EP1311358B1 - Device for forming an end area of a workpiece - Google Patents

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EP1311358B1
EP1311358B1 EP01971612A EP01971612A EP1311358B1 EP 1311358 B1 EP1311358 B1 EP 1311358B1 EP 01971612 A EP01971612 A EP 01971612A EP 01971612 A EP01971612 A EP 01971612A EP 1311358 B1 EP1311358 B1 EP 1311358B1
Authority
EP
European Patent Office
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transmission element
force transmission
workpiece
pressure
shaping
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP01971612A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP1311358A1 (en
Inventor
Dieter Ehrke
Udo Hunkenschroeder
Frank-Stefan Runte
Martin Ziehl
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Parker Hannifin GmbH and Co KG
Original Assignee
Parker Hannifin GmbH and Co KG
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Publication date
Priority claimed from DE2000140596 external-priority patent/DE10040596C1/en
Priority claimed from DE2000140595 external-priority patent/DE10040595C2/en
Application filed by Parker Hannifin GmbH and Co KG filed Critical Parker Hannifin GmbH and Co KG
Publication of EP1311358A1 publication Critical patent/EP1311358A1/en
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Publication of EP1311358B1 publication Critical patent/EP1311358B1/en
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21K—MAKING FORGED OR PRESSED METAL PRODUCTS, e.g. HORSE-SHOES, RIVETS, BOLTS OR WHEELS
    • B21K21/00—Making hollow articles not covered by a single preceding sub-group
    • B21K21/12—Shaping end portions of hollow articles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D41/00—Application of procedures in order to alter the diameter of tube ends
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D41/00—Application of procedures in order to alter the diameter of tube ends
    • B21D41/02—Enlarging
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21J—FORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
    • B21J9/00—Forging presses
    • B21J9/02—Special design or construction
    • B21J9/06—Swaging presses; Upsetting presses

Definitions

  • the invention relates to a device for forming a End region of a workpiece, in particular for cold press forming a Rohrend Symposiums. It is known that Workpiece using a first hydrodynamic clamped operable power transmission element and the End area by direct or indirect force a second hydrodynamically actuated Transform power transmission element. Under a hydrodynamically actuated force transmission element is a body understood on hydraulic and / or pneumatic manner is actuated. At the most high Forces required for forming a workpiece are, is advantageously a hydraulic actuation selected.
  • the known device a three-piece case on.
  • a first housing part has a first bore in which the first annular piston with his coat, and has a second hole, in which the second piston is guided with its piston rod is.
  • the second hole has a smaller diameter as the first hole.
  • This way is for the coat the first, annular piston formed a stop which the maximum retracted position of the first piston Are defined. Between the stop and the piston skirt can a hydraulic fluid for actuating the first piston be initiated.
  • Another part of the three-part Housing forms a bolted to the first part Housing end piece, which has a cylindrical bore for guidance having the end piece of the second piston. In Actuation direction of the second piston forms the first Housing part a stop.
  • the stop and the second piston can turn a hydraulic medium be introduced to the second piston after forming to retrieve the pipe.
  • the corresponding hydraulic room for receiving the hydraulic fluid is against the first Hydraulic space between the jacket of the first piston and sealed the rear stop.
  • the third part the three-piece housing forms the receptacle for the Clamping jaws and for the front parts of the first and the second piston or for the forming tool.
  • the Forming tool is designed in such a way and with the front Connected end portion of the piston rod of the second piston, that when retrieving the second piston of the first piston is taken and so relieves the jaws pressure become.
  • the central passage opening of the first piston on a rear stop for this purpose, the central passage opening of the first piston on a rear stop.
  • the invention is therefore based on the object, a Device for forming a workpiece end area for To provide a better control of the Forming process allows.
  • the invention provides this first, that between the first Power transmission element and the second Power transmission element in each case directly adjacent to the two power transmission elements and at a first pressure port connected first pressure chamber is arranged, and that the second power transmission element at a second Pressure connection connected second pressure chamber such is assigned that the introduction of a pressure medium the second power transmission element in the clamping and Forming applied.
  • While advancing the second power transmission element for clamping the Workpiece is the pressure of the first pressure chamber enclosed pressure medium by blocking the first Pressure port maintained by suitable means, wherein upon reaching a preset overpressure the pressure medium from the first pressure chamber is drained via suitable means, so that when in the Clamping position of the first power transmission element second power transmission element for forming the workpiece displaceable relative to the first power transmission element is and after the forming of the end portion of the workpiece by re-introducing pressure medium into the first Pressure chamber, the second power transmission element and then by means of a separate drive the first Power transmission element to its original positions be moved back.
  • a third pressure chamber with a Connection is provided to a third pressure port.
  • the drive for the return movement of first power transmission element as a return spring be educated.
  • the starting position of the first Power transmission element by a between housing and first power transmission element formed stop is defined.
  • sensors provided to recognize the inserted tool as well to check the respective position of the first Power transmission element, whether this again in his Basic position has been reduced.
  • This is in detail provided that before starting the clamping and / or Forming process via suitable means is automatically detected, whether a suitable clamping and / or forming tool available and / or positioned correctly, with the presence and / or the correct position of the tool by a Non-contact distance measurement by means of a sensor is detectable.
  • the basic position of the forming tool and the from this during the forming process passed way are detectable.
  • the for the Forming process required Relativverschiebungsweg between first power transmission element and second Power transmission element, so the so-called compression length L is adjustable in a first step, that the first power transmission element by initiation of Pressure medium in the first pressure chamber from the fixed second power transmission element is moved away, after which by introducing pressure medium into the second pressure chamber the clamping and forming process as described followed.
  • the first pressure chamber is therefore a Pressure medium for both the operation of the first Power transmission element as well as for releasing the second Power transmission element introduced, bringing the advantage an even better control option for the Forming process is connected.
  • the length of the first Pressure chamber between the first actuating surface and the second actuating surface before forming the workpiece is adjustable to the desired defined working distance pretend. Then the two can Power transmission elements at a constant relative position be moved to each other until the workpiece is clamped is. Then again, then the second Power transmission element exactly by the preset length the pressure chamber against the first power transmission element movable, so that the clamped workpiece to one of these Length corresponding path is compressed. In particular by the juxtaposition of the first actuating surface and second actuating surface of the first pressure chamber is the Forming process finished.
  • the means used allow a direct or undirect measurement of the length of the Pressure chamber to the length adjust.
  • the length is indirectly through a distance sensor can be measured, which is directed to a surface is, whose distance from the distance sensor depends on the length of the pressure chamber changes.
  • a surface is for example, a conically widening outer surface of the first power transmission element. It is advantageous if a non-contact distance sensor is used becomes.
  • a non-contact measuring sensor the depending on whether the workpiece to be formed in a Starting position is in the clamping and / or reshaping can be started, outputs a signal.
  • the sensor is in particular a distance sensor which is in a measuring direction measures the distance to the nearest object.
  • sensors are from the state of Technique known.
  • the workpiece only needs in the Start position are brought to generate the signal.
  • a control provided over a Signal connection is connected to the sensor. On the. Signal can then, in particular automatically, with the Clamping and / or reshaping are started.
  • a Measured dimension of the workpiece to be formed or a Measured value, which is a clear measure of the dimension of the workpiece to be formed.
  • a Pipe formed so it makes sense, the pipe diameter to eat. This allows before the start of clamping and / or forming a check as to whether a workpiece with the desired dimensions ready for reshaping. Is not the right workpiece in a starting position brought or no work at all in the Starting position brought, is not the start signal generated. An unintentional actuation of the Forming device or editing a workpiece with wrong dimensions can thus be avoided.
  • One significant advantage of this is that on simple way safety rules for the protection of Operating staff can be respected and at the same time damaging the device, such as too large workpieces can be prevented.
  • a suitable clamping and / or forming tool available and / or correctly positioned.
  • a non-contact measuring sensor the dependent of which, whether a suitable clamping and / or forming tool present and / or correctly positioned, a signal outputs.
  • Such tool recognition can with the above described sensor system for generating a start signal combined to provide even greater security against To receive incorrect operation and malfunction.
  • the same sensor can be used to measure the starting position and the Measurement of the presence and / or positioning of the Tool be used. In this case will preferably first the presence and / or the correct position of the tool is measured or determined.
  • a controller may further be provided which receives a signal from the sensor and, after the transformation is sufficiently advanced, the Forming process finished.
  • FIG. 1 shows a longitudinal section through a Forming device 1.
  • the forming device 1 has a Base housing 3 with a central cylindrical bore on, so that a cylindrical surface 4 is formed.
  • a Receiving housing 5 for receiving clamping jaws 31 as Clamping tool arranged.
  • the cylinder surface 4 is as Guide surface for guiding the movement of one as outer Ring piston 7 formed first power transmission element and to guide the movement of one as inner piston 9 formed second power transmission element designed.
  • the inner piston 9 fills the closed end of the cylinder bore the cross section of Cylinder bore almost completely off. Toward the open end of the cylinder bore extends one Piston rod 11 of the inner piston 9.
  • the piston rod 11 is in a central, cylindrical bore of the outer Pistons 7 added and with a with a Upset tool 13 connected extension piece 11a fixed coupled.
  • the outer piston 7 thus forms a guide for the movement of the piston rod 11 and one with the Piston rod 11 and its extension piece 11 a via a Twist lock 15 connected as a forming tool acting compression tool 13.
  • the twist lock 15 is similar to a bayonet lock actuated.
  • a locking projection 16 of the Upset tool 13 is characterized by a linear movement in axial direction of the extension piece 11a of Piston rod 11 in the corresponding recess in the Extension piece 11 a used and then to the Longitudinal axis of the piston rod 11 is twisted to the connection to lock.
  • the base housing 3 has a first pressure port 25 on, through which a hydraulic medium in the interior of the Base housing 3 can be introduced or derivable from this is.
  • the first opens Pressure port 25 in a first pressure chamber 26, the except through the cylinder surface 4 by a first Actuating surface 10 of the outer piston 7 and by a second actuating surface 12 of the inner piston 9 limited is.
  • the first pressure chamber 26 is depending on the operating state of Forming device 1 larger or smaller and can in different position relative to the first Pressure port 25 are (see Figures 1 to 5). In each Operating state, however, opens the first pressure port 25th in the first pressure chamber 26.
  • first pressure chamber 26 widens in FIG radial outward direction, since the first Actuating surface 10 and the second actuating surface 12th partially formed as a cone section surfaces.
  • first Actuating surface 10 and the second actuating surface 12th each have yet another area, the is designed annular and a stop for the other piston 7, 9 represents.
  • a second pressure chamber 28th provided, which via a second pressure port 27th connected.
  • the second pressure chamber 28 has one up almost zero variable volume.
  • This third pressure chamber 51 serves as a drive for the return movement of the outer piston 7 in its starting position.
  • the receiving housing 5 forms a receiving space for Clamping jaws 31, by operating the piston 7, 9, the is called by the movement in the axial direction to Clamping a workpiece are actuated.
  • the Clamping jaws 31 are, for example, as in DE 195 11 447 A1 described clamping jaws designed and operable.
  • the clamping jaws 31 have at their in Figure 1 to Figure 5 right-hand end face a Umformausnaturalung 33, which is a self-contained circumferential groove-like Recess forms when a workpiece with the is clamped corresponding dimensions.
  • the Umformausnaturalung 33 serves to reshape the workpiece, such as will be explained in more detail.
  • the forming also by the shaping of an alternative Stanzwerkmaschinees be determined, which instead of the illustrated upsetting tool 13 is provided and which is connectable to the piston rod 11.
  • the compression tool 13 has at its free end face End of a measuring collar 8, where the upsetting tool 13th has a smaller outer diameter than in the axial Direction behind it.
  • the inner piston 9 has in the region of its free, the Clamping 31 facing the end of its piston rod eleventh or from its extension piece 11a a cone-like Section up, with a cone surface 6, which is the outer circumference extension piece 11a forms.
  • the base housing 3 and the receiving housing. 5 formed overall housing are two in the radial direction extending to the central longitudinal axis of the Forming device 1 directed holes provided.
  • Each of these holes is a sensor S1 or S2 arranged.
  • the sensor S1 serves to detect the Upset tool 13, by the sensor S1 on the Meßbund. 8 the upsetting tool 13 is directed and over the distance between the sensor S1 and the Meßbund 8 the used Can identify upset tool 13.
  • the sensor S2 is used to determine the basic position of inner piston 9, by the sensor S2 on the conical surface 6 of the inner piston 9 connected to the part 11 a is directed so that on the determination of the situation of Conical surface 6 and the method of extension 11a with the cylindrical peripheral surface relative to the sensor S2 of Progress of the movement of the inner piston 8 detected.
  • the sensor arrangement formed differently. So the jaws 31 a Meßnut 35, which differ from the outer surface of the clamping jaws 31 radially inward extends.
  • Meßnut 35 can also be a Meßvertiefung be provided, which is not appropriate the representation according to Figures 6 to 9 in Circumferentially extending around the clamping jaws 31, but only one depression at one point or at represents several points of the jaws. In this case However, the correct positioning is relative to one Distance sensor to pay attention to its function even closer is described.
  • the clamping jaws 31 are in a radial Direction extending measuring port 29, which allows an electromagnetic radiation, in particular a Laser radiation, from outside the jaws 31 on a to irradiate the clamped workpiece.
  • the measuring opening 29 ends inside the Umformausströmung 33, so that, like will be explained in more detail, measured the forming progress can be.
  • each one Distance sensor 37, 39 measures the distance in the radial direction inwards nearest object or the distance of the associated surface.
  • the first distance sensor 37 via a first signal line 43 connected to a controller 41.
  • the second distance sensor 39 is connected via a second Signal line 45 connected to the controller 41.
  • the Controller 41 is in turn provided with a display device 47 connected, the six LEDs 49 has.
  • the Light emitting diodes 49 are used to operating phases and measured Display operating states of the forming device 1.
  • the outer diameter on Meßbund 8 is a for the type of compression tool 13, in particular for its other dimensions, characteristic measure.
  • Each different, with the Piston rod 11 connectable upsetting tool or other Tool also has a measuring collar, but with one other outer diameter.
  • the first distance sensor Measuring signal is the first distance sensor Measuring signal to the controller 41 from.
  • the controller 41 the especially an intelligent, with a microprocessor equipped control is detected by the measuring signal the upsetting tool 13.
  • the second distance sensor 39 measures the distance to the bottom of the Measuring groove 35 in the clamping jaws 31.
  • the distance to the Groove bottom is one for the type of jaws 31 characteristic measure.
  • the second distance sensor 39 outputs a corresponding measurement signal on the second Signal line 45 to the controller 41.
  • the controller 41 recognizes the jaws 31.
  • the jaws 31 and the upsetting tool 13 serve the Forming a specific type of pipe, namely the Forming pipes with a certain outer diameter. From the information, which upsetting tool and which Jaws are present determines the controller 41, What kind of pipes with this combination of tools to be transformed.
  • first of outer piston 7 by an upsetting length L in the axial direction moves.
  • a hydraulic medium through the first Pressure port 25 passed into the first pressure chamber 26.
  • the first distance sensor 37 measures the distance to the conical surface 6 of the outer piston 7 and gives continuously a measurement signal to the controller 41 from. Is the distance between the annular surfaces of the first Actuating surface 10 and the second actuating surface 12th equal to the compression length L, and has the first distance sensor 37 a corresponding measurement signal to the controller 41st delivered, the controller 41 breaks the supply of Hydraulic medium in the first pressure chamber 26 from, so that the Movement of the outer piston 7 is stopped.
  • the second distance sensor 39 measures through the measuring opening 29 the distance to the forming due to the forming Bead 36 on the outer circumference of the tube 2. It is constantly on corresponding measurement signal from the second distance sensor via the second signal line 45 to the controller 41 output. After the deformation by striking the Upset tool 13 is completed at the jaws 31 is the current measured value is compared with a setpoint value and determined whether the bead 36 the desired Outside diameter has reached. Alternatively, the Forming be terminated by the fact that the controller 41 determines that the bead 36 the desired Outside diameter has reached, and the upsetting process aborts. In this case, the compression length L is to, to ensure that a sufficiently long upsetting path to Available.
  • the second pressure chamber 28th depressurized, that is, it will be located therein Hydraulic medium allows, from the second pressure chamber 28th emanate. Furthermore, via the first pressure connection 25 pressure medium introduced into the first pressure chamber 26. As a result, the inner piston 9 is displaced by the Pressure medium in the second pressure chamber 28 in the axial Back to the right direction. After that is going through Opening the shut-off valve, the hydraulic medium in the first Pressure chamber 26 depressurized, so that it from the pressure chamber 26th can flow out.
  • the outer piston 7 is through the Spring force of one or more unspecified Springs in its initial position shown in Figure 6 moved back. The jaws 31 give the reshaped Tube 2 free, so that this can be removed.
  • an error can on the display device 47th be read, in which phase of operation or in which Operating state of the error has occurred.
  • the demolition of the forming process the Cancel displays can be provided.
  • an error be displayed in the appropriate operating phase. Also for example, the fact that one of the LEDs does not light up, but one in order downstream LED lights up, an error is displayed become.

