DE102010034024B4 - Balganordnung with at least one bellows unit - Google Patents
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Abstract
Balganordnung, mit mindestens einer Faltenbalgeinheit (2), die einen eine Längserstreckung aufweisenden äußeren Faltenbalg (4) und mindestens einen von dem äußeren Faltenbalg (4) umschlossenen und die gleiche Längsausrichtung wie der äußere Faltenbalg (4) aufweisenden inneren Faltenbalg (5) aufweist, wobei alle Faltenbälge (4, 5) an ihren jeweils in die gleiche Richtung weisenden Stirnseiten (16, 18; 17, 19) miteinander verbunden sind und zwischen dem äußeren Faltenbalg (4) und dem mindestens einen inneren Faltenbalg (5) ein von der Umgebung abgetrennter Zwischenraum vorhanden ist, der einen äußeren Fluidbeaufschlagungsraum (24) bildet und wobei der mindestens eine innere Faltenbalg (5) einen sowohl von dem äußeren Fluidbeaufschlagungsraum (24) als auch von der Umgebung abgetrennten inneren Fluidbeaufschlagungsraum (25) bildet, wobei jeder Fluidbeaufschlagungsraum (24, 25) mit mindestens einer eine individuelle, gesteuerte Fluidbeaufschlagung ermöglichenden eigenen Ansteueröffnung (26, 27) kommuniziert und wobei die Faltenbälge (4, 5) an ihren jeweils in die gleiche Richtung weisenden Stirnseiten (16, 18; 17, 19) in einer axiale Relativbewegungen verhindernden Weise starr miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Balganordnung (1) der gesteuerten Fluidbeaufschlagung der Fluidbeaufschlagungsräume (24, 25) dienende Steuermittel (3) aufweist, die mindestens eine an die Ansteueröffnungen (26, 27) angeschlossene Steuerventileinrichtung (33) enthalten und zur derart gesteuerten Fluidbeaufschlagung der Fluidbeaufschlagungsräume (24, 25) ausgebildet sind, dass zwischen den Fluidbeaufschlagungsräumen (24, 25) mehrerer Faltenbälge (4, 5) eine Druckdifferenz herrscht.Bellows arrangement with at least one bellows unit (2) which has an outer bellows (4) having a longitudinal extension and at least one inner bellows (5) which is enclosed by the outer bellows (4) and has the same longitudinal orientation as the outer bellows (4), all of the bellows (4, 5) being connected to one another at their respective end faces (16, 18; 17, 19) pointing in the same direction and one of the surroundings between the outer bellows (4) and the at least one inner bellows (5) there is a separate intermediate space which forms an outer fluid admission space (24) and wherein the at least one inner bellows (5) forms an inner fluid admission space (25) which is separated from both the outer fluid admission space (24) and from the environment, each fluid admission space (24) , 25) with at least one dedicated control opening (26, 27) communicates and wherein the bellows (4, 5) on their respective end faces (16, 18; 17, 19) are rigidly connected to one another in a manner preventing relative axial movements, characterized in that the bellows arrangement (1) has control means (3) serving for the controlled application of fluid to the fluid application spaces (24, 25), which at least one of the control openings (26, 27) contain connected control valve device (33) and are designed for the controlled fluid admission of the fluid admission spaces (24, 25) that there is a pressure difference between the fluid admission spaces (24, 25) of several bellows (4, 5).
