Kuhrobbe

Arten von Bälgen

Bälge werden in metallische und nichtmetallische Typen unterteilt, die jeweils für bestimmte Anwendungen konzipiert sind. Metallbälge gibt es in verschiedenen Ausführungen, z. B. geformt, kantengeschweißt und galvanisch geformt, und sie sind für den Umgang mit Druckänderungen geeignet. Nichtmetallische Bälge aus Materialien wie Gummi, Gewebe und Kunststoff bieten Haltbarkeit in rauen Umgebungen.

Die zentralen Thesen

  • Metallbälge Typen: geformt, kantengeschweißt, galvanisch geformt, bearbeitet, aufgetragen.
  • Nichtmetallische Balgmaterialien: Gummi, Stoff, langlebiger Kunststoff.
  • Auswahlkriterien: Material, Betriebsumgebung, Größe, Leistungskriterien und Kosten.

Arten von Bälgen

Geformte oder gewellte Bälge

Geformte oder gewellte Bälge werden hergestellt, indem ein Metallrohr mittels verschiedener Techniken in eine gewellte, zylindrische Form umgeformt wird.

Eine gängige Technik ist das Hydroformen. Dabei wird das Metallrohr in eine Form gelegt, die die Form des endgültigen Balgs hat. Anschließend wird Hochdruckwasser in das Rohr gespritzt, wodurch es sich ausdehnt und sich an die Innenseite der Form anpasst, wodurch das gewünschte Wellenmuster entsteht.

Eine weitere Technik ist die Kaltverformung. Bei dieser Methode wird keine Hitze benötigt und das Metallrohr wird bei Raumtemperatur physisch bearbeitet. Zu den Techniken der Kaltverformung gehört das Rollen des Rohrs mit äußeren Walzen, um die Windungen zu erzeugen, oder die Verwendung von inneren Stempeln, die nach außen drücken, um die gewellte Form zu bilden.

Geformter oder gewellter Balg, Skala 1

Kantengeschweißte Bälge

Kantengeschweißte Bälge werden hergestellt, indem gestanzte Metallmembranen an ihren Innen- und Außenkanten zusammengeschweißt werden. Diese Membranen sind dünne, runde Metallstücke, die, wenn sie verbunden werden, Wellen bilden, die als Windungen bezeichnet werden. Der Prozess beginnt mit dem Schweißen der Innenkanten der Membranen, gefolgt vom Verbinden der Außenkanten. Durch diese Methode wird der Balg zu einer flexiblen, ziehharmonikaartigen Struktur aufgebaut.

Diese Art von Balg fällt in die Kategorie der Metallbälge und wird wegen ihrer Präzision und Robustheit sehr geschätzt. Ihr Design bietet erhebliche Flexibilität und Festigkeit, die für Anwendungen, die eine präzise Bewegungssteuerung und dichte Abdichtung erfordern, unerlässlich sind. Die Verwendung von gestanztem Metall stellt sicher, dass jede Falte gleichmäßig ist, was die Gesamtwirksamkeit und Zuverlässigkeit des Balgs erhöht.

Kante2

Galvanisch geformte Bälge

Galvanisch geformte Bälge werden mit einem präzisen Verfahren namens Galvanoformung hergestellt. Bei diesem Verfahren werden Metalle wie Nickel oder Kupfer verwendet. Das Metall liegt in einer Elektrolytlösung zunächst als Ionen vor. Wird ein elektrischer Strom angelegt, bewegen sich diese Ionen und haften an einem Dorn, einem Modell oder einer Form, die zum Formen des Balgs verwendet wird. Dadurch bildet sich eine dünne, gleichmäßige Metallschicht über dem Dorn.

Die Dicke der Metallschicht ist entscheidend und wird präzise kontrolliert. Dadurch wird sichergestellt, dass das Endprodukt die erforderliche Festigkeit und Haltbarkeit aufweist. Sobald die gewünschte Dicke erreicht ist, besteht der nächste Schritt darin, den Dorn vorsichtig zu entfernen. Dieser Schritt ist heikel, da der Dorn den Balg in der richtigen Form und Konfiguration hält.

Das Entfernen des Dorns ohne Beschädigung des Balgs ist von entscheidender Bedeutung. Dadurch wird sichergestellt, dass die komplizierten Designs und spezifischen Abmessungen erhalten bleiben. Das Endprodukt ist ein nahtloser Metallbalg, der robust und maßgenau ist.