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Abstract

The invention relates to a device for forming an end area of a workpiece (2), especially for cold press-forming an end area of a pipe, comprising two force transmitting elements (7, 9) which are guided in a common housing (3). The device is characterised in that a first pressure chamber (26) is located between the two force transmission elements (7, 9) and in that a second pressure chamber (28) is allocated to the second force transmission element (9). When the first force transmission element (7) is in the bracing position, the second force transmission element (9) can be displaced in relation to the first force transmission element (7) in order to form the workpiece.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Umformen eines Endbereichs eines Werkstücks, insbesondere zum Kalt-Pressumformen eines Rohrendbereichs. Es ist bekannt, das Werkstück unter Verwendung eines ersten hydrodynamisch betätigbaren Kraftübertragungselements einzuspannen und den Endbereich durch direkte oder indirekte Krafteinwirkung eines zweiten hydrodynamisch betätigbaren Kraftübertragungselements umzuformen. Unter einem hydrodynamisch betätigbaren Kraft-übertragungselement wird ein Körper verstanden, der auf hydraulische und/oder pneumatische Weise betätigbar ist. Bei den meist hohen Kräften, die zur Umformung eines Werkstücks erforderlich sind, wird zweckmäßigerweise eine hydraulische Betätigung gewählt.The invention relates to a device for forming a End region of a workpiece, in particular for cold press forming a Rohrendbereichs. It is known that Workpiece using a first hydrodynamic clamped operable power transmission element and the End area by direct or indirect force a second hydrodynamically actuated Transform power transmission element. Under a hydrodynamically actuated force transmission element is a body understood on hydraulic and / or pneumatic manner is actuated. At the most high Forces required for forming a workpiece are, is advantageously a hydraulic actuation selected.

Aus der gattungsgemäßen DE 195 11 447 A1 ist eine zum Umformen eines Rohrendbereiches geeignete Vorrichtung bekannt. Diese Vorrichtung weist eine Aufnahme für austauschbare Spannbacken zum Einspannen des Rohres auf. Durch einen ersten hydraulisch betätigbaren Kolben werden die Spannbacken mit Druck beaufschlagt, um das Rohr einzuspannen. Der erste Kolben weist eine zentrale Durchgangsöffnung auf, in der eine Kolbenstange eines zweiten hydraulisch betätigbaren Kolbens geführt ist. Die beiden Kolben sind somit in ein und demselben Gehäuse hintereinander angeordnet und koaxial zueinander geführt.From the generic DE 195 11 447 A1 is a for forming a Rohrendbereiches suitable device known. These Device has a receptacle for replaceable Clamping jaws for clamping the tube. Through a first hydraulically actuated piston are the Jaws pressurized to the pipe clamp. The first piston has a central Through opening in which a piston rod of a second hydraulically actuated piston is guided. The Both pistons are thus in the same housing arranged one behind the other and guided coaxially with each other.

Durch die zentrale, durchgehende Öffnung in dem ersten Kolben hindurch kann die mit einem Umformwerkzeug versehene Kolbenstange des zweiten Kolbens auf den Rohrendbereich einwirken, indem der Rohrendbereich in axialer Richtung gestaucht wird. Dabei verformt sich der Endbereich entsprechend der Formgebung des Umformwerkzeuges und der Spannbacken.Through the central, through opening in the first Piston can through which provided with a forming tool Piston rod of the second piston on the Rohrendbereich act by the Rohrendbereich in the axial direction is compressed. This deforms the end according to the shape of the forming tool and the Jaws.

