EP3117916B1 - Vorrichtung zum bearbeiten eines rohres - Google Patents

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EP3117916B1
EP3117916B1 EP15176694.6A EP15176694A EP3117916B1 EP 3117916 B1 EP3117916 B1 EP 3117916B1 EP 15176694 A EP15176694 A EP 15176694A EP 3117916 B1 EP3117916 B1 EP 3117916B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
support roller
tube
outer part
screw
support device
Prior art date
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Not-in-force
Application number
EP15176694.6A
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English (en)
French (fr)
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EP3117916A1 (de
Inventor
Gerhard Pieper
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.)
TRANSFLUID MASCHB GmbH
Transfluid Maschinenbau GmbH
Original Assignee
TRANSFLUID MASCHB GmbH
Transfluid Maschinenbau GmbH
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Publication date
Application filed by TRANSFLUID MASCHB GmbH, Transfluid Maschinenbau GmbH filed Critical TRANSFLUID MASCHB GmbH
Priority to EP15176694.6A priority Critical patent/EP3117916B1/de
Publication of EP3117916A1 publication Critical patent/EP3117916A1/de
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    • 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
    • B21D19/00—Flanging or other edge treatment, e.g. of tubes
    • B21D19/02—Flanging or other edge treatment, e.g. of tubes by continuously-acting tools moving along the edge
    • B21D19/04—Flanging or other edge treatment, e.g. of tubes by continuously-acting tools moving along the edge shaped as rollers
    • B21D19/046—Flanging or other edge treatment, e.g. of tubes by continuously-acting tools moving along the edge shaped as rollers for flanging edges of tubular products

Definitions

  • the invention relates to a device for processing a freely accessible wall region of a rotatably clamped in a clamping device tube.
  • Such devices are basically known in the art, for. B. from the German utility model DE 297 20 321 U1 ,
  • This utility model patent discloses a device for forming a pipe end with a clamping device for frictionally holding the pipe by means of compressive stress.
  • the clamping device has distributed over a circumference conical clamping wedges which are slidably guided in a conical bore of a clamping sleeve.
  • the clamping wedges are equipped with clamping jaws, which is associated with a forming tool at the area of a comparatively larger diameter of the clamping sleeve. Hydraulic power means are used to carry out a relative movement between the forming tool and the clamping device.
  • EP 3151986 A1 which is state of the art according to Article 54 (3) EPC, discloses a device for introducing a bead-like indentation into a freely accessible wall region of a pipe clamped in a clamp-proof manner.
  • the device has a rotatably mounted drive shaft with an end facing the clamping device, wherein the drive shaft is aligned such that its longitudinal axis aligned with the tube axis of the clamped tube.
  • the device further comprises a first drive means for rotationally driving the drive shaft.
  • the known device has a tool head, which is rotatably mounted on the clamping device facing the free end of the drive shaft.
  • a holding device is mounted for a forming tool, for example, a réellerollierdorn, for forming the tube.
  • a forming tool for example, a réellerollierdorn
  • at least one radially displaceable support roller holding device is arranged for holding a freely rotatable support roller.
  • the support roller serves to unroll on the outside of the freely accessible wall portion of the tube.
  • three of the support roller retainers are provided, all of which extend radially and are each offset by an angle of 120 ° in the circumferential direction. This arrangement causes the freely accessible wall portion of the tube to be supported by the support rollers, which roll during operation of the device on the outside of the freely accessible wall portion of the tube during its processing by the forming tool.
  • the invention has the object of developing a known device for processing a pipe to the effect that the system of the support rollers on the outside of the freely accessible wall region of the pipe is further improved.
  • the compression spring provided according to the invention advantageously has the effect that the inner part of the support roller holding device, and thus also the support roller, supported against the outer part, is always pressed against the outside of the tube by a biasing force generated by the compression spring.
  • the bias ensures a bearing of the support roller on the outside of the tube, even if the outside of the tube is not quite round or if the support roller holding device is not quite symmetrical, d. H. not completely coaxial with the outside of the tube rotates.
  • the inner and the outer part of the support roller holding device are connected to one another via a screw.
  • the screw is firmly screwed from radially inward to radially outward into the outer part of the support roller holding device, however, the inner part of the support roller holding device is not pressed against the outer part even when the screw is tightened. Rather, the shank of the screw is designed so long that a clearance between the inner and outer part remains in the radial direction. The shank of the screw serves to guide the inner part in the radial direction.
  • the inner part is on the shaft - in the context of the game - freely movable movable. Radially inward, the head of the screw serves as a stop or travel limit for the inner part. After radially outward, the upper part of the support roller holding device serves as a stop or travel limit for the inner part.