Description
Die Erfindung betrifft eine Balganordnung, mit mindestens einer Faltenbalgeinheit, die einen eine Längserstreckung aufweisenden äußeren Faltenbalg und mindestens einen von dem äußeren Faltenbalg umschlossenen und die gleiche Längsausrichtung wie der äußere Faltenbalg aufweisenden inneren Faltenbalg aufweist, wobei alle Faltenbälge an ihren jeweils in die gleiche Richtung weisenden Stirnseiten miteinander verbunden sind und zwischen dem äußeren Faltenbalg und dem mindestens einen inneren Faltenbalg ein von der Umgebung abgetrennter Zwischenraum vorhanden ist, der einen äußeren Fluidbeaufschlagungsraum bildet und wobei der mindestens eine innere Faltenbalg einen sowohl von dem äußeren Fluidbeaufschlagungsraum als auch von der Umgebung abgetrennten inneren Fluidbeaufschlagungsraum bildet, wobei jeder Fluidbeaufschlagungsraum mit mindestens einer eine individuelle, gesteuerte Fluidbeaufschlagung ermöglichenden eigenen Ansteueröffnung kommuniziert und wobei die Faltenbälge an ihren jeweils in die gleiche Richtung weisenden Stirnseiten in einer axiale Relativbewegungen verhindernden Weise starr miteinander verbunden sind.The invention relates to a bellows assembly comprising at least one bellows unit having an outer bellows having a longitudinal extent and at least one inner bellows enclosed by the outer bellows and having the same longitudinal orientation as the outer bellows, all bellows pointing in their respective directions in the same direction End sides are interconnected and between the outer bellows and the at least one inner bellows there is a space separated from the environment, which forms an outer Fluidbeaufschlagungsraum and wherein the at least one inner bellows separated both from the outer Fluidbeaufschlagungsraum and from the environment inner Fluidbeaufschlagungsraum forms, wherein each Fluidbeaufschlagungsraum communicates with at least one an individual, controlled fluid admission enabling own control port and wherein the bellows are rigidly connected to each other at their respective end faces pointing in the same direction in an axial relative movement preventing manner.
Eine aus der
Aus der
Auch die
Balganordnungen mit mehreren axial aufeinanderfolgend angeordneten Faltenbälgen offenbaren auch die
Aus der
Die
Die
Die
Die
Die Erfindung hat sich zur Aufgabe gemacht, eine mehrere Faltenbälge aufweisende Balganordnung zu schaffen, die bei kompakter Bauweise eine einfache Vorgabe der axialen Gesamtsteifigkeit ermöglicht.The invention has set itself the task of creating a bellows having multiple bellows, which allows a simple specification of the overall axial stiffness in a compact design.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist in Verbindung mit den eingangs genannten Merkmalen vorgesehen, dass die Balganordnung der gesteuerten Fluidbeaufschlagung der Fluidbeaufschlagungsräume dienende Steuermittel aufweist, die mindestens eine an die Ansteueröffnungen angeschlossene Steuerventileinrichtung enthalten und zur derart gesteuerten Fluidbeaufschlagung der Fluidbeaufschlagungsräume ausgebildet sind, dass zwischen den Fluidbeaufschlagungsräumen mehrerer Faltenbälge eine Druckdifferenz herrscht.To achieve this object, it is provided in connection with the features mentioned that the bellows arrangement of the controlled Fluidbeaufschlagung the Fluidbeaufschlagungsräume serving control means which contain at least one connected to the control ports control valve means and are designed for such controlled fluid loading of Fluidbeaufschlagungsräume that between the Fluidbeaufschlagungsräumen more Bellows a pressure difference prevails.
Auf diese Weise liegt eine Balganordnung vor, die mindestens eine Faltenbalgeinheit aufweist, die über mehrere einander umschließende Faltenbälge verfügt, die an ihren einander axial entgegengesetzten Stirnseiten starr miteinander verbunden sind. Dementsprechend hat eine axiale Verformung der Faltenbalgeinheit synchrone Verformungen sämtlicher Faltenbälge zur Folge. Es liegt eine effektive mechanische Parallelschaltung der mehreren Faltenbälge vor. Hinzu kommt eine Ausbildung der von den Faltenbälgen umschlossenen Räume als voneinander abgetrennte Fluidbeaufschlagungsräume, die bei Bedarf über zugeordnete Ansteueröffnungen individuell in einer aufeinander abgestimmten Weise fluidisch beaufschlagbar sind. Man erhält somit eine Faltenbalgeinheit mit internem Mehrkammersystem zur Fluidbeaufschlagung, was unter anderem die Möglichkeit bietet, die axiale Steifigkeit der Faltenbalgeinheit nach Bedarf einzustellen. Auch etwaigen Relaxationstendenzen kann auf diese Weise entgegengewirkt werden.In this way, there is a Balganordnung, which has at least one bellows unit which has a plurality of bellows enclosing each other, which are rigidly connected together at their mutually axially opposite end faces. Accordingly, axial deformation of the bellows unit results in synchronous deformations of all bellows. There is an effective mechanical parallel connection of the multiple bellows. In addition, there is a formation of the spaces enclosed by the bellows as separated Fluidbeaufschlagungsräume, which are individually acted upon by associated control ports individually in a coordinated manner fluidly. One thus obtains a bellows unit with internal multi-chamber system for applying fluid, which, inter alia, offers the possibility of adjusting the axial rigidity of the bellows unit as required. Also any relaxation tendencies can be counteracted in this way.
