DE102017124162A1 - Metal bellows and method for producing a metal bellows - Google Patents

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Andreas Schill
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Abstract

Ein Metallbalg (10), mit einer sich um eine Längsachse (12) erstreckenden und einen Balginnenraum (14) umschließenden Balgwandung (16), wobei die Balgwandung (16) Innenfalten (18) und Außenfalten (20) aufweist, die über Wandungsflanken (22) miteinander verbunden sind, ist im Hinblick auf eine kostengünstige Herstellung eines hinreichend haltbaren und verformbaren Metallbalgs derart ausgestaltet und weitergebildet, dass die Innenfalten (18) und/oder die Außenfalten (20) derart geformt sind, dass diese jeweils einen Ringraum (24, 25)umschließen.
Ein Verfahren zur Herstellung eines Metallbalgs (10) ist angegeben.

Figure DE102017124162A1_0000
A metal bellows (10), having a bellows wall (16) extending around a longitudinal axis (12) and enclosing a bellows interior (14), the bellows wall (16) having inner folds (18) and outer folds (20) which are provided via wall flanks (22 ) are connected with respect to a cost-effective production of a sufficiently durable and deformable metal bellows configured and further developed such that the inner folds (18) and / or the outer folds (20) are formed such that they each have an annular space (24, 25 )enclose.
A method for producing a metal bellows (10) is given.
Figure DE102017124162A1_0000

Description

Die Erfindung betrifft einen Metallbalg, mit einer sich um eine Längsachse erstreckenden und einen Balginnenraum umschließenden Balgwandung, wobei die Balgwandung Innenfalten und Außenfalten aufweist, die über Wandungsflanken miteinander verbunden sind. Zudem betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen eines Metallbalgs.The invention relates to a metal bellows, having a bellows wall extending around a longitudinal axis and enclosing a bellows interior, the bellows wall having inner folds and outer folds which are connected to one another via wall flanks. In addition, the invention relates to a method for producing a metal bellows.

Metallbälge und Verfahren zur Herstellung von Metallbälgen sind aus dem Stand der Technik bekannt, wobei eine Bauweise von Metallbälgen darin besteht, dass ein Metallrohr durch Innendruck beaufschlagt und zu einem Metallbalg verformt wird (Faltenbalg), wie beispielsweise in DE 20 2011 102 549 U1 beschrieben. Dadurch lassen sich Metallbälge kostengünstig herstellen. Bei einer weiteren Bauweise wird ein Metallbalg durch mehrere gewellte Scheiben gebildet, wobei benachbarte Scheiben wechselweise an deren Innenseite und an deren Außenseite miteinander verschweißt werden (Membranbalg), wie zum Beispiel in DE 20 2013 007 501 U1 beschrieben. Dadurch können bessere Verformungseigenschaften des Balges, bspw. höhere mögliche Längungen erzielt werden.Metal bellows and methods for producing metal bellows are known from the prior art, wherein a construction of metal bellows is that a metal pipe is subjected to internal pressure and deformed into a metal bellows (bellows), such as in DE 20 2011 102 549 U1 described. As a result, metal bellows can be produced inexpensively. In another construction, a metal bellows is formed by a plurality of corrugated disks, wherein adjacent disks are alternately welded to each other on the inside and on the outside (membrane bellows), such as in DE 20 2013 007 501 U1 described. As a result, better deformation properties of the bellows, for example, higher possible elongations can be achieved.

Bei einem Faltenbalg ist von Nachteil, dass dessen Verformung, beispielsweise dessen Längung, und dessen Haltbarkeit vergleichsweise begrenzt sind. Bei einem Membranbalg ist von Nachteil, dass dessen Herstellung durch Verschweißen konstruktiv aufwändig und daher vergleichsweise teuer ist.In a bellows is disadvantageous that its deformation, for example, its elongation, and its durability are relatively limited. In a diaphragm bellows is disadvantageous that its production by welding is structurally complex and therefore relatively expensive.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine kostengünstige Herstellung eines hinreichend haltbaren und verformbaren Metallbalgs zu ermöglichen.The invention has for its object to enable a cost-effective production of a sufficiently durable and deformable metal bellows.

Die Erfindung löst die Aufgabe durch einen Metallbalg mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Danach zeichnet sich der Metallbalg dadurch aus, dass die Innenfalten und/oder die Außenfalten derart geformt sind, dass diese insbesondere in deren radialen Endbereichen (Faltenendbereich) jeweils einen Ringraum einschließen.The invention achieves the object by a metal bellows with the features of claim 1. Thereafter, the metal bellows is characterized in that the inner folds and / or the outer folds are shaped such that they include in each case in the radial end regions (fold end region) each having an annular space.

