DE102015114345A1 - Progressively efficient tube expander and method for gradually expanding a tube - Google Patents

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Abstract

Um bekannte Rohrexpansionsmethoden weiterzuentwickeln, schlägt die Erfindung einen schrittweise wirksamer Rohrexpander mit einem schrittweise lokal von radial Innen auf ein Rohr wirkenden Expanderkopf, der an einer Tragestange gehalten ist, sowie mit Verlagerungsmitteln zur relativen axialen Verlagerung des Expanderkopfs in Bezug auf das Rohr vor, bei welchem an dem Expanderkopf auf axialer Höhe des Expanderkopfs ein äußeres, ein Außenkaliber bildendes Außenmatrixelement vorgesehen ist. Vorzugsweise erfolgt die Expansion mittels einer nach außen hydroformend wirksamen Wirkfläche bzw. werden gleichzeitig Richtbiegekräfte aufgebracht.In order to further develop known pipe expansion methods, the invention proposes a progressive tube expander having a progressively locally radially inwardly acting on a tube expander head, which is held on a support rod, and with displacement means for relative axial displacement of the expander head with respect to the tube, in which on the expander head at the axial height of the expander head an outer, an outer caliber forming outer matrix element is provided. Preferably, the expansion takes place by means of an effective hydroforming effective outside surface or are simultaneously applied Richtbiegekräfte.

Description

Die Erfindung betrifft einen schrittweise wirksamen Rohrexpander mit einem schrittweise lokal von radial Innen auf ein Rohr wirkenden Expanderkopf, der an einer Tragestange gehalten ist, sowie mit Mitteln zur axialen Verlagerung des Expanderkopfs in Bezug auf das Rohr. The invention relates to a stepwise effective tube expander with a progressively locally from radially inward acting on a tube expander head, which is held on a support rod, and with means for axial displacement of the expander head with respect to the tube.

Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Verfahren zum schrittweisen Expandieren eines Rohrs. The invention further relates to a method for gradually expanding a pipe.

Gattungsgemäße schrittweise wirksame Rohrexpander sowie Verfahren zum schrittweisen Expandieren eines Rohrs sind aus dem Stand der Technik bekannt. Generic stepwise effective tube expander and method for gradually expanding a tube are known from the prior art.

So sind beispielsweise aus der DE 22 58 359 A1 oder auch aus der EP 2 535 124 A1 mechanisch arbeitende Rohrexpander bekannt, wobei diese mechanischen Rohrexpander einen verhältnismäßig hohem Verschleiß unterliegen und bei Rohren mit kleinerem Durchmesser schon aus Platzgründen nur mit großen Einschränkungen zum Einsatz kommen können. For example, from the DE 22 58 359 A1 or even from the EP 2 535 124 A1 mechanically working pipe expander known, these mechanical Rohrxpander are subject to relatively high wear and can be used for pipes with smaller diameter, for reasons of space only with great restrictions.

Darüber hinaus ist ein Expandieren von Rohren durch Verfahren, die einem Hydroformen ähnlich sind, bekannt, bei welchem ein gesamtes Rohr, in der Praxis in der Regel in einer Rohrprüfpresse, in eine Kaliberschale eingelegt und von innen mit einem Innendruck beaufschlagt wird, so dass es sich aufweitet und von Innen an die Kaliberschale anlegt. Bei Rohrlängen von 10 m oder mehr bedeutet dieses entsprechend lange Kaliberschalen, die insbesondere bei zu expandierenden Rohren mit unterschiedlichen geometrischen Abmessungen einen entsprechenden Rüstaufwand und sehr hohe Anlagenkosten, insbesondere durch einen entsprechend aufwändigen Werkzeugpark, bzw. den Einsatz jeweils an das zu verformende und das letztlich zu formende Rohr angepasst geformter Kaliberschalen bedingen. Moreover, it is known to expand tubes by hydroforming processes, in which an entire tube, in practice usually in a tube testing press, is placed in a caliber shell and subjected to an internal pressure from the inside, so that it expands and creates the caliber shell from the inside. For pipe lengths of 10 m or more, this means correspondingly long caliber shells, in particular in pipes to be expanded with different geometrical dimensions, a corresponding set-up effort and very high equipment costs, in particular by a correspondingly complex tool park, or the use of each to be deformed and ultimately To be formed tube adapted shaped caliber shells condition.

Des Weiteren ist es beispielsweise aus der DE 31 05 712 A1 oder aus der EP 0 215 294 B1 bekannt, Rohre in einer Rohrscheibe dichtend einzupassen, indem von radial Innen lokal hydraulischer Druck auf das Rohrstück, welches axial auf Höhe der Rohrscheibe angeordnet ist, ausgeübt wird, bis das Rohr dichtend in die Rohrscheibe eingepresst ist. Diese Vorgehensweise eignet sich jedoch nicht zum schrittweisen Expandieren von Rohren, bei welchem das Ziel verfolgt wird, den gesamten Querschnitt des Rohres sukzessive in Längserstreckung des Rohres aufzuweiten. Furthermore, it is for example from the DE 31 05 712 A1 or from the EP 0 215 294 B1 known to sealingly fit pipes in a pipe by locally from radially inward hydraulic pressure on the pipe piece, which is arranged axially at the level of the pipe, is applied until the pipe is pressed sealingly into the pipe. However, this approach is not suitable for the gradual expansion of pipes, in which the aim is pursued to widen the entire cross-section of the tube successively in the longitudinal extension of the tube.

Es ist Aufgabe vorliegender Erfindung, einen schrittweise wirksamen Rohrexpander sowie ein Verfahren zum schrittweisen Expandieren eines Rohrs bereitzustellen, welche speziell auch bei kleineren Rohrinnendurchmessern zum Einsatz kommen können. It is an object of the present invention to provide a stepwise effective tube expander and a method for gradually expanding a tube, which can be used especially for smaller inner tube diameters.

Die Aufgabe der Erfindung wird durch einen schrittweise wirksamen Rohrexpander sowie durch ein Verfahren zum schrittweisen Expandieren eines Rohrs mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Weitere, ggf. auch unabhängig hiervon, vorteilhafte Ausgestaltungen finden sich in den Unteransprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung. The object of the invention is achieved by a stepwise effective tube expander and by a method for gradually expanding a tube with the features of the independent claims. Further, possibly also independent thereof, advantageous embodiments can be found in the subclaims and the following description.

Durch einen schrittweise wirksamen Rohrexpander mit einem schrittweise lokal von radial Innen auf ein Rohr wirkenden Expanderkopf, der an einer Tragestange gehalten ist, sowie mit Verlagerungsmitteln zur relativen axialen Verlagerung des Expanderkopf in Bezug auf das Rohr lässt sich speziell auch bei kleinen Rohrinnendurchmessern ein Rohr schrittweise expandieren, wenn auf axialer Höhe des Expanderkopfs ein äußeres, ein Außenkaliber bildendes Außenmatrixelement vorgesehen ist. By a stepwise effective tube expander with a progressively locally acting radially inward on a tube expander head, which is held on a support rod, and with displacement means for relative axial displacement of the expander head with respect to the tube can be a tube stepwise expand especially for small inner tube diameters if an outer outer element forming an outer caliber is provided at the axial height of the expander head.

Dieses ermöglicht, dass komplexe Kontrollmechanismen, mit denen jeweils lokal die von Innen aufgebrachte Kraft kontrolliert wird, um ein Überschießen beim Expandieren zu vermeiden, unterbleiben können, was wiederrum Bauraum innen sparen kann. This makes it possible to avoid complex control mechanisms with which locally the force applied from the inside is controlled in order to avoid an overshoot during expansion, which in turn can save installation space on the inside.

Um nun einen schrittweise wirksamen, äußerst klein bauenden und wenig verschleißanfälligen Rohrexpander mit einem schrittweise lokal von radial Innen auf ein Rohr wirkenden Expanderkopf, der an einer Tragestange gehalten ist, sowie mit Mitteln zur relativen axialen Verlagerung des Expanderkopfs in Bezug auf das Rohr zu realisieren, kann einerseits an dem Expanderkopf eine radial nach außen hydroformend wirksame Wirkfläche und andererseits auf axialer Höhe des Expanderkopfs ein äußeres, ein Außenkaliber bildendes Außenmatrixelement vorgesehen sein. In order now to realize a stepwise effective, extremely small-build and less prone to wear Rohrxpander with a gradually acting locally from radially inward on a tube expander head, which is held on a support rod, as well as means for relative axial displacement of the expander head with respect to the tube on the one hand on the expander head a radially outwardly hydroforming effective effective surface and on the other hand at the axial height of the expander head an outer, an outer caliber forming outer matrix element may be provided.

Hierbei wird von der Grunderkenntnis ausgegangen, dass eine hydraulische Anordnung wesentlich weniger Bauraum benötigt als eine mechanische Anordnung, insbesondere wenn mit dieser entsprechend hohe Expansionskräfte aufgebracht werden müssen. This is based on the basic knowledge that a hydraulic arrangement requires much less space than a mechanical arrangement, especially if it must be applied with this correspondingly high expansion forces.

So ist es von erheblichem Vorteil, dass speziell der Expansionskopf um ein vielfaches kürzer ausgebildet ist als das zu expandierende Rohr bzw. als der letztendlich expandierte Rohrabschnitt des Rohrs. Schon hierdurch können im Durchmesser verschieden große Expansionsköpfe zum Expandieren unterschiedlicher Rohrdurchmesser signifikant wirtschaftlicher bereitgestellt werden als dies bei bisher üblichen Hydroformverfahren der Fall ist. Dieses gilt auch für entsprechende Außenmatrixelemente. Thus, it is of considerable advantage that in particular the expansion head is designed to be many times shorter than the pipe to be expanded or as the ultimately expanded pipe section of the pipe. Already hereby different diameter expansion heads for expanding different pipe diameters can be provided significantly more economical in diameter than is the case with previously customary hydroforming. This also applies to corresponding outer matrix elements.

Durch die lediglich stückweise Expansion ergibt sich aufgrund der nicht-fließenden Bereich des restlichen Rohres eine Stabilisierung erreicht, die ein unkontrolliertes Fließen des Rohrmaterials insbesondere in Umfangsrichtung reduziert. Due to the only piecewise expansion results in a stabilization achieved due to the non-flowing region of the remaining tube, which reduces uncontrolled flow of the tube material, in particular in the circumferential direction.

Vorteilhafterweise bewegt sich nicht nur der in das Rohr eingebrachte Expanderkopf sondern simultan oder auch zeitversetzt hierzu das Außenkaliber bzw. das Außenmatrixelement schrittweise in Richtung der Längserstreckung des Rohrs zwischen den einzelnen Expansionsphasen. Hierbei versteht es sich, dass es lediglich auf eine Relativbewegung zwischen dem Rohr einerseits und dem Expanderkopf sowie dem Außenkaliber bzw. Außenmatrixelement andererseits ankommt. Üblicherweise werden letztere ortsfest gehalten und das Rohr bewegt. Advantageously, not only the expander head inserted in the tube but also simultaneously or else with a time delay moves the outer caliber or the outer matrix element stepwise in the direction of the longitudinal extent of the tube between the individual expansion phases. It goes without saying that it is only a question of a relative movement between the tube on the one hand and the expander head and the outer caliber or outer matrix element on the other hand. Usually, the latter are held stationary and moves the tube.