Besonders vorteilhafte Maßnahmen zur gesteuerten Fluidbeaufschlagung des äußeren und mindestens einen inneren Fluidbeaufschlagungsraumes bestehen darin, mehreren Fluidbeaufschlagungsräumen unterschiedliche Fluiddrücke aufzuerlegen. Die Faltenbalgeinheit kann optimal versteift werden, indem zwischen mehreren Fluidbeaufschlagungsräumen eine Druckdifferenz eingestellt wird. Dies ist möglich durch die Auferlegung unterschiedlich hoher atmosphärischer Überdrücke, aber auch durch Beaufschlagung mindestens eines Fluidbeaufschlagungsraumes mit einem atmosphärischen Überdruck und gleichzeitige Beaufschlagung mindestens eines weiteren Fluidbeaufschlagungsraumes mit Unterdruck. In Ermangelung dynamischer Dichtungen lässt sich ein hermetisch abgeschlossenes System generieren, bei dem die Gefahr eines unbeabsichtigten Druckverlustes relativ gering ist. Bei Bedarf besteht auch die vorteilhafte Möglichkeit einer proportionalen Druckansteuerung der Fluidbeaufschlagungsräume, so dass die mindestens eine Faltenbalgeinheit problemlos in ein Regelungssystem integriert werden kann.Particularly advantageous measures for the controlled fluid admission of the outer and at least one inner Fluidbeaufschlagungsraumes are to impose a plurality of Fluidbeaufschlagungsräumen different fluid pressures. The bellows unit can be optimally stiffened by adjusting a pressure difference between a plurality of fluid loading spaces. This is possible by imposing different levels of atmospheric overpressure, but also by applying at least one Fluidbeaufschlagungsraumes with an atmospheric pressure and simultaneous loading of at least one further Fluidbeaufschlagungsraumes with negative pressure. In the absence of dynamic seals, a hermetically sealed system can be generated in which the risk of unintentional pressure loss is relatively low. If necessary, there is also the advantageous possibility of a proportional pressure control of the Fluidbeaufschlagungsräume, so that the at least one bellows unit can be easily integrated into a control system.
Für die Ansteuerung der mindestens einen Faltenbalgeinheit ist die Balganordnung mit geeigneten Steuermitteln ausgestattet, die an die Ansteueröffnungen angeschlossen sind und die mindestens eine zweckmäßigerweise elektrisch betätigbare Steuerventileinrichtung enthalten. Die Steuermittel können andererseits an eine Überdruckquelle und/oder Unterdruckquelle angeschlossen sein, um die angeschlossenen Fluidbeaufschlagungsräume in der angestrebten Weise mit Überdruck und/oder Unterdruck zu versorgen.For controlling the at least one bellows unit, the bellows arrangement is equipped with suitable control means, which are connected to the control openings and which contain at least one expediently electrically operated control valve device. On the other hand, the control means may be connected to a positive pressure source and / or a negative pressure source in order to supply the connected Fluidbeaufschlagungsräume in the desired manner with overpressure and / or negative pressure.
Durch aufeinander abgestimmte Fluidbeaufschlagung der Faltenbälge ist bei Bedarf bei entsprechender Faltenbalgausstattung auch eine Raumorientierung der Balganordnung realisierbar. Es können auf diese Weise die die starren Verbindungen hervorrufenden Mittel, beispielsweise starre Verbindungskörper, in ihrer relativen Winkellage zueinander verstellt werden. Somit kann die Balganordnung nicht nur lineare, sondern auch sich krümmende Formänderungen erfahren.By coordinated fluid loading of the bellows, a spatial orientation of the bellows arrangement can be realized if necessary with appropriate bellows equipment. It can be adjusted in their relative angular position to each other in this way, the rigid compounds causing means, such as rigid connecting body. Thus, the bellows order can experience not only linear, but also curving shape changes.
