DE10040596C1

DE10040596C1 - Device for cold press reshaping of pipe ends clamps a workpiece with a first hydrodynamically operated force transmission element while later reshaping it with a second hydrodynamically operated force transmission element.

Info

Publication number: DE10040596C1
Application number: DE2000140596
Authority: DE
Inventors: Dieter Ehrke; Udo Hunkenschroeder; Frank-Stefan Runte; Martin Ziehl
Original assignee: Parker Hannifin GmbH and Co KG
Current assignee: Parker Hannifin GmbH and Co KG
Priority date: 2000-08-16
Filing date: 2000-08-16
Publication date: 2001-09-13
Anticipated expiration: 2020-08-17

Abstract

A workpiece is clamped with a first hydrodynamically operated force transmission element (7) and reshaped with a second hydrodynamically operated force transmission element (9). A pressurized area (26) fits between a first surface (10) of the first hydrodynamically operated force transmission element and second surface (12) of the second hydrodynamically operated force transmission element.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Umformen eines Endbereichs eines Werkstücks, insbesondere zum Kalt-Pressumformen eines Rohrendbereichs gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. 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.The invention relates to a device for Forming an end region of a workpiece, in particular for Cold press forming a pipe end area according to the preamble of claim 1. It is known that Work piece using a first hydrodynamic actuatable force transmission element and the End area through the direct or indirect application of force second hydrodynamically actuatable power transmission element to reshape.

Aus DE 195 11 447 A1 ist eine derartige Vorrichtung bekannt. Die Vorrichtung dient dem Ausformen eines Rohrendbereichs, das als Bestandteil einer Schraubverbindung für Rohre vorgesehen ist. Die 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 Kolben stange eines zweiten hydraulisch betätigbaren Kolbens geführt ist. Die beiden Kolben sind somit hintereinander angeordnet und koaxial zueinander geführt. Such a device is known from DE 195 11 447 A1. The device is used to form a tube end region provided as part of a screw connection for pipes is. The device has a receptacle for interchangeable Jaws for clamping the pipe. By a first hydraulically actuated pistons are used with the clamping jaws Pressurized to clamp the pipe. The first piston has a central through opening in which a piston rod of a second hydraulically actuated piston is. The two pistons are thus arranged one behind the other guided coaxially to 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, continuous opening in the first piston through it can be provided with a forming tool Piston rod of the second piston on the pipe end area act by moving the pipe end area in the axial direction is compressed. The end area deforms accordingly the shape of the forming tool and the clamping 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 Uniform werkzeug.In a special embodiment, the known device three-part housing. A first housing part has a first Bore in which the first, annular piston with its jacket is guided, and has a second hole in which the second Piston is guided with its piston rod. The second hole has a smaller diameter than the first hole. On this way is for the jacket of the first annular piston a stop formed which is the maximum retracted position of the first piston. Between the stop and the Piston jacket can be a hydraulic fluid for actuating the first piston are initiated. Another part of the three-part housing forms one with the first part screwable housing end piece, which has a cylindrical bore for guiding the end piece of the second piston. In Direction of actuation of the second piston forms the first Housing part a stop. Between the stop and the A hydraulic medium can be introduced into the second piston to the second piston after reshaping the tube to retrieve. The corresponding hydraulic room for receiving the Hydraulic fluid is against the first hydraulic room between the jacket of the first piston and its rear Stop sealed. The third part of the three-part housing forms the holder for the jaws and for the front Parts of the first and second pistons or for the uniform Tool.

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. Zur Montage der Umformvorrichtung muß daher das Umformwerkzeug zunächst von dem zweiten Kolben getrennt werden. Die Kolbenstange des zweiten Kolbens wird dann in die zentrale Durchgangsöffnung des ersten Kolbens eingesetzt und anschließend kann dann das Umformwerkzeug an der Kolbenstange befestigt werden.The forming tool is designed and with the front End portion of the piston rod of the second piston connected that when the second piston is retrieved, the first piston is carried along and the jaws are relieved of pressure. This points the central through opening of the first piston one rear stop on. For mounting the forming device the forming tool must therefore first of all from the second piston be separated. The piston rod of the second piston is then inserted into the central through opening of the first piston and then the forming tool on the Piston rod to be attached.

Nachteilig an der bekannten Vorrichtung ist einerseits die aufwendige Montage des aus drei Teilen bestehenden Gehäuses, der beiden Kolben sowie des Umformwerkzeuges und andererseits die komplizierte Formgebung sowohl der Gehäuseinnenwand als auch der zentralen Durchgangsöffnung des ersten Kolbens. Obwohl der zweite Kolben mit seiner Kolbenstange den ersten Kolben durchdringt, ist die Baulänge der Umformvorrichtung groß.On the one hand, the known device is disadvantageous in that complex assembly of the housing consisting of three parts, the two pistons and the forming tool and on the other the complicated shape of both the inner wall of the housing also the central through opening of the first piston. Even though the second piston with its piston rod the first piston penetrates, the length of the forming device is large.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, die eine kompakte Bauform der Umformvorrichtung ermöglicht. Dabei soll die Vorrichtung dennoch auf einfache Weise betätigbar sein.The object of the present invention is a device of the type mentioned at the outset compact design of the forming device enables. In doing so the device can nevertheless be operated in a simple manner.

Die Aufgabe wird durch eine, Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.The task is performed by a device with the features of Claim 1 solved. Advantageous configurations and Further training is the subject of the dependent Expectations.

Eine gattungsgemäße Vorrichtung zum Umformen eines Endbereichs eines Werkstucks weist eine Einspanneinrichtung zum Einspännen des Werkstucks auf, die ein erstes hydrodynamisch betätigbares Kraftübertragungselement hat. Weiterhin weist die Vorrichtung eine Umformeinrichtung zum Umformen des Endbereichs auf, die ein zweites hydrodynamisch betätigbares Kraftübertragungs element hat. Es wird vorgeschlagen, einen Druckraum zwischen einer ersten Oberfläche des ersten Kraftübertragungselements und einer zweiten Oberfläche des zweiten Kraftübertragungs elements anzuordnen. In den Druckraum ist ein Druckmedium sowohl zur Betätigung des ersten Kraftübertragungselements als auch zum Losen des zweiten Kraftübertragungselements einleitbar.A generic device for reshaping an end region of a workpiece has a clamping device for clamping of the workpiece, which is a first hydrodynamically operable Has power transmission element. Furthermore, the device a reshaping device for reshaping the end region a second hydrodynamically actuated power transmission element. It is proposed to have a pressure space between a first surface of the first power transmission element and a second surface of the second power transmission to arrange elements. There is a pressure medium in the pressure chamber both for actuating the first power transmission element and also for releasing the second power transmission element introductory.

