CN101184947A - 用于双向破裂盘组件的具有v形刀片的保持件 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及用于双向凸出破裂盘(46)的圆柱形保持件(12)。该保持件的支承本体具有支承破裂盘的缘边(14),使得盘的凹面(48)面向保持件。支承本体设有整体单件式、中心折缝的切割件(16),它在平面图上是大致V形构造。切割件具有一对细长的会聚的腿部件(18、20),使得每个腿部件连接到并由保持件本体的内部壁面(22)支承,使得每个腿部件具有弓形切割刃(18a、20a)。腿部件的切割刃在切割件的折缝(24)处会聚以限定中心切割刃顶点部件(26)。在保持件上设置切割件,使得切割刃顶点部分延伸超过支承本体的缘边进入盘的凹入区域。
Description
发明背景
1.技术领域
本发明总的涉及具有双向、凹凸破裂盘(rupture disc)的破裂盘组件和用于破裂盘的支承本体的破裂盘组件,该支承本体设有在平面上大致V形的切割件并设置成当盘朝向切割件挠曲时接合并切断该盘。该切割件具有一对连接到支承本体内壁表面并在它们的最内端会聚并连结的腿部件。更具体地说,V形切割件就是单一件构造,由切割件中的整体折缝限定的切割件的中央V形切割刃部分设置成延伸进破裂盘的凹陷部分。切割件的切割刃包括沿切割件的腿部件的每个的整个长度延伸并沿每个腿部分的纵向长度弯曲的切割刃部分。
用于双向破裂盘的保持件具有整体的、单件式V形切割件,这对卫生加工以及食物、饮料和药物应用是尤其有用的,符合目前的第三方工业认证3A卫生标准60-00。
V形切割件打开的初始面积比用三刀片结构得到的显著地大。
2.现有技术说明
很久一来一直需要在可预测的正向和负向压力时打开的可靠的反向弯折破裂盘组件。在制药工业中尤其是这样,在制药工业中必须保护处理容器的贵重内容免受可能引起容器的内容污染或导致代价昂贵的容器停机并妨碍整个加工过程的循环真空情况。用于过程的保护的规范通常要求诸如破裂盘之类的安全装置能够在容器中的正压超过预定保护值时能够破裂以释放容器中的压力。但是,该盘必须也保护免受施加在处理内容上并由此施加在保护性破裂盘上的相对小的负压。单个盘必须控制免受危险的过压,且同时在最小真空条件下反向并打开以保护处理容器和其内容。
例如,在某些应用中,处理规范要求保护性盘在施加在盘的凸面上小至一英寸水压的真空情况下完全反向并打开。同时盘必须能够在盘的凹面上相对高正压时能够抵抗撕裂。
为了确保盘在指定真空下完全打开,业已实践提供一种用于盘的保持件,其包括位于盘的凹侧的刀片,使得在盘响应于真空情况反向时,盘被刀切断并按要求完全打开。业已提出确保凸凹盘打开的多种不同刀片构造,其中一些基本上为市场接受。1978年10月10日的美国专利第4,119,236号示出和描述了这样一种刀片。在′236专利中,切割件是具有在中心刀片边缘终止的径向延伸刀片部分的三角形刀形式。相邻刀片部分之间的角度相同,即60°。
发明内容
本发明涉及对卫生应用尤其有用并提供双向破裂盘的更可靠且已知的切割和完全打开的破裂盘保持件,且尤其在当盘在真空情况下时的低压时挠曲抵靠安装在保持件上的盘切割件,而不是先前采用焊接的三刀片构造的保持件。用于盘的大致V形切割件安装在盘保持件上并具有一对细长腿部件连接到并由保持件的内部壁面支承。腿部件从保持件壁面向内延伸,朝向彼此会聚,并在它们的最内端连结。V形切割件是单件式构造,由此可消除与要求邻近三刀片焊接相关的问题。腿部件的最内端限定定位成当盘挠曲并反向时,甚至在相对低水平的真空情况下接合并切断盘的切割刃。
切割件的腿部件位于限定其间的角约120°的位置。这种切割件的腿部件的宽大展开腿设置确保了特氟隆双向破裂盘的分开断片在切断时整洁地穿过切割件相对侧的两个区域而不易于挂在切割件上,尤其是在切割件的会聚的腿部件的连结区域。
比较测试表面,本发明的V形、单件式切割件在特氟隆盘上提供的初始月形开口面积比使用常规三刀片在特氟隆盘上形成初始三角形开口面积大不止500%。
附图说明
下文参照附图详细描述了本发明的较佳实施例,其中:
图1是体现本发明较佳概念的双向破裂盘的保持件的平面图;
图2是基本上沿图1的线2-2截取并从箭头方向看的截面图;
图3是卸压组件的分解立体图,它包括双向盘并包含图1所示的保持件;
图4是图3的分解图中所示的组装部件的放大的竖直截面图;
图5是双向破裂盘的示意图,并示出了由保持件的V形刀片结构初始打开的盘的区域;以及
图6是双向破裂盘的示意图,并示出了由常规三刀片结构初始打开的盘的区域。
具体实施方式