Besonders vorteilhaft ist es jedoch, dass die hier vorgeschlagene schrittweise Expansion äußerst kleine Expansionswerkzeuge und das Außenkaliber eine extreme Maßhaltigkeit ermöglichen. It is particularly advantageous, however, that the stepwise expansion proposed here allows extremely small expansion tools and the outer caliber to be extremely dimensionally stable.

Dementsprechend ist es vorteilhaft, wenn insbesondere der Expanderkopf an einer Tragestange angeordnet ist, die ausreichend lang ist, da sonst ein schrittweises Verlagern des Expanderkopfs innerhalb des Rohrs nur schwer zu realisieren ist. Hierbei ist es insbesondere von Vorteil, wenn die Länge der Tragestange wenigstens das Fünffache, vorzugsweise wenigstens das Zehnfache, des maximal durch den Expanderkopf erzielbaren Rohrinnendurchmessers beträgt. Accordingly, it is advantageous if in particular the expander head is arranged on a support rod, which is sufficiently long, otherwise a gradual displacement of the expander head within the tube is difficult to implement. It is particularly advantageous if the length of the support rod is at least five times, preferably at least ten times, of the maximum achievable by the expander head inner tube diameter.

Es versteht sich, dass das den Außenkaliber bildende Außenmatrixelement unterschiedlichst ausgebildet sein kann, um das zu expandierende Rohr von außen derart zu umschließen, dass eine geeignete Gegendruckfläche zu der radial nach außen hydroformend wirksamen Wirkfläche bereitgestellt werden kann. It goes without saying that the outer matrix element forming the outer caliber can be embodied in many different ways in order to enclose the tube to be expanded from the outside in such a way that a suitable counter-pressure surface can be provided for the active surface which has a hydroforming effect radially outward.

Das Außenmatrixelement kann hierbei etwa auch als Rohr ausgestaltet sein, wenn dieses bei einem Expanderkopf seitigen Druckabfall ausreichend elastisch nach innen entspannt und hierdurch eine Relativbewegung zwischen dem Außenkaliber und dem zu expandierenden Rohr bzw. dem expandierten Rohr wieder möglich ist. The outer matrix element can in this case also be designed as a tube, if this relaxed sufficiently elastic inward at an expander head side pressure drop and thereby a relative movement between the outer caliber and the tube to be expanded or the expanded tube is again possible.

Sind im Bereich der Wirkfläche an dem Expanderkopf Mittel zum Erzeugen eines hydroformenden lokal wirksamen Innendrucks auf ein zu expandierendes Rohr vorgesehen, kann die radial nach außen hydroformend wirksame Wirkfläche an dem Expanderkopf sehr einfach und kompakt erzeugt bzw. bereitgestellt werden. Are provided in the area of the effective surface of the expander head means for generating a hydroforming locally effective internal pressure on a tube to be expanded, the radially outwardly hydroforming effective effective surface can be generated very easily and compactly on the expander head.

Es versteht sich, dass derartige Innendruckerzeugungsmittel konstruktiv vielfältig realisiert sein können, beispielsweise können sie flexible Druckkissenelemente umfassen, welche zwischen der Innenseite des zu expandierenden Rohrs und der Mantelfläche des Expanderkopfs wirken können. It is understood that such internal pressure generating means can be realized constructively diverse, for example, they may include flexible pressure pad elements which can act between the inside of the tube to be expanded and the lateral surface of the expander head.

So können die Innendruckerzeugungsmittel wenigstens ein flexibles Wirkelement umfassen, welches im Bereich der hydroformend wirksamen Wirkfläche angeordnet ist und diese bildet. Durch die Flexibilität kann eine entsprechende Wirkung, die einer unmittelbaren hydraulischen Beaufschlagung entspricht, erzielt werden. Je nach konkreter Umsetzung kann das flexible Wirkelement jedoch in Umfangsrichtung stabilisierend wirken, um die Gefahr eines unkontrollierten Fließens in diese Richtung zu minimieren. Thus, the internal pressure generating means may comprise at least one flexible active element, which is arranged in the region of the hydroforming effective effective area and forms. Due to the flexibility, a corresponding effect, which corresponds to an immediate hydraulic loading, can be achieved. Depending on the concrete implementation, however, the flexible active element may have a stabilizing effect in the circumferential direction in order to minimize the risk of uncontrolled flow in this direction.

Eine Wirkung, die einer unmittelbaren hydraulischen Beaufschlagung entspricht, kann insbesondere dann gewährleistet werden, wenn das flexible Wirkelement auf seiner dem Rohr abgewandten Seite mit einem hydraulischen Druck beaufschlagbar ist. Das flexible Wirkelement kann dann wie die den hydraulischen Druck bereitstellende Flüssigkeit etwaigen Bewegungen folgen. An effect that corresponds to an immediate hydraulic loading can be ensured in particular when the flexible active element is acted upon on its side facing away from the pipe with a hydraulic pressure. The flexible operative element may then follow any movements, such as the fluid providing the hydraulic pressure.

Vorteilhafterweise umfassen die Innendruckerzeugungsmittel eine an der äußeren Mantelfläche des Expanderkopfs ausgearbeitete Materialausnehmung, welche sich vorzugsweise konzentrisch um die axiale Verlagerungsachse des Expanderkopfs herum erstreckt. Dieses ermöglicht einen einfachen und kontrollierten Druckaufbau des Innendrucks. Advantageously, the internal pressure generating means comprise a machined on the outer surface of the expander head Materialausnehmung, which preferably extends concentrically around the axial displacement axis of the expander head around. This allows a simple and controlled pressure build-up of the internal pressure.

Die vorliegenden Innendruckerzeugungsmittel können zumindest teilweise durch den Expanderkopf an sich starr ausgestaltet werden, wenn sie eine Druckwanne umfassen, welche an der Mantelfläche des Expanderkopfs eingearbeitet ist. The present internal pressure generating means may at least partially be made rigid by the expander head per se, if they comprise a pressure trough which is incorporated on the lateral surface of the expander head.

Insbesondere kann das flexible Wirkelement eine mit Hydraulikflüssigkeit gefüllte Materialausnehmung als Dichtelement abdichten. Dieses kann beispielsweise dadurch gewährleistet werden, dass das flexible Wirkelement von einer Wandung der Materialausnehmung bis zu einer anderen Wandung reichen. Gegebenenfalls kann eine Relativbewegung zwischen dem flexiblen Wirkelement und der Materialausnehmung vorgesehen sein, solange eine ausreichende Dichtigkeit gewährleistet ist. In particular, the flexible active element can seal a material recess filled with hydraulic fluid as a sealing element. This can be ensured, for example, that the flexible active element ranging from a wall of the material recess to another wall. Optionally, a relative movement between the flexible active element and the Materialausnehmung be provided as long as a sufficient tightness is ensured.

Eine ausreichende Dichtigkeit kann dann beispielsweise dadurch erzielt werden, dass der Hydraulikdruck auf das flexible Wirkelement wirkt und dieses gegen die Wandung der Materialausnehmung drückt. Je nach konkreter Umsetzung können an dem flexiblen Wirkelement Dichtlippen oder ähnliches vorgesehen sein, mit denen die Dichtwirkung verstärkt werden kann. Sufficient tightness can then be achieved, for example, by the fact that the hydraulic pressure acts on the flexible active element and presses it against the wall of the material recess. Depending on the specific implementation, sealing lips or the like can be provided on the flexible active element with which the sealing effect can be enhanced.

Die vorliegende Wirkfläche, welche etwa durch eine im Wesentlichen starr an dem Expanderkopf ausgestaltete Materialausnehmung erzeugbar ist, kann auch an ihren axialen Endbereichen gegenüber angrenzenden Bauteilen bzw. Bereichen des Rohrexpanders oder dergleichen baulich einfach abgedichtet werden, wenn die Wirkfläche zwischen zwei axial voneinander beabstandeten, umlaufenden Dichtelementen angeordnet sind. Je nach konkreter Ausgestaltung der Dichtelemente kann auf eine Ausgestaltung der Innendruckerzeugungsmittel in Form einer Druckwanne oder über eine Materialausnehmung verzichtet werden, wenn sämtliche axialen Kräfte durch die Dichtelemente kompensiert werden können. The present active surface, which can be generated approximately by a substantially rigidly configured on the expander head Materialausnehmung, can also be structurally sealed at their axial end regions opposite adjacent components or areas of Rohrxpanders or the like, if the active surface between two axially spaced apart, circumferential Sealing elements are arranged. Depending on the specific configuration of the sealing elements can be dispensed with a configuration of the internal pressure generating means in the form of a pressure pan or a Materialausnehmung if all axial forces can be compensated by the sealing elements.

In einer konkreten Ausgestaltung ist die Wirkfläche von Dichtungselementen umgeben, welche in radialer Richtung expandierbar sind. Um sich einer radial räumlichen Expansion des zu expandierenden Rohrs gut anpassen zu können, ist es insofern vorteilhaft, wenn die Dichtelemente radial anstellbar, vorzugsweise hydraulisch anstellbar, sind. Hierdurch können die Dichtelemente immer ausreichend dichtend an der Innenseite des sich expandierenden Rohrs angeschmiegt gehalten werden, insbesondere auch bevor der eigentlichen Expansion, während bereits ein Druck aufgebaut wird. In a specific embodiment, the active surface is surrounded by sealing elements, which are expandable in the radial direction. In order to be able to adapt well to a radial spatial expansion of the tube to be expanded, it is advantageous if the sealing elements are radially adjustable, preferably hydraulically adjustable. As a result, the sealing elements can always be kept nestled snugly against the inside of the expanding tube, in particular even before the actual expansion, while already a pressure is built up.

Beispielsweise können diese Dichtelemente und/oder auch die flexiblen Wirkelemente durch expandierbare, und ggf. auch hohle, Polsterelemente verwirklicht werden, welche in Abhängigkeit einer fortschreitenden radialen Rohrexpansion ihr Körperraumvolumen vergrößern und anschließend wieder verkleinern können. Je nach konkreter Ausgestaltung können in die Dicht- oder flexiblen Wirkelemente noch elastische Elemente eingearbeitet sein, welche diese stabilisieren und etwaige Rückholkräfte aufbringen können. Insbesondere können diese Elemente aus Polyurethan-Elastomer, beispielsweise aus vernetztem Polyurethan-Elastomer, hochelastischem Polyurethan-Elastomer und/oder aus durch Polyaddition hergestelltem Polyurethan-Elastomer, wie insbesondere aus Vulkollan® umfassen. For example, these sealing elements and / or the flexible active elements can be realized by expandable, and possibly also hollow, upholstery elements which, depending on a progressive radial tube expansion, increase their body volume and subsequently reduce it again. Depending on the specific embodiment, elastic elements may still be incorporated into the sealing or flexible active elements, which can stabilize them and apply any return forces. In particular, these elements are made of polyurethane elastomer may, for example, cross-linked polyurethane elastomer, highly elastic polyurethane elastomer and / or produced by polyaddition polyurethane elastomer, such as comprise in particular Vulkollan ®.

