anschließend das Rohr gestaucht und unter Ausbildung des Bundes in der Profilnut verformt wird. Der besondere Vorteil des Verfahrens ist die schrittweise Zuführung der geteilt ausgeführten Vorrichtung zu dem zu verformenden Rohrabschnitt, das Festspannen der einzelnen Teilbereiche des Rohrabschnittes als Folgeprozess während der Anstellung der Vorrichtung und während des Stauchvorgangs. Dieses Verfahren ermöglicht das automatische Überführen der Stützelemente gegenüber der zweiten überstehenden Teillänge des Rohres von einer Stütz-Position in eine Offen-Position und das automatische Lösen von einer möglichen Kaltverscheißung an der zweiten Teillänge des Rohres. Die daraus resultierenden Vorteile wurden bereits oben unter Bezugnahme auf die erfindungsgemäße Vorrichtung beschrieben.The method according to the invention is characterized in that, by applying the first receiving device with the axial force F, the support element is initially moved radially into a supporting position in which it encloses the tube in a form-fitting manner over a second projecting partial length between the clamping device and the first receiving device and supports, before then the tube is compressed and deformed to form the Federal in the profile groove. The particular advantage of the method is the gradual supply of the split executed device to the pipe section to be deformed, the tightening of the individual portions of the pipe section as a follow-up process during the employment of the device and during the upsetting process. This method allows for the automatic transfer of the support elements with respect to the second protruding part length of the pipe from a support position to an open position and the automatic release of a possible cold fouling at the second part length of the pipe. The resulting advantages have already been described above with reference to the device according to the invention.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen des Verfahrens und aus der nachfolgenden Beschreibung, in der die in den Figuren dargestellten Ausführungsformen der Erfindung näher erläutert werden. Dabei sind neben den aufgeführten Kombinationen von Merkmalen auch Merkmale allein oder in anderen Kombinationen erfindungswesentlich.Further advantages and details of the invention will become apparent from the dependent claims of the method and from the following description in which the embodiments of the invention shown in the figures are explained in more detail. In addition to the listed combinations of features, features alone or in other combinations are essential to the invention.

Beschreibung der FigurenDescription of the figures

1 Vorrichtung zum Stauchen von Rohr gemäß dem Stand der Technik 1 Apparatus for upsetting pipe according to the prior art

2 Vorrichtung zum Stauchen von Rohr in einer Offen-Position gemäß der Erfindung; und 2 Apparatus for upsetting pipe in an open position according to the invention; and

3 Vorrichtung zum Stauchen von Rohr in einer Stütz-Position gemäß der Erfindung 3 Device for upsetting pipe in a support position according to the invention

Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die 2 und 3 detailliert beschrieben:
Die 2 beschreibt eine Vorrichtung 100 zum Stauchen eines Rohres 400, in einer Offen-Position, aufweisend: eine Spannvorrichtung 500 zum Festspannen des Rohres 400 so, dass das Rohr 400 mit einer ersten Teillänge 411 und einer zweiten Teillänge 412 übersteht und eine erste Aufnahmeeinrichtung 210 mit einem rohrförmigen Aufnahmeraum 213, zur Aufnahme des freien Endes des Rohres 400 über die erste Teillänge 411. Dabei ist der Aufnahmeraum 213 an seinem der Spannvorrichtung 500 zugewandten Ende offen und weist zumindest abschnittsweise eine umlaufende sich radial nach außen erstreckende Profilnut 215 auf. An dem zu der Spannvorrichtung 500 abgewandten Ende ist der Aufnahmeraum 213 durch einen Anschlag 222 für das freie Ende des Rohres 400 begrenzt. Weiterhin beschreibt die Vorrichtung 100 eine zweite Aufnahmeeinrichtung 230, in der die erste Aufnahmeeinrichtung 210 axial verschiebbar gelagert ist. Ein Stützelement 300, welches an dem der Spannvorrichtung 500 zugeordneten Ende der zweiten Aufnahmeeinrichtung 230 zwischen einer Offen-Position und einer Stütz-Position radial aufweitbar und komprimierbar gelagert ist, dient dem formschlüssigen Umschließen und Stützen des Rohres 400 in der Stütz-Position über die zweite überstehende Teillänge 412 des Rohres 400 zwischen der Spannvorrichtung 500 und der ersten Aufnahmeeinrichtung 210. Die zweite Aufnahmeeinrichtung 230 ist an ihrem der Spannvorrichtung 500 zugewandten Ende mit einer konischen Aufweitung ausgebildet, welche sich in Richtung der Spannvorrichtung 500 zunehmend öffnet, und das Stützelement 300 ist an der konischen Aufweitung nicht nur radial, sondern zusätzlich auch axial verschiebbar lagert. In einer nicht dargestellten Ausführungsform kann die konische Führungsfläche 232 auch bogenförmig oder stufenförmig ausgebildet sein. Selbst eine in sich teleskopartig ineinandergreifende Anordnung der Stützbacken des Stützelementes zum Festspannen der überstehenden zweiten Teillänge 412 des Rohres 400 ist denkbar. Zum axialen Verschieben des Stützelementes 300 in die Offen-Position ist zwischen der zweiten Aufnahmeeinrichtung 230 und dem Stützelement 300 parallel zur Längsachse der Vorrichtung 100 in einer entsprechenden Ausnehmung innerhalb der zweiten Aufnahmeeinrichtung 230 mindestens ein erstes Druckfederelement 316 angeordnet.The invention will be described below with reference to FIGS 2 and 3 described in detail:
The 2 describes a device 100 for upsetting a pipe 400 in an open position, comprising: a tensioning device 500 for tightening the pipe 400 so that the pipe 400 with a first part length 411 and a second partial length 412 survives and a first recording device 210 with a tubular receiving space 213 , for receiving the free end of the pipe 400 over the first part length 411 , This is the recording room 213 at its the tensioning device 500 facing the end open and has at least partially a circumferential radially outwardly extending profile groove 215 on. At the to the tensioning device 500 opposite end is the recording room 213 through a stop 222 for the free end of the pipe 400 limited. Furthermore, the device describes 100 a second receiving device 230 in which the first recording device 210 is mounted axially displaceable. A support element 300 , which at the tensioning device 500 associated end of the second receiving device 230 is radially expandable and compressible between an open position and a support position, serves the positive enclosing and supporting the tube 400 in the support position over the second protruding part length 412 of the pipe 400 between the tensioning device 500 and the first receiving device 210 , The second recording device 230 is at her jig 500 facing end formed with a conical widening, which extends in the direction of the clamping device 500 increasingly opens, and the support element 300 is on the conical expansion not only radially, but also axially displaceable superimposed. In an embodiment, not shown, the conical guide surface 232 also be arcuate or stepped. Even a self-telescopically interlocking arrangement of the support jaws of the support element for clamping the protruding second part length 412 of the pipe 400 is conceivable. For axial displacement of the support element 300 in the open position is between the second receiving device 230 and the support element 300 parallel to the longitudinal axis of the device 100 in a corresponding recess within the second receiving device 230 at least one first compression spring element 316 arranged.

Die zweite Aufnahmeeinrichtung 230 zeigt einen ersten Anschlag 235 für das Stützelement 300 in der Offen-Position und einen zweiten Anschlag 236 für das Stützelement 300 in der Stütz-Position.The second recording device 230 shows a first stop 235 for the support element 300 in the open position and a second stop 236 for the support element 300 in the support position.

