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Faltenbalg Faltenbälge besitzen zur Erzielung einer guten Federung
eine relativ dünne Wandung. Für hohen Innen- oder Außendruck wird der Faltenbalg
meistens mehrfachwandig hergestellt, indem er dann eine bedeutend größere Elastizität
aufweist als ein einfachwandiger Faltenbalg von gleich starker NVandung. Alter auch
hei mehrfachwandigem Faltenbalg erfolgt lrei hohem Innendruck eine Deformation der
Falten, indem (las Wellental des Faltenbalges l)ei hohem Innendruck aus der in Fig.
t gezeigten normalen Form in dlie in Fig. 2 dargestellte Form zusatotnetigestaucht
wird. Dieses Zusamtnettstattclieti des Wellentales hat gleichzeitig eine Verbreite
rang ci,;.; Wellenlrerges zur Folge, die, trie atts rigg. z L,1-Sichtlich ist, so
weit lnehvn kann, daß zwischen den einzelnen Wellen kein Spielraum mehr vorhanden
ist und Falte an Falte zu liegen kommt. Der Faltenbalg verliert dadurch seine Elastizität
und seine ursprüngliche Federungscharakteristik.
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Um ein solches "Zusammenstauchen des Wellentales zu verhindern bzw.
den Faltenbalg auch für hohen Innen- und Außendrudk verwenden zu kön, neu, sind
schon verschiedene Mittel angewendet worden.
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So sind z. 13. zweiteilige, durch Schrauben zusammengehaltene
Verstärkungsringe verwendet worden, diie in die Falten eingelegt werden. Solche
Ringe kommen jedoch nur für sehr große Faltenbälge in Betracht und da sie sich über
die ganze
\\'ellenliöhe erstrecken, wird durch dieselben die Elastizität
des Faltenbalges stark behindert.
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Es eist auch schon vorgeschlagen worden, endlose Verstärkungsbänder
zu benutzen, :die hei der Herstellung des Faltenbalges mit in das Wellental eingewalzt
werden. Solche Bänder kommen nur dort in Betracht, wo der Faltenbalg ausschließlich
durch Walzen aus einem glatten Rohr hergestellt wird. Dieses Verfahren hat sich
jedoch zur Herstellung von Faltenbälgen als nicht zweckmäßig erwiesen, weil durch
die vielen erforderlichen Walzvorgänge das Wellental zu stark gehärtet wird, was
im Gebraueh zu vorzeitiger Ermüdung führt. Viel besser haben sich Faltenbälge bewährt,
deren Wellung ausschließlich nach außen, oder teilweise nach außen und nur teilweise
nach innen erzeugt wird.
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Ferner sind auch schon elastische Ringe aus Runddraht verwendet worden,
die ähnlich wie ein Kolbenring über den Faltenbalg geschoben und in eine Falte eingelegt
werden. Diese Drahtringe kommen ebenfalls nur für Faltenbälge von großem Durchmesser
in Betracht oder dann für Falten-bälge mit anomaler niedriger Wellung. Bei
Faltenbälgen von kleinerem Durchmesser und üblicher Welleriliöhe muß der Federdrahtring
beim Aufschiel)en über den Faltenbalg zu stark auseinandergezogen werden, so daß
er über seine Elastizitätsgrenze hinaus verbogen wird und darauf nicht mehr die
ursprüngliche Form einnimmt. Die Enden des Federdrahtringes klaffen dann mehr oder
weniger stark auseinander und der Drahtning sitzt locker im Wellental anstatt sich
an dieses anzuschmiegen.
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Gemäß der Erfindung bestehen hei einem Faltenbalg mit in die Falten
eingelegten Verstärkungsringen die letzteren aus je einer ringförmig gebogenen und
an denEnden verbundenenSchraubenfeder. Eine solche Schraubenfeder kann aus dünnem
Draht hergestellt werden, und sie läßt sich mit Leichtigkeit über den Faltenbalg
schieben, wobei dennoch her Widerstand einer solchen Schrauben feiler gegen seitlichen
Druck sehr .groß sein kann.
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Zweckmäßdgerweise erfolgt die Verbindung der Enden der Schraubenfedern
dadurch, daß deren Windungen an den beiden Enden auseinandergespreizt und ineinandergeschraubt
werden.