Konstruktiv einfacher und robuster können diese Dichtelemente umgesetzt werden, wenn sie einen flexiblen Dichtkörper umfassen, welcher zumindest teilweise aus einem flexiblen Vollmaterial besteht, wie beispielsweise einem Elastomer. Structurally simple and robust, these sealing elements can be implemented if they comprise a flexible sealing body, which consists at least partially of a flexible solid material, such as an elastomer.

Dieser flexible Dichtkörper kann hierbei in geeigneter Weise durch von radial innen wirkende Kräfte oder durch Druckbeaufschlagung in Umfangsrichtung des Expanderkopfs gelängt werden, so dass er sich bei einer radialen Expansion des Rohrs stets dichtend an dieses Rohr anschmiegt. Hierbei kann sich das jeweilige Dichtelement hinsichtlich seines Querschnittes umso mehr verjüngen, je weiter die Expansion des Rohrs fortschreitet. This flexible sealing body can in this case be lengthened in a suitable manner by radially inwardly acting forces or by pressurization in the circumferential direction of the expander head, so that it always conforms to this tube in a radial expansion of the tube. In this case, the respective sealing element can rejuvenate with respect to its cross-section the more the expansion of the tube progresses.

Damit die Dichtelemente beim radialen Anstellen stets ausreichend an dem Expanderkopf gelagert werden können, ist es vorteilhaft, wenn diese Dichtelemente jeweils in einer Dichtelementenut angeordnet sind, welche räumlich axial getrennt von der Druckwanne beabstandet angeordnet sind. So that the sealing elements can always be sufficiently supported on the expander head during radial adjustment, it is advantageous if these sealing elements are each arranged in a sealing element groove, which are arranged spatially axially separated from the pressure trough.

Eine besonders gute axiale Dichtigkeit der radial nach außen hydroformend wirksamen Wirkfläche kann gewährleistet werden, wenn sowohl diese Wirkfläche bzw. die diesbezügliche Materialausnehmung bzw. die Druckwanne als auch die Dichtelementenuten jeweils über eine eigene Druckleitung zum Zuführen von Hydraulikflüssigkeit verfügen. A particularly good axial tightness of the radially outwardly effective hydroforming active surface can be ensured if both this active surface or the relevant Materialausnehmung or the pressure pan and the Dichtelementenuten each have their own pressure line for supplying hydraulic fluid.

Insofern ist es zweckmäßig, wenn die zu der Druckwanne führende Druckleitung von den Dichtelementenuten verschieden ist, so kann gewährleistet werden, dass die Dichtelemente insbesondere in axialer Richtung weniger stark durch die Druckbeaufschlagung belastet werden. In this respect, it is expedient if the leading to the pressure trough pressure line is different from the Dichtelementenuten, it can be ensured that the sealing elements are less heavily burdened in particular in the axial direction by the pressurization.

Vorzugsweise ist diese zu der Druckwanne bzw. zu den Innendruckerzeugungsmitteln führende Druckleitung axial von den Dichtelementenuten beabstandet angeordnet. Preferably, this leading to the pressure pan or to the internal pressure generating means pressure line is arranged axially spaced from the Dichtelementenuten.

Hierbei ist die zu der Druckwanne bzw. zu den Innendruckerzeugungsmitteln führende Druckleitung vorzugsweise zwischen zwei axial zueinander beabstandeten Dichtelementen der vorliegenden Dichtung angeordnet. In this case, the pressure line leading to the pressure trough or to the internal pressure generating means is preferably arranged between two axially spaced-apart sealing elements of the present seal.

Allerdings kann auf eine derartige Anordnung verzichtet werden, wenn ein flexibles Wirkelement auch als Dichtelement genutzt wird. Dann dient vorzugsweise der hydroformend lokal wirksame Innendruck als Druck zum Abdichten. However, such an arrangement can be dispensed with if a flexible active element is also used as a sealing element. Then preferably the hydroforming locally effective internal pressure serves as a pressure for sealing.

Wie eingangs bereits beschrieben, kann das Außenmatrixelement bei entsprechender Ausgestaltung bzw. ausreichend elastischen Rohren als umfangsseitig durchgängiges Rohr realisiert sein. As already described, the outer matrix element can be realized with a suitable configuration or sufficiently elastic tubes as a tube which is continuous on the circumference.

Das Außenmatrixelement kann jedoch wesentlich besser montierbar bzw. demontierbar, und mithin in Bezug auf das Rohr verlagerbar, ausgelegt werden, wenn das Außenmatrixelement wenigstens zwei radial trennbare, jeweils ein Teilkaliber tragende Teilelemente umfasst. However, the outer matrix element can be configured much more easily assembled or disassembled, and thus displaceable with respect to the tube, if the outer matrix element comprises at least two radially separable partial elements each carrying a partial caliber.

Mit dem vorliegenden Rohrexpander kann trotz der trennbaren Teilelemente des Außenmatrixelements eine gute Formhaltigkeit des expandierenden Rohrs gewährleistet werden, wenn zwischen den Teilkalibern ein Spalt vorgesehen ist, der vorzugsweise kleiner als ein durch einen aufgebrachten oder aufbringbaren Innendruck bedingter Biegeradius ist. Dieses ermöglicht auch eine größere Flexibilität hinsichtlich der Verfahrensführung und hinsichtlich der zu erreichenden Rohrdurchmesser, da der Spalt in gewissen Grenzen variiert werden kann, solange die gewünschten Toleranzen eingehalten werden können. With the present tube expander, despite the separable sub-elements of the outer matrix element good shape retention of the expanding tube can be ensured if a gap is provided between the partial calibers, which is preferably smaller than a by or Applicable internal pressure conditional bending radius is. This also allows greater flexibility in terms of process control and in terms of the pipe diameter to be achieved, since the gap can be varied within certain limits, as long as the desired tolerances can be maintained.

Vorzugsweise umfasst der Rohrexpander Mittel zum Aufbringen von Richtbiegekräften. Während der Expansion ist das expandierende Material ohnehin sehr großen Spannungen unterzogen, so dass, wenn zusätzliche Biegekräfte in Rohrlängsrichtung den Expansionskräften überlagert bzw. an dem Rohr angesetzt werden, geringer ausfallen können. Preferably, the tube expander comprises means for applying straightening forces. During expansion, the expanding material is already subjected to very high stresses, so that when additional bending forces in the tube longitudinal direction are superimposed on the expansion forces or applied to the pipe, may be smaller.

Insbesondere können die Richtbiegekräfte als 3- oder 4-Punkt-Biegekräfte aufgebracht werden, was ein gezieltes Richten ermöglicht. In particular, the directional bending forces can be applied as 3- or 4-point bending forces, which allows targeted straightening.

So können die Aufbringmittel zum Ausbringen der Richtbiegekräfte radial zueinander verlagerbare und axial voneinander beabstandete Biegestempel umfassen, mit denen dann die Richtbiegekräfte aufgebracht werden können. Thus, the application means for applying the directional bending forces radially displaceable to each other and axially spaced bending stamps include, with which then the directional bending forces can be applied.

Vorzugsweise weisen die Biegestempel dem Rohr angepasste Kontaktflächen auf, so dass Markierungen des Rohrs auf ein Minimum beschränkt werden können. The bending punches preferably have contact surfaces adapted to the tube, so that markings of the tube can be kept to a minimum.

Die Biegestempel können insbesondere auch das oder die Außenmatrixelemente umfassen, die ja ohnehin dem Rohr angepasst Kontaktflächen aufweisen und in dem expandierenden Bereich zu finden sind. Ggf. können die Aufbringmittel Mittel zum Neigen des Außenmatrixelements in Bezug auf das Rohr, in Bezug auf andere Biegestempel bzw. in Bezug auf den Expanderkopf umfassen. Ggf. kann auch das Außenmatrixelement axial geteilt ausgebildet sein, wobei ggf. ein Spalt zwischen den axialen Teilen vorgesehen sein kann, so dass durch einen axialen Versatz bzw. durch ein Neigen entsprechende Richtbiegekräfte aufgebracht werden können. The bending punches may in particular also comprise the outer matrix element (s), which in any case have contact surfaces adapted to the tube and can be found in the expanding region. Possibly. For example, the application means may comprise means for tilting the outer matrix member with respect to the tube, with respect to other bending dies, and with respect to the expander head, respectively. Possibly. can also be formed axially divided the outer matrix element, wherein, if necessary, a gap between the axial parts may be provided, so that by appropriate axial bending or by tilting corresponding directional bending forces can be applied.

Ebenfalls kann bei möglichst reduziertem Verschleiß speziell auch bei kleineren Rohrinnendurchmessern eine Expansion eines Rohrs durch ein Verfahren zum schrittweisen Expandieren eines Rohrs realisiert werden, wenn das Rohr schrittweise mittels eines lokal von radial Innen gegen ein Außenkaliber wirkenden Expanderkopf expandiert und je Schritt sowohl das Außenkaliber als auch der Expanderkopf axial bezüglich des Rohrs verlagert werden. Also, with as little wear as possible, especially with smaller inner tube diameters, expansion of a tube can be realized by a stepwise expansion method of a tube as the tube progressively expands by means of an expander head acting locally from radially inner to outer caliber, and both outer caliber and crotch per step the expander head is displaced axially with respect to the tube.

Hierbei erfolgt eine Expansion von radial Innen gegen das Außenkaliber, was insbesondere bei kleinen Rohrinnendurchmessern ohne große Regelungen oder exakte Maßhaltigkeit von Innen mechanisch formend oder hydraulisch bzw. hydroformend geschehen kann. Durch das Außenkaliber kann die benötigte Maßhaltigkeit gewährleistet werden, so dass der Expanderkopf entsprechend einfach aufgebaut werden kann. In this case, there is an expansion of radially inward against the outer caliber, which can happen mechanically or hydroforming from inside especially small inner diameters without great regulations or exact dimensional accuracy. Due to the outer caliber, the required dimensional accuracy can be ensured, so that the expander head can be correspondingly simple.

Hierbei wird das Rohr in Bezug auf den Expanderkopf und das Außenkaliber bzw. das Außenmatrixelement schrittweise in Längsrichtung des Rohrs verlagert, so dass sie in radialer Richtung bezogen auf die Längsrichtung des Rohrs axial auf gleicher Höhe angeordnet sind. In this case, the tube is displaced in relation to the expander head and the outer caliber or the outer matrix element stepwise in the longitudinal direction of the tube so that they are arranged in the radial direction with respect to the longitudinal direction of the tube axially at the same height.

Anschließend wird der Expanderkopf mechanisch oder durch seine radial nach außen hydroformend wirksame Wirkfläche aktiviert und das Rohr in dem Abschnitt, in welchem der Expanderkopf und das Außenkaliber angeordnet sind, lokal nach radial außen in Richtung des Außenkalibers expandiert. Subsequently, the expander head is activated mechanically or by its radially outwardly hydroforming effective effective surface and the tube in the section in which the expander head and the outer caliber are arranged locally expanded radially outward in the direction of the outer caliber.

Der zwischen dem Expanderkopf und dem Außenkaliber befindliche Rohrabschnitt des zu expandierenden Rohrs wird also lokal gegen das Außenkaliber expandiert. The pipe section of the tube to be expanded located between the expander head and the outer caliber is therefore locally expanded against the outer caliber.

