DE102010038231B4

DE102010038231B4 - Method and apparatus for processing and calibrating a pipe end on a longitudinally welded tubular workpiece

Info

Publication number: DE102010038231B4
Application number: DE102010038231.0A
Authority: DE
Inventors: Manfred Klever; Michael Roderich
Original assignee: GFU Maschinenbau GmbH Gesellschaft fuer Umformung und Maschinenbau
Current assignee: GFU Maschinenbau GmbH Gesellschaft fuer Umformung und Maschinenbau
Priority date: 2010-10-15
Filing date: 2010-10-15
Publication date: 2015-08-06
Anticipated expiration: 2030-10-16
Also published as: DE102010038231A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zum Bearbeiten und Kalibrieren eines Rohrendes an einem längsgeschweißten rohrförmigen Werkstück. Zum Aufbau der Vorrichtung gehören eine in ein rohrförmiges Werkstück (1) einführbare Werkzeuganordnung (2), die ein Schälmesser (3) und einen Kalibrierring (4) aufweist, sowie ein das Werkstück (1) außenseitig umfassten Ziehring (5). Das Schälmesser (3) und der Kalibrierring (4) sind in einer festen Zuordnung auf einem Werkzeugträger (6) befestigt. Der Ziehring (5) ist axial verschiebbar an dem Werkzeugträger (6) geführt und weist eine Formfläche (7) auf, die mit einer Gegenfläche (8) des Kalibrierringes (4) einen Kalibrierspalt (s) bildet, wenn der Ziehring (5) eine durch einen Anschlag definierte Position an dem Werkzeugträger (6) einnimmt. Die Werkzeuganordnung (2) wird in das zu bearbeitende Rohrende des Werkstücks (1) eingeführt und der Durchmesser des Rohrendes wird verändert. Der Kalibrierspalt (s) wird durch eine Relativbewegung zwischen dem Ziehring (5) und dem Kalibrierring (4) gebildet. Unter Beibehaltung dieses Kalibrierspaltes (s) werden der Kalibrierring (4) und der Ziehring (5) gemeinsam von dem Rohrende abgezogen. – 1The invention relates to a method and an apparatus for processing and calibrating a pipe end to a longitudinally welded tubular workpiece. For the construction of the device include a in a tubular workpiece (1) insertable tool assembly (2) having a paring knife (3) and a Kalibrierring (4), and a workpiece (1) on the outside encompassed drawing ring (5). The paring knife (3) and the calibration ring (4) are mounted in a fixed relationship on a tool carrier (6). The drawing ring (5) is guided axially displaceably on the tool carrier (6) and has a forming surface (7) which forms a calibration gap (s) with a mating surface (8) of the calibrating ring (4) when the drawing ring (5) engages by a stop defined position on the tool carrier (6) occupies. The tool assembly (2) is inserted into the pipe end of the workpiece (1) to be machined, and the diameter of the pipe end is changed. The calibration gap (s) is formed by a relative movement between the drawing ring (5) and the calibration ring (4). While maintaining this calibration gap (s), the calibration ring (4) and the drawing ring (5) are pulled together from the pipe end. - 1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Bearbeiten und Kalibrieren eines Rohrendes an einem längsgeschweißten rohrförmigen Werkstück.The invention relates to a method and apparatus for processing and calibrating a pipe end on a longitudinally welded tubular workpiece.

Für zahlreiche technische Anwendungen, zum Beispiel im Automobilbereich, im Rohrleitungsbau, der Heizungs- und Klimatechnik und dergleichen, werden Rohre gefordert, die sich durch eine hohe Maßhaltigkeit und Oberflächengüte auszeichnen. Zum Einsatz kommen längsgeschweißte Rohre aus Blech, die in mehreren Arbeitsschritten mechanisch bearbeitet und kalibriert werden. Bei der mechanischen Bearbeitung wird insbesondere die Schweißnaht durch Schaben geglättet. Bei der nachfolgenden Kalibrierung wird die Maßhaltigkeit in Bezug auf den Rohrdurchmesser und die Wandstärke des Rohres verbessert.For numerous technical applications, for example in the automotive sector, in pipeline construction, heating and air conditioning and the like, pipes are required, which are characterized by a high dimensional stability and surface quality. Longitudinally welded tubes made of sheet metal are used, which are machined and calibrated in several steps. In the mechanical processing, in particular the weld is smoothed by cockroaches. In the subsequent calibration, the dimensional accuracy with respect to the tube diameter and the wall thickness of the tube is improved.

Die DE 714 637 A betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Kalibrieren eines Rohrendes an einem rohrförmigen Werkstück, wobei ein Kalibrierring in Form eines Dornes in das zu bearbeitende Rohrende eingeführt wird, der Durchmesser des Rohrendes durch Einschieben des Dorns aufgeweitet wird und wobei gleichzeitig mit der Bewegung des Dorns ein Ziehring über das Rohrende geschoben wird. Nach dem Aufweiten des Rohrendes wird der Ziehring über den Dorn von dem Rohrende abgezogen, wobei zwischen dem Ziehring und dem Dorn ein Kalibrierspalt gebildet wird. Der Dorn verbleibt dabei innerhalb des Rohres und wird erst nach dem Kalibrieren aus dem Rohr herausgezogen.The DE 714 637 A relates to a method and apparatus for calibrating a pipe end to a tubular workpiece, wherein a calibrating ring in the form of a mandrel is inserted into the pipe end to be machined, the diameter of the pipe end is widened by inserting the mandrel and simultaneously with the movement of the mandrel a draw ring is pushed over the pipe end. After the pipe end has been widened, the drawing ring is pulled off from the pipe end via the mandrel, whereby a calibration gap is formed between the drawing ring and the mandrel. The mandrel remains within the tube and is pulled out of the tube only after calibration.

