Balg, ein wesentlicher Bestandteil zahlreicher industrieller Anwendungen, gibt es in einer Vielzahl von Typen und Ausführungen. 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 ihrer Konstruktionsmethode und Form, und die Anwendungen, für die sie am besten geeignet sind.
Balgtypen nach Bauweise
Geformter Balg
Geformte Bälge, auch Faltenbälge genannt, werden durch Umformen eines Rohrs mittels Verfahren wie Hydroforming, Kaltumformen oder Walzen hergestellt. Das Rohrmaterial wird plastisch in die gewünschte Balgform verformt, wodurch eine Reihe von Falten entsteht. Diese Konstruktionsweise führt zu Bälgen mit ausgezeichneter Druckstabilität und Tragfähigkeit und ist daher die bevorzugte Wahl für Anwendungen in petrochemischen Raffinerien, Kesselanlagen und Wärmekraftwerken, in denen häufig Hochdruckumgebungen herrschen.
Geschweißte Bälge
Geschweißte Bälge werden durch das Zusammenschweißen individuell geformter Membranen, meist aus dünnen Blechen, hergestellt. Jede Membran wird präzise in die gewünschte Form gebracht und anschließend am Innen- und Außendurchmesser verschweißt, um die Falten des Balgs zu bilden. Im Vergleich zu geformten Bälgen bieten geschweißte Bälge mehrere Vorteile, darunter höhere Flexibilität, einen größeren Bewegungsbereich und eine präzisere Kontrolle der Federrate.
Bearbeitete Bälge
Im Gegensatz zu geformten und geschweißten Bälgen werden bearbeitete Bälge durch die Bearbeitung eines massiven Materials, typischerweise geschmiedeter Ringe oder Stangenmaterial, hergestellt, um die Falten zu formen. Diese Konstruktionsmethode erzeugt Bälge mit außergewöhnlicher Festigkeit und Haltbarkeit, die hohen Federraten und Druckstößen standhalten. Bearbeitete Bälge finden Anwendung in anspruchsvollen Umgebungen, wie beispielsweise in der Luft- und Raumfahrt und in industriellen Hochdrucksystemen.
Galvanisch geformte Bälge
Beim Galvanoformungsverfahren wird Metall, meist Nickel, gleichmäßig auf einen Präzisionsdorn aufgebracht. Anschließend wird es chemisch aufgelöst, wodurch ein extrem dünnwandiger Balg mit hochgradig reproduzierbarer Geometrie entsteht. Durch die Herstellung von Wandstärken von nur wenigen Mikrometern weisen galvanogeformte Bälge sehr niedrige Federraten und eine hohe Empfindlichkeit auf.
Genähter Balg
Für die größten und steifsten Balgkonstruktionen bieten genähte Bälge Leistungsmerkmale, die mit anderen Konstruktionsmethoden nicht erreicht werden können. Diese werden durch das Zusammennähen flacher Lagen beschichteten Gewebes, beispielsweise aus Neopren oder Kevlar-verstärktem Material, hergestellt, um die flexiblen Falten zu bilden.
Die Gewebekonstruktion verleiht genähten Bälgen eine sehr große Hubkapazität sowie eine extrem hohe Dehnbarkeit und Komprimierbarkeit. Sie lassen sich kompakt in einen kurzen Stapel zusammenziehen, lassen sich aber auf das 10- bis 20-fache ihrer eingefahrenen Länge ausdehnen. Dadurch eignen sie sich gut für Anwendungen wie weitreichende Schutzabdeckungen für Maschinenführungen und Gelenkverbindungen.
Faltenbälge
Faltenbälge werden durch das Zusammenfalten mehrerer Schichten thermoplastischer oder elastomerer Materialien hergestellt, um die Falten zu erzeugen. Diese Konstruktionsweise führt zu Faltenbälgen, die hohen Geschwindigkeiten und hohen Taktzahlen standhalten und sich daher für dynamische Anwendungen eignen. Faltenbälge bieten hervorragende Flexibilität und können für spezifische Bewegungsanforderungen wie Linear-, Winkel- oder Rotationsbewegungen ausgelegt werden.