Auf diese Weise ist ein Metallbalg geschaffen, der vorteilhafte Verformungseigenschaften aufweist, so können große Axialbewegungen ausgeglichen und eine hohe Längung und Verkürzung (Kompression) erreicht werden. Dies gelingt auf Grund der Tatsache, dass durch die Ausgestaltung der Innenfalten und/oder der Außenfalten mit Ringräumen die auf die Falten wirkenden Belastungen, bspw. bei axialer Verformung (z.B. Verkürzung), reduziert sind. Dies hat Vorteile beim Einsatz des Metallbalgs, da eine verbesserte Haltbarkeit erzielt werden kann. Zudem ist durch die Falten mit Ringräumen eine kostengünstige Herstellung des Metallbalgs durch Innenhochdruckumformung (oftmals auch „Hydroforming“ bezeichnet) und Stauchen des Metallbalgs ermöglicht, da eine Beschädigung der Falten vermieden werden kann. Mit anderen Worten weist der vorgeschlagene Metallbalg in seiner Verwendung die Vorteile eines Membranbalges auf, ist jedoch kostengünstiger herstellbar. Die Innenfalten können auch als „innere Falten“ und die Außenfalten auch als „äußere Falten“ bezeichnet werden.In this way, a metal bellows is created, which has advantageous deformation properties, so large axial movements can be compensated and a high elongation and shortening (compression) can be achieved. This is achieved by virtue of the fact that the design of the inner folds and / or the outer folds with annular spaces reduces the loads acting on the folds, for example in the case of axial deformation (for example shortening). This has advantages when using the metal bellows, as improved durability can be achieved. In addition, by the wrinkles with annular spaces, a cost-effective production of the metal bellows by hydroforming (often called "hydroforming") and upsetting of the metal bellows allows, as damage to the folds can be avoided. In other words, the proposed metal bellows in its use the advantages of a diaphragm bellows, but is cheaper to produce. The inner pleats may also be referred to as "inner pleats" and the outer pleats may also be referred to as "outer pleats".

Die Falte, die den Ringraum einschließt, kann im Querschnitt die Form einer Schlaufe, Öse oder dergleichen aufweisen. Der Ringraum kann nicht ausschließlich, bspw. abschnittsweise, einen kreisförmigen, elliptischen oder ovalen Querschnitt aufweisen. Hierbei sind symmetrische oder unsymmetrische Ausgestaltungen möglich. Bei dem vorliegenden Metallbalg handelt es sich insbesondere um einen durch Innenhochdruckumformung hergestellten und anschließend verformten, insbesondere gestauchten, Faltenbalg.The fold enclosing the annulus may have the shape of a loop, eyelet or the like in cross section. The annular space can not exclusively, for example. Sectionally, have a circular, elliptical or oval cross-section. In this case, symmetrical or asymmetrical embodiments are possible. The present metal bellows are, in particular, a bellows produced by hydroforming and subsequently deformed, in particular compressed.

Der Übergang von benachbarten Wandungsflanken zu einer an diesen Wandungsflanken ausgebildeten Falte, z.B. von zwei benachbarten Wandungsflanken zu einer Außenfalte, ist insbesondere derart ausgebildet, dass Abschnitte benachbarter Wandungsflanken direkt aneinander anliegen (Kontaktbereich). Dieser Kontaktbereich liegt an der diesen Wandungsflanken zugewandten Seite des Ringraums. Durch das direkte Anliegen ist der Ringraum geschlossen. Die benachbarten Wandungsflanken können im Kontaktbereich einen Linienkontakt (z.B. Kreislinie) oder einen flächigen Kontakt (z.B. Kreisring) ausbilden.The transition from adjacent wall flanks to a fold formed on these wall flanks, e.g. of two adjacent Wandungsflanken to an outer fold, is in particular designed such that portions of adjacent Wandungsflanken lie directly against each other (contact area). This contact region is located on the side of the annulus facing this wall flanks. Due to the direct concern of the annulus is closed. The adjacent wall flanks may form a line contact (e.g., circle) or a planar contact (e.g., circular ring) in the contact area.

