BR112015007766B1 - Dispositivo de alívio de sobrepressão e método de formação de uma linha de abertura em um dispositivo de alívio de pressão - Google Patents

Dispositivo de alívio de sobrepressão e método de formação de uma linha de abertura em um dispositivo de alívio de pressão Download PDF

Info

Publication number
BR112015007766B1
BR112015007766B1 BR112015007766-8A BR112015007766A BR112015007766B1 BR 112015007766 B1 BR112015007766 B1 BR 112015007766B1 BR 112015007766 A BR112015007766 A BR 112015007766A BR 112015007766 B1 BR112015007766 B1 BR 112015007766B1
Authority
BR
Brazil
Prior art keywords
laser
opening
aperture
section
relief device
Prior art date
Application number
BR112015007766-8A
Other languages
English (en)
Other versions
BR112015007766A2 (pt
Inventor
Joe Walker
Original Assignee
Fike Corporation
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fike Corporation filed Critical Fike Corporation
Publication of BR112015007766A2 publication Critical patent/BR112015007766A2/pt
Publication of BR112015007766B1 publication Critical patent/BR112015007766B1/pt

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K17/00Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves
    • F16K17/02Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves opening on surplus pressure on one side; closing on insufficient pressure on one side
    • F16K17/14Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves opening on surplus pressure on one side; closing on insufficient pressure on one side with fracturing member
    • F16K17/16Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves opening on surplus pressure on one side; closing on insufficient pressure on one side with fracturing member with fracturing diaphragm ; Rupture discs
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/36Removing material
    • B23K26/362Laser etching
    • B23K26/364Laser etching for making a groove or trench, e.g. for scribing a break initiation groove
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65DCONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D90/00Component parts, details or accessories for large containers
    • B65D90/22Safety features
    • B65D90/32Arrangements for preventing, or minimising the effect of, excessive or insufficient pressure
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K17/00Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves
    • F16K17/02Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves opening on surplus pressure on one side; closing on insufficient pressure on one side
    • F16K17/14Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves opening on surplus pressure on one side; closing on insufficient pressure on one side with fracturing member
    • F16K17/16Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves opening on surplus pressure on one side; closing on insufficient pressure on one side with fracturing member with fracturing diaphragm ; Rupture discs
    • F16K17/1606Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves opening on surplus pressure on one side; closing on insufficient pressure on one side with fracturing member with fracturing diaphragm ; Rupture discs of the reverse-buckling-type

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Safety Valves (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)
  • Gas Exhaust Devices For Batteries (AREA)

Abstract

dispositivo de alívio de sobrepressão e método de formação de uma linha de abertura em um dispositivo de alívio de pressão. a presente invenção refere-se a um disco de ruptura (10) que compreende uma linha de abertura (16) formada na pelo menos uma face do mesmo. a linha de abertura (16) é forma da por meio de usinagem a laser da face do disco e inclui pelo menos um recurso de controle de abertura de disco (20). o recurso de controle de abertura de disco (20) pode ser um recurso de iniciação de abertura configurado para auxiliar na ruptura inicial do disco (10). alternativamente, o recurso de controle de abertura (20) pode ser um recurso antifragmentação configurado para dissipar a energia que age no disco (10) de modo a impedir a separação da pétala formada na abertura do disco.