In spezieller Ausgestaltung weist die bekannte Vorrichtung ein dreiteiliges Gehäuse auf. Ein erster Gehäuseteil hat eine erste Bohrung, in der der erste, ringförmige Kolben mit seinem Mantel geführt ist, und hat eine zweite Bohrung, in der der zweite Kolben mit seiner Kolbenstange geführt ist. Die zweite Bohrung hat einen geringeren Durchmesser als die erste Bohrung. Auf diese Weise ist für den Mantel des ersten, ringförmigen Kolbens ein Anschlag gebildet, der die maximal zurückgefahrene Position des ersten Kolbens definiert. Zwischen den Anschlag und den Kolbenmantel kann eine Hydraulikflüssigkeit zur Betätigung des ersten Kolbens eingeleitet werden. Einen weiteren Teil des dreiteiligen Gehäuses bildet ein mit dem ersten Teil verschraubbares Gehäuseendstück, das eine zylindrische Bohrung zur Führung des Endstücks des zweiten Kolbens aufweist. In Betätigungsrichtung des zweiten Kolbens bildet der erste Gehäuseteil einen Anschlag. Zwischen den Anschlag und den zweiten Kolben kann wiederum ein Hydraulikmedium eingeleitet werden, um den zweiten Kolben nach dem Umformen des Rohres zurückzuholen. Der entsprechende Hydraulikraum zur Aufnahme der Hydraulikflüssigkeit ist gegen den ersten Hydraulikraum zwischen dem Mantel des ersten Kolbens und dessen rückwärtigen Anschlag abgedichtet. Der dritte Teil des dreiteiligen Gehäuses bildet die Aufnahme für die Spannbacken und für die vorderen Teile des ersten und des zweiten Kolbens bzw. für das Umformwerkzeug. Das Umformwerkzeug ist derart gestaltet und mit dem vorderen Endbereich der Kolbenstange des zweiten Kolbens verbunden, daß beim Rückholen des zweiten Kolbens der erste Kolben mitgenommen wird und so die Spannbacken druckentlastet werden. Hierzu weist die zentrale Durchgangsöffnung des ersten Kolbens einen rückwärtigen Anschlag auf. Das mit der aus der DE 195 11 447 A1 bekannten Vorrichtung durchzuführende Umformverfahren ist insoweit mit Nachteilen behaftet, als sowohl eine Steuerung des Verfahrensablaufes mit Beginn und Ende des Umformvorganges wie auch eine Überprüfung von Werkzeug und umzuformenden Rohr vor Beginn der Umformung weder vorgesehen noch aufgrund der Kopplung der beiden Kolben bei ihrer Rückbewegung möglich sind.In a special embodiment, the known device a three-piece case on. A first housing part has a first bore in which the first annular piston with his coat, and has a second hole, in which the second piston is guided with its piston rod is. The second hole has a smaller diameter as the first hole. This way is for the coat the first, annular piston formed a stop which the maximum retracted position of the first piston Are defined. Between the stop and the piston skirt can a hydraulic fluid for actuating the first piston be initiated. Another part of the three-part Housing forms a bolted to the first part Housing end piece, which has a cylindrical bore for guidance having the end piece of the second piston. In Actuation direction of the second piston forms the first Housing part a stop. Between the stop and the second piston can turn a hydraulic medium be introduced to the second piston after forming to retrieve the pipe. The corresponding hydraulic room for receiving the hydraulic fluid is against the first Hydraulic space between the jacket of the first piston and sealed the rear stop. The third part the three-piece housing forms the receptacle for the Clamping jaws and for the front parts of the first and the second piston or for the forming tool. The Forming tool is designed in such a way and with the front Connected end portion of the piston rod of the second piston, that when retrieving the second piston of the first piston is taken and so relieves the jaws pressure become. For this purpose, the central passage opening of the first piston on a rear stop. That with the DE 195 11 447 A1 known device To be carried out forming process is so far with disadvantages tainted, as both a control of the procedure with the beginning and end of the forming process as well as a Check tool and pipe to be formed before starting the transformation neither provided nor due to the coupling the two pistons are possible in their return movement.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Umformen eines Werkstück-Endbereiches zur Verfügung zu stellen, welche eine bessere Steuerung des Umformvorganges ermöglicht.The invention is therefore based on the object, a Device for forming a workpiece end area for To provide a better control of the Forming process allows.

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich einschließlich vorteilhafter Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung aus dem Inhalt der Patentansprüche, welche dieser Beschreibung nachgestellt sind.The solution to this problem arises including advantageous embodiments and further developments of Invention from the content of the claims, which of these Description are adjusted.

Die Erfindung sieht hierzu zunächst vor, daß zwischen dem ersten Kraftübertragungselement und dem zweiten Kraftübertragungselement ein jeweils unmittelbar an die beiden Kraftübertragungselemente angrenzender und an einem ersten Druckanschluß angeschlossener erster Druckraum angeordnet ist, und daß dem zweiten Kraftübertragungselement ein an einem zweiten Druckanschluß angeschlossener zweiter Druckraum derart zugeordnet ist, daß die Einleitung eines Druckmediums das zweite Kraftübertragungselement in der Spann- und Umformrichtung beaufschlagt. Während des Vorschiebens des zweiten Kraftübertragungselementes zum Spannen des Werkstücks wird der Druck des im ersten Druckraum eingeschlossenen Druckmediums durch Sperrung des ersten Druckanschlusses über geeignete Mittel aufrechterhalten, wobei bei Erreichen eines voreingestellten Überdrucks das Druckmedium aus dem ersten Druckraum über geeignete Mittel abgelassen wird, so daß bei in der Spannposition stehendem ersten Kraftübertragungselement das zweite Kraftübertragungselement zum Umformen des Werkstücks relativ zum ersten Kraftübertragungselement verschiebbar ist und nach dem Umformen des Endbereiches des Werkstücks durch erneutes Einleiten von Druckmedium in den ersten Druckraum das zweite Kraftübertragungselement und anschließend mittels eines gesonderten Antriebs das erste Kraftübertragungselement in ihre Ausgangspositionen zurückbewegt werden.The invention provides this first, that between the first Power transmission element and the second Power transmission element in each case directly adjacent to the two power transmission elements and at a first pressure port connected first pressure chamber is arranged, and that the second power transmission element at a second Pressure connection connected second pressure chamber such is assigned that the introduction of a pressure medium the second power transmission element in the clamping and Forming applied. While advancing the second power transmission element for clamping the Workpiece is the pressure of the first pressure chamber enclosed pressure medium by blocking the first Pressure port maintained by suitable means, wherein upon reaching a preset overpressure the pressure medium from the first pressure chamber is drained via suitable means, so that when in the Clamping position of the first power transmission element second power transmission element for forming the workpiece displaceable relative to the first power transmission element is and after the forming of the end portion of the workpiece by re-introducing pressure medium into the first Pressure chamber, the second power transmission element and then by means of a separate drive the first Power transmission element to its original positions be moved back.

Hiermit ist der Vorteil verbunden, daß aufgrund des im ersten Druckraum nach Erreichen des dem Spanndruck entsprechend eingestellten Überdrucks durch das druckgesteuerte Ablassen des Druckmediums während des Vorschubes des zweiten Kraftübertragungselementes der Spanndruck in der erforderlichen Höhe gleichbleibend aufrechterhalten ist. Der erforderliche Druck braucht daher nur so lange anstehen, wie er gebraucht wird. Damit sind ein unnötig hoher Druck und ein unnötig hoher Zeitraum für den anstehenden Druck und damit unnötige Leistungsverluste und hohe Temperaturentwicklung in vorteilhafter Weise vermieden. Nach Beendigung des Umformvorganges ist zudem das zweite Kraftübertragungselement aktiv in seine Ausgangsposition rückführbar. This has the advantage that due to the im first pressure chamber after reaching the clamping pressure according to the set overpressure by the pressure-controlled release of the pressure medium during the Feed of the second power transmission element of Clamping pressure in the required height constant is maintained. The required pressure therefore needs only as long as it is needed. This is an unnecessarily high pressure and an unnecessarily high time for the upcoming pressure and thus unnecessary power losses and high temperature development in an advantageous manner avoided. After completion of the forming process is also the second power transmission active in his Traceable home position.

Nach einen weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß als Antrieb für die Rückbewegung des ersten Kraftübertragungselements ein dritter Druckraum mit einer Verbindung zu einem dritten Druckanschluß vorgesehen ist. Alternativ kann aber der Antrieb für die Rückbewegung des ersten Kraftübertragungselementes auch als Rückstellfeder ausgebildet sein.According to another embodiment of the invention provided that as a drive for the return movement of the first Power transmission element, a third pressure chamber with a Connection is provided to a third pressure port. Alternatively, however, the drive for the return movement of first power transmission element as a return spring be educated.

Nach einen weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Ausgangsposition des ersten Kraftübertragungselements durch einen zwischen Gehäuse und erstem Kraftübertragungselement ausgebildeten Anschlag definiert ist. Durch die Festlegung des ersten Kraftübertragungselementes in seiner Ausgangsposition wie auch durch die Wahl der Ausgangsposition des zweiten Kraftübertragungselementes ist der für die Ausführung des Umformvorganges benötigte Relativverschiebungsweg zwischen dem zweiten und dem ersten Kraftübertragungselement konstruktiv festgelegt.According to another embodiment of the invention provided that the starting position of the first Power transmission element by a between housing and first power transmission element formed stop is defined. By fixing the first Power transmission element in its initial position as also by choosing the starting position of the second Kraftübertragungselementes is the for the execution of the Umformvorganges required Relativverschiebungsweg between the second and the first power transmission element constructively determined.

Nach einen weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind Sensoren vorgesehen, um das eingelegte Werkzeug zu erkennen sowie zur Überprüfung der jeweiligen Stellung des ersten Kraftübertragungselementes, ob dieses wieder in seine Grundstellung zurückgefahren ist. Hierzu ist im einzelnen vorgesehen, daß vor dem Starten des Einspann- und/oder Umformvorganges über geeignete Mittel automatisch feststellbar ist, ob ein geeignetes Einspann- und/oder Umformwerkzeug vorhanden und/oder richtig positioniert ist, wobei das Vorhandensein und/oder die richtige Position des Werkzeugs durch eine berührungslose Abstandsmessung mittels eines Sensors feststellbar ist. Zusätzlich kann vorgesehen sein, daß über einen Sensor die Grundstellung des Umformwerkzeuges und der von diesem während des Umformvorganges durchschrittene Weg erfaßbar sind.According to a further embodiment of the invention are sensors provided to recognize the inserted tool as well to check the respective position of the first Power transmission element, whether this again in his Basic position has been reduced. This is in detail provided that before starting the clamping and / or Forming process via suitable means is automatically detected, whether a suitable clamping and / or forming tool available and / or positioned correctly, with the presence and / or the correct position of the tool by a Non-contact distance measurement by means of a sensor is detectable. In addition, it can be provided that over a sensor the basic position of the forming tool and the from this during the forming process passed way are detectable.

Bei einer einen weiteren Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann vorgesehen sein, daß der für den Umformvorgang benötigte Relativverschiebungsweg zwischen erstem Kraftübertragungselement und zweitem Kraftübertragungselement, also die sogenannte Stauchlänge L, in einem ersten Arbeitsschritt dadurch einstellbar ist, daß das erste Kraftübertragungselement durch Einleitung von Druckmedium in den ersten Druckraum von dem feststehenden zweiten Kraftübertragungselement wegbewegbar ist, wonach durch Einleitung von Druckmedium in den zweiten Druckraum sich der Spann- und Umformvorgang wie beschrieben anschließt. In den ersten Druckraum ist demnach ein Druckmedium sowohl zur Betätigung des ersten Kraftübertragungselements als auch zum Lösen des zweiten Kraftübertragungselement einleitbar, womit der Vorteil einer noch verbesserten Steuermöglichkeit für den Umformvorgang verbunden ist.In a further embodiment of the invention Device can be provided that the for the Forming process required Relativverschiebungsweg between first power transmission element and second Power transmission element, so the so-called compression length L, is adjustable in a first step, that the first power transmission element by initiation of Pressure medium in the first pressure chamber from the fixed second power transmission element is moved away, after which by introducing pressure medium into the second pressure chamber the clamping and forming process as described followed. In the first pressure chamber is therefore a Pressure medium for both the operation of the first Power transmission element as well as for releasing the second Power transmission element introduced, bringing the advantage an even better control option for the Forming process is connected.

