FR2527301A1

FR2527301A1 - Forming expandable bellows filter - by forming cylindrical tube filter, sealing inside, expanding to deform tube and removing seal

Info

Publication number: FR2527301A1
Application number: FR8208671A
Authority: FR
Inventors: Philippe Burnel; Claude Gerardot
Original assignee: Rudolph Tuyaux Flexibles
Priority date: 1982-05-18
Filing date: 1982-05-18
Publication date: 1983-11-25
Also published as: FR2527301B1

Abstract

Method of mfg. an expandable bellows filter comprises (a) selecting a cylindrical filter tube; (b) placing inside the tube an expansible sealed element; (c) submitting the sealed element to internal pressure to expand and deform the tube; (d) forming on the tube, waves perpendicular to the tube axis by deformation against a series of moulds applied during the course of expansion of the sealed element, and closing the moulds together along the length of the tube; (e) removing the pressure and (f) the sealed element. The filter is esp. for filtering high pressure steam at high temp. The method overcomes the prior art problems of forming a wave form on the side of a tube and producing a deformation of a fine metal foil which is highly stretched into a wave form.

Description

La présente invention concerne un soufflet de dilatation filtrant, notamment pour filtrage de vapeur à haute pression et à haute température,ainsi qu'un procédé de formation d'un tel soufflet. The present invention relates to a filtering expansion bellows, in particular for filtering steam at high pressure and at high temperature, as well as a method for forming such a bellows.

On connait déjà les soufflets de dilatation
destinés à absorber les dilatations, les vibrations, les désalignements dans les tuyauteries et les canalisations de fluide. Ces soufflets, utilisés principalement en sidérurgie, pétrochimie. énergie nucléaire ou encore dans les installations de chauffage , présentent deux caractéristiques essentielles. Tout d'abord, ils sont étanches, généralement en métal ou en élastomère. Ensuite ils sont pourvus d'ondes de dilatation perpendiculaires à leur axe. Ils sont souvent obtenus à partir d'un tube de départ, étanche, que l'on soumet à une expansion par hydroformage pour la formation des ondes.We already know the expansion bellows
intended to absorb expansions, vibrations, misalignments in pipes and fluid lines. These bellows, used mainly in the steel and petrochemical industries. nuclear energy or in heating installations have two essential characteristics. First of all, they are waterproof, generally made of metal or elastomer. Then they are provided with expansion waves perpendicular to their axis. They are often obtained from a sealed, starting tube which is subjected to expansion by hydroforming for the formation of waves.

On connait par ailleurs des filtres en tissu métallique comportant des vides de maille. On a même déjà proposé des filtres de forme générale tubulaire plissés, pourvus d'ondes parallèles à leur axe, destinées à augmenter la surface filtrante. La formation de ces ondes parallèles à l'axe des tubes ou plis, ne pose pas de difficulté, elle est obtenue en nourrissant en tissu métallique. Metallic fabric filters are also known, comprising mesh voids. Filters of a generally pleated tubular shape have even been proposed, provided with waves parallel to their axis, intended to increase the filtering surface. The formation of these waves parallel to the axis of the tubes or folds, does not pose any difficulty, it is obtained by feeding in metallic fabric.

Par contre, obtenir des ondes perpendiculaires à l'axe d'un tube au départ filtrant pose à priori un presser problème. On the other hand, obtaining waves perpendicular to the axis of a tube at the filtering start poses a priori a pressing problem.

En outre, les fils d'un tissu métallique étant très fin et fortement étirés, la déformation de ce tissu pour l'obtention des ondes perpendiculaires pose un second problème. In addition, the threads of a metallic fabric being very thin and strongly stretched, the deformation of this fabric to obtain perpendicular waves poses a second problem.

La présente invention vise à résoudre ces problèmes et donc à proposer un soufflet de dilatation filtrant. The present invention aims to solve these problems and therefore to provide a filtering expansion bellows.

A cet effet, la présente invention concerne tout d'abord un procédé de formation d'un soufflet de dilatation filtrant, caractérisé par le fait qu'on prend un tube filtrant sous forme cylindrique, on place à l'intérieur du tube filtrant un élément étanche extensible, on soumet l'élément étanche à une pression intérieure pour le dilater et déformer ainsi le tube filtrant, on annule la pression et on enlève l'élément étanche. To this end, the present invention relates first of all to a process for forming a filtering expansion bellows, characterized in that a filter tube is taken in cylindrical form, an element is placed inside the filter tube waterproof extensible, the sealed element is subjected to an internal pressure to expand it and thus deform the filter tube, the pressure is released and the sealed element is removed.