Description

CAMPO DA INVENÇÃO
[001] A presente invenção é geralmente direcionada aos discosde ruptura que têm linha de abertura formada a laser que compreende uma ou mais estruturas de controle de abertura de disco. As estruturas de controle de abertura de disco podem compreender recursos anti- fragmentação ou recursos de iniciação de abertura. Essas estruturas fornecem maior controle sobre as características de abertura do disco. Particularmente, os recursos de iniciação de abertura fornecem controle aumentado sobre a porção do disco de ruptura em que a ruptura inicial deve ocorrer e os recursos antifragmentação podem ser utilizados para reduzir a probabilidade de separação da pétala formada na abertura do disco.
DESCRIÇÃO DA TÉCNICA ANTERIOR
[002] As linhas de abertura, também referidas, às vezes, comoestrias, foram usadas por algum tempo em discos de ruptura para definir uma área do disco que se abre na exposição a uma condição de sobrepressão predeterminada. Durante a operação, o disco de ruptura se rasga na linha de abertura para criar uma ou mais pétalas que se articulam ao redor de uma ou mais respectivas regiões de articulação sob a força da condição de sobrepressão para permitir que um fluido pressurizado flua através do disco aberto.
[003] As estrias são, tipicamente, criadas através do uso de moldes de arranhadura de metal. Quando se usa um molde de arranhadura de metal para formar a estria, o molde se comprime e a usinagem endurece o metal de disco alterando, assim, a estrutura de grão do metal. Esse endurecimento da obra pode aumentar a fragilidade do metal e pode criar zonas de tensão. A fragilidade e as zonas de tensão limitam a vida útil do dispositivo de alívio de pressão como resultado de rachadura por fadiga e corrosão por tensão. Adicionalmente, é difícil alcançar um alto grau de controle sobre a profundidade da arranhadura na fabricação de disco, dado que o próprio molde se torna desgastado durante o processo de arranhadura e deve ser periodicamente substituído. Essa falta de controle transmite um grau de imprevisibili- dade para as características de abertura de disco.
[004] A fim de evitar as questões com arranhadura a molde, osprocessos alternados foram desenvolvidos para formar linhas ao redor das quais o disco de ruptura se abre. Um tal processo é descrito na Patente U.S. n° 7.600.527, que revela formar uma linha de fraqueza através de um método de eletropolimento. Nesse processo, um disco de ruptura é fornecido com uma camada de material resistente. Um laser é, então, usado para remover uma porção do material resistente que corresponde à linha de fraqueza desejada. Em seguida, o disco sofre uma operação de eletropolimento para remover o metal da superfície do disco, desse modo, formando uma linha de fraqueza que tem uma profundidade desejada. No entanto, controlar a largura da linha de fraqueza eletropolida pode ser difícil, particularmente, se o material de disco for relativamente espesso e exigir tempos de eletro- polimento prolongados a fim de alcançar a profundidade de linha desejada. Essa característica pode limitar a habilidade de usar esse método na formação de estruturas mais complexas compreende diversos fossos muito próximos uns dos outros.
[005] Também foi sugerido usar, diretamente, um laser para usinar uma linha de fraqueza em um disco de ruptura. As Publicações de Pedido de Patente U.S. 2010/0140264 e 2010/0224603 são exemplifi- cativas nesse sentido. No entanto, essas referências adotam configu- rações de linha de fraqueza convencionais enquanto as linhas de fraqueza compreendem fossos contínuos relativamente longos formados em uma face do disco que pode limitar a faixa de pressões de ruptura que pode ser criada para um disco de uma espessura em particular. SUMÁRIO DA INVENÇÃO
[006] A presente invenção supera as inúmeras desvantagensmencionadas anteriormente e fornece a criação de linhas de abertura que compreendem recursos de controle de abertura de disco que visam o controle intensificado sobre as características de abertura de um dispositivo de alívio de pressão, como um disco de ruptura. De acordo com uma modalidade da presente invenção fornece-se um dispositivo de alívio de sobrepressão que compreende um disco de ruptura. O disco de ruptura inclui uma seção central que tem faces opostas e uma seção de flange externa em relação circundante com a seção central. Uma linha de abertura formada a laser é formada no disco de ruptura e, particularmente, a seção central em algumas modalidades, que define, pelo menos em parte, uma área de alívio de sobrepressão. A linha de abertura formada a laser inclui um ou mais segmentos de linha de abertura e um ou mais recursos de controle de abertura formados a laser. Os um ou mais segmentos de linha de abertura compreendem um canal que penetra no disco a partir de uma das faces em direção à outra face. Os um ou mais recursos de controle de abertura são definidos pelo menos em parte por um par de margens laterais formadas a laser. Essas margens laterais formadas a laser se convergem entre si na direção de pelo menos um dos segmentos de linha de abertura.
[007] De acordo com outra modalidade da presente invenção ummétodo é fornecido de formação de uma linha de abertura em um dispositivo de alívio de pressão. Um dispositivo de alívio de pressão é fornecido que compreende uma seção central que tem faces opostas e uma seção de flange externa em relação circundante com a seção central. A linha de abertura é formada na seção central ao passar um feixe de laser sobre a seção central em uma pluralidade de passes de laser. Cada um dos passes segue um percurso de laser predeterminado e cada um dos passes é operável para remover seletivamente o material da seção central por meio de ablação de laser, desse modo, formando um fosso. A linha de abertura formada compreende um ou mais segmentos de linha de abertura e um ou mais recursos de controle de abertura. Pelo menos uma porção de cada um da pluralidade de percursos de laser é espaçada de pelo menos uma porção de pelo menos um outro percurso de laser de tal modo que o fosso produzido pela ablação de laser em cada percurso seja pelo menos parcial ou totalmente sobreposto no fosso produzido pela ablação de laser no outro percurso de laser. As porções em que a pluralidade de percursos de laser mantém uma separação substancialmente constante e grau de sobreposição de fosso correspondem a um ou mais segmentos de linha de abertura. Pelo menos uma porção de pelo menos um percurso de laser diverge de um ou mais outro(s) percurso(s) de laser. As porções divergentes dos percursos de laser correspondem ao um ou mais recursos de controle de abertura.
BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS
[008] A Figura 1 é uma vista isométrica da face convexa de umdisco de ruptura de ação reversa que tem uma linha de abertura usinada a laser que compreende um recurso de controle de abertura formado a laser;
[009] A Figura 2 é uma vista isométrica da face convexa do discode ruptura de ação reversa da Figura 1;
[0010] A Figura 3 é uma vista plana da face convexa do disco deruptura de ação reversa da Figura 1;
[0011] A Figura 4 é uma vista fragmentária ampliada do recurso de controle de abertura formado a laser do disco de ruptura da Figura 1;
[0012] A Figura 5 é uma vista seccionada, fragmentária da seçãodestacada do disco de ruptura da Figura 4 tomada ao longo da linha 55;
[0013] A Figura 6 é uma vista fragmentária ampliada de uma modalidade alternada de um recurso de controle de abertura formado a laser;
[0014] A Figura 7 é uma vista seccionada, fragmentária da seçãodestacada do disco de ruptura da Figura 6 tomada ao longo da linha 77;
[0015] A Figura 8 é uma vista isométrica expandida do disco deruptura da Figura 1 e um anel de suporte de disco de ruptura exempli- ficativo que tem um dente de abertura de disco configurado para engatar o recurso de iniciação de abertura da linha de abertura;
[0016] A Figura 9 é uma vista isométrica da face côncava de umdisco de ruptura que tem uma linha de abertura substancialmente com formato em C que compreende um recurso de iniciação de abertura e um par de recursos antifragmentação formado nas regiões de extremidade da linha de abertura;
[0017] A Figura 10 é uma vista seccionada ampliada do disco deruptura da Figura 9 e, particularmente, o recurso antifragmentação;
[0018] A Figura 11 é uma vista isométrica de outra modalidade dedisco de ruptura que em uma linha de abertura em padrão cruzado com recursos antifragmentação dispostos nas regiões de extremidade dos segmentos de linha de abertura próximos da seção de flange;
[0019] A Figura 12 é uma vista isométrica fragmentária da facecôncava de outra modalidade de um disco de ruptura de ação reversa que compreende um recurso de iniciação reversa junto com uma linha de abertura formada a laser semelhante àquela mostrada na Figura 1;
[0020] A Figura 13 é uma vista fragmentária ampliada do disco de ruptura da Figura 12 e, particularmente, do recurso de iniciação de abertura da Figura 12;
[0021] A Figura 14 é uma vista em seção transversal do disco deruptura da Figura 13 tomada ao longo da linha 14;
[0022] A Figura 15 é uma vista em seção transversal do disco deruptura da Figura 13 tomada ao longo da linha 15;
[0023] A Figura 16 é uma vista em seção transversal do disco deruptura da Figura 13 tomada ao longo da linha 16;
[0024] A Figura 17 é uma vista em seção transversal do disco deruptura da Figura 13 tomada ao longo da linha 17;
[0025] A Figura 18 é uma vista plana da face convexa de um discode ruptura de acordo com uma modalidade alternativa da presente invenção;