Diese Kontaktbereiche bewirken eine Begrenzung der Biegebelastung an den jeweils den Wandungsflanken radial gegenüberliegenden Begrenzungen der Ringräume der Innen- und Außenfalten durch Umlenkung der Balg-Axial-Bewegungen in ein Abrollen der aneinander angrenzenden Wandungsflanken aufeinander.These contact areas cause a limitation of the bending load on each of the Wandungsflanken radially opposite boundaries of the annular spaces of the inner and outer folds by deflecting the bellows-axial movements in a rolling of the mutually adjacent Wandungsflanken each other.

Im Konkreten sind die Innenfalten und Außenfalten insbesondere kontinuierlich miteinander verbunden, und zwar über zwischenliegende Wandlungsflanken. Der Abstand zwischen zwei benachbarten Wandungsflanken, die an eine identische Falte angrenzen, kann auch als „Teilung“ bezeichnet werden. Bezogen auf die Längsachse ist die Innenfalte radial innen und die Außenfalte radial außen angeordnet (radiale Richtung orthogonal zur Längsachse orientiert). Die Innenfalte bildet ein „Tal“. Die Außenfalte bildet einen „Berg“. Eine Außenfalte und die an diese Außenfalte angrenzenden Wandungsflanken bilden eine Wellung. Entlang der Längsachse benachbarte Wellungen sind über eine Innenfalte miteinander verbunden.Specifically, the inner folds and outer folds are in particular continuously connected to each other, via intermediate transition edges. The distance between two adjacent wall flanks adjacent to an identical fold can also be referred to as a "division". Relative to the longitudinal axis, the inner fold is arranged radially inward and the outer fold is arranged radially on the outside (radial direction oriented orthogonally to the longitudinal axis). The inner fold forms a "valley". The outer fold forms a "mountain". An outer fold and the wall flanks adjacent to this outer fold form a corrugation. Along the longitudinal axis adjacent corrugations are interconnected via an inner fold.

Im Rahmen einer bevorzugten Ausgestaltung können die Innenfalten und/oder die Außenfalten den Ringraum jeweils unmittelbar umschließen. Dies bedeutet, dass die Wandungen der Falten direkt an die Ringräume grenzen. Hierdurch ist eine konstruktiv einfache Ausgestaltung der Falten ohne weitere Bestandteile ermöglicht (Außenfalte/Innenfalte und/oder Ringraum frei von weiteren Bestandteilen). Zudem umschließen die Innenfalten und/oder die Außenfalten den Ringraum jeweils insbesondere vollständig. Auch dies trägt zu einer konstruktiv einfachen Ausgestaltung bei. Within the scope of a preferred embodiment, the inner folds and / or the outer folds can each directly enclose the annular space. This means that the walls of the folds border directly on the annular spaces. As a result, a structurally simple design of the folds without further components is possible (outer fold / inner fold and / or annulus free of other components). In addition, the inner folds and / or the outer folds in particular completely enclose the annular space in each case. This also contributes to a structurally simple design.

In vorteilhafter Weise können die Wandungsflanken gleichsinnig oder gegensinnig gewellt sein. Dadurch ist die Stabilität der Wandungsflanken erhöht. Zudem ist von Vorteil, dass bei Kompression des Metallbalgs benachbarte Wandungsflanken flächig, ggf. großflächig, aneinander anliegen können. Die Wandungsflanken können im Querschnitt S-förmig oder schlangenlinienförmig (mäanderförmig bzw. hin- und hergehend) ausgebildet sein.Advantageously, the wall flanks can be corrugated in the same direction or in opposite directions. As a result, the stability of the Wandungsflanken is increased. In addition, it is advantageous that, when the metal bellows is compressed, adjacent wall flanks can lie flat against one another, possibly over a large area. The Wandungsflanken may be formed in cross-section S-shaped or serpentine (meandering or reciprocating).

In zweckmäßiger Weise können die Wandungsflanken kontinuierlich in die Innenfalten und/oder die Außenfalten übergehen. Mit anderen Worten können die Wandungsflanken und die Außenfalten und/oder die Innenfalten einstückig ausgebildet sein. Somit kann eine Schwächung der Wandungsflanken und/oder der Falten in Form von Sollbruchstellen vermieden werden. Insbesondere sind die Wandungsflanken und/oder die Falten frei von radialen Schweißnähten (Schweißnaht entlang der Längsachse des Metallbalges kann vorhanden sein).Conveniently, the Wandungsflanken can pass continuously into the inner folds and / or the outer folds. In other words, the wall flanks and the outer folds and / or the inner folds can be formed in one piece. Thus, a weakening of the wall flanks and / or the folds in the form of predetermined breaking points can be avoided. In particular, the wall flanks and / or the folds are free of radial welds (weld seam along the longitudinal axis of the metal bellows can be present).