An dem der Spannvorrichtung 500 abgewandten Ende der ersten Aufnahmeeinrichtung 210 erstreckt sich radial ein mit der ersten Aufnahmeeinrichtung 210 fest verbundenes Druckstück 200 mit einem Anschlag 201 für die zweite Aufnahmeeinrichtung 230. Dabei kann das Druckstück 200 mit der zweiten Aufnahmeeinrichtung 230 einteilig oder mehrteilig ausgebildet sein, allerdings muß immer ein Kraftschluß bestehen. Zwischen dem Anschlag 201 des Druckstücks 200 und einem dritten Anschlag 231 der zweiten Aufnahmeeinrichtung 230 ist ein drittes Druckfederelement 240 angeordnet. Der rohrförmige Aufnahmeraum 213 der ersten Aufnahmeeinrichtung 210 wird nach innen durch einen Stützdorn 220 als Teil der ersten Aufnahmeeinrichtung 210 begrenzt. Der Stützdorn 220 ist dabei als Wechselteil in der ersten Aufnahmeeinrichtung 210 mittels einer Übergangspassung oder eines Presssitzes befestigt und mit einem Verbindungselement, wie z. B. einem Federspannstift oder einer Madenschraube gegen Verdrehen und Herauslösen gesichert.At the tensioning device 500 remote end of the first receiving device 210 extends radially in with the first receiving device 210 firmly connected pressure piece 200 with a stop 201 for the second recording device 230 , In this case, the pressure piece 200 With the second receiving device 230 be formed in one or more parts, however, there must always be a frictional connection. Between the stop 201 of the pressure piece 200 and a third stop 231 the second receiving device 230 is a third compression spring element 240 arranged. The tubular receiving space 213 the first receiving device 210 gets inward through a mandrel 220 as part of the first recording device 210 limited. The mandrel 220 is here as a replacement part in the first receiving device 210 fastened by means of a transition fit or a press fit and with a connecting element, such. B. a spring pin or a grub screw against twisting and releasing secured.

Die 3 beschreibt die Vorrichtung 100 nach dem Stauchvorgang. Die Stützelemente 300 sind noch in der Stütz-Position geschlossen und nehmen den zweiten Teilabschnitt 412 des Rohres 400 formschlüssig auf. Durch die in dieser Stütz-Position wirksame beaufschlagte Maximalkraft F auf die Druckfläche 202 des Druckstücks 200 sind die Druckfederelemente 240, 315, 316 zusammengedrückt und wirken mit ihrer jeweiligen Druckkraft entgegen der Kraft F zu den Auflageflächen der jeweiligen Anschläge 201, 231, 233, 212. In der Profilnut 215 ist der verformte Bereich des Rohres 400 ersichtlich.The 3 describes the device 100 after the upsetting process. The support elements 300 are still closed in the support position and take the second section 412 of the pipe 400 positive locking. By acting in this support position effective maximum force F on the pressure surface 202 of the pressure piece 200 are the compression spring elements 240 . 315 . 316 compressed and act with their respective compressive force against the force F to the bearing surfaces of the respective stops 201 . 231 . 233 . 212 , In the profile groove 215 is the deformed area of the pipe 400 seen.

