EP1256395A2 - Apparatus to produce annular corrugations in a metallic tube - Google Patents

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EP1256395A2
EP1256395A2 EP20020009919 EP02009919A EP1256395A2 EP 1256395 A2 EP1256395 A2 EP 1256395A2 EP 20020009919 EP20020009919 EP 20020009919 EP 02009919 A EP02009919 A EP 02009919A EP 1256395 A2 EP1256395 A2 EP 1256395A2
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clamping
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cylinder
piston
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EP20020009919
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Matthias Leifels
Rainer Prange
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Benteler Automobiltechnik GmbH
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Benteler Automobiltechnik GmbH
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D15/00Corrugating tubes
    • B21D15/04Corrugating tubes transversely, e.g. helically
    • B21D15/10Corrugating tubes transversely, e.g. helically by applying fluid pressure

Abstract

The shaft fitting device (1) has co-axial clamping units (3, 4) for the metal tube (2). One of these (3) is fixed to the base frame (GG) and linked by longitudinal guides (9) to a an end plate (10). The other clamping unit (4) moves on these guides. The holding tools can be displaced radially. The clamping units are moved relative to each other by a feed cylinder.

Description

Eine Vorrichtung zur Herstellung von Querwellen an einem Metallrohr zählt durch die DE 28 51 944 C2 zum Stand der Technik. A device for producing transverse corrugations on a metal pipe counts by the DE 28 51 944 C2 to the prior art. Hierbei sind innerhalb eines Gehäuses insgesamt drei hydraulisch beaufschlagbare Kolben-Zylinder-Einheiten angeordnet. Here, a total of three hydraulically actuated piston-cylinder units are arranged within a housing. Hiervon dient eine Kolben-Zylinder-Einheit der Fixierung eines Metallrohrs, eine weitere Kolben-Zylinder-Einheit der Erzeugung einer Querwelle am Metallrohr und die dritte Kolben-Zylinder-Einheit dem Vorschub des mit einer Querwelle versehenen Metallrohrs um eine Querwellenteilung. Thereof is a piston-cylinder unit of the fixation of a metal pipe, another piston-cylinder unit of generating a transverse wave on the metal tube and the third piston-cylinder unit to the feed of the provided with a transverse shaft metallic tube about a transverse wave pitch. Das Gehäuse wird ferner von einem zentralen kanalisierten Kernzapfen durchsetzt, der am freien Ende einen Zapfenkolben aufweist. The housing is further penetrated by a central channeled core pin which has a dispensing piston at the free end. Dieser wirkt mit zur Längsachse des Kernzapfens radial verstellbaren Formbacken zur Bildung der Querwellen als Bestandteile einer Spanneinheit zusammen. This cooperates with the longitudinal axis of the core pin radially adjustable mold jaws to form the transverse waves as components of a clamping unit.

Zur Veränderung des Hubs der die Querwellen erzeugenden Kolben-Zylinder-Einheit sind mechanische Anschläge vorgesehen. In order to change the stroke of the transverse wave generating piston-cylinder unit mechanical stops are provided. Hierüber wird der Außendurchmesser der Querwellen eingestellt. Here, the outside diameter of the transverse waves is set. Bei einer Änderung der Form der Querwellen müssen auch die Anschläge verändert werden. When you change the shape of the cross shafts and the stops must be changed. Der Vorschub des mit Querwellen versehenen Metallrohrs ist ebenfalls nur dadurch veränderbar, dass der entsprechenden Kolben-Zylinder-Einheit mechanische Anschläge zugeordnet sind. The feed of the metal pipe provided with transverse waves is also changeable only by the fact that the respective piston-cylinder unit associated with mechanical stops. Hierdurch wird die Teilung der Querwellen beeinflusst. In this way, the division of the transverse waves is affected. Eine Änderung ist nur durch ein aufwendiges Verstellen der Anschläge möglich. A change is possible only through a complicated adjustment of the attacks. Die die Verspannung des Metallrohrs gewährleistende Kolben-Zylinder-Einheit wirkt mit einer aufwendig gestalteten mehrfingrigen Spannpatrone zusammen. The tension of the metal pipe ensuring the end of the piston-cylinder unit cooperates with an elaborate multi-fingered collet.

Soll die Wellenform geändert werden, ist es notwendig, die Spanneinheit mit den Formbacken vom Gehäuse zu demontieren und nach dem Austausch der Formbacken wieder neu zu montieren. If the waveform to be changed, it is necessary to dismantle the clamping unit with the mold jaws from the housing and re-assemble again after replacing the mold jaws.

Auf Grund des komplizierten Gesamtaufbaus ist eine entsprechend aufwendige Wartung im Hinblick auf die vielfältigen Möglichkeiten des Undichtwerdens der diversen Kolben-Zylinder-Einheiten notwendig. Due to the complicated overall structure of a correspondingly high maintenance in terms of the various possibilities of leaks in the various piston-cylinder units is necessary.

Zum Stand der Technik zählt ferner die DE 30 04 838 A1. also part of the prior art, DE 30 04 838 A1. Hierbei wird ein Querwellenpaket in einem Arbeitsgang hergestellt. Here, a cross wave packet is produced in one operation. Dies bedeutet eine sehr teure und aufwendige Ausführung, da die einzelnen Querwellenscheiben über Haltebolzen axial verbunden sein müssen und über Führungselemente entsprechend dem Stauchvorgang zusammen geschoben werden. This means a very expensive and elaborate embodiment, since the discrete transverse wave washers must be connected axially by means of retaining pins and be pushed together by means of guide elements corresponding to the swaging operation. Dies hat den Nachteil, dass bei Änderung der Form der Querwellen und der Abstände relativ große Vorrichtungsänderungen notwendig sind. This has the disadvantage that when changing the shape of the cross shafts and the relatively large distances apparatus changes are necessary. Auch der Vorgang der Querwellung ist nicht genau steuerbar. Also, the process of transverse corrugation is not precisely controllable. Es kommt wiederholt zu Verkantungen der Querwellenscheiben und dadurch zum Ausschuss. There are repeated tilting the cross shaft discs and thereby Committee.