Hierzu kann vorgesehen sein, daß über geeignete Mittel die Länge des ersten Druckraums zwischen der ersten Betätigungsfläche und der zweiten Betätigungsfläche vor dem Umformen des Werkstücks einstellbar ist, um den gewünschten definierten Arbeitsweg vorzugeben. Anschließend können die beiden Kraftübertragungselemente bei konstanter Relativposition zueinander bewegt werden, bis das Werkstück eingespannt ist. Wiederum danach ist dann das zweite Kraftübertragungselement genau um die voreingestellte Länge des Druckraums gegen das erste Kraftübertragungselement bewegbar, so daß das eingespannte Werkstück um einen dieser Länge entsprechenden Weg gestaucht wird. Insbesondere durch das Aneinanderstoßen von erster Betätigungsfläche und zweiter Betätigungsfläche des ersten Druckraumes wird der Umformvorgang beendet.For this purpose, it may be provided that the length of the first Pressure chamber between the first actuating surface and the second actuating surface before forming the workpiece is adjustable to the desired defined working distance pretend. Then the two can Power transmission elements at a constant relative position be moved to each other until the workpiece is clamped is. Then again, then the second Power transmission element exactly by the preset length the pressure chamber against the first power transmission element movable, so that the clamped workpiece to one of these Length corresponding path is compressed. In particular by the juxtaposition of the first actuating surface and second actuating surface of the first pressure chamber is the Forming process finished.

Bei einer Weiterbildung der Vorrichtung ermöglichen die eingesetzten Mittel eine direkte oder undirekte Messung der Länge des Druckraums, um die Länge einzustellen. Insbesondere ist die Länge indirekt durch einen Abstandssensor messbar, der auf eine Fläche gerichtet ist, deren Abstand von dem Abstandssensor sich abhängig von der Länge des Druckraums ändert. Eine derartige Fläche ist beispielsweise eine sich konusartig erweiternde Außenfläche des ersten Kraftübertragungselements. Es ist vorteilhaft, wenn ein berührungslos messender Abstandssensor eingesetzt wird.In a development of the device, the means used allow a direct or undirect measurement of the length of the Pressure chamber to the length adjust. In particular, the length is indirectly through a distance sensor can be measured, which is directed to a surface is, whose distance from the distance sensor depends on the length of the pressure chamber changes. Such a surface is for example, a conically widening outer surface of the first power transmission element. It is advantageous if a non-contact distance sensor is used becomes.

Es wird ein berührungslos messender Sensor vorgesehen, der abhängig davon, ob das umzuformende Werkstück in einer Startposition ist, in der das Einspannen und/oder Umformen gestartet werden kann, ein Signal ausgibt. Der Sensor ist insbesondere ein Abstandssensor, der in einer Messrichtung den Abstand zu dem nächstliegenden Gegenstand misst. Derartige, beispielsweise unter Verwendung von Laserstrahlung arbeitende, Sensoren sind aus dem Stand der Technik bekannt.It is provided a non-contact measuring sensor, the depending on whether the workpiece to be formed in a Starting position is in the clamping and / or reshaping can be started, outputs a signal. The sensor is in particular a distance sensor which is in a measuring direction measures the distance to the nearest object. Such, for example, using Laser radiation working, sensors are from the state of Technique known.

In diesem Fall braucht das Werkstück lediglich in die Startposition gebracht werden, um das Signal zu erzeugen. Insbesondere ist zum Steuern des Einspann- und/oder Umformvorganges eine Steuerung vorgesehen, die über eine Signalverbindung mit dem Sensor verbunden ist. Auf das. Signal hin kann dann, insbesondere automatisch, mit dem Einspannen und/oder Umformen begonnen werden.In this case, the workpiece only needs in the Start position are brought to generate the signal. In particular, for controlling the clamping and / or Umformvorganges a control provided over a Signal connection is connected to the sensor. On the. Signal can then, in particular automatically, with the Clamping and / or reshaping are started.

Insbesondere wird bei der berührungslosen Messung eine Abmessung des umzuformenden Werkstücks gemessen, bzw. ein Meßwert gemessen, der ein eindeutiges Maß für die Abmessung des umzuformenden Werkstücks ist. Wird beispielsweise ein Rohr umgeformt, so bietet es sich an, den Rohrdurchmesser zu messen. Dies erlaubt vor dem Start des Einspannens und/oder des Umformens eine Überprüfung, ob ein Werkstück mit den gewünschten Abmessungen zum Umformen bereitsteht. Wird nicht das richtige Werkstück in eine Startposition gebracht oder wird überhaupt kein Werkstück in die Startposition gebracht, wird auch nicht das Startsignal erzeugt. Ein unbeabsichtigtes Betätigen der Umformvorrichtung bzw. das Bearbeiten eines Werkstücks mit falschen Abmessungen kann somit vermieden werden. Ein wesentlicher Vorteil davon liegt darin, daß auf einfache Weise Sicherheitsvorschriften zum Schutz von Bedienungspersonal eingehalten werden können und gleichzeitig eine Beschädigung der Vorrichtung, etwa durch zu große Werkstücke, verhindert werden kann.In particular, in the non-contact measurement, a Measured dimension of the workpiece to be formed, or a Measured value, which is a clear measure of the dimension of the workpiece to be formed. For example, a Pipe formed, so it makes sense, the pipe diameter to eat. This allows before the start of clamping and / or forming a check as to whether a workpiece with the desired dimensions ready for reshaping. Is not the right workpiece in a starting position brought or no work at all in the Starting position brought, is not the start signal generated. An unintentional actuation of the Forming device or editing a workpiece with wrong dimensions can thus be avoided. One significant advantage of this is that on simple way safety rules for the protection of Operating staff can be respected and at the same time damaging the device, such as too large workpieces can be prevented.

Weiterhin wird vorgeschlagen, vor dem Starten des Einspann- und/oder Umformvorganges automatisch festzustellen, ob ein geeignetes Einspann- und/oder Umformwerkzeug vorhanden und/oder richtig positioniert ist. Hierzu ist insbesondere ein berührungslos messender Sensor vorgesehen, der abhängig davon, ob ein geeignetes Einspann- und/oder Umformwerkzeug vorhanden und/oder richtig positioniert ist, ein Signal ausgibt. Eine derartige Werkzeugerkennung kann mit der oben beschriebenen Sensorik zur Erzeugung eines Startsignals kombiniert werden, um noch eine größere Sicherheit gegen Fehlbetätigung und Fehlfunktionen zu erhalten. Insbesondere kann derselbe Sensor zur Messung der Startposition und zur Messung des Vorhandenseins und/oder der Positionierung des Werkzeugs verwendet werden. In diesem Fall wird vorzugsweise zunächst das Vorhandensein und/oder die richtige Position des Werkzeugs gemessen bzw. bestimmt. Furthermore, it is proposed, before starting the clamping and / or forming process automatically determine if a suitable clamping and / or forming tool available and / or correctly positioned. This is especially true provided a non-contact measuring sensor, the dependent of which, whether a suitable clamping and / or forming tool present and / or correctly positioned, a signal outputs. Such tool recognition can with the above described sensor system for generating a start signal combined to provide even greater security against To receive incorrect operation and malfunction. Especially the same sensor can be used to measure the starting position and the Measurement of the presence and / or positioning of the Tool be used. In this case will preferably first the presence and / or the correct position of the tool is measured or determined.

Weiterhin wird vorgeschlagen, einen Sensor vorzusehen, der berührungslos den Fortschritt der Umformung des Werkstücks mißt. Insbesondere kann weiterhin eine Steuerung vorgesehen werden, die ein Signal des Sensors empfängt und, nachdem die Umformung ausreichend weit fortgeschritten ist, den Umformungsvorgang beendet.Furthermore, it is proposed to provide a sensor which contactless the progress of the forming of the workpiece measures. In particular, a controller may further be provided which receives a signal from the sensor and, after the transformation is sufficiently advanced, the Forming process finished.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird nachstehend anhand von zwei Ausführungsbeispielen beschrieben; hierzu zeigen:

Fig.1
Einen Längsschnitt durch eine Umformvorrichtung in deren Ausgangsposition,
Fig.2
die Umformvorrichtung gemäß Figur 1 bei eingelegtem Werkstück in der Ausgangsposition,
Fig.3
die Umformvorrichtung nach Beendigung des Spannvorganges,
Fig.4
die Umformvorrichtung in der Stellung am Ende des Umformvorganges,
Fig.5
die Umformvorrichtung in der Zwischenstellung beim Zurückfahren mit dem bereits in die Ausgangsposition zurückgefahrenen zweiten Kraftübertragungselement,
Fig. 6
die Umformvorrichtung in einer anderen Ausführungsform mit einer variablen Einstellung der Stauchlänge (L) in der Ausgangsposition,
Fig. 7
den Gegenstand der Figur 6 bei eingestecktem Rohrende,
Fig. 8
die Umformvorrichtung gemäß Figur 6 nach Einstellung der Stauchlänge (L),
Fig. 9
die Umformvorrichtung gemäß Figur 8 bei Erreichen der Spannposition des ersten Kraftübertragungselements,
Fig. 10
die Umformvorrichtung gemäß Figur 9 nach Beendigung des Umformvorganges.
The device according to the invention will be described below with reference to two embodiments; show:
Fig.1
A longitudinal section through a forming device in its starting position,
Fig.2
the forming device according to FIG. 1 with the workpiece inserted in the starting position,
Figure 3
the forming device after completion of the clamping process,
Figure 4
the forming device in the position at the end of the forming process,
Figure 5
the forming device in the intermediate position when returning to the already retracted to the starting position second power transmission element,
Fig. 6
the forming device in another embodiment with a variable adjustment of the compression length (L) in the starting position,
Fig. 7
the article of Figure 6 with inserted pipe end,
Fig. 8
the shaping device according to FIG. 6 after setting the compression length (L),
Fig. 9
the forming device according to FIG. 8 upon reaching the clamping position of the first force transmission element,
Fig. 10
the forming device according to Figure 9 after completion of the forming process.