Aus DE 936 084 B ist eine Einrichtung bekannt, mittels der längsnahtgeschweißte Rohre einem Ziehvorgang unterworfen und dabei der Schweißgrad entfernt wird. Längsnahtgeschweißte Rohre werden unter Verwendung der Vorrichtung kalt nachgezogen, um die Schweißnaht an der Rohrinnenseite zu glätten und den Rohrdurchmesser und die Rohrwandstärke auf die gewünschten Maße zu bringen.Out DE 936 084 B a device is known by means of the longitudinal seam welded tubes subjected to a drawing process while the degree of welding is removed. Longitudinally welded pipes are cold-drawn using the device in order to smooth the weld on the inside of the pipe and to bring the pipe diameter and the pipe wall thickness to the desired dimensions.

Der Erfindung liegt die Überlegung zugrunde, dass es für viele technische Anwendungen ausreichend ist, wenn die Rohre sich lediglich an ihren Rohrenden durch gute Oberflächeneigenschaften auszeichnen und enge Toleranzen in Bezug auf die Maßhaltigkeit der Wandstärke und des Rohrdurchmessers erfüllen.The invention is based on the consideration that it is sufficient for many technical applications, if the pipes are characterized only at their pipe ends by good surface properties and meet tight tolerances with respect to the dimensional stability of the wall thickness and the pipe diameter.

Von dieser Überlegung ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren sowie eine Vorrichtung anzugeben, mit der kostengünstige Rohre, die eine unbearbeitete Längsschweißnaht aufweisen und keine besonderen Anforderungen an die Maßhaltigkeit erfüllen, im Bereich ihrer Rohrenden in einem Zug unter Verwendung eines einzigen Werkzeuges innenseitig an der Längsschweißnaht geglättet und zur Verbesserung der Maßhaltigkeit kalibriert werden können.Based on this consideration, the invention has for its object to provide a method and a device, with the cost-effective tubes that have a raw longitudinal weld and meet no special requirements for dimensional accuracy, in the region of its tube ends in one go using a single tool inside can be smoothed at the longitudinal weld and calibrated to improve dimensional accuracy.

Gegenstand der Erfindung und Lösung dieser Aufgabe ist ein Verfahren nach Patentanspruch 1. Erfindungsgemäß wird eine Werkzeuganordnung, welche ein Schälmesser und einen Kalibrierring umfasst, in das zu bearbeitende Rohrende des Werkstücks eingeführt. Der Durchmesser des Rohrendes wird durch Einschieben des Kalibrierrings oder durch Aufschieben eines mit der Werkzeuganordnung beweglich verbundenen Ziehrings verändert. Durch eine durch einen Anschlag begrenzte Relativbewegung zwischen dem Ziehring und dem Kalibrierring wird ein Kalibrierspalt gebildet. Die Einstellung des Kalibrierspaltes und eine damit einhergehende Einspannung des zu bearbeitenden Rohrendes erfolgt durch eine Relativbewegung zwischen dem Kalibrierring und dem Ziehring entweder durch eine auf den Kalibrierring wirkende Zugbewegung oder eine auf den Ziehring wirkende Zugbewegung. Der Kalibrierring und der Ziehring werden danach unter Beibehaltung dieses Kalibrierspaltes gemeinsam von dem Rohrende abgezogen.The invention and solution to this problem is a method according to claim 1. According to the invention, a tool assembly comprising a paring knife and a calibration ring is inserted into the pipe end of the workpiece to be machined. The diameter of the pipe end is changed by inserting the Kalibrierrings or by pushing a movably connected to the tool assembly draw ring. By limited by a stop relative movement between the drawing ring and the calibration a Kalibrierspalt is formed. The adjustment of the Kalibrierspaltes and an accompanying clamping of the pipe end to be machined by a relative movement between the Kalibrierring and the drawing ring either by acting on the Kalibrierring pulling movement or acting on the drawing ring pulling movement. The calibration ring and the drawing ring are then withdrawn together while maintaining this Kalibrierspaltes of the pipe end.

Der Durchmesser des Rohrendes kann vor dem Kalibrieren reduziert oder aufgeweitet werden. Eine erste Verfahrensvariante sieht vor, dass das zu bearbeitende Rohrende in Einschubrichtung hinter der in das Rohrende eingeführten Werkzeuganordnung durch Aufschieben des Ziehrings im Durchmesser reduziert wird und dass anschließend mittels einer entgegengerichteten Ziehbewegung der Werkzeuganordnung die Schweißnaht des Rohrendes bearbeitet und der Kalibrierspalt zwischen dem Ziehring und dem Kalibrierring gebildet wird. Das Schälen der Schweißnaht erfolgt durch eine auswärtsgerichtete Bewegung der Werkzeuganordnung, die an dem zu bearbeitenden Rohrende in das Rohr eingebracht worden ist, bevor das zu bearbeitende Rohrende im Durchmesser reduziert wird. Der Schälvorgang ist abgeschlossen, wenn das Schälwerkzeug das Röhrende verlassen hat. Sobald diese Position erreicht ist, nehmen der Ziehring und Kalibrierring relativ zueinander eine derartige Position ein, dass sich zwischen einer Formfläche des Ziehrings und einer Gegenfläche des Kalibrierrings ein definierter Kalibrierspalt bildet. Unter Fortsetzung der Ziehbewegung werden der Kalibrierring und der Ziehring unter Beibehaltung des Kalibrierspaltes gemeinsam von dem Rohrende abgezogen und wird das Rohrende entsprechend gestreckt.The diameter of the pipe end may be reduced or expanded prior to calibration. A first variant of the method provides that the pipe end to be machined is reduced in the insertion direction behind the introduced into the pipe end tool assembly by pushing the drawing ring in diameter and then processed by means of an oppositely pulling the tool assembly, the weld of the pipe end and the calibration between the drawing ring and the Calibration ring is formed. The peeling of the weld is carried out by an outward movement of the tool assembly, which has been introduced at the pipe end to be machined into the pipe, before the pipe end to be machined is reduced in diameter. The peeling process is completed when the peeling tool has left the tube end. As soon as this position is reached, the drawing ring and the calibration ring assume a position relative to one another in such a way that a defined calibration gap is formed between a forming surface of the drawing ring and a mating surface of the calibrating ring. Continuing the pulling movement of the calibration ring and the drawing ring are withdrawn while maintaining the Kalibrierspaltes together from the pipe end and the pipe end is stretched accordingly.