Insbesondere sind die Kraftübertragungselemente wie bei der aus DE 195 11 447 A1 bekannten Vorrichtung als koaxial zueinander geführte Kolben ausgeführt, wobei der erste Kolben eine zentrale Durchgangsöffnung zur Führung einer Kolbenstange des zweiten Kolbens hat. Die Erfindung ist jedoch nicht auf diese Ausgestaltung beschränkt. Vielmehr können die Kraftübertra gungselemente beispielsweise auch eine andere als kreisförmige bzw. kreisringförmige Querschnittsgestaltung haben.In particular, the power transmission elements are as in the DE 195 11 447 A1 known device as coaxial to each other guided pistons executed, the first piston a central through opening for guiding a piston rod of the second piston. However, the invention is not based on this Design limited. Rather, the power transmission supply elements, for example, other than circular or have an annular cross-sectional design.

Die Umformeinrichtung übt beim Umformen des Werkstück- Endbereichs eine Kraft auf diesen aus, die insbesondere eine Stauchung des Endbereichs bewirkt. Die Form des umgeformten Endbereichs wird dabei durch die Formgebung eines mit der Umformeinrichtung fest verbundenen Umformwerkzeuges und/oder eines mit der Einspanneinrichtung fest verbundenen Werkzeuges, insbesondere von Spannbacken, bestimmt. Weiterhin kann die endgültige Form des umgeformten Endbereichs auch davon abhängen, wann der Umformvorgang abgebrochen wird.The shaping device exercises when shaping the workpiece End area a force on this, in particular a Compression of the end area causes. The shape of the reshaped The end area is formed by the shape of a Forming device firmly connected forming tool and / or a tool firmly connected to the clamping device, especially of jaws. Furthermore, the final shape of the reshaped end portion thereof, too depend on when the forming process is stopped.

Die vorgeschlagene Ausgestaltung eines Druckraumes, der zumindest teilweise von einer ersten Oberfläche des ersten Kraftübertragungselements und einer zweiten Oberfläche des zweiten Kraftübertragungselements begrenzt wird, erlaubt eine kompakte Bauweise der Vorrichtung. Es müssen nicht mehr, wie aus dem Stand der Technik bekannt, separate Druckräume zur Betätigung des ersten Kraftübertragungselements und damit zum Einspannen des Werkstücks sowie zum Lösen des zweiten Kraftübertragungselements, das heißt insbesondere zum Entfernen eines Umformwerkzeuges von dem umgeformten Werkstück, vorgesehen sein. Dementsprechend reicht es auch aus, einen einzigen Druckanschluß für die Steuerung der beiden genannten Vorgänge vorzusehen. Absätze und Dichtungsmittel zwischen zwei separaten Druckräumen, wie aus dem Stand der Technik bekannt, können somit entfallen. Sowohl der Herstellungs- als auch der Montageaufwand werden geringer. Weiterhin vereinfacht sich dies Betätigung der Vorrichtung, da nur der Druck in einem Druckraum gesteuert bzw. kontrolliert werden muß. Dies bedeutet jedoch nicht, daß die Vorrichtung überhaupt nur einen Druckraum zur Betätigung der Kraftübertragungselemente aufweist. Vielmehr kann, wie in der Figurenbeschreibung beispielhaft noch näher erläutert wird, zumindest ein weiterer Druckraum zur Betätigung des zweiten Kraftübertragungselements beim Umformen des Werkstücks vorgesehen sein.The proposed design of a pressure room, the at least partially from a first surface of the first Power transmission element and a second surface of the second power transmission element is limited, allows a compact design of the device. It no longer has to be like known from the prior art, separate pressure rooms for Actuation of the first power transmission element and thus to Clamping the workpiece and releasing the second one Power transmission element, that is, in particular for removal a forming tool from the formed workpiece, be provided. Accordingly, it is enough to have one single pressure connection for the control of the two mentioned Operations. Heels and sealant between two separate pressure rooms, as known from the prior art, can thus be omitted. Both the manufacturing and the Assembly costs are reduced. This is further simplified Actuation of the device, since only the pressure in a pressure chamber must be controlled or checked. However, this means not that the device is only a pressure chamber for Has actuation of the power transmission elements. Much more can, as exemplified in the description of the figures even closer is explained, at least one other pressure chamber for actuation of the second power transmission element when the Workpiece may be provided.

Unter einem hydrodynamisch betätigbaren Kraftübertra gungselement 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.Under a hydrodynamically actuated power transmission supply element is understood to be a body that is based on hydraulic and / or can be actuated pneumatically. The mostly high ones Forces that are required to form a workpiece, hydraulic actuation is expediently selected.

An sich bekannt ist es, eine erste Führungsfläche zum Führen der Bewegung des ersten Kraftübertragungselements vorzusehen. It is known per se to have a first guide surface for guiding to provide the movement of the first power transmission element.

Bei einer Weiterbildung wird vorgeschlagen, die Umformvor richtung derart auszugestalten, daß sich die erste Führungsfläche fluchtend in eine zweite Führungsfläche zum Führen der Bewegung des zweiten Kraftübertragungselements fortsetzt. Sind die Kraftübertragungselemente wie oben beschrieben als koaxial zueinander geführte Kolben ausgestaltet, wird die Führungsfläche insbesondere durch eine zylindrische Innenfläche einer Bohrung gebildet. Eine durchgehende Führungsfläche ist allgemein einfacher, nämlich in einem einzigen Fertigungsschritt herstellbar.In the case of further training, it is proposed that the forming process direction in such a way that the first Guide surface in alignment with a second guide surface Guide the movement of the second power transmission element continues. Are the power transmission elements as above described as coaxially guided pistons designed, the guide surface is in particular by a cylindrical inner surface of a bore formed. A continuous guide surface is generally easier, namely in can be produced in a single production step.