Durch die schrittweise Expansion erfolgt insgesamt eine entsprechende Aufweitung des vorzugsweise gesamten Rohrs, wodurch einerseits die Maßhaltigkeit des gesamten Rohrs und andererseits die Materialeigenschaften des gesamten Rohrs entsprechend vorteilhaft beeinflusst werden. Due to the stepwise expansion, a corresponding widening of the preferably entire tube takes place overall, whereby on the one hand the dimensional stability of the entire tube and on the other hand the material properties of the entire tube are advantageously influenced accordingly.

In der Regel werden die Rohre im Anschluss an die Expansion dann noch weiter als Rohrhalbzeuge verwendet und für ihre eigentliche Bestimmung angepasst. As a rule, the tubes are then further used as semi-finished tubes after the expansion and adapted for their actual purpose.

Ein Verlagern des Außenkalibers in axialer Richtung der Längserstreckung insbesondere des bereits expandierten Rohrs kann mit geringem Kraftaufwand und betriebssicher vorgenommen werden, wenn das Außenkaliber vor einer axialen Verlagerung, vorzugsweise durch Öffnen von das Außenkaliber bereitstellenden Teilkalibern, geöffnet wird. Darüber hinaus kann hierdurch auch die Gefahr von mechanischen Beschädigungen an der Außenseite des zu expandierenden Rohrs reduziert werden, wenn das Außenkaliber durch Öffnen der Teilkaliber bezüglich seines Innendurchmessers temporär erweitert wird. A displacement of the outer caliber in the axial direction of the longitudinal extent, in particular of the already expanded tube can be made with little effort and reliable, when the outer caliber before an axial displacement, preferably by opening the outer caliber providing partial caliber, is opened. In addition, this can also reduce the risk of mechanical damage to the outside of the tube to be expanded when the outer caliber is temporarily expanded by opening the part caliber with respect to its inner diameter.

Um die radial nach außen hydroformend wirksame Wirkfläche gegenüber einer zwischen dem Expanderkopf und dem zu expandierenden Rohr existierenden Lücke temporär räumlich und dichtend trennen zu können, ist es verfahrenstechnisch besonders vorteilhaft, wenn vor dem lokalen Expandieren zunächst eine Dichtung zwischen dem Expanderkopf und dem Rohr geschlossen, vorzugsweise indem Dichtelemente mit einem schließenden Vordruck beaufschlagt werden, wird. In order to be able to temporarily spatially and sealingly separate the effective radially outwardly active surface from a gap existing between the expander head and the tube to be expanded, it is particularly advantageous in terms of process engineering if, prior to local expansion, a seal between the expander head and the tube is closed, preferably by sealing elements are subjected to a closing form, is.

Wie vorstehend bereits erläutert, kann eine ausreichend hohe Abdichtung der radial nach außen hydroformend wirksame Wirkfläche gegenüber der zwischen dem Expanderkopf und dem zu expandierenden Rohr existierenden Lücke konstruktiv einfach innerhalb des Rohrs erreicht werden, wenn eine Beaufschlagungsseite der Dichtung während des Expandierens mit dem Expansionsdruck beaufschlagt wird. As already explained above, a sufficiently high sealing of the radially outwardly hydroforming active surface against the existing between the expander head and the tube to be expanded gap can be achieved structurally simple within the tube when an admission side of the seal is subjected during expansion with the expansion pressure ,

Die Beaufschlagungsseite des jeweiligen Dichtungselements der Dichtung ist vorzugsweise die dem Expanderkopf zugewandte Seite dieses Dichtungselements, welche radial weiter innen als die dem Rohr zugewandte Seite angeordnet ist. The loading side of the respective sealing element of the seal is preferably the side of this sealing element facing the expander head, which is arranged radially further inwards than the side facing the tube.

Insbesondere kann das jeweilige Dichtungselement derart in dem Expanderkopf eingelassen sein, dass es einerseits die radial nach außen hydroformend wirksame Wirkfläche in axialer Richtung und andererseits eine Vordruckleitung in radialer Richtung abgedichtet ist, so dass jedes der Dichtungselemente auf baulich kompakten Raum eine Doppeldichtfunktion unterschiedlicher Hydraulikräume erfüllt. In particular, the respective sealing element can be embedded in the expander head in such a way that on the one hand the radially outwardly effective active surface is sealed in the axial direction and on the other hand a primary pressure line is sealed in the radial direction, so that each of the sealing elements meets a double-sealing function of different hydraulic spaces on structurally compact space.

Insbesondere kann während des Expandierens ein Richtbiegen erfolgen, was energetisch günstig sein kann, wenn hier entsprechend die ohnehin während des Expandierens in dem Material befindlichen Spannungen genutzt werden, um dort auch Biegungen vorzunehmen. Vorzugsweise werden hierzu entsprechende Biegekräfte zusätzlich in Rohrlängsrichtung den Expansionskräften überlagert, was beispielsweise durch axial voneinander beabstandete Biegestempel erfolgen kann. In particular, a directional bending can take place during the expansion, which can be energetically favorable if, in this case, the stresses which are already present in the material during the expansion are used accordingly in order to also make bends there. Preferably, for this purpose, corresponding bending forces are additionally superimposed in the pipe longitudinal direction of the expansion forces, which can be done for example by axially spaced-apart bending punch.

Als Biegestempel können beispielsweise die Außenmatrixelemente bzw. das Außenkaliber genutzt werden, insbesondere wenn diese axial geteilt sind. Die Ausnutzung der Außenmatrixelemente bzw. das Außenkaliber als Biegestempel ist auch insoweit vorteilhaft, als diese ohnehin in der Regel zum Zu- und Anstellen axial verlagerbar sind. Ggf. können hierzu noch ergänzend Neigungsmittel vorgesehen sein, mit denen die die Außenmatrixelemente bzw. das Außenkaliber in Bezug auf die Rohrachse, die anderen Biegeelemente oder den Expanderkopf geneigt werden können. Auch hierdurch können Biegekräfte aufgebracht werden. As a punch, for example, the outer matrix elements or the outer caliber can be used, especially if they are divided axially. The utilization of the outer matrix elements or the outer caliber as a bending punch is also advantageous insofar as they are axially displaceable in general anyway for tightening and adjusting. Possibly. For this purpose, additional inclination means can be provided, with which the outer matrix elements or the outer caliber can be inclined with respect to the tube axis, the other bending elements or the expander head. This also bending forces can be applied.

Es versteht sich, dass die Merkmale der vorstehend bzw. in den Ansprüchen beschriebenen Lösungen gegebenenfalls auch kombiniert werden können, um die Vorteile entsprechend kumuliert umsetzen zu können. It is understood that the features of the solutions described above or in the claims can optionally also be combined in order to implement the advantages in a cumulative manner.

Weitere Vorteile, Ziele und Eigenschaften vorliegender Erfindung werden anhand nachfolgender Beschreibung von Ausführungsbeispielen erläutert, die insbesondere auch in anliegender Zeichnung dargestellt sind. In der Zeichnung zeigen: Further advantages, objects and features of the present invention will be explained with reference to the following description of exemplary embodiments, which are shown in particular in the appended drawing. In the drawing show:

1 eine schematische Schnittansicht in axialer Richtung entlang der in 2 angedeuteten Linie I-I durch einen schrittweisen Rohrexpander mit an einem Expanderkopf umfassend eine radial nach außen hydroformend wirksame Wirkfläche und auf axialer Höhe des Expanderkopfs ein äußeres, ein Außenkaliber bildendes Außenmatrixelement; 1 a schematic sectional view in the axial direction along the in 2 indicated line II by a progressive tube expander with an expander head comprising a radially outwardly hydroforming effective effective surface and at the axial height of the expander head an outer, an outer caliber forming outer matrix element;

2 eine schematische Schnittansicht des in der 1 gezeigten Rohrexpanders in radialer Richtung entlang der Linie II-II nach 1; 2 a schematic sectional view of the in the 1 shown Rohrxpanders in the radial direction along the line II-II 1 ;

3 eine schematische weitere Schnittansicht des Rohrexpanders nach den 1 und 2 in ähnlicher Darstellung wie 2 bei geöffnetem Außenkaliber; 3 a schematic further sectional view of the pipe expander after the 1 and 2 in a similar representation as 2 with open outside caliber;

4 eine schematische Schnittansicht des Rohrexpanders mit einem alternativen Außenmatrixelement in ähnlicher Darstellung wie 2; 4 a schematic sectional view of the tube expander with an alternative outer matrix element in a similar representation as 2 ;

5 eine schematische Schnittansicht des Rohrexpanders nach 4 in ähnlicher Darstellung wie 3 bei geöffnetem Außenkaliber; 5 a schematic sectional view of the pipe expander according to 4 in a similar representation as 3 with open outside caliber;

6 eine schematische Schnittansicht durch einen zweiten schrittweisen Rohrexpander in ähnlicher Darstellung wie 1; 6 a schematic sectional view through a second stepwise tube expander in a similar representation as 1 ;

7 eine schematische Schnittansicht durch einen dritten schrittweisen Rohrexpander in ähnlicher Darstellung wie 1 und 6; und 7 a schematic sectional view through a third stepwise pipe expander in a similar representation as 1 and 6 ; and

8 eine schematische Schnittansicht durch einen vierten schrittweisen Rohrexpander in ähnlicher Darstellung wie 1, 6 und 7. 8th a schematic sectional view through a fourth stepwise tube expander in a similar representation as 1 . 6 and 7 ,

Der in den 1 bis 3 gezeigte schrittweise wirksame Rohrexpander 1 umfasst einen Expanderkopf 10, welcher in ein in radialer Richtung 5 zu expandierendes Rohr 2 eingeführt und zum radialen Expandieren dieses Rohrs 2 schrittweise in axialer Richtung 6 relativ zu dem Rohr 2 verlagert wird. The in the 1 to 3 shown stepwise effective tube expander 1 includes an expander head 10 which is in a radial direction 5 to be expanded pipe 2 introduced and for radial expansion of this tube 2 gradually in the axial direction 6 relative to the tube 2 is relocated.

Der Expanderkopf 10 ist hierbei an einer relativ langen Tragestange 22 des schrittweise wirksamen Rohrexpanders 1 gehalten, so dass eine Relativbewegung zwischen dem Expanderkopf 10 und dem zu expandierenden Rohr 2 problemlos auch bei sehr langen Rohren 2 umgesetzt werden kann. The expander head 10 This is on a relatively long support rod 22 of the stepwise effective pipe expander 1 held, allowing a relative movement between the expander head 10 and the pipe to be expanded 2 without any problems even with very long pipes 2 can be implemented.

Zum Initiieren einer derartigen Relativbewegung zwischen dem Expanderkopf 10 und dem Rohr 2 verfügt der schrittweise wirksame Rohrexpander 1 über entsprechende Verlagerungsmittel 24, mittels welchen in diesem Ausführungsbeispiel das zu expandierende Rohr 2 in axialer Richtung 6 bewegbar ist, während gleichzeitig der Expanderkopf 10 mithilfe der Tragestange 22 in ortsfester Position gehalten werden kann. To initiate such relative movement between the expander head 10 and the tube 2 has the stepwise effective tube expander 1 via appropriate means of displacement 24 , By means of which in this embodiment, the tube to be expanded 2 in the axial direction 6 is movable while at the same time the expander head 10 using the carrying rod 22 can be held in a fixed position.