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In der Zeichnung sind in ,den Fig.,3 bis 7 Ausführungsbeispiele des
Erfindungsgegenstandes dargestellt, und zwar zeigt Fig. 3 einen Teillängsschnitt
eines Faltenbalges mit in die Wellentäler eingelegten Verstärkungsringen aus Schraubenzugfedern,
Fig. 4 einen gleichen Schnitt .des Faltenbalges in komprimiertem Zustand, Fig. 5
eine Schraubenzugfeder mit zum Ineinandersc'hrauben vorbereiteten Enden, Fig.6 einen
Teillängsschnitt eines Faltenbalges mit in die Welleniberge eingelegten Schraubendruckfedern
und Fi,g. 7 einen Teillängsschnitt eines Faltenbalges mit in die 'v1'ellentäler
und Wellenberge eingelegten Schraubenfedern.
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Beim Beispiel nach Fig. 3 und 4 wird in jede Innenfalte des für hohen
Innendruck bestimmten Faltenbalges i eine Schraubenzugfeder 2 eingelegt, die ringförmig
gebogen und deren Enden miteinander verbunden sind. Der Durchmesser der Feder 2
entspricht der Breite des Wellentales. Für die Herstellung .der Schraubenzugfeder
2 kann ein relativ dünner, runder oder quadratischer Federstahl-draht verwendet
werden. Die Windungen der Feder 2 werden vollistäMig aneinander anliegend gewickelt.
Nach dem Abschneiden der Feder 2 auf die erforderliche Länge werden deren Enden
auf etwa io bis 20 mm Länge z. B. mit einem Messer oder-mit einem geeigneten Kalibrierwerkzeug
so stank gespreizt, daß die Steigung der Drahtwicklung an den Federenden um etwa
iooo/o vergrößert wird, wie dies aus Fig. 5 ersichtlich ist. Alsdann wird das eine
Ende der Feder festgehalten und das andere Ende um einige Umdrehungen zurückgedreht,
worauf man die beiden Enden ineinanderfügt und losläßt. Dadurch werden die Enden
ineinandergeschraubt und auf diese Weise verbunden. Es entsteht somit ein endloser
Federring, der sich leicht über den Faltenbalg schieben und in ein Wellental einlegen
läßt. Bei richtiger Wahl der Länge der Schraubenzugfeder 2 soll diese leicht gespannt
im Wellental liegen und sich diesem somit anschmiegen.
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Der Widerstand einer solchen Feder gegen seitlichen Druck ist sehr
groß. Zum Beispiel kann ein Faltenbalg von ioo mm Lichtweite in normaler dreifachwandiger
Ausführung mit einer ,solchen Federeinlage, die aus einer Zugfeder von 3. mm Außendurchmesser
aus o"5 mm starkem Federstahldraht besteht, einen Betriebsinnendruck von ioo Atm.
aushalten, wogegen der gleiche Faltenbalg ohne diese Einlage schon zwischen 35 und
4o Atim. zusammengestaucht wird.
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Die Schraubenfedern können in großen Längen hergestellt werden, um
jeweils nach Bedarf auf die richtigeLänge abgeschnitten zu werden. Eine solche Feder
ist leichter als ein Volldraht und lä$t sich erforderlichenfalls jederzeit wieder
aus dem Faltenbalg -herausnehmen, um allenfalls für einen neuen Faltenbalg verwendet
zu werden. Für die Herstellung der Schraubenzugfeder kann an Stelle von gewöhnlichem
Federstahldralit ein lkorrosionsbeständiger Draht, z. B. aus nichtrostendem Stahl,
verwendet werden. Für Faltenbälge von großem Durchmesser und entsprechend breiterem
Wellental wird man zweckmäßigerweise einen entsprechend stärkeren Draht für die
Anfertigung der Schraubenzugfeder verwenden.
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Wie aus Fig. 6 ersichtlich ist, kann bei einem für hohen Außendruck
bestimmten Faltenbalg i eine ringförmig gebogene und an den Enden verbuundene Schraubendruckfeder
3 in jeden Wellenberg eingelegt werden. Die Windungen dieser Feder 3 werden nicht
ganz aneinander anliegend gewickelt, so daß sich die Federn 3 für das Einbringen
in den Wellenberg etwas zusammendrücken lassen und nachher gegen die Wandung des
Wellenberges anliegen.
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Ist der Faltenbalg sowohl für 'hohen Innen- als auoli Außendruck bestimmt,
so können gemäß dem
Beispiel nach Fig. 7 Schraubenzugfedern 2 in
die Wellentäler und Schraubendruckfedern 3 in die Wellenberge eingelegt werden.