Gemäß dem Vorschlag der EP 0 395 042 B1 können zwar einzelne Querwellen erzeugt werden. According to the proposal of EP 0395042 B1, although individual transverse waves can be generated. Aber auch hier ist eine relativ aufwendige Vorrichtung notwendig. But even here, a relatively expensive device is needed. Die Stauchbewegung und die Teilung der Querwellen werden über getrennte Verfahreinrichtungen ausgeführt, die auch getrennt gesteuert werden müssen. The compressive movement and the pitch of the transverse waves are performed via separate movement devices, which must also be controlled separately. Das bedeutet eine sehr aufwendige und teure Vorrichtungsausführung. This means a very complex and expensive apparatus embodiment. Die Steuerung des Durchmessers der Querwellen wird durch einen Sensor durchgeführt. The control of the diameter of the transverse waves is performed by a sensor. Außerdem muss ein Abdichtmittel eingeführt werden, das mit Druck beaufschlagt wird und dadurch eine Flüssigkeitsdruckkammer mit einer vorbestimmten Länge bildet. In addition, a sealant to be introduced, which is pressurized, thereby forming a fluid pressure chamber having a predetermined length. Auch dies ist eine sehr teure Ausführungsform. Again, this is a very expensive embodiment.

Der Erfindung liegt - ausgehend vom Stand der Technik - die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Herstellung von Querwellen an einem Metallrohr zu schaffen, die einfach und kostengünstig herstellbar sowie in der Handhabung einfach ist und welche auch schnell umgerüstet werden kann. The invention is - starting from the prior art - for its object to provide a device for producing transverse corrugations on a metal pipe, which is simple and inexpensive to manufacture and easy to use and which can be converted quickly.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht nach der Erfindung in den Merkmalen des Patentanspruchs 1. This object is according to the invention by the features of claim 1.

Ein wesentliches Merkmal der Erfindung ist die Reduzierung der bislang erforderlichen Anzahl an Kolben-Zylinder-Einheiten auf einen einzigen Vorschubzylinder. An essential feature of the invention is to reduce the previously required number of piston-cylinder units to a single feed cylinder. Mit Hilfe dieses Vorschubzylinders, der gut zugänglich und damit wartungsfreundlich ist, kann jetzt sowohl der Stauchvorgang zur Erzeugung einer Querwelle als auch axiale Verlagerung des Metallrohrs nach Erzeugung einer Querwelle durchgeführt werden. By means of this feed cylinder, which is easily accessible and therefore easy to maintain, both the swaging operation to produce a cross shaft and axial displacement of the metal pipe to produce a transverse shaft can now be performed.

Die Fixierung des Metallrohrs am Spannkolben des Rohrdorns erfolgt durch Bestandteil eines Spannaggregats (nachfolgend als 2. Spannaggregat bezeichnet) bildende Haltewerkzeuge, die radial zur Mittelachse des 2. Spannaggregats verlagerbar und somit gut zugänglich sowie wartungsfreundlich sind. The fixing of the metal pipe on the tensioning piston of the tubular mandrel through part of a clamping unit (hereinafter referred to as the second clamping unit hereinafter) forming holding tools, which are displaceable radially to the central axis of the second clamping unit and thus easily accessible and easy to maintain.

Das 2. Spannaggregat ist mit Hilfe des Vorschubzylinders an zwei im Abstand nebeneinander sich erstreckenden Längsführungen verkantungsfrei verlagerbar. 2. The clamping unit is adjacently extending longitudinal guides without tilting displaceable with the help of the feed cylinder at two spaced. Die Längsführungen erstrecken sich zwischen einer Widerlagerkonsole und einem 1. Spannaggregat mit Formwerkzeugen für die Querwellen. The longitudinal guides extend between an abutment bracket and a clamping unit 1 with molds for the transverse waves. Die Mittelachse dieses wie die Widerlagerkonsole auf einem Grundgestell lösbar befestigten 1. Spannaggregats erstreckt sich koaxial zu der Mittelachse des verlagerbaren 2. Spannaggregats. The central axis of this as the abutment bracket on a base detachably fastened 1. Clamping assembly extends coaxially to the central axis of the movable second clamping unit.

Der mit dem 2. Spannaggregat gekoppelte Rohrdorn ist auf einem Innendorn gleitend verlagerbar, der an der Widerlagerkonsole festgelegt ist und endseitig einen Stützkolben aufweist, der mit den Formwerkzeugen zusammenwirkt. The coupled to the clamping unit 2. tube mandrel is slidably displaceable on an inner mandrel which is fixed to the abutment bracket and the end side has a supporting piston which cooperates with the molds.

Beide Spannaggregate sind bis auf die Form- und Haltewerkzeuge identisch aufgebaut, so dass sich eine Herstellungsvereinfachung ergibt. Both clamping units are constructed identically except for the forming and holding tools, so that a manufacturing simplification is obtained.

Zur Herstellung von Querwellen wird ein Metallrohr über die der Widerlagerkonsole abgewandte Seite des ortsfesten 1. Spannaggregats durch dieses und durch das verlagerbare 2. Spannaggregat bei radial nach außen verlagerten Form- und Haltewerkzeugen eingeführt. For producing transverse corrugations on a metal pipe which is remote from the abutment side of the stationary bracket 1. chip aggregate by this and by the movable clamping unit 2 in radially displaced outwardly forming and holding tools is introduced. Der axiale Abstand der beiden Spannaggregate ist hierbei auf die Breite und den Durchmesser der zu erzeugenden Querwelle abgestimmt. The axial spacing of the two clamping units is in this case matched to the width and the diameter of the cross shaft to be produced.