Hierzu weisen bei diesem Ausführungsbeispiel die Verlagerungsmittel 24 beispielhaft eine Vielzahl an Axialtransportwalzen 26 auf, welche von radial außen auf die Mantelfläche 3 des Rohrs 2 reibschlüssig aufgesetzt werden können, so dass das Rohr 2 in axialer Richtung 6 bewegt und relativ zu dem ortsfest gehaltenen Expanderkopf 10 verlagert werden kann, wenn zumindest eine der Axialtransportwalzen 26 entsprechend rotatorisch angetrieben wird. In einem alternativen Ausführungsbeispiel kann für den axialen Transport ein Zangenwagen vorgesehen sein. For this purpose, in this embodiment, the displacement means 24 exemplarily a plurality of axial transport rollers 26 on which of radially outward on the lateral surface 3 of the pipe 2 can be frictionally fitted, so that the pipe 2 in the axial direction 6 moved and relative to the stationary held expander head 10 can be displaced when at least one of the Axialtransportwalzen 26 is driven according to rotational. In an alternative embodiment, a gripper carriage may be provided for the axial transport.

Darüber hinaus umfasst der schrittweise wirksame Rohrexpander 1 noch ein äußeres, ein Außenkaliber 30 bildendes Außenmatrixelement 40, welches zum Expandieren des Rohrs 2 stets auf axialer Höhe 31 des Expanderkopfs 10 positioniert ist, so dass der Expanderkopf 10 und das Außenmatrixelement 40 während der Expansion des Rohrs 2 radial nebeneinander und axial auf gleicher Höhe 31 angeordnet sind. In addition, the stepwise effective tube expander includes 1 another outer, an outer caliber 30 forming outer matrix element 40 which is used to expand the tube 2 always at the axial height 31 the expander head 10 is positioned so that the expander head 10 and the outer matrix element 40 during the expansion of the pipe 2 radially next to each other and axially at the same height 31 are arranged.

Das Außenkaliber 30 gibt somit den mit dem Außenmatrixelemente 40 maximal erzielbaren Expansionsdurchmesser des Rohrs 2 abzüglich einer elastischen Rückfederung des Rohrs 2 nach dem Expansionsvorgang vor. The outside caliber 30 thus gives the one with the outer matrix elements 40 maximum achievable expansion diameter of the pipe 2 less elastic recoil of the pipe 2 after the expansion process.

Das Außenmatrixelement ist hierbei durch wenigstens zwei radial trennbare, jeweils ein Teilkaliber 35 tragende Teilelemente 45 ausgestaltet, welche an ihren sich gegenüberliegenden Enden 39 (nur exemplarisch beziffert) durch einen Spalt 38 (nur exemplarisch beziffert) voneinander getrennt sind. The outer matrix element is in this case by at least two radially separable, in each case a partial caliber 35 carrying partial elements 45 configured, which at their opposite ends 39 (only exemplified) through a gap 38 (only exemplified) are separated from each other.

Der jeweilige Spalt 38 ist bei diesem Ausführungsbeispiel noch durch jeweils einen entsprechend zwischen den beiden Teilelementen 45 platzierten Abstandhalter 48 (nur exemplarisch beziffert) gewährleistet. Alternativ können hier auch andere Ausführungen vorgesehen sein. The respective gap 38 is still in this embodiment by a respective one between the two sub-elements 45 placed spacers 48 (quantified only as an example). Alternatively, other designs may be provided here.

Ferner ist der jeweilige Spalt 38 in diesem Ausführungsbeispiel kleiner als ein durch einen gegen die Teilkaliber 35 aufgebrachten oder aufbringbaren Innendruck bedingter Biegeradius der Teilkaliber 35. Furthermore, the respective gap 38 smaller in this embodiment than one by one against the part caliber 35 Applied or applicable internal pressure induced bending radius of the part caliber 35 ,

Wie gemäß der Anordnung nach 4 und 5 gezeigt ist, kann auf den Spalt 38 und die Abstandhalter 48, welche die Spaltweite des jeweiligen Spalts 38 garantieren, ggf. verzichtet werden, so dass leichter ausgeformt werden kann. As according to the arrangement 4 and 5 can be shown on the gap 38 and the spacers 48 , which the gap width of the respective gap 38 guarantee, if necessary, be waived, so that can be easily formed.

Jedenfalls wird bei einer Expansion das zu expandierende Rohr 2 gegen den Außenkaliber 30, welcher das Rohr 2 in dem Bereich des Außenmatrixelements 40 in Umfangsrichtung 4 des Rohrs 2 umschließt, gedrückt, um nach der elastischen Rückfederung des Rohres 2 auf den vorgesehenen Expansionsdurchmesser des Rohrs 2 zu gelangen. In any case, during expansion, the tube to be expanded becomes 2 against the outside caliber 30 which is the pipe 2 in the area of the outer matrix element 40 in the circumferential direction 4 of the pipe 2 encloses, pressed, after the elastic recoil of the tube 2 on the intended expansion diameter of the pipe 2 to get.

Ein hierfür erforderlicher, hydroformender lokal wirksamer Innendruck wird durch eine radial nach außen hydroformend wirksame Wirkfläche 12 bereitgestellt, welche wiederum mithilfe des Expanderkopfs 10 bereitgestellt ist und um diesen in Umfangsrichtung 4 umlauft. A requisite, hydroforming locally effective internal pressure is by a radially outwardly hydroforming effective effective area 12 provided, which in turn by means of the expander head 10 is provided and around this in the circumferential direction 4 Umlauft.

Hierzu sind insbesondere in dem Bereich 11 des Expanderkopfs 10 Mittel 14 zum Erzeugen des hydroformenden lokal wirksamen Innendrucks auf ein zu expandierendes Rohr 2 vorgesehen, wobei die Wirkfläche 12 speziell durch eine Materialausnehmung 15 formuliert ist, welche außen an der Umfangsseite 13 des Expanderkopfs 10 ausgearbeitet ist. These are especially in the field 11 the expander head 10 medium 14 for generating the hydroforming locally effective internal pressure on a tube to be expanded 2 provided, the effective area 12 especially through a material recess 15 is formulated which outside on the peripheral side 13 the expander head 10 is worked out.

Die Materialausnehmung 15 gestaltet eine Druckwanne 18 an dem Expanderkopf 10 aus, wobei eine zum Erzeugen der Wirkfläche 12 bzw. des hydroformenden lokal wirksamen Innendrucks Hydraulikflüssigkeit 19 von der Druckwanne 18 aufgenommen werden kann. The material recess 15 designed a pressure pan 18 on the expander head 10 from, wherein one for generating the effective area 12 or the hydroforming locally effective internal pressure hydraulic fluid 19 from the pressure pan 18 can be included.

In dem Expanderkopf 10 ist eine Druckleitung 16 einbracht, so dass diese Hydraulikflüssigkeit 19 von einer Expansionsdruckpumpe 62 der Innendruckerzeugungsmittel 14 durch den Expanderkopf 10 hindurch bis an die Druckwane 18 gefördert werden kann. In the expander head 10 is a pressure line 16 brought in, so this hydraulic fluid 19 from an expansion pressure pump 62 the internal pressure generating means 14 through the expander head 10 through to the pressure screen 18 can be promoted.

Baulich besonders einfach ist die Druckleitung 16 an der entfernt angeordneten Expansionsdruckpumpe 62 fluidisch angeschlossen, da die Druckleitung 16 mit einem Druckleitungsabschnitt 20 bis durch Tragestange 22 hindurch geführt ist. Structurally particularly simple is the pressure line 16 at the remote expansion pressure pump 62 fluidly connected, since the pressure line 16 with a pressure line section 20 until by carrying rod 22 passed through.

Die Tragestange 22 ist an der Expansionsdruckpumpe 62 dann nur noch mittels eines relativ kurzen flexiblen Druckschlauchs 21 fluidisch angeschlossen, was in abweichenden Ausführungsformen auch anders, beispielsweise durch eine starre Rohrleitung oder durch einen unmittelbaren Anschluss, umgesetzt sein kann. The carrying rod 22 is at the expansion pressure pump 62 then only by means of a relatively short flexible pressure hose 21 fluidly connected, which can be implemented differently in different embodiments, for example by a rigid pipe or by an immediate connection.

Die in die Druckwanne 18 hinein geförderte Hydraulikflüssigkeit 19 ist in axialer Richtung 6 gegenüber einer zwischen dem Expanderkopf 10 und der Rohrinnenseite 7 des Rohrs 2 existierenden Lücke 8 in allen Phasen des Expansionsverfahrens durch eine entsprechend ausgebildete Dichtung 50 abgedichtet. The in the pressure pan 18 conveyed into hydraulic fluid 19 is in the axial direction 6 opposite one between the expander head 10 and the pipe inside 7 of the pipe 2 existing gap 8th in all phases of the expansion process by a correspondingly formed seal 50 sealed.

Diese Dichtung 50 umfasst zwei axial voneinander beabstandete, an dem Expanderkopf 10 in Umlaufrichtung 4 umlaufend angebrachte Dichtelemente 54 (nur exemplarisch beziffert), welche an den axialen Enden 58 der radial nach außen hydroformend wirksame Wirkfläche 12 vorgesehen sind. This seal 50 includes two axially spaced, on the expander head 10 in the direction of rotation 4 circumferentially mounted sealing elements 54 (only exemplified), which at the axial ends 58 the radially outwardly hydroforming effective effective surface 12 are provided.

Das jeweilige Dichtungselement 54 sitzt hierbei in einer Dichtungsnut 59, welche an dem Expanderkopf 10 umlaufend eingestochen ist. The respective sealing element 54 this sits in a sealing groove 59 , which on the expander head 10 is inserted all around.

Um die radial nach außen hydroformend wirksame Wirkfläche 12 unabhängig von der Breite der Lücke 8 und/oder von dem in der Druckwanne 18 vorherrschenden Druckverhältnisse stets immer gut gegenüber der Umgebung abdichten zu können, sind die Dichtelemente 54 radial anstellbar ausgestaltet. To the radially outwardly hydroforming effective effective surface 12 regardless of the width of the gap 8th and / or in the pressure pan 18 prevailing pressure conditions always good to seal against the environment, are the sealing elements 54 designed radially adjustable.

In diesem Ausführungsbeispiel ist eine derartige radiale Anstellbarkeit konstruktiv einfach dadurch ermöglicht, dass die Dichtelemente 54 hydraulisch in radialer Richtung 5 anstellbar sind. In this embodiment, such a radial adjustability is structurally simple in that the sealing elements 54 hydraulically in the radial direction 5 are adjustable.

Hierzu sind die Dichtungsnuten 59 durch eine Vordruckleitung 56 mit einer Vordruckpumpe 61 fluidisch wirkverbunden. Die Vordruckleitung 61 ist hierbei sowohl von dem Expanderkopf 10 als auch von der Tragestange 22 ausgestaltet, wobei die Tragestange 22 mittels eines weiteren flexiblen Druckschlauchs 57 an der Vordruckpumpe 61 fluidisch angeschlossen ist, was in abweichenden Ausgestaltungen ebenfalls ohne weiteres anders, beispielsweise durch starre Leitungen oder durch eine unmittelbare Verbindung, umgesetzt sein kann. For this purpose, the sealing grooves 59 by a pressure line 56 with a pre-pressure pump 61 fluidly connected. The form pressure line 61 This is both from the expander head 10 as well as from the carrying rod 22 designed, with the support rod 22 by means of another flexible pressure hose 57 at the pre-pressure pump 61 is fluidly connected, which also in different configurations also readily different, for example, by rigid lines or by a direct connection, can be implemented.