Im Konkreten kann die Balgwandung an den Außenfalten eine geringere Wandstärke aufweisen als an den Innenfalten. Dadurch ist die Balgwandung insbesondere auf Grund der Innenhochdruckumformung an den Außenfalten elastischer als an den Innenfalten, wobei die Ausgestaltung der Außenfalten mit Ringräumen die Außenfalten vor Überlastung schützt.In concrete terms, the bellows wall can have a smaller wall thickness at the outer folds than at the inner folds. As a result, the bellows wall, in particular due to the hydroforming at the outer folds elastic than at the inner folds, wherein the design of the outer folds with annular spaces protects the outer folds from overloading.

Im Rahmen einer bevorzugten Ausgestaltung kann der Ringraum in radialer Richtung eine Höhe (Höhe des Ringraums orthogonal zur Längsachse) aufweisen, die weniger als 50 Prozent, vorzugsweise weniger als 30 Prozent, weiter vorzugsweise weniger als 20 Prozent, der Höhe zwischen Außenfalte und Innenfalte beträgt. Dadurch lässt sich eine hinreichende Entlastung der Falten erzielen, ohne die Herstellung oder die Verformung des Metallbalgs im Betrieb zu sehr einzuschränken.In a preferred embodiment, the annulus in the radial direction, a height (height of the annulus orthogonal to the longitudinal axis), which is less than 50 percent, preferably less than 30 percent, more preferably less than 20 percent, the height between outer fold and inner fold. As a result, a sufficient relief of the wrinkles can be achieved without restricting the production or the deformation of the metal bellows in operation too much.

Die eingangs genannte Aufgabe wird auch durch ein Verfahren zum Herstellen eines Metallbalgs gelöst, insbesondere eines Metallbalgs wie voranstehend beschrieben. Danach zeichnet sich der Metallbalg durch folgende Schritte aus:

  • - Einlegen eines Metallrohrs (Halbzeug) in ein Formwerkzeug,
  • - Verformen des Metallrohrs zu einem Metallbalg durch Beaufschlagen des Metallrohrinnenraums mit einem unter Druck stehenden Wirkmedium, wobei durch Zusammenwirken mit Formelementen des Formwerkzeugs Innenfalten, Außenfalten und Wandungsflanken des Metallbalgs ausgebildet werden, und
  • - Stauchen des Metallbalgs entlang dessen Längsachse, wobei die Innenfalten und/oder die Außenfalten derart verformt werden, dass diese jeweils einen insbesondere geschlossenen Ringraum einschließen oder bilden.
The object mentioned at the outset is also achieved by a method for producing a metal bellows, in particular a metal bellows as described above. Thereafter, the metal bellows is characterized by the following steps:
  • Inserting a metal tube (semifinished product) into a mold,
  • - Deforming of the metal tube to a metal bellows by applying the metal tube interior with a pressurized active medium, which are formed by cooperation with mold elements of the mold inner folds, outer folds and Wandungsflanken the metal bellows, and
  • - Compressing the metal bellows along its longitudinal axis, wherein the inner folds and / or the outer folds are deformed such that they each include or form a particular closed annulus.

Hinsichtlich der mit dem Verfahren erzielbaren Vorteile wird auf die voranstehenden Ausführungen zum Metallbalg verwiesen.With regard to the achievable with the method advantages, reference is made to the above statements to the metal bellows.

Im Rahmen einer bevorzugten Ausgestaltung können während des Verformens des Metallrohrs zu einem Metallbalg die Wandungsflanken derart verformt werden, dass diese gleichsinnig oder gegensinnig gewellt sind. Dadurch wird den Wandungsflanken die gewellte Struktur auf konstruktiv besonders günstige Weise aufgebracht, wobei diese Aufbringung gemeinsam innerhalb lediglich eines Arbeitsschrittes erfolgt. Durch die gewellte Struktur wird die Steifigkeit der Wandungsflanken erhöht.In the context of a preferred embodiment, during the deformation of the metal tube into a metal bellows, the wall flanks can be deformed such that they are corrugated in the same direction or in opposite directions. As a result, the corrugated structure is applied to the wall flanks in a structurally particularly favorable manner, with this application occurring together within only one work step. The corrugated structure increases the rigidity of the wall flanks.

