DE10005107A1

DE10005107A1 - Zylindrischer Faltenbalg, insb. Laserschutzbalg

Info

Publication number: DE10005107A1
Application number: DE2000105107
Authority: DE
Inventors: Bernd Redeker; Dieter Bunselmeyer
Original assignee: Moeller Werke GmbH
Current assignee: Moeller Werke GmbH
Priority date: 2000-02-07
Filing date: 2000-02-07
Publication date: 2001-08-16
Anticipated expiration: 2020-02-08
Also published as: DE10005107C2; DE10137803A1; DE10137803B8; DE10137803B4

Abstract

Ein zylindrischer Faltenbalg, insbesondere Laserschutzbalg, besitzt um eine zentrale Längsachse umlaufend angeordnete Scheibenelemente. Die Scheibenelemente bilden die Flanken der Falten. Jeweils zwei zueinander benachbarte Flanken sind abwechselnd am inneren und äußeren Rand umlaufend miteinander verbunden. Die benachbarten Flanken laufen im entspannten Zustand der Scheibenelemente vom inneren zum äußeren Rand auseinander. Die Begrenzungsflächen der Flankenbereiche der Scheibenelemente sind so ausgebildet, daß in unterschiedlichen Abständen von der Längsachse befindliche Bereiche einer Begrenzungsfläche nicht in einer senkrecht zur Längsachse verlaufenden gemeinsamen Ebene liegen.

Description

Die Erfindung betrifft einen zylindrischen Faltenbalg, insb. Laserschutzbalg, nach dem Oberbegriff des Patentan spruchs 1.

Es ist bekannt, zylindrische Faltenbälge als sogenannte Gummischeibenbälge herzustellen. Solche Gummischeibenbälge werden aus Ringscheiben aufgebaut, die aus Rohgummifolien ausgestanzt werden. Die einzelnen Ringscheiben werden im Autoklaven an den benachbarten inneren und äußeren Rändern zusammenvulkanisiert.

Es ist auch möglich, derartige Scheibenbälge aus anderen Materialien herzustellen und die Scheibenelemente mit ande ren Verbindungstechniken an den Faltenspitzen innen und au ßen zu verbinden, beispielsweise durch Kleben, Nähen oder Schweißen.

Bei den als bekannt vorausgesetzten Faltenbälgen sind die verarbeiteten Scheibenelemente oder Ringscheibenelemente eben ausgebildet. Dies hat zur Folge, daß die Flanken be nachbarter Scheibenelemente im entspannten Zustand eng an einanderliegen. Die mögliche Auszugslänge derartiger Bälge wird begrenzt durch die Formstabilität der einzelnen Ringscheibenelemente. Beim Ausziehen in axialer Richtung werden die Faltenspitzen einwärts gezogen und von einer be stimmten Auszugslänge an verwerfen sich die Faltenspitzen.

Ausgehend von dem als bekannt vorausgesetzten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen zy lindrischen Faltenbalg so auszubilden, daß er auf einem vergleichsweise großen Auszugsbereich verwendbar ist.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt mit den Merkmalen des Pa tentanspruchs 1.

Mit dem erfindungsgemäßen Faltenbalg ergibt sich ein ver größerter Auszugsbereich, weil die Falten im entspannten Zustand nicht eng aufeinanderliegen, sondern schon einen beträchtlichen Faltenwinkel einnehmen. Mit diesem in ent spannter Lage bereits eingenommenen Faltenwinkel beginnt eine Vergrößerung des Auszugsbereichs um eine Auszugsstrec ke, bei der die Faltenwinkel sich vergrößern. Dieser die Faltenwinkel vergrößernde Auszugsbereich erstreckt sich so weit, wie beim Ausziehen eine Formstabilität der Schei benelemente und Flanken eingehalten wird. Neben dem Aus zugsbereich wird eine weitere Auszugslänge dadurch gewon nen, daß die Scheibenelemente aus der entspannten Ausgangslage unter Druck auf Block zusammengefahren werden können. Der einerseits durch Verschieben unter Druck und anderer seits durch Ausziehen überfahrbare Gesamtauszugsbereich ist größer als bei den bisher bekannten zylindrischen Falten bälgen. Besonders zweckmäßig ist es, die Einzelfalte mit einem mittleren Winkel auszubilden, der zwischen dem Winkel der maximal zusammengedrückten Falte und dem Winkel der ma ximal ausgezogenen Falte liegt.