Gemäß einer Verfahrensvariante des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das zu bearbeitende Rohrende beim Einführen der Werkzeuganordnung durch den Kalibrierring, der hinter dem Schälmesser angeordnet und als Aufweitdorn ausgebildet ist, aufgeweitet. Gleichzeitig mit der Bewegung der Werkzeuganordnung wird der Ziehring auf das Rohrende aufgeschoben, der im Mündungsbereich eine innenseitig vorstehende Formfläche als Kalibrierfläche aufweist. Sobald die Aufweitung des Rohrendes abgeschlossen ist, kann der Kalibrierspalt durch eine Bewegung des Ziehrings relativ zum Kalibrierring gebildet werden. Unter Beibehaltung des Kalibrierspaltes werden dann der Kalibrierring und der Ziehring gemeinsam von dem Rohrende abgezogen und das zu bearbeitende Rohrende gestreckt.According to a variant of the method according to the invention, the tube end to be machined is inserted through the calibrating ring, which is arranged behind the peeling blade and formed as an expanding mandrel, during insertion of the tool arrangement. widened. Simultaneously with the movement of the tool assembly of the drawing ring is pushed onto the pipe end, which has an inwardly projecting mold surface as a calibration in the mouth region. As soon as the expansion of the pipe end is completed, the calibration gap can be formed by a movement of the draw ring relative to the calibration ring. While maintaining the calibration gap, the calibration ring and the draw ring are then pulled off together from the pipe end and the pipe end to be machined is stretched.

Gegenstand der Erfindung ist auch eine Vorrichtung nach Patentanspruch 4 zur Durchführung des beschriebenen Verfahrens. Zum grundsätzlichen Aufbau der erfindungsgemäßen Vorrichtung gehören eine in ein rohrförmiges Werkstück einführbare Werkzeuganordnung, die ein Schälmesser und einen Kalibrierring aufweist, sowie ein das Werkstück außenseitig umfassenden Ziehring. Das Schälmesser und der Kalibrierring sind mit einer festen Zuordnung auf einem Werkzeugträger befestigt. Der Ziehring ist axial verschiebbar an dem Werkzeugträger geführt und weist eine Formfläche auf, die mit einer Gegenfläche des Kalibrierringes einen Kalibrierspalt bildet, wenn der Ziehring eine durch einen Anschlag definierte Position an dem Werkzeugträger einnimmt.The invention also provides a device according to claim 4 for carrying out the method described. The basic structure of the device according to the invention includes a tool assembly which can be introduced into a tubular workpiece and which has a peeling blade and a calibrating ring, as well as a draw ring which surrounds the workpiece on the outside. The paring knife and the calibration ring are fixed with a fixed assignment on a tool carrier. The drawing ring is guided axially displaceably on the tool carrier and has a forming surface which forms a calibration gap with a mating surface of the calibrating ring when the drawing ring adopts a position defined by a stop on the tool carrier.

Es ergeben sich mehrere Möglichkeiten für die weitere Ausgestaltung dieser Vorrichtung. Eine erste konstruktive Ausgestaltung der Vorrichtung sieht vor, dass der Ziehring als Muffe ausgebildet ist und auf einer den Werkzeugträger bildenden Betätigungsstange zwischen zwei Anschlägen verschiebbar angeordnet ist, wobei die Werkzeuganordnung auf einem vorderen Ende der Betätigungsstange befestigt ist. Die beiden Anschläge bilden in Einschubrichtung einen zur Werkzeuganordnung benachbarten vorderen Anschlag sowie einen hinteren Anschlag am rückwärtigen Ende der Betätigungsstange. Wenn die muffenförmige Ziehhülse an dem hinteren Anschlag anliegt, steht die Werkzeuganordnung weit vor. Wenn die Ziehhülse an dem vorderen Anschlag anliegt, ist die Werkzeuganordnung hingegen in den muffenförmigen Ziehring eingeschoben und bildet sich der Kalibrierspalt zwischen einer Formfläche des Ziehrings und einer Gegenfläche des Kalibrierrings.There are several possibilities for the further embodiment of this device. A first structural embodiment of the device provides that the drawing ring is formed as a sleeve and is slidably disposed on an actuating rod forming the tool carrier between two stops, wherein the tool assembly is mounted on a front end of the actuating rod. The two stops form in the insertion direction adjacent to the tool assembly front stop and a rear stop at the rear end of the actuating rod. When the sleeve-shaped pulling sleeve abuts against the rear stop, the tool assembly is far ahead. When the drawing sleeve rests against the front stop, however, the tool arrangement is inserted into the socket-shaped drawing ring and forms the calibration gap between a forming surface of the drawing ring and a mating surface of the calibrating ring.