Anschließend werden die Form- und Haltewerkzeuge radial einwärts verlagert, bis das Metallrohr einerseits zwischen dem Spannkolben des Rohrdorns und den Haltewerkzeugen und andererseits zwischen dem Stützkolben und den Formwerkzeugen eingespannt ist. Subsequently, the forming and holding tools are moved radially inwardly until the metal tube on the one hand clamped between the tensioning piston of the tubular mandrel and the holding tools, and on the other hand between the support pistons and the molds. Nunmehr wird über den Innendorn Druckfluid in den Formraum zwischen dem Spannkolben, dem Innendorn, dem Rohrdorn und dem Metallrohr eingebracht und gleichzeitig wird das 2. Spannaggregat in Richtung auf das 1. Spannaggregat bewegt. Reference will now be introduced through the inner mandrel pressurized fluid into the mold space between the clamping piston, the inner mandrel, the tube mandrel and the metal tube, and simultaneously the second clamping unit is moved toward the first clamping unit. Hierbei bildet sich dann die Querwelle entsprechend der Kontur der Formwerkzeuge und gegebenenfalls auch der Haltewerkzeuge aus. Here, then the cross shaft in accordance with the contour of the molding dies and optionally also of the holding tools is formed.

Ist die Querwelle erzeugt, wird der Druck im Formraum abgebaut und es werden anschließend die Formwerkzeuge sowie die Haltewerkzeuge radial nach außen verlagert. Is the transverse wave generated, the pressure in the mold space is broken down and the molding tools as well as the holding tools are then displaced radially outwards. Danach wird das 2. Spannaggregat um den Betrag in Richtung zur Widerlagerkonsole bewegt, wie Material am Metallrohr zur Ausbildung einer neuen Querwelle erforderlich ist. 2. Thereafter, the clamping unit is moved by the amount in the direction of the abutment bracket as material is required at the metal tube to form a new cross-shaft. Im Anschluss daran erfolgen die Bewegungsvorgänge, wie sie voraufgehend zur Erzeugung einer Querwelle erläutert worden sind. Following this, the movement operations are carried out, as they have been explained voraufgehend to produce a cross shaft.

Die Längsführungen für das 2. Spannaggregat können aus Rohren oder Stangen kreisring- bzw. kreisförmigen Querschnitts bestehen. The longitudinal guides for the second clamping unit can circular ring of tubes or rods or consist of circular cross-section. Denkbar sind aber auch mehrkantige Querschnitte. Are also conceivable polygonal cross-sections. Entsprechend sind dann auch die Führungsausnehmungen in dem 2. Spannaggregat gestaltet. Accordingly, the guide recesses in the second clamping unit are then designed.

Eine vorteilhafte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht in den Merkmalen des Patentanspruchs 2. Danach sind sowohl die Formwerkzeuge des 1. Spannaggregats als auch die Haltewerkzeuge des 2. Spannaggregats in jeweils 90° Versetzung umfangsseitig der Mittelachsen der Spannaggregate in Gleitbacken lösbar befestigt, von denen jede Gleitbacke mit einem hydraulisch beaufschlagbaren Spannzylinder verbunden ist. An advantageous embodiment of the device according to the invention lies in the features of claim 2. After that, both the forming tools of the first clamping unit and the retaining tools of the second clamping unit in each case 90 ° offset are the central axes of the clamping assemblies mounted circumferentially releasably sliding blocks, each sliding block is connected to a hydraulically pressurizable clamping cylinder. Eine derartige Bauart führt zu einer weiteren Vereinfachung im Hinblick auf identische Bauteile. Such a construction leads to a further simplification in respect of identical components. Eine Veränderung der Querwellen ist lediglich durch einen Austausch der Form- und Haltewerkzeuge möglich. A change in the transverse waves is possible only by replacement of the forming and holding tools. Hierbei ist es durchaus denkbar, dass auch Querwellen mit einem omegaförmigen Querschnitt problemlos erzeugt werden können. Here, it is quite conceivable that cross waves with an omega-shaped cross section can be produced easily. Durch die 90° Versetzung der Formwerkzeuge umfangsseitig der Mittelachse des 1. Spannaggregats können diese einfach hergestellt werden, wobei dennoch über den gesamten Umfang ein Formschluss mit der äußeren Oberfläche des Metallrohrs erreicht wird. By the 90 ° displacement of the molding tools circumference of the central axis of the first clamping unit can be easily manufactured this, wherein a form fit with the outer surface of the metal tube is achieved yet over the entire periphery.

Um die Form- und Haltewerkzeuge problemlos an den Gleitbacken austauschen zu können, kann der Vorschubzylinder so beaufschlagt werden, dass das 1. und das 2. Spannaggregat ausreichend weit auseinander gefahren werden können. The shape and positioning tools to exchange at the sliding jaw problems, the feed cylinder can be applied so that the first and second clamping unit can be driven far apart enough.

Um dem 2. Spannaggregat und dem damit gekoppelten zentralen Rohrdorn eine ausreichende Verwindungssteifheit zu geben, ist entsprechend den Merkmalen des Patentanspruchs 3 das 2. Spannaggregat über zwei Längsstreben mit einer von den Längsführungen durchsetzten Traverse verbunden, von der aus sich der Rohrdorn bis in das 2. Spannaggregat erstreckt. To give the second clamping unit and coupled thereto central tubular mandrel a sufficient torsional stiffness, the second clamping unit with two longitudinal bars with a penetrated by the longitudinal guides traverse is connected in accordance with the features of claim 3, from which the pipe mandrel up into the 2 . clamping unit extends. Die Längsstreben können bevorzugt aus schmalen hochkant gestellten Leisten gebildet sein, die sich zwischen dem 2. Spannaggregat und der ebenfalls aus einer hochkant gestellten Leiste gebildeten Traverse erstrecken. The longitudinal struts may be preferably formed of narrow upended strips which extend between the second clamping unit and the cross member likewise formed from a upended tray. Die Verbindung erfolgt bevorzugt durch Schweißen. The compound is preferably carried out by welding. Der Rohrdorn ist lösbar an die Traverse angesetzt. The tubular mandrel is releasably attached to the crossmember. Sein Spannkolben liegt innerhalb der Haltewerkzeuge. His tension piston is located within the holding tools. Die axiale Länge des Spannkolbens ist auf die Breite der Haltewerkzeuge abgestellt. The axial length of the tensioning piston is placed on the width of the holding tools. Der Bereich zwischen dem Spannkolben und der Traverse des Rohrdorns ist im Durchmesser kleiner gehalten. The area between the clamping piston and the tube traverse of the mandrel is kept smaller in diameter.