Möglich wäre auch eine Nutzung als Pumpe, um beispielsweise einen Druckspeicher zu füllen. Hierzu kann mindestens ein Faltenbalg abwechselnd belüftet und entlüftet werden, sodass mindestens ein weiterer Faltenbalg aufgrund der starren Verbindungen abwechselnd axial expandiert und komprimiert wird und dabei Umgebungsluft abwechselnd ansaugt und ausstößt. Diese Nutzungsmöglichkeit kann die Hauptanwendung oder aber eine Nebenanwendung der Balganordnung sein, wobei insbesondere letzteres eine vorteilhafte Energierückgewinnung ermöglicht.It would also be possible to use as a pump, for example, to fill a pressure accumulator. For this purpose, at least one bellows alternately vented and vented, so that at least one other bellows alternately axially expanded and compressed due to the rigid compounds and thereby alternately sucks ambient air and expels. This possibility of use may be the main application or a secondary application of the bellows arrangement, with the latter in particular enabling advantageous energy recovery.
Durch den im Innern des äußeren Faltenbalges angeordneten mindestens einen inneren Faltenbalg ergibt sich überdies ein vorteilhafter Nebeneffekt dahingehend, dass ein „Totvolumen” generiert wird und das zu befüllende Volumen des äußeren Fluidbeaufschlagungsraumes folglich minimiert wird. Moreover, the at least one inner bellows arranged in the interior of the outer bellows results in an advantageous side effect in that a "dead volume" is generated and the volume of the outer fluid loading space to be filled is consequently minimized.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.Advantageous embodiments of the invention will become apparent from the dependent claims.
Zur Realisierung der gegenseitigen starren Verbindung der Faltenbälge an ihren in die gleiche Richtung weisenden Stirnseiten, verfügt die Faltenbalgeinheit zweckmäßigerweise über zwei die Faltenbalge zwischen sich aufnehmende starre Verbindungskörper, an denen jeder Faltenbalg mit der zugeordneten Stirnseite fixiert ist. Diese Verbindungskörper sind vorzugsweise plattenartig ausgebildet, wobei ihre Plattenebene rechtwinkelig zu den zueinander parallelen Längsachsen der mehreren Faltenbälge ausgerichtet ist.To realize the mutual rigid connection of the bellows on their pointing in the same direction end faces, the bellows unit expediently has two bellows between them receiving rigid connection body to which each bellows is fixed to the associated end face. These connecting bodies are preferably plate-like, their plate plane being oriented at right angles to the mutually parallel longitudinal axes of the plurality of bellows.
Die Verbindungskörper sind insbesondere so ausgebildet und angeordnet, dass jeder Verbindungskörper unmittelbar eine stirnseitige Abschlusswand sämtlicher Fluidbeaufschlagungsräume der Faltenbälge bildet. Dabei sind die den gleich orientierten Stirnseiten zugewandten Abschlusswände zweckmäßigerweise ein einstückiger Bestandteil jeweils ein und desselben Verbindungskörpers.The connecting bodies are in particular designed and arranged such that each connecting body directly forms an end-side end wall of all Fluidbeaufschlagungsräume the bellows. The end walls facing the identically oriented end faces are expediently an integral component of one and the same connecting body.
Die zur fluidischen Ansteuerung der Fluidbeaufschlagungsräume dienenden Ansteueröffnungen sind zweckmäßigerweise in ein und demselben Verbindungskörper ausgebildet. Prinzipiell könnten Sie allerdings auch anderweitig platziert sein und hierbei insbesondere an beiden Verbindungskörpern.The control ports serving for the fluidic control of the Fluidbeaufschlagungsräume are expediently formed in one and the same connector body. In principle, however, you could also be placed elsewhere and in particular on both connecting bodies.
Eine besonders zweckmäßige Ausgestaltung der Balganordnung sieht vor, dass zumindest alle Faltenbälge und die zu deren stirnseitiger starrer Verbindung dienenden Mittel mindestens einer Faltenbalgeinheit einstückig miteinander ausgebildet sind und dabei eine durch Anwendung eines generativen Fertigungsverfahrens hergestellte einstückige Komponente bilden.A particularly expedient embodiment of the bellows arrangement provides that at least all the bellows and the means of at least one bellows unit serving for their frontal rigid connection are formed integrally with one another and thereby form a one-piece component produced by using a generative manufacturing method.