Das beim Anmeldungsgegenstand gegenüber dem Stand der Tech nik weitaus verbesserte Knickverhalten ergibt sich auch aus der Form der Scheibenelemente und ggf. aus deren Dickenver lauf. Wesentlich ist es, daß die Scheibenelemente im ent spannten Zustand des Balgs nicht eben sind. Wenn man die Flanken der einzelnen Scheibenelemente im Zentrum der Flan ken dünner ausbildet als am äußeren und inneren Rand, er gibt sich eine Elastizität der Flanken bei höherer Festig keit in den Balgspitzen. Auch eine gebogene Form der Flan ken, also eine gekrümmte Ausbildung der Scheibenringe, er laubt eine Längung beim Ausziehen mit dem Vorteil, daß der Balg über vergleichsweise große Auszugsbereiche stabil bleibt und nicht einbricht.

Die erfindungsgemäße Gestaltung läßt sich besonders zweck mäßig durch im Spritzgußverfahren hergestellte Falten er zielen. Dabei ist es ohne weiteres auch möglich, eine Mehr zahl von Falten gleichzeitig im Spritzgießverfahren herzu stellen und später die Faltenbalgstücke aneinanderzusetzen, beispielsweise zusammenzuschweißen.

Nachstehend werden bevorzugte Ausführungsformen der Erfin dung anhand der Zeichnung im einzelnen beschrieben. Es zei gen:

Fig. 1 - einen teilweise aufgeschnitten dargestellten zylindrischen Faltenbalg in perspektivischer Darstellung,

Fig. 2 - einen radialen Schnitt durch zwei benachbarte, zu einer Falte zusammengesetzte Scheibenringe einer ersten Ausführungsform,

Fig. 3 - einen zu Fig. 2 analogen Schnitt durch eine andere Ausführungsform mit gekrümmten Flanken,

Fig. 4 - einen zu Fig. 2 und 3 analogen Schnitt durch ein Doppelscheibenelement, das eine Innenfalte bildet,

Fig. 5 - eine Ansicht in Achsrichtung auf ein spezielles Scheibenelement,

Fig. 6 - einen Schnitt entlang Ebene VI-VI in Fig. 5.

In den unterschiedlichen Ausführungsformen sind gleiche oder einander entsprechende Teile jeweils mit gleichen Be zugszeichen versehen.

Der dargestellte kreiszylindrische Faltenbalg besitzt inne re Faltenspitzen und äußere Faltenspitzen, die durch Ränder 3 und 4 gebildet sind. Zwischen den Rändern 3 und 4 verlau fen Flanken 1 und 2. In verschiedenen äußeren Faltenspit zen, und damit in äußeren Rändern 4, sind bei Laserschutz bälgen zweckmäßig Metallblenden 5 zentriert und befestigt. Diese Metallblenden 5 sind als ebene, kreiszylindrische Ringe ausgebildet. Sowohl die Flanken als auch die Bildung der inneren Ränder und der äußeren Ränder ist unterschied lich möglich:

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 2 wird jede der beiden Flanken 1 und 2 jeweils durch ein eigenes Scheibenelement gebildet. Zwei benachbarte Flanken 1 und 2 werden am inne ren Rand 3 zusammengefügt, beispielsweise miteinander ver schweißt. An den äußeren Rändern 4 erfolgt eine entspre chende Zusammenfügung mit den weiterhin benachbarten Schei benelementen. Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 2 ist die Dicke der kreisringförmigen Scheibenelemente nicht gleich, sondern diese Scheibenelemente sind im Zentrum der Flanken 1 und 2 dünner ausgebildet als an ihren äußeren bzw. inne ren Rändern. Eine solche Ausbildung erhöht die Elastizität der Flanken und erlaubt gleichzeitig eine stabile Ausbil dung der Randbereiche.