Auch die Traverse besitzt an die Längsführungen angepasste Ausnehmungen zur einwandfreien Verlagerung des 2. Spannaggregats. Also, the cross-member has recesses adapted for the proper displacement of the second clamping assembly to the longitudinal guides.

Besonders vorteilhaft ist es nach Patentanspruch 4, wenn das 2. Spannaggregat mit einer Wegmesseinheit gekoppelt ist. It is particularly advantageous according to claim 4, when the second clamping unit is coupled to a displacement measuring unit. Diese Wegmesseinheit kann zB aus einem sich parallel zu den Längsführungen erstreckenden Stab bestehen, der eine Magnetspule am 2. Spannaggregat durchsetzt, so dass stets die Position des 2. Spannaggregats und auch der von diesem zurückgelegte Weg feststellbar ist. for example, this displacement measuring unit may consist of one to the longitudinal guides extending parallel rod that passes through a solenoid coil 2 clamping unit, so that at all times the position of the second clamping unit and also the distance of this path is detected.

Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung wird in den Merkmalen des Patentanspruchs 5 erblickt. A particularly advantageous embodiment of the invention is seen in the features of the patent claim. 5 Danach sind der Vorschubzylinder, die Spannzylinder der beiden Spannaggregate und die Wegmesseinheit mit einer hinsichtlich der Parameter Verformungszeit, Verformungsdruck sowie Weg und Geschwindigkeit des 2. Spannaggregats programmierbaren elektro-hydraulischen Steuereinheit gekoppelt. Thereafter, the feed cylinder, the clamping cylinder of the two clamping units and the displacement measuring unit are coupled with a regard to the parameters deformation time, deformation pressure and distance and speed of the clamping unit 2. programmable electro-hydraulic control unit.

Der Verformungsvorgang einer Querwelle kann somit hinsichtlich der Parameter Verformungszeit, Verformungsdruck sowie Weg und Geschwindigkeit des 2. Spannaggregats nach einem vorgegebenen Programm ablaufen und jederzeit durch eine gewünschte Programmänderung verändert werden. The deformation operation of a cross shaft may thus proceed, and with regard to the parameters deformation time, deformation pressure and distance and velocity of the second clamping unit according to a predetermined program can be changed at any time by a desired program change.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines in den Zeichnungen veranschaulichten Ausführungsbeispiels näher erläutert. The invention is explained in more detail with reference to an embodiment illustrated in the drawings embodiment. Es zeigen: Show it:

Figur 1 Figure 1
in der Perspektive im Schema eine Vorrichtung zur Herstellung von Querwellen an einem Metallrohr; in a perspective schematic view a device for producing transverse corrugations on a metal pipe;
Figur 2 Figure 2
in vergrößerter Darstellung eine Draufsicht auf einen Teil der Vorrichtung der Figur 1; shows an enlarged plan view of part of the apparatus of Figure 1;
Figur 3 Figure 3
eine Seitenansicht der Darstellung der Figur 2 in Richtung des Pfeils III gesehen; seen a side view of the illustration of Figure 2 in the direction of arrow III;
Figur 4 Figure 4
eine Stirnansicht auf die Darstellung der Figur 3 in Richtung des Pfeils IV gesehen und an end view seen in the representation of Figure 3 in the direction of the arrow IV and
Figuren 5 bis 11 Figures 5 to 11
in vergrößerter Darstellung im vertikalen Längsschnitt den Wellungsbereich der Vorrichtung der Figuren 1 bis 4 in verschiedenen Verformungssituationen. in an enlarged view in vertical longitudinal section the Wellungsbereich the apparatus of Figures 1 to 4 in different deformation conditions.

In den Figuren 1 bis 4 ist eine Vorrichtung 1 zur Herstellung von Querwellen an einem Metallrohr 2 veranschaulicht. In Figures 1 to 4 show a device 1 for producing transverse corrugations on a metal pipe 2 is illustrated. Das Metallrohr 2 kann aus Stahl bestehen. The metal pipe 2 may be made of steel. Denkbar sind aber auch andere Werkstoffe. Also conceivable, however, other materials.

Die Vorrichtung 1 umfasst zwei auf einem Grundgestell GG angeordnete Spannaggregate 3, 4. Die Spannaggregate 3, 4 sind sternförmig gestaltet, wobei in 90° Versetzung umfangsseitig hydraulisch beaufschlagbare Spannzylinder 5 vorgesehen sind. The device 1 comprises two on a base GG arranged clamping units 3, 4. The clamping units 3, 4 are star-shaped, being provided in 90 ° offset circumferentially hydraulically pressurizable clamping cylinder. 5 Die Spannzylinder 5 sind in nicht näher dargestellter Weise mit zu den Mittelachsen 6, 7 der Spannaggregate 3, 4 verlagerbaren Gleitbacken 8 verbunden. The tensioning cylinder 5 are connected in a manner not shown with the central axes 6, 7 of the clamping units 3, 4 displaceable sliding blocks. 8 Die Gleitbacken 8 sind in der Figur 1 angedeutet. The sliding blocks 8 are indicated in FIG. 1 Insoweit sind die beiden Spannaggregate 3, 4 identisch aufgebaut. Inasmuch as the two clamping units 3, 4 are of identical construction.

Von den bezüglich ihrer Mittelachsen 6, 7 koaxial zueinander ausgerichteten Spannaggregaten 3, 4 ist ein 1. Spannaggregat 3 lösbar auf dem Grundgestell GG befestigt. From the respect to their central axes 6, 7 coaxially aligned clamping units 3, 4, a first clamping assembly 3 is detachably mounted on the base GG. Dieses 1. Spannaggregat 3 ist über zwei im parallelen Abstand nebeneinander verlaufende Längsführungen 9 in Form von Führungsstangen mit einer Widerlagerkonsole 10 verbunden, welche ebenfalls lösbar auf dem Grundgestell GG befestigt ist. 1. This clamping unit 3 is connected via two adjacent extending in parallel spaced-apart longitudinal guides 9 connected, in the form of guide rods with an abutment bracket 10, which is also detachably secured on the base GG. Auf den Längsführungen 9 ist das 2. Spannaggregat 4 verlagerbar. On the longitudinal guides 9, the second clamping unit 4 is displaced. Das 2. Spannaggregat 4 ist über zwei im Abstand nebeneinander verlaufende, hochkant gestellte leistenartige Längsstreben 11 mit einer Traverse 12 verbunden, die ebenfalls an den Längsführungen 9 zwangsverlagerbar ist und aus einer hochkant gestellten Leiste besteht. 2. The clamping unit 4 is connected via 11 two running side by side at a distance, upended strip-like longitudinal struts to a crosspiece 12, which is also zwangsverlagerbar on the longitudinal guides 9 and consists of an upended tray.