[0026] A Figura 19 é uma vista fragmentária ampliada do recursode iniciação de abertura do disco de ruptura da Figura 18;
[0027] A Figura 20 é uma vista seccionada ampliada do recursoantifragmentação do disco de ruptura da Figura 18;
[0028] A Figura 21 é uma vista isométrica de outra modalidade dedisco de ruptura que tem uma linha de abertura com padrão cruzado com recursos antifragmentação dispostos nas regiões de extremidade dos segmentos de linha de abertura;
[0029] A Figura 22 é uma vista fragmentária ampliada de uma árearecuada poligonal localizada no ápice da seção destacada de disco;
[0030] A Figura 23 é uma vista isométrica de outra modalidade dedisco de ruptura que tem uma configuração de linha de abertura de 5 pétalas com recursos antifragmentação dispostos nas regiões de extremidade dos segmentos de linha de abertura;
[0031] A Figura 24 é uma vista fragmentária ampliada de uma árearecuada poligonal localizada no ápice da seção destacada de disco; e
[0032] A Figura 25 é uma vista fragmentária ampliada de um re- curso de iniciação de abertura feito de acordo com outra modalidade da presente invenção;
[0033] As Figuras 26 e 27 são vistas seccionadas ampliadas demodalidades alternativas de recurso antifragmentação feito de acordo com a presente invenção;
[0034] A Figura 28 é uma vista isométrica de outra modalidade dedisco de ruptura que tem uma linha de abertura de padrão cruzado que inclui um recurso de iniciação de abertura localizado no centro da seção central do disco; e
[0035] A Figura 29 é uma vista dividida da porção central do discode ruptura da Figura 28 ao longo de um dos segmentos de linha de abertura.
DESCRIÇÃO DETALHADA DA MODALIDADE PREFERIDA
[0036] A descrição detalhada a seguir se refere às várias modalidades exemplificativas da presente invenção. As modalidades são destinadas a descrever aspectos da invenção em detalhes suficientes para possibilitar que aqueles versados na técnica pratiquem a invenção. Outras modalidades podem ser utilizadas e alterações podem ser feitas sem se afastar do escopo da presente invenção. Assim, a descrição detalhada a seguir não é tomada em um sentido limitante.
[0037] A presente invenção é referida, em geral, com os dispositivos de alívio de pressão, particularmente discos de ruptura, que com-preendem linhas de abertura usinadas a laser que incluem pelo menos um tipo de recurso de controle de abertura de disco. O recurso de controle de abertura de disco pode servir para ajudar com a iniciação de abertura de disco ou para impedir a fragmentação de uma pétala formada na abertura do disco.
[0038] Voltando-se, agora, aos desenhos e, em particular, à Figura1, um disco de ruptura de ação reversa 10 que tem uma seção destacada central 12 é circundado por uma seção de flange externa 14. Compreende-se, então, que o disco 10 pode ser qualquer tipo de disco de ruptura, inclusive um disco de ruptura de ação dianteira destacado ou um disco de ruptura plano ou não destacado. O disco 10 pode ser compreendido de qualquer material, inclusive vários metais como aços inoxidáveis, Hastalloy, Inconel, titânio e níquel. Uma linha de abertura 16 é formada na seção destacada 12 usando métodos de usinagem a laser. Uma pessoa versada na técnica é capaz de selecionar um laser e parâmetros de operação de laser apropriados dependendo das inúmeras variáveis como o material de disco, espessura de disco e tempo de processamento desejado. Em determinadas modalidades, é desejável selecionar um laser e parâmetros de operação de laser de modo a evitar a criação de zonas afetas por calor na seção destacada 12 conforme isso pode levar às características de abertura e inversões de disco imprevisíveis. Assim, a estrutura de grão do metal na linha de abertura formada a laser 16 e adjacente a ela é substancialmente a mesma que o restante da seção destacada 12.
[0039] Conforme mostrado nas Figuras 2 e 3, a linha de abertura16 tem substancialmente o formato em C e é formada na superfície côncava 18 da seção destacada 12. Compreende-se, no entanto, que outras modalidades da presente invenção possam incluir outros parâmetros para a linha de abertura 16. Tais padrões alternados incluem padrões cruzados (vide, Figura 13) e linhas de abertura descontínuas ou “tracejadas” inclusive configurações descritas no Pedido de Patente U.S. N° 61/720.800, depositado em 31 de outubro de 2012, incorporado ao presente por meio de referência, em sua totalidade. A linha de abertura 16 serve para definir, pelo menos em parte, uma área de alívio de sobrepressão que, na abertura do disco de ruptura 10, permite o fluxo de fluido pressurizado através do disco. A linha de abertura 16 inclui um recurso de controle de abertura formado a laser 20 localizado oposto a uma região articulada 22 definida pelas regiões de extremi- dade terminal separadas 24, 25. Na abertura do disco 10, a pétala resultante formada pelo rasgo da seção destacada 12 na linha de abertura 16 articula ao redor da região articulada 22 para permitir o alívio de uma condição de sobrepressão. O disco 10 inclui uma região de transição 27 que interconecta a seção destacada 12 e a seção de flange externa 14. Em determinadas modalidades e, particularmente, aquelas mostradas nas Figuras, a linha de abertura 16 fica localizada dentro da região de transição 27. No entanto, está dentro do escopo da presente invenção que a linha de abertura 16 seja formada no todo ou em parte em qualquer porção do disco 10, inclusive na região de transição 27 e na seção de flange externa 14 e/ou entre das mesmas. A localização exata da linha de abertura 16 pode ser variada depen-dendo da aplicação em particular para o disco 10.
[0040] Na modalidade ilustrada nas Figuras 1 a 5, o recurso decontrole de abertura 20 compreende um recurso de iniciação de abertura que é configurado para ajudar com a abertura da seção destacada 12 na exposição a uma condição de sobrepressão. Conforme explicado em mais detalhes abaixo, o recurso de controle de abertura 20 é particularmente adequado para o uso em conjunto com o aparelho configurado para iniciar o rasgo do material de disco na inversão da seção destacada 12, de modo que um anel de suporte tenha um dente de engate de disco, embora esse não precise ser sempre o caso. Conforme claramente mostrado nas Figuras 4 e 5, o recurso de controle de abertura 20 compreende uma pluralidade de fossos formados a laser separados 26 a 36. Os fossos 26, 28, 30 se convergem uns em direção aos outros (na direção no sentido da região de extremidade 25) e, eventualmente, se fundem em um segmento de linha de abertura 38. Os fossos 26 e 30 compreendem margens 29, 31, respectivamente, que definem, em parte, o recurso de controle de abertura 20. Igualmente, os fossos 32 e 36 compreendem margens 33, 35, respectiva- mente, que definem, em parte, o recurso de controle de abertura 20. O segmento 38 compreende um único canal 40 que se estende da superfície côncava 18 no sentido da superfície convexa 42. Igualmente, os fossos 32, 34, 36 se convergem uns em direção aos outros (na direção no sentido da região de extremidade 24) em um segmento de linha de abertura 44. O segmento 44 também compreende um único canal 46 semelhante ao canal 40.
[0041] Na modalidade mostrada na Figura 4, os fossos que compreendem o recurso de controle de abertura 20 são descontínuos, sendo que cada fosso apresenta uma respectiva seção de extremidade 48 a 58. Cada seção de extremidade é separada de outra respectiva seção de extremidade por uma região não formada a laser 60. Por exemplo, a seção de extremidade 48 é localizada diretamente oposta à seção de extremidade 54, com as duas seções de extremidade separadas pela região não formada a laser 60. O mesmo é verdade para os pares de seção de extremidade 50, 56 e 52, 58.
[0042] As Figuras 6 e 7 retratam um recurso de controle de abertura 20a que tem uma configuração ligeiramente modificada. Os fossos 48 e 54 parecem ser substancialmente os mesmos que na modalidade da Figura 4. No entanto, os pares de fosso restantes 28, 34 e 30, 36 são interconectados pelas respectivas seções de sinuosidade 62, 64. As seções de sinuosidade 62, 64 têm uma curvatura que se estende na direção do centro da seção destacada 12, geralmente oposta à curvatura dos segmentos de linha de abertura 38, 44.
[0043] Em determinadas modalidades, o disco de ruptura 10 éconfigurado para o uso com um anel de suporte 66, conforme retratado na Figura 8. O anel de suporte 66 compreende um corpo anular 68 que tem um orifício central 70. O corpo 68 inclui, adicionalmente, um dente 72 e um suporte articulado 74, ambos dos quais geralmente se projetam para dentro no sentido do orifício 70. O dente 72 é configura- do para engatar o recurso de controle de abertura 20 na inversão da seção destacada 12 seguindo a exposição a uma condição de sobre- pressão. Particularmente, o dente 72 é configurado para fazer contato com a seção destacada 12 nas redondezas imediatas ou dentro das mesmas de um ou mais dos fossos 26 a 36. À medida que a progressão reversa da seção destacada 12 pode ser difícil de predizer ou precisamente controlar um evento de sobrepressão em particular, com as linhas de abertura de único fosso convencionais, nem sempre pode ser garantido que o dente 72 faça o contato inicial com a seção destacada 12 na linha de abertura. O recurso de controle de abertura 20 alivia essa preocupação ao expandir a área em que o dente 72 pode inicialmente engatar a seção destacada 12 durante a inversão de disco. Assim, o dente 72 pode ser garantido de fazer contato com a seção destacada 12 em um ponto em que é provável que resulte no rasgo do disco. Uma vez que o rasgo da seção destacada seja iniciado no recurso de controle de abertura 20, o rasgo progride ao longo dos segmentos de linha de abertura 38, 44 em direção às regiões de extremidade 24, 25. A pétala formada pelo rasgo da seção destacada 12 se articula ao redor da região articulada 22, que está em contato com o suporte articulado 74 de modo a impedir a fragmentação da pétala.