In vorteilhafter Weise kann das Stauchen des Metallbalgs dadurch erfolgen, dass die Formelemente des Formwerkzeugs entlang der Längsachse des Metallbalges verfahren werden, insbesondere bis die Wandungsflanken und/oder die Formelemente miteinander auf Block liegen. Dadurch ist in einem Arbeitsschritt eine zuverlässige Aufbringung von Merkmalen auf den Metallbalg ermöglicht, wobei das „auf Block liegen“ zuverlässig das Ende der Verformung signalisiert. Mit anderen Worten werden die Formelemente des Formwerkzeugs entlang der Längsachse des Metallbalges aufeinander zu bewegt, bis die Wandungsflanken und/oder die Formelemente miteinander auf Block liegen und eine weitere Stauchung des Metallbalges nicht möglich ist. Dabei liegt ein Formwerkzeug zwischen zwei Wandungsflanken, die über eine Innenfalte oder eine Außenfalte miteinander verbunden sind.Advantageously, the upsetting of the metal bellows can be effected by moving the shaped elements of the molding tool along the longitudinal axis of the metal bellows, in particular until the wall flanks and / or the shaped elements lie together on a block. As a result, a reliable application of features on the metal bellows is possible in one step, wherein the "lying on block" reliably signals the end of the deformation. In other words, the mold elements of the mold along the longitudinal axis of the metal bellows are moved towards each other until the wall flanks and / or the form elements are together on block and further compression of the metal bellows is not possible. In this case, a mold is located between two wall flanks, which are connected to each other via an inner fold or an outer fold.

Im Rahmen einer bevorzugten Ausgestaltung können das Verformen des Metallrohrs zu einem Metallbalg und das Stauchen des Metallbalgs durch dasselbe Formwerkzeug erfolgen. Dadurch ist die kostengünstige Herstellung des Metallbalgs abermals begünstigt, da lediglich ein Formwerkzeug benötigt und eine Handhabung des Metallbalgs zum Umlagern in ein weiteres Werkzeug nicht erforderlich ist. Durchlaufzeiten, apparative Hilfsmittel zur Umlagerung und Stellfläche in einer Fertigung können eingespart werden.In a preferred embodiment, the deformation of the metal tube to a metal bellows and the upsetting of the metal bellows can be carried out by the same mold. As a result, the cost-effective production of the metal bellows is favored again, since only a mold is needed and handling of the metal bellows for repositioning into another tool is not required. Throughput times, apparatus aids for Rearrangement and footprint in a production can be saved.

Zur weiteren Ausgestaltung des Verfahrens zur Herstellung eines Metallbalgs können die im Zusammenhang mit dem Metallbalg beschriebenen Maßnahmen dienen.For further embodiment of the method for producing a metal bellows, the measures described in connection with the metal bellows can be used.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figur näher erläutert, wobei gleiche oder funktional gleiche Elemente teilweise nur einmal mit Bezugszeichen versehen sind. Es zeigen:

  • 1 eine Ausführungsform des Metallbalgs in einer schematischen Schnittansicht (Teilschnitt).
The invention will be explained in more detail below with reference to the figure, wherein identical or functionally identical elements are partially provided only once with reference numerals. Show it:
  • 1 an embodiment of the metal bellows in a schematic sectional view (partial section).

1 zeigt einen Metallbalg, der insgesamt mit dem Bezugszeichen 10 bezeichnet ist. Der Metallbalg 10 weist eine sich um eine Längsachse 12 erstreckende und einen Balginnenraum 14 umschließende Balgwandung 16 auf. Die Balgwandung 16 weist Innenfalten 18 und Außenfalten 20 auf, die über Wandungsflanken 22 miteinander verbunden sind. 1 shows a metal bellows, in total with the reference numeral 10 is designated. The metal bellows 10 has a about a longitudinal axis 12 extending and a bellows interior 14 enclosing bellows wall 16 on. The bellows wall 16 has inner folds 18 and outer folds 20 on the wall edges 22 connected to each other.