Unter dem Begriff „generative Fertigungsverfahren” sind die häufig auch als Rapid Prototyping bzw. Rapid Manufacturing bezeichneten Verfahren zur schnellen und kostengünstigen Fertigung von Produkten zu verstehen. Die Fertigung erfolgt dabei direkt auf der Basis rechnerinterner Datenmodelle insbesondere aus formlosen Pulvern mittels chemischer und/oder physikalischer Prozesse. Obwohl es sich um urformende Verfahren handelt, sind für die Realisierung eines konkreten Erzeugnisses keine speziellen Werkzeuge erforderlich, in denen die Geometrie des herzustellenden Produktes implementiert ist, wie beispielsweise Gussformen. Generative Fertigungsverfahren stellen daher an die werkzeugtechnische Ausstattung keine besonders hohen Anforderungen und ermöglichen somit eine kostengünstige Fertigung. Auch lassen sich kleinere oder größere Änderungen an der angestrebten Geometrie des herzustellenden Produktes rein software-basiert durchführen, ohne kostenaufwendige Umgestaltung von Formwerkzeugen.The term "generative manufacturing processes" is to be understood as the processes often referred to as rapid prototyping or rapid manufacturing for the rapid and cost-effective production of products. The production takes place directly on the basis of computer-internal data models, in particular from informal powders by means of chemical and / or physical processes. Although these are original molding processes, the realization of a specific product does not require special tools that implement the geometry of the product to be manufactured, such as molds. Generative manufacturing processes therefore do not impose particularly stringent requirements on the tooling equipment and thus make cost-effective production possible. Also, smaller or larger changes to the desired geometry of the product to be produced purely software-based perform, without costly reshaping of molds.
Wie sich herausgestellt hat, ergeben sich bei der Herstellung der mindestens einen Faltenbalgeinheit durch generative Fertigung besondere Vorteile. Die für das Verformungsverhalten relevanten Geometrien der Faltenbälge lassen sich sehr präzise fertigen und optimieren. Vor allem aber kann auf diese Weise die Integration des mindestens einen inneren Faltenbalges in einen ihn umschließenden äußeren Faltenbalg sehr einfach und ohne aufwendige Montagemaßnahmen vorgenommen werden. Durch das generative Fertigungsverfahren können dreidimensionale Geometrien und Strukturen mit geringstem Platzbedarf erzeugt werden, was mit herkömmlichen Fertigungsverfahren nicht möglich wäre. Ein weiterer wichtiger Aspekt der Herstellung durch generative Fertigung ist die erzielbare Gewichtseinsparung, weil auf zusätzliche, separate Verbindungsmittel wie Befestigungsschrauben oder dergleichen verzichtet werden kann. Dementsprechend ruft die Faltenbalgeinheit, wenn sie in ein größeres System integriert ist, beispielsweise in ein Handhabungssystem, nur sehr geringe bewegte Massen hervor, was große Beschleunigungen und geringe Taktzeiten ermöglicht.As has been found, the production of the at least one bellows unit by generative production results in particular advantages. The geometries of the bellows that are relevant for the deformation behavior can be produced and optimized very precisely. Above all, however, the integration of the at least one inner bellows into an outer bellows enclosing it can be carried out in this way very simply and without complicated assembly measures. Due to the generative manufacturing process, three-dimensional geometries and structures can be produced with the smallest space requirement, which would not be possible with conventional production methods. Another important aspect of manufacturing by generative manufacturing is the achievable weight savings, because it can be dispensed with additional, separate connection means such as fastening screws or the like. Accordingly, when integrated into a larger system, such as a handling system, the bellows unit produces very little moving mass, allowing for large accelerations and short cycle times.
Unter verschiedenen bekannten Verfahren der generativen Fertigung eignet sich vor allem das sogenannte selektive Lasersintern zur Herstellung der integralen Komponente. Beim selektiven Lasersintern handelt es sich um ein Verfahren, bei dem räumliche Strukturen durch Sintern aus einem pulverförmigen Ausgangsstoff hergestellt werden. Es handelt sich hierbei um ein generatives Schichtbauverfahren. Das Werkstück, hier: die einstückige Komponente bestehend aus den mehreren Faltenbälgen und den zur starren Verbindung dienenden Mitteln, wird Schicht für Schicht aufgebaut. Durch die Wirkung der Laserstrahlen können beliebige dreidimensionale Geometrien auch mit komplexen Hinterschneidungen erzeugt werden. Basis für den Fertigungsprozess sind in dreidimensionaler Form vorliegende Geometriedaten des gewünschten Körpers, die als Schichtdaten verarbeitet sind, beispielsweise als CAD-Daten.Among various known methods of generative production is especially the so-called selective laser sintering for the production of the integral component. Selective laser sintering is a process in which spatial structures are produced by sintering from a powdery starting material. This is a generative layer construction process. The workpiece, here: the one-piece component consisting of the multiple bellows and serving for rigid connection means is built up layer by layer. Due to the effect of the laser beams any three-dimensional geometries can be generated even with complex undercuts. The basis for the manufacturing process are three-dimensional geometric data of the desired body, which are processed as layer data, for example as CAD data.