Bei der beschriebenen Ausführung der Vorrichtung ist der Kalibrierring an dem freien Ende der Betätigungsstange angeordnet. Das Schälmesser befindet sich in Einschubrichtung hinter dem Kalibrierring. Die Werkzeuganordnung kann insbesondere als Spannsatz auf einem abgesetzten Wellenabschnitt der Betätigungsstange befestigt werden, wobei zwischen dem Schälmesser und dem Kalibrierring zweckmäßig eine Distanzhülse angeordnet ist. Die Werkzeuganordnung kann zugleich den vorderen Anschlag bilden, der die für die Ausbildung des Kalibrierspaltes maßgebende Position der Ziehhülse festlegt.In the described embodiment of the device, the calibration ring is arranged at the free end of the actuating rod. The paring knife is located in the insertion direction behind the calibration ring. The tool arrangement can be fastened in particular as a clamping set on a stepped shaft section of the actuating rod, wherein a spacer sleeve is expediently arranged between the peeling blade and the calibrating ring. The tool assembly can also form the front stop, which determines the decisive for the formation of the calibration gap position of the pulling sleeve.

Gemäß einer Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist die Werkzeuganordnung auf einer Trägerhülse befestigt, die zwischen Anschlägen verschiebbar auf einer Führungsstange angeordnet ist. Der Ziehring ist als Muffe ausgebildet und fest mit dem rückwärtigen Ende der Führungsstange verbunden. Zur Handhabung dieser Vorrichtung wird der Ziehring bewegt. Beim Einführen der Werkzeuganordnung in das zu bearbeitende Rohrende liegt eine mit dem Ziehring verbundene Anschlagfläche an dem in Einschubrichtung rückwärtigen Ende der zur Werkzeuganordnung gehörenden Trägerhülse an. Bei der Einführbewegung in das zu bearbeitende Rohrende wird die Schweißnaht des Rohrendes abgeschabt und durch den hinter dem Schälmesser angeordneten Kalibrierring aufgeweitet. Die Innenflächen der Ziehhülse, welche mit der Einschubbewegung der Werkzeuganordnung auf das sich aufweitende Rohrende aufgeschoben wird, wirken nicht auf die Außenfläche des Rohrendes ein. Im Mündungsbereich der Ziehhülse ist zwar eine innenseitig vorstehende Formfläche als Kalibrierfläche vorgesehen, die aber bei der Einschubbewegung vor dem Abschnitt, der durch den Kalibrierring aufgeweitet wird, liegt und während der Einschubbewegung keine Wirkung entfaltet. Die Kalibrierung des Rohrendes wird mit einer Ziehbewegung des Ziehrings eingeleitet. Der Ziehring führt dabei zunächst eine Relativbewegung zur Werkzeuganordnung auf, bis ein mit der Führungsstange verbundener Anschlag mit der Trägerhülse der Werkzeuganordnung in Kontakt tritt. Dieser Anschlag ist an dem in das Rohrende eingeführten freien Ende der Führungsstange vorgesehen. In dieser, durch den Anschlag definierten Position des Ziehrings bildet sich zwischen der Kalibrierfläche des Ziehrings und der Gegenfläche des Kalibrierrings ein Kalibrierspalt mit definierten Abmessungen. Bei einer weiteren Ziehbewegung der Ziehhülse wird die Werkzeuganordnung mitgeführt, wobei der Kalibrierspalt unverändert bestehen bleibt. Gemeinsam werden der Kalibrierring und der Ziehring unter Beibehaltung des Kalibrierspaltes von dem Rohrende abgezogen.According to one embodiment variant of the device according to the invention, the tool arrangement is fastened on a carrier sleeve, which is arranged displaceably between stops on a guide rod. The drawing ring is designed as a sleeve and firmly connected to the rear end of the guide rod. To handle this device, the pull ring is moved. When inserting the tool assembly into the pipe end to be machined, a stop face connected to the drawing ring abuts against the rearward end in the insertion direction of the support sleeve belonging to the tool arrangement. During the insertion movement into the pipe end to be machined, the weld seam of the pipe end is scraped off and widened by the calibration ring arranged behind the peeling knife. The inner surfaces of the drawing sleeve, which is pushed with the insertion movement of the tool assembly on the flared pipe end, do not act on the outer surface of the pipe end. Although in the mouth region of the drawing sleeve an inwardly projecting molding surface is provided as a calibration, but in the insertion movement in front of the section which is widened by the calibration, and during the insertion movement has no effect. The calibration of the pipe end is initiated by a pulling movement of the drawing ring. The drawing ring initially performs a relative movement to the tool arrangement until a stop connected to the guide rod comes into contact with the carrier sleeve of the tool arrangement. This stop is provided on the inserted into the pipe end free end of the guide rod. In this, defined by the stop position of the drawing ring is formed between the calibration of the drawing ring and the opposite surface of the Kalibrierrings a Kalibrierspalt with defined dimensions. In a further pulling movement of the pulling sleeve, the tool assembly is carried along, the calibration gap remains unchanged. Together, the calibration ring and the drawing ring are removed from the pipe end while maintaining the calibration gap.

Bei der vorstehend erläuterten Ausführung ist der Kalibrierring in Einschubrichtung hinter dem Schälmesser angeordnet und als Aufweitdorn ausgebildet. Die Werkzeuganordnung kann ferner einen zusätzlichen Führungsring aufweisen, der eine Zentrierung der Werkzeuganordnung innerhalb des Werkstückes bewirkt und vor dem Schälmesser angeordnet ist. Zwischen dem Führungsring und dem Schälmesser ist zweckmäßig ferner eine Distanzhülse angeordnet.In the embodiment described above, the calibration ring is arranged in the insertion direction behind the paring knife and formed as Aufweitdorn. The tool assembly may further comprise an additional guide ring, which causes a centering of the tool assembly within the workpiece and is arranged in front of the paring knife. Between the guide ring and the paring knife expediently further a spacer sleeve is arranged.