Ainsi, grâce au procédé de l'invention, la déformation du tube filtrant, non étanche, est obtenue grâce à l'introduction d'un élément intérieur étanche formant avec le tube à déformer un ensemble également étanche pouvant donc être déformé par pression. Thus, thanks to the method of the invention, the deformation of the filter tube, which is not leaktight, is obtained by the introduction of a sealed inner element forming with the tube to be deformed, an assembly that is also leaktight and can therefore be deformed by pressure.

Dans une mise en oeuvre préférée du procédé de llinven- tion, les ondes du soufflet, perpendiculaires à l'axe du tube filtrant de départ, sont obtenues par déformation contre une série de moules qu'on rapproche les uns des autres au cours de la dilatation de l'élément étanche. In a preferred implementation of the invention process, the waves of the bellows, perpendicular to the axis of the initial filter tube, are obtained by deformation against a series of molds which are brought together during the expansion of the sealed element.

Ce rapprochement mutuel est avantageusement obtenu entre un plateau obturateur fixe et un plateau obturateur mobile qu'on déplace par un vérin. This mutual approximation is advantageously obtained between a fixed shutter plate and a movable shutter plate which is moved by a jack.

Dans ce cas, la distance axiale initiale entre deux moules voisins est égale à la longueur développée des ondes à former. In this case, the initial axial distance between two neighboring molds is equal to the developed length of the waves to be formed.

Dans le cas où le tube filtrant est en tissu, de préférence métallique, soit un tissu tissé avec des fils de chaine et des fils de trame, soit un tissu non tissé avec des fils de chaine ou de trame disposés sur un support filtrant, on forme le tube filtrant cylindrique de départ en découpant dans le tissu un flanc rectangulaire avec des côtés inclinés sensiblement à 450 sur les fils du tissu. De la sorte, et bien que ces fils ne puissent pratiquement pas être étirés, les ondes sont obtenues par déformation des vides. In the case where the filter tube is made of fabric, preferably metallic, either a woven fabric with warp and weft threads, or a nonwoven fabric with warp or weft threads arranged on a filtering support, forms the initial cylindrical filter tube by cutting from the fabric a rectangular flank with sides inclined substantially at 450 on the threads of the fabric. In this way, and although these wires can practically not be stretched, the waves are obtained by deformation of the voids.

La présente invention concerne également un soufflet de dilatation filtrant, de forme générale tubulaire, caractérisé par le fait qu'il comporte des ondes de dilatation perpendiculaires à l'axe du tube. The present invention also relates to a filtering expansion bellows, of generally tubular shape, characterized in that it comprises expansion waves perpendicular to the axis of the tube.

Dans une forme de réalisation préférée de l'invention, le soufflet est en tissu, avantageusement métallique, mais tout autre matériau mécaniquement inerte conviendrait égale ment, et les fils du tissu sont inclinés à 450 sur les génératrices du soufflet tubulaire. In a preferred embodiment of the invention, the bellows is made of fabric, advantageously metallic, but any other mechanically inert material would also be suitable, and the threads of the fabric are inclined at 450 on the generatrices of the tubular bellows.

Bien entendu, le soufflet de l'invention peut être aussi bien en tricot ou être obtenu encore par tressage des fils. Of course, the bellows of the invention can also be knitted or can also be obtained by braiding the threads.

Le soufflet peut comporter une ou plusieurs épaisseurs de tissu. The bellows may include one or more thicknesses of fabric.

Le soufflet de l'invention présente, en outre, deux avantages particuliers. The bellows of the invention also has two particular advantages.

Grâce à la très faible épaisseur des fils du tissu, il est très souple et en tous cas beaucoup plus souple qu'un soufflet en matériau plein. Thanks to the very small thickness of the fabric threads, it is very flexible and in any case much more flexible than a bellows made of solid material.

Grâce aux ondes perpendiculaires à son axe, il peut etre décolmaté par compression des ondes , ce qu on ne peut pas faire avec des ondes parallèles. Thanks to the waves perpendicular to its axis, it can be unclogged by compression of the waves, which cannot be done with parallel waves.