Die Innenfalten 18 und die Außenfalten 20 sind derart geformt, dass von den Innenfalten 18 und von den Außenfalten 20 jeweils ein Ringraum 24, 25 eingeschlossen ist. Der entlang der Längsachse 12 orientierte innenliegende Abstand 26 zwischen zwei benachbarten Wandungsflanken 22 nimmt zur Außenfalte 20, also ausgehend von der Innenfalte 18 nach radial außen, zunächst ab, bis Abschnitte der Wandungsflanken 22 in einem Kontaktbereich 28 direkt aneinander anliegen und einen flächigen Kontakt ausbilden. Im Ringraum 24 nimmt der Abstand 26 wieder zu. Mit anderen Worten folgt auf einen Bereich, in dem benachbarte Wandungsflanken 22 voneinander beabstandet sind (beabstandeter Bereich 27), nach außen der Kontaktbereich 28 und darauf der Ringraum 24.The inner folds 18 and the outer folds 20 are shaped such that of the inner folds 18 and from the outer folds 20 one annulus each 24 . 25 is included. The along the longitudinal axis 12 oriented inboard distance 26 between two adjacent wall flanks 22 takes to the outside fold 20 So, starting from the inner fold 18 radially outward, initially from, to sections of Wandungsflanken 22 in a contact area 28 lie directly against each other and form a two-dimensional contact. In the annulus 24 takes the distance 26 again to. In other words, it follows an area in which adjacent wall edges 22 are spaced apart (spaced area 27 ), outward the contact area 28 and on it the annulus 24 ,

Entsprechendes gilt für den entlang der Längsachse 12 orientierten außenliegenden Abstand 29 zwischen zwei benachbarten Wandungsflanken 22. Der außenliegende Abstand 29 nimmt nach radial innen zunächst ab, bis Abschnitte der Wandungflanken 22 in einem Kontaktbereich 28' direkt aneinander anliegen und einen flächigen Kontakt ausbilden. Im Ringraum 25 nimmt der Abstand 29 wieder zu. Mit anderen Worten folgt auf einen Bereich, in dem benachbarte Wandungsflanken 22 voneinander beabstandet sind (beabstandeter Bereich 27) nach innen der Kontaktbereich 28' und darauf der Ringraum 25.The same applies to the along the longitudinal axis 12 oriented external distance 29 between two adjacent wall flanks 22 , The external distance 29 decreases radially inward initially until sections of the wall flanks 22 in a contact area 28 ' lie directly against each other and form a two-dimensional contact. In the annulus 25 takes the distance 29 again to. In other words, it follows an area in which adjacent wall edges 22 are spaced apart (spaced area 27 ) inside the contact area 28 ' and on it the annulus 25 ,

Im Querschnitt bilden die Innenfalte 18 und Außenfalte 20 jeweils eine Öse, Schlaufe oder Schleife aus. Eine Innenfalte 18 bildet ein Tal 30. Eine Außenfalte 20 bildet einen Berg 32. Eine Außenfalte 20 und die an diese Außenfalte 20 angrenzenden Wandungsflanken 22 bilden eine Wellung 34. Die Außenfalten 20 umschließen den Ringraum 24 jeweils unmittelbar und vollständig. Die Innenfalten 18 umschließen den Ringraum 25 unmittelbar und vollständig.In cross-section form the inner fold 18 and outer fold 20 one eyelet, loop or loop. An inner fold 18 forms a valley 30 , An outer fold 20 forms a mountain 32 , An outer fold 20 and to this outer fold 20 adjacent wall flanks 22 form a corrugation 34 , The outer folds 20 enclose the annulus 24 each immediately and completely. The inner folds 18 enclose the annulus 25 immediate and complete.

Die Wandungsflanken 22 sind gleichsinnig gewellt. Dies bedeutet, dass die Wandungsflanken 22 derart gewellt sind, dass benachbarte Wandungsflanken 22 bei Kompression des Metallbalgs 10 größtenteils aneinander anliegen. Die Wandungsflanken 22 weisen im Querschnitt ein schlangenlinienförmiges Profil auf.The wall flanks 22 are corrugated in the same direction. This means that the wall flanks 22 are so wavy that adjacent Wandungsflanken 22 in compression of the metal bellows 10 mostly abut each other. The wall flanks 22 have a serpentine profile in cross-section.

Die Wandungsflanken 22, die Innenfalten 18 und die Außenfalten 20 gehen kontinuierlich ineinander über, sind also einstückig ausgebildet. Die Wandungsflanken 22, die Innenfalten 18 und/oder die Außenfalten 20 sind somit frei von radialen Schweißnähten. Die Balgwandung 16 weist an den Außenfalten 20 eine geringere Wandstärke auf als an den Innenfalten 18.The wall flanks 22 , the inner folds 18 and the outer folds 20 go continuously into each other, so are integrally formed. The wall flanks 22 , the inner folds 18 and / or the outer folds 20 are thus free of radial welds. The bellows wall 16 points to the outer folds 20 a smaller wall thickness than at the inner folds 18 ,

Der Ringraum 24, 25 weist in radialer Richtung jeweils eine Höhe 36 auf, die im vorliegenden Ausführungsbeispiel weniger als 20 Prozent der Höhe zwischen einer Außenfalte 20 und der Innenfalte 18 beträgt.The annulus 24 . 25 has in each case a height in the radial direction 36 in the present embodiment, less than 20 percent of the height between an outer fold 20 and the inner fold 18 is.