Insbesondere ist eine aus der ersten Führungsfläche und der zweiten Führungsfläche bestehende Gesamtfläche durch eine in den Druckraum führende Anschlußöffnung zum Einfüllen und/oder Ableiten des Druckmediums unterbrochen. Beispielsweise wird zur Herstellung der Anschlußöffnung in die Wandung eines Raumes, in dem die Kraftübertragungselemente geführt sind, ein quer zur Führungsrichtung verlaufendes Loch gebohrt.In particular, one of the first guide surface and the second guide surface existing area by a in the connection opening leading to the pressure chamber for filling and / or Discharge of the print medium interrupted. For example, Production of the connection opening in the wall of a room, in which the power transmission elements are guided, one across Directional hole drilled.

Vorzugsweise erweitert sich der Druckraum zwischen der ersten Oberfläche und der zweiten Oberfläche in eine Richtung, die quer zu einer gemeinsamen Bewegungsrichtung des ersten Kraft übertragungselements und des zweiten Kraftübertragungselements verläuft. Auf diese Weise bleibt auch dann ein Restvolumen des Druckraums übrig, wenn die beiden Oberflächen und damit die beiden Kraftübertragungselemente soweit wie möglich aufeinander zu bewegt worden sind. Insbesondere mündet die oben beschrie bene Anschlußöffnung in den erweiterten Bereich des Druckraums. The pressure space preferably widens between the first Surface and the second surface in one direction across a common direction of movement of the first force transmission element and the second power transmission element runs. In this way, a residual volume of the remains Pressure chamber left when the two surfaces and thus the two power transmission elements on each other as far as possible have been moved to. In particular, the above described opens bene connection opening in the expanded area of the pressure chamber.

Bei einer Ausgestaltung der Vorrichtung, bei der diese eine Anschlußöffnung zum Einfüllen und/oder Ableiten des Druckmediums in den Druckraum aufweist, hat die Vorrichtung zumindest eine erste Betriebsposition, in der die Einspanneinrichtung zur Aufnahme des einzuspannenden Werkstücks bereit ist, und eine zweite Betriebsposition, in der die Umformeinrichtung noch an dem umgeformten Werkstück anliegt. Vorzugsweise ist der Druckraum sowohl in der ersten Betriebsposition als auch in der zweiten Betriebsposition mit dieser Anschlußöffnung verbunden. Es kann somit unter Verwendung derselben Anschlußöffnung sowohl das erste Kraftübertragungselement zum Einspannen des Werkstücks betätigt werden als auch das zweite Kraftübertragungselement nach der Umformung des Werkstücks zurückgeholt werden. In an embodiment of the device in which this one Connection opening for filling and / or draining the Has pressure medium in the pressure chamber, the device at least a first operating position in which the Clamping device for holding the workpiece to be clamped is ready, and a second operating position in which the Forming device still rests on the formed workpiece. The pressure space is preferably both in the first Operating position as well as in the second operating position connected to this connection opening. It can therefore be under Using the same port both the first Power transmission element actuated to clamp the workpiece are also the second power transmission element after the Forming the workpiece can be retrieved.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Vorrichtung ist wenigstens eine Feder, insbesondere eine Druckfeder, vorgesehen, durch deren Federkraft das erste Kraftübertragungselement aus einer dritten Betriebsposition, in der die Einspanneinrichtung das Werkstück einspannt, rückholbar ist. Es können auch mehrere Federn vorgesehen sein. Die Feder beziehungsweise die Federn stützen sich insbesondere an einem Spannbacken zum Einspannen des Werkstucks ab. Eine weitere Möglichkeit ist es, die Feder beziehungsweise die Federn gegen ein Gehäuse abzustützen.In an advantageous embodiment of the device at least one spring, in particular a compression spring, provided by the spring force of the first Power transmission element from a third operating position, in which clamps the workpiece, can be retrieved is. Several springs can also be provided. The feather or the springs are supported in particular on one Clamping jaws for clamping the workpiece. Another It is possible to counter the spring or springs to support a housing.

Bei einer bevorzugten Ausgestaltung ist ein beim Umformen des Werkstücks an diesem anliegendes Umformwerkzeug mit dem, zweiten Kraftübertragungselement über eine bajonettverschlußartige Verriegelung verbunden. Insbesondere durch Einsetzen des Umformwerkzeuges in Bewegungsrichtung des zweiten Kraftüber tragungselements und Verdrehen des Umformwerkzeuges und/oder des zweiten Kraftübertragungselements um eine in der Bewegungsrichtung verlaufende Langsachse kann das Umformwerkzeug auf einfache Weise montiert werden. Eine derartige Ausgestaltung erlaubt auch das einfache Auswechseln des Umformwerkzeuges.In a preferred embodiment, one is when the Workpiece on this forming tool with the second Power transmission element via a bayonet type Lock connected. In particular, by inserting the Forming tool in the direction of movement of the second force support element and twisting the forming tool and / or of the second power transmission element by one in the The longitudinal axis running can do that Forming tool can be easily assembled. A such configuration also allows easy replacement of the forming tool.

Unabhängig von dem Vorhandensein eines Druckraumes zwischen einer ersten Oberfläche des ersten Kraftübertragungselements und einer zweiten Oberfläche des zweiten Kraftübertragungs elements wird Folgendes zum Steuern des Betriebs der Umformvorrichtung vorgeschlagen: Regardless of the presence of a pressure space between a first surface of the first power transmission element and a second surface of the second power transmission elements will do the following to control the operation of the Forming device proposed:

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.A non-contact measuring sensor is provided, which depending on whether the workpiece to be formed in one The starting position is where the clamping and / or forming can be started, outputs a signal. The sensor is in particular a distance sensor which in one measuring direction Measures distance to the closest object. Such, for example using laser radiation, Sensors are known from the prior art.