[0044] As Figuras 9 e 10 ilustram uma modalidade alternativa deum disco de ruptura feito de acordo com a presente invenção. Essa modalidade alternativa é semelhante em muitos aspectos ao disco de ruptura da Figura 1. Dessa maneira, as mesmas referências numéricas são usadas para identificar essas estruturas. Voltando-se, agora, para a Figura 9, o disco 10 é um disco de ruptura de ação reversa que compreende uma linha de abertura 16 formada na face côncava 18 da seção destacada 12. A linha de abertura 16 compreende um recurso de controle de abertura 20, que funciona como um recurso de iniciação de abertura, segmentos de linha de abertura 38, 44, que se estendem do recurso de controle de abertura 20 em direção às regiões de extremidade 25, 24, respectivamente. As regiões de extremidade 24, 25 compreendem, cada uma, um recurso de controle de abertura de disco adicional 76, 78. Os recursos de controle de abertura 76, 78 funcionam como recursos antifragmentação que servem para difundir as forças de rasgo que agem na linha de abertura 16 durante a abertura de disco 10 impedindo, desse modo, o rasgo do material de disco através da seção articulada 22 e evitando a fragmentação da pétala de disco.
[0045] Conforme mostrado na Figura 10, o recurso de controle deabertura 76 compreende uma pluralidade de fossos separados 80, 82, 84 que se estendem a partir do canal 46 de segmento de linha de abertura 44 em uma direção no sentido da seção articulada 22. Os fossos 80, 82, 84 também se estendem do canal 46 em direções geralmente diferentes, embora não precise ser sempre o caso. Por exemplo, o fosso 80 se estende do canal 46 em uma direção que é interna em relação à linha de abertura 16, o fosso 82 ao longo, substancialmente, do mesmo percurso de trajeto que o segmento de linha de abertura 44 e o fosso 84 em uma direção que é no sentido da seção de flange 14. Os fossos 80 e 84 também compreendem respectivas margens 81, 85 que servem para definir, em parte, o recurso de controle de abertura 76.
[0046] A Figura 11 ilustra ainda outra modalidade da presente invenção em que os recursos de controle de abertura de disco são utilizados como recursos antifragmentação. O disco de ruptura 86 é configurado como um disco de ação para frente que compreende uma seção destacada central 88 circundada por uma seção de flange externa 90. Formada na face côncava 92 da seção destacada 88 está uma linha de abertura 94 que tem uma configuração com padrão cruzado. Compreende-se, então, que a linha de abertura 94 também pode ser formada na face convexa da seção destacada 88. A linha de abertura 94 geralmente compreende quatro segmentos de linha de abertura 96, 98, 100, 102. Os segmentos 96 e 100 são ilustrados como sendo contíguos intersectando-se no ápice 104 da seção destacada 88. Os segmentos 98 e 102 são ilustrados como se aproximando do ápice 106, mas não intersectando uns aos outros ou com os segmentos 96, 100. Essa configuração impede que o passe de laser e duplamente pelo ápice 104 o que resulta na remoção de mais material de disco do que desejado e, quase possivelmente na formação de um furo para pino através do disco. Cada segmento de linha de abertura compreende um recurso de controle de abertura 106 disposto em uma respectiva região de extremidade do mesmo adjacente à seção de flange externa 90. Nesta modalidade, os recursos de controle de abertura 106 são utilizados como recursos antifragmentação. Reconhece-se que outras configurações de linha de abertura que compreendem um ou mais recursos de controle de abertura, conforme descrito no presente, estão dentro do escopo da presente invenção e que as modalidades anteriores são meramente exemplificativas. Por exemplo, os discos de abertura dianteira ou de abertura inversa com linhas de abertura que resultam em duas, três ou cinco ou mais pétalas são passiveis aos aprimoramentos mostrados no presente.
[0047] As Figuras 12 e 13 ilustram uma modalidade adicional dapresente invenção em que o disco de ruptura 10 compreende adicionalmente um recurso de iniciação reversa 108 e uma linha de fraqueza 110, como aqueles descritos no Pedido de Patente U.S. N° 13/552.165, depositado em 18 de julho de 2012 e incorporado ao presente documento por meio de referência em sua totalidade. P recurso de iniciação reversa 108 compreende, geralmente, uma primeira área formada a laser 112 que é recuada a partir da seção destacada 12 e tem uma espessura reduzida em comparação com o resto dela que circunda a área formada a laser e uma segunda área formada a laser 114 localizada nas margens da primeira área formada a laser 112. A área formada a laser 114 geralmente tem uma espessura reduzida em comparação com a área formada a laser 112 e fornece um meio adicional de controle de ajuste fino sobre a pressão no qual a seção destacada 12 se inverte do que seria, de outro modo, alcançado através de um recurso de iniciação reversa que tem uma única profundidade. Conforme revelado no pedido '165, é possível que o recurso de iniciação reversa 108 compreenda inúmeras configurações alternativas. A linha de fraqueza 110 geralmente compreende um fosso formado a laser e ajuda na orientação da inversão da seção destacada 12 que começou no recurso de iniciação reversa 108 no sentido do recurso de controle de abertura 20 e, opcionalmente, no dente de anel de suporte 72, para garantir que a abertura da seção destacada 12 ocorra em al-gum ponto oposto à região articulada 22. Conforme mostrado na Figura 13, a linha de fraqueza 110 se aproxima, mas não intersecta os fossos 26 a 36.
[0048] As Figuras 14 a 17 são vistas em seção transversal tomadas ao longo das respectivas linhas de seção da Figura 13 e ilustram, esquematicamente, como a linha de abertura 16 muda na profundidade com o progresso ao longo do recurso de controle de abertura 20. A Figura 14 ilustra o segmento de linha de abertura 38 e o canal 40 em um ponto logo antes da divergência de fossos 26 e 30 para longo do fosso 28. Em determinadas modalidades, a linha de abertura 16 é criada ao passar um feixe de laser sobre a seção destacada 12 em uma pluralidade de passes de laser. Cada passe de laser segue um percurso de laser predeterminado através da seção destacada 12 e resulta na remoção de material de disco por meio de ablação. As porções dos percursos de laser são espaçadas de tal modo que os fossos formados por cada passe ablativo sejam pelo menos parcial ou totalmente sobrepostos. Adicionalmente, outras porções dos percursos de laser são espaçadas tal que os fossos formados por cada passe ablativo divirjam de pelo menos um outro fosso. Quanto maior o grau de superposição dos sucessivos passes de feixe de laser, geralmente é maior a profundidade da linha de abertura 16 sobre essa área. O canal 40 geralmente compreende uma área de usinagem a laser em que os percursos de laser de dois ou mais passes de laser tenham sido superpostos a um grau geralmente constante.
[0049] Conforme ilustrado na Figura 15, os percursos de laser dossucessivos passes de laser estão começando a divergir sinalizando o desenvolvimento de fossos individuais 26, 28 e 30. Neste ponto, em direção ao centro do recurso, as grandes porções dos fossos que resultam da ablação de laser ao longo dos percursos de feixe continuam a se sobrepor, desse modo, resultando na formação de uma porção mais profunda, que corresponde ao fosso 28, enquanto em direção às margens do recurso há menos sobreposição, resultando em porções mais rasas, que correspondem aos fossos 26 e 30. Um formato de seção simétrico é, de forma alguma, o único formato que pode ser formado através desse método, à medida que a profundidade em qualquer localização através do recurso pode ser controlada pelo aumento ou diminuição na sobreposição de fosso ao ajustar os percursos de laser, assim como através do ajuste de outros parâmetros disponíveis e familiares para aqueles proficientes na operação de lasers, por exemplo, energia de pulso, taxa de repetição, velocidade de varredura e tamanho de ponto.
[0050] A Figura 16 retrata a divergência continuada de fossos 26,28 e 30 com progresso para longe do canal 40. Enquanto ainda há so-breposição entre os fossos, o grau de tal sobreposição é menor do que aquele mostrado na Figura 15. Como resultado, a profundidade no fosso 28 é menor do que na Figura 15 à medida que menos energia do laser está sendo focada nessa área do disco.
[0051] A Figura 17 ilustra que os percursos de laser divergiramsuficientemente de tal modo que os 26, 28 e 30 se tornaram distintos e são separados entre si por segmentos não formados a laser 116, 118. Conforme ilustrado, os fossos 26, 28 e 30 têm, agora, aproximadamente a mesma profundidade, embora esse não precise ser sempre o caso. Está no escopo da presente invenção que os fossos 26, 28 e 30 tenham profundidades divergentes. Mas, geralmente, a profundidade média de cada um dos fossos 26, 28 e 30 será menor do que a profundidade média do canal 40 dada a sobreposição de fosse de nível decrescente.