  • the holes for the screw in the inner and / or the outer part of the support roller holding device locally, ie widened in sections to receive the compression spring coaxial with the screw.
  • the local widenings of the bore extend in the radial direction only so far that the compression spring is always under tension to ensure the desired bias between the outer and the inner part of the support roller holding device.
  • a cup-shaped conical guide head is provided in the apparatus according to the invention, which is mounted coaxially and rotationally fixed but axially displaceable on the drive shaft and opened to the clamping device.
  • the outer part of the support roller holding device has on its radial outer side a sliding surface with at least one conical portion for sliding along on the inside of the wall of the conical guide head. Due to the conical design of the guide head causes its axial displacement, the formation of a force component in the radial direction of the support roller holding device. This is especially true when the support roller holding device is made with the sliding surface at its outer part against the inside of the wall of the guide head radially and biased.
  • Serves provided in the inventive device further compression spring which is supported with its one end to a stop on the holding device and with its other end to a stop on the outer part of the support roller holding device or clamped between these attacks under bias.
  • the support roller is freely rotatably mounted on the longitudinal axis of the device facing side of the inner part of the support roller holding device axially parallel to the drive shaft.
  • the freely rotatable mounting allows the support roller to roll on the wall of the free end of the tube to be reshaped as the device rotates about its longitudinal axis to process the tube.
  • the outer part of the support roller holding device is guided in the axial direction when sliding along on the inner wall of the guide head.
  • the wall of the guide head on its inside in at least one circumferential angle region, a guide surface extending in the axial direction with at least one conical section.
  • FIG. 1 shows a longitudinal section through the inventive device 100.
  • the device is used to edit a free end, more specifically a freely accessible wall portion of a rotatably clamped in a clamping device 110 tube 200.
  • the longitudinal axis of the tube is in the FIG. 1 denoted by the reference R.
  • the device itself comprises a rotatably mounted drive shaft 120, which is aligned with its longitudinal axis L so that it is aligned with the tube axis R.
  • the drive shaft is rotationally driven by means of a drive device 130.
  • a tool head 150 is rotatably mounted on the drive shaft.
  • the clamping device facing end face of the tool head this carries a holding device 180 for a forming tool for forming the tube.
  • the forming tool is preferably an inner roller mandrel for the frontal insertion into the tube 200 and for introducing a desired indentation into the wall of the tube. For the réellerollierdorn on a corresponding profiling on its outside.
  • the support roller holder 160 serves to support a freely rotatable support roller 162 for supporting the freely accessible wall portion of the clamped tube 200 during its processing by the inner roller mandrel.
  • the device according to the invention thereby rotates around the free end of the tube, and the support roller rolls on the outside of the freely accessible wall region of the tube 200.
  • the support roller holder 160 is divided according to the invention in the radial direction, namely in a radially inner portion 160-2 for holding the support roller 162 and a radially outer Part 160-1.
  • the two parts are preferably connected to one another via a screw while maintaining a predetermined clearance.
  • the screw connection is configured as follows: First, the inner part 160-2 of the support roller holding device has a bore in the radial direction.
  • the screw 166 which is provided with a screw head and a shaft, is inserted from radially inward to radially outward through the bore of the inner part.
  • the inner diameter of the bore is smaller than the outer diameter of the screw head, so that the screw head serves as a stop for the inner part during a movement in the direction of the longitudinal axis L of the device 100.
  • the inner diameter of the bore in the inner part is slightly larger than the outer diameter of the shank of the screw, so that the inner part 160-2 of the support roller holder 160 is mounted freely displaceable on the shank of the screw.
  • the screw 166 With its end opposite the screw head, the screw 166 is screwed from radially inward to radially outward into the outer part 160-1 of the support roller holding device - while maintaining said play, at least in the unloaded state.
  • the bore in the inner part 160-1 and / or the further bore in the outer part 160-1 are preferably extended over a partial length or a portion of the shank of the screw for receiving a compression spring 190 between the inner and the outer part of the support roller holding device ,
  • This compression spring 190 is used for biasing the inner part against the outer part to a maximum distance 169, ie to a maximum clearance, wherein the inner part abuts against the screw head.
  • This biasing of the inner part, in conjunction with said play has the advantage that upon rotation of the device around the tube 200, abutment of the support roller 162 on the outside of the tube is ensured even if the longitudinal axis L of the device is not exactly flush with the tube axis R is aligned or if the tube is not exactly rotationally symmetrical. In these cases, imbalances in the rotation can occur, which can be compensated by the said bias in connection with the play. In other words, even in the presence of said asymmetries, the compression spring ensures due to the bias generated by it always a concern of the support roller on the outside of the tube 200th
  • the device 100 has a cup-shaped conical guide head 140, which is mounted coaxially and rotationally fixed, but axially displaceable on the drive shaft 120.