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 to be in the Start position are brought to generate the signal. In particular, to control the clamping and / or Forming process provided a control system that Signal connection is connected to the sensor. On the signal Then, especially automatically, with the clamping and / or forming can be 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 unbeabsichtigte 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, a non-contact measurement Dimension of the workpiece to be formed, or a Measured value measured, which is a clear measure of the dimension of the workpiece to be formed. For example, a pipe formed, it makes sense to measure the pipe diameter. This allows the clamping and / or the to start Reshaping a check whether a workpiece with the desired dimensions for forming is available. Will not the correct workpiece is brought into a starting position no workpiece at all is brought into the starting position also does not generate the start signal. An unintentional Operating the forming device or processing a Workpieces with incorrect dimensions can thus be avoided become. A major advantage of this is that simple way security regulations to protect Operators can be met and at the same time damage to the device, for example due to 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.It is also proposed that before starting the clamping and / or forming process automatically determine whether a suitable clamping and / or forming tool available and / or is correctly positioned. This is especially a non-contact measuring sensor is provided, which depends on whether a suitable clamping and / or forming tool is available and / or correctly positioned, outputs a signal. A Such tool recognition can be carried out with the one described above Sensor technology can be combined to generate a start signal even greater security against incorrect operation and To get malfunction. In particular, the same sensor to measure the starting position and to measure the Presence and / or positioning of the tool be used. In this case, this is preferably first Presence and / or the correct position of the tool 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. It is also proposed to provide a sensor that non-contact the progress of the forming of the workpiece measures. In particular, a controller can also be provided be receiving a signal from the sensor and after the Forming is sufficiently advanced Forming process ended.

Weiterhin wird noch vorgeschlagen, eine Anzeigeeinrichtung vorzusehen, durch die gemessene Betriebszustände und/oder Betriebsphasen der Vorrichtung angezeigt werden. Derartige gemessene Betriebszustände sind insbesondere "Einspann- und/oder Umformwerkzeug korrekt montiert bzw. positioniert", "Abmessung des Werkstücks paßt zu dem Werkzeug bzw. zu den Werkzeugen", "Werkstück ist eingespannt", "Werkstück ist umgeformt", "Ergebnis der Umformung ist geprüft und in Ordnung" und/oder "Umgeformtes Werkstück kann entnommen werden". Anzuzeigende Betriebsphasen der Vorrichtung sind insbesondere "Länge des Druckraums bzw. Stauchlänge wird eingestellt", "Das Werkstück wird eingespannt", "Das Werkstück wird umgeformt" und/oder "Das Werkstück wird freigegeben".A display device is also proposed to be provided by the measured operating states and / or Operating phases of the device are displayed. Such measured operating states are in particular "clamping and / or forming tool correctly installed or positioned "," dimension of the workpiece fits the Tool or to the tools "," workpiece clamped "," workpiece is formed "," result of Forming is checked and in order "and / or" Formed Workpiece can be removed ". To be displayed Operating phases of the device are in particular "length of the Pressure space or compression length is set "," The Workpiece is clamped "," the workpiece is formed " and / or "The workpiece is released".

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung wiedergegeben, welche nachstehend beschrieben sind. Es zeigen:Exemplary embodiments of the invention are shown in the drawing reproduced, which are described below. It demonstrate:

Fig. 1 Einen Längsschnitt durch eine Umformvorrichtung und - schematisch - deren Verbindung mit einer Steuerung und einer Anzeigeeinrichtung, FIG. 1 is a longitudinal section through a shaping device and - schematically - the connection thereof to a controller and a display device,

Fig. 2 einen Betriebszustand der in Fig. 1 dargestellten Umformvorrichtung mit einem Werkstück in einer Startposition, Fig. 2 shows an operating state of the forming device shown in Fig. 1 with a workpiece in a starting position,

Fig. 3 die Umformvorrichtung am Ende einer Betriebsphase, in der ein Umformungsweg eingestellt wird, Fig. 3, the converting apparatus at the end of a Umformungsweg is set an operating phase,

Fig. 4 die Umformvorrichtung, nachdem das Werkstück eingespannt wurde, und Fig. 4 shows the forming device after the workpiece has been clamped, and

Fig. 5 die Umformvorrichtung, nachdem das Werkstück umgeformt wurde. Fig. 5 shows the forming device after the workpiece has been formed.

Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch eine Umformvorrichtung 1. Die Umformvorrichtung 1 weist ein Basisgehäuse 3 mit einer zentralen zylindrischen Bohrung auf, so daß eine Gesamtfläche 4 als Zylinderfläche gebildet ist. Die Gesamtfläche 4 ist durch einen noch zu beschreibenden Druckanschluß 25 in eine erste Zylinderfläche als erste Führungsfläche 4a und eine zweite Zylinderfläche als zweite Führungsfläche 4b unterteilt. Im Bereich des offenen Endes des Basisgehäuses 3 ist ein Aufnahmegehäuse 5 zur Aufnahme von Spannbacken 31 angeordnet. Die Gesamtzylinderfläche 4 ist gemeinsam mit der ersten Führungsfläche 4a zur Führung der Bewegung eines äußeren Kolbens 7 und gemeinsam mit der Führungsfläche 4b zur Führung der Bewegung eines inneren Kolbens 9 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 Kolben stange 11 des inneren Kolbens 9. Die Kolbenstange 11 ist in einer zentralen, zylindrischen Bohrung des äußeren Kolbens 7 aufgenommen. Der äußere Kolben 7 bildet somit eine Führung zur Führung der Bewegung der Kolbenstange 11 und eines mit der Kolbenstange 11 über eine Drehverriegelung 15 verbundenen Stauchwerkzeuges 13. Fig. 1 shows a longitudinal section through a forming system 1. The forming device 1 has a base housing 3 with a central cylindrical bore, so that a total surface 4 is formed as a cylindrical surface. The total area 4 is subdivided by a pressure connection 25 to be described into a first cylinder surface as the first guide surface 4 a and a second cylinder surface as the second guide surface 4 b. A receiving housing 5 for receiving clamping jaws 31 is arranged in the region of the open end of the base housing 3 . The total cylinder surface 4 is designed together with the first guide surface 4 a for guiding the movement of an outer piston 7 and together with the guide surface 4 b for guiding the movement of an inner piston 9 . The inner piston 9 almost completely fills the cross section of the cylinder bore at the closed end of the cylinder bore. A piston rod 11 of the inner piston 9 extends in the direction of the open end of the cylinder bore. The piston rod 11 is received in a central, cylindrical bore in the outer piston 7 . The outer piston 7 thus forms a guide for guiding the movement of the piston rod 11 and an upsetting tool 13 connected to the piston rod 11 via a rotary lock 15 .