[0052] Os mesmos conceitos geralmente são verdadeiros quantoaos recursos de controle de abertura 76, 78 e 106, os quais funcionam como recursos antifragmentação. A profundidade média de cada fosso desses recursos de controle de abertura será menor do que a profundidade média do canal 40 devido à divergência dos percursos de laser.
[0053] Retornando para as Figuras 12 e 13, em um método de fabricação, o feixe de laser é operado descontinuamente durante a formação do recurso de controle de abertura 20, desse modo, resultando na formação da região não formada a laser 60. Por exemplo, o percurso de laser pode ser começado na região de extremidade 24. A operação de ablação continua ao longo do percurso de laser na porção de seção destacada 12 ocupada pelo segmento de linha de abertura 44. Na área do recurso de controle de abertura 20, o percurso de laser pode ser direcionado sobre a porção da seção destacada 12 ocupada pelo fosso 32. Alcançando-se a seção de extremidade 54, o feixe de laser pode ser interrompido (por exemplo, usando-se um obturador) de modo que isso não invada a superfície do disco 10 enquanto a máquina a laser ajusta seu ponto focal para alvejar a seção de extremidade 48, em cujo ponto o laser é permitido a invadir a superfície do disco 10 mais uma vez. O feixe de laser é, então, continuamente operado ao longo do percurso de laser que corresponde ao fosso 26 e o segmento de linha de abertura 38 até que a região de extremidade 25 seja alcançada. Nas outras modalidades, o laser pode ser programado para usinar uma única área formada a laser contígua (por exemplo, segmento 38, fossos 26 a 30), o feixe interrompido, o ponto focal é reposi- cionado e o feixe é, novamente, permitido invadir o disco 10 para usinar outra única área formada a laser contígua (por exemplo, segmento 44, fossos 32 a 36).
[0054] A Figura 18 retrata um disco de ruptura destacado 120 quetem uma seção destacada 119 circundada por uma seção de flange externa 121 e que compreende uma configuração de linha de abertura formada na face côncava 123 da mesma. A linha de abertura 122 tem o formato geralmente em C e, conforme ilustrado, compreende três recursos de controle de abertura: um recurso de iniciação de abertura 124 e dois recursos antifragmentação 126, 128. O recurso de iniciação de abertura 124 é interconectado com o recurso antifragmentação 126 pelo segmento de linha de abertura 130 e o recurso antifragmentação 128, pelo segmento de linha de abertura 132. Os recursos antifrag- mentação 126, 128, cada um, compreendem uma respectiva região de extremidade 134, 136 que define, cooperativamente, uma região arti-culada 138 localizada entre as mesmas. Compreende-se que os vários recursos de controle de abertura retratados na Figura 18 não precisam ser usados juntos ou como uma parte da configuração de linha de abertura, conforme ilustrado. Esses recursos podem ser usados sozinhos ou em qualquer quantidade de combinações ou podem formar uma parte de configurações de linha de abertura alternativas.
[0055] Conforme mostrado na Figura 19, o recurso de iniciação deabertura 124 é, geralmente, definido por um par de margens laterais formadas a laser 140, 142 e compreende uma área de iniciação de abertura formada a laser 144 localizada entre as mesmas. As margens laterais formadas a laser 140, 142 são configuradas de modo a se convergirem uma no sentido da outra na direção para longe do centro da área 144 no sentido dos segmentos de linha de abertura 130, 132. Conforme com outras modalidades descritas acima, os segmentos de linha de abertura 130, 132 compreendem respectivos canais 146, 148 que penetram na face côncava 123 no sentido da face convexa oposta da seção destacada 119. Conforme ilustrado, o recurso de iniciação de abertura 124 é contínuo com segmentos de linha de abertura 130, 132 com margens laterais 140, 142 que definem, eventualmente, os limites dos canais 146, 148. No entanto, conforme pode ser observado, está dentro do escopo da presente invenção que o recurso 124 e os segmentos 130, 132 sejam descontínuos, separados por uma ou mais áreas não formadas a laser.
[0056] O recurso de iniciação de abertura 124 é geralmente formado de uma maneira semelhante à formação de recurso de controle de abertura 20 descrita acima. No entanto, os percursos de laser são configurados e separados de modo que pelo menos alguma porção de cada fosso formado pela operação de um laser ao longo de um percurso de laser predeterminado sobreponha pelo menos alguma porção de outro fosso adjacente. Assim, a criação de segmentos não formados a laser 116, 118 (vide, por exemplo, a Figura 17) é evitada e a energia emitida pelo laser durante o processamento de disco 120 é liberada através de uma área mais ampla do que as modalidades em que há um grau maior de sobreposição de fosso. O resultado é que essa área de iniciação de abertura formada a laser 144 tem mais profundidade rasa do que qualquer uma dos canais 146, 148. À medida que os segmentos 130, 132 são abordados, o grau de sobreposição de fosso aumenta gradualmente até que todas as profundidades dos canais 146, 148 sejam alcançadas.
[0057] Voltando para a Figura 20, o recurso antifragmentação 126 é mostrado em mais detalhes. O recurso antifragmentação 126 é semelhante ao recurso de iniciação de abertura 124 em muitos aspectos. Particularmente, o recurso 126 é geralmente definido por um par de margens laterais formadas a laser 150, 152 que se convergem uma no sentido da outra na direção do segmento de linha de abertura 130. No entanto, à medida que as margens laterais 150, 152 se aproximam da região de extremidade 134, o espaçamento entre as margens laterais permanece substancialmente constante. O recurso 126 também compreende uma área antifragmentação formada a laser 154 localizada entre as margens laterais 150, 152. Conforme com o recurso de iniciação de abertura 124, o recurso antifragmentação 126 é formado ao variar o grau de sobreposição entre os fossos formados pelos sucessivos passes de feixe de laser. À medida que a região de extremidade 134 é aproximada, o grau de sobreposição entre os fossos adjacentes é diminuído de modo que a energia emitida pelo laser seja liberada através de uma área mais ampla, desse modo, resultando no fato de que a área 154 tem mais profundidade rasa do que o canal 146. Assim, à medida que o disco 120 se abre e rasga ao longo da linha de abertura 122, uma região engrossada de material de disco é encontrada no recurso antifragmentação 126, cujo rasgo absorve mais energia até que o rasgo cesse, preferivelmente nas redondezas da região de extremidade 134.
[0058] As Figuras 21 e 23 ilustram mais modalidades exemplifica-tivas de discos de ruptura que formam uma pluralidade de pétalas na abertura. Voltando-se, primeiro, para a Figura 21, o disco de ruptura 156 compreende uma seção destacada 158 circundada por uma seção de flange anular 160. Uma linha de abertura 162 é formada na face côncava 164 do disco 156. A linha de abertura 162 é configurada como um padrão cruzado e compreende segmentos de linha de abertura 166, 168, 170 e 172 e uma pluralidade de recursos antifragmentação 174 que se estende a partir da extremidade externa de cada segmento de linha de abertura. Os recursos antifragmentação 174 são configurados de maneira semelhante aos recursos antifragmentação 126, conforme discutido acima.
[0059] Conforme mais claramente mostrado na Figura 22, cadasegmento de linha de abertura se estende internamente no sentido de uma seção central 176 da seção destacada 158. A seção central 176 compreende geralmente uma área formada a laser que tem uma espessura reduzida em comparação à porção de seção destacada imediatamente circundante 158. Conforme ilustrado, a seção central 176 é poligonal em formato, especificamente, octogonal, dotada de quatro lados longos 178 interconectados com quatro lados curtos 180. Nota- se que os segmentos de linha de abertura 166 a 172 não se intersec- tam com a seção central 178, mas esses recursos são separados por uma área não formada a laser estreita. Conforme com a modalidade de disco de ruptura da Figura 11, essa configuração evita preocupações quanto à formação de furo para pino que podem surgir se o laser fosse duplamente passado sobre uma área do disco. No entanto, está dentro do escopo da presente invenção que os segmentos de linha de abertura 166 a 172 sejam interconectados e contínuos com a seção central 176 dependendo da configuração dos percursos de laser usados durante o processamento a laser do disco.
[0060] A Figura 23 ilustra outra modalidade da presente invençãoque é semelhante àquela da Figura 21, exceto que uma configuração de linha de abertura ligeiramente diferente é empregada. Especificamente, um disco de ruptura 182 é mostrado dotado de uma seção destacada 184 circundada por uma seção de flange anular 186. Uma linha de abertura 188 é formada na face côncava 190 da seção destacada 184 e é configurada de tal modo que na ruptura, cinco pétalas sejam formadas. A linha de abertura 188 compreende segmentos de linha de abertura 192, 194, 196, 198, 200 e um recurso antifragmentação 202 que se estende a partir da extremidade externa de cada segmento no sentido da seção de flange 186. Os recursos antifragmentação 202 são configurados de maneira semelhante aos recursos antifragmenta- ção 174 a partir da modalidade da Figura 21. A seção central 204 é configurada diferentemente de sua contraparte na modalidade da Figura 21. Conforme mostrado na Figura 24, a seção central 204 compreende um decágono dotado de cinco lados longos 206 interconectados com cinco lados curtos 208. Em outros sentidos, o disco 182 é essencialmente o mesmo que o disco 156 da Figura 21.