L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description suivante du procédé de formation du soufflet de l'invention et de deux formes de réalisation de ce soufflet, en ré- férence aux dessins annexés, sur lesquels
- la figure 1 est une vue d'un tamis de départ
- la figure 2 est une vue en perspective simplifiée d'un tube de départ
- la figure 3 est une vue en coupe partielle simplifiée du dispositif de formation des ondes du soufflet de l'invention, au début du procédé de formation des ondes
- la figure 4 est une vue du dispositif de la figure 3 au cours d'une phase intermédiaire du procédé de formation des ondes
- la figure 5 est une vue du dispositif de la figure 3 à la fin du procédé de formation des ondes
- la figure 6 est une vue d'une première forme de réalisation du soufflet filtrant de l'invention, et
- la figure 7 est une vue d'une deuxième forme de réalisation du soufflet de l'invention.The invention will be better understood with the aid of the following description of the method of forming the bellows of the invention and of two embodiments of this bellows, with reference to the appended drawings, in which
- Figure 1 is a view of a starting sieve
- Figure 2 is a simplified perspective view of a starting tube
- Figure 3 is a simplified partial sectional view of the wave formation device of the bellows of the invention, at the start of the wave formation process
- Figure 4 is a view of the device of Figure 3 during an intermediate phase of the wave forming process
- Figure 5 is a view of the device of Figure 3 at the end of the wave forming process
FIG. 6 is a view of a first embodiment of the filter bellows of the invention, and
- Figure 7 is a view of a second embodiment of the bellows of the invention.

On part d'un tissu métallique, ou tamis, 1, avec des fils de chaine 2 et des fils de trame 3. On découpe dans le tissu 1 un flanc rectangulaire 4, avec des côtés 5, 6 inclinés à 450 sur les fils 2 et 3 du tissu 1. On enroule le flanc sur lul-meme autour d'un axe parallèle au petit côté 5 du flanc, pour obtenir un tube initial 8 à deux épaisseurs de tissu, d'axe 7. Les fils 2, 3 du tissu enroulé restent inclinés à 450 sur les génératrices 9 du tube 8. La hauteur du tube 8 est égale à la longueur du côté 5 du flanc 4 et la circonférence du tube est égale à la longueur du grand côté 6 du flanc 4, divisée par le nombre d'épaisseurs, en l'occurrence deux. We start with a metallic fabric, or sieve, 1, with warp threads 2 and weft threads 3. We cut in fabric 1 a rectangular sidewall 4, with sides 5, 6 inclined at 450 on the threads 2 and 3 of the fabric 1. The flank is wound on itself around an axis parallel to the short side 5 of the flank, to obtain an initial tube 8 with two thicknesses of fabric, of axis 7. The wires 2, 3 of the wound fabric remains inclined at 450 on the generatrices 9 of the tube 8. The height of the tube 8 is equal to the length of the side 5 of the sidewall 4 and the circumference of the tube is equal to the length of the long side 6 of the sidewall 4, divided by the number of thicknesses, in this case two.

On prend le tube 8, et on place à l'intérieur une chambre à air 10, en élastomère, également sensiblement cylindrique, de diamètre légèrement inférieur au diamètre intérieur du tube 8. A la place de la chambre 10, on pourrait disposer tout autre élément étanche expansible. On dispose contre la surface extérieure du tube 8 une série de moules 11, de forme générale circulaire, et régulièrement espacés de telle sorte que la distance entre les plans médians de deux moules voisins soient égale à la longueur développée des ondes à former. Les moules intermédiaires possèdent effectivement un plan médian de symétrie alors que les deux moules d'extrémité opposés ne correspondent en fait qu'à un demi-moule intermédiaire. Les moules 11 sont au départ maintenus espacés par des entretoises 12, coaxiales au tube 8 et à la chambre 10. Take the tube 8, and place inside an air chamber 10, made of elastomer, also substantially cylindrical, with a diameter slightly smaller than the inside diameter of the tube 8. Instead of the chamber 10, any other could be placed. expandable waterproof element. A series of molds 11, of generally circular shape, and regularly spaced so that the distance between the median planes of two neighboring molds is equal to the developed length of the waves to be formed, are placed against the outer surface of the tube 8. The intermediate molds actually have a median plane of symmetry while the two opposite end molds in fact only correspond to an intermediate half-mold. The molds 11 are initially kept spaced apart by spacers 12, coaxial with the tube 8 and the chamber 10.