Unterhalb der Längsführungen 9 ist am Grundgestell GG ein hydraulisch beaufschlagbarer Vorschubzylinder 13 mit seinem Zylindergehäuse 14 lösbar fixiert. Below the longitudinal guides 9 a hydraulically loadable feed cylinder is releasably fixed with its cylinder housing 14 on the base frame 13 GG. Die Kolbenstange 15 des Vorschubzylinders 13 ist über ein Verbindungsgelenk 16 an das 2. Spannaggregat 4 angeschlagen. The piston rod 15 of the feed cylinder 13 is hinged by a connecting joint 16 to the second clamping unit. 4

Von der Traverse 12 aus erstreckt sich ein Rohrdorn 17 bis zum 2. Spannaggregat 4 (Figur 2). Of the cross member 12 from a tube mandrel 17 extends to 2 clamping unit 4 (Figure 2). Wie auch die Figuren 5 bis 11 erkennen lassen, ist das im Bereich des 2. Spannaggregats 4 liegende freie Ende des Rohrdorns 17 im Durchmesser erweitert und als Spannkolben 18 ausgebildet. As can also recognize the figures 5 to 11, which is located in the region of the second clamping unit 4 free end of the tubular mandrel 17 expands in diameter and formed as a clamping piston 18th

Der Rohrdorn 17 gleitet auf einem Innendorn 19, der sich von der Widerlagerkonsole 10 aus durch das 2. Spannaggregat 4 bis in das 1. Spannaggregat 3 erstreckt. The tubular mandrel 17 slides which extends from the abutment bracket 10 by the second clamping unit 4 into the first clamping unit 3 on an inner mandrel 19. Im Bereich des 1. Spannaggregats 3 ist der Durchmesser des Innendorns 19 vergrößert und der Endabschnitt ist als Stützkolben 20 ausgebildet. In the area of ​​the 1st clamping unit 3, the diameter of the inner mandrel 19 is enlarged and the end portion is formed as a support piston 20th Der Stützkolben 20 weist einen zylindrischen Längenbereich 21 und einen vorgelagerten konischen Längenbereich 22 auf (Figuren 5 bis 11). The support piston 20 has a cylindrical longitudinal section 21 and an upstream conical length portion 22 (Figures 5 to 11).

Der Spannkolben 18 wirkt mit Haltewerkzeugen 23 zusammen, die in den Gleitbacken 8 des 2. Spannaggregats 4 lösbar befestigt und stirnseitig an die äußere Kontur des Metallrohrs 2 angepasst sind. The tensioning piston 18 cooperates with holding tools 23, which are releasably secured to the sliding block 8 of the second clamping unit 4 and the end face adapted to the outer contour of the metal pipe. 2

Der Stützkolben 20 wirkt mit Formwerkzeugen 23 zusammen, die in den Gleitbacken 8 des 1. Spannaggregats 3 lösbar befestigt sind. The support piston 20 cooperates with molds 23 which are releasably secured to the sliding block 8 of the first clamping unit. 3 Wie hierbei die Figuren 5 bis 11 erkennen lassen, besitzen die Formwerkzeuge 24 segmentartige Stege 25, die stirnseitig gerundet sind. How this can be the figures 5 to 11 recognize the molds have 24 segment-like webs 25 which are frontally rounded. Die Segmentstege 25 umschließen das zu verformende Metallrohr 2 über den gesamten Umfang, wie dies insbesondere aus der Figur 4 erkennbar ist. The segment webs 25 surround the metal tube 2 to be deformed over the entire circumference, as can be seen in particular from FIG. 4 Durch die Formgebung der Segmentstege 25 und durch die neben den Segmentstegen 25 liegenden Ausnehmungen 26 in den Formwerkzeugen 24 können in Verbindung mit den Haltewerkzeugen 23 Querwellen 27 am Metallrohr 2 erzeugt werden, wie sie insbesondere aus der Figur 11 erkennbar sind. The shape of the segment ribs 25 and the adjacent to the segment ridges 25 recesses 26 in the dies 24 23 transverse waves can be generated 27 on the metal pipe 2 in connection with the holding tools as they are recognizable in particular from FIG. 11

Wie die Figuren 5 bis 11 ferner zeigen, ist der Innendorn 19 mit einem Längskanal 28 versehen, der über die Widerlagerkonsole 10 an eine hydraulische Hochdruckquelle 29 angeschlossen ist, wie sie schematisch aus der Figur 1 hervorgeht. As the Figures 5 to 11 also show the inner mandrel 19 is provided with a longitudinal channel 28 which is connected to a hydraulic high-pressure source 29 via the abutment bracket 10, as seen schematically in FIG. 1 Benachbart des Stützkolbens 20 am Innendorn 19 ist mindestens ein Querkanal 30 vorgesehen, welcher die gesamte Wanddicke des Innendorns 19 durchsetzt und mit dem Längskanal 28 fluidüberleitend verbunden ist. Adjacent the support piston 20 on the inner mandrel 19 is provided at least one transverse channel 30, which is the total wall thickness of the inner mandrel 19 passes through and is connected via fluid conducting manner to the longitudinal channel 28th

Aus den Figuren 2 und 3 ist noch erkennbar, dass im Bereich des 2. Spannaggregats 4 eine Wegmesseinheit 31 vorgesehen ist. From the figures 2 and 3 can still be recognized that a displacement measuring unit 31 is provided in the region of the second clamping assembly. 4 Die Wegmesseinheit 31 umfasst eine sich nahezu bis zum 1. Spannaggregat 3 erstreckende Stange 32, die eine Magnetspule 33 am 2. Spannaggregat 4 durchsetzt. The displacement measuring unit 31 includes a nearly by 1 chip assembly 3 extending rod 32 which extends through a magnetic coil 33 at the second clamping unit. 4