Galvanisch geformte Bälge

Bearbeitete Bälge

Bearbeitete Bälge werden hergestellt, indem Metallrohre mechanisch in bestimmte Formen, sogenannte Windungen, gebracht werden. Dies geschieht mit speziell dafür entwickelten Geräten, bei denen die Rohre entweder gerollt oder gepresst werden. Mithilfe von Matrizen und Formmaschinen werden die präzisen, komplizierten Formen hergestellt, die für die effektive Funktion des Balgs erforderlich sind.

Dieses Verfahren steht im Gegensatz zum Hydroforming, bei dem Faltenbälge durch Anwendung von hydraulischem Druck in einer Form geformt werden, um das Metall in die gewünschte Form zu bringen. Bei der Herstellung von bearbeiteten Faltenbälgen wird direkte mechanische Kraft angewendet, wodurch eine genauere Kontrolle über die Abmessungen und Flexibilität des Endprodukts möglich ist.

Bearbeitete Bälge

Abgelegte Bälge

Abgeschiedene Bälge werden hergestellt, indem ein Dorn, oft aus Aluminium, mit Metall beschichtet wird. Der Dorn wird dann entfernt, wodurch eine detaillierte Balgstruktur sichtbar wird. Dabei kommen zwei Hauptmethoden zum Einsatz: galvanische Abscheidung und chemische Abscheidung.

Galvanisch abgeschiedene Bälge, auch als galvanisierte Bälge bekannt, verwenden eine Nickel-Kobalt-Legierung. Diese Technik führt zu dünnen, starken Wänden, die ideal für kleine, präzise Komponenten sind. Solche Bälge können mit sehr kleinen Durchmessern ab 1,6 mm hergestellt werden, maßgeschneidert für spezifische, detaillierte Anwendungen.

Die chemische Abscheidung hingegen ermöglicht die Herstellung von Bälgen mit unterschiedlichen Wandstärken. Diese Anpassungsfähigkeit ermöglicht die Herstellung größerer Bälge mit Durchmessern bis zu 177,8 mm. Diese Methode eignet sich für größere oder komplexere Systeme und bietet mehr Flexibilität bei Design und Anwendung.

Abgelegte Bälge

Arten von nichtmetallischen Faltenbälgen

Gummibälge

Gummibälge, die normalerweise aus Gummi oder Silikon hergestellt werden, sind flexible, zylindrische Vorrichtungen. Ihr ziehharmonikaartiges Design ermöglicht es ihnen, sich zu dehnen und zusammenzudrücken, wodurch eine sichere, dichte Abdichtung gewährleistet wird. Diese Abdichtungsfähigkeit ist entscheidend zum Schutz vor Umweltschadstoffen wie Staub und Wasser. Das Design zeichnet sich durch ringförmige Windungen aus, die ihre Funktionalität in verschiedenen Umgebungen verbessern.

Gummibälge 1

Faltenbälge aus Stoff und Kunststoff

Stoffbälge werden hauptsächlich aus gewebten Materialien wie Nylon, Polyester, Glasfaser oder Nomex hergestellt. Diese Stoffe werden häufig mit Polyurethan oder aluminisierten Beschichtungen versehen, die ihre Haltbarkeit und Umweltbeständigkeit deutlich erhöhen. Ihr Design ist besonders vorteilhaft in Szenarien, in denen hohe Flexibilität und Hitzebeständigkeit erforderlich sind, wodurch sie für Schutz- und Isolieranwendungen geeignet sind.

Im Gegensatz dazu werden Kunststoffbälge aus langlebigen Kunststoffen wie PVC oder Silikonkautschuk hergestellt. Diese Bälge sind für ihre beeindruckende Elastizität bekannt und eignen sich hervorragend für Umgebungen, in denen eine große Bandbreite an Temperaturen und chemischen Wechselwirkungen erforderlich ist. Ihre Anpassungsfähigkeit macht sie unverzichtbar für Anwendungen, bei denen Komponenten vor verschiedenen physikalischen und chemischen Belastungen geschützt werden müssen.

Faltenbälge aus Stoff und Kunststoff

Wie wähle ich einen Balg aus?