Am rückwärtigen Ende der Führungsstange kann eine Anschlaghülse aufgesteckt werden, die an einer Stirnfläche des Ziehrings abgestützt ist und den Anschlag für die Trägerhülse der Werkzeuganordnung bildet. Die Führungsstange ist zweckmäßig in eine Gewindebohrung des Ziehrings eingeschraubt, so dass durch eine Drehverstellung der Führungsstange die vorstehende Länge der Führungsstange veränderbar ist. Durch diese Maßnahme kann die räumliche Zuordnung der den Kalibrierspalt begrenzenden Flächen korrigiert werden. Zur weiteren Funktionsverbesserung kann ferner am rückwärtigen Ende der Führungsstange eine Druckfeder angeordnet werden, die auf die Werkzeuganordnung wirkt und an dem Ziehring oder einer Stützfläche der Führungsstange abgestützt ist.At the rear end of the guide rod, a stop sleeve can be attached to the an end face of the drawing ring is supported and forms the stop for the support sleeve of the tool assembly. The guide rod is suitably screwed into a threaded bore of the draw ring, so that the projecting length of the guide rod can be changed by a rotational adjustment of the guide rod. By this measure, the spatial allocation of the calibration gap limiting surfaces can be corrected. To further improve the function can further be arranged at the rear end of the guide rod, a compression spring which acts on the tool assembly and is supported on the drawing ring or a support surface of the guide rod.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung erläutert. Es zeigen schematischIn the following the invention will be explained with reference to a drawing showing only one embodiment. It show schematically

1 eine Vorrichtung zum Bearbeiten und Kalibrieren eines Rohrende an einem längsgeschweißten Rohr, 1 a device for processing and calibrating a pipe end on a longitudinally welded pipe,

2A bis 2D die in 1 dargestellte Vorrichtung in verschiedenen Funktionsstellungen, 2A to 2D in the 1 illustrated device in various functional positions,

3 eine Ausführungsvariante der in 1 dargestellten Vorrichtung, 3 a variant of the in 1 illustrated device,

4A bis 4D die in 3 dargestellte Vorrichtung in verschiedenen Funktionsstellungen. 4A to 4D in the 3 shown device in different functional positions.

Mit der in den Figuren dargestellten Vorrichtung wird das Rohrende eines längsgeschweißten Rohres bearbeitet und kalibriert. Im Zuge der Bearbeitung wird die Längsschweißnaht des Rohres am Rohrende geschält und geglättet. Zur Verbesserung der Maßhaltigkeit sowohl des Rohrdurchmessers als auch der Wandstärke wird der Durchmesser des Rohrendes verändert und das Rohrende anschließend kalibriert.With the device shown in the figures, the pipe end of a longitudinally welded pipe is processed and calibrated. In the course of processing, the longitudinal weld of the pipe is peeled and smoothed at the pipe end. To improve the dimensional accuracy of both the pipe diameter and the wall thickness of the diameter of the pipe end is changed and the pipe end then calibrated.

Zum grundsätzlichen Aufbau der Vorrichtung gehören eine in ein rohrförmiges Werkstück 1 einführbare Werkzeuganordnung 2, 2', die ein Schälmesser 3, 3' und einen Kalibrierring 4, 4' aufweist, sowie ein das Werkstück 1 außenseitig umfassender Ziehring 5, 5'. Das Schälmesser 3, 3' und der Kalibrierring 4, 4' sind mit einer festen Zuordnung auf einem Werkzeugträger 6 befestigt. Der Ziehring 5, 5' ist axial verschiebbar an dem Werkzeugträger 6 geführt und weist eine Formfläche 7, 7' als Kalibrierfläche auf, die mit einer Gegenfläche 8 des Kalibrierringes 4, 4' einen Kalibrierspalt s bildet, wenn der Ziehring 5, 5' eine durch einen Anschlag 9, 9' definierte Position an dem Werkzeugträger 6 einnimmt.The basic structure of the device include a in a tubular workpiece 1 insertable tool arrangement 2 . 2 ' that a paring knife 3 . 3 ' and a calibration ring 4 . 4 ' and the workpiece 1 Outside comprehensive drawing ring 5 . 5 ' , The paring knife 3 . 3 ' and the calibration ring 4 . 4 ' are with a fixed assignment on a tool carrier 6 attached. The drawing ring 5 . 5 ' is axially displaceable on the tool carrier 6 guided and has a molding surface 7 . 7 ' as a calibration surface, with a counter surface 8th of the calibration ring 4 . 4 ' forms a calibration gap s when the draw ring 5 . 5 ' one by one stop 9 . 9 ' defined position on the tool carrier 6 occupies.

