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Die
vorliegende Erfindung befasst sich mit einem Faltenbalg mit Stabilisierungslamellen,
die senkrecht zur Bewegungsrichtung liegende Stege, an welchen der
Faltenbalg im Bereich von Knickstellen festgelegt ist, und Auflageschenkel
aufweisen, die auf benachbarten Stabilisierungslamellen oder seitlichen
Begrenzungen des Faltenbalges aufliegen.
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Derartige
Faltenbälge werden beispielsweise dazu verwendet, Bearbeitungsbereiche
von Werkzeugmaschinen oder sonstige bewegte Teile von Maschinen
und Anlagen im Betrieb zu schützen und/oder zu verhindern,
das Bedienpersonen mit diesen bewegten Teilen in Berührung
kommen können. Ein Faltenbalg dieser Art, wie er auch eingangs
genannt worden ist, ist beispielsweise in der
DE 44 35 824 A1 beschrieben,.
Es hat sich nun gezeigt, dass mit zunehmender Anlagegröße
und entsprechend vergrößerten Faltenbälgen
ein selbsttragender Aufbau derselben problematisch ist, weil sich
die Stabilisierungslamellen unter der Last des eigentlichen Faltenbalges
sowie ihres Eigengewichts durchbiegen und dann insbesondere bei
dynamisch bewegten Faltenbälgen eine sichere Funktion nicht
mehr gewährleistet ist.
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Von
dem zuvor genannten Stand der Technik ausgehend ist zur Verbesserung
der Steifigkeit aus der
DE
102 23 044 B4 ein Faltenbalg bekannt, bei welchem an beiden
Enden des Steges der Stabilisierungslamellen jeweils ein in die
gleiche Richtung abgekanteter Anlageschenkel vorgesehen ist. Bei
dieser Lösung liegt der Faltenbalg praktisch gekapselt zwischen
diesen Anlageschenkeln. Durch diese Maßnahme wird zwar
eine gewisse Erhöhung der Steifigkeit einer Lamelle erreicht,
allerdings wird damit auch das Eigengewicht der Stabilisierungsla mellen
beträchtlich erhöht. Dies bedeutet wiederum, dass
auch die auf den aufgespannten Faltenbalg wirkenden Kräfte
größer sind und damit wiederum eine Erhöhung
der Durchbiegung auftritt.
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Die
Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Faltenbalg
der eingangs beschriebenen Art dahingehend zu verbessern, dass seine Stabilität
gegen Durchbiegung ohne oder nur bei geringerer Erhöhung
des Eigengewichts erhöht ist.
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Erfindungsgemäß wird
die Aufgabe durch eine Faltenbalg gelöst, bei welchem neben
den eingangs genannten Merkmalen vorgesehen ist, dass die Auflageschenkel
jeder Lamelle in wenigstens zwei Bereiche unterteilt sind, die in
Bezug auf die Stege in wechselseitiger Richtung abgewinkelt sind.
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Durch
eine derartige Ausbildung der Lamelle, bei welcher der Auflageschenkel
unterteilt ist und entsprechend mit einem Teil der Bereiche auf
den Auflageschenkeln der in eine Richtung benachbarten Lamelle und
mit den übrigen Bereichen auf den Auflageschenkeln der
benachbarten Lamelle in der anderen Richtung aufliegen, kann bei
quasi identischem Eigengewicht der Stabilisierungslamellen eine
beträchtliche Verbesserung gegen Durchbiegung erreicht
werden. Dies ist dadurch begründet, dass durch die wechselseitige
Anordnung der Bereiche die auf den Behang wirkenden Gewichtskräfte keine
auf die Hauptstege wirkenden Momente ausüben können,
so dass diese immer in ihrer optimalen vertikalen Lage gehalten
sind und damit einer Durchbiegung des Faltenbalges besonders gut
entgegenwirken können. Da die wechselseitige Abwinklung der
Auflageschenkel bei allen Lamellen gleichermaßen ausgeführt
wird, kann der Faltenbalg problemlos gestaucht werden, wobei die
einzelnen Lamellen quasi ineinander verzahnen.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen,
dass die den Auflageschenkeln nahe liegenden Knickstellen des eigentlichen
Faltenbalges mittig zwischen den Stegen und die entfernt liegenden
Knickstellen im Bereich der Stege angeordnet sind. Es hat sich gezeigt,
dass mit dieser Anordnung, des eigentlichen, meist aus PVC gefertigten
Faltenbalges eine zusätzliche Stabilisierung der Stege
gegen ein Verdrehen aus der idealen vertikalen Ausrichtung erreicht
werden kann, besser als bei einer um 180° gewendeten Anordnung
des Faltenbalges, bei welcher die Befestigungsstellen an den Schenkel
im Bereich der Knickstellen liegt, die näher zu den Auflageschenkeln
liegen.