Funktionsbeschreibungfunction Description

a. Spannen und Verformena. Tensioning and deforming

Ein Rohr 400 wird in eine Spannvorrichtung 500 eingelegt und festgespannt, mit einer aus der Spannvorrichtung überstehenden ersten Teillänge 411. Gegen diese überstehende Teillänge 411 wird eine Vorrichtung 100 zum Stauchen dieser Teillänge 411 angeordnet. Im nächsten Schritt wird die Vorrichtung 100 mit einer ersten Aufnahmeeinrichtung 210 und einem Druckstück 200 nahezu kraftlos in Richtung der Spannvorrichtung 500 angestellt, bis die Stützfläche 302 eines Stützelementes 300 an einer Anschlagfläche 510 der Spannvorrichtung 500 anliegt. Dabei ist das Stützelement 300 aus mindestens zwei Stützbacken 310 aufgebaut. In dieser Anstell-Position sind die Stützbacken 310 des Stützelementes 300 in einer Offen-Position über einer zweiten Teillänge 412 des Rohres 400 geöffnet angeordnet, siehe auch 2. Die erste überstehende Teillänge 411 des Rohres 400 wird in einem rohrförmigen Aufnahmeraum 213 zwischen der ersten Aufnahmeeinrichtung 210 und einem Stützdorn 220 zentriert aufgenommen. Ein fünfter Anschlag 222 innerhalb des Aufnahmeraums begrenzt die Aufschiebeposition der Vorrichtung 100 zu der überstehenden ersten Teillänge 411. Der Stützdorn 220 ist innerhalb der ersten Aufnahmeeinrichtung 210 angeordnet und stützt die erste Teillänge 411 und eine zweite 412 Teillänge des Rohres 400 über die innere Mantelfläche des Rohres 400 ab. Im weiteren Verlauf des Stauchvorganges wird die Vorrichtung 100 mit einer Kraft F beaufschlagt, die auf eine Stirnfläche 202 eines Druckstückes 200 der ersten Aufnahmeeinrichtung 210 in axialer Richtung zum Rohr 400 wirkt. Dabei schiebt sich die Vorrichtung 100 weiter in Richtung der Spannvorrichtung 500 zusammen. Angeordnete Druckfederelemente 315 zwischen dem Stützelement 300 und der ersten Aufnahmeeinrichtung 210 sowie Druckfederelemente 316 zwischen den mindestens zwei Stützbacken 310 des Stützelementes 300 und ein Druckfederelement 240 zwischen dem Druckstück 200 und einer zweiten Aufnahmeeinrichtung 230 werden zusammengedrückt und dadurch gespannt. Die Stützbacken 310 werden über eine konische Führungsfläche 232 der zweiten Aufnahmeeinrichtung 230 entgegen der Kraftrichtung verschoben. Dabei schließen sich die Stützbacken 310 in radialer Richtung zu der zweiten Teillänge 412 des Rohres 400 und umschließen diese formschlüssig. Eine weitere Kraftbeaufschlagung führt zum Stauchen und Verformen der überstehenden Teillänge 411 und 412, wobei Material des Rohres 400 in die Profilnut 215 fließt.A pipe 400 gets into a tensioning device 500 inserted and tightened, with a protruding from the jig first part length 411 , Against this protruding part length 411 becomes a device 100 for upsetting this partial length 411 arranged. The next step is the device 100 with a first receiving device 210 and a pressure piece 200 almost powerless in the direction of the clamping device 500 Hired until the support surface 302 a support element 300 on a stop surface 510 the tensioning device 500 is applied. Here is the support element 300 from at least two supporting jaws 310 built up. In this position, the support jaws are 310 of the support element 300 in an open position over a second partial length 412 of the pipe 400 open, see also 2 , The first protruding part length 411 of the pipe 400 is in a tubular receiving space 213 between the first receiving device 210 and a mandrel 220 centered. A fifth stop 222 within the receiving space limits the Aufschiebeposition the device 100 to the protruding first part length 411 , The mandrel 220 is within the first recording device 210 arranged and supports the first part length 411 and a second 412 Part length of the pipe 400 over the inner surface of the pipe 400 from. In the further course of the compression process, the device 100 acted upon by a force F acting on a face 202 a pressure piece 200 the first receiving device 210 in the axial direction to the pipe 400 acts. This pushes the device 100 continue in the direction of the tensioning device 500 together. Assigned compression spring elements 315 between the support element 300 and the first receiving device 210 and compression spring elements 316 between the at least two support jaws 310 of the support element 300 and a compression spring element 240 between the pressure piece 200 and a second receiving device 230 are compressed and thus stretched. The support jaws 310 be over a conical guide surface 232 the second receiving device 230 shifted against the direction of force. This close the jaws 310 in the radial direction to the second part length 412 of the pipe 400 and enclose this form-fitting. Another application of force leads to compression and deformation of the projecting part length 411 and 412 , where material of the pipe 400 in the profile groove 215 flows.