Somit können die Dichtungselemente 54 von radial innen mit einer unter Druck stehenden Hydraulikflüssigkeit 19 beaufschlagt und somit bedarfsweise nach radial außen gegen die Rohrinnenseite 7 des Rohrs 2 gepresst bzw. angestellt werden. Thus, the sealing elements 54 from radially inward with a pressurized hydraulic fluid 19 acted upon and thus, if necessary, radially outward against the pipe inside 7 of the pipe 2 pressed or hired.

Die vorliegenden Innendruckerzeugungsmittel 14 sind konstruktiv verbunden, da sowohl die Vordruckpumpe 61 als auch die Expansionsdruckpumpe 62 jeweils ihre Hydraulikflüssigkeit 19 aus einem gemeinsamen Flüssigkeitsvorrat 63 beziehen können. The present internal pressure generating means 14 are constructively connected, since both the pre-pressure pump 61 as well as the expansion pressure pump 62 each their hydraulic fluid 19 from a common pool of liquid 63 can relate.

Hierbei sind die stromab der Vordruckpumpe 61 und der Expansionsdruckpumpe 62 angeordneten flexiblen Druckschläuche 57 und 58 mittels eines Rückschlagventils 64 miteinander fluidisch verbunden, so dass ein Druckausgleich erfolgen kann, um eine ausreichende Dichtigkeit der Dichtungen zu gewährleisten. Here are the downstream of the pre-pressure pump 61 and the expansion pressure pump 62 arranged flexible pressure hoses 57 and 58 by means of a check valve 64 fluidly connected to one another, so that a pressure equalization can take place in order to ensure a sufficient tightness of the seals.

Zum schrittweise Expandieren des Rohrs 2 wird der Expanderkopf 10 in das Rohr 2 eingebracht und innen in dem Rohr 2 an dem zu expandierenden Bereich des Rohrs 2 positioniert. To gradually expand the tube 2 becomes the expander head 10 in the pipe 2 introduced and inside the tube 2 at the area of the tube to be expanded 2 positioned.

Das Außenkaliberelement 40 ist bzw. wird auf axialer Hohe 31 des Expanderkopfs 10 positioniert, so dass das Außenkaliber 30 des Außenkaliberelements 40 das Rohr 2 außen umschließt. Nach dem Expandieren wird das Rohrs 2 axial um einen Schritt verlagert. The outer caliber element 40 is or is at an axial height 31 the expander head 10 positioned so that the outside caliber 30 of the outer caliber element 40 the pipe 2 encloses the outside. After expanding, the tube becomes 2 shifted axially by one step.

Insofern werden bei diesem Ausführungsbeispiel je Schritt sowohl das Außenkaliber 30 als auch der Expanderkopf 10 axial bezüglich des Rohrs 2 verlagert. In this respect, in this embodiment, each step, both the outer caliber 30 as well as the expander head 10 axially with respect to the tube 2 relocated.

Es versteht sich, dass in abweichenden Umsetzungen auch zuerst das Außenkaliberelement 40 und anschließend der Expanderkopf 10 oder umgekehrt gegenüber dem Rohr 2 verlagert werden können. In der Regel wird das Rohr 2 in Bezug auf den Expanderkopf 10 und das Außenkaliberelement 40 verlagert. It is understood that in different implementations, first the outer caliber element 40 and then the expander head 10 or vice versa to the pipe 2 can be relocated. In general, the pipe will 2 in relation to the expander head 10 and the outer caliber element 40 relocated.

Hierbei befindet sich das Außenkaliberelement 40 gemäß der Darstellung nach der 2 noch in geöffnetem Zustand. Here is the outer caliber element 40 as shown in the 2 still in the open state.

Für den eigentlichen Expansionsvorgang wird das Außenkaliberelement 40 dann jedoch in einen geschlossen Zustand überführt, wie dieser gemäß der Darstellung nach der 3 gezeigt ist. For the actual expansion process, the outer caliber element 40 but then transferred to a closed state, as this as shown in the 3 is shown.

Dann wird über die Vordruckpumpe 61 auf die Beaufschlagungsseite 55 der Dichtelemente 54 ein Vordruck gegeben, so dass die Dichtung 50 geschlossen wird. Hierbei drückt die Hydraulikflüssigkeit 19 von Innen derart gegen die Dichtungselemente 54, dass diese Dichtungselemente 54 in Abhängigkeit von dem sich in der Vordruckleitung 56 aufbauenden Druck mehr oder weniger intensiv gegen die Rohrinnenseite 7 des Rohrs 2 gepresst werden. Then it is over the pre-pressure pump 61 on the admission side 55 the sealing elements 54 given a form, leaving the seal 50 is closed. This presses the hydraulic fluid 19 from inside against the sealing elements 54 that these sealing elements 54 depending on the itself in the form pressure line 56 constructive pressure more or less intense against the pipe inside 7 of the pipe 2 be pressed.

Ist nun die Dichtung 50 ausreichend dicht gegenüber dem Rohr 2 angestellt, wird die Druckwanne 18 über die Expansionsdruckpumpe 62 mit der Hydraulikflüssigkeit 19 und mit Druck beaufschlagt, wobei, wenn der Vordruck überstiegen wird, das Rückschlagventil 64 öffnet und hierdurch der Druck auch auf die Beaufschlagungsseite 55 der Dichtelemente 54 gegeben wird, so dass die Dichtung 50 interaktiv an den Expansionsdruck des Rohrexpanders 1 angepasst werden kann. Hierdurch ist immer gewährlistet, dass die Dichtung 50 auch gegen den hohen Expansionsdruck abdichtet. Is now the seal 50 sufficiently close to the pipe 2 Employed, the pressure pan 18 via the expansion pressure pump 62 with the hydraulic fluid 19 and pressurized, wherein when the admission pressure is exceeded, the check valve 64 opens and thereby the pressure on the supply side 55 the sealing elements 54 is given, so the seal 50 interactively with the expansion pressure of the pipe expander 1 can be adjusted. This always guarantees that the seal 50 also seals against the high expansion pressure.

Ggf. kann auch eine Entlüftung des abgedichteten Volumens vorgesehen sein, insbesondere wenn Wasser zum Aufbringen des hydroformenden Innendrucks genutzt wird. Possibly. can also be provided a venting of the sealed volume, especially when water is used to apply the hydroformenden internal pressure.

Ist der Expansionsvorgang bzgl. des Rohrs 2 im Bereich der Wirkfläche 12 erfolgt, wird der Vordruck zum Anstellen der Dichtung 50 und der Expansionsdruck zum Expandieren des Rohrs 2, aber auch zum weiteren Anstellen der Dichtung 50, reduziert, so dass der Expanderkopf 10 weiter in axialer Richtung 6 relativ zu dem Rohr 2 verlagert werden kann. Is the expansion process regarding the pipe 2 in the area of the effective area 12 takes place, the pre-pressure for adjusting the seal 50 and the expansion pressure for expanding the tube 2 , but also for further hiring the seal 50 , reduced, so that the expander head 10 further in the axial direction 6 relative to the tube 2 can be relocated.

Entsprechend werden auch die Teilelemente 45 des Außenmatrixelements 40 bzw. die diesbezüglichen Teilkaliber 35 zumindest soweit voneinander entfernt, dass auch das Außenkaliber 30 problemlos gegenüber dem Rohr 2 verlagert werden kann, insbesondere relativ zu dem zuvor expandierten Bereich des Rohrs 2. Accordingly, the sub-elements 45 of the outer matrix element 40 or the relevant partial caliber 35 at least as far away from each other that even the outside caliber 30 easily against the pipe 2 can be displaced, in particular relative to the previously expanded region of the tube 2 ,

Gemäß der Darstellungen nach den 4 und 5 ist ein alternatives Außenmatrixelement 140 gezeigt, welches anstelle des zuvor beschriebenen Außenmatrixelements 40 an der vorliegenden schrittweise wirksamen Rohrexpander 1 und im Zusammenwirken mit dem Expanderkopf 10 verwendet werden kann. According to the representations after the 4 and 5 is an alternative outer matrix element 140 which is used instead of the outer matrix element described above 40 at the present stepwise effective tube expander 1 and in cooperation with the expander head 10 can be used.

Dieses alternative Außenmatrixelement 140 besteht aus drei Teilelementen 145 (nur exemplarisch beziffert), welche im zusammengesetzten Zustand (siehe 4) des Außenmatrixelements 140 gemeinsam das Außenkaliber 130 bilden. This alternative outer matrix element 140 consists of three sub-elements 145 (only exemplified), which in the assembled state (see 4 ) of the outer matrix element 140 together the outside caliber 130 form.

Hierbei bilden die Teilelemente 145 jeweils ein Teilkaliber 135 (nur exemplarisch beziffert) des Außenkalibers 130, also insgesamt drei Teilkaliber 135 des Außenkalibers 130. Here are the sub-elements 145 one partial caliber each 135 (only exemplified) of the Außenkalibers 130 , so a total of three partial caliber 135 of the outside caliber 130 ,

Durch diesen dreiteiligen Aufbau kann insbesondre auf einen Spalt 38 (siehe 2 und 3) oder Abstandhalter 48 zwischen den einzelnen Teilelementen 145 verzichtet werden, wie diese noch bei der in den 1 bis 3 gezeigten Lösung hinsichtlich des Außenmatrixelements 40 vorgesehen sind. Through this three-part structure can insbesondre to a gap 38 (please refer 2 and 3 ) or spacers 48 between the individual subelements 145 be waived, as these still in the in the 1 to 3 shown solution with respect to the outer matrix element 40 are provided.

Wie unmittelbar ersichtlich, können die Mittel, mit denen das Außenmatrixelement 40, 140 geöffnet und geschlossen werden kann, auch dazu genutzt werden das Außenmatrixelement 40, 140 in radiale Richtung 5 in Bezug auf die Verlagerungsmittel 24 zu verlagern, so hierdurch Richtbiegekräfte insbesondere auch während des Expandierens aufgebracht werden können. Ergänzend hierzu sind Neigungsmittel 75 (lediglich durch einen Doppelpfeil angedeutet), mit denen das Außenmatrixelement gegenüber der axialen Richtung 6 bzw. der Rohrachse oder dem Expanderkopf 10 geneigt werden kann, wodurch ebenfalls Richtbiegekräfte aufgebracht werden können. As can be seen immediately, the means by which the outer matrix element 40 . 140 can be opened and closed, also be used to the outer matrix element 40 . 140 in the radial direction 5 in terms of relocating means 24 to shift, so hereby bending forces can be applied especially during expansion. In addition to this are inclinations 75 (indicated only by a double arrow), with which the outer matrix element with respect to the axial direction 6 or the tube axis or the expander head 10 can be inclined, which also Richtbiegekräfte can also be applied.