Die Drehverriegelung 15 ist ähnlich einem Bajonettverschluß betätigbar. Ein Verriegelungsvorsprung 16 des Stauchwerkzeuges 13 wird durch eine Linearbewegung in axialer Richtung der Kolbenstange 11 in die entsprechende Ausnehmung in der Kolbenstange 11 eingesetzt und anschließend um die Längsachse der Kolbenstange 11 verdreht, um die Verbindung zu verriegeln. Von der Drehverriegelung 15 aus gesehen, erstreckt sich 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 Stauchwerkzeug 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 Kolben stange 11 vorhanden, der es erlaubt, das Stauchwerkzeug 13 um die Spaltbreite gegen die Kolbenstange 11 zu bewegen.The rotary lock 15 can be actuated like a bayonet lock. A locking projection 16 of the swaging tool 13 is inserted through a linear movement in the axial direction of the piston rod 11 into the corresponding recess in the piston rod 11 and then twisted about the longitudinal axis of the piston rod 11, to lock the connection. Seen from the rotary lock 15 , a receiving space 18 extends further in the axial direction of the piston rod 11 in the direction of the rod interior, in which a compression spring 17 is received. The compression spring presses the compression tool 13 into a position in which there is a gap between the compression tool 13 and an end face 14 of the piston rod 11 . Accordingly, a gap between the upsetting tool 13 and the piston rod 11 is also present in the region of the rotary lock 15 , which allows the upsetting tool 13 to be moved against the piston rod 11 by the gap width.

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 Hydraulikraum 26, der außer durch die beiden Führungsflächen 4a, 4b auch durch eine erste Betätigungsfläche 10 des äußeren Kolbens 7 und durch eine zweite Betätigungsfläche 12 des inneren Kolbens 9 begrenzt ist. Der erste Hydraulikraum 26 ist je nach Betriebszustand der Umformvorrichtung 1 größer oder kleiner und kann in unterschiedlicher Position relativ zu dem ersten Druckanschluß 25 liegen (siehe Fig. 1 bis 5). In jedem Betriebszustand mündet jedoch der erste Druckanschluß 25 in den ersten Hydraulikraum 26.The base housing 3 has a first pressure connection 25 , through which a hydraulic medium can be introduced into the interior of the base housing 3 or can be derived therefrom. On the inside of the base housing 3 , the first pressure connection 25 opens into a first hydraulic chamber 26 which , in addition to the two guide surfaces 4 a, 4 b, is also delimited by a first actuating surface 10 of the outer piston 7 and by a second actuating surface 12 of the inner piston 9 . The first hydraulic chamber 26 is larger or smaller depending on the operating state of the forming device 1 and can be in different positions relative to the first pressure connection 25 (see FIGS. 1 to 5). In each operating state, however, the first pressure connection 25 opens into the first hydraulic chamber 26 .

Insbesondere erweitert sich der erste Hydraulikraum 26 in radialer Richtung nach außen, da die erste Betätigungsfläche 10 und die zweite Betätigungsfläche 12 teilweise als Kegelabschnittsflächen ausgebildet sind. Aus Fig. 3 und Fig. 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 hydraulic chamber 26 expands in the radially outward direction, since the first actuating surface 10 and the second actuating surface 12 are partially formed as a conical section surfaces. From FIG. 3 and FIG. 4 it can be seen that the first actuating surface 10 and the second actuating surface 12 each have a further region which is designed in the form of a ring and represents a stop for the other pistons 7 , 9 .

Durch Dichtungen zwischen der Kolbenstange 11 und der Innenfläche des äußeren Kolbens 7, zwischen der Außenfläche des äußeren Kolbens 7 und den Zylinderflächen 4, 4a, 4b sowie zwischen der Außenfläche des inneren Kolbens 9 und den Zylinderflächen 4, 4a, 4b ist der erste Hydraulikraum 26 gegen das offene Ende und das geschlossene Ende der Zylinderbohrung des Basisgehäuses 3 abgedichtet. Die Dichtungen sind allgemein mit den Bezugszeichen 21 bezeichnet. Weiterhin sind zwischen den genannten Teilen jeweils Führungsringe 19 zur Führung der Bewegungen der Kolben 7, 9 vorgesehen.By seals between the piston rod 11 and the inner surface of the outer piston 7 , between the outer surface of the outer piston 7 and the cylinder surfaces 4 , 4 a, 4 b and between the outer surface of the inner piston 9 and the cylinder surfaces 4 , 4 a, 4 b the first hydraulic chamber 26 sealed to the open end and the closed end of the cylinder bore of the base housing. 3 The seals are generally designated by the reference number 21 . Furthermore, guide rings 19 for guiding the movements of the pistons 7 , 9 are provided between the parts mentioned.

Wie aus Fig. 4 und Fig. 5 ersichtlich ist, ist im Bereich des geschlossenen Endes der Zylinderbohrung in dem Basisgehäuse 3 noch ein zweiter Hydraulikraum 28 vorgesehen, der über einen zweiten Druckanschluß 27 angeschlossen ist. Der zweite Hydraulikraum 28 hat ein bis auf nahezu null veränderliches Volumen. As is apparent from Fig. 4 and Fig. 5, in the region of the closed end of the cylinder bore is provided in the base housing 3, a second hydraulic chamber 28 which is connected via a second pressure connection 27. The second hydraulic chamber 28 has a volume that can be changed to almost zero.