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Eine
besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht
vor, dass der Faltenbalg im Bereich der von den Auflageschenkeln
entfernt liegenden Knickstellen stegartige Versteifungen aufweist,
die parallel zu den Stegen der Lamellen liegen und an diesen befestigt
sind. Gegenüber einem Faltenbalg ohne derartige Versteifungen
erhöht sich zwar das Gesamtgewicht des Faltenbalges geringfügig,
wobei dies allerdings mit einer besonders guten Befestigung der
Stabilisierungslamellen am eigentlichen Faltenbalg einhergeht und
zudem die Stege noch weiter gegen eine Verlagerung aus der idealen Vertikalstellung
stabilisiert werden.
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Die
Befestigung zwischen den Versteifungen des Faltenbalges und den
Stegen können beispielsweise durch Nieten oder durch flächige
Verklebungen erreicht werden, wobei auch jegliche andere geeignete
Art der Befestigung denkbar ist.
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Bei
einer besonders bevorzugten Ausführungsform der abgewinkelten
Bereiche der Auflageschenkel ist vorgesehen, dass jeweils zwei äußere Bereiche
der Schenkel in einer ersten Rich tung und ein mittlerer Bereich
in der entgegengesetzten Richtung abgewinkelt sind. Diese einfache
Ausbildung wechselseitiger Bereiche ist bereits geeignet, die Lamellen
in hinreichender Weise zu stabilisieren, vermeidet aber eine unnötige
Schwächung durch eine möglichst geringe Zahl von Übergangsstellen
zwischen den jeweils entgegengesetzt liegenden Bereichen. Die Lamelle
wird dadurch während des Verfahrvorgangs robuster, wenn
beispielsweise in einer seitlichen Führung eine erhöhte
Reibung auftritt.
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Vorzugsweise
bestehen die Stabilisierungslamellen aus Blech, wobei die Bereiche
der Auflageschenkel in entgegengesetzte Richtungen um jeweils 90° von
dem Steg abgekantet sind.
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Zur
Erhöhung der Biegesteifigkeit in den bereits angesprochenen Übergangsbereichen
zwischen entgegengesetzt abgewinkelten Bereichen der Auflageschenkel
ist in bevorzugter Weiterbildung vorgesehen, dass in diesen Bereichen
der Stege Verstärkungen vorgesehen sind, die die Biegesteifigkeit der
Lamellen erhöhen. Solche Versteifungen können beispielsweise
eingeklebte oder eingeschweißte Winkelelemente oder auch
Längssicken in den Stegen der Stabilisierungslamellen sein.
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Zur
Verminderung der beim Aufspannen und Zusammenfalten des Faltenbalges
einwirkenden Kräfte kann es vorteilhaft sein, wenn die
Lamellen wenigstens teilweise über seitliche Gleiter oder
Laufrollen verfügen, die auf Führungselementen
geführt sind.
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Nachfolgend
wird anhand der beigefügten Zeichnungen näher
auf ein Ausführungsbeispiel der Erfindung eingegangen.
Es zeigen:
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1 eine
schematische perspektivische Ansicht eines skizzierten Faltenbalges;
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2 eine
Seitenansicht des Faltenbalges nach 1;
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3 ein
vergrößertes Detail aus 2.
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In 1 ist
schematisch eine Stabilisierungslamelle 10 eines Faltenbalges 12 gezeigt,
von welchem zur Vereinfachung nur die ihn in der Bewegungsrichtung
begrenzenden Rahmenelemente 14 gezeigt sind, die jeweils
einen L-förmigen Querschnitt besitzen, wobei horizontale
Auflagebereiche 16 und vertikale Haltestege 18 vorgesehen
sind. Zwischen den Rahmenelementen 14 ist ein Faltenbalg 20 aufgespannt
(siehe 2), der an den beiden Haltestegen 18 der
Rahmenelemente 14 festgelegt ist und eine ziehharmonikaähnliche
Ausgestaltung besitzt. Der Faltenbalg 12 ist vornehmlich
für eine horizontale Anordnung vorgesehen.