Materialauswahl:

  • Edelstahl: Bietet hervorragende Korrosionsbeständigkeit, hohe Festigkeit und Haltbarkeit und ist daher für raue Umgebungen und Hochdruckanwendungen geeignet.
  • Aluminium: Aluminiumbälge sind leicht und kostengünstig und werden häufig in Anwendungen mit niedrigem Druck und niedrigen Temperaturen eingesetzt.
  • Messing: Bietet gute Korrosionsbeständigkeit und wird häufig in Niederdrucksystemen verwendet.
  • Inconel: Eine Nickel-Chrom-Legierung mit außergewöhnlicher Beständigkeit gegen hohe Temperaturen, Oxidation und Korrosion und daher für extreme Umgebungen geeignet.
  • Hastelloy: Eine weitere Nickellegierung mit hervorragender Beständigkeit gegen chemische Angriffe, die häufig in der chemischen und petrochemischen Industrie verwendet wird.

Betriebsumgebung:

  • Temperaturbereich: Faltenbälge müssen den zu erwartenden Temperaturextremen ohne Qualitätsverlust oder Ausfall standhalten können.
  • Chemische Belastung: Bestimmte Materialien können gegenüber bestimmten Chemikalien oder korrosiven Umgebungen beständiger sein als andere.
  • Vibration: Bei Anwendungen mit hohen Vibrationspegeln sind möglicherweise zusätzliche Verstärkungen oder spezielle Konstruktionen erforderlich, um Ermüdungsbrüchen vorzubeugen.
  • Außenbedingungen: Im Freien eingesetzte Bälge müssen möglicherweise gegen UV-Strahlung, Feuchtigkeit oder andere Umweltfaktoren beständig sein.

Größe und Abmessungen:

  • Durchmesser: Innen- und Außendurchmesser des Balgs müssen auf die anzuschließenden Bauteile und die Platzverhältnisse abgestimmt sein.
  • Hublänge: Die maximal zulässige lineare oder Winkelbewegung, die der Balg ohne Überbeanspruchung oder Knicken ausführen kann.
  • Konfiguration: Bälge können rund, rechteckig, U-förmig oder individuell an bestimmte Geometrien oder Abstände angepasst sein.

Leistungskriterien:

  • Druckbewertung: Der maximale Druck (positiv oder negativ), dem der Balg ohne Versagen oder übermäßige Verformung standhalten kann.
  • Federrate: Die zum Zusammendrücken oder Ausdehnen des Balgs erforderliche Kraft, die sich auf seine Flexibilität und Reaktionsfähigkeit auswirkt.
  • Lebensdauer: Die Anzahl der Kompressions-/Dehnungszyklen, die der Balg vor dem Versagen überstehen kann, wichtig für dynamische Anwendungen.
  • Flexibilität: Die Fähigkeit des Balgs, Fehlausrichtungen oder Bewegungen ohne übermäßige Belastung oder Ermüdung auszugleichen.

Kosten und Verfügbarkeit:

  • Budgetbeschränkungen: Die Kosten verschiedener Materialien und Designs können erheblich variieren, sodass ein Gleichgewicht zwischen Leistung und Budget erforderlich ist.
  • Lieferzeiten: Bestimmte Balgtypen oder Sonderanfertigungen haben möglicherweise längere Lieferzeiten, was sich auf den Projektzeitplan auswirken kann.
  • Verfügbarkeit: Einige Materialien oder Konfigurationen sind bei Lieferanten möglicherweise leichter erhältlich, was sich auf Überlegungen zu Beschaffung und Wartung auswirkt.

Abschluss

Berücksichtigen Sie bei der Auswahl des für Ihre Anforderungen geeigneten Balgs die spezifischen Anforderungen Ihrer Anwendung. Metallbälge eignen sich aufgrund ihrer Haltbarkeit für Hochtemperatur-Industrieumgebungen, während nichtmetallische Bälge für Anwendungen vorzuziehen sind, die eine größere Flexibilität erfordern. Es ist wichtig, Aspekte wie Temperatur, Druck und chemische Belastung zu bewerten, bevor Sie eine Auswahl treffen.

Für optimale Funktionalität und längere Lebensdauer Ihres Balgs empfehlen wir Ihnen dringend, einen Experten zu konsultieren. Wenden Sie sich noch heute an uns, um sicherzustellen, dass Sie die beste Lösung wählen, die auf die Anforderungen Ihres Systems zugeschnitten ist.

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