Aus der
Mögliche generative Fertigungsverfahren, die sich zur Herstellung der einstückigen Komponente der mindestens einen Faltenbalgeinheit eignen, sind beispielsweise Stereolithographie, Fused Deposition Modelling, Laminated Object Modelling, 3 D Printing oder Kaltgasspritzen. Als besonders vorteilhaft wird allerdings das weiter oben schon angesprochene selektive Lasersinterverfahren angesehen. Possible generative production methods that are suitable for producing the one-piece component of the at least one bellows unit are, for example, stereolithography, fused deposition modeling, laminated object modeling, 3D printing or cold gas spraying. However, the selective laser sintering method already mentioned above is regarded as being particularly advantageous.
Vorzugsweise bestehen alle Faltenbälge und die zu deren starrer Verbindung verwendeten Mittel, insbesondere die oben erwähnten Verbindungskörper, aus einem Kunststoffmaterial, vorzugsweise aus Polyamid.Preferably, all bellows and the means used for their rigid connection, in particular the above-mentioned connecting body, made of a plastic material, preferably of polyamide.
In Abhängigkeit von der Anzahl, Verteilung und Formgebung der Faltenbälge kann auf die strukturellen Eigenschaften der mindestens einen Faltenbalgeinheit Einfluss genommen werden.Depending on the number, distribution and shaping of the bellows, the structural properties of the at least one bellows unit can be influenced.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass sämtliche Faltenbälge der Faltenbalgeinheit koaxial zueinander angeordnet sind. Der mindestens eine innere Faltenbalg wird in diesem Fall von dem äußeren Faltenbalg koaxial umschlossen. Zweckmäßig ist es, wenn lediglich ein einziger innerer Faltenbalg vorhanden ist.An advantageous embodiment provides that all bellows of the bellows unit are arranged coaxially with each other. The at least one inner bellows is coaxially enclosed in this case by the outer bellows. It is useful if only a single inner bellows is present.
Die Faltenbalgeinheit kann auch mehrere innere Faltenbälge aufweisen. Besonders vorteilhaft erscheinen hierbei zwei oder drei innere Faltenbälge, wenngleich die Anzahl prinzipiell beliebig ist. Diese mehreren inneren Faltenbälge sind innerhalb des sie umschließenden äußeren Faltenbalges zweckmäßigerweise mit Abstand nebeneinander angeordnet.The bellows unit may also have a plurality of inner bellows. Two or three inner bellows appear particularly advantageous here, although the number is in principle arbitrary. These multiple inner bellows are expediently arranged next to one another within the outer bellows enclosing them.
Entsprechend der Verteilung der inneren Faltenbälge ist es möglich, der Faltenbalgeinheit in der axialen Richtung eine entweder zumindest im wesentlichen symmetrische oder aber eine asymmetrische Steifigkeit zu verleihen.According to the distribution of the inner bellows, it is possible to give the bellows unit in the axial direction either an at least substantially symmetrical or an asymmetric rigidity.