Somit können bei diesen Ausführungsbeispielen sowohl die Verlagerungsmittel 24 als auch die Außenmatrixelemente 40, 140 als Biegestempel 71 und mithin gemeinsam, bzw. ggf. die Außenmatrixelemente 40, 140 sogar alleinig, als Aufbringmittel 70 zum Aufbringen von Richtbiegekräften genutzt werden, was insbesondere während des Expandierens geschehen kann. Thus, in these embodiments, both the displacement means 24 as well as the outer matrix elements 40 . 140 as a punch 71 and thus together, or possibly the outer matrix elements 40 . 140 even alone, as a means of application 70 be used for applying directional bending forces, which can happen especially during expansion.

Wie unmittelbar ersichtlich, ist das Außenmatrixelement 40 in seiner Kontaktfläche 75 zu dem Rohr 2 der Form des Rohrs 2 angepasst. Auch für die Kontaktfläche 75 der Axialtransportwalzen 26 mit dem Rohr 2 kann eine entsprechende Form gewählt werden. As can be seen immediately, the outer matrix element is 40 in his contact area 75 to the pipe 2 the shape of the pipe 2 customized. Also for the contact surface 75 the Axialtransportwalzen 26 with the pipe 2 a corresponding form can be selected.

Die in den 6 bis 8 dargestellten Ausführungsbeispiele entsprechen im Wesentlichen dem Ausführungsbeispiel nach 1, so dass auch identisch wirkende Baugruppen identisch beziffert sind. The in the 6 to 8th illustrated embodiments essentially correspond to the embodiment according to 1 , so that identical acting assemblies are numbered identically.

In Abweichung zu dem Ausführungsbeispiel nach 1 weisen die Ausführungsbeispiele nach 6 bis 8 ein flexibles Wirkelement 51 auf, welches zwischen der Hydraulikflüssigkeit 19 und dem Rohr 2 an dem Expanderkopf 10 angeordnet ist und gleichzeitig als Dichtelement 54 dient. Diese besteht bei vorliegenden Ausführungsbeispielen aus Vulkollan®, kann jedoch auch aus anderen Materialien bestehen, solange diese ausreichend stabil und gleichzeitig elastisch sind. In deviation from the embodiment according to 1 prove the embodiments 6 to 8th a flexible active element 51 on which between the hydraulic fluid 19 and the tube 2 on the expander head 10 is arranged and at the same time as a sealing element 54 serves. This consists in the present embodiments of Vulkollan ® , but may also consist of other materials, as long as they are sufficiently stable and elastic at the same time.

Das flexible Wirkelement 51 wird an seiner Innenseite mit der Hydraulikflüssigkeit 19 beaufschlagt, so dass diese über das flexible Wirkelement 51 hydroformend von Innen auf das Rohr 2 wirken kann. The flexible active element 51 gets on its inside with the hydraulic fluid 19 acted upon, so this over the flexible active element 51 hydroforming from the inside to the pipe 2 can work.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach 6 ist das flexible Wirkelement 51 fest mit dem übrigen Expanderkopf 10 verbunden, während es bei den Ausführungsbeispielen nach 7 und 8 jeweils diesbezüglich bzw. in Bezug auf die Materialausnehmung 15 verlagerbar bzw. expandierbar ist. According to the embodiment 6 is the flexible active element 51 firmly with the rest of the expander head 10 while it according to the embodiments 7 and 8th respectively in this regard or in relation to the material recess 15 is displaceable or expandable.

Zu Abdichtungszwecken weist das flexible Wirkelement 51 des Ausführungsbeispiels nach 7 Dichtlippen (nicht beziffert) auf, die durch den Druck der Hydraulikflüssigkeit nach axial außen gedruckt werden und so abdichtend wirken. Bei dem Ausführungsbeispiel nach 8 wird die druckbedingte axiale Expansion des flexiblen Wirkelements 51 als Dichtung genutzt. For sealing purposes, the flexible active element 51 of the embodiment according to 7 Sealing lips (not numbered), which are printed by the pressure of the hydraulic fluid to the outside axially and thus have a sealing effect. According to the embodiment 8th becomes the pressure-induced axial expansion of the flexible active element 51 used as a seal.

Als Hydraulikflüssigkeit 19 kommt insbesondere eine Emulsion aus Wasser und Öl in Frage. As hydraulic fluid 19 In particular, an emulsion of water and oil in question.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach 6 werden die Verlagerungsmittel 24 nicht als Biegestempel 71 genutzt. Stattdessen ist ein Biegestempel 71 vorgesehen, der ähnlich dem Außenmatrixelement 40 ausgebildet ist und dementsprechend axial und in seinem Neigungswinkel veränderbar ist. Hierdurch können unter Mithilfe des Außenmatrixelements 40 entsprechend Richtbiegekräfte aufgebracht werden, wobei vorzugsweise dieser ergänzende Biegestempel 71 in Richtung der Aufweitschritte vor dem Außenmatrixelement 40 liegt, so dass erster an dem unbearbeiteten Rohr ansetzt. According to the embodiment 6 become the relocating means 24 not as a stamp 71 used. Instead, it's a bending punch 71 provided, which is similar to the outer matrix element 40 is formed and accordingly axially and in its inclination angle is changeable. This can be done with the help of Outside matrix element 40 be applied according to directional bending forces, preferably this additional bending punch 71 in the direction of the expansion steps in front of the outer matrix element 40 lies, so that attaches first to the unprocessed pipe.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach 7 ist ein aus zwei Teilmatrizen 41, 42 bestehende Außenmatrixelement 40 vorgesehen, welche die Aufbringmittel 70 bilden und sowohl axial als auch in ihrem Neigungswinkel zueinander bzw. auf die Rohrachse oder den Expanderkopf 10 anstellbar sind. According to the embodiment 7 is one of two sub-matrices 41 . 42 existing outer matrix element 40 provided, which the application means 70 form and both axially and in their angle of inclination to each other or to the tube axis or the expander head 10 are adjustable.

Das Ausführungsbeispiel nach 8 nutzt stattdessen separate ergänzende Biegestempel 71, die von radial innen auf das Rohr 2 wirken, an dem Expanderkopf 10 angebracht sind und gemeinsam mit dem Außenmatrixelement als Aufbringmittel 70 wirken. Es versteht sich, dass auch diese ergänzenden Biegestempel Kontaktflächen 75 aufweisen, die dem Rohr 2 in ihrer Form angepasst sind. The embodiment according to 8th instead uses separate complementary bending punches 71 extending from radially inward to the pipe 2 act on the expander head 10 are attached and together with the outer matrix element as applying means 70 Act. It is understood that even these supplementary bending punch contact surfaces 75 have the tube 2 are adapted in shape.

Je nach konkreter Ausgestaltung können die vorstehend anhand unterschiedlicher Ausführungsbeispiele erläuterten Aufbringmittel 70 bzw. zur Expansion genutzten Einrichtungen in abweichenden Ausführungsbeispielen auch kombiniert werden. Depending on the specific embodiment, the above explained with reference to different embodiments application means 70 or used for expansion facilities are also combined in different embodiments.

An dieser Stelle sei explizit darauf hingewiesen, dass die Merkmale der vorstehend bzw. in den Ansprüchen und/oder Figuren beschriebenen Lösungen gegebenenfalls auch kombiniert werden können, um die erläuterten Merkmale, Effekte und Vorteile entsprechend kumuliert umsetzen bzw. erzielen zu können.  It should be explicitly pointed out at this point that the features of the solutions described above or in the claims and / or figures can optionally also be combined in order to be able to implement or achieve the explained features, effects and advantages in a cumulative manner.

Es versteht sich, dass es sich bei den vorstehend erläuterten Ausführungsbeispielen lediglich um erste Ausgestaltungen der Erfindung handelt. Insofern beschränkt sich die Ausgestaltung der Erfindung nicht auf diese Ausführungsbeispiele.  It is understood that the exemplary embodiments explained above are only first embodiments of the invention. In this respect, the embodiment of the invention is not limited to these embodiments.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1 1
Rohrexpander tube expander
2 2
Rohr pipe
3 3
Mantelfläche lateral surface
4 4
Umfangsrichtung circumferentially
5 5
radiale Richtung radial direction
6 6
axiale Richtung axial direction
7 7
Rohrinnenseite Pipe inside
8 8th
Lücke gap
10 10
Expanderkopf expander head
11 11
Bereich Area
12 12
Wirkfläche effective area
13 13
Umfangsseite peripheral side
14 14
Innendruckerzeugungsmittel Pressure generating means
15 15
Materialausnehmung material recess
16 16
Druckleitung pressure line
18 18
Druckwanne pressure trough
19 19
Hydraulikflüssigkeit hydraulic fluid
20 20
Druckleitungsabschnitt Pressure line section
21 21
Druckschlauch pressure hose
22 22
Tragestange carrying bar
24 24
Verlagerungsmittel displacement means
26 26
Axialtransportwalzen Axialtransportwalzen
30 30
Außenkaliber outside caliber
31 31
axiale Höhe axial height
35 35
Teilkaliber part caliber
38 38
Spalt gap
39 39
Enden (exemplarisch beziffert) Ends (numbered as an example)
40 40
Außenmatrixelement Outside matrix element
41 41
Teilmatrix submatrix
42 42
Teilmatrix submatrix
45 45
Teilelement subelement
48 48
Abstandhalter spacer
50 50
Dichtung poetry
51 51
flexibles Wirkelement flexible active element
5454
Dichtelement (exemplarisch beziffert) Sealing element (numbered as an example)
55 55
Beaufschlagungsseite (exemplarisch beziffert)Beaufschlagungsseite (numbered as an example)
56 56
Vordruckleitung priming lines
57 57
weiterer Druckschlauch further pressure hose
58 58
axiale Enden axial ends
5959
Dichtungsnuten (exemplarisch beziffert) Sealing grooves (numbered as an example)
61 61
Vordruckpumpe booster pump
62 62
Expansionsdruckpumpe Expansion pressure pump
63 63
Flüssigkeitsvorrat liquid storage
64 64
Rückschlagventil check valve
70 70
Aufbringmittel application means
71 71
Biegestempel punch
72 72
Kontaktfläche contact area
75 75
Neigemittel inclining means
130 130
Außenkaliber outside caliber
135 135
Teilkaliber part caliber
140 140
alternatives Außenmatrixelement alternative outer matrix element
145 145
Teilelemente partial elements

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 2258359 A1 [0004] DE 2258359 A1 [0004]
  • EP 2535124 A1 [0004] EP 2535124 A1 [0004]
  • DE 3105712 A1 [0006] DE 3105712 A1 [0006]
  • EP 0215294 B1 [0006] EP 0215294 B1 [0006]

Claims (17)

