Freudenberg entwickelt modulares TPE-Faltenbalgkonzept

Hersteller von Industrieanlagen benötigen zunehmend kundenspezifische Dichtungskomponenten für Kleinserienmaschinen, Prototypenprogramme und spezielle Antriebssysteme, bei denen Standardbauteile nicht ausreichen. In diesem Zusammenhang stellte Freudenberg Sealing Technologies ein modulares Fertigungskonzept für Faltenbälge aus thermoplastischen Elastomeren vor, das Werkzeugkosten senken und die Flexibilität bei Kleinserienproduktionen erhöhen soll.

Faltenbälge für anspruchsvolle Industrieumgebungen
Faltenbälge werden eingesetzt, um bewegliche mechanische Komponenten zu schützen, Schmierstoffe im System zu halten und gleichzeitig das Eindringen von Schmutz, Feuchtigkeit und mechanischen Belastungen zu verhindern. Typische Anwendungen finden sich in Landmaschinen, Baumaschinen, Automatisierungssystemen, Fluidtechnik, Elektrowerkzeugen sowie Anlagen für die Pharma- und Lebensmittelindustrie.

Die Komponenten kommen häufig an Kolbenstangen, Wellen, Achsen, Gelenken, Ventilen und Führungssystemen zum Einsatz, bei denen unter dynamischen Betriebsbedingungen eine langfristige Dichtungsleistung erforderlich ist.

Freudenberg Sealing Technologies bietet bereits ein Lagerprogramm mit mehr als 400 Varianten von Elastomer-Faltenbälgen für OEM- und Aftermarket-Anwendungen an. Das Portfolio umfasst ein- und mehrwellige Ausführungen für unterschiedlichste industrielle Dichtungsanforderungen.

TPE-Materialien erweitern die Möglichkeiten kundenspezifischer Konstruktionen
Das neue Fertigungskonzept konzentriert sich auf thermoplastische Elastomere als Alternative zu herkömmlichen Gummi-Faltenbälgen für spezielle Industrieanwendungen und kundenspezifische Geometrien.

Nach Angaben des Unternehmens bieten die eingesetzten TPE-Materialien einen Temperaturbereich von –40 °C bis +140 °C sowie hohe Abriebfestigkeit, Ozonbeständigkeit und Beständigkeit gegenüber Ölen und Fetten. Diese Materialeigenschaften sind insbesondere für Antriebs-, Automatisierungs- und industrielle Dichtungsanwendungen relevant, bei denen Komponenten über lange Betriebszyklen wiederholten Bewegungen, Verschmutzungen und Schmierstoffkontakt ausgesetzt sind.

Die Materialkombination soll zudem eine längere Lebensdauer und höhere Beständigkeit in Umgebungen mit erhöhten mechanischen und chemischen Belastungen ermöglichen.




Modulares Werkzeugsystem reduziert Kosten bei Kleinserien
Die zentrale technische Neuerung ist ein modulares Werkzeugsystem für die Fertigung kundenspezifischer Faltenbälge. Anstatt für jede Geometrie ein vollständig neues Werkzeug herzustellen, wird das Bauteildesign aus vorhandenen Werkzeugmodulen zusammengesetzt.

Dadurch lassen sich Fixkosten für Werkzeuge senken und Rüstzeiten bei kleinen Produktionsmengen verkürzen. Hersteller können somit anwendungsspezifische Faltenbälge auch in kleineren Stückzahlen wirtschaftlich fertigen, ohne die hohen Werkzeugkosten vollständig kundenspezifischer Elastomerbauteile tragen zu müssen.

Solche modularen Fertigungsstrategien gewinnen in flexiblen Produktionsumgebungen zunehmend an Bedeutung, da OEMs neben Kleinserienfertigung auch schnelle Produktanpassungen und kürzere Entwicklungszyklen benötigen.

Beispiel aus dem Nutzfahrzeugantrieb
Freudenberg nannte als mögliches Einsatzbeispiel eine Antriebswelle für einen geländegängigen Dreiseitenkipper, der in kleinen Stückzahlen gefertigt wird.

Für die Anwendung wurde eine kundenspezifische Achsmanschette mit neun Falten, einem Durchmesser von über 130 mm und einer Gesamtlänge von etwa 120 mm für eine 1.610 mm lange Wellenbaugruppe benötigt. Da die Geometrie nicht mit marktüblichen Standardmanschetten übereinstimmte, war eine Sonderlösung erforderlich.

Das Beispiel verdeutlicht zudem, wie industrielle Fahrzeugprogramme häufig schrittweise von Prototypen zur Serienproduktion übergehen. Durch bereits vorhandene modulare Werkzeugkomponenten können Produktionskapazitäten nach erfolgreicher Validierung der Antriebskonfiguration schneller hochgefahren werden.

Reproduzierbare Dichtungsqualität für Sondergeometrien
Das modulare Konzept soll eine reproduzierbare Fertigungsqualität gewährleisten und gleichzeitig Dichtleistung, Passgenauigkeit und Robustheit in hochbelasteten Gelenken sicherstellen.

Freudenberg Sealing Technologies erklärte, das Portfolio modularer Werkzeugbausteine für industrielle TPE-Faltenbälge schrittweise auszubauen. Das erweiterte Modulsystem soll zukünftige Projekte schneller anpassbar machen und eine konstante Produktionsqualität auch bei variierenden Stückzahlen ermöglichen.

Bearbeitet von Aishwarya Mambet, Induportals-Redakteurin, mit Unterstützung von KI.

www.fst.com