Figur 1 zeigt einen Längsschnitt durch eine Umformvorrichtung 1. Die Umformvorrichtung 1 weist ein Basisgehäuse 3 mit einer zentralen zylindrischen Bohrung auf, so daß eine Zylinderfläche 4 gebildet ist. Im Bereich des offenen Endes des Basisgehäuses 3 ist ein Aufnahmegehäuse 5 zur Aufnahme von Spannbacken 31 als Spannwerkzeug angeordnet. Die Zylinderfläche 4 ist als Führungsfläche zur Führung der Bewegung eines als äußerer Ringkolben 7 ausgebildeten ersten Kraftübertragungselementes und zur Führung der Bewegung eines als innerer Kolben 9 ausgebildeten zweiten Kraftübertragungselementes ausgestaltet. Der innere Kolben 9 füllt am geschlossenen Ende der Zylinderbohrung den Querschnitt der Zylinderbohrung nahezu vollständig aus. In Richtung auf das offene Ende der Zylinderbohrung erstreckt sich eine Kolbenstange 11 des inneren Kolbens 9. Die Kolbenstange 11 ist in einer zentralen, zylindrischen Bohrung des äußeren Kolbens 7 aufgenommen und mit einem mit einem Stauchwerkzeug 13 verbundenen Verlängerungsstück 11a fest gekoppelt. Der äußere Kolben 7 bildet somit eine Führung für die Bewegung der Kolbenstange 11 und eines mit der Kolbenstange 11 bzw. deren Verlängerungsstück 11a über eine Drehverriegelung 15 verbundenen als Umformwerkzeug wirkenden Stauchwerkzeuges 13. FIG. 1 shows a longitudinal section through a Forming device 1. The forming device 1 has a Base housing 3 with a central cylindrical bore on, so that a cylindrical surface 4 is formed. In the area the open end of the base housing 3 is a Receiving housing 5 for receiving clamping jaws 31 as Clamping tool arranged. The cylinder surface 4 is as Guide surface for guiding the movement of one as outer Ring piston 7 formed first power transmission element and to guide the movement of one as inner piston 9 formed second power transmission element designed. The inner piston 9 fills the closed end of the cylinder bore the cross section of Cylinder bore almost completely off. Toward the open end of the cylinder bore extends one Piston rod 11 of the inner piston 9. The piston rod 11 is in a central, cylindrical bore of the outer Pistons 7 added and with a with a Upset tool 13 connected extension piece 11a fixed coupled. The outer piston 7 thus forms a guide for the movement of the piston rod 11 and one with the Piston rod 11 and its extension piece 11 a via a Twist lock 15 connected as a forming tool acting compression tool 13.

Die Drehverriegelung 15 ist ähnlich einem Bajonettverschluß betätigbar. Ein Verriegelungsvorsprung 16 des Stauchwerkzeuges 13 wird durch eine Linearbewegung in axialer Richtung des Verlängerungsstücks 11a der Kolbenstange 11 in die entsprechende Ausnehmung in dem Verlängerungsstück 11a eingesetzt und anschließend um die Längsachse der Kolbenstange 11 verdreht, um die Verbindung zu verriegeln.The twist lock 15 is similar to a bayonet lock actuated. A locking projection 16 of the Upset tool 13 is characterized by a linear movement in axial direction of the extension piece 11a of Piston rod 11 in the corresponding recess in the Extension piece 11 a used and then to the Longitudinal axis of the piston rod 11 is twisted to the connection to lock.

Das Basisgehäuse 3 weist einen ersten Druckanschluss 25 auf, durch den ein Hydraulikmedium in das Innere des Basisgehäuses 3 einleitbar ist bzw. aus diesem ableitbar ist. Innenseitig des Basisgehäuses 3 mündet der erste Druckanschluss 25 in einen ersten Druckraum 26, der außer durch die Zylinderfläche 4 auch durch eine erste Betätigungsfläche 10 des äußeren Kolbens 7 und durch eine zweite Betätigungsfläche 12 des inneren Kolbens 9 begrenzt ist. Der erste Druckraum 26 ist je nach Betriebszustand der Umformvorrichtung 1 größer oder kleiner und kann in unterschiedlicher Position relativ zu dem ersten Druckanschluss 25 liegen (siehe Figuren 1 bis 5). In jedem Betriebszustand mündet jedoch der erste Druckanschluss 25 in den ersten Druckraum 26.The base housing 3 has a first pressure port 25 on, through which a hydraulic medium in the interior of the Base housing 3 can be introduced or derivable from this is. Inside the base housing 3, the first opens Pressure port 25 in a first pressure chamber 26, the except through the cylinder surface 4 by a first Actuating surface 10 of the outer piston 7 and by a second actuating surface 12 of the inner piston 9 limited is. The first pressure chamber 26 is depending on the operating state of Forming device 1 larger or smaller and can in different position relative to the first Pressure port 25 are (see Figures 1 to 5). In each Operating state, however, opens the first pressure port 25th in the first pressure chamber 26.

Insbesondere erweitert sich der erste Druckraum 26 in radialer Richtung nach außen, da die erste Betätigungsfläche 10 und die zweite Betätigungsfläche 12 teilweise als Kegelabschnittsflächen ausgebildet sind. Aus Figur 3 und Figur 4 ist erkennbar, daß die erste Betätigungsfläche 10 und die zweite Betätigungsfläche 12 jeweils noch einen weiteren Bereich aufweisen, der kreisringförmig gestaltet ist und einen Anschlag für den anderen Kolben 7, 9 darstellt. In particular, the first pressure chamber 26 widens in FIG radial outward direction, since the first Actuating surface 10 and the second actuating surface 12th partially formed as a cone section surfaces. Out Figure 3 and Figure 4 it can be seen that the first Actuating surface 10 and the second actuating surface 12th each have yet another area, the is designed annular and a stop for the other piston 7, 9 represents.

Durch Dichtungen zwischen der Kolbenstange 11 und der Innenfläche des äußeren Kolbens 7, zwischen der Außenfläche des äußeren Kolbens 7 und der Zylinderfläche 4 sowie zwischen der Außenfläche des inneren Kolbens 9 und der Zylinderfläche 4 ist der erste Druckraum 26 gegen das offene Ende und das geschlossene Ende der Zylinderbohrung des Basisgehäuses 3 abgedichtet. Die Dichtungen sind allgemein mit den Bezugszeichen 21 bezeichnet.By seals between the piston rod 11 and the Inner surface of the outer piston 7, between the outer surface the outer piston 7 and the cylinder surface 4 as well between the outer surface of the inner piston 9 and the Cylinder surface 4 is the first pressure chamber 26 against the open end and the closed end of the cylinder bore the base housing 3 sealed. The seals are generally designated by the reference numeral 21.

Im Bereich des geschlossenen Endes der Zylinderbohrung ist in dem Basisgehäuse 3 noch ein zweiter Druckraum 28 vorgesehen, der über einen zweiten Druckanschluß 27 angeschlossen ist. Der zweite Druckraum 28 hat ein bis auf nahezu null veränderliches Volumen.In the area of the closed end of the cylinder bore is in the base housing 3, a second pressure chamber 28th provided, which via a second pressure port 27th connected. The second pressure chamber 28 has one up almost zero variable volume.

Auf der dem ersten Druckraum 26 abgewandten Seite ist in Spann- und Umformvorrichtung vor dem äußeren Kolben 7 zwischen diesem und einem Gehäuseeinsatz 52 ein dritter Druckraum 51 ausgebildet, der mit einem dritten Druckanschluß 50 verbunden ist. Dieser dritte Druckraum 51 dient als Antrieb für die Rückbewegung des äußeren Kolbens 7 in dessen Ausgangsposition.On the side facing away from the first pressure chamber 26 is in Clamping and forming device in front of the outer piston. 7 between this and a housing insert 52 a third Pressure chamber 51 is formed, which with a third Pressure port 50 is connected. This third pressure chamber 51 serves as a drive for the return movement of the outer piston 7 in its starting position.

Das Aufnahmegehäuse 5 bildet einen Aufnahmeraum für Spannbacken 31, die durch Betätigung der Kolben 7, 9, das heißt durch deren Bewegung in axialer Richtung zum Einspannen eines Werkstücks betätigbar sind. Die Spannbacken 31 sind beispielsweise wie die in DE 195 11 447 A1 beschriebenen Spannbacken ausgestaltet und betätigbar.The receiving housing 5 forms a receiving space for Clamping jaws 31, by operating the piston 7, 9, the is called by the movement in the axial direction to Clamping a workpiece are actuated. The Clamping jaws 31 are, for example, as in DE 195 11 447 A1 described clamping jaws designed and operable.

Die Spannbacken 31 weisen an ihrem in Figur 1 bis Figur 5 rechts liegenden stirnseitigen Ende eine Umformausnehmung 33 auf, die eine in sich geschlossen umlaufende nutartige Ausnehmung bildet, wenn ein Werkstück mit den entsprechenden Abmessungen eingespannt ist. Die Umformausnehmung 33 dient der Umformung des Werkstücks, wie noch näher erläutert wird. Alternativ oder zusätzlich kann die Umformung auch durch die Formgebung eines alternativen Stauchwerkzeuges bestimmt sein, welches anstelle des dargestellten Stauchwerkzeuges 13 vorgesehen ist und welches mit der Kolbenstange 11 verbindbar ist.The clamping jaws 31 have at their in Figure 1 to Figure 5 right-hand end face a Umformausnehmung 33, which is a self-contained circumferential groove-like Recess forms when a workpiece with the is clamped corresponding dimensions. The Umformausnehmung 33 serves to reshape the workpiece, such as will be explained in more detail. Alternatively or additionally the forming also by the shaping of an alternative Stanzwerkzeuges be determined, which instead of the illustrated upsetting tool 13 is provided and which is connectable to the piston rod 11.

Das Stauchwerkzeug 13 weist an seinem freien stirnseitigen Ende einen Meßbund 8 auf, an dem das Stauchwerkzeug 13 einen geringeren Außendurchmesser aufweist als in axialer Richtung dahinter.The compression tool 13 has at its free end face End of a measuring collar 8, where the upsetting tool 13th has a smaller outer diameter than in the axial Direction behind it.

Der innere Kolben 9 weist im Bereich seines freien, den Spannbacken 31 zugewandten Endes seiner Kolbenstange 11 bzw. von deren Verlängerungsstück 11a einen konusartigen Abschnitt auf, mit einer Konusfläche 6, die den Außenumfang des Verlängerungstücks 11a bildet.The inner piston 9 has in the region of its free, the Clamping 31 facing the end of its piston rod eleventh or from its extension piece 11a a cone-like Section up, with a cone surface 6, which is the outer circumference extension piece 11a forms.

In dem durch das Basisgehäuse 3 und das Aufnahmegehäuse 5 gebildeten Gesamtgehäuse sind zwei in radialer Richtung verlaufende auf die zentrale Längsachse der Umformvorrichtung 1 gerichtete Bohrungen vorgesehen. In jeder dieser Bohrungen ist ein Sensor S1 bzw. S2 angeordnet. Der Sensor S1 dient der Erkennung des Stauchwerkzeuges 13, indem der Sensor S1 auf den Meßbund 8 des Stauchwerkzeuges 13 gerichtet ist und über den Abstand zwischen dem Sensor S1 und dem Meßbund 8 das eingesetzte Stauchwerkzeug 13 identifieren kann.In the through the base housing 3 and the receiving housing. 5 formed overall housing are two in the radial direction extending to the central longitudinal axis of the Forming device 1 directed holes provided. In Each of these holes is a sensor S1 or S2 arranged. The sensor S1 serves to detect the Upset tool 13, by the sensor S1 on the Meßbund. 8 the upsetting tool 13 is directed and over the distance between the sensor S1 and the Meßbund 8 the used Can identify upset tool 13.

