DE3825558A1 - Faltenbalg - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Faltenbalg. Es ist üblich, zwischen der Schaltstange oder dem Betätigungshebel eines Verbundantriebs und einem relativ zum Betätigungshebel festen Teil (Geräterah­ men) einen Faltenbalg vorzusehen, der das Eindringen von Verun­ reinigungen in eine Schaltvorrichtung oder in ein Gerät verhin­ dern soll. Derartige Faltenbälge, die die Bewegung des Betäti­ gungshebels ermöglichen müssen, sind häufig aus geeigneten Kunststoffen hergestellt. Sie sind in verschiedenen geometri­ schen Ausführungsformen bekannt, beispielsweise manschettenför­ mig, zylinderförmig oder kegelförmig, wobei die Falten parallel zueinander angeordnet sind.

Häufig besteht die Notwendigkeit, zwischen dem Betätigungshebel und dem Teil, relativ zu dem der Betätigungshebel beweglich ist, ein Kabel zur Weiterleitung von Signalen, die durch Druck­ knöpfe am Betätigungshebel erzeugt sein können, vorzusehen. Als Kabel sollen hier in erster Linie elektrische Kabel verstan­ den werden, es besteht aber auch die Möglichkeit, Lichtleiter­ kabel vorzusehen. Derartige Kabel sind mechanisch durch die Bewegungen des Betätigungshebels und je nach Anwendungsfall auch durch Erschütterungen einer Maschine oder eines Fahrzeugs, beispielsweise eines Baggers oder ähnlichen Fahrzeugs, bean­ sprucht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Möglichkeit zu schaffen, derartige Kabelverbindungen sicher vorzunehmen.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß der Faltenbalg auf einer Schraubenlinie angeordnete Falten aufweist, und daß ein Kabel längs einer der Schraubenlinie folgenden Falte des Faltenbalgs angeordnet ist und im wesentlichen auf der gesamten Länge der Falte mit dem Faltenbalg verbunden ist.

Ein Vorteil der Erfindung liegt darin, daß der Faltenbalg das Kabel auf dessen ganzer Länge trägt und unterstützt. Biegebean­ spruchungen des Kabels, die durch ein entsprechendes Verbiegen des Faltenbalgs hervorgerufen werden, das wiederum durch Ver­ schwenken des Betätigungshebels bewirkt ist, verteilen sich infolge der dem Faltenbalg innewohnenden Eigensteifigkeit gleichmäßig über die gesamte Länge des Kabels. Insbesondere werden stärkere Biegebeanspruchungen des Kabels vermieden und in geringe Biegebeanspruchungen und eine über eine große Länge des Kabels verteilte Torsionsbeanspruchung umgesetzt. Einer derartigen Torsionsbeanspruchung kann ein Kabel ohne weiteres während langer Zeit standhalten.

Von Vorteil ist auch, daß sich der erfindungsgemäße Faltenbalg leicht herstellen läßt. Hierzu wird beispielsweise ein Kern verwendet, der der kegelschraubenförmigen Innengestalt des Faltenbalgs entspricht, wobei auf einer nach außen vorspringen­ den Rippe des Kerns, die einer Außenfalte des Faltenbalgs ent­ spricht, eine Hohlkehle vorgesehen ist, in die das Kabel einge­ legt und gegebenenfalls durch einfache Halterungen in seiner Lage festgehalten werden kann. Um den Kern wird dann eine bei­ spielsweise teilbare Außenform in einem derartigen Abstand herumgelegt, daß sich die gewünschte Wandstärke des Faltenbalgs ergibt, wobei auch das Kabel mit umspritzt werden kann. In die fertige Form wird nun ein geeigneter Kunststoff eingespritzt, der den Faltenbalg bildet und das Kabel fest am Faltenbalg (und zwar an dessen innerer Fläche) fixiert. Anschließend wird die Außenform entfernt, falls erforderlich der Faltenbalg gegen­ über dem Kern etwas gelockert (dies kann in bekannter Weise durch Einblasen von Druckluft zwischen Kern und Faltenbalg erfolgen), und nun kann der Kern relativ zum Faltenbalg bei­ spielsweise um eine Windung herausgeschraubt werden, so daß anschließend der Kern aus dem Faltenbalg herausgezogen werden kann.

Falls der Faltenbalg keine kegelschraubenförmige Gestalt, son­ dern eine zylinderschraubenförmige Gestalt hat, kann der Kern ebenfalls aus dem Faltenbalg herausgeschraubt werden. Es ver­ steht sich, daß die Außenform nicht teilbar sein muß, sondern in der geschilderten Weise ebenfalls durch eine schraubende Bewegung vom Kern gelöst werden könnte.