Das Aufnahmegehäuse 5 bildet einen Aufnahmeraum für Spannbacken 31, die durch Betätigung des äußeren Kolbens 7, das heißt durch dessen 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. Sie weisen jedoch 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 wie in Fig. 1 bis Fig. 5 dargestellt in Umfangsrichtung um die Spannbacken 31 herum erstreckt, sondern nur eine Vertiefung an einer Stelle oder an mehreren Stellen der Spannbacken dar stellt. In diesem Fall ist jedoch auf die richtige Positionierung relativ zu einem Abstandssensor zu achten, dessen Funktion noch näher beschrieben wird.The receiving housing 5 forms a receiving space for clamping jaws 31 , which can be actuated by actuating the outer piston 7 , that is to say by moving it in the axial direction, for clamping a workpiece. The clamping jaws 31 are configured and actuatable, for example, like the clamping jaws described in DE 195 11 447 A1. However, they have a measuring groove 35 which extends radially inwards from the outer surface of the clamping jaws 31 . Instead of measuring groove 35 is also a measuring well may be provided which does not extend represented 5 in the circumferential direction around the jaws 31 around as shown in Fig. 1 to Fig., But only a recess at one point or at several points of the jaws is up. In this case, however, it is important to ensure correct positioning relative to a distance sensor, the function of which is described in more detail below.

Die Spannbacken 31 weisen an ihrem in Fig. 1 bis Fig. 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 Stauchwerkzeuges bestimmt sein, welches anstelle des Stauch werkzeuges 13 vorgesehen ist und welches mit der Kolbenstange 11 verbindbar ist.The clamping jaws 31 have, at their in Fig. 1 to Fig. 5 lying on the right end face of a Umformausnehmung 33 that forms a closed circumferential groove-like recess in itself, when a workpiece is clamped with the corresponding dimensions. The forming recess 33 is used for forming the workpiece, as will be explained in more detail. Alternatively or additionally, the shaping can also be determined by the shape of an upsetting tool which is provided instead of the upsetting tool 13 and which can be connected to the piston rod 11 .

Wie am besten aus Fig. 4 und Fig. 5 ersichtlich ist, 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 Umformungsfort schritt gemessen werden kann.As best seen in FIG. 4 and FIG. 5, 31 have the jaws extending in a radial direction detection aperture 29, which allows an electromagnetic radiation, in particular laser radiation to irradiate from outside the jaws 31 on a clamped workpiece . The measuring opening 29 ends on the inside of the forming recess 33 , so that, as will be explained in more detail, the Umformungsfort step can be measured.

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 upsetting tool 13 has a measuring collar 8 at its free end, on which the upsetting tool 13 has a smaller outside diameter than in the axial direction behind it.

Der äußere Kolben 7 weist im Bereich seines freien, den Spannbacken 31 zugewandten Endes einen konusartigen Abschnitt auf, mit einer Konusfläche 6, die den Außenumfang des äußeren Kolbens 7 bildet.The outer piston 7 has a cone-like section in the region of its free end facing the clamping jaws 31 , with a conical surface 6 which forms the outer circumference of the outer piston 7 .

In dem durch das Basisgehäuse 3 und das Aufnahmegehäuse 5 ge bildeten Gesamtgehäuse sind zwei in radialer Richtung verlau fende auf die zentrale Längsachse der Umformvorrichtung 1 ge richtete Bohrungen vorgesehen. In jeder dieser Bohrungen ist 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 Fig. 1 dargestellt ist, ist der erste Abstandssensor 37 über eine erste Signalleitung 43 mit einer Steuerung 41 verbunden. Weiterhin ist der zweite Ab standssensor 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.In the ge formed by the base housing 3 and the receiving housing 5 overall housing two in the radial direction duri fende on the central longitudinal axis of the forming device 1 ge holes are provided. A distance sensor 37 , 39 is arranged in each of these bores. The distance sensors 37 , 39 measure the distance of the object closest inward in the radial direction or the distance of the associated surface. As shown schematically in FIG. 1, the first distance sensor 37 is connected to a controller 41 via a first signal line 43 . Furthermore, the second position sensor 39 is connected to the controller 41 via a second signal line 45 . The controller 41 is in turn connected to a display device 47 which has six light-emitting diodes 49 . The light-emitting diodes 49 serve to indicate operating phases and measured operating states of the shaping device 1 .

Ein Beispiel für den Betrieb der Umformvorrichtung 1 wird im folgenden beschrieben:An example of the operation of the forming device 1 is described below:

In der Fig. 1 entsprechenden Betriebsphase 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.In the operating phase corresponding to FIG. 1, the first distance sensor 37 measures the distance to the measuring collar 8 of the upsetting tool 13 . The outside diameter on the measuring collar 8 is a characteristic dimension for the type of upsetting tool 13 , in particular for its other dimensions. Each different type of upsetting tool or other tool that can be connected to the piston rod 11 also has a measuring collar, but with a different outside diameter. Corresponding to the distance from the measuring collar 8 and thus corresponding to the outer diameter of the upsetting tool 13 , the first distance sensor outputs a measurement signal to the controller 41 . The controller 41 , which is in particular an intelligent controller equipped with a microprocessor, recognizes the upsetting tool 13 on the basis of the measurement signal.

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 a characteristic measure of the type of clamping jaws 31 . The second distance sensor 39 outputs a corresponding measurement signal to the controller 41 via the second signal line 45 . 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 clamping jaws 31 and the upsetting tool 13 are used to form a certain type of pipe, namely the form of pipes with a certain outside diameter. From the information as to which upsetting tool and which clamping jaws are present, the controller 41 determines which type of pipes is to be formed with this combination of tools.

Wird nun, wie in Fig. 2 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.If, as shown in FIG. 2, such a tube is now inserted into a receiving opening 20 of the upsetting tool 13 and, as indicated by an arrow to the right, a force is applied, the deformation of the tube 2 is triggered. If the force is sufficient to move the upsetting tool 13 against the rod end face 14 while overcoming the counterforce of the compression spring 17 , the upsetting tool 13 is positioned at a distance from the clamping jaws 31 . As a result, the first distance sensor 37 can now measure the distance to the outer surface of the tube 2 . The first distance sensor 37 outputs a corresponding measurement signal to the controller 41 via the first signal line 43 . The controller 41 now checks whether the tube 2 has the correct outside diameter or whether the correct measurement signal has been received. If this is the case, the controller 41 starts the clamping and forming process.