Der Sensor S2 dient der Feststellung der Grundstellung des inneren Kolbens 9, indem der Sensor S2 auf die Konusfläche 6 des mit dem inneren Kolben 9 verbundenen Teils 11a gerichtet ist, so daß über die Feststellung der Lage der Konusfläche 6 bzw. das Verfahren der Verlängerung 11a mit der zylindrischen Umfangsfläche gegenüber dem Sensor S2 der Fortschritt der Bewegung des inneren Kolbens 8 erfaßt.The sensor S2 is used to determine the basic position of inner piston 9, by the sensor S2 on the conical surface 6 of the inner piston 9 connected to the part 11 a is directed so that on the determination of the situation of Conical surface 6 and the method of extension 11a with the cylindrical peripheral surface relative to the sensor S2 of Progress of the movement of the inner piston 8 detected.

Ein Beispiel für den Betrieb der Umformrichtung 1 wird nachfolgend beschrieben:An example of the operation of the forming 1 is described below:

Ausgehend von der in Figur 1 dargestellten Position der Umformvorrichtung wird zunächst ein Werkstück, insbesondere das Ende eines Rohres 2 in die Umformvorrichtung eingeführt, bis das Rohrende innenseitig an das Stauchwerkzeug 13 stößt, wobei diese Ausgangsstellung der Umformvorrichtung sich aus Figur 2 ergibt. Wie sich aus Figur 3 entnehmen läßt, wird der Druckraum 28 mit einem Druckmedium beaufschlagt, was zu einer Verschiebung des inneren Kolbens 9 in der Darstellung der Figur 3 nach links führt. Da während dieser ersten Phase der Druckbeaufschlagung des zweiten Druckraumes 28 der Druckanschluß 25 des ersten Druckraumes 26 gesperrt ist, wird die Vorschubkraft des inneren Kolbens 9 über das im ersten Druckraum 26 anstehende Druckmedium auf den äußeren Kolben 7 übertragen, so daß sich dieser mit der Verschiebung des inneren Kolbens 9 gleichsinnig mitbewegt; mit fortschreitender Bewegung der beiden Kolben 7, 9 werden die Spannbacken 31 in Anlage zur Außenfläche des Rohres 2 verschoben und spannen dieses ein, wobei der äußere Kolben 7 das im dritten Druckraum 51 anstehende Druckmedium über den geöffneten Druckanschluß 50 herausdrückt. Wenn das Rohr 2 eingespannt ist, kann sich der äußere Kolben 7 nicht mehr weiterbewegen, und hierdurch erhöht sich der Druck des im ersten Druckraum 26 anstehenden Druckmediums, bis ein entsprechend der gewünschten Spannkraft eingestellter Überdruck erreicht ist. Bei Erreichen des Überdruckes wird der Druckanschluß 25 geöffnet, so daß das im ersten Druckraum 26 anstehende Druckmedium abströmen kann. Dadurch ist eine Fortsetzung der Vorschubbewegung des inneren Kolbens 9 ermöglicht, der nun relativ zu dem feststehenden äußeren Kolben 7 weiterverschoben wird und dabei die Spannarbeit leistet, bis der für die Spannarbeit konstruktiv eingestellte Arbeitsweg durch das Anschlagen der den ersten Druckraum begrenzenden Ringflächen von innerem Kolben 9 und äußerem Kolben 7 ausgeschöpft ist.Starting from the position shown in FIG Forming device is first a workpiece, in particular the end of a tube 2 in the forming device introduced until the pipe end on the inside of the Upset tool 13 abuts, this initial position of the Forming device is apparent from Figure 2. As it turned out Figure 3 shows, the pressure chamber 28 with a Pressure medium applied, resulting in a shift of inner piston 9 in the illustration of Figure 3 to the left leads. Because during this first phase the Pressurization of the second pressure chamber 28 of the Pressure port 25 of the first pressure chamber 26 is locked, is the feed force of the inner piston 9 via the in first pressure chamber 26 pending pressure medium on the outer Transfer piston 7, so that this with the Displacement of the inner piston 9 moves in the same direction; with progressive movement of the two pistons 7, 9 become the jaws 31 in contact with the outer surface of the tube. 2 shifted and clamp this one, the outer piston 7, the pressure medium in the third pressure chamber 51 over pushes out the open pressure port 50. If the pipe 2 is clamped, the outer piston 7 can not move on, and this increases the pressure of the im first pressure chamber 26 pending pressure medium, to a adjusted according to the desired clamping force Overpressure is reached. When the overpressure is reached the pressure port 25 is opened, so that in the first Pressure chamber 26 pending pressure medium can flow. Thereby is a continuation of the advancing movement of the inner Piston 9 allows the now relative to the fixed outer piston 7 is further displaced while the Tensioning works until the tensioning work constructively set working path by striking the first pressure chamber limiting annular surfaces of inner piston 9 and outer piston 7 is exhausted.

Nach Beendigung der Spannarbeit wird der zweite Druckanschluß 27 des zweiten Druckraumes 28 entlastet, und es wird über den ersten Druckanschluß 25 Druckmedium in den ersten Druckraum 26 eingeleitet; hierdurch wird der innere Kolben 9 nach rechts in seine Ausgangsposition verfahren, wie sich dies aus Figur 5 ergibt. Anschließend wird über den dritten Druckanschluß 50 Druckmedium in den dritten Druckraum 51 eingeleitet und damit der äußere Kolben 7 ebenfalls nach rechts in dessen Ausgangsposition verfahren, wie diese in Figur 1 bzw. Figur 2 dargestellt ist. Die Endstellung des äußeren Kolbens 7 ist dabei durch einen nicht dargestellten Anschlag zwischen dem äußeren Kolben 7 und dem Gehäuse vorgegeben.After completion of the tension work becomes the second Pressure port 27 of the second pressure chamber 28 relieved, and It is on the first pressure port 25 pressure medium in the first pressure chamber 26 initiated; this becomes the inner Piston 9 moved to the right in its original position, as can be seen from FIG. 5. Subsequently, over the third pressure port 50 pressure medium in the third Pressure chamber 51 introduced and thus the outer piston. 7 also moved to the right in its initial position, as shown in Figure 1 and Figure 2. The End position of the outer piston 7 is characterized by a not shown stop between the outer piston. 7 and the housing specified.

Bei dem in den Figuren 6 bis 10 dargestellten Ausführungsbeispiel ist zusätzlich zu dem beschriebenen Ausführungsbeispiel gemäß Figuren 1 bis 5 die Funktion verwirklicht, daß der für die Umformarbeit benötigte Arbeitsweg, die Stauchlänge L, in einem ersten Funktionsschritt variabel einstellbar ist. Im übrigen sind gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet, auch wenn zwischen den Ausführungsbeispielen in Einzelpositionen geringfügige konstruktive Abweichungen bestehen.In the illustrated in Figures 6 to 10 Embodiment is in addition to the described Embodiment according to Figures 1 to 5, the function realized that needed for the forming work Arbeitsweg, the compression length L, in a first Function step is variably adjustable. Otherwise are like parts with the same reference numerals, also if between the embodiments in individual positions slight design differences exist.

So erstreckt sich von der Drehverriegelung 15 aus gesehen weiter in axialer Richtung der Kolbenstange 11 in Richtung Stangeninneres ein Aufnahmeraum 18, in dem eine Druckfeder 17 aufgenommen ist. Die Druckfeder drückt das Stauchwerkzeug 13 in eine Position, in der zwischen dem Stuachwerkzeug 13 und einer endseitigen Stangenstirnfläche 14 der Kolbenstange 11 ein Spalt vorhanden ist. Dementsprechend ist auch im Bereich der Drehverriegelung 15 ein Spalt zwischen dem Stauchwerkzeug 13 und der Kolbenstange 11 vorhanden, der es erlaubt, das Stauchwerkzeug 13 um die Spaltbreite gegen die Kolbenstange 11 zu bewegen.Thus, seen from the rotation lock 15 from further in the axial direction of the piston rod 11 in the direction Bar inside a receiving space 18, in which a compression spring 17 is recorded. The compression spring presses that Upset tool 13 in a position in which between the Stuachwerkzeug 13 and an end-side rod end face 14 of the piston rod 11, a gap is present. Accordingly, in the field of rotary locking 15 a gap between the upsetting tool 13 and the Piston rod 11 available, which allows the Upset tool 13 around the gap width against the piston rod 11 to move.

Weiterhin sind zusätzlich zu den jeweils zwischen den beweglichen Teilen ausgebildeten Dichtungen 21 Führungsringe 19 zur Führung der Bewegungen der Kolben 7, 9 vorgesehen.Furthermore, in addition to each between the movable parts formed seals 21st Guide rings 19 for guiding the movements of the pistons 7, 9th intended.

Weiterhin ist bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figuren 6 bis 10 die Sensoranordnung unterschiedlich ausgebildet. So weisen die Spannbacken 31 eine Meßnut 35 auf, die sich von der Außenoberfläche der Spannbacken 31 radial nach innen erstreckt. Anstelle der Meßnut 35 kann auch eine Meßvertiefung vorgesehen sein, die sich nicht entsprechend der Darstellung gemäß den Figuren 6 bis 9 in Umfangsrichtung um die Spannbacken 31 herum erstreckt, sondern nur eine Vertiefung an einer Stelle oder an mehreren Stellen der Spannbacken darstellt. In diesem Fall ist jedoch auf die richtige Positionierung relativ zu einem Abstandssensor zu achten, dessen Funktion noch näher beschrieben wird.Furthermore, in the embodiment according to FIGS to 10, the sensor arrangement formed differently. So the jaws 31 a Meßnut 35, which differ from the outer surface of the clamping jaws 31 radially inward extends. Instead of Meßnut 35 can also be a Meßvertiefung be provided, which is not appropriate the representation according to Figures 6 to 9 in Circumferentially extending around the clamping jaws 31, but only one depression at one point or at represents several points of the jaws. In this case However, the correct positioning is relative to one Distance sensor to pay attention to its function even closer is described.

Ferner weisen die Spannbacken 31 eine sich in radialer Richtung erstreckende Meßöffnung 29 auf, die es erlaubt, eine elektromagnetische Strahlung, insbesondere eine Laserstrahlung, von außerhalb der Spannbacken 31 auf ein eingespanntes Werkstück einzustrahlen. Die Meßöffnung 29 endet innenseitig an der Umformausnehmung 33, so daß, wie noch näher erläutert wird, der Umformfortschritt gemessen werden kann.Furthermore, the clamping jaws 31 are in a radial Direction extending measuring port 29, which allows an electromagnetic radiation, in particular a Laser radiation, from outside the jaws 31 on a to irradiate the clamped workpiece. The measuring opening 29 ends inside the Umformausnehmung 33, so that, like will be explained in more detail, measured the forming progress can be.

In Abwandlung zu dem Ausführungsbeispiel gemäß Figuren 1 bis 5 ist die Konusfläche 6 an dem äußeren Kolben 7 im Bereich seines freien, den Spannbacken 31 zugewandten Endes ausgebildet, wobei die Konusfläche 6 den Außenumfang des äußeren Kolbens 7 bildet.In a modification to the embodiment according to Figures 1 to 5, the conical surface 6 on the outer piston 7 in Area of his free, the jaws 31 facing the end formed, wherein the conical surface 6, the outer circumference of the outer piston 7 forms.