[0061] A Figura 25 ilustra outra configuração possível de recursode iniciação de abertura 210 de acordo com a presente invenção. O recurso de iniciação de abertura 210 é semelhante em muitos sentidos conceituais ao recurso de iniciação de abertura 124 da Figura 19. No entanto, o recurso 210 possui determinadas características únicas atribuíveis, primeiramente, ao procedimento de usinagem a laser por meio do qual ele é criado. Nota-se que em determinadas modalidades, é preferível que o recurso 210 forme uma parte de uma linha de abertura em formato de C e seja posicionado na seção central do disco oposto à região articulada do disco. No entanto, esse não precisa ser sempre o caso. Em uma modalidade, um segmento de linha de abertura 212 é formado compreendendo um canal 214. Conforme explicado anteriormente, o canal 214 pode ser formado ao passar um laser sobre o disco em uma pluralidade de passes ao longo de percursos de laser espaçados de maneira justa, desse modo, formando um canal 214. O canal 214 é definido por um par de margens de canal 216, 218. A largura máxima entre as margens 216, 218 é expressa, no presente documento, como WC. O canal 214 também compreende uma profundidade máxima expressa, no presente documento, como DC. Em determinadas modalidades, a profundidade do canal 214 é relativamente constante. No entanto, está dentro do escopo da presente invenção que a profundidade do canal 214 seja variável ao longo de seu comprimento. Em qualquer evento, em algum ponto ao longo de seu comprimento, o canal 214 apresenta uma profundidade máxima em que a espessura do material de disco restante nesse ponto é minimizada.
[0062] O recurso de iniciação de abertura 210 pode ser, então,formado ao passar um feixe de laser através da face do disco em uma pluralidade de passes ao longo de uma pluralidade de percursos de laser. No entanto, os percursos de laser que coincidem com o recurso de iniciação de abertura 210 são espaçados mais separados do que os percursos de laser usados na criação de segmento de linha de abertura 212. Portanto, os fossos criados durante a fabricação do recurso 210 são menos sobrepostos e os bolsos resultantes 220, 222, que são localizados adjacentes ao segmento de linha de abertura 212, geralmente, serão menos profundos na média do que DC. A profundidade média dos bolsos 220, 222 é, no presente, definida como DP. Além do mais, com base na quantidade de fossos e grau de superposição de fosso, os bolsos 220, 222 podem apresentar uma largura máxima, WP, que pode ser definida como a largura máxima do recurso 210 (isto é, a distância máxima entre as margens laterais do recurso 224, 226) que é maior do que WC.
[0063] Nota-se que como as margens 140, 142 do recurso de iniciação de abertura 124, as margens 224, 226 se convergem uma no sentido da outra em uma direção no sentido do segmento de linha de abertura 212. No entanto, em oposição à modalidade da Figura 19, os percursos de laser dos quais o recurso 210 é criado são geralmente concêntricos com o segmento de linha de abertura 212 através de todos os seus comprimentos. Na modalidade da Figura 19, os percursos de laser tendem a “acabar irregularmente” no sentido oposto aos segmentos de linha de abertura 130, 132.
[0064] Voltando-se, agora, para as Figuras 26 e 27, as modalidades alternativas dos recursos antifragmentação de acordo com a presente invenção são ilustradas. Na Figura 26, um recurso antifragmen- tação 228 é mostrado adjacente a um segmento de linha de abertura 230. Como com as outras modalidades descritas acima, o segmento de linha de abertura 230 compreende um canal 232 que penetra no disco a partir de uma das faces em direção à outra face. O canal 232 é definido por um par de margens de canal 234, 236 que tem uma largura máxima entre as mesmas, WC, e uma profundidade máxima DC. O recurso antifragmentação 228 compreende um bolso formado a laser 238 que é separado do segmento de linha de abertura 230 por uma região não formada a laser 240 da seção central do disco 242, embora esteja dentro do escopo da presente invenção que o bolso seja contí-guo com o segmento de linha de abertura. O bolso 238 geralmente assume a forma de um retângulo (embora qualquer configuração poligonal ou não poligonal seja possível) e é definido por margens laterais 244, 246, que definem o comprimento do recurso e as margens laterais 248, 250, que definem a largura do recurso, WP. Conforme usado no presente documento, o termo “comprimento” se refere à maior dimensão do recurso e o termo “largura” se refere à próxima maior dimensão do recurso (que pode ser menor ou igual ao comprimento) em uma direção geralmente perpendicular ao comprimento. Como com os recursos antifragmentação e de iniciação de abertura discutidos acima, o recurso antifragmentação 228 é geralmente formado ao espaçar os percursos de laser suficientemente separados de modo a reduzir o grau de superposição do fosso, desse modo, levando aos fossos de profundidade reduzida, em relação ao canal 232. Assim, o recurso 228 apresenta uma profundidade média, DP, que é menor do que DC. Em determinadas modalidades, a WP máxima para o recurso 228 também é maior do que WC.
[0065] A Figura 27 ilustra ainda outra modalidade de recurso anti-fragmentação. O recurso 252 possui inúmeras características semelhantes ao recurso 228. No entanto, o recurso 252 compreende um par de bolsos 254, 256 que são separados entre si e do segmento de linha de abertura 230 pela região não formada a laser 240. Nessa modalidade ou em qualquer outra modalidade em que o recurso antifragmen- tação compreenda uma pluralidade de bolsos, o valor para WP pode ser calculado como a soma das larguras de bolso formado a laser tomada em uma direção que é substancialmente perpendicular ao comprimento do recurso.
[0066] A Figura 28 ilustra uma configuração de linha de aberturaalternativa que é substancialmente adequada para o uso em discos destinados a produzir uma pluralidade de pétalas na abertura. Particularmente, nessas modalidades, a linha de abertura compreende uma pluralidade de segmentos de linha de abertura 260, 262, 264, 266. Em determinadas modalidades e conforme mostrado, os segmentos de linha de abertura são geralmente dispostos em pares que são interco- nectados por um respectivo recurso de iniciação de abertura 268, 270. Por exemplo, os segmentos 260, 264 formam um primeiro par de segmentos que são interconectados por um primeiro recurso de iniciação de abertura 270; e os segmentos 262, 266 formam um segundo par de segmentos que são interconectados por um segundo recurso de iniciação de abertura 268. Está dentro do escopo da presente invenção que a linha de abertura compreenda pares de segmento adicionais e recursos de iniciação de abertura que dependam da quantidade de pétalas desejadas na abertura do disco. Os recursos de iniciação de abertura 268, 270 se intersectam no centro da seção destacada 272 ou perto dele para formar um bolso central 274.
[0067] Os recursos de iniciação de abertura 268, 270 podem sercriados ou configurados como quaisquer dos recursos de controle de abertura (inclusive tanto recursos de iniciação de abertura quanto de antifragmentação) discutidos acima. No entanto, na modalidade ilustrada na Figura 28, os recursos de iniciação de abertura 268, 270 são semelhantes ao recurso de iniciação de abertura 124 da Figura 19 em que eles representam uma diminuição gradual de superposição de fosso que se move para longo de seus respectivos segmentos de linha de abertura. Dessa maneira, os recursos 268, 270 são definidos pelo menos em parte por um par de margens laterais formadas a laser 276, 278 e 280, 282, respectivamente. As margens laterais geralmente se convergem uma no sentido da outra na direção dos segmentos de linha de abertura que eles intersectam. Como com as outras modalidades discutidas anteriormente, cada um dos segmentos de linha de abertura compreende um canal que penetra no disco a partir de uma face em direção à outra face.
[0068] A fabricação da linha de abertura pode ser realizada deuma maneira semelhante à fabricação da linha de abertura 122 discutida acima. O bolso central 274 representa uma área de seção central 272 em que há um grau maior de superposição de percurso de laser do que as outras porções de recursos de iniciação de abertura 268, 270. Dessa maneira, mais material de disco foi removido do bolso central 274 em qualquer dado ponto do que foi o caso para outras porções de recursos 268, 270 resultando na profundidade aumentada para o bolso 274. A topografia da estrutura resultante é retratada na Figura 29.
[0069] A superfície superior do material líquido em segmentos delinha de abertura 260, 264 representa o piso dos canais dos quais esses segmentos são compreendidos. Na transição do segmento 260 para o recurso 268, a espessura do material líquido aumenta gradualmente como um resultado da diminuição na superposição de fosso. A espessura de material diminui, então, à medida que o bolso central 274 é abordado, conforme essa porção de seção destacada 272 recebeu energia ablativa adicional do laser em comparação com outras partes do recurso 268 devido à superposição dos percursos de laser cruzados. A espessura de material aumenta movendo-se para longe do bolso 274 no sentido da porção oposta do recurso 268. Por fim, durante a transição para o segmento de linha de abertura 264, a espessura de material diminui, novamente, indicando um aumento na superposição de fosso até que a profundidade de canal total seja alcançada.

