JP3529877B2 - 真空で使用するためのホースまたは装置を接続するためのベロー - Google Patents
真空で使用するためのホースまたは装置を接続するためのベローInfo
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L51/00—Expansion-compensation arrangements for pipe-lines
- F16L51/02—Expansion-compensation arrangements for pipe-lines making use of bellows or an expansible folded or corrugated tube
- F16L51/027—Expansion-compensation arrangements for pipe-lines making use of bellows or an expansible folded or corrugated tube with external reinforcement
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
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- Joints Allowing Movement (AREA)
- Diaphragms And Bellows (AREA)
- Quick-Acting Or Multi-Walled Pipe Joints (AREA)
Description
は、2本のホースどうし、1本のホースと1つの装置、
または2つの装置どうしを接続し、ある種の温度条件お
よび圧力条件の下で程度の差はあるが腐食性をもつ流体
を運ぶための薬品タイプの設備で使用するベローに関す
る。詳細には、本発明は、真空で稼働する設備のための
ベローに関する。
続フランジによってホースに固定され、波形の谷にある
外部トーラス形リングを含む、波形チューブによって構
成されている。ベローは、最初の位置の両側での最大す
きま△xに変換される、組立時の長手方向の熱膨張およ
び偏りと、ベローの軸に垂直な方向での最大すきま△y
に変換される、ホースの整列および横膨張の誤差とを吸
収できなければならない。ベローの可とう性は、温度ま
たは圧力の急激な変動の影響の下で、たとえば、ガラ
ス、エナメル、黒鉛などもろい機器の破壊を防ぐのに十
分なものでなければならない。最後に、ベローは、使用
温度で輸送される流体による腐食に抵抗しなければなら
ず、ベロー自体の気密度レベルを使用圧力で維持しなけ
ればならない。このような要件を満たすために一般に採
用されている1つの解決策は、加熱および加圧下でチュ
ーブを変形させることによって作られたポリテトラフル
オロエチレン(PTFE)製ベローを製造することであ
る。
ストに対するベローの抵抗を高めるためにベローを補強
する必要がある。したがって、本出願人のフランス特許
第2088677号は、外部トーラス形リングだけでな
く、波形の山の部分にあるヘミトーラス形(hemit
oric form)の外側中空エンベロープも含む、
高圧で使用するためのベローを記載している。これらの
補強材によって、圧力に対する抵抗を高めることがで
き、同時にベローのためにその可とう性の質とすきまの
ゆとりが維持される。
供されるベローは、特に、直径が大きな場合に、真空で
使用するのにはそれほど適しておらず、安全要件も満た
さない。第1の解決策は、ベローの壁の厚さを増加させ
ることから成るが、そうすると、ベローの可とう性が低
減し、特に、直径が大きな場合、すきまが過度に小さく
なる。このため、本出願人は、直径が最大で300mm
に過ぎず、長さが125mmに限られ、その場合に最大
すきま±△xが15mmである、真空で使用するための
タイプのベローを提案した。
内側上に置かれる補強リングを使用することから成る。
その場合、選択される材料は、輸送中の流体による腐食
に抵抗するものでなければならない。一方、このような
補強リングは、特に、直径が大きな場合に、温度および
圧力の変動に適応するのに必要な波形の変形を妨げるこ
とがあり、かつベローの波形の内側の所定の位置に置く
のが容易ではない。
目的は、通常の圧力で使用されるベローと同じ可とう性
ならびに同じ長手方向すきまおよび垂直方向すきまを有
し、同時に、輸送中の流体による腐食に十分に抵抗して
前記ベローと同じ安全性を保証する、真空で使用される
直径の大きなホースを接続するためのベローを製造でき
るようにすることである。
目的を達成するために、本発明は、波形の谷にあるリン
グによって外側を補強された波形チューブを備え、波形
の山の内側上にあるトーラス形補強リングを含み、かつ
使用時に、波形の変形に適応するようにリングの長さを