  • the guide head 140 is opened to the chuck 110.
  • the outer part 160 of the support roller holding device 160 has on its radial outer side a sliding surface 164 with at least one conical section 165, the conicity being preferably complementary to the conicity of the wall 142 of the guide head 140. By means of its sliding surface 164, the outer part 160-1 of the support roller holding device 160 slides along the inside of the wall 142 of the conical guide head 140.
  • a further compression spring 154 is provided.
  • This compression spring 154 is between a stop on the holding device 180 and a Stop 168 clamped to the outer part 160-1 of the support roller holding device under the desired bias. It causes a pressing of the outer part 160-1 and thus the entire support roller holding device 160 radially outward against the inner wall 142 of the guide head 140th
  • FIG. 3 shows a cross section through the device according to the invention, ie a plan view of the clamping device 110 facing end side.
  • three support roller holding devices 160 can be seen, which are each subdivided in the radial direction into the inner part 160-2 and the outer part 160-1. Between the parts a distance 169 can be seen, which represents the said game.
  • the three support roller holding devices are each radially aligned and arranged circumferentially offset by 120 °. It will be appreciated that the support rollers 162 contact and roll on the outer diameter of the tube 200 as the device rotates about the tube 200.
  • guide surfaces 146 which extend in the axial direction are formed on the inner side of the wall 142 of the guide head 140. The guide surfaces 146 serve to guided along the support roller holders 160, in particular their outer parts 160-1, in the axial direction during a displacement of the guide head 140th
  • the support roller preferably has on its circumference a profiling which is complementary to the desired indentation in the freely accessible wall region of the tube 200.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Bending Of Plates, Rods, And Pipes (AREA)
  • Rolls And Other Rotary Bodies (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Bearbeiten eines frei zugänglichen Wandbereiches eines in einer Spanneinrichtung drehfest eingespannten Rohres.
  • Derartige Vorrichtungen sind im Stand der Technik grundsätzlich bekannt, z. B. aus dem deutschen Gebrauchsmuster DE 297 20 321 U1 . Diese Gebrauchsmusterschrift offenbart eine Vorrichtung zum Umformen eines Rohrendes mit einer Spanneinrichtung zum kraftschlüssigen Halten des Rohres mittels Druckspannung. Die Spanneinrichtung weist über einen Umfang verteilt konische Spannkeile auf, die in einer konischen Bohrung einer Spannhülse gleitbar geführt sind. Die Spannkeile sind mit Spannbacken ausgerüstet, denen am Bereich eines vergleichsweise größeren Durchmessers der Spannhülse ein Umformwerkzeug zugeordnet ist. Hydraulische Kraftmittel dienen zur Ausführung einer Relativbewegung zwischen dem Umformwerkzeug und der Spanneinrichtung.
  • Weiterhin ist aus der EP 3151986 A1 , die Stand der Technik gemäß Artikel 54(3) EPÜ ist, eine Vorrichtung zum Einbringen einer sickenähnlichen Einformung in einen frei zugänglichen Wandbereich eines in einer Spanneinrichtung drehfest eingespannten Rohres bekannt. Die Vorrichtung weist eine drehbar gelagerte Antriebswelle mit einem der Spanneinrichtung zugewandten Ende auf, wobei die Antriebswelle derart ausgerichtet ist, dass ihre Längsachse mit der Rohrachse des eingespannten Rohres fluchtet. Die Vorrichtung weist weiterhin eine erste Antriebseinrichtung auf zum Drehantreiben der Antriebswelle. Weiterhin weist die bekannte Vorrichtung einen Werkzeugkopf auf, der an dem der Spanneinrichtung zugewandten freien Ende der Antriebswelle drehfest montiert ist. An dem Werkzeugkopf ist eine Halteeinrichtung angebracht für ein Umformwerkzeug, beispielsweise einen Innenrollierdorn, zum Umformen des Rohres. An der dem Werkzeugkopf abgewandten Stirnseite der Halteeinrichtung ist mindestens eine radial verlagerbare Stützrollenhalteeinrichtung zum Halten einer frei drehbaren Stützrolle angeordnet. Die Stützrolle dient zum Abrollen auf der Außenseite des frei zugänglichen Wandbereiches des Rohres. Typischerweise sind drei der Stützrollenhalteeinrichtungen vorgesehen, die sich alle radial erstrecken und jeweils um einen Winkel von 120 ° in Umfangsrichtung versetzt zueinander angeordnet sind. Diese Anordnung bewirkt, dass der frei zugängliche Wandbereich des Rohres durch die Stützrollen, die während des Betriebs der Vorrichtung auf der Außenseite des frei zugänglichen Wandbereiches des Rohres abrollen, während seiner Bearbeitung durch das Umformwerkzeug abgestützt wird.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine bekannte Vorrichtung zum Bearbeiten eines Rohres dahingehend weiterzubilden, dass die Anlage der Stützrollen an der Außenseite des frei zugänglichen Wandbereiches des Rohres weiter verbessert wird.
  • Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand des Patentanspruchs 1 gelöst. Dieser ist dadurch gekennzeichnet, dass die Stützrollenhalteeinrichtung in radialer Richtung zweigeteilt ist in einen inneren Teil zum Halten der Stützrolle und einen äußeren Teil, und dass zwischen dem inneren Teil und dem äußeren Teil eine Druckfeder vorgesehen ist zum Vorspannen des inneren Teils gegen den äußeren Teil auf einen maximalen Abstand.
  • Die erfindungsgemäß vorgesehene Druckfeder bewirkt vorteilhafterweise, dass der innere Teil der Stützrollenhalteeinrichtung, und damit auch die Stützrolle, abgestützt gegen den äußeren Teil, stets mit einer durch die Druckfeder generierten Vorspannkraft gegen die Außenseite des Rohres gedrückt wird. Vorteilhafterweise gewährleistet die Vorspannung eine Anlage der Stützrolle an der Außenseite des Rohres auch dann, wenn die Außenseite des Rohres nicht ganz rund ausgebildet ist oder wenn die Stützrollenhalteeinrichtung nicht ganz symmetrisch, d. h. nicht ganz koaxial zu der Außenseite des Rohres umläuft.
  • Gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung sind der innere und der äußere Teil der Stützrollenhalteeinrichtung über eine Schraube miteinander verbunden. Die Schraube ist zwar von radial innen nach radial außen in den äußeren Teil der Stützrollenhalteeinrichtung fest eingeschraubt, allerdings wird der innere Teil der Stützrollenhalteeinrichtung auch bei angezogener Schraube nicht gegen den äußeren Teil gepresst. Vielmehr ist der Schaft der Schraube so lang ausgebildet, dass in radialer Richtung ein Spiel zwischen dem inneren und äußeren Teil verbleibt. Der Schaft der Schraube dient zum Führen des inneren Teils in radialer Richtung. Der innere Teil ist auf dem Schaft - im Rahmen des Spiels - frei verschieblich bewegbar. Nach radial innen dient der Kopf der Schraube als Anschlag bzw. Wegbegrenzung für den inneren Teil. Nach radial außen dient der obere Teil der Stützrollenhalteeinrichtung als Anschlag bzw. Wegbegrenzung für den inneren Teil.
  • Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel sind die Bohrungen für die Schraube in dem inneren und / oder dem äußeren Teil der Stützrollenhalteeinrichtung lokal, d. h. abschnittsweise aufgeweitet zur Aufnahme der Druckfeder koaxial zu der Schraube. Die lokalen Aufweitungen der Bohrung erstrecken sich in radialer Richtung nur so weit, dass die Druckfeder immer unter Spannung steht, um die gewünschte Vorspannung zwischen dem äußeren und dem inneren Teil der Stützrollenhalteeinrichtung zu gewährleisten.
  • Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel ist bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ein becherförmiger konischer Führungskopf vorgesehen, welcher koaxial und drehfest aber axial verschiebbar an der Antriebswelle gelagert und zu der Spanneinrichtung hin geöffnet ist. Der äußere Teil der Stützrollenhalteeinrichtung weist an seiner radialen Außenseite eine Gleitfläche mit mindestens einem konischen Abschnitt auf zum Entlanggleiten an der Innenseite der Wandung des konischen Führungskopfes. Aufgrund der konischen Ausbildung des Führungskopfes bewirkt seine axiale Verschiebung die Ausbildung einer Kraftkomponente in radialer Richtung auf die Stützrollenhalteeinrichtung. Das gilt insbesondere dann, wenn die Stützrollenhalteeinrichtung mit der Gleitfläche an ihrem äußeren Teil gegen die Innenseite der Wandung des Führungskopfes radial angestellt und vorgespannt ist. Dazu dient die bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung vorgesehene weitere Druckfeder, die sich mit ihrem einen Ende an einem Anschlag an der Halteeinrichtung und mit ihrem anderen Ende an einem Anschlag an dem äußeren Teil der Stützrollenhalteeinrichtung abstützt bzw. zwischen diesen Anschlägen unter Vorspannung eingespannt ist.