Claims (24)

1. Dispositivo de alívio de sobrepressão que compreende:um disco de ruptura (10) que inclui uma seção central (12) que tem faces opostas (18, 42) e uma seção de flange externa (14) em relação circundante com a dita seção central (12) euma linha de abertura formada a laser (16) formada no dito disco de ruptura (10), que define, pelo menos em parte, uma área de alívio de sobrepressão do dito disco de ruptura (10),em que a dita linha de abertura formada a laser (16) inclui um ou mais segmentos de linha de abertura (38) e um ou mais recursos de controle de abertura formados a laser (20), sendo que um ou mais segmentos de linha de abertura (38) compreendem um canal (40) que penetra no disco (10) a partir de uma das ditas faces (18) em uma em direção a outra das ditas faces (42), sendo que os ditos um ou mais recursos de controle de abertura (20) são definidos pelo menos em parte por um par de margens laterais formadas a laser (29, 31), sendo que o dito par de margens laterais formadas a laser (29, 31) se convergem uma no sentido da outra na direção de pelo menos um dos ditos segmentos de linha de abertura (38),caracterizado pelo fato de que o dito um ou mais recursos de controle de abertura (20) compreendem uma pluralidade de fossos formados a laser pelo menos parcialmente sobrepostos (26, 28, 30, 32, 34, 36),em que, como o referido par de margens laterais formados a laser (29, 31) diverge umas das outras, os fossos formados a laser sobrepostos (26, 28, 30, 32, 34, 36) têm cada um uma profundidade de fosso média inferior à profundidade média do canal (40).
2. Dispositivo de alívio de sobrepressão, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a dita seção central (12) é destacada e as ditas faces opostas (18, 42) compreendem uma face convexa (42) e uma face côncava (18), e a dita linha de abertura formada a laser (16) é formada na dita face côncava (18) da dita seção central (12).
3. Dispositivo de alívio de sobrepressão, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que os ditos um ou mais recursos de controle de abertura (20) compreendem um recurso de iniciação de abertura configurado para ajudar com a abertura do dito disco de ruptura (10) na exposição a uma condição de sobrepressão.
4. Dispositivo de alívio de sobrepressão, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que a dita linha de abertura formada a laser (16) tem o formato substancialmente em C e compreende um par de regiões de extremidade terminal separadas (24, 25), sendo que as ditas regiões de extremidade terminal (24, 25) definem uma seção articulada (22) entre elas.
5. Dispositivo de alívio de sobrepressão, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que o dito recurso de iniciação de abertura, na exposição do dito disco de ruptura (10) a uma condição de sobrepressão, é configurado para engatar um dente (72) localizado em um anel de suporte de disco (66) colocado adjacente ao dito disco de ruptura (10), e que o dito recurso de iniciação de abertura é localizado na dita seção central (12) oposta à dita seção articulada (22).
6. Dispositivo de alívio de sobrepressão, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que os ditos um ou mais recursos de controle de abertura formados a laser (20) compreendem uma pluralidade de fossos formados a laser separados (26, 28, 30, 32, 34, 36), sendo que pelo menos dois dos ditos fossos (26, 30)compreendem o dito par de margens laterais formadas a laser (29, 31).
7. Dispositivo de alívio de sobrepressão, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que o dito recurso de controle de abertura (20) compreende um recurso de iniciação de abertura e em que o pelo menos um dos ditos fossos formados a laser (26, 32, 28, 34) que compreende o dito recurso de iniciação de abertura é descontínuo e compreende um par de seções de extremidade (48, 54) interconectadas por uma região não formada a laser (60) da dita seção central (12), sendo que pelo menos um dos ditos fossos formados a laser (28, 34) compreende uma seção de sinuosidade (62) que tem curvatura que se estende na direção do centro da dita seção central (12).
8. Dispositivo de alívio de sobrepressão, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que o dito disco de ruptura (10) é um disco de ruptura de ação reversa e em que a dita seção central (12) compreende um recurso de iniciação reversa (108), sendo que o dito recurso de controle de abertura (20) compreende um recurso de iniciação de abertura e a dita seção central (12) inclui adicionalmente uma linha de fraqueza (110) que se estende para longe do dito recurso de iniciação reversa (108) e no sentido do dito recurso de iniciação de abertura.
9. Dispositivo de alívio de sobrepressão, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que o dito um ou mais recursos de controle de abertura (20) compreende um recurso antifragmentação (78, 76) configurado para difundir a energia que age no dito disco de ruptura (10) na dita linha de abertura (16) durante a abertura do dito disco de ruptura (12).
10. Dispositivo de alívio de sobrepressão, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que o pelo menos um dos ditos fossos formados a laser separados (84) se estende do dito canal (46) em uma direção que é no sentido da dita seção de flange externa (14).
11. Dispositivo de alívio de sobrepressão, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que o pelo menos um dos ditos fossos formados a laser separados (80) se estende do dito canal (46) em uma direção que está interna na dita linha de abertura (16).
12. Dispositivo de alívio de sobrepressão, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a dita linha de abertura formada a laser (16) compreende uma pluralidade de segmentos de linha de abertura (166, 168, 170, 172) dispostos em um padrão cruzado em uma face da dita seção central (12), sendo que pelo menos um dos ditos segmentos de linha de abertura (166) se estende de uma área da dita seção central adjacente à dita seção de flange externa (160) no sentido do centro da dita seção central (12), mas não intersecta qualquer outro dos ditos segmentos de linha de abertura (168, 170, 172), e ainda que pelo menos um da dita pluralidade de segmentos de linha de abertura compreende uma região de extremidade localizada adjacente à dita seção de flange externa (160), sendo que a dita região de extremidade compreende um dos ditos recursos de controle de abertura, sendo que a dita região de extremidade recurso de controle de abertura é um recurso antifragmentação (174).
13. Método de formação de uma linha de abertura (16) no dispositivo de alívio de pressão (10) da reivindicação 1, que compreende as etapas de:- fornecer um dispositivo de alívio de pressão (10) que compreende uma seção central (12) que tem faces opostas (18, 42) e uma seção de flange externa (14) em relação circundante com a dita seção central (12); e- formar a dita linha de abertura (16) no dito dispositivo de alívio de pressão (10) passando um feixe de laser sobre o dito dispositivo de alívio de pressão (10) em uma pluralidade de passes de laser, sendo que cada um dos ditos passes segue um percurso de laser predeterminado e é operável para remover, seletivamente, o material do dito dispositivo de alívio de pressão (10) através de ablação de laser formando, desse modo, um fosso, sendo que a dita linha de abertura (16) compreende um ou mais segmentos de linha de abertura (38, 44) e um ou mais recursos de controle de abertura (20),caracterizado pelo fato de que pelo menos uma porção de cada um da pluralidade de ditos percursos de laser é espaçada de pelo menos uma porção de outro percurso de laser tal que o fosso produzido por meio de ablação de laser em cada percurso seja pelo menos parcialmente sobreposto no fosso produzido por ablação de laser em outro percurso de laser, sendo que as ditas porções em que a pluralidade de percursos de laser mantém uma separação substancialmente constante e grau de superposição de fosso que corresponde aos ditos um ou mais segmentos de linha de abertura, (38, 44), epelo menos uma porção de cada percurso de laser se diverge de um ou mais outros percursos de laser, sendo que as ditas porções de divergência de percursos de laser correspondem com os ditos um ou mais recursos de controle de abertura (20),em que pelo menos uma porção de cada percurso de laser diverge de um ou mais outros percursos de laser, a profundidade média do fosso de cada percurso de laser é menor que a profundidade média do fosso (40, 46).
14. Método, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que a dita seção central (12) é destacada e as ditas faces opostas (18, 42) compreendem uma face convexa (42) e uma face côncava (18), sendo que a dita linha de abertura (16) é formada na dita face côncava (18) da dita seção central (12).
15. Método, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que os ditos um ou mais recursos de controle de abertura (20) compreendem uma pluralidade de fossos formados a laser separados (26, 28, 30, 32, 34, 36), sendo que os ditos fossos formados a laser se convergem um no sentido do outro e se fundem em pelo menos um dos ditos segmentos de linha de abertura (38, 44), sendo que os ditos um ou mais segmentos de linha de abertura (38, 44) compreendem um canal (40, 46) que penetra no dispositivo de alívio de pressão a partir de uma das ditas faces (18) no sentido da outra das ditas faces (42).
16. Método, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que os ditos um ou mais recursos de controle de abertura (20) compreendem um recurso de iniciação de abertura configurado para ajudar com a abertura do dito dispositivo de alívio de pressão (10) na exposição a uma condição de sobrepressão.
17. Método, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que a dita linha de abertura formada a laser (16) tem formato substancialmente em C e compreende um par de regiões de extremidade terminal separadas, sendo que as ditas regiões de extremidade terminal define uma seção articulada (22) entre as mesmas, sendo que o dito recurso de iniciação de abertura está localizado na dita seção central (12) oposta à dita seção articulada (22).
18. Método, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que os ditos um ou mais recursos de controle de abertura compreendem um recurso antifragmentação (78, 76)configurado para difundir a energia que age no dito dispositivo de alívio de pressão (10) na dita linha de abertura (16) durante a abertura do dito dispositivo de alívio de pressão (10).
19. Método, de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato de que o pelo menos um dos ditos fossos formados a laser separados (26, 28, 30, 32, 34, 36) se estende do dito canal (40, 46) em uma direção que é no sentido da dita seção de flange externa (14).
20. Método, de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato de que o pelo menos um dos ditos fossos formados a laser separados (26, 28, 30, 32, 34, 36) se estende do dito canal (40, 46) em uma direção que é interna a dita linha de abertura (16).
21. Método, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que durante pelo menos um dos ditos passes de feixe de laser, o dito feixe de laser é operado descontinuamente nessa porção do percurso de laser que corresponde a pelo menos um dos ditos recursos de controle de abertura (20), desse modo, resultando na formação de um fosso descontínuo (26, 32) que compreende um par de seções de extremidade interconectadas por uma região não formada a laser (60) da dita seção central (12).
22. Método, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que a dita linha de abertura formada a laser (16) compreende uma pluralidade de segmentos de linha de abertura (96, 98, 100, 102, 166, 168, 170, 172) disposta em um padrão cruzado em uma face da dita seção central (12).
23. Método, de acordo com a reivindicação 22, caracterizado pelo fato de que o pelo menos um dos ditos segmentos de linha de abertura (96, 98, 100, 102, 166, 168, 170, 172) se estende de uma área da dita seção central adjacente à dita seção de flange externa (160) no sentido do centro da dita seção central (12), mas não intersecta o pelo menos um outro dos ditos segmentos de linha de abertura.
24. Método, de acordo com a reivindicação 22, caracterizado pelo fato de que o pelo menos um da dita pluralidade de segmentos de linha de abertura (96, 98, 100, 102, 166, 168, 170, 172) compreende uma região de extremidade localizada adjacente à dita seção de flange externa, sendo que a dita região de extremidade.
BR112015007766-8A 2013-02-28 2014-02-12 Dispositivo de alívio de sobrepressão e método de formação de uma linha de abertura em um dispositivo de alívio de pressão BR112015007766B1 (pt)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US13/780,729 US9303778B2 (en) 2013-02-28 2013-02-28 Rupture disc having laser-defined line of weakness with disc opening and anti-fragmentation control structures
US13/780,729 2013-02-28
PCT/US2014/016058 WO2014133763A1 (en) 2013-02-28 2014-02-12 Rupture disc having laser-defined line of weakness with disc opening and anti-fragmentation control structures