Das Verfahren zum Herstellen eines Metallbalgs 10 arbeitet folgendermaßen:The method for producing a metal bellows 10 works as follows:

Zunächst wird ein insbesondere mit einer Längsnaht verschweißtes Metallrohr, das ein Halbzeug für einen noch zu fertigenden Metallbalg 10 darstellt, in ein Formwerkzeug (nicht dargestellt) eingelegt (manuelles oder maschinelles Einlegen).First, a metal tube welded in particular with a longitudinal seam, which is a semifinished product for a metal bellows still to be produced 10 represented in a mold (not shown) inserted (manual or mechanical insertion).

Anschließend erfolgt ein Verformen des Metallrohrs zu einem Metallbalg 10 durch Beaufschlagen des Metallrohrinnenraums mit einem unter Druck stehenden Wirkmedium, beispielsweise einem Wasser-Öl-Gemisch. Durch Zusammenwirken mit Formelementen des Formwerkzeugs (nicht dargestellt) werden Innenfalten 18, Außenfalten 20 und Wandungsflanken 22 des Metallbalgs 10 ausgebildet.Subsequently, a deformation of the metal tube to a metal bellows 10 by subjecting the metal tube interior to a pressurized active medium, for example a water-oil mixture. By interaction with mold elements of the mold (not shown) become inner folds 18 , Outer folds 20 and wall flanks 22 the metal bellows 10 educated.

Danach erfolgt ein Stauchen des Metallbalgs 10 entlang dessen Längsachse 12, wobei die Innenfalten 18 und die Außenfalten 20 derart verformt werden, dass diese jeweils den innenliegenden Ringraum 24, 25 einschließen. Die Innenfalten 18, die Außenfalten 20 und/oder der Ringraum 24, 25 können die voranstehend bereits beschriebenen Eigenschaften aufweisen.This is followed by a compression of the metal bellows 10 along its longitudinal axis 12 , where the inner folds 18 and the outer folds 20 be deformed such that these each have the inner annulus 24 . 25 lock in. The inner folds 18 , the outer folds 20 and / or the annulus 24 . 25 may have the properties already described above.

Während des Verformens des Metallrohrs zu einem Metallbalg 10 werden die Wandungsflanken 22 derart verformt, dass diese gleichsinnig oder gegensinnig (nicht dargestellt) gewellt sind. Nach Verformung weisen die Wandungsflanken 22 im Querschnitt eine Schlangenlinienform auf.During deformation of the metal tube to a metal bellows 10 become the wall flanks 22 deformed such that they are corrugated in the same direction or in opposite directions (not shown). To Deformation show the wall flanks 22 in cross-section a serpentine shape.

Das Stauchen des Metallbalgs 10 erfolgt dadurch, dass die Formelemente des Formwerkzeugs (nicht dargestellt) entlang der Längsachse 12 des Metallbalgs 10 derart verfahren und aufeinander zu bewegt werden, bis die Wandungsflanken 22 und/oder die Formelemente miteinander auf Block liegen.The upsetting of the metal bellows 10 occurs in that the mold elements of the mold (not shown) along the longitudinal axis 12 the metal bellows 10 so moved and moved towards each other until the Wandungsflanken 22 and / or the shaped elements lie together on block.

Das Verformen des Metallrohrs zu einem Metallbalg 10 und das Stauchen des Metallbalgs 10 erfolgen durch dasselbe Formwerkzeug (nicht dargestellt).Deforming the metal tube into a metal bellows 10 and the upsetting of the metal bellows 10 done by the same mold (not shown).