  • Die Stützrolle ist an der der Längsachse der Vorrichtung zugewandten Seite des inneren Teils der Stützrollenhalteeinrichtung achsparallel zu der Antriebswelle frei drehbar gelagert. Die frei drehbare Lagerung ermöglicht ein Abrollen der Stützrolle auf der Wandung des freien Endes des umzuformenden Rohres, wenn sich die Vorrichtung zum Bearbeiten bzw. Umformen des Rohres um ihre Längsachse dreht. Durch das Vorsehen der freien Drehbarkeit der Stützrolle werden Reibkräfte und Reibungsverluste minimiert.
  • Vorteilhafterweise wird der äußere Teil der Stützrollenhalteeinrichtung beim Entlanggleiten an der inneren Wandung des Führungskopfes in axialer Richtung geführt. Zu diesem Zweck weist die Wandung des Führungskopfes an ihrer Innenseite in mindestens einem Umfangswinkelbereich eine sich in axialer Richtung erstreckende Führungsfläche mit mindestens einem konischen Abschnitt auf.
  • Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Umformwerkzeugs und der Stützrolle sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
  • Der Beschreibung sind drei Figuren beigefügt, wobei
    • Figur 1
    einen Längsschnitt durch die erfindungsgemäße Vorrichtung bei geöffneter Stützrollenhalteeinrichtung;
    Figur 2
    einen Längsschnitt durch die erfindungsgemäße Vorrichtung bei geschlossener Stützrollenhalteeinrichtung; und
    Figur 3
    einen Querschnitt bzw. eine stirnseitige Draufsicht auf die erfindungsgemäße Vorrichtung
    zeigt.
  • Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die genannten Figuren in Form von Ausführungsbeispielen detailliert beschrieben. In allen Figuren sind gleiche technische Elemente mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
  • Figur 1 zeigt einen Längsschnitt durch die erfindungsgemäße Vorrichtung 100. Die Vorrichtung dient zum Bearbeiten eines freien Endes, genauer gesagt eines frei zugänglichen Wandbereiches eines in einer Spanneinrichtung 110 drehfest eingespannten Rohres 200. Die Längsachse des Rohres ist in der Figur 1 mit dem Bezugszeichen R bezeichnet.
  • Die Vorrichtung selber umfasst eine drehbar gelagerte Antriebswelle 120, welche mit ihrer Längsachse L so ausgerichtet ist, dass sie zu der Rohrachse R fluchtet. Die Antriebswelle wird mit Hilfe einer Antriebseinrichtung 130 drehangetrieben. An ihrem der Spanneinrichtung 130 zugewandten Ende ist an der Antriebswelle ein Werkzeugkopf 150 drehfest montiert. An der freien, der Spanneinrichtung zugewandten Stirnseite des Werkzeugkopfes trägt dieser eine Halteeinrichtung 180 für ein Umformwerkzeug zum Umformen des Rohres. Bei dem Umformwerkzeug handelt es sich vorzugsweise um einen Innenrollierdorn zum stirnseitigen Einführen in das Rohr 200 und zum Einbringen einer gewünschten Einformung in die Wandung des Rohres. Dafür weist der Innenrollierdorn eine entsprechende Profilierung an seiner Außenseite auf.
  • An der dem Werkzeugkopf 150 abgewandten Stirnseite der Halteeinrichtung 180 ist mindestens eine Stützrollenhalteeinrichtung 160 radial verlagerbar angeordnet. Die Stützrollenhalteeinrichtung 160 dient zum Halten einer frei drehbaren Stützrolle 162 zum Abstützen des frei zugänglichen Wandbereiches des eingespannten Rohres 200 während seiner Bearbeitung bzw. Umformung durch den Innenrollierdorn. Die erfindungsgemäße Vorrichtung rotiert dabei um das freie Ende des Rohres herum, und die Stützrolle rollt dabei auf der Außenseite des frei zugänglichen Wandbereiches des Rohres 200 ab.
  • Um die Anstellung bzw. das Anliegen der Stützrolle an der Außenseite des Rohres 200 zu verbessern, ist die Stützrollenhalteeinrichtung 160 erfindungsgemäß in radialer Richtung zweigeteilt, nämlich in einen radial weiter innen liegenden Teil 160-2 zum Halten der Stützrolle 162 und einen radial weiter außen liegenden Teil 160-1. Die beiden Teile sind vorzugsweise über eine Schraube - unter Wahrung eines vorbestimmten Spieles - miteinander verbunden.