Gemäß der in 1 dargestellten Ausführung der Vorrichtung ist der Ziehring 5 als Muffe ausgebildet und auf einer den Werkzeugträger 6 bildenden Betätigungsstange 10 zwischen zwei Anschlägen 9, 11 verschiebbar angeordnet. Die Werkzeuganordnung 2 ist auf einem vorderen Ende der Betätigungsstange 10 befestigt. Der Darstellung in 1 entnimmt man, dass der Kalibrierring 4 an dem freien Ende der Betätigungsstange 10 und das Schälmesser 3 in Einschubrichtung hinter dem Kalibrierring 4 angeordnet sind. Die Werkzeuganordnung 2 bildet einen Spannsatz und ist auf einem abgesetzten Wellenabschnitt der Betätigungsstange 10 angeordnet, wobei zwischen dem Schälmesser 3 und dem Kalibrierring 4 eine Distanzhülse 12 vorgesehen ist.According to the in 1 illustrated embodiment of the device is the drawing ring 5 designed as a sleeve and on a tool carrier 6 forming actuating rod 10 between two stops 9 . 11 slidably arranged. The tool arrangement 2 is on a front end of the operating rod 10 attached. The representation in 1 If you take that, the calibration ring 4 at the free end of the actuating rod 10 and the paring knife 3 in the insertion direction behind the calibration ring 4 are arranged. The tool arrangement 2 forms a clamping set and is on a remote shaft portion of the actuating rod 10 arranged between the paring knife 3 and the calibration ring 4 a spacer sleeve 12 is provided.

Die Funktionsweise der Vorrichtung ergibt sich aus einer vergleichenden Betrachtung der 1 sowie der 2A bis 2D. Das Werkstück 1 wird in einer Klemmvorrichtung 13 eingespannt. Anschließend wird die Werkzeuganordnung 2 in das Rohrende des Werkstücks 1 eingeführt (1). Dabei liegt der Ziehring 5 an einem hinteren Anschlag 11 am rückwärtigen Ende der Betätigungsstange 10 an und steht die in das rohrförmige Werkstück 1 einzuschiebende Werkzeuganordnung 2 entsprechend weit vor. Gemäß der Darstellung in 2A wird das zu bearbeitende Rohrende des Werkstücks 1 in Einschubrichtung hinter der in das Rohrende eingeführten Werkzeuganordnung 2 durch Aufschieben des Ziehrings 5 im Durchmesser reduziert. Anschließend wird mittels einer entgegengerichteten Ziehbewegung der Werkzeuganordnung 2 die Schweißnaht des Rohrendes bearbeitet (26). Die mechanische Bearbeitung ist abgeschlossen, wenn das Schälmesser 3 aus dem Rohrende des Werkstücks 1 austritt und die in 2C dargestellte Position einnimmt. In der in 2C dargestellten Position liegt der Ziehring 5 an einem vorderen Anschlag 9, der durch das Ende der Werkzeuganordnung bestimmt wird, an. In dieser Position bildet sich ein Kalibrierspalt s zwischen einer Formfläche 7 des Ziehrings 5 und einer Gegenfläche 8 des Kalibrierrings 4 aus. Die Ziehbewegung wird fortgesetzt. Dabei werden der Kalibrierring 4 und der Ziehring 5 unter Beibehaltung des Kalibrierspaltes s gemeinsam von dem Rohrende des Werkstücks 1 abgezogen, wie dies aus einer gemeinsamen Betrachtung der 2C und 2D ersichtlich ist. Nun ist die Bearbeitung und Kalibrierung des Werkstückes 1 abgeschlossen und kann das bearbeitete Werkstück 1 aus der Klemmvorrichtung 13 entnommen werden.The operation of the device results from a comparative analysis of 1 as well as the 2A to 2D , The workpiece 1 is in a clamping device 13 clamped. Subsequently, the tool assembly 2 into the pipe end of the workpiece 1 introduced ( 1 ). This is the drawing ring 5 at a rear stop 11 at the rear end of the operating rod 10 and stands in the tubular workpiece 1 tool assembly to be inserted 2 accordingly far ahead. As shown in 2A becomes the pipe end of the workpiece to be machined 1 in the insertion direction behind the inserted into the pipe end tool assembly 2 by sliding the drawing ring 5 reduced in diameter. Subsequently, by means of an oppositely directed pulling movement of the tool arrangement 2 the weld of the pipe end is machined ( 26 ). The mechanical processing is complete when the paring knife 3 from the pipe end of the workpiece 1 exit and the in 2C shown position occupies. In the in 2C shown position is the drawing ring 5 at a front stop 9 , which is determined by the end of the tool assembly to. In this position, a calibration gap s is formed between a molding surface 7 of the drawing 5 and a counter surface 8th of the calibration ring 4 out. The drag movement continues. Thereby the calibration ring becomes 4 and the drawing ring 5 while maintaining the Kalibrierspaltes s together from the pipe end of the workpiece 1 deducted, as can be seen from a common consideration of 2C and 2D is apparent. Now is the machining and calibration of the workpiece 1 completed and can the machined workpiece 1 from the clamping device 13 be removed.