Faltenbalgtypen 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 ein breites Anwendungsspektrum geeignet sind. Sie werden häufig als Dichtungen zur Vermeidung von Leckagen, als Aktuatoren zur Umwandlung von Druck in lineare oder rotierende Bewegung und als Dehnungsfugen zur Aufnahme von Wärmeausdehnungen und -kontraktionen in Rohrleitungssystemen eingesetzt.
Rechteckiger Faltenbalg
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 dank ihrer Form lineare Bewegungen bei gleichzeitig kompakter Bauweise.
Polygonaler Faltenbalg
Polygonbälge zeichnen sich durch ihren mehrseitigen Querschnitt aus, der verschiedene Formen annehmen kann, beispielsweise quadratisch, sechseckig oder achteckig. Diese einzigartige Geometrie macht sie ideal für Anwendungen, die besondere räumliche Einschränkungen oder eine individuelle Passform erfordern. Kamerabälge und Laserstrahlführungsbälge sind Paradebeispiele für die herausragende Leistungsfähigkeit von Polygonbälgen.
Hebebühnenbälge
Faltenbälge für Hubarbeitsbühnen wurden speziell zum Schutz der Spindeln und kritischen Komponenten von Hubarbeitsbühnen vor Umwelteinflüssen entwickelt. Diese Faltenbälge bilden eine Schutzbarriere und verhindern, dass Staub, Wasser und Schmutz in den empfindlichen Spindelmechanismus eindringen und ihn beschädigen.
Solarenergie-Faltenbälge
Ähnlich wie Faltenbälge für Hebebühnen sind Faltenbälge für Solarenergie dazu konzipiert, Spindeln in Solarmodulen vor Umwelteinflüssen wie Staub, Wasser und vom Wind übertragenen Partikeln zu schützen.
U-förmiger Balg
U-förmige Bälge haben einen charakteristischen Querschnitt, der dem Buchstaben „U“ ähnelt. Diese Form bietet hervorragende Flexibilität und ermöglicht erhebliche seitliche Bewegungen. Dadurch eignen sich U-förmige Bälge ideal als Führungsabdeckungen für Werkzeugmaschinen und andere Industrieanlagen.
Rollbalg
Rollbalgbälge zeichnen sich durch ihre einzigartige Rollbalgkonstruktion aus, die eine erhebliche Dehnung und Kompression ermöglicht und gleichzeitig die Belastung der Balgmaterial. Aufgrund dieser Eigenschaft eignen sie sich besonders gut für Anwendungen mit großen Verschiebungen oder hochfrequenten Zyklen. Rollbälge findet man häufig in Fahrzeugaufhängungen, insbesondere in schweren Lastkraftwagen und Bussen.
Membranbälge
Membranbälge weisen in ihrer Konstruktion viele Ähnlichkeiten mit geschweißten Bälgen auf. 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 konzipiert.
KF-Bälge
KF-Faltenbälge, auch Kleinflanschbälge genannt, sind speziell für den Einsatz in Vakuumsystemen konzipiert. Sie bieten eine flexible und zuverlässige Verbindung zwischen Komponenten und gewährleisten gleichzeitig eine hohe Vakuumabdichtung. KF-Faltenbälge werden häufig in der wissenschaftlichen Forschung, der Halbleiterfertigung und anderen Anwendungen eingesetzt.
Vakuumbälge
Vakuumbälge sind ein weiterer Spezialtyp für den Einsatz in Vakuumumgebungen. Im Gegensatz zu KF-Bälgen, die hauptsächlich zum Verbinden von Komponenten verwendet werden, sorgen Vakuumbälge für Bewegung oder Flexibilität innerhalb eines Vakuumsystems. Diese Bälge werden aus hochwertigen Materialien mit geringer Ausgasung hergestellt, um die Verunreinigung des Vakuums zu minimieren.
Gewellter Faltenbalg
Gewellte Faltenbälge zeichnen sich durch ihre dauerhafte Befestigung an einer Sickenplatte aus. Diese Konstruktion sorgt für eine sichere und stabile Verbindung, sodass der Balg auch bei hoher Belastung oder Vibration seine Position und Form behält. Die gewellte Konstruktion dieser Bälge ermöglicht eine effektive Schwingungsisolierung und ermöglicht die Aufnahme von Linear- und Winkelbewegungen.
Faltenbalg
Manschettenbälge, 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.