Die Hydraulikquelle 34 für den Vorschubzylinder 13 und die Spannzylinder 5 ist aus der Figur 1 erkennbar. The hydraulic source 34 to the feed cylinder 13 and the clamping cylinder 5 is seen from FIG. 1

Der Vorschubzylinder 13, die Spannzylinder 5 und die Wegmesseinheit 31 sind in nicht näher dargestellter Weise gemäß Figur 1 mit einer hinsichtlich der Parameter Verformungszeit, Verformungsdruck sowie Weg und Geschwindigkeit des 2. Spannaggregats 4 programmierbaren elektro-hydraulischen Steuereinheit 35 gekoppelt, die sich auf dem Grundgestell GG befindet. The feed cylinder 13, the clamping cylinder 5, and the displacement measuring unit 31 are coupled in a manner not shown in FIG 1 with a regard to the parameters deformation time, deformation pressure and distance and velocity of the second clamping unit 4 programmable electro-hydraulic control unit 35 to the base frame GG is.

Die Wirkungsweise der vorstehend beschriebenen Vorrichtung 1 ist wie folgt: The operation of the device 1 described above is as follows:

  • Zunächst wird bei in Richtung zur Widerlagerkonsole 10 verfahrenem 2. Spannaggregat 4 (Figuren 1 bis 3) ein zu wellendes Metallrohr 2 von der Stirnseite des 1. Spannaggregats 3 her zwischen die Formwerkzeuge 24 eingeführt. First verfahrenem 2 clamping unit 4 (Figures 1 to 3) to a corrugating metal tube 2 is inserted from the front side of the first clamping assembly 3 forth between the dies 24 in towards the abutment bracket 10 degrees. Dazu sind die Formwerkzeuge 24 mit Hilfe der Spannzylinder 5 relativ zur Mittelachse 6 des 1. Spannaggregats 3 radial nach außen verlagert worden. For this purpose, the dies are radially displaced 24 by means of the clamping cylinder 5 relative to the central axis 6 of the first clamping unit 3 to the outside. Auch die Haltewerkzeuge 23 des 2. Spannaggregats 4 sind über die Spannzylinder 5 relativ zur Mittelachse 7 radial nach außen verlagert worden. Also, the holding tools 23 of the second clamping unit 4 have been displaced radially over the clamping cylinder 5 relative to the central axis 7 to the outside. Danach wird das 2. Spannaggregat 4 über den Vorschubzylinder 13 vorprogrammiert so weit in Richtung des 1. Spannaggregats 3 verlagert, dass zwischen den Segmentstegen 25 der Formwerkzeuge 24 und den Haltewerkzeugen 23 ein Längenabschnitt 37 des Metallrohrs 2 zur Verfügung steht, welcher zur Erzeugung einer Querwelle 27 ausreicht (Figur 5). Thereafter, the second clamping unit 4 is preprogrammed via the feed cylinder 13 so far in the direction of the first tensioning unit 3 shifts that a longitudinal section of the metal pipe is between the segment ridges 25 of the dies 24 and the holding tools 23 37 2, who has to generate a transverse shaft 27 is sufficient (Figure 5).

Danach werden mit Hilfe der Spannzylinder 5 sowohl die Formwerkzeuge 24 des 1. Spannaggregats 3 als auch die Haltewerkzeuge 23 des 2. Spannaggregats 4 radial einwärts in Richtung auf die Mittelachsen 6, 7 verlagert, bis sie das Metallrohr 2 fest am Stützkolben 20 und am Spannkolben 18 fixieren. Thereafter, both the dies 24 of the first clamping unit 3 as well as the holding tools 23 of the second clamping unit 4 are radially inwardly displaced towards the central axes 6, 7 by means of the clamping cylinder 5, until the metal tube 2 fixed to the support piston 20 and the clamping piston fix 18th

Die Fixierung ist in der Figur 5 durch die Pfeile PF schematisch dargestellt. The fixation is schematically illustrated in Figure 5 by the arrows PF.

Im Anschluss daran wird über den Längskanal 28 sowie den Querkanal 30 im Innendorn 19 Hochdruckfluid in den Wellraum 36 umfangsseitig des Innendorns 19 eingebracht und gleichzeitig wird das 2. Spannaggregat 4 mit Hilfe des Vorschubzylinders 13 in Richtung auf das 1. Spannaggregat 3 verlagert (Pfeil PF1 in Figur 6). Following this, via the longitudinal channel 28 and the transverse channel 30 introduced circumferentially of the inner mandrel 19 in the inner mandrel 19, high pressure fluid in the well space 36 and simultaneously, the second clamping unit 4 is displaced by means of the feed cylinder 13 in the direction of the first clamping unit 3 (arrow PF1 in Figure 6). Der Rohrdorn 17 gleitet dabei auf dem Innendorn 19. Die Fixierung des Metallrohrs 2 am Rohrdorn 17 mit Hilfe der Haltewerkzeuge 23 bleibt gemäß dem Pfeil PF aufrecht erhalten. The tubular mandrel 17 slides on the inner mandrel 19. The fixing of the metal pipe 2 to the pipe mandrel 17 by means of the holding tools 23 is maintained according to arrow PF. Hierbei wird durch die an der Steuereinheit 35 vorprogrammierbaren Parameter Verformungszeit, Verformungsdruck sowie Weg und Geschwindigkeit des 2. Spannaggregats 4 eine Querwelle 27 gemäß Figur 6 am Metallrohr 2 ausgebildet. Here, by the pre-programmed in the control unit 35 parameters deformation time, deformation pressure and distance and velocity of the second clamping unit 4 is a cross-shaft 27 is formed in accordance with Figure 6 on the metal pipe. 2