Schrittweise wirksamer Rohrexpander (1) mit einem schrittweise lokal von radial Innen auf ein Rohr (2) wirkenden Expanderkopf (10), der an einer Tragestange (22) gehalten ist, sowie mit Verlagerungsmitteln (24) zur relativen axialen Verlagerung des Expanderkopfs (10) in Bezug auf das Rohr (2), dadurch gekennzeichnet, dass auf axialer Höhe (31) des Expanderkopfs (10) ein äußeres, ein Außenkaliber (30; 130) bildendes Außenmatrixelement (40; 140) vorgesehen ist. Step by step effective tube expander ( 1 ) with a stepwise local from radially inner to a tube ( 2 ) acting expander head ( 10 ) mounted on a carrying rod ( 22 ), as well as with relocating means ( 24 ) for relative axial displacement of the expander head ( 10 ) with respect to the pipe ( 2 ), characterized in that at axial height ( 31 ) of the expander head ( 10 ) an outer, an outer caliber ( 30 ; 130 ) outer matrix element ( 40 ; 140 ) is provided. Rohrexpander (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Expanderkopf (10) eine radial nach außen hydroformend wirksame Wirkfläche (12) vorgesehen ist. Tube expander ( 1 ) according to claim 1, characterized in that on the expander head ( 10 ) a radially outwardly hydroforming effective effective area ( 12 ) is provided. Rohrexpander (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der Wirkfläche (12) an dem Expanderkopf (10) Mittel (14) zum Erzeugen eines hydroformenden lokal wirksamen Innendrucks auf ein zu expandierendes Rohr (2) vorgesehen sind. Tube expander ( 1 ) according to claim 2, characterized in that in the region of the active surface ( 12 ) on the expander head ( 10 ) Medium ( 14 ) for generating a hydroforming locally effective internal pressure on a tube to be expanded ( 2 ) are provided. Rohrexpander (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Innendruckerzeugungsmittel (14) wenigstens ein flexibles Wirkelement (51) umfassen, welches im Bereich der hydroformend wirksamen Wirkfläche (12) angeordnet ist und diese bildet und welches seinerseits auf seiner dem Rohr (2) abgewandten Seite mit einem hydraulischen Druck beaufschlagbar ist.. Tube expander ( 1 ) according to claim 3, characterized in that the internal pressure generating means ( 14 ) at least one flexible active element ( 51 ), which in the region of the effective hydroforming effective surface ( 12 ) is arranged and this forms and which in turn on its the pipe ( 2 ) facing away from a hydraulic pressure can be acted upon. Rohrexpander (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das flexible Wirkelement (51) eine mit Hydraulikflüssigkeit (19) gefüllte Materialausnehmung (15) als Dichtelement (54) abdichtet. Tube expander ( 1 ) according to claim 4, characterized in that the flexible active element ( 51 ) one with hydraulic fluid ( 19 ) filled material recess ( 15 ) as a sealing element ( 54 ) seals. Rohrexpander (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Wirkfläche (12) zwischen zwei axial voneinander beabstandeten, umlaufenden Dichtelementen (54) angeordnet ist und die Dichtelemente (54) vorzugsweise radial anstellbar, vorzugsweise hydraulisch anstellbar, sind. Tube expander ( 1 ) according to one of claims 2 to 5, characterized in that the active surface ( 12 ) between two axially spaced, circumferential sealing elements ( 54 ) is arranged and the sealing elements ( 54 ) are preferably radially adjustable, preferably hydraulically adjustable, are. Rohrexpander (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Außenmatrixelement (40; 140) wenigstens zwei radial trennbare, jeweils ein Teilkaliber (35; 135) tragende Teilelemente (45; 145) umfasst. Tube expander ( 1 ) according to one of claims 1 to 6, characterized in that the outer matrix element ( 40 ; 140 ) at least two radially separable, one partial caliber ( 35 ; 135 ) carrying partial elements ( 45 ; 145 ). Rohrexpander (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Außenmatrixelement (40; 140) wenigstens zwei axial voneinander beabstandete Teilmatrizen (41, 42) zum Aufbringen von Richtbiegekräften aufweist, die vorzugsweise radial zueinander verlagerbar sind. Tube expander ( 1 ) according to one of claims 1 to 7, characterized in that the outer matrix element ( 40 ; 140 ) at least two axially spaced-apart part matrices ( 41 . 42 ) for applying straightening forces, which are preferably displaceable radially to one another. Rohrexpander (1) nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Teilkalibern (35) bzw. den Teilmatrizen (41, 42) ein Spalt (38) vorgesehen ist, der vorzugsweise kleiner als ein durch einen aufgebrachten oder aufbringbaren Innendruck bedingter Biegeradius ist. Tube expander ( 1 ) according to claim 7 or 8, characterized in that between the partial calibers ( 35 ) or the sub-matrices ( 41 . 42 ) A gap ( 38 ), which is preferably smaller than a bending radius caused by an applied or applied internal pressure. Rohrexpander (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, gekennzeichnet durch Mittel (70) zum Aufbringen von Richtbiegekräften. Tube expander ( 1 ) according to one of claims 1 to 9, characterized by means ( 70 ) for applying straightening forces. Rohrexpander nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufbringmittel (70) radial zueinander verlagerbare und axial voneinander beabstandete Biegestempel (71) umfassen, die insbesondere dem Rohr (1) angepasste Kontaktflächen (72) aufweisen und vorzugsweise auch das Außenmatrixelement (40) umfassen. Pipe expander according to claim 10, characterized in that the application means ( 70 ) radially displaceable and axially spaced from each other bending punch ( 71 ), in particular the pipe ( 1 ) adapted contact surfaces ( 72 ) and preferably also the outer matrix element ( 40 ). Rohrexpander nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufbringmittel (70) Mittel (75) zum Neigen des Außenmatrixelements (40) in Bezug auf das Rohr (2) bzw. auf den Expanderkopf (10) umfassen. Pipe expander according to claim 10 or 11, characterized in that the application means ( 70 ) Medium ( 75 ) for tilting the outer matrix element ( 40 ) with respect to the pipe ( 2 ) or on the expander head ( 10 ). Verfahren zum schrittweisen Expandieren eines Rohrs (2), dadurch gekennzeichnet, dass das Rohr (2) schrittweise mittels eines lokal von radial Innen gegen ein Außenkaliber (30; 130) wirkenden Expanderkopf (10) expandiert und je Schritt sowohl das Außenkaliber (30; 130) als auch der Expanderkopf (10) axial bezüglich des Rohrs (2) verlagert werden. Method for progressively expanding a pipe ( 2 ), characterized in that the tube ( 2 ) stepwise by means of a local from radially inner to an outer caliber ( 30 ; 130 ) acting expander head ( 10 ) and with each step the outer caliber ( 30 ; 130 ) as well as the expander head ( 10 ) axially with respect to the tube ( 2 ) are relocated. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Außenkaliber (30; 130) vor einer axialen Verlagerung, vorzugsweise durch Öffnen von das Außenkaliber (30; 130) bereitstellenden Teilkalibern (35; 135), geöffnet wird. Method according to claim 13, characterized in that the outer caliber ( 30 ; 130 ) before axial displacement, preferably by opening the outer caliber ( 30 ; 130 ) partial calibres ( 35 ; 135 ), is opened. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem lokalen Expandieren zunächst eine Dichtung (50) zwischen dem Expanderkopf (10) und dem Rohr (2) geschlossen, vorzugsweise indem Dichtelemente (54) mit einem schließenden Vordruck beaufschlagt werden, wird. A method according to claim 13 or 14, characterized in that prior to local expansion first a seal ( 50 ) between the expander head ( 10 ) and the pipe ( 2 ), preferably by sealing elements ( 54 ) are applied with a closing form, is. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass eine Beaufschlagungsseite (55) der Dichtung (50) während des Expandierens mit dem Expansionsdruck beaufschlagt wird. Method according to one of claims 13 to 15, characterized in that an admission side ( 55 ) of the seal ( 50 ) is subjected to the expansion pressure during expansion. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass während des lokalen Expandierens ein Richtbiegen erfolgt, indem vorzugsweise zusätzliche Biegekräfte in Rohrlängsrichtung den Expansionskräften überlagert bzw. an dem Rohr (2) angesetzt werden. Method according to one of claims 13 to 16, characterized in that during local expansion straightening takes place by preferably additional bending forces in the tube longitudinal direction superimposed on the expansion forces or on the tube ( 2 ).
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ITUA2016A002516A ITUA20162516A1 (en) 2015-04-28 2016-04-12 Effective step-by-step tube expander as well as a step-by-step tube expansion procedure
ROA201600290A RO131437A2 (en) 2015-04-28 2016-04-22 Step-by-step actuatable pipe expander and process for expanding a pipe step by step
NL2016690A NL2016690B1 (en) 2015-04-28 2016-04-28 Stepwise effective pipe expander as well as method for the stepwise expansion of a pipe

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NL (1) NL2016690B1 (en)
RO (1) RO131437A2 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2258359A1 (en) 1972-11-24 1974-05-30 Mannesmann Meer Ag MECHANICAL PIPE EXPANDER FOR STEP-BY-STEP EXPANSION OF STEEL PIPES
DE3105712A1 (en) 1981-02-17 1982-08-26 Wilfried 4630 Bochum Busse Process for the pressuretight fixing of a tube in a tube plate or the like
DE3532499C1 (en) * 1985-09-12 1986-11-20 Balcke-Dürr AG, 4030 Ratingen Device for the hydraulic expansion of pipe sections
DE3720487C1 (en) * 1987-06-20 1988-10-20 Uni Cardan Ag Hydraulic expansion device
DE3720485A1 (en) * 1987-06-20 1989-01-05 Emitec Emissionstechnologie Tube-expanding apparatus
EP2535124A1 (en) 2011-06-16 2012-12-19 SMS Meer GmbH Mechanical pipe expander

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3280608A (en) * 1959-07-28 1966-10-25 Arthur R Parilla Incremental tube or vessel expander
FR1450279A (en) * 1965-10-19 1966-05-06 Improvements to tube shaping devices
GB1201693A (en) * 1967-09-01 1970-08-12 Kocks Wermelskirchen G M B H Apparatus for calibrating pipes
US3981172A (en) * 1975-09-22 1976-09-21 Grotnes Machine Works, Inc. Method and apparatus for expanding spirally welded pipe
DE3304467A1 (en) * 1983-02-09 1984-08-09 Bergrohr Gmbh Siegen, 5900 Siegen Apparatus for the stepwise expansion of large tubes

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2258359A1 (en) 1972-11-24 1974-05-30 Mannesmann Meer Ag MECHANICAL PIPE EXPANDER FOR STEP-BY-STEP EXPANSION OF STEEL PIPES
DE3105712A1 (en) 1981-02-17 1982-08-26 Wilfried 4630 Bochum Busse Process for the pressuretight fixing of a tube in a tube plate or the like
DE3532499C1 (en) * 1985-09-12 1986-11-20 Balcke-Dürr AG, 4030 Ratingen Device for the hydraulic expansion of pipe sections
EP0215294B1 (en) 1985-09-12 1989-04-19 Balcke-Dürr AG Apparatus for the hydraulic expansion of tubes
DE3720487C1 (en) * 1987-06-20 1988-10-20 Uni Cardan Ag Hydraulic expansion device
DE3720485A1 (en) * 1987-06-20 1989-01-05 Emitec Emissionstechnologie Tube-expanding apparatus
EP2535124A1 (en) 2011-06-16 2012-12-19 SMS Meer GmbH Mechanical pipe expander

Also Published As

Publication number Publication date
RO131437A2 (en) 2016-10-28
NL2016690B1 (en) 2017-08-04
ITUA20162516A1 (en) 2017-10-12
NL2016690A (en) 2016-11-07
CH711010A2 (en) 2016-10-31

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