Hierzu wird, wie aus Fig. 3 ersichtlich ist, zunächst der äußere Kolben 7 um eine Stauchlänge L in axialer Richtung (in der Darstellung von Fig. 3 nach links) bewegt. Um dies zu erreichen, wird ein Hydraulikmedium durch den ersten Druckanschluß 25 in den ersten Hydraulikraum 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 Hydraulikraum 26 ab, so daß die Bewegung des äußeren Kolbens 7 gestoppt wird.For this purpose, as can be seen from FIG. 3, the outer piston 7 is first moved by a compression length L in the axial direction (to the left in the illustration of FIG. 3). In order to achieve this, a hydraulic medium is passed through the first pressure connection 25 into the first hydraulic chamber 26 . In the meantime, the first distance sensor 37 measures the distance to the conical surface 6 of the outer piston 7 and continuously outputs a measurement signal to the controller 41 . If the distance between the annular surfaces of the first actuating surface 10 and the second actuating surface 12 is equal to the compression length L, and if the first distance sensor 37 has sent a corresponding measurement signal to the controller 41 , the controller 41 stops the supply of hydraulic medium into the first hydraulic chamber 26 , so that the movement of the outer piston 7 is stopped.

Anschließend, wie am besten aus Fig. 4 und Fig. 5 zu ersehen ist, beginnt das eigentliche Einspannen und Umformen des Rohres 2. Die Steuerung 41 startet nun die Zuführung von Hydraulikmedium durch den zweiten Druckanschluß 27 in das Innere des Basisgehäuses 3. Aus Folge hiervon nimmt das Volumen des zweiten Hydraulikraumes 28 ausgehend von null zu. Währenddessen ist der erste Hydraulikraum 26 über ein nicht dargestelltes, insbesondere über die Steuerung 41 ansteuerbares, Absperrventil nach außen abgesperrt. Das Volumen des ersten Hydraulikraumes 26 und damit der Abstand zwischen den Betätigungsflächen 10, 12 bleibt daher konstant.Then, as best seen in FIG. 4 and FIG. 5, the actual clamping and deformation of the tube 2 begins. The controller 41 now starts the supply of hydraulic medium through the second pressure connection 27 into the interior of the base housing 3 . As a result, the volume of the second hydraulic chamber 28 increases from zero. In the meantime, the first hydraulic chamber 26 is shut off from the outside via a shut-off valve (not shown), which can be controlled in particular by the controller 41 . The volume of the first hydraulic chamber 26 and thus the distance between the actuating surfaces 10 , 12 therefore remains constant.

Mit fortschreitender Bewegung der Kolben 7, 9 gelangen die Spannbacken 31 in Anlage zur Außenfläche des Rohres 2 und spannen dieses ein. As the pistons 7 , 9 move, the clamping jaws 31 come into contact with the outer surface of the tube 2 and clamp it.

Wie aus Fig. 5 ersichtlich ist, wird danach noch weiter Druckmedium in den zweiten Hydraulikraum 28 eingeleitet. Da sich der äußere Kolben 7, nachdem das Rohr 2 eingespannt ist, nicht mehr, oder nur noch unwesentlich in axialer Richtung nach links bewegen kann, erhöht sich der Druck des Druckmediums in dem ersten Hydraulikraum 26. Das Absperrventil des ersten Hydraulikraumes 26 oder ein zusätzliches Ventil ist als Überdruckventil ausgestaltet, welches auf einen bestimmten Überdruck eingestellt ist, bei dessen Erreichen das Ventil öffnet. Dieser Überdruck ist wiederum auf eine Spannkraft abgestimmt, mit der die Spannbacken 31 das Rohr 2 einspannen. Der Überdruck und damit die Spannkraft sind so gewählt, daß das Rohr 2 sicher eingespannt ist, jedoch nicht beschädigt wird oder unbeabsichtigt umgeformt wird. Der Druck in dem ersten Hydraulikraum 26 wird also bei einem Wert gehalten, der etwa dem Öffnungsdruck des Überdruckventils entspricht.As can be seen from FIG. 5, pressure medium is then introduced further into the second hydraulic chamber 28 . Since the outer piston 7 can no longer move, or only insignificantly in the axial direction to the left after the pipe 2 is clamped, the pressure of the pressure medium in the first hydraulic chamber 26 increases . The shut-off valve of the first hydraulic chamber 26 or an additional valve is designed as a pressure relief valve, which is set to a certain pressure, upon reaching which the valve opens. This excess pressure is in turn matched to a clamping force with which the clamping jaws 31 clamp the pipe 2 . The overpressure and thus the clamping force are selected so that the tube 2 is securely clamped, but is not damaged or is inadvertently reshaped. The pressure in the first hydraulic chamber 26 is thus kept at a value which corresponds approximately to the opening pressure of the pressure relief valve.

Sofern 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 äußere 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 Fig. 3) 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 the clamping action of the clamping jaws 31 sets in quickly enough, the continued movement of the inner piston 9 in the axial direction to the left prevents the tube 2 from slipping through the clamping jaws 31 when the outer piston 9 has reached its maximum extended position. If such slippage should occur, for example due to the low surface roughness of the outer tube surface and / or the clamping jaws 31 , this can be taken into account when setting the distance between the actuating surfaces 10 , 12 (see operating phase according to FIG. 3). In this case, the compression length L does not exactly correspond to the actual path by which the end of the tube 2 is compressed in the axial direction. A precise presetting of the desired compression path is still possible. Another factor that can lead to an inequality of the compression length L and the actual compression path is the resilience or elasticity of the material connection between the outer piston 7 and the clamping jaws 31 . In particular, elastic materials can be used there, for example in order to dampen noise 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.While the end region of the tube 2 is compressed in the axial direction by the action of the upsetting tool 13 , the second distance sensor 39 measures the distance to the bead 36 formed on the outer circumference of the tube 2 through the measurement opening 29 . A corresponding measurement signal is continuously output from the second distance sensor to the controller 41 via the second signal line 45 . After the shaping has ended by striking the upsetting tool 13 on the clamping jaws 31 , the current measured value is compared with a desired value and it is determined whether the bead 36 has reached the desired outer diameter. Alternatively, the forming can be ended by the control 41 determining that the bead 36 has reached the desired outer diameter and stopping the upsetting process. In this case, the compression length L serves to ensure that a sufficiently long compression path is available.