Mindestens ein Faltenbalg und zweckmäßigerweise sämtliche Faltenbälge haben insbesondere einen kreisförmigen Querschnitt. Die Umhüllende derartiger Faltenbälge ist zweckmäßigerweise ein Hohlzylinder. Denkbar wäre prinzipiell auch eine hiervon abweichende äußere Formgebung, insbesondere mit sich kegelförmig verjüngender Gestalt. Ein Faltenbalg mit kreisförmigem Querschnitt hat den Vorteil, dass bei der axialen Verformung – also beim Zusammendrücken und beim Auseinanderziehen – nur verhältnismäßig geringe innere Spannungen im Werkstoff auftreten.At least one bellows and expediently all bellows have in particular a circular cross-section. The envelope of such bellows is suitably a hollow cylinder. In principle, it would also be conceivable to have a different outer shape, in particular with a conically tapering shape. A bellows with a circular cross-section has the advantage that only relatively small internal stresses in the material occur during the axial deformation - ie during compression and when pulling apart.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung verfügt über einen äußeren Faltenbalg mit unkreisförmiger Querschnittskontur. Der Außenumriss kann hierbei beispielsweise mäanderförmig strukturiert bzw. gewellt sein. Man kann einen mit unkreisförmigem Querschnitt versehenen äußeren Faltenbalg mit mehreren inneren Faltenbälgen kombinieren, die ihrerseits eine kreisförmige oder eine unkreisförmige Querschnittskontur haben. Es kann auch mindestens ein innerer Faltenbalg mit kreisförmiger Querschnittskontur vorhanden sein und mindestens ein weiterer innerer Faltenbalg mit unkreisförmiger Querschnittskontur.A further advantageous embodiment has an outer bellows with non-circular cross-sectional contour. The outer contour may in this case be structured, for example, meandering or corrugated. One can combine a non-circular cross-section outer bellows with a plurality of inner bellows, which in turn have a circular or a non-circular cross-sectional contour. It can also be present at least one inner bellows with circular cross-sectional contour and at least one further inner bellows with non-circular cross-sectional contour.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:The invention will be explained in more detail with reference to the accompanying drawings. In this show:
In der Zeichnung sind drei Ausführungsbeispiele von Balganordnungen
Jede Faltenbalgeinheit
Alle Faltenbälge
Jeder innere Faltenbalg
Jeder Faltenbalg
Die Übergangsbereiche zwischen benachbarten Faltenschenkeln
Jeder Faltenbalg
Als Material für die Faltenbälge
Die Faltenbälge
Der äußere Faltenbalg
Jeder innere Faltenbalg
Alle Faltenbälge
Mindestens einer der beiden Verbindungskörper
Der äußere Faltenbalg
Die Querschnittsfläche des äußeren Fluidbeaufschlagungsraumes
Der von dem vorgenannten Zwischenraum definierte äußere Fluidbeaufschlagungsraum
Jeder innere Balginnenraum
Jeder Faltenbalg
Bedingt dadurch, dass alle Faltenbälge
Durch gesteuerte Fluidbeaufschlagung der Fluidbeaufschlagungsräume
Indem in dem äußeren Fluidbeaufschlagungsraum
Es besteht auch die Möglichkeit, sofern mehrere innere Faltenbälge
Bei allen Ausführungsbeispielen sind der äußere Fluidbeaufschlagungsraum
Alle Faltenbälge
Alle Faltenbälge
Die radial gemessene Faltentiefe der einzelnen Faltenbalge
Vorteilhaft ist eine dahingehende Anordnung, dass sowohl die äußeren Scheitelbereiche
Bei den Ausführungsformen der
Sind nur zwei innere Faltenbälge
Sind beispielsweise vier innere Faltenbälge
Auch in den Querschnittsformen der Faltenbälge
Auch beim Ausführungsbeispiel der
Beim Ausführungsbeispiel der
Die beim Ausführungsbeispiel der
Abweichend vom Ausführungsbeispiel der
Die Ansteueröffnungen
Die Außenkontur der Verbindungskörper
Gemäß
Hat der äußere Faltenbalg
Unabhängig von der Umrissgestaltung der Verbindungskörper
Der Flanschvorsprung
Die bei den Ausführungsbeispielen zur Ansteuerung der Fluidbeaufschlagungsräume
Durch entsprechende Betätigung der mindestens einen Steuerventileinrichtung
Besonders vorteilhaft ist es, wenn mindestens ein Faltenbalg mit Überdruck und mindestens ein Faltenbalg mit Unterdruck beaufschlagt wird. Je nach Druckdifferenz kann auf diese Weise die Steifigkeit der Faltenbalgeinheit individuell eingestellt werden. Die Faltenbalgeinheit
Werden alle Faltenbalge
Durch Variation der Innendrücke und/oder der Druckverhältnisse lässt sich ein Federelement mit einstellbarer Kennlinie realisieren.By varying the internal pressures and / or the pressure conditions, a spring element with adjustable characteristic can be realized.