b. Lösen und Entfernen der Vorrichtungb. Loosen and remove the device

Nachdem der Stauchprozess abgeschlossen ist, wird die zuvor beaufschlagte Kraft F zurück genommen. Sämtliche Druckfederelemente 315, 316, 240 entspannen sich. Die daraus resultierenden Druckkräfte führen zum automatischen Öffnen der Vorrichtung 100 und insbesondere der Stützbacken 310, wodurch die verformte Teillänge 411, 412 des Rohres 400 freigegeben wird. Das Druckfederelement 240 zwischen dem Druckstück 200 der ersten Aufnahmeeinrichtung 210 und der zweiten Aufnahmeeinrichtung 230 schiebt automatisch den Stützdorn aus den Innenbereich der überstehenden Teillänge 411, 412 des Rohres 400 heraus. Gleichzeitig schieben die Druckfederelemente 315 die Stützbacken über die konische Führungsfläche in eine Offen-Position (siehe 2). Die zwischen den Stützbacken angeordneten Druckfederelemente 316 bewirken ein radiales Öffnen der Stützbacken 310.After the upsetting process is completed, the previously applied force F is withdrawn. All compression spring elements 315 . 316 . 240 relax. The resulting pressure forces lead to the automatic opening of the device 100 and in particular the support jaws 310 , whereby the deformed part length 411 . 412 of the pipe 400 is released. The compression spring element 240 between the pressure piece 200 the first receiving device 210 and the second receiving device 230 automatically pushes the mandrel out of the interior of the projecting part length 411 . 412 of the pipe 400 out. At the same time push the compression spring elements 315 the support jaws on the conical guide surface in an open position (see 2 ). The arranged between the support jaws compression spring elements 316 cause a radial opening of the support jaws 310 ,

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

100100: Vorrichtungcontraption
200200: DruckstückPressure piece
201201: Anschlag/DruckstückStop / pressure piece
202202: Stirnflächeface
210210: erste Aufnahmeeinrichtungfirst receiving device
212212: Anschlagfläche der ersten AufnahmeeinrichtungStop surface of the first receiving device
213213: rohrförmiger Aufnahmeraumtubular receiving space
215215: Profilnutprofile groove
220220: Stützdornmandrel
222222: fünfter Anschlagfifth stop
230230: zweite Aufnahmeeinrichtungsecond receiving device
231231: dritter Anschlagthird stop
232232: Führungsfläche/AufnahmeGuide surface / Record
233233: sechster Anschlagsixth stop
235235: erster Anschlagfirst stop
236236: zweiter Anschlagsecond stop
237237: Kopfflächehead face
240240: drittes Druckfederelementthird compression spring element
300300: Stützelementsupport element
302302: Stützflächesupport surface
310310: Stützbackensupporting jaws
311311: Führungsfläche/StützelementGuide surface / support element
312312: Anschlagfläche/StützelementAbutment surface / support element
315315: erstes Druckfederelementfirst compression spring element
316316: zweites Druckfederelementsecond compression spring element
400400: Rohrpipe
411411: erste Teillängefirst part length
412412: zweite Teillängesecond part length
500500: Spannvorrichtungjig
510510: Anschlagfläche/SpannvorrichtungAbutment surface / tensioning device
FF: Kraftforce

Claims

Contraption ( 100 ) for swaging one in a tensioning device ( 500 ) firmly clamped pipe ( 400 ), whereby the pipe ( 400 ) with a first ( 411 ) Part length from the tensioning device ( 500 ), the device ( 100 ) comprises: a first receiving device ( 210 ) with a tubular receiving space ( 213 ) for receiving the free end of the tube ( 400 ) over the first part length ( 411 ), the receiving space ( 213 ) at its the tensioning device ( 500 ) facing end is open and at its opposite end by a stop ( 222 ) for the free end of the tube ( 400 ) is completed; a second receiving device ( 230 ), in which the first receiving device ( 210 ) is mounted axially displaceable, and a support element ( 300 ) with at least two circumferentially distributed and radially opening support jaws ( 310 ), wherein the support element ( 300 ) at which the tensioning device ( 500 ) associated end of the second receiving device ( 230 ) is radially expandable and compressible between an open position and a support position, for positively enclosing and supporting the tube ( 400 ) in the support position ( 400 ) over a second protruding part length ( 412 ) of the rooker ( 400 ) between the tensioning device ( 500 ) and the first receiving device ( 210 ), characterized in that the tubular receiving space at its the voltage device ( 500 ) facing the open end at least partially a circumferential profile groove ( 215 ), and that between the support jaws ( 310 ) at least one second compression spring element ( 316 ) is arranged in the circumferential direction for spreading the support jaws ( 310 ).

Device according to claim 1, characterized in that the support element ( 300 ) at the second receiving device ( 230 ) is additionally mounted axially displaceable, for positive enclosing the tube ( 400 ) over its second partial length ( 412 ).