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Um
ein Durchhängen des Faltenbalges 20 zu verhindern,
sind zwischen den Rahmenelementen 14 eine Reihe von Stabilisierungslamellen 10 vorgesehen,
die im wesentlichen identisch ausgebildet sind und jeweils einen
vertikalen Steg 22 aufweisen, an dessen Oberseite Auflageschenkel 24 vorgesehen sind.
Die Auflageschenkel 24 gliedern sich in zwei äußere
Bereiche 26, die in einer Richtung von dem Steg 22 um
90° abgekantet sind, und einen mittleren Bereich 27,
der wechselseitig zu den äußeren Bereichen 26 in
der entgegengesetzten Richtung um 90° zu dem Steg 22 abgekantet
ist. Zwischen den Bereichen 26, 27 liegenden Übergangstellen 28 können
im Bereich des Steges 10 verstärkt sein, um die
Biegesteifigkeit um die Vertikalachse zu erhöhen.
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Da
alle Stabilisierungslamellen 10 in gleicher Weise über
wechselseitig abgekantete Auflageschenkel 24 verfügen,
liegen sie entsprechend mit den jeweiligen Bereichen auf den Bereichen
benachbarter Stabilisierungslamellen 10 auf. Durch diese wechselseitige
Auflage werden die Stabilisierungslamellen 10 gegen ein
Kippen stabilisiert, d. h. die Stege 10 liegen immer in
einer optimalen vertikalen Ausrichtung, so dass die Steifigkeit
der Lamellen 10 gegen Durchbiegung optimiert bleibt. Die
beiden äußersten Stabilisierungslamellen 10a, 10b liegen
entsprechend nur mit ihrem mittleren Bereiche 28a bzw. ihren
beiden äußeren Bereichen 26a auf den
jeweiligen seitlichen Rahmenelementen 14 auf.
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Wie
aus 3 gut zu erkennen ist, liegen die oberen Knickstellen 30 des
Faltenbalges in der Nähe der Auflageschenkel 24 mittig
zwischen den Stegen 22 der Stabilisierungslamellen 10,
ohne dass an diesen Stellen 30 eine Verbindung zwischen
dem Faltenbalg 20 selbst und den Stabilisierungslamellen 10 besteht.
Im Bereich der unteren Knickstellen 32 lässt man
bei der Herstellung des Faltenbalges 10 aus PVC senkrechte
Versteifungen 34 stehen, die flächig mit den Stegen
der jeweils an dieser Stelle angeordneten Stabilisierungslamelle 10 verklebt,
vernietet oder in sonstiger Weise verbunden sind. Die Stabilisierungslamellen 10 bestehen
in der Regel aus einem Blech, das leicht in die gewünschte
Form gebracht werden kann.
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Zwischen
den Rahmenelementen 14 können unterhalb des Faltenbalges 20 wenigstens
zwei beabstandete weitere Rahmenelemente vorgesehen sein, die als
Führung und zusätzliche Abstützung für die
Lamellen 10 dienen. Zur Verminderung der Gleitreibung zwischen
den Lamellen 10 und diesen Führungselementen (nicht
gezeigt) können Gleiter oder Rollen angeordnet sein (ebenfalls
nicht gezeigt), die in der Regel im Bereich der Stege 22 der
Lamellen 22 verankert sind und auf entsprechende aus gestalteten Laufbahnen
dieser Rahmenelemente gleiten oder abrollen.
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Die
Stabilisierungslamellen 10 besitzen gegenüber
einfachen L-Profilen kein nennenswertes Mehrgewicht, da lediglich
ein Teil des Auflageschenkels nicht wie bei einfachen L-Profilen
lediglich in eine Richtung abgekantet ist, sondern ausgeschnitten
und in die entgegengesetzte Richtung umgestellt ist.
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Die
Lamellen selbst liegen bezogen auf den zu schützenden Raum
beispielsweise auf der Rückseite des Faltenbalges und dienen
damit nur dessen Stabilitätsverbesserung, d. h. sie wirken
der Durchbiegung entgegen. Andererseits sind die Stabilisierungslamellen 10 durch
den Faltenbalg 20 gegen Verschmutzungen aus den abgedeckten
Bereichen geschützt. So kann beispielsweise kein Schmutz
in den Bereich zwischen den Auflageschenkeln 24 gelangen,
was dort zu einem Verschleiß oder zumindest einer Beschädigung
der Oberflächen führen könnte.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 4435824
A1 [0002]
- - DE 10223044 B4 [0003]