Soweit bei dem zu Figuren 1 bis 5 beschriebenen Ausführungsbeispiel bereits Bohrungen zur Aufnahme von Sensoren beschrieben sind, ist in den beiden Bohrungen bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figuren 6 bis 10 jeweils ein Abstandssensor 37, 39 angeordnet. Die Abstandssensoren 37, 39 messen den Abstand des in radialer Richtung nach innen nächstliegenden Gegenstandes bzw. den Abstand der zugehörigen Oberfläche. Wie schematisch in Figur 6 dargestellt ist, ist der erste Abstandssensor 37 über eine erste Signalleitung 43 mit einer Steuerung 41 verbunden. Weiterhin ist der zweite Abstandssensor 39 über eine zweite Signalleitung 45 mit der Steuerung 41 verbunden. Die Steuerung 41 ist wiederum mit einer Anzeigeeinrichtung 47 verbunden, die sechs Leuchtdioden 49 aufweist. Die Leuchtdioden 49 dienen dazu, Betriebsphasen und gemessene Betriebszustände der Umformvorrichtung 1 anzuzeigen.Insofar as described in the figures 1 to 5 Embodiment already holes for receiving Sensors are described in the two holes the embodiment according to figures 6 to 10 each one Distance sensor 37, 39 arranged. The distance sensors 37, 39 measure the distance in the radial direction inwards nearest object or the distance of the associated surface. As schematically in FIG. 6 is shown, the first distance sensor 37 via a first signal line 43 connected to a controller 41. Furthermore, the second distance sensor 39 is connected via a second Signal line 45 connected to the controller 41. The Controller 41 is in turn provided with a display device 47 connected, the six LEDs 49 has. The Light emitting diodes 49 are used to operating phases and measured Display operating states of the forming device 1.

Bei Anwendung der in den Figuren 6 bis 10 beschriebenen Vorrichtung mißt der erste Abstandssensor 37 den Abstand zu dem Meßbund 8 des Stauchwerkzeuges 13. Der Außendurchmesser am Meßbund 8 ist ein für die Art des Stauchwerkzeuges 13, insbesondere für seine sonstigen Abmessungen, charakteristisches Maß. Jedes andersartige, mit der Kolbenstange 11 verbindbare Stauchwerkzeug oder andere Werkzeug hat ebenfalls einen Meßbund, jedoch mit einem anderen Außendurchmesser. Entsprechend dem Abstand zu dem Meßbund 8 und damit entsprechend dem Außendurchmesser des Stauchwerkzeuges 13 gibt der erste Abstandssensor ein Meßsignal an die Steuerung 41 ab. Die Steuerung 41, die insbesondere eine intelligente, mit einem Mikroprozessor ausgestattete Steuerung ist, erkennt anhand des Meßsignals das Stauchwerkzeug 13.When using the described in Figures 6 to 10 Device measures the first distance sensor 37 to the distance the Meßbund 8 of the compression tool 13. The outer diameter on Meßbund 8 is a for the type of compression tool 13, in particular for its other dimensions, characteristic measure. Each different, with the Piston rod 11 connectable upsetting tool or other Tool also has a measuring collar, but with one other outer diameter. According to the distance to the Measuring collar 8 and thus according to the outer diameter of the Upset tool 13 is the first distance sensor Measuring signal to the controller 41 from. The controller 41, the especially an intelligent, with a microprocessor equipped control is detected by the measuring signal the upsetting tool 13.

Der zweite Abstandssensor 39 mißt den Abstand zum Boden der Meßnut 35 in den Spannbacken 31. Die Entfernung zum Nutboden ist ein für die Art der Spannbacken 31 charakteristisches Maß. Der zweite Abstandssensor 39 gibt ein dementsprechendes Meßsignal über die zweite Signalleitung 45 an die Steuerung 41 aus. Die Steuerung 41 erkennt die Spannbacken 31.The second distance sensor 39 measures the distance to the bottom of the Measuring groove 35 in the clamping jaws 31. The distance to the Groove bottom is one for the type of jaws 31 characteristic measure. The second distance sensor 39 outputs a corresponding measurement signal on the second Signal line 45 to the controller 41. The controller 41 recognizes the jaws 31.

Die Spannbacken 31 und das Stauchwerkzeug 13 dienen der Umformung einer bestimmten Art von Rohren, nämlich der Umformung von Rohren mit einem bestimmten Außendurchmesser. Aus der Information, welches Stauchwerkzeug und welche Spannbacken vorhanden sind, ermittelt die Steuerung 41, welche Art von Rohren mit dieser Kombination von Werkzeugen umgeformt werden soll.The jaws 31 and the upsetting tool 13 serve the Forming a specific type of pipe, namely the Forming pipes with a certain outer diameter. From the information, which upsetting tool and which Jaws are present determines the controller 41, What kind of pipes with this combination of tools to be transformed.

Wird nun, wie in Figur 7 dargestellt ist, ein derartiges Rohr in eine Aufnahmeöffnung 20 des Stauchwerkzeuges 13 eingeführt, und wie durch einen Pfeil nach rechts angedeutet ist, mit einer Kraft beaufschlagt, wird die Umformung des Rohres 2 ausgelöst. Ist die Kraft ausreichend groß, um das Stauchwerkzeug 13 unter Überwindung der Gegenkraft der Druckfeder 17 gegen die Stangenstirnfläche 14 zu bewegen, so wird das Stauchwerkzeug 13 in Abstand zu den Spannbacken 31 positioniert. Als Folge davon kann der erste Abstandssensor 37 nun die Entfernung zu der Außenfläche des Rohres 2 messen. Der erste Abstandssensor 37 gibt über die erste Signalleitung 43 ein entsprechendes Meßsignal an die Steuerung 41 ab. Die Steuerung 41 prüft nun, ob das Rohr 2 den richtigen Außendurchmesser hat bzw. ob das richtige Meßsignal empfangen wurde. Wenn dies der Fall ist, startet die Steuerung 41 den Einspann- und Umformvorgang.Will now, as shown in Figure 7, such a Pipe in a receiving opening 20 of the upsetting tool 13th introduced, and as an arrow to the right is implied, acted upon with a force, the Forming of the tube 2 triggered. Is the strength sufficient? large to the upsetting tool 13 overcoming the Counterforce of the compression spring 17 against the rod end face 14 to move, the upsetting tool 13 is at a distance to the jaws 31 positioned. As a result, the first distance sensor 37 now the distance to the Measure outer surface of pipe 2. The first distance sensor 37 is via the first signal line 43 a corresponding Measuring signal to the controller 41 from. The controller 41 checks Now, whether the tube 2 has the correct outer diameter or whether the correct measuring signal was received. If this is the case Case is the controller 41 starts the clamping and Forming process.

Hierzu wird, wie aus Figur 8 ersichtlich ist, zunächst der äußere Kolben 7 um eine Stauchlänge L in axialer Richtung (in der Darstellung von Figur 8 nach links) bewegt. Um dies zu erreichen, wird ein Hydraulikmedium durch den ersten Druckanschluß 25 in den ersten Druckraum 26 geleitet. Währenddessen mißt der erste Abstandssensor 37 den Abstand zu der Konusfläche 6 des äußeren Kolbens 7 und gibt laufend ein Meßsignal an die Steuerung 41 ab. Ist der Abstand zwischen den kreisringförmigen Flächen der ersten Betätigungsfläche 10 und der zweiten Betätigungsfläche 12 gleich der Stauchlänge L, und hat der erste Abstandssensor 37 ein dementsprechendes Meßsignal an die Steuerung 41 abgegeben, bricht die Steuerung 41 die Zuführung von Hydraulikmedium in den ersten Druckraum 26 ab, so daß die Bewegung des äußeren Kolbens 7 gestoppt wird.For this purpose, as is apparent from Figure 8, first of outer piston 7 by an upsetting length L in the axial direction (in the illustration of Figure 8 to the left) moves. To this to reach, a hydraulic medium through the first Pressure port 25 passed into the first pressure chamber 26. Meanwhile, the first distance sensor 37 measures the distance to the conical surface 6 of the outer piston 7 and gives continuously a measurement signal to the controller 41 from. Is the distance between the annular surfaces of the first Actuating surface 10 and the second actuating surface 12th equal to the compression length L, and has the first distance sensor 37 a corresponding measurement signal to the controller 41st delivered, the controller 41 breaks the supply of Hydraulic medium in the first pressure chamber 26 from, so that the Movement of the outer piston 7 is stopped.

Anschließend, wie am besten aus Figuren 9 und 10 zu ersehen ist, beginnt das eigentliche Einspannen und Umformen des Rohres 2, wie dies zu dem in den Figuren 1 bis 5 bereits dargestellten Ausführungsbeispiel im Grundsatz beschrieben ist, wobei die Steuerung 41 die Zuführung vom Hydraulikmedium durch den zweiten Druckanschluß 27 in den zweiten Druckraum 28 startet. Ab diesem in Figur 9 dargestellten Betriebszustand vollzieht sich die Spann- und Umformarbeit wie bereits zu dem Ausführungsbeispiel gemäß Figuren 1 bis 5 beschrieben.Subsequently, as best seen in Figures 9 and 10 is, the actual clamping and reshaping begins Tube 2, as to that in the figures 1 to 5 already illustrated embodiment described in principle is, wherein the controller 41, the supply from Hydraulic medium through the second pressure port 27 in the second pressure chamber 28 starts. From this in Figure 9 shown operating state takes place the clamping and Forming work as already in the embodiment according to Figures 1 to 5 described.

Sofern dabei die Spannwirkung der Spannbacken 31 schnell genug einsetzt, tritt durch die fortgesetzte Bewegung des inneren Kolbens 9 in axialer Richtung nach links kein Schlupf des Rohres 2 durch die Spannbacken 31 auf, wenn der innere Kolben 9 seine maximal ausgefahrene Position erreicht hat. Wenn, beispielsweise wegen geringer Oberflächenrauhigkeit der Rohraußenfläche und/oder der Spannbacken 31, dennoch ein solcher Schlupf auftreten sollte, kann dies bei der Einstellung des Abstandes zwischen den Betätigungsflächen 10, 12 (siehe Betriebsphase gemäß Figur 8) berücksichtigt werden. In diesem Fall entspricht zwar die Stauchlänge L nicht exakt dem tatsächlichen Weg, um den das Ende des Rohres 2 in axialer Richtung gestaucht wird. Eine präzise Voreinstellung des gewünschten Stauchweges ist dennoch möglich. Ein weiterer Faktor, der zu einer Ungleichheit der Stauchlänge L und des tatsächlichen Stauchweges führen kann, ist die Nachgiebigkeit bzw. Elastizität der Materialverbindung zwischen dem äußeren Kolben 7 und den Spannbacken 31. Insbesondere können dort elastische Materialien zum Einsatz kommen, beispielsweise um eine Geräuschdämpfung zu bewirken oder um eine Abnutzung vorzubeugen.If doing the clamping action of the jaws 31 fast is enough, occurs through the continued movement of the inner piston 9 in the axial direction to the left no Slip of the tube 2 by the jaws 31, when the inner piston 9 its maximum extended position has reached. If, for example, because of lower Surface roughness of the tube outer surface and / or the Jaws 31, nevertheless, such a slip occur should, this can when adjusting the distance between the actuating surfaces 10, 12 (see operating phase according to FIG. 8). In this case Although the compression length L does not exactly correspond to the actual way by which the end of the tube 2 in axial Direction is compressed. A precise presetting of the desired upsetting path is still possible. Another Factor leading to an inequality of the compression length L and the actual upsetting path can lead, is the Resiliency or elasticity of the material connection between the outer piston 7 and the jaws 31st In particular, elastic materials can be used there come, for example, to effect a noise reduction or to prevent wear.