Apparatus according to claim 2, characterized in that the second receiving device ( 230 ) at its tensioning device ( 500 ) facing end has a conical widening, which in the direction of the clamping device ( 500 ) increasingly opens; and that the support element ( 300 ) is mounted on the conical widening not only radially, but in addition axially displaceable.

Apparatus according to claim 3, characterized in that for the axial displacement of the support element ( 300 ) in the open position, at least one first compression spring element ( 315 ) between the second receiving device ( 230 ) and the support element ( 300 ) parallel to the longitudinal axis of the device ( 100 ) is arranged.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the second receiving device ( 230 ) a first stop ( 235 ) for the support element ( 300 ) in the open position and a second stop ( 236 ) for the support element ( 300 ) in the support position.

Device according to one of the preceding claims, characterized by, on which the clamping device ( 500 ) facing away from the first receiving device ( 210 ) extending radially and with the first receiving device ( 210 ) firmly connected pressure piece ( 200 ) with a stop ( 201 ) for the second receiving device ( 230 ); and a third compression spring element ( 240 ), which between the stop ( 201 ) of the pressure piece ( 200 ) and a third stop ( 231 ) of the second receiving device ( 230 ) is arranged.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the tubular receiving space ( 213 ) inwardly by a mandrel ( 220 ) as part of the first receiving device ( 210 ) is limited.

Device according to claim 7, characterized in that the mandrel ( 220 ) replaceable in the first receiving device ( 210 ) is attached.

Method for upsetting a pipe ( 400 ) by means of a device ( 100 ) according to one of claims 1 to 10, comprising the steps: Tightening the pipe ( 400 ) in the stationary tensioning device ( 500 ) so that a first partial length ( 411 ) of the pipe ( 400 ) from the tensioning device ( 500 ), postponement of the first receiving device ( 210 ) on the free end of the protruding tube ( 400 ) so that the pipe ( 400 ) with its first partial length ( 411 ) of the tubular receiving space ( 213 ) and loading the first recording device ( 210 ) at its tensioning device ( 500 ) facing away from the end with an axial to the central axis of the tube ( 400 ) and towards the tensioning device ( 500 ) directed force (F) so that the pipe ( 400 ) and forming an at least partially extending Federal in the profile groove ( 215 ) is deformed; characterized in that - due to the application of the first receiving device ( 210 ) with the axial force - at first the at least two circumferentially distributed and radially opening support jaws ( 310 ) formed support element ( 300 ) is moved radially in a support position in which it the pipe ( 400 ) over a second protruding part length ( 412 ) between the tensioning device ( 500 ) and the first receiving device ( 210 ) encloses form-fitting and supports, before then the pipe ( 400 ) and under training of the Federal in the profile groove ( 215 ) is deformed, and that after compression and reshaping the subsection ( 411 . 412 ) after withdrawal of the applied force, the compression spring elements ( 315 . 316 . 240 ) and relax the jaws ( 310 ) open automatically.

Method according to claim 9, characterized in that the supporting element ( 300 ) until reaching the support position via a conical guide surface ( 232 ) of the second receiving device ( 230 ) is displaced radially and axially, and the displacement of the support element ( 300 ) from the open position to the support position in the support position by the second stop ( 236 ) of the second receiving device ( 230 ) is limited.

Method according to claim 9, characterized in that the first receiving device ( 210 ) in the second receiving device ( 230 ) in the direction of the tensioning device ( 500 ) is displaced axially, and the displacement of the first receiving device ( 210 ) by a head surface ( 237 ) of the second receiving device ( 230 ) is limited.

A method according to claim 9, characterized in that by the axial application of force to the first receiving device ( 210 ) the compression spring elements ( 315 . 316 . 240 ) are compressed while building a compressive force.

A method according to claim 9, characterized in that after completion of upsetting and forming the subsection ( 410 ) of the pipe ( 400 ) after withdrawal of the applied force, the compression spring elements ( 315 . 316 . 240 ) and the support element ( 300 ) by the effective pressure force of the compression spring elements ( 315 . 316 ) is pushed from the support position to an open position, and the mandrel ( 220 ) by the on the first receiving device ( 210 ) acting pressure force of the compression spring element ( 240 ) at least partially out of the tube ( 400 ) is pushed out.