  • Konkret ist die Schraubenverbindung wie folgt ausgestaltet: Zunächst weist der innere Teil 160-2 der Stützrollenhalteeinrichtung eine Bohrung in radialer Richtung auf. Die Schraube 166, die mit einem Schraubenkopf und einem Schaft ausgestattet ist, ist von radial innen nach radial außen durch die Bohrung des inneren Teils hindurchgesteckt. Dabei ist der Innendurchmesser der Bohrung kleiner als der Außendurchmesser des Schraubenkopfes ausgebildet, so dass der Schraubenkopf als Anschlag für den inneren Teil bei einer Bewegung in Richtung der Längsachse L der Vorrichtung 100 dient. Weiterhin ist der Innendurchmesser der Bohrung in dem inneren Teil geringfügig größer als der Außendurchmesser des Schaftes der Schraube, so dass der innere Teil 160-2 der Stützrollenhalteeinrichtung 160 auf dem Schaft der Schraube frei verschiebbar gelagert ist.
  • Mit ihrem dem Schraubenkopf gegenüber liegenden Ende ist die Schraube 166 von radial innen nach radial außen in den äußeren Teil 160-1 der Stützrollenhalteeinrichtung - unter Wahrung des besagten Spiels zumindest in unbelastetem Zustand - eingeschraubt. Die Bohrung in dem inneren Teil 160-1 und / oder die weitere Bohrung in dem äußeren Teil 160-1 sind vorzugsweise über eine Teillänge bzw. einen Teilbereich des Schaftes der Schraube erweitert zur Aufnahme einer Druckfeder 190 zwischen dem inneren und dem äußeren Teil der Stützrollenhalteeinrichtung. Diese Druckfeder 190 dient zum Vorspannen des inneren Teils gegen den äußeren Teil auf einen maximalen Abstand 169, d. h. auf ein maximales Spiel, wobei der innere Teil gegen den Schraubenkopf anschlägt. Diese Vorspannung des inneren Teils bietet in Verbindung mit dem besagten Spiel den Vorteil, dass bei Rotation der Vorrichtung um das Rohr 200 ein Anliegen der Stützrolle 162 an der Außenseite des Rohres auch dann gewährleistet ist, wenn die Längsachse L der Vorrichtung nicht genau mit der Rohrachse R fluchtet oder wenn das Rohr nicht exakt rotationssymmetrisch ausgebildet ist. In diesen Fällen können Unsymmetrien bei der Rotation auftreten, die durch die besagte Vorspannung in Verbindung mit dem Spiel kompensiert werden können. Anders ausgedrückt: Auch bei Vorhandensein der besagten Unsymmetrien gewährleistet die Druckfeder aufgrund der von ihr generierten Vorspannung stets ein Anliegen der Stützrolle an der Außenseite des Rohres 200.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung 100 weist einen becherförmigen konischen Führungskopf 140 auf, welcher koaxial und drehfest, aber axial verschiebbar an der Antriebswelle 120 gelagert ist. Der Führungskopf 140 ist zu der Spanneinrichtung 110 hin geöffnet. Der äußere Teil 160 der Stützrollenhalteeinrichtung 160 weist an seiner radialen Außenseite eine Gleitfläche 164 mit mindestens einem konischen Abschnitt 165 auf, wobei die Konizität vorzugsweise komplementär zu der Konizität der Wand 142 des Führungskopfes 140 ausgebildet ist. Mittels seiner Gleitfläche 164 gleitet der äußere Teil 160-1 der Stützrollenhalteeinrichtung 160 an der Innenseite der Wandung 142 des konischen Führungskopfes 140 entlang.
  • Dies erfolgt insbesondere dann, wenn der Führungskopf 140 axial verschoben wird, wobei dann aufgrund der Konizität der Wandung 142 und der Gleitfläche 164 eine radiale Kraft auf die Stützrollenhalteeinrichtung 160, genauer gesagt auf deren äußeren Teil 160-1 ausgeübt wird. Weil der Führungskopf 140 zu der Spanneinrichtung 110 hin konisch geöffnet ist, bewirkt die besagte radiale Kraft bei einer Bewegung des Führungskopfes 140 auf die Spanneinrichtung 110 hin, dass die Stützrollenhalteeinrichtung 160 nach radial innen verlagert wird. Bei Bearbeitung eines eingespannten Rohres wird deshalb der Führungskopf 140 derart axial verschoben, dass sich die Stützrollenhalteeinrichtung 160 derart radial nach innen verschiebt, dass die Stützrolle 162 - unter Beibehaltung des Spieles zwischen ihrem inneren und äußeren Teil - an der Wandung des Rohres 210 anliegt; dies ist in Figur 2 dargestellt.