Ist die Querwelle 27 fertig ausgebildet, wird der Wellraum 36 über den Querkanal 30 und den Längskanal 28 vom Druck entlastet. Is the transverse shaft formed complete 27, the corrugated space 36 via the cross channel 30 and longitudinal passage 28 relieves the pressure. Danach werden die Haltewerkzeuge 23 gemäß dem Pfeil PF2 der Figur 7 relativ zur Mittelachse 7 des 2. Spannaggregats 4 radial nach außen verlagert. Thereafter, the holding tools are displaced radially according to the arrow 23 PF2 of Figure 7 relative to the center axis 7 of the second clamping unit 4 to the outside. Das Metallrohr 2 ist dann nicht mehr zwischen dem Spannkolben 18 und den Haltewerkzeugen 23 eingespannt. The metal tube 2 is then no longer clamped between the clamping piston 18 and the holding tools 23rd Somit kann jetzt mit Hilfe des Vorschubzylinders 13 das 2. Spannaggregat 4 bei weiterhin im 1. Spannaggregat 3 gemäß dem Pfeil PF fixiert bleibendem Metallrohr 2 entsprechend dem Pfeil PF3 der Figur 8 um ein solches Maß relativ zum 1. Spannaggregat 3 in Richtung zur Widerlagerkonsole 10 verlagert werden, dass am Metallrohr 2 ein Längenabschnitt 37 verbleibt, welcher zur Bildung einer weiteren Querwelle 27 ausreicht. Thus, now with the help of the feed cylinder 13, the second clamping unit 4 in further in the 1st clamping unit 3 according to the arrow PF fixed constant metal tube 2 according to the arrow PF3 of Figure 8 to such an extent relative to the first clamping unit 3 in the direction of the abutment panel 10 be displaced, that a longitudinal portion remains on the metal pipe 2 37, which is sufficient to form another transverse shaft 27th

Im Anschluss daran werden die Formwerkzeuge 24 des 1. Spannaggregats 3 relativ zur Mittelachse 6 radial nach außen verlagert (Pfeil PF4 gemäß Figur 9) und gleichzeitig werden die Haltewerkzeuge 23 des 2. Spannaggregats 4 relativ zur Mittelachse 7 wieder radial einwärts verlagert. Subsequently, the molds 24 of the first clamping assembly 3 are radially displaced relative to the central axis 6 to the outside (arrow PF4 in accordance with Figure 9) and at the same time the holding tools 23 of the second clamping unit 4 to be displaced radially relative to the central axis 7 again inwardly. Dabei wird das Metallrohr 2 wieder zwischen den Haltewerkzeugen 23 und dem Spannkolben 18 am Rohrdorn 17 verspannt. Here, the metal tube 2 is again clamped between the holding tools 23 and the clamping piston 18 to the tube mandrel 17th Auch dies ist wieder durch den Pfeil PF5 in der Figur 9 veranschaulicht. Again, this is illustrated again by the arrow PF5 in FIG. 9

Durch entsprechende Beaufschlagung des Vorschubzylinders 13 wird dann das 2. Spannaggregat 4 gemäß dem Pfeil PF6 der Figur 10 bei weiterhin geöffnetem 1. Spannaggregat 3 in Richtung auf das 1. Spannaggregat 3 verlagert, und zwar so weit, bis dass die Segmentstege 25 der Formwerkzeuge 24 gemäß dem Pfeil PF7 der Figur 10 hinter die erzeugte Querwelle 27 fassen können, wenn die Formwerkzeuge 24 gemäß der Figur 5 wieder relativ zur Mittelachse 6 des 1. Spannaggregats 3 relativ einwärts verlagert werden und das Metallrohr 2 am Stützkolben 20 fixieren. the second clamping unit 4 according to the arrow PF6 the figure by corresponding actuation of the feed cylinder 13 then moves towards the first clamping assembly 3 with continuing open first clamping unit 3 10, namely so far that the segment ribs 25 of the molds 24 can take 27 according to the arrow PF7 the figure 10 behind the generated cross shaft when the molds 24 are displaced according to the figure 5 again relative to the central axis 6 of the first clamping unit 3 relative inward and fix the metal pipe 2 to the support piston 20th

Im Anschluss daran erfolgt wiederum eine Verlagerung des 2. Spannaggregats 4 derart, dass entsprechend den Darstellungen der Figuren 5 und 6 die nächste Querwelle 27 erzeugt wird. Subsequently, a displacement of the second clamping unit 4, in turn, is such that the next transverse shaft 27 is generated in accordance with the illustrations of FIGS. 5 and 6

Bezugszeichenaufstellung REFERENCE NUMBERS

1 - 1 -
Vorrichtung device
2 - 2 -
Metallrohr metal pipe
3 - 3 -
1. Spannaggregat First clamping unit
4 - 4 -
2. Spannaggregat 2. clamping unit
5 - 5 -
Spannzylinder clamping cylinder
6 - 6 -
Mittelachse v. Central axis v. 3 3
7 - 7 -
Mittelachse v. Central axis v. 4 4
8 - 8th -
Gleitbacken sliding jaws
9 - 9 -
Längsführungen longitudinal guides
10 - 10 -
Widerlagerkonsole Abutment bracket
11 - 11 -
Längsstreben longitudinal struts
12 - 12 -
Traverse traverse
13 - 13 -
Vorschubzylinder feed cylinder
14 - 14 -
Zylindergehäuse v. V cylinder housing. 13 13
15 - 15 -
Kolbenstange v. Piston rod v. 13 13
16 - 16 -
Verbindungsgelenk connecting joint
17 - 17 -
Rohrdorn tube mandrel
18 - 18 -
Spannkolben an 17 To clamping piston 17
19 - 19 -
Innendorn inner mandrel
20 - 20 -
Stützkolben support piston
21 - 21 -
zylindrischer Längenbereich v. cylindrical length range v. 20 20
22 - 22 -
konischer Längenbereich v. conical length range v. 20 20
23 - 23 -
Haltewerkzeuge Holding tools
24 - 24 -
Formwerkzeuge Dies
25 - 25 -
Segmentstege v. Segment ribs v. 24 24
26 - 26 -
Ausnehmungen in 24 Recesses 24 in
27 - 27 -
Querwellen crossbars
28 - 28 -
Längskanal v. Longitudinal channel v. 19 19
29 - 29 -
Hochdruckquelle High pressure source
30 - 30 -
Querkanal in 19 Cross channel 19
31 - 31 -
Wegmesseinheit displacement measuring
32 - 32 -
Stange v. V rod. 31 31
33 - 33 -
Magnetspule an 4 Magnetic coil at 4
34 - 34 -
Hydraulikquelle hydraulic source
35 - 35 -
Steuereinheit control unit
36 - 36 -
Wellraum Well room
37 - 37 -
Längenabschnitt v. Length section v. 2 2
GG - GG -
Grundgestell base frame
PF - PF -
Pfeile in Figur 5 Arrows in Figure 5
PF1 - PF1 -
Pfeil in Figur 6 Arrow in Figure 6
PF2 - PF2 -
Pfeil in Figur 7 Arrow in Figure 7
PF3 - PF3 -
Pfeil in Figur 8 Arrow in Figure 8
PF4 - PF4 -
Pfeil in Figur 9 Arrow in Figure 9
PF5 - PF5 -
Pfeil in Figur 9 Arrow in Figure 9
PF6 - PF 6 -
Pfeil in Figur 10 Arrow in Figure 10
PF7 - PF7 -
Pfeil in Figur 10 Arrow in Figure 10