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Claims (10)

Metallbalg (10), mit einer sich um eine Längsachse (12) erstreckenden und einen Balginnenraum (14) umschließenden Balgwandung (16), wobei die Balgwandung (16) Innenfalten (18) und Außenfalten (20) aufweist, die über Wandungsflanken (22) miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenfalten (18) und/oder die Außenfalten (20) derart geformt sind, dass diese jeweils einen Ringraum (24, 25) einschließen.Metal bellows (10), having a bellows wall (16) extending around a longitudinal axis (12) and enclosing a bellows interior (14), wherein the bellows wall (16) has inner folds (18) and outer folds (20) which extend over wall flanks (22). are interconnected, characterized in that the inner folds (18) and / or the outer folds (20) are shaped such that they each include an annular space (24, 25). Metallbalg (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenfalten (18) und/oder die Außenfalten (20) den Ringraum (24, 25) jeweils unmittelbar umschließen.Metal bellows (10) after Claim 1 , characterized in that the inner folds (18) and / or the outer folds (20) the annular space (24, 25) each directly enclose. Metallbalg (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandungsflanken (22) gleichsinnig oder gegensinnig gewellt sind.Metal bellows (10) after Claim 1 or 2 , characterized in that the Wandungsflanken (22) are corrugated in the same direction or in opposite directions. Metallbalg (10) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandungsflanken (22) kontinuierlich in die Innenfalten (18) und/oder in die Außenfalten (20) übergehen.Metal bellows (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the wall flanks (22) merge continuously into the inner folds (18) and / or into the outer folds (20). Metallbalg (10) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Balgwandung (16) an den Außenfalten (20) eine geringere Wandstärke aufweist als an den Innenfalten (18).Metal bellows (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the bellows wall (16) at the outer folds (20) has a smaller wall thickness than at the inner folds (18). Metallbalg (10) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ringraum (24, 25) in radialer Richtung eine Höhe (36) aufweist, die weniger als 50 Prozent, vorzugsweise weniger als 30 Prozent, weiter vorzugsweise weniger als 20 Prozent, der Höhe zwischen Außenfalte (20) und Innenfalte (18) beträgt.Metal bellows (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the annular space (24, 25) in the radial direction has a height (36) which is less than 50 percent, preferably less than 30 percent, more preferably less than 20 percent, the height between outer fold (20) and inner fold (18) is. Verfahren zum Herstellen eines Metallbalgs (10), insbesondere eines Metallbalgs (10) nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei das Verfahren durch folgende Schritte gekennzeichnet ist: - Einlegen eines Metallrohrs in ein Formwerkzeug, - Verformen des Metallrohrs zu einem Metallbalg (10) durch Beaufschlagen des Metallrohrinnenraums mit einem unter Druck stehenden Wirkmedium, wobei durch Zusammenwirken mit Formelementen des Formwerkzeugs Innenfalten (18), Außenfalten (20) und Wandungsflanken (22) des Metallbalgs (10) ausgebildet werden, und - Stauchen des Metallbalgs (10) entlang dessen Längsachse (12), wobei die Innenfalten (18) und/oder die Außenfalten (20) derart verformt werden, dass diese jeweils einen Ringraum (24, 25) einschließen.Method for producing a metal bellows (10), in particular a metal bellows (10) according to one of the preceding claims, the method being characterized by the following steps: Inserting a metal tube into a mold, Deforming the metal tube into a metal bellows (10) by subjecting the metal tube interior to a pressurized active medium, inner folds (18), outer folds (20) and wall flanks (22) of the metal bellows (10) being formed by interaction with mold elements of the mold, and - Compression of the metal bellows (10) along its longitudinal axis (12), wherein the inner folds (18) and / or the outer folds (20) are deformed such that they each include an annular space (24, 25). Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass während des Verformens des Metallrohres zu einem Metallbalg (10) die Wandungsflanken (22) derart verformt werden, dass diese gleichsinnig oder gegensinnig gewellt sind.Method according to Claim 7 , characterized in that during the deformation of the metal tube to a metal bellows (10) the Wandungsflanken (22) are deformed such that they are corrugated in the same direction or in opposite directions. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Stauchen des Metallbalgs (10) dadurch erfolgt, dass die Formelemente des Formwerkzeugs entlang der Längsachse (12) des Metallbalges (10) verfahren werden, insbesondere bis die Wandungsflanken (22) und/oder die Formelemente miteinander auf Block liegen.Method according to Claim 7 or 8th , characterized in that the upsetting of the metal bellows (10) takes place in that the mold elements of the mold along the longitudinal axis (12) of the metal bellows (10) are moved, in particular until the Wandungsflanken (22) and / or the form elements lie together on block , Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Verformen des Metallrohrs zu einem Metallbalg (10) und das Stauchen des Metallbalgs (10) durch dasselbe Formwerkzeug erfolgen.Method according to one of Claims 7 to 9 , characterized in that the deformation of the metal tube to a metal bellows (10) and the upsetting of the metal bellows (10) carried by the same mold.
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