Bei der in 3 dargestellten Vorrichtung ist die Werkzeuganordnung 2' auf einer Trägerhülse 14 befestigt, die zwischen Anschlägen 9', 11' verschiebbar auf einer Führungsstange 15 angeordnet ist. Dabei ist der Kalibrierring 4' in Einschubrichtung hinter dem Schälmesser 3' angeordnet und als Aufweitdorn ausgebildet. Zusätzlich ist ein Führungsring 16 vorgesehen, der eine Zentrierung der Werkzeuganordnung 2' innerhalb des Werkstückes 1 bewirkt und vor dem Schälmesser 3' angeordnet ist. Zwischen dem Führungsring 16 und dem Schälmesser 3' ist ferner eine Distanzhülse 12' angeordnet. Der Ziehring 5' ist als Muffe ausgebildet und fest mit dem rückwärtigen Ende der Führungsstange 15 verbunden. Am rückwärtigen Ende der Führungsstange 15 ist eine Anschlaghülse 17 aufgesteckt, die an einer Stirnfläche des Ziehrings 5' abgestützt ist und den Anschlag 11' für die Trägerhülse 14 der Werkzeuganordnung 2' bildet. Die Führungsstange 15 ist in eine Gewindebohrung des Ziehrings 5' eingeschraubt, so dass die vorstehende Länge der Führungsstange 15 durch eine Drehverstellung der Führungsstange 15 veränderbar ist. Dadurch kann die Zuordnung zwischen dem Kalibrierring 4' und dem Ziehring 5' präzise eingestellt und gegebenenfalls korrigiert werden. Man erkennt am rückwärtigen Ende der Führungsstange 15 eine Druckfeder 18, die auf die Werkzeuganordnung 2' wirkt und an dem Ziehring 5' oder einer Stützfläche der Führungsstange 15 abgestützt ist.At the in 3 The device shown is the tool arrangement 2 ' on a carrier sleeve 14 attached, between stops 9 ' . 11 ' slidable on a guide rod 15 is arranged. Here is the calibration ring 4 ' in the direction of insertion behind the paring knife 3 ' arranged and formed as Aufweitdorn. In addition, a guide ring 16 provided, the centering of the tool assembly 2 ' within the workpiece 1 causes and before the paring knife 3 ' is arranged. Between the guide ring 16 and the paring knife 3 ' is also a spacer sleeve 12 ' arranged. The drawing ring 5 ' is designed as a sleeve and fixed to the rear end of the guide rod 15 connected. At the rear end of the guide rod 15 is a stop sleeve 17 pinned to one end face of the drawing ring 5 ' is supported and the stop 11 ' for the carrier sleeve 14 the tool arrangement 2 ' forms. The guide rod 15 is in a threaded hole of the drawing ring 5 ' screwed in, leaving the protruding length of the guide rod 15 by a rotational adjustment of the guide rod 15 is changeable. This allows the assignment between the calibration ring 4 ' and the drawing ring 5 ' be precisely adjusted and corrected if necessary. It can be seen at the rear end of the guide rod 15 a compression spring 18 pointing to the tool arrangement 2 ' acts and on the drawing ring 5 ' or a support surface of the guide rod 15 is supported.

Die Funktionsweise der in 3 dargestellten Vorrichtung ergibt sich aus einer vergleichenden Betrachtung der 4A bis 4D. Das zu bearbeitende Rohrende des in einer Klemmvorrichtung 13 eingespannten Werkstückes 1 wird beim Einführen der Werkzeuganordnung 2' durch den Kalibrierring 4', der hinter dem Schälmesser 3' angeordnet und als Aufweitdorn ausgebildet ist, aufgeweitet. Gleichzeitig mit der Zustellbewegung der Werkzeuganordnung 2' wird der Ziehring 5' auf das Rohrende des Werkstücks 1 aufgeschoben, der im Mündungsbereich eine innenseitige vorstehende Formfläche 7' als Kalibrierfläche aufweist. Während der in 4B dargestellten Einschubbewegung ist die innenseitig vorstehende Kalibrierfläche 7' nicht aktiv und hat der Ziehring 5' keinen Berührungskontakt mit der Außenseite des rohrförmigen Werkstückes 1. Nachdem die Aufweitung des Rohrendes abgeschlossen ist, wird der Kalibrierspalt s durch eine Bewegung des Ziehrings 5' relativ zum Kalibrierring 4' gebildet. Die Relativbewegung besteht aus einer auswärtsgerichteten Ziehbewegung des Ziehrings 5' in die in 4C dargestellte Position. Die Position wird definiert durch den Anschlag 9' eines an der Führungsstange 15 befestigten Anschlagelementes 19 an der Trägerhülse 14 der Werkzeuganordnung 2'. Das Anschlagelement 19 ist an dem frei vorstehenden Ende der Führungsstange 15 befestigt und besteht im Ausführungsbeispiel aus einer durch eine Schraube gesicherte Anschlagscheibe. Durch eine weitere Ziehbewegung des Ziehrings 5' werden der Kalibrierring 4' und der Ziehring 5' unter Beibehaltung des Kalibrierspalts s von dem Rohrende des Werkstücks 1 abgezogen. Durch diesen Vorgang wird das aufgeweitete Rohrende kalibriert. Die Kalibrierung ist in 4D abgeschlossen.The functioning of in 3 illustrated device results from a comparative analysis of 4A to 4D , The pipe end to be machined in a clamping device 13 clamped workpiece 1 when inserting the tool assembly 2 ' through the calibration ring 4 ' behind the paring knife 3 ' arranged and designed as Aufweitdorn, widened. Simultaneously with the feed movement of the tool assembly 2 ' becomes the drawing ring 5 ' on the pipe end of the workpiece 1 deferred, in the mouth area an inside protruding molding surface 7 ' as a calibration surface. While in 4B shown insertion movement is the inside projecting calibration 7 ' not active and has the drawing ring 5 ' no physical contact with the outside of the tubular workpiece 1 , After the expansion of the tube end is completed, the calibration gap s by a movement of the drawing ring 5 ' relative to the calibration ring 4 ' educated. The relative movement consists of an outward pulling movement of the drawing ring 5 ' in the in 4C shown position. The position is defined by the stop 9 ' one on the guide rod 15 attached stop element 19 on the carrier sleeve 14 the tool arrangement 2 ' , The stop element 19 is at the free projecting end of the guide rod 15 attached and consists in the embodiment of a secured by a screw stop plate. By a further pulling movement of the drawing ring 5 ' become the calibration ring 4 ' and the drawing ring 5 ' while maintaining the calibration gap s from the pipe end of the workpiece 1 deducted. This process calibrates the flared pipe end. The calibration is in 4D completed.