Publications (2)

Publication Number Publication Date
BR112015007766A2 BR112015007766A2 (pt) 2017-07-04
BR112015007766B1 true BR112015007766B1 (pt) 2021-07-27

Family

ID=51387102

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BR112015007766-8A BR112015007766B1 (pt) 2013-02-28 2014-02-12 Dispositivo de alívio de sobrepressão e método de formação de uma linha de abertura em um dispositivo de alívio de pressão

Country Status (13)

Country Link
US (1) US9303778B2 (pt)
EP (1) EP2961672B1 (pt)
JP (1) JP6452116B2 (pt)
KR (1) KR102323038B1 (pt)
CN (1) CN105026287B (pt)
AU (1) AU2014221364B2 (pt)
BR (1) BR112015007766B1 (pt)
CA (1) CA2885904C (pt)
HK (1) HK1216875A1 (pt)
IN (1) IN2015DN02649A (pt)
MX (1) MX2015004370A (pt)
RU (1) RU2651410C2 (pt)
WO (1) WO2014133763A1 (pt)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9289856B2 (en) * 2013-07-29 2016-03-22 Fike Corporation Creation of laser-defined structures on pressure relief devices via tiling method
WO2015161261A1 (en) * 2014-04-17 2015-10-22 Fike Corporation Reverse-acting rupture disc with buckling-control feature
WO2016174548A1 (en) * 2015-04-28 2016-11-03 Donadon Safety Discs And Decives S.R.L. A safety or rupture element for a pipeline and method for making said element
WO2016174554A1 (en) * 2015-04-28 2016-11-03 Donadon Safety Discs And Decives S.R.L. Safety or rupture element for pipelines and method for making said element
GB2546437B (en) * 2017-04-13 2018-03-21 Elfab Ltd Improvements in or for burst members
BR112020007191A2 (pt) 2017-10-12 2020-09-29 Bs&B Innovations Limited discos de ruptura e respectivo conjunto e recipiente selado
WO2020010172A1 (en) 2018-07-05 2020-01-09 Fike Corporation Rupture disc having stress concentrating feature
US11672161B2 (en) 2018-12-24 2023-06-06 Samsung Display Co., Ltd. Method of manufacturing display apparatus
CN110339519A (zh) * 2019-06-21 2019-10-18 山西新思备科技股份有限公司 一种压开式喷洒执行机构
DE102020131069B4 (de) * 2020-11-24 2022-08-25 Jenoptik Automatisierungstechnik Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Erzeugen einer Schwächungslinie in einer Oberfläche eines Bauteils; Computerprogrammprodukt sowie maschinenlesbares Speichermedium
US20230253668A1 (en) * 2022-02-04 2023-08-10 Mann+Hummel Gmbh Hermetically closed battery degas venting unit for a battery enclosure/pack/housing

Family Cites Families (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3072288A (en) * 1960-02-15 1963-01-08 Lemmer Horace Rupture disc vacuum support
US3109554A (en) * 1960-09-19 1963-11-05 Fike Metal Prod Corp Rupture disc unit
US3484817A (en) * 1967-11-07 1969-12-16 Black Swalls & Bryson Inc Safety pressure relief device
US3612345A (en) * 1969-07-22 1971-10-12 Fike Metal Prod Corp Rupture disc pressure relief structure for polymerization reactors
US3709239A (en) * 1971-01-04 1973-01-09 Selas Corp Of America Safety blowout
US3834580A (en) * 1972-09-25 1974-09-10 Black Sivalls & Bryson Inc Safety pressure relief device
US3921556A (en) * 1975-01-02 1975-11-25 Black Sivalls & Bryson Inc Scored reverse buckling rupture disk manufacturing method
US4122595A (en) * 1977-08-12 1978-10-31 Black, Sivalls & Bryson, Inc. Scored rupture disk manufacturing method
US4481850A (en) * 1981-12-15 1984-11-13 Bs&B Safety Systems, Inc. Scored reverse buckling rupture disk apparatus
US4512171A (en) * 1983-09-20 1985-04-23 Continental Disc Corporation Method for forming rupture disc
US4669626A (en) * 1983-09-20 1987-06-02 Continental Disc Corporation Rupture disc with selectively positioned initial buckling
CA1286565C (en) * 1987-02-24 1991-07-23 Dixit B. Kadakia Safety pressure relief device and method for making the same
CA2012964C (en) 1990-01-09 1998-06-16 Edward H. Short Iii Scored reverse buckling rupture disk assembly
US5267666A (en) * 1993-01-19 1993-12-07 Fike Corporation Multiple-dome, scored, rupture disc
US5377716A (en) * 1993-08-16 1995-01-03 Bs&B Safety Systems, Inc. Pressure surge resistant rupture disk assembly
US5368180A (en) * 1993-10-12 1994-11-29 Bs&B Safety Systems, Inc. Perforated rupture disk assembly
US5558114A (en) 1995-04-07 1996-09-24 Oklahoma Safety Equipment Co. Eccentric scored rupture disk assembly
US6178983B1 (en) * 1999-05-13 2001-01-30 Bs&B Safety Systems, Inc. Rupture disk assembly
US6792964B2 (en) * 2001-01-05 2004-09-21 Bs&B Safety Systems, Inc. Pressure relief device assemblies
US7017767B2 (en) * 2003-11-13 2006-03-28 Fike Corporation Non-fragmenting pressure relief apparatus
US6959828B2 (en) * 2003-11-13 2005-11-01 Fike Corporation Non-fragmenting pressure relief apparatus
US8038024B2 (en) * 2005-01-14 2011-10-18 Fike Corporation Holder with V-knife blade for bi-directional rupture disc assembly
US7600527B2 (en) * 2005-04-01 2009-10-13 Fike Corporation Reverse acting rupture disc with laser-defined electropolished line of weakness and method of forming the line of weakness
US20100224603A1 (en) * 2007-06-18 2010-09-09 Donadon Safety Discs And Devices S.R.L. Method for production of safety/rupture discs having pre-calculated breaking threshold
US8333212B2 (en) * 2008-06-04 2012-12-18 Fike Corporation Rupture disc with machined line of opening
US8636164B2 (en) 2008-12-10 2014-01-28 Continental Disc Corporation Controlling the rated burst pressure of a rupture disc through the use of control scores on the disc dome
US20100140238A1 (en) * 2008-12-10 2010-06-10 Continental Disc Corporation Machining score lines in a rupture disc using laser machining
US8181663B2 (en) * 2009-04-13 2012-05-22 Fike Corporation Pressure relief device having support member with recessed areas
US8517042B2 (en) * 2009-08-27 2013-08-27 Oklahoma Safety Equipment Company, Inc. Rupture disk
EP2483583B1 (en) * 2009-09-30 2019-02-20 BS & B Safety Systems Limited Rupture disk
US9551429B2 (en) * 2012-07-18 2017-01-24 Fike Corporation Rupture disc having laser-defined reversal initiation and deformation control features

Also Published As

Publication number Publication date
CA2885904C (en) 2021-03-02
KR20150123797A (ko) 2015-11-04
CN105026287A (zh) 2015-11-04
IN2015DN02649A (pt) 2015-09-18
US9303778B2 (en) 2016-04-05
JP6452116B2 (ja) 2019-01-16
KR102323038B1 (ko) 2021-11-08
RU2651410C2 (ru) 2018-04-19
MX2015004370A (es) 2015-07-06
BR112015007766A2 (pt) 2017-07-04
EP2961672B1 (en) 2021-04-07
US20140238984A1 (en) 2014-08-28
CA2885904A1 (en) 2014-09-04
JP2016511372A (ja) 2016-04-14
AU2014221364B2 (en) 2017-07-06
RU2015117780A (ru) 2017-04-03
EP2961672A4 (en) 2016-11-16
AU2014221364A1 (en) 2015-04-16
CN105026287B (zh) 2018-01-16
HK1216875A1 (zh) 2016-12-09
EP2961672A1 (en) 2016-01-06
WO2014133763A1 (en) 2014-09-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
BR112015007766B1 (pt) Dispositivo de alívio de sobrepressão e método de formação de uma linha de abertura em um dispositivo de alívio de pressão
BR112015000586B1 (pt) Dispositivo de alívio de sobrepressão, e processo para fabricar um dispositivo de alívio de sobrepressão
BRPI0913595B1 (pt) disco de ruptura de ação reversa e método de formação de um recesso de linha de abertura em um dispositivo de alívio de pressão metálico
JP6532083B2 (ja) レーザで規定された開口線を有する圧力解放装置
JP2016511372A5 (pt)
JP5373963B2 (ja) 眼の角膜にフラップを切る装置
US11109959B2 (en) Intraocular lens and method of manufacturing the same
Wise Iris Sphincterotomy Iridotomy, and Synechiotomy by Linear Incision with the Argon Laser
JP2017511451A (ja) 屈曲制御機能付き反転動作型破裂ディスク
BR112016001466B1 (pt) método para criar uma estrutura de controle definida a laser em um dispositivo de alívio de pressão
JP2014519903A (ja) 基質内セグメント
KR102263427B1 (ko) 인공수정체 및 이를 제조하는 방법

Legal Events

Date Code Title Description
B06F Objections, documents and/or translations needed after an examination request according [chapter 6.6 patent gazette]
B06U Preliminary requirement: requests with searches performed by other patent offices: procedure suspended [chapter 6.21 patent gazette]
B06A Patent application procedure suspended [chapter 6.1 patent gazette]
B09A Decision: intention to grant [chapter 9.1 patent gazette]
B16A Patent or certificate of addition of invention granted [chapter 16.1 patent gazette]

Free format text: PRAZO DE VALIDADE: 20 (VINTE) ANOS CONTADOS A PARTIR DE 12/02/2014, OBSERVADAS AS CONDICOES LEGAIS.