On obture l'ensemble formé par la chambre 10 et le tube 8 par un plateau fixe 13 et un plateau 14 agencé pour etre déplacé et rapproché du plateau 8 par un vérin, non représenté. The assembly formed by the chamber 10 and the tube 8 is closed off by a fixed plate 13 and a plate 14 arranged to be moved and brought closer to the plate 8 by a jack, not shown.

On soumet ensuite l'ensemble étanche (10, 8) à une expansion par une pression intérieure qu'on crée à travers le plateau fixe, par exemple. L'ensemble commence par se dilater ou se bomber de façon convexe entre les moules 12. On enlève alors les entretoises 12, les moules 11 restant maintenus par les bombages de l'ensemble. Puis, la dilatation se poursuivant, on actionne le vérin pour rapprocher les moules 11 les uns des autres. The sealed assembly (10, 8) is then subjected to an expansion by an internal pressure which is created through the fixed plate, for example. The assembly begins by expanding or bulging convexly between the molds 12. The spacers 12 are then removed, the molds 11 remaining held by the bulges of the assembly. Then, the expansion continuing, the actuator is actuated to bring the molds 11 closer to one another.

Par déformation, ou flambage, contre les moules 11, il se forme des ondes perpendiculaires à l'axe 7, ondes qui, à la fin du procédé, sont limitées aux volumes compris entre les moules en contact les uns avec les autres et épousent leurs parois. By deformation, or buckling, against the molds 11, waves are formed perpendicular to the axis 7, waves which, at the end of the process, are limited to the volumes comprised between the molds in contact with each other and follow their walls.

On annule alors la pression à l'intérieur et, la cham bre 10 ayant repris sa forme initiale > ilne reste plus qu'à l'enlever ainsi que les moules 11 pour récupérer lé soufflet filtrant, avec ses ondes 15 perpendiculaires à son axe 7. The pressure inside is then canceled and, the chamber 10 having resumed its initial shape> all that remains is to remove it as well as the molds 11 to recover the filter bellows, with its waves 15 perpendicular to its axis 7 .

On comprendra aisément l'utilité de la découpe particulière du flanc 4 dans le tissu 1. En effet, au niveau des ondes, le diamètre, ou la circonférence, du soufflet est plus grand qu'entre les ondes où le diamètre est celui du tube de départ. Considérons les mailles, ou les vides de maille, d'une circonférence orthogonale à l'axe du tube. Au départ, il s'agit de petits carrés à diagonales respectivement parallèles et orthogonales à l'axe du tube. Si on transforme ces petits carrés en losanges puis en losanges aplatis, le longs de la circonférence considérée, la longueur de la diagonale orthogonale à l'axe va devenir égale au double de la longueur des côtés des carrés de départ, c'est-à-dire plus grande que la diagonale orthogonale de départ. C'est ainsi qu'on peut expliquer l'augmentation de la circonférence du tube de départ au niveau des ondes. We can easily understand the utility of the particular cutting of the sidewall 4 in the fabric 1. In fact, at the level of the waves, the diameter, or the circumference, of the bellows is larger than between the waves where the diameter is that of the tube. of departure. Let us consider the meshes, or the voids of mesh, of a circumference orthogonal to the axis of the tube. At the start, these are small squares with diagonals respectively parallel and orthogonal to the axis of the tube. If we transform these small squares into diamonds and then into flat diamonds, along the circumference considered, the length of the diagonal orthogonal to the axis will become equal to twice the length of the sides of the starting squares, i.e. - say greater than the starting orthogonal diagonal. This is how we can explain the increase in the circumference of the starting tube at the level of the waves.

La forme de réalisation 8' du soufflet de la figure 7 ne diffère de celle 8 de la figure 6 que par le fait que le tamis de départ n'est pas en tissu mais un tamis obtenu par tressage de fils. The embodiment 8 ′ of the bellows of FIG. 7 differs from that 8 of FIG. 6 only in that the starting sieve is not made of fabric but a sieve obtained by braiding of threads.

On vient de décrire un soufflet de dilatation filtrant et son procédé de formation constitué d'un tamis métallique. We have just described a filtering expansion bellows and its formation process consisting of a metal screen.