Vom Prinzip her wäre es auch möglich, das Kabel an den Innen­ falten des Faltenbalges anzuordnen. Der Anordnung an den Außen­ falten wird jedoch der Vorzug deswegen gegeben, weil hierdurch größere Krümmungsradien für das Kabel ermöglicht werden und weil auch die Herstellung des Faltenbalges einfacher erscheint.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Zeichnung,die erfindungswesentliche Ein­ zelheiten zeigt, und aus den Ansprüchen. Die einzelnen Merkmale können je einzeln für sich oder zu mehreren in beliebiger Kom­ bination bei einer Ausführungsform der Erfindung verwirklicht sein. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Faltenbalg mit kegel­ schraubenförmigem Längsschnitt, bei dem das Kabel an der Außenfalte des Faltenbalges angeordnet ist;

Fig. 2 eine Darstellung des Verlaufs des Kabels entsprechend einer Draufsicht auf Fig. 1 in Richtung des Pfeils II, wobei jedoch der Faltenbalg selbst nicht dargestellt ist,

Fig. 3 die Einzelheit III in Fig. 1 der Einbettung des Kabels in die Außenfalte in vergrößertem Maßstab.

Ein Faltenbalg 1 weist in seinem unteren Endbereich ein im wesentlichen kreiszylindrisches flanschartiges Anschlußstück 2 und in seinem oberen Endbereich ein ebenfalls kreiszylindrisches flanschartiges Anschlußstück 4 mit kleinerem Durchmesser auf. Zwischen den beiden Anschlußstücken 2 und 4 verläuft der Falten­ balg 1 im wesentlichen kegelförmig, wobei seine Außenfalte 6 und auch seine Innenfalte 8 nach Art einer Kegelschraube ver­ laufen, also schraubenlinienförmig mit sich stetig verkleinern­ dem Durchmesser. In der Außenfalte 6 ist ein Kabel 10 angeordnet und mit dem gummielastischen Material, aus dem der Faltenbalg im übrigen gebildet ist, fest verbunden. Das Kabel 10 verläßt im oberen Endbereich des Faltenbalgs 1 die Außenfalte und ist dort am oberen Ansatzstück 4, parallel zu dessen Längsrichtung verlaufend angeordnet, und zwar an dessen Innenseite, wie Fig. 2 zeigt. In gleicher Weise geht das Kabel 10 im Bereich des unteren Ansatzstücks 2 in einen Bereich über, der parallel zu dessen Längsrichtung verläuft, wobei das Kabel 10 in diesem Bereich ebenfalls an der Innenseite des Ansatzstücks 2 verläuft. Wie in Fig. 1 angedeutet, reichen die Kabelenden selbst über das obere und untere Ende des Faltenbalgs 1 hinaus, um einen Anschluß des Kabels, bei dem es sich um ein vieladriges elektri­ sches Kabel handelt, an eine elektrische Einrichtung bzw. An­ schlußklemmen des Betätigungshebels, der mit dem Faltenbalg zusammenarbeiten soll, zu ermöglichen.

Die Steilheit der Kegelform des Faltenbalgs 1 ist so groß, daß der Außendurchmesser der jeweils nächst oberen Windung der Außenfalte bzw. des Kabels 10 deutlich innerhalb des Innendurch­ messers der darunterliegenden Windung des Kabels 10 liegt.

Fig. 3 zeigt, daß durch das die Wandung 12 des Faltenbalgs bildende Kunststoffmaterial das Kabel 10, das einen Kunststoff­ mantel 14 aufweist, in den Faltenbalg 1 eingebettet und fest mit diesem verbunden ist.

Im Beispiel hat der Faltenbalg etwa vier Windungen. Die Anzahl der Windungen und die Abmessungen des Faltenbalgs können den jeweiligen Anforderungen entsprechend gewählt werden.

Die Erfindung macht es möglich, daß das Kabel die bei Verbund­ antrieben geforderten mindestens 10 Millionen mechanischer Zyklen ohne Beschädigung übersteht. Als Material für den Falten­ balg kommen die für Faltenbälge üblichen Materialien, soweit sie durch Spritzgießen verarbeitbar sind, in Frage, vorzugsweise das unter der Bezeichnung Neoprene bekannte Material. Im Bei­ spiel wird ein unter dem Namen Superflex vertriebenes Kabel verwendet. Der Faltenbalg mit Kabel ist im Temperaturbereich von 30°C bis 60°C einsetzbar.

Bei der Erfindung wird das Kabel auf einem großen Teil seiner Länge unterstützt und Biegebeanspruchungen werden gleichmäßig auf das Kabel übertragen.

Claims (4)

1. Faltenbalg, dadurch gekennzeichnet, daß er auf einer Schraubenlinie angeordnete Falten aufweist, und daß ein Kabel (10) längs einer der Schraubenlinie folgenden Falte des Faltenbalgs (1) angeordnet ist und im wesentlichen auf der gesamten Länge der Falte mit dem Faltenbalg verbunden ist.

2. Faltenbalg nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schraubenlinie eine Kegelschraubenlinie ist.

3. Faltenbalg nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Kabel ein elektrisches Kabel ist.

4. Faltenbalg nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Kabel ein Lichtleiterkabel ist.