Es wäre prinzipiell ein dahingehender mehrteiliger Aufbau der Faltenbalgeinheit
Besondere Vorteile hat allerdings ein Aufbau, bei dem zumindest alle Faltenbälge
Besonders vorteilhaft ist es in diesem Zusammenhang, wenn die vorgenannte einstückige Komponente aus einem einzigen Materialstück besteht, das durch Anwendung eines generativen Fertigungsverfahrens hergestellt ist. Beim Ausführungsbeispiel ist die genannte einstückige Komponente und vorzugsweise die jeweilige gesamte Faltenbalgeinheit
Bei der generativen Herstellung können in einstückig miteinander verbundener Bauweise beide Verbindungskörper
Um die Fluidleitungen
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102020203361A1 (en) | 2020-03-17 | 2021-09-23 | Festo Se & Co. Kg | ACTUATOR DEVICE AND METHOD |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3431832A1 (en) | 2017-07-19 | 2019-01-23 | Ratier-Figeac SAS | Bellows |
DE102019134325B4 (en) * | 2019-12-13 | 2023-02-16 | Ibak Helmut Hunger Gmbh & Co Kg | Device for sewer pipe inspection and/or rehabilitation with a bellows |
DE102022115172A1 (en) | 2022-06-17 | 2023-12-28 | Arburg Gmbh + Co Kg | Additively manufactured actuator |
Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3074435A (en) * | 1959-09-28 | 1963-01-22 | Gen Electric | Fail-safe pressure sensing device |
US3528344A (en) * | 1968-02-23 | 1970-09-15 | Us Navy | Passive delay timer |
DE1955344A1 (en) * | 1969-11-04 | 1971-05-13 | Heidenhain Gmbh Dr Johannes | Vibration damper |
DE2511687A1 (en) * | 1975-03-18 | 1976-09-30 | Festo Maschf Stoll G | Bellows for pumping cylinder - has bellow convolutions formed in two sections for each curve |
DE2724397A1 (en) * | 1977-05-28 | 1978-11-30 | Festo Maschf Stoll G | WORK CYLINDER WITH A BELOW-LIKE COAT |
DE3241461A1 (en) * | 1982-11-10 | 1984-05-10 | Erno Raumfahrttechnik Gmbh, 2800 Bremen | Device for damping a movement process |
DE3542547A1 (en) * | 1984-12-21 | 1986-06-26 | Maschinenfabrik Andritz Ag, Graz | Adjusting or regulating device |
JPS63120791U (en) * | 1987-01-27 | 1988-08-04 | ||
DE102005056846B4 (en) * | 2005-11-28 | 2007-10-18 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Linear drive with an actuator that can be filled with a medium |
WO2007144223A1 (en) * | 2006-06-12 | 2007-12-21 | Continental Aktiengesellschaft | Air spring with telescopic bellows |
DE202007012345U1 (en) * | 2007-09-04 | 2009-01-08 | Witzenmann Gmbh | metal bellows |
-
2010
- 2010-08-11 DE DE102010034024.3A patent/DE102010034024B4/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3074435A (en) * | 1959-09-28 | 1963-01-22 | Gen Electric | Fail-safe pressure sensing device |
US3528344A (en) * | 1968-02-23 | 1970-09-15 | Us Navy | Passive delay timer |
DE1955344A1 (en) * | 1969-11-04 | 1971-05-13 | Heidenhain Gmbh Dr Johannes | Vibration damper |
DE2511687A1 (en) * | 1975-03-18 | 1976-09-30 | Festo Maschf Stoll G | Bellows for pumping cylinder - has bellow convolutions formed in two sections for each curve |
DE2724397A1 (en) * | 1977-05-28 | 1978-11-30 | Festo Maschf Stoll G | WORK CYLINDER WITH A BELOW-LIKE COAT |
DE3241461A1 (en) * | 1982-11-10 | 1984-05-10 | Erno Raumfahrttechnik Gmbh, 2800 Bremen | Device for damping a movement process |
DE3542547A1 (en) * | 1984-12-21 | 1986-06-26 | Maschinenfabrik Andritz Ag, Graz | Adjusting or regulating device |
JPS63120791U (en) * | 1987-01-27 | 1988-08-04 | ||
DE102005056846B4 (en) * | 2005-11-28 | 2007-10-18 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Linear drive with an actuator that can be filled with a medium |
WO2007144223A1 (en) * | 2006-06-12 | 2007-12-21 | Continental Aktiengesellschaft | Air spring with telescopic bellows |
DE202007012345U1 (en) * | 2007-09-04 | 2009-01-08 | Witzenmann Gmbh | metal bellows |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102020203361A1 (en) | 2020-03-17 | 2021-09-23 | Festo Se & Co. Kg | ACTUATOR DEVICE AND METHOD |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE102010034024A1 (en) | 2012-02-16 |
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