Arten von Bälgen

Faltenbälge sind ein wesentlicher Bestandteil verschiedener Industrieanwendungen und in vielen verschiedenen Typen und Ausführungen erhältlich. Jeder Typ weist einzigartige Eigenschaften auf, die ihn für bestimmte Aufgaben geeignet machen, von der Bereitstellung flexibler Verbindungen in Vakuumumgebungen bis zum Schutz kritischer Komponenten vor Schmutz.

In diesem Blogbeitrag untersuchen wir die verschiedenen Typen, kategorisiert nach Konstruktionsmethoden und Formen, und die Anwendungen, für die sie am besten geeignet sind.

Arten von Bälgen nach Konstruktionsmethode

Geformte Bälge

Geformte Bälge, auch Faltenbälge genannt, werden durch Umformen eines Rohrs durch Verfahren wie Hydroforming, Kaltverformung oder Walzen hergestellt. Das Rohrmaterial wird plastisch in die gewünschte Balgform verformt, wodurch eine Reihe von Falten entsteht. Diese Konstruktionsmethode führt zu Bälgen mit hervorragender Druckstabilität und Tragfähigkeit, was sie zur bevorzugten Wahl für Anwendungen in petrochemischen Raffinerien, Kesselanlagen und Wärmekraftwerken macht, in denen Hochdruckumgebungen häufig vorkommen.

Geschweißte Bälge

Geschweißte Bälge werden hergestellt, indem individuell geformte Membranen, die normalerweise aus dünnen Metallblechen bestehen, durch Schweißen verbunden werden. Jede Membran wird präzise in die gewünschte Form gebracht und dann am Innen- und Außendurchmesser geschweißt, um die Balgwindungen zu erzeugen. Im Vergleich zu geformten Bälgen bieten geschweißte Bälge mehrere Vorteile, darunter eine höhere Flexibilität, einen größeren Bewegungsbereich und eine präzisere Kontrolle der Federrate.

Bearbeitete Bälge

Im Gegensatz zu geformten und geschweißten Bälgen werden bearbeitete Bälge hergestellt, indem ein massives Stück Material, normalerweise geschmiedete Ringe oder Stangenmaterial, bearbeitet wird, um die Falten zu bilden. Diese Konstruktionsmethode erzeugt Bälge mit außergewöhnlicher Festigkeit und Haltbarkeit, die hohen Federraten und Druckstößen standhalten können. Bearbeitete Bälge finden Anwendung in anspruchsvollen Umgebungen wie der Luft- und Raumfahrt und industriellen Hochdrucksystemen.

Galvanisch geformte Bälge

Beim Galvanoformungsverfahren wird Metall, normalerweise Nickel, gleichmäßig auf einen Präzisionsdorn aufgebracht, der später chemisch aufgelöst wird, sodass ein extrem dünnwandiger Balg mit hochgradig reproduzierbarer Geometrie entsteht. Durch die Herstellung von Wandstärken von nur wenigen Mikrometern haben galvanogeformte Bälge sehr niedrige Federraten und eine hohe Empfindlichkeit.

Genähter Balg

Für die größten und steifsten Balgkonstruktionen bieten genähte Bälge Leistungseigenschaften, die mit anderen Konstruktionsmethoden nicht erreicht werden. Sie werden hergestellt, indem flache Lagen aus beschichtetem Gewebe, wie Neopren oder Kevlar-verstärktem Material, zusammengenäht werden, um die flexiblen Windungen zu bilden.

Die Gewebekonstruktion verleiht genähten Bälgen eine sehr große Hubkapazität sowie eine extrem hohe Dehnbarkeit und Komprimierbarkeit. Sie können kompakt in einen kurzen Stapel zusammengezogen werden, lassen sich aber bis auf das 10- bis 20-fache ihrer eingezogenen Länge ausdehnen, wodurch sie sich gut für Anwendungen wie weit reichende Schutzabdeckungen für Maschinenführungen und Gelenkverbindungen eignen.

Faltenbälge

Faltenbälge werden hergestellt, indem mehrere Schichten thermoplastischer oder elastomerer Materialien zusammengefaltet werden, um die Falten zu bilden. Diese Konstruktionsmethode führt zu Faltenbälgen, die Hochgeschwindigkeits- und Zyklenvorgängen standhalten und sich daher für dynamische Anwendungen eignen. Faltenbälge bieten hervorragende Flexibilität und können so konstruiert werden, dass sie spezifischen Bewegungsanforderungen wie linearen, Winkel- oder Drehbewegungen gerecht werden.

Arten von Bälgen nach Form

Runder Balg

Rundbälge sind die am weitesten verbreitete Art und weisen einen kreisförmigen Querschnitt auf. Diese Form bietet ein hohes Maß an Flexibilität und eine gleichmäßige Spannungsverteilung, wodurch Rundbälge für eine breite Palette von Anwendungen geeignet sind. Sie werden häufig als Dichtungen verwendet, um Leckagen zu verhindern, als Aktuatoren, um Druck in lineare oder rotierende Bewegung umzuwandeln, und als Dehnungsfugen, um thermische Ausdehnung und Kontraktion in Rohrleitungssystemen zu absorbieren.