調整することができる、部分真空で使用されるホースま
たは装置を接続するためのベローに関する。
ができるリングを得る1つの簡単な方法は、可とう性の
チューブ内で端部が摺動する開放リングを提供すること
である。
る。補強リングは、固体PTFEで形成することも、輸
送中の流体による腐食に抵抗する金属で形成すること
も、あるいはフッ素を含むポリマーを塗布された金属で
形成することもできる。
び(3)を介してホースまたは装置接続されることにな
る、一般には3つないし5つである多数の同じ波形を含
む波形チューブ(1)で構成されている。
る腐食に抵抗する任意の可とう性材料で形成することが
できる。具体的には、ベローは、化学的にきわめて不活
性であり、最大230℃まで安定であるPTFEで形成
することができ、PTFEの細粉をペースト状にしたも
のを押し出すことによってチューブを形成し、次いでこ
のチューブを加熱および加圧下で変形させて所望の波形
を得ることができる。
(4)で、波形の外側の各谷を補強する。波形の各山の
内側に接触させてトーラス形リング(5)を置く。図2
に示したこのリングは、わずかに開放しており、そのた
め、対応する波形の内側にこのリングを置くのは容易で
ある。さらに、波形がそるのを防ぎ、かつ波形の開放端
(6)および(7)がベローの内側表面を劣化させるの
を防ぐために、温度および圧力の変動による波形の変形
にリングを適合させるように、リングの端部が内部で摺
動できる可とう性チューブ(8)の内側に前記端部を置
く。
ので、輸送中の流体による腐食に抵抗できなければなら
ない。リング(5)は、ステンレスまたは特殊鋼など金
属で形成することも、固体PTFEで形成することも、
あるいはこれが最も経済的な解決策であるが、フッ素を
含むポリマーを塗布された金属製ワイヤで形成すること
もできる。その場合、通常の金属で十分である(通常の
鋼または従来型のステンレス鋼)ことが理解されよう。
フッ素を含むポリマーは、リングおよびその端部を効果
的に保護するために、熱収縮可能でありかつ溶接可能で
あるものを選択すべきである。一例を挙げると、このポ
リマーは、PTFEよりも確実に溶接することができる
ペルフルオロアルコキシ(PFA)型のものでよい。
内部で摺動するチューブ(8)は、リングと同程度に腐
食に抵抗しなければならず、リングおよびベローの表面
の形状に適合するのに十分な程度にたわむことができな
ければならず、かつ容易に摺動できなければならない。
このため、たとえばPTFEが選択される。チューブの
長さは、ベローが変形する際にリングの端部がチューブ
の内側に残るようにするのに十分なものでなければなら
ない。
に同じベローを使用したいある種のユーザの場合、従来
技術に記載された外部補強材、すなわち、波形の谷に位
置するトーラス形リング(4)と、および極めて高い圧
力向けの波形の山の補強シェルとに、本発明による内側
補強材を組み合わせることができる。
でも、2トル程度の真空と、180℃の温度に抵抗す
る。PTFEベロー壁の長さおよび厚さは、圧力下で使
用する場合も、真空で使用する場合も同じであり、適当
な長手方向すきまおよび横方向すきまが維持される。
m、壁厚が3.8mmである、3つの波形を含むベロー
をPTFEで形成する。
Aポリマーを塗布されたAISI304ステンレス鋼ワ
イヤで形成された1つの開放リングを各波形に置く。リ
ングの端部は、長さが60mmで厚さが1mmであるP
TFEチューブ内で摺動する。
0℃で使用することができ、長手方向すきま△xは30
mm、横方向すきま△yは4mmになる。
る。
す平面図である。
Claims (5)
- 【請求項1】 部分真空で使用されるホースまたは装置
を接続するためのベローにおいて、外側表面および内側
表面と、山および谷を有する波形とを有する波形チュー
ブを備え、前記波形チューブが、波形の谷に置かれた外
側表面上の補強リングと、波形の山に置かれた内側表面
上のトーラス形補強リングとを備え、前記トーラス形補
強リングは、開放されており、使用時に波形の変形に適
応するように調節できる長さを有すると共に、可とう性
のチューブに収容されて該チューブの内部で摺動する対
向端部を備えることを特徴とするベロー。 - 【請求項2】 波形チューブがPTFEで形成されるこ
とを特徴とする請求項1に記載のベロー。 - 【請求項3】 トーラス形補強リングが、フッ素を含む
ポリマーを塗布された金属ワイヤで形成されることを特
徴とする請求項1に記載のベロー。 - 【請求項4】 フッ素を含むポリマーが熱収縮可能であ
り、かつ溶接可能であることを特徴とする請求項3に記
載のベロー。 - 【請求項5】 可とう性チューブがPTFEで形成され
ることを特徴とする請求項1に記載のベロー。
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