Claims

Method for processing and calibrating a pipe end on a longitudinally welded tubular workpiece, wherein a tool arrangement ( 2 . 2 ' ), which is a paring knife ( 3 . 3 ' ) and a calibration ring ( 4 . 4 ' ), in the pipe end of the workpiece to be machined ( 1 ), wherein the diameter of the pipe end by inserting the calibration ring ( 4 . 4 ' ) or by sliding a pull ring movably connected to the tool arrangement ( 5 . 5 ' ) is changed, whereby by a by a stop ( 9 . 9 ' ) limited relative movement between the drawing ring ( 5 . 5 ' ) and the calibration ring ( 4 . 4 ' ) a calibration gap (s) is formed and wherein the calibration ring ( 4 . 4 ' ) and the drawing ring ( 5 . 5 ' ) are withdrawn together from the pipe end while maintaining this calibration gap (s).

A method according to claim 1, characterized in that the pipe end to be machined in the insertion direction behind the introduced into the pipe end tool assembly ( 2 ) by sliding the drawing ring ( 5 ) is reduced in diameter and that subsequently by means of an opposing pulling movement of the tool arrangement ( 2 ) the weld seam of the tube end machined and the calibration gap (s) between the drawing ring ( 5 ) and the calibration ring ( 4 ) is formed.

A method according to claim 1, characterized in that the pipe end to be machined during insertion of the tool assembly ( 2 ' ) through the calibration ring ( 4 ' ) behind the paring knife ( 3 ' ) is arranged and designed as Aufweitdorn, is widened that simultaneously with the movement of the Werkzuganordnung ( 2 ' ) the drawing ring ( 5 ' ) is pushed onto the pipe end, which in the mouth region an inwardly projecting molding surface ( 7 ' ) as a calibration surface, and that the calibration gap (s) by a movement of the drawing ring ( 5 ' ) relative to the calibration ring ( 4 ' ) is formed.

Device for carrying out the method according to one of claims 1 to 3, with a in a tubular workpiece ( 1 ) insertable tool assembly ( 2 . 2 ' ), which is a paring knife ( 3 . 3 ' ) and a calibration ring ( 4 . 4 ' ), and a the workpiece ( 1 ) outside draw ring ( 5 . 5 ' ), the paring knife ( 3 . 3 ' ) and the calibration ring ( 4 . 4 ' ) with a fixed assignment on a tool carrier ( 6 ) and wherein the drawing ring ( 5 . 5 ' ) axially displaceable on the tool carrier ( 6 ) is guided and a molding surface ( 7 . 7 ' ), which with a mating surface ( 8th ) of the calibration ring ( 4 . 4 ' ) forms a calibration gap (s) when the draw ring ( 5 . 5 ' ) one by one stop ( 9 . 9 ' ) defined position on the tool carrier ( 6 ) occupies.

Device according to claim 4, characterized in that the drawing ring ( 5 ) formed as a sleeve and on a tool carrier ( 6 ) forming actuating rod ( 10 ) between two attacks ( 9 . 11 ) is arranged displaceably, wherein the tool arrangement ( 2 ) on a front end of the actuating rod ( 10 ) is attached.

Device according to claim 5, characterized in that the calibration ring ( 4 ) at the free end of the actuating rod ( 10 ) and the paring knife ( 3 ) in the insertion direction behind the calibration ring ( 4 ) are arranged.

Apparatus according to claim 5 or 6, characterized in that the tool arrangement ( 2 ) as a clamping set on a stepped shaft portion of the actuating rod ( 10 ), wherein between the paring knife ( 3 ) and the calibration ring ( 4 ) a spacer sleeve ( 12 ) is arranged.

Apparatus according to claim 6 or 7, characterized in that the tool arrangement ( 2 ) at the same time a front stop ( 9 ), which determines the position of the drawing ring () which determines the formation of the calibration gap (s) ( 5 ).

Apparatus according to claim 4, characterized in that the tool arrangement ( 2 ' ) on a carrier sleeve ( 14 ) fixed between stops ( 9 ' . 11 ' ) displaceable on a guide rod ( 15 ) and that the drawing ring ( 5 ' ) formed as a sleeve and fixed to the rear end of the guide rod ( 15 ) connected is.

Device according to claim 9, characterized in that the calibration ring ( 4 ' ) in the insertion direction behind the paring knife ( 3 ' ) is arranged and formed as Aufweitdorn.

Apparatus according to claim 9 or 10, characterized in that the tool arrangement ( 2 ' ) an additional guide ring ( 16 ), which has a centering of the tool arrangement ( 2 ' ) within the workpiece ( 1 ) and before the paring knife ( 3 ' ) is arranged.

Apparatus according to claim 11, characterized in that between the guide ring ( 16 ) and the paring knife ( 3 ' ) a spacer sleeve ( 12 ' ) is arranged.

Device according to one of claims 9 to 12, characterized in that at the rear end of the guide rod ( 15 ) a stop sleeve ( 17 ) is attached, which at one end face of the drawing ring ( 5 ' ) and the attack ( 11 ' ) forms for the support sleeve of the tool assembly.

Apparatus according to claim 13, characterized in that the guide rod ( 15 ) into a threaded hole of the drawing ring ( 5 ' ) is screwed in and the protruding length of the guide rod ( 15 ) is variable by a rotational adjustment.

Device according to one of claims 9 to 14, characterized in that at the rear end of the guide rod ( 15 ) a compression spring ( 18 ) is arranged, which acts on the tool assembly and on the drawing ring ( 5 ' ) or a support surface of the guide rod ( 15 ) is supported.