  • Um stets eine Anstellung und einen Vorspannen der Stützrollenhalteeinrichtung mit der Gleitfläche 164 gegen die Innenseite der Wandung 142 des Führungskopfes 140 zu gewährleisten, ist eine weitere Druckfeder 154 vorgesehen. Diese Druckfeder 154 ist zwischen einem Anschlag an der Halteeinrichtung 180 und einem Anschlag 168 an dem äußeren Teil 160-1 der Stützrollenhalteeinrichtung unter der gewünschten Vorspannung eingespannt. Sie bewirkt ein Drücken des äußeren Teiles 160-1 und damit der gesamten Stützrollenhalteinrichtung 160 nach radial außen gegen die innere Wandung 142 des Führungskopfes 140.
  • Figur 3 zeigt einen Querschnitt durch die erfindungsgemäße Vorrichtung, d. h. eine Draufsicht auf die der Spanneinrichtung 110 zugewandten Stirnseite. Zu erkennen sind insbesondere drei Stützrollenhalteeinrichtungen 160, welche jeweils in radialer Richtung in den inneren Teil 160-2 und den äußeren Teil 160-1 unterteilt sind. Zwischen den Teilen ist ein Abstand 169 zu erkennen, welcher das besagte Spiel repräsentiert. Die drei Stützrollenhalteinrichtungen sind jeweils radial ausgerichtet und in Umfangsrichtung jeweils um 120 ° versetzt angeordnet. Es ist zu erkennen, dass die Stützrollen 162 den Außendurchmesser des Rohres 200 kontaktieren und auf diesem abrollen, wenn sich die Vorrichtung um das Rohr 200 dreht. In den Umfangswinkelbereichen α2 sind an der Innenseite der Wandung 142 des Führungskopfes 140 Führungsflächen 146 ausgebildet, welche sich in axialer Richtung erstrecken. Die Führungsflächen 146 dienen zum geführten Entlanggleiten der Stützrollenhalteeinrichtungen 160, insbesondere deren äußerer Teile 160-1, in axialer Richtung bei einer Verschiebung des Führungskopfes 140.
  • Die Stützrolle weist an ihrem Umfang vorzugsweise eine Profilierung auf, welche komplementär zu der gewünschten Einformung in dem frei zugänglichen Wandbereich des Rohres 200 ausgebildet ist.
    • Bezugszeichenliste
    • 100
    Vorrichtung
    110
    Spanneinrichtung
    120
    Antriebswelle
    130
    Antriebseinrichtung (für Antriebswelle)
    140
    Führungskopf
    142
    Wandung
    146
    Führungsfläche
    146-1
    konischer Abschnitt der Führungsfläche
    150
    Werkzeugkopf
    154
    weitere Druckfeder
    160
    Stützrollenhalteeinrichtung
    160-1
    radial äußerer Teil der Stützrollenhalteeinrichtung
    160-2
    radial innerer Teil der Stützrollenhalteeinrichtung
    161
    Profilierung an der Stützrolle
    162
    Stützrolle
    164
    Gleitfläche der Stützrollenhalteeinrichtung
    165
    konischer Abschnitt der Gleitfläche der Stützrollenhalteeinrichtung
    166
    Schraube
    168
    Anschlag für Schraube an äußerem Teil der Stützrollenhalteeinrichtung
    169
    Abstand, Spiel
    180
    Halteeinrichtung für Innenrollierdorn
    182
    Anschlag der Halteeinrichtung
    190
    Druckfeder
    200
    Rohr
    210
    Einformung
    L
    Längsachse des Rohres
    R
    Rotationsachse der Antriebswelle
    α2
    Umfangswinkelbereich

Claims (9)

  1. Vorrichtung (100) zum Bearbeiten eines freien Endes eines in einer Spanneinrichtung (110) drehfest eingespannten Rohres (200), wobei die Vorrichtung aufweist:
    eine drehbar gelagerte Antriebswelle (120) mit einem der Spanneinrichtung (110) zugewandten Ende, wobei die Antriebswelle derart ausgerichtet ist, dass ihre Längsachse (L) mit der Rohrachse (R) des eingespannten Rohres fluchtet;
    eine Antriebseinrichtung (130) zum Drehantreiben der Antriebswelle (120); einen an dem der Spanneinrichtung (130) zugewandten Ende der Antriebswelle (120) drehfest montierten Werkzeugkopf (150) mit einer Halteeinrichtung (180) für ein Umformwerkzeug zum Umformen des Rohes;
    und
    mindestens eine an der dem Werkzeugkopf abgewandten Stirnseite der Halteeinrichtung (180) radial verlagerbar angeordnete Stützrollenhalteeinrichtung (160) zum Halten einer frei drehbaren Stützrolle (162) zum Abrollen auf der Außenseite des freien Endes des Rohres (200), wobei die Stützrollenhalteeinrichtung (160) in radialer Richtung in einen inneren Teil (160-2) zum Halten der Stützrolle und einen äußeren Teil (160-1) zweigeteilt ist; und wobei zwischen dem inneren und dem äußeren Teil eine Druckfeder (190) zum Vorspannen des inneren Teils gegen den äußeren Teil auf einen maximalen Abstand (169) vorgesehen ist.