Nachdem der Hub des inneren Kolbens 9 in axialer Richtung nach links beendet ist, wird der zweite Hydraulikraum 28 druckentlastet, das heißt es wird dem darin befindlichen Hydraulikmedium gestattet, aus dem zweiten Hydraulikraum 28 auszuströmen. Weiterhin wird über den ersten Druckanschluß 25 Druckmedium in den ersten Hydraulikraum 26 eingeleitet. Dadurch wird der innere Kolben 9 unter Verdrängung des Druckmediums in dem zweiten Hydraulikraum 28 in axialer Richtung nach rechts zurückgefahren. Danach wird durch Öffnen des Absperrventils das Hydraulikmedium in dem ersten Hydraulikraum 26 druckentlastet, so daß es aus dem Hydraulikraum 26 ausströmen kann. Der äußere Kolben 7 wird durch die Federkraft einer oder mehrerer nicht näher dargestellter Federn in seine in Fig. 1 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 to the left has ended, the second hydraulic chamber 28 is relieved of pressure, that is to say the hydraulic medium located therein is allowed to flow out of the second hydraulic chamber 28 . Furthermore, pressure medium is introduced into the first hydraulic chamber 26 via the first pressure connection 25 . As a result, the inner piston 9 is retracted in the axial direction to the right while displacing the pressure medium in the second hydraulic chamber 28 . Then, by opening the shut-off valve, the hydraulic medium in the first hydraulic chamber 26 is relieved of pressure so that it can flow out of the hydraulic chamber 26 . The outer piston 7 is moved back into its initial position shown in FIG. 1 by the spring force of one or more springs, not shown in detail. The jaws 31 release the formed tube 2 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:
If individual of the described steps, operating states and / or operating phases are successfully completed, this is indicated by lighting up one of the light emitting diodes 49 . In this case, the controller 41 controls the display device 47 . The meaning of the lighting of the total of six light-emitting diodes 49 is in the order of a successfully completed forming process as follows:

1.LED diode: clamping and forming tools correct inserted,
2. Light-emitting diode: tube outer diameter fits the Tools,
3. LED: advance of the outer bulb, setting the compression length L is completed,
4.LED diode: tube clamped,
5. LED: tube formed, shape result in order
6. LED: return stroke completed, tube can be removed become.

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, it can be read on the display device 47 in which operating phase or in which operating state the error has occurred. In particular, a further light-emitting diode (not shown) can be provided, which indicates the termination when the forming process is terminated. As an alternative or in addition, an error in the corresponding operating phase can be indicated by intermittent lighting up of a light-emitting diode. An error can also be indicated, for example, by virtue of the fact that one of the light-emitting diodes does not light up, but a light-emitting diode arranged downstream in the sequence lights up.

Claims

1. Device ( 1 ) for reshaping an end region of a workpiece ( 2 ), in particular for cold press-reshaping a tube end region

- A clamping device ( 7 , 31 ) for clamping the workpiece ( 2 ), which has a first hydrodynamically actuated force transmission element ( 7 ), and
a shaping device ( 9 , 13 , 31 ) for shaping the end region, which has a second hydrodynamically actuatable force transmission element ( 9 ),

marked by
a pressure chamber ( 26 ) which is arranged between a first surface ( 10 ) of the first power transmission element ( 7 ) and a second surface ( 12 ) of the second power transmission element ( 9 ) and into which a pressure medium both for actuating the first power transmission element ( 7 ) as well as for releasing the second power transmission element ( 9 ).

2. Device according to claim 1, with a first guide surface ( 4 a) for guiding the movement of the first force transmission element ( 7 ), characterized in that the first guide surface ( 4 a) in alignment in a second guide surface ( 4 b) for guiding the Movement of the second power transmission element ( 9 ) continues.

3. Apparatus according to claim 2, characterized in that one of the first guide surface ( 4 a) and the second guide surface ( 4 b) existing total surface ( 4 ) through a in the pressure chamber ( 26 ) leading connection opening ( 25 ) for filling and / or draining the print media is interrupted.

4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the pressure space ( 26 ) between the first surface ( 10 ) and the second surface ( 12 ) widens in a direction transverse to a common direction of movement of the first force transmission element ( 7 ) and the second power transmission element ( 9 ).

5. Device according to one of claims 1 to 4, with a connection opening ( 25 ) for filling and / or discharging the pressure medium into the pressure chamber ( 26 ), characterized in that in a first operating position of the device ( 1 ), in which the clamping device ( 7 , 31 ) is ready to receive the workpiece ( 2 ) to be clamped, and in a second operating position of the device ( 1 ), in which the shaping device ( 13 ) still rests on the deformed workpiece ( 2 ), the pressure chamber ( 26 ) this connection opening ( 25 ) is connected.

6. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that at least one spring is provided, by the spring force of the first force transmission element ( 7 ) from a third operating position in which the clamping device ( 7 , 31 ) the workpiece ( 2nd ) clamped, can be retrieved.

7. Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that a reshaping of the workpiece ( 2 ) on this reshaping forming tool ( 13 ) with the second power transmission element ( 9 ) via a bayonet-type lock ( 15 ) is connected.

8. Device according to one of claims 1 to 7, characterized by a non-contact measuring sensor ( 37 ) which is dependent on whether the workpiece to be formed ( 2 ) is in a starting position in which the clamping and / or forming can be started, emits a signal.

9. The device according to claim 8, characterized by a controller ( 41 ) for controlling the clamping and / or forming process, which is connected via a signal connection ( 43 ) to the sensor ( 37 ).

10. The device according to one of claims 1 to 9, characterized by at least one non-contact measuring sensor ( 37 , 39 ), depending on whether a suitable clamping and / or forming tool ( 13 , 31 ) is present and / or correctly positioned , outputs a signal.

11. Device according to one of claims 8 to 10, characterized in that the sensor ( 37 ) for measuring the starting position and the sensor ( 37 ) for measuring the presence and / or the positioning of the tool ( 13 ) is the same sensor.

12. Device according to one of claims 1 to 11, characterized by a sensor ( 37 ) which measures the progress of the forming of the workpiece ( 2 ) without contact.

13. The apparatus according to claim 12, characterized by a controller ( 41 ) which receives a signal from the sensor ( 37 ) and, after the forming has progressed sufficiently far, ends the forming process.

14. Device according to one of claims 1 to 13, characterized by a display device ( 47 ) by the measured operating states and / or operating phases of the device are displayed.