Il est bien entendu qu'il ne s'agit pas d'une caractéristique limitative de l'invention et qu'on pourrait utiliser un tamis en tout autre matériau inertemécaniquement, c'est-à-dire un matériau qui ne reprend pas sa forme initiale après une déformation, ou encore, non élastique.It is understood that this is not a limiting characteristic of the invention and that a sieve made of any other inertemechanically material, that is to say a material which does not regain its shape, could be used initial after a deformation, or else, not elastic.

On peut en outre disposer, parallèlement à 1' axe du soufflet, dans le matériau de départ, des fils de renforcement. It is also possible to have, parallel to the axis of the bellows, in the starting material, reinforcing wires.

Bien que la présente invention concerne tout particulièrement un soufflet de dilatation filtrant,til peut être intéressant de le transformer en un soufflet étanche ou non filtrant. Il est en effet très facile d'enduire ce soufflet filtrant, à l'intérieur ou à l'extérieur, d'une couche de caoutchouc, PVC, silicone ou autre matériau étanche analogue, et d'obtenir ainsi un soufflet beaucoup plus souple que ceux qu'on pourrait obtenir avec des matériaux pleins, grace à la finesse du tamis de départ. Although the present invention relates very particularly to a filtering expansion bellows, it may be advantageous to transform it into a sealed or non-filtering bellows. It is indeed very easy to coat this filter bellows, inside or outside, with a layer of rubber, PVC, silicone or other similar waterproof material, and thus obtain a much more flexible bellows than those that could be obtained with solid materials, thanks to the fineness of the starting sieve.

Enfin, et dans le meme ordre d'idées, on peut vouloir remplacer la chambre expansible par une chambre inerte non élastique et la laisser à l'intérieur du tamis de départ, après la formation des ondes, toujours pour obtenir un soufflet classique mais particulièrement souple, comprendnt le tamis et la chambre dont les formes s'épousent. Finally, and in the same vein, we may want to replace the expandable chamber with an inert non-elastic chamber and leave it inside the starting screen, after the formation of waves, always to obtain a conventional bellows but particularly flexible, including the sieve and the chamber whose shapes fit together.

Claims

1.- A method of forming a filtering expansion bellows, characterized in that a filter tube is taken in cylindrical form (8), an expandable waterproof element (10) is placed inside the filter tube, subjects the sealed element to an internal pressure, to expand it and thus deform the filter tube, the pressure is released, and the sealed element is removed.

2.- Method according to claim 1, in which waves (15) are formed on the filter tube perpendicular to the axis (7) of the tube (8) by deformation against a series of molds (11) which are brought together. each other during the expansion of the sealed member.

3. A method according to claim 2, wherein the molds (11) are brought close to each other between a fixed shutter plate (13) and a movable shutter plate (14) which is moved by a jack.

4.- Method according to one of claims 2 and 3, wherein the initial axial distance between two neighboring molds is equal to the developed length of the waves to be formed.

5.- Method according to one of claims 1 to 4; wherein, to form the starting cylindrical filter tube, dn cut from a fabric (1) a rectangular flank (4) with sides (5,6) inclined substantially at 450 on the threads (2,3) of the fabric.

6.- A method of forming an expansion bellows, characterized in that a cylindrical screen is taken, a mechanically inert waterproof element is placed inside the screen, the sealed element is subjected to an internal pressure to thus expanding and deforming the assembly, and the pressure is canceled.

7.- Filter expansion bellows of generally tubular shape, characterized in that it comprises expansion waves (15) perpendicular to the axis (7) of the tube (8).

8.- Bellows according to claim 7, characterized in that it is made of fabric (1) and the threads (2,3) of the fabric (1), are inclined substantially at 450 on the generatrices of the bellows (8).

9.- Bellows according to claim 7, characterized in that it is formed in a sieve obtained by braiding son (8 ').

10.- Bellows according to claim 7, characterized in that it is formed in a knitted fabric.

11.- Bellows according to one of claims 7 to 10, characterized in that it comprises several thicknesses wound on each other.

12.- Expansion bellows, characterized in that it comprises a filtering expansion bellows according to one of claims 7 to 11 coated with a layer of a waterproof material.

13.- Expansion bellows, characterized in that it comprises a filtering expansion bellows according to one of claims 7 to 11 formed in a sieve and, inside the sieve, a mechanically inert sealed element conforming to the shape of the sieve .