FLEXIBLE BÄLGE UND IHRE FUNKTIONSWEISE

Flexible Bälge, auch also Kompensatoren bekannt, sind ein flexibles Element, das Bewegungen im Rohrsystem aufnimmt. Die aufgenommenen Bewegungen werden als axiale, laterale, angulare und universelle Bewegungen definiert. Flexible Bälge kann so konzipiert sein, dass er eine oder mehrere dieser Bewegungen in Kombination aufnimmt. Flexible Bälge werden von Belman in Nennweiten von DN 25 bis DN 12000 und in allen Materialien und Ausführungen konstruiert und gefertigt. Unsere Produktpalette finden Sie hier: Produktpalette Flexible Bälge

Axiale Bewegung
Die axiale Bewegung ist die Bewegung von Flexible Bälge in dessen Längsachse. Abhängig von den Bewegungen wird der Kompensator komprimiert oder gedehnt. Dies bedeutet, dass der Flexible Bälge kürzer bzw. länger wird. In den meisten Anwendungen ist der Kompensator aufgrund einer Erwärmung des Rohrleitungssystems erforderlich. Die Montage des Kompensators im Rohrleitungssystem erfolgt zwischen zwei Festpunkten (Festpunkte). Die Ausdehnung des Rohrleitungssystems wird durch die Kompression der Flexible Bälge ausgeglichen.

In einigen Fällen – beispielsweise bei Anwendungen mit tiefkalten Temperaturen oder Eiswasser – kommt es dagegen zu einer Kompression des Rohrleitungssystems und somit zu einer Dehnung des Flexible Bälge. Wärmeausdehnungen des Rohrleitungssystems führen zur axialen Kompression des montierten Kompensators. Die Spezifikationen für Kompensatoren müssen stets die auf den Kompensator wirkenden Bewegungen berücksichtigen – nicht die vom Rohrleitungssystem verursachten Bewegungen.

 

Laterale Bewegung
Laterale Bewegungen sind senkrecht zur Längsachse von der Flexible Bälge auftretende Bewegungen. Es handelt sich dabei um eine Scherbewegung der Flexible Bälge – das eine Ende ist im Verhältnis zum anderen Ende versetzt, die Balgenden verbleiben jedoch in der Regel parallel zueinander. Ein Kompensator mit nur einem Balg, auf den eine Scherbewegung wirkt, kann in relativ geringem Umfang laterale Bewegungen aufnehmen. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn aufgrund der Strömungseigenschaften des Systems der Einsatz eines Innenleitrohres erforderlich ist. Für die Aufnahme größerer lateraler Bewegungen ist der Einsatz einer Doppelbalganordnung mit einem Zwischenrohr zwischen den Flexible Bälge üblich. Die laterale Bewegung des Kompensators wird in dem Fall durch eine Angularbewegung der Flexible Bälge in die entgegengesetzte Richtung aufgenommen. In welchem Umfang laterale Bewegungen aufgenommen werden können, hängt dabei zum einen davon ab, in welchem Umfang die jeweiligen Flexible Bälge Biegungen aufnehmen können, sowie von dem Abstand zwischen den Flexible Bälge. Denn bei zunehmendem Abstand steigt die Möglichkeit zur Aufnahme lateraler Bewegungen durch den Kompensator proportional. Laterale Bewegungen können auf mehr als nur einer Ebene auftreten. In diesem Fall sind dem Konstrukteur des Kompensators sämtliche wirkenden lateralen Bewegungen mitzuteilen.

 

Angulare Bewegung
Die angulare Bewegung ist die Biegung der Längsachse von der Flexible Bälge und somit die Bewegung von einem Balgende im Verhältnis zum anderen Ende. Die Biegeachse befindet sich dabei genau am Mittelpunkt der Flexible Bälge und verläuft senkrecht zur Längsachse. Kompensatoren zur angularen Ausdehnung des Rohrleitungssystems werden nahezu immer paarweise eingesetzt – manchmal kombiniert als Teil einer Doppelbalgeinheit und manchmal zu zweit oder zu dritt in Gelenkkompensatoren mit Begrenzung. Mit einer ausgeklügelten Nutzung der Fähigkeit der Flexible Bälge zur Aufnahme angularer Bewegungen können große Bewegungen aufgenommen werden. Insbesondere Gelenkkompensatoren in Zwei- oder Dreigelenksystemen können Ausdehnungen des Rohrleitungssystems in eine Angularbewegung umwandeln und so die Ausdehnung von 2 Richtungen und in 2 Ebenen beherrschen. Die Angularbewegung ist jedoch nicht mit Torsion zu verwechseln. Torsion ist eine Verdrehung entlang der Längsachse, die unerwünschte Scherkräfte innerhalb der Bälge erzeugt. Deren Wirkung auf die Flexible Bälge ist stets zu vermeiden. Mehr dazu erfahren Sie im Abschnitt Torsion.

 

Universalbewegung
Universalkompensatoren können für die Aufnahme gleichzeitig wirkender Axial-, Lateral- und Angularbewegungen entworfen und gefertigt werden. Solche Einheiten erfordern in der Regel ein hohes Maß an Flexibilität für die Aufnahme äußerst großer kombinierter Bewegungen. Dies führt jedoch aufgrund der Stabilität der Flexible Bälge häufig zu einem eingeschränkten Druckaufnahmevermögen.

 

Wichtig
Der Konstrukteur des Kompensators und der Flexible Bälge ist vollständig über alle auf den Kompensator wirkenden Bewegungen zu informieren. Für die fachgerechte Konstruktion der Kompensatoren sind die Kenntnisse des Umfangs der Bewegungen, deren Richtung und sämtliche Kombinationen von axialen, lateralen und angularen Bewegungen, die gleichzeitig auftreten, von entscheidender Bedeutung. Hier erfahren Sie mehr über die Entwicklung von Kompensatoren bei Belman: Entwicklung & QS