Bei der Ausführung gemäß Fig. 3 bestehen die kreisringför migen Scheibenelemente aus Material durchgehend gleicher Dicke. Bei dieser Ausführung sind die Flanken 1 und 2 je doch gekrümmt, während bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1 die Flanken 1 und 2 entlang einer geradlinigen Ebene ver laufen.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 4 sind die Flanken 1 und 2 geradlinig ausgebildet. Sie sind in einem gemeinsamen Spritzgußteil vorgesehen, das einen inneren verdickten Rand 3 aufweist. In der Schnittdarstellung nehmen die Flanken 1 und 2 die Stellung im entspannten Zustand ein. In der strichpunktierten äußeren Darstellung sind die Flanken mit 1" und 2" bezeichnet. In dieser äußersten Auszugsposition wird ein Faltenwinkel α₁ erreicht. In der mit 1' und 2' be zeichneten Position sind die Flanken 1 und 2 auf Block ge fahren, der Faltenwinkel ist dabei 0.

Es erweist sich als zweckmäßig, daß der Faltenwinkel α halb so groß ist wie α₁, also in der Mitte zwischen den beiden einzunehmenden Maximalwerten liegt.

Die Herstellung des Teils gemäß Fig. 4 erfolgt üblicher weise im Spritzgußverfahren. Es ist auch möglich, mehrere Flanken eines Faltenbalgs im Spritzgußverfahren herzustel len.

Fig. 5 zeigt eine Ansicht eines Scheibenelements, das ne ben einem inneren Randbereich 3a und einem äußeren Randbe reich 4a radial verlaufende Rippen 1c aufweist. Zwischen den durch inneren Randbereich 3a, äußeren Randbereich 4a und Rippen 1c umschlossenen Flächen finden sich verdünnte, abgesenkte Bereiche 1b.

Claims

1. Zylindrischer Faltenbalg, insb. Laserschutzbalg, mit um eine zentrale Längsachse (6) umlaufend angeordneten Scheibenelementen, welche die Flanken (1; 2) der Falten bilden, wobei jeweils zwei zueinander benachbarte Flan ken abwechselnd am inneren Rand (3) und am äußeren Rand (4) umlaufend miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die benachbarten Flanken (1; 2) im entspannten Zu stand der Scheibenelemente vom inneren Rand (3) zum äu ßeren Rand (4) auseinanderlaufen und die Begrenzungsflä chen der Flankenbereiche der Scheibenelemente so ausge bildet sind, daß in unterschiedlichen Abständen von der Längsachse (6) befindliche Bereiche einer Begrenzungs fläche nicht in einer senkrecht zur Längsachse (6) ver laufenden gemeinsamen Ebene liegen.

2. Zylindrischer Faltenbalg nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er kreiszylindrisch ausgebildet ist und die Schei benelemente kreisringförmig ausgebildet sind.

3. Zylindrischer Faltenbalg nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Flanken (1; 2) der Scheibenelemente zwischen dem inneren Rand (3) und dem äußeren Rand (4) zumindest im wesentlichen eben ausgebildet sind.

4. Zylindrischer Faltenbalg nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Flanken (1; 2) der Scheibenelemente zwischen ih rem inneren und äußeren umlaufenden Rand gewölbt ausge bildet sind.

5. Zylindrischer Faltenbalg nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Flanken (1; 2) der Scheibenelemente eine über den Umfang unterschiedliche Dicke aufweisen.

6. Zylindrischer Faltenbalg nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der Flanken (1; 2) in deren Zentrum gerin ger ist als an den Rändern (3; 4).

7. Zylindrischer Faltenbalg nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils zwei benachbarte Scheibenelemente an einem der Ränder (3; 4) einstückig miteinander verbunden sind.

8. Zylindrischer Faltenbalg nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die benachbarte Flanken (1; 2) bildenden Schei benelemente an ihrem inneren Rand (3) einstückig mit einander verbunden sind.

9. Zylindrischer Faltenbalg nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Flanken (1; 2) der Scheibenelemente außer am inneren Rand (3) umlaufend angeordneten verdickten Be reichen und am äußeren Rand (4) umlaufend angeordneten verdickten Bereichen dazwischen radial verlaufende Ver steifungsrippen aufweisen.

10. Zylindrischer Faltenbalg nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibenelemente als Spritzgußteile ausgebildet sind.

11. Zylindrischer Faltenbalg nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß benachbarte Scheibenelemente an ihren Berührungs flächen miteinander verschweißt sind.

12. Zylindrischer Faltenbalg nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen benachbarten, miteinander verschweißten Scheibenelementen Metallringblenden (5) angeordnet sind.