  2. Vorrichtung (100) nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der innere Teil (160-2) der Stützrollenhalteeinrichtung (160) eine Bohrung in radialer Richtung aufweist;
    dass eine Schraube (166) mit einem Schaft und einem Schraubenkopf von radial innen nach radial außen durch die Bohrung hindurch gesteckt ist; wobei der Innendurchmesser der Bohrung kleiner ist als der Außendurchmesser des Schraubenkopfes; und wobei der innere Teil (160-2) auf dem Schaft der Schraube frei verschiebbar gelagert ist; und
    dass die Schraube (166) derart in eine weitere Bohrung an der dem inneren Teil zugewandten Seite des äußeren Teiles der Stützrollenhalteeinrichtung (160) eingeschraubt ist, dass zwischen dem inneren und dem äußeren Teil der Stützrollenhalteeinrichtung (160) - zumindest in unbelastetem Zustand - ein Spiel (169) in radialer Richtung verbleibt.
  3. Vorrichtung (100) nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Bohrungen für die Schraube in dem inneren und/oder dem äußeren Teil (160-2, 160-1) der Stützrollenhalteeinrichtung (160) lokal aufgeweitet sind zur Aufnahme der Druckfeder (190) koaxial zu dem Schaft der Schraube (166).
  4. Vorrichtung (100) nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass ein becherförmiger konischer Führungskopf (140) vorgesehen ist, welcher koaxial und drehfest, aber axial verschiebbar an der Antriebswelle (120) gelagert und zu der Spanneinrichtung (110) hin geöffnet ist;
    wobei der äußere Teil (160-1) der Stützrollenhalteeinrichtung (160) an seiner radialen Außenseite eine Gleitfläche (164) mit mindestens einem konischen Abschnitt (165) aufweist zum Entlanggleiten an der Innenseite der Wandung (142) des konischen Führungskopfes (140).
  5. Vorrichtung (100) nach Anspruch 4,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass eine weitere Druckfeder (154) vorgesehen ist zum radialen Anstellen und Vorspannen der Stützrollenhalteeinrichtung (160) mit der Gleitfläche (164) an ihrem äußeren Teil (160-1) gegen die Innenseite der Wandung (142) des Führungskopfes, wobei die weitere Druckfeder (154) mit ihrem einen Ende an einem Anschlag (182) der Halteeinrichtung (180) und mit ihrem anderen Ende an einem Anschlag (168) an dem äußeren Teil (160-1) der Stützrollenhalteeinrichtung (180) abgestützt ist.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Wandung (142) des Führungskopfes an ihrer Innenseite in mindestens einem Umfangswinkelbereich (α2) eine sich in axialer Richtung (R) erstreckende Führungsfläche (146) mit mindestens einem konischen Abschnitt (146-1) aufweist zum Entlanggleiten der Stützrollenhalteeinrichtung mit ihrer Gleitfläche (164).
  7. Vorrichtung (100) nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Stützrolle (162) an dem inneren Teil (160-2) der Stützrollenhalterung (160) mit ihrer Rollenachse parallel zu der Längsachse (L) der Antriebswelle (120) frei drehbar gelagert ist.
  8. Vorrichtung (100) nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass es sich bei dem Umformwerkzeug um einen Innenrollierdorn mit einer Profilierung an seiner Außenseite handelt zum stirnseitigen Einführen und Einbringen einer gewünschten Einformung in dem Wandbereich des freien Endes des Rohres (200).
  9. Vorrichtung (100) nach Anspruch 8,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Stützrolle (162) an ihrem Umfang eine Profilierung (161) aufweist, welche komplementär zu der gewünschten Einformung (210) ausgebildet ist.
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