Claims (5)

  1. Vorrichtung zur Herstellung von Querwellen (27) an einem Metallrohr (2), welche zwei bezüglich ihrer Mittelachsen (6, 7) koaxial zueinander ausgerichtete Spannaggregate (3, 4) für das Metallrohr (2) aufweist, von denen ein zu seiner Mittelachse (6) radial verlagerbare Formwerkzeuge (24) besitzendes 1. Spannaggregat (3) auf einem Grundgestell (GG) befestigt und über zwei im parallelen Abstand nebeneinander verlaufende Längsführungen (9) für das zum 1. Spannaggregat (3) koaxial relativ bewegbare 2. Spannaggregat (4) mit einer ebenfalls auf dem Grundgestell (GG) festgelegten Widerlagerkonsole (10) verbunden ist, wobei das zu seiner Mittelachse (7) radial verlagerbare Haltewerkzeuge (23) umfassende und unter den Einfluss eines unterhalb der Längsführungen (9) am Grundgestell (GG) fixierten, hydraulisch beaufschlagbaren Vorschubzylinders (13) gestellte 2. Spannaggregat (4) mit einem einen Spannkolben (18) aufweisenden zentralen Rohrdorn (17) gekoppelt ist, der auf einem sich von der Apparatus for producing transverse corrugations (27) of which one (to its central axis 6 to a metal tube (2) having two with respect to their center axes (6, 7) coaxially aligned clamping units (3, 4) for the metal tube (2) ) radially displaceable molds (24 attached) possessing first clamping unit (3) on a base frame (GG) and two adjacent extending in parallel spaced-apart longitudinal guides (9) movable relative to the (1st clamping unit 3) coaxially 2. clamping unit (4 ) defined with an also (on the base GG) abutment bracket (10) is connected, wherein the (to its center axis 7) fixed radially displaceable holding tools (comprehensive 23) and (under the influence of a below the longitudinal guides (9) on the base frame GG) , hydraulically loadable feed cylinder (13) equal to 2. clamping unit (4) having a one clamping piston (18) having central tubular mandrel (17), which is coupled to one from the Widerlagerkonsole (10) aus durch das 2. Spannaggregat (4) bis in das 1. Spannaggregat (3) erstreckenden, kanalisierten, an eine hydraulische Druckquelle (29) anschließbaren Innendorn (19) mit endseitigem Stützkolben (20) gleitend geführt ist. Abutment bracket (10) through the second clamping unit (4) extending into the first clamping unit (3), channelized, to a hydraulic pressure source can be connected (29) inner mandrel (19) with end-side support piston (20) is slidably guided.
  2. Vorrichtung nach Patentanspruch 1, bei welcher sowohl die Formwerkzeuge (24) des 1. Spannaggregats (3) als auch die Haltewerkzeuge (23) des 2. Spannaggregats (4) in jeweils 90° Versetzung umfangsseitig der Mittelachsen (6, 7) der Spannaggregate (3, 4) in Gleitbacken (8) lösbar befestigt sind, von denen jede Gleitbacke (8) mit einem hydraulisch beaufschlagbaren Spannzylinder (5) verbunden ist. (A device according to claim 1, in which both the forming tools (24) of the first clamping unit (3) as well as the holding tools (23) of the second clamping unit (4) in each 90 ° offset circumferentially of the center axes (6, 7) of the clamping units 3, 4) are releasably fastened in sliding jaws (8), each sliding block (8) (with a hydraulically pressurizable clamping cylinder 5) is connected.
  3. Vorrichtung nach Patentanspruch 1 oder 2, bei welcher das 2. Spannaggregat (4) über zwei Längsstreben (11) mit einer von den Längsführungen (9) durchsetzten Traverse (12) verbunden ist, von der aus sich der Rohrdorn (17) bis in das 2. Spannaggregat (4) erstreckt. Device is connected according to claim 1 or 2, wherein the second clamping unit (4) via two longitudinal struts (11) with one of the longitudinal guides (9) traversed cross-member (12) from which the pipe mandrel (17) into the 2. clamping unit (4).
  4. Vorrichtung nach einem der Patentansprüche 1 bis 3, bei welcher das 2. Spannaggregat (4) mit einer Wegmesseinheit (31) gekoppelt ist. Device according to one of claims 1 to 3, wherein the second clamping unit (4) coupled to a displacement measuring unit (31).
  5. Vorrichtung nach Patentanspruch 4, bei welcher der Vorschubzylinder (13), die Spannzylinder (5) und die Wegmesseinheit (31) mit einer hinsichtlich der Parameter Verformungszeit, Verformungsdruck sowie Weg und Geschwindigkeit des 2. Spannaggregats (4) programmierbaren elektro-hydraulischen Steuereinheit (35) gekoppelt sind. Device according to claim 4, wherein the feed cylinder (13), the clamping cylinder (5) and the displacement measuring unit (31) with a regard to the parameters deformation time, deformation pressure and distance and velocity of the second clamping unit (4) (programmable electro-hydraulic control unit 35 ) are coupled.
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