Rechteckiger Balg

Rechteckige Bälge haben einen rechteckigen Querschnitt. Sie werden häufig als Schutzabdeckungen für Linearführungen und Werkzeugmaschinen eingesetzt und schützen kritische Komponenten vor Schmutz, Staub und anderen Verunreinigungen. Die flachen Oberflächen rechteckiger Bälge ermöglichen eine einfache Befestigung und Integration in benachbarte Geräte. Darüber hinaus ermöglichen sie aufgrund ihrer Form lineare Bewegungen und behalten gleichzeitig ein kompaktes Profil.

Polygonaler Faltenbalg

Polygonbälge zeichnen sich durch ihren mehrseitigen Querschnitt aus, der verschiedene Formen annehmen kann, beispielsweise quadratisch, sechseckig oder achteckig. Aufgrund dieser einzigartigen Geometrie eignen sie sich gut für Anwendungen, die besondere räumliche Einschränkungen oder eine individuelle Passform erfordern. Kamerabälge und Laserstrahlführungsbälge sind Paradebeispiele für die herausragende Leistungsfähigkeit von Polygonbälgen.

Faltenbälge für Hebebühnen

Faltenbälge für Hebebühnen sind speziell dafür ausgelegt, die Spindeln und kritischen Komponenten von Hebebühnen vor Umwelteinflüssen zu schützen. Diese Faltenbälge bilden eine Schutzbarriere, die verhindert, dass Staub, Wasser und Schmutz eindringen und den empfindlichen Spindelmechanismus beschädigen.

Solarenergie-Faltenbälge

Ähnlich wie Faltenbälge von Hebebühnen sind Faltenbälge für Solarenergie dazu konzipiert, Spindeln in Solarmodulen vor Umwelteinflüssen wie Staub, Wasser und windgetragenen Partikeln zu schützen.

U-förmiger Faltenbalg

U-förmige Bälge haben einen charakteristischen Querschnitt, der dem Buchstaben „U“ ähnelt. Diese Form bietet hervorragende Flexibilität und ermöglicht erhebliche seitliche Bewegungen, wodurch U-förmige Bälge ideal für den Einsatz als Bahnabdeckungen an Werkzeugmaschinen und anderen Industriegeräten geeignet sind.

Rollbalg

Rollbälge zeichnen sich durch ihr einzigartiges Rollbalgdesign aus, das eine erhebliche Ausdehnung und Kompression ermöglicht und gleichzeitig die Belastung des Balgmaterials minimiert. Aufgrund dieser Eigenschaft eignen sie sich besonders gut für Anwendungen mit großen Verschiebungen oder hochfrequenten Zyklen. Rollbälge werden häufig in Fahrzeugaufhängungen verwendet, insbesondere in schweren Lastkraftwagen und Bussen.

Membranbälge

Membranbälge haben in ihrer Konstruktion viele Ähnlichkeiten mit geschweißten Bälgen. Sie bestehen aus dünnen, flexiblen Metallmembranen, die zu einer Reihe von Windungen zusammengeschweißt sind. Membranbälge sind jedoch in der Regel kleiner und für empfindlichere Anwendungen wie Druckmessgeräte, Sensoren und Vakuumschalter ausgelegt.

KF-Faltenbälge

KF-Faltenbälge, auch Kleinflanschbälge genannt, sind speziell für den Einsatz in Vakuumsystemen konzipiert. Sie bieten eine flexible und zuverlässige Verbindung zwischen Komponenten und sorgen gleichzeitig für eine Hochvakuumabdichtung. KF-Faltenbälge werden häufig in der wissenschaftlichen Forschung, der Halbleiterherstellung und anderen Anwendungen eingesetzt.

Vakuumbälge

Vakuumbälge sind ein weiterer Spezialtyp, der für den Einsatz in Vakuumumgebungen entwickelt wurde. Im Gegensatz zu KF-Bälgen, die hauptsächlich zum Verbinden von Komponenten verwendet werden, werden Vakuumbälge verwendet, um Bewegung oder Flexibilität innerhalb eines Vakuumsystems zu erzeugen. Diese Bälge werden aus hochwertigen Materialien mit geringen Ausgasungseigenschaften hergestellt, um die Verunreinigung des Vakuums zu minimieren.

Gewellter Faltenbalg

Gewellte Faltenbälge zeichnen sich durch ihre Befestigungsmethode an einer Wulstplatte mithilfe einer dauerhaften Crimpverbindung aus. Diese Konstruktion sorgt für eine sichere und stabile Verbindung, sodass der Balg auch bei hoher Belastung oder Vibration seine Position und Form behält. Durch die gewellte Konstruktion dieser Bälge bieten sie eine effektive Schwingungsisolierung und ermöglichen lineare oder Winkelbewegungen.

Faltenbalg mit Ärmel

Faltenbälge, auch Luftfedern oder Luftbälge genannt, bestehen aus einer zylindrischen Gummimanschette, die sich bei Luftdruckänderungen ausdehnt und zusammenzieht. Diese Bälge werden häufig in Nutzfahrzeugen und Industrieanwendungen eingesetzt, um eine ruhige, komfortable Fahrt zu gewährleisten und schwere Lasten zu tragen.