Während der Endbereich des Rohres 2 durch Krafteinwirkung des Stauchwerkzeuges 13 in axialer Richtung gestaucht wird, mißt der zweite Abstandssensor 39 durch die Meßöffnung 29 den Abstand zu dem sich aufgrund der Umformung bildenden Wulst 36 am Außenumfang des Rohres 2. Es wird laufend ein dementsprechendes Meßsignal von dem zweiten Abstandssensor über die zweite Signalleitung 45 an die Steuerung 41 ausgegeben. Nachdem die Umformung durch Anschlagen des Stauchwerkzeuges 13 an den Spannbacken 31 beendet ist, wird der aktuelle Meßwert mit einem Sollwert verglichen und festgestellt, ob der Wulst 36 den gewünschten Außendurchmesser erreicht hat. Alternativ kann die Umformung dadurch beendet werden, daß die Steuerung 41 feststellt, daß der Wulst 36 den gewünschten Außendurchmesser erreicht hat, und den Stauchvorgang abbricht. In diesem Fall dient die Stauchlänge L dazu, zu gewährleisten, daß ein ausreichend langer Stauchweg zur Verfügung steht.During the end of the tube 2 by force the upsetting tool 13 is compressed in the axial direction, The second distance sensor 39 measures through the measuring opening 29 the distance to the forming due to the forming Bead 36 on the outer circumference of the tube 2. It is constantly on corresponding measurement signal from the second distance sensor via the second signal line 45 to the controller 41 output. After the deformation by striking the Upset tool 13 is completed at the jaws 31 is the current measured value is compared with a setpoint value and determined whether the bead 36 the desired Outside diameter has reached. Alternatively, the Forming be terminated by the fact that the controller 41 determines that the bead 36 the desired Outside diameter has reached, and the upsetting process aborts. In this case, the compression length L is to, to ensure that a sufficiently long upsetting path to Available.

Nachdem der Hub des inneren Kolbens 9 in axialer Richtung nach links beendet ist, wird der zweite Druckraum 28 druckentlastet, das heißt es wird dem darin befindlichen Hydraulikmedium gestattet, aus dem zweiten Druckraum 28 auszuströmen. Weiterhin wird über den ersten Druckanschluß 25 Druckmedium in den ersten Druckraum 26 eingeleitet. Dadurch wird der innere Kolben 9 unter Verdrängung des Druckmediums in dem zweiten Druckraum 28 in axialer Richtung nach rechts zurückgefahren. Danach wird durch Öffnen des Absperrventils das Hydraulikmedium in dem ersten Druckraum 26 druckentlastet, so daß es aus dem Druckraum 26 ausströmen kann. Der äußere Kolben 7 wird durch die Federkraft einer oder mehrerer nicht näher dargestellter Federn in seine in Figur 6 dargestellte Ausgangsstellung zurückbewegt. Dabei geben die Spannbacken 31 das umgeformte Rohr 2 frei, so daß dies entnommen werden kann.After the stroke of the inner piston 9 in the axial direction is finished to the left, the second pressure chamber 28th depressurized, that is, it will be located therein Hydraulic medium allows, from the second pressure chamber 28th emanate. Furthermore, via the first pressure connection 25 pressure medium introduced into the first pressure chamber 26. As a result, the inner piston 9 is displaced by the Pressure medium in the second pressure chamber 28 in the axial Back to the right direction. After that is going through Opening the shut-off valve, the hydraulic medium in the first Pressure chamber 26 depressurized, so that it from the pressure chamber 26th can flow out. The outer piston 7 is through the Spring force of one or more unspecified Springs in its initial position shown in Figure 6 moved back. The jaws 31 give the reshaped Tube 2 free, so that this can be removed.

Wenn einzelne der beschriebenen Arbeitsschritte, Betriebszustände und/oder Betriebsphasen erfolgreich abgeschlossen werden, wird dies durch Aufleuchten jeweils einer der Leuchtdioden 49 angezeigt. Hierbei steuert die Steuerung 41 die Anzeigeeinrichtung 47 an. Die Bedeutung des Aufleuchtens der insgesamt sechs Leuchtdioden 49 ist in der Reihenfolge eines erfolgreich abgeschlossenen Umformvorganges wie folgt: 1. Leuchtdiode Einspann- und Umformungswerkzeuge korrekt eingelegt, 2. Leuchtdiode Rohraußendurchmesser paßt zu den Werkzeugen, 3. Leuchtdiode Vorlauf des äußeren Kolbens, Einstellung der Stauchlänge L abgeschlossen, 4. Leuchtdiode Rohr eingespannt, 5. Leuchtdiode Rohr umgeformt, Umformergebnis in Ordnung, 6. Leuchtdiode Rückhub abgeschlossen, Rohr kann entnommen werden. If individual of the described operations, operating conditions and / or operating phases are completed successfully, this is indicated by lighting one of the light-emitting diodes 49. At this time, the controller 41 controls the display device 47. The meaning of the illumination of the total of six light-emitting diodes 49 is as follows in the order of a successfully completed forming process: 1. led Clamping and forming tools inserted correctly, Second led Pipe outside diameter fits the tools, Third led Flow of the outer piston, adjustment of the compression length L completed, 4th led Clamped pipe, 5th led Pipe formed, forming result in order, 6th led Return stroke completed, pipe can be removed.

Wenn ein Fehler auftritt, kann an der Anzeigeeinrichtung 47 abgelesen werden, in welcher Betriebsphase bzw. in welchem Betriebszustand der Fehler aufgetreten ist. Insbesondere kann eine weitere, nicht dargestellte Leuchtdiode vorgesehen sein, die bei Abbruch des Umformvorganges den Abbruch anzeigt. Alternativ oder zusätzlich kann durch intermittierendes Aufleuchten einer Leuchtdiode ein Fehler in der entsprechenden Betriebsphase angezeigt werden. Auch kann beispielsweise dadurch, daß eine der Leuchtdioden nicht aufleuchtet, jedoch eine in der Reihenfolge nachgeordnete Leuchtdiode aufleuchtet, ein Fehler angezeigt werden.If an error occurs, can on the display device 47th be read, in which phase of operation or in which Operating state of the error has occurred. Especially can another, not shown light emitting diode be provided, the demolition of the forming process the Cancel displays. Alternatively or additionally, by intermittent illumination of a light emitting diode an error be displayed in the appropriate operating phase. Also For example, the fact that one of the LEDs does not light up, but one in order downstream LED lights up, an error is displayed become.

Claims (14)

  1. Apparatus for shaping an end region of a workpiece (2), in particular for cold press shaping a tube end region, wherein there are provided a first hydrodynamically actuable force transmission element (7) for clamping the workpiece (2) and a second hydrodynamically actuable force transmission element (9), by the effect of force of which the shaping effect is produced, and the force transmission elements (7, 9) are arranged in coaxially guided relationship in one and the same housing (3),
       characterised in that
    arranged between the first force transmission element (7) and the second force transmission element (9) is a first pressure space (26) respectively directly adjoining the force transmission elements (7, 9) and connected to a first pressure connection (25),
    a second pressure space (28) connected to a second pressure connection (27) is associated with the second force transmission element (9) in such a way that the introduction of a pressure medium acts on the second force transmission element (9) in the clamping and shaping direction,
    wherein there are provided means for closing the first pressure connection (25) and as a result maintaining the pressure of the pressure medium enclosed in the first pressure space (26) during the advance movement of the second force transmission element (9) for clamping the workpiece (2) and there are further provided means for releasing the pressure medium from the first pressure space (26) when a preset increased pressure is reached so that with the first force transmission element (7) in the clamping position the second force transmission element (9) is displaceable for shaping the workpiece relative to the first force transmission element (7), and
    after the operation of shaping the end region of the workpiece (2) by again introducing pressure medium into the first pressure space (26) the second force transmission element (9) and then by means of a separate drive (50, 51) the first force transmission element (7) are movable back into their starting positions.
  2. Apparatus according to claim 1 characterised in that a third pressure space (51) with a communication with a third pressure connection (50) is provided as the drive for the return movement of the first force transmission element (7).
  3. Apparatus according to claim 1 characterised in that a return spring is provided as the drive for the return movement of the first force transmission element (7).
  4. Apparatus according to one of claims 1 to 3 characterised in that the starting position of the first force transmission element (7) is defined by an abutment provided between the housing (3) and the first force transmission element (7).
  5. Apparatus according to one of claims 1 to 4 characterised in that there are means for automatically establishing whether prior to starting the clamping and/or shaping operation a suitable clamping and/or shaping tool (13, 31) is present and/or is correctly positioned.
  6. Apparatus according to claim 5 characterised in that the presence and/or the correct position of the tool (13, 31) can be established by a contact-less spacing measurement procedure by means of a sensor (S1).
  7. Apparatus according to one of claims 1 to 6 characterised in that the basic position of the shaping tool (13, 31) and the distance covered thereby during the shaping operation can be detected by way of a sensor (S2).
  8. Apparatus according to one of claims 1 to 7 characterised in that for variably setting a working travel provided for shaping of the workpiece (2) (upsetting length L) prior to the beginning of the clamping and shaping operation the first force transmission element (7) is movable away from the stationary second force transmission element (9) by the introduction of pressure medium into the first pressure space (26).
  9. Apparatus according to claim 8 characterised in that there are provided means for setting the length of the first pressure space (26) between the first actuating surface (10) and the second actuating surface (12) prior to shaping of the workpiece (2) in order to predetermine a defined working travel.
  10. Apparatus according to claim 9 characterised in that the means permit direct or indirect measurement of the length of the first pressure space (26) in order to set the length thereof to the desired dimension.
  11. Apparatus according to claim 10 characterised in that the length can be measured indirectly by a spacing sensor (37) directed on to a surface (6) whose spacing from the spacing sensor (37) changes in dependence on the length of the pressure space (26).
  12. Apparatus according to one of claims 8 to 11 characterised in that there are provided means for contact-lessly measuring whether the workpiece (2) to be shaped is in a starting position in which the clamping and/or shaping operation can be started and that there are provided means for producing a signal in dependence on the measurement result.
  13. Apparatus according to claim 12 characterised in that the contact-lessly measuring means permit measurement of a dimension of the workpiece (2) to be shaped.
  14. Apparatus according to one of claims 8 to 12 characterised in that the presence and/or the correct position of the tool (13) can be established by the same sensor (37) which also measures the starting position of the workpiece (2) and that measurement of the starting position can be triggered by the workpiece (2) being moved into the starting position.
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