如图4所示的卸压组件10由更具体地图3示出的分解部件构成。组件10包括保持件12,保持件可例如包括保持件支承本体14,该本体具有由弹体的、大致圆柱形中心毂部分14c分开的一对隔开的圆形凸缘部分14a和14b。从图2和4可见,凸缘部分14a和14b的直径比毂部分的直径大。V形切割件16设置在保持件支承本体14的圆柱形内部。在此使用的术语V形切割件16意味着平面图上V形构造的切割件。
V形切割件16具有一对细长腿部件18和20,使得部件18和20的最外边缘18′和20′在凸缘部分14a的环形边缘14a′下方刚性固定在保持件12的内部圆柱形壁面22。如图2和4所示,切割件16位于与保持件12的凸缘部分14a的边缘14a′比与保持件12的凸缘部分14b的圆形边缘14b′有些更近的间隔关系。
切割件16是单件式整体构造,并具有腿部件18和20的最外边缘18′和20′之间的中间的整体折缝24,其限定切割件16的顶点26。切割件16的腿部分18和20从圆柱形壁面22径向延伸且相对于彼此的角度限定大于180°的内角。较佳的是,腿部件18和20的内角是图1所示的约120°。
切割件16具有延伸腿部件18和20整个长度的相对尖的切割刃28。切割刃28可由横截面V形的边缘或横向倾斜的单个平面边缘表面限定。从图2-4可见,切割刃28由延伸相应腿部分18和20的整个长度并在切割刃的顶点26合并的相对弓形边缘部分18a和20a构成。
由整体腿部件18和20的合并限定的切割刃28的顶点26较佳地位于靠近或在保持件12的圆柱形壁面22的中心点。切割件16和保持件12较佳地都由诸如不锈钢的抗腐蚀材料构造以使卸压组件10符合3A卫生使用规范。
卸压组件10包括上部破裂盘夹件30,夹件30具有分别由中心圆柱毂部分30c结合的圆形凸缘部分30a和30b。毂部分30c的圆柱形内部壁面31较佳地是与保持件12的壁面22相同直径。
反向弯折控制三脚架盘32适于安装在保持件12的凸缘边缘14a′上,形成对保持件12的凸缘部分14a限定的内部开口部分关闭的关系。控制三脚架盘32具有与穹顶形形中心三脚架部分36整体的限制凸缘部分34。穹顶形中心三脚架部分36的弯曲腿部分38限定在其间的Y形开口40,构造成并设置成使得切割件16的切割刃28与Y形开口40对齐。三脚架盘32的凸缘34设有策略地位于该位置的一系列周界间隔的孔42,以可移除地接纳从保持件12的凸缘边缘14a′向上延伸的相应对齐柱件44。控制三脚架盘32可由厚度从约0.030至约0.090英寸的特氟隆制成,或由厚度从约0.004至约0.016英寸的不锈钢片材制成。
穹顶形中心三脚架部分36的弯曲腿部分38接合并支承位于保持件12上方的相对薄的柔性破裂盘46。盘46较佳地由诸如约0.002至约0.010英寸厚的标称厚度的特氟隆之类的柔性合成树脂材料制成。盘46的中心部分48呈现互补地接合相邻的控制三脚架盘32的弯曲表面的中心穹顶形。盘46的环形凸缘部分50具有定位成与保持件12的柱体44对齐的狭槽52。
具有凸缘56和中心穹顶形部分58的第二特氟隆盘54以与其互补的关系位于盘46上方。盘54的穹顶形部分58具有构造成直接放在由控制三脚架盘32的弯曲腿部分38限定的Y形开口40上方的不规则形状的切口60。盘54的凸缘56具有与盘46的切口和三脚架支承盘32的开口42对齐的切口62以接纳对齐柱件44。该盘54较佳地是约0.002至约0.010英寸厚度的材料。
有孔的向前作用破裂盘64抵靠盘54的凸面。盘64具有与其上设有多个等直径开口70的中心凸出部分68连结的周界凸缘66。凸出部分68上一系列径向设置的切口72在分别形成的端部开口74处终止。例如从图3中可见,切口72的最内端开口74与穹顶形的最上部分位于彼此隔开的关系。盘64的凸缘66具有也与切口62、切口52和开口42对齐的切口76以保持盘64与其余的组装的盘对齐。
上部件30抵靠盘64,使得凸缘30a接合盘64的凸缘66。从图4可见,保持件12的切割件16延伸到由包括三脚架盘32、破裂盘46、特氟隆盘54和向前作用破裂盘64的组装部分限定的空腔内。但是,切割件16的顶点26与控制三脚架盘32的邻近腿部件38隔开。此外,顶点26基本上位于组装盘32、46、54和64的穹顶形部分的中心。
如图1和3清楚地可见那样,两个柱件44a和44b一般设置成与切割件16的腿部件18和20对齐,而第三柱件44c设置成从柱件44a和44b偏离。提供如图所示策略地设置的三个柱件44a、44b和44c确保了保持三角架弯折盘与切割件16适当对齐,且同时维持该组件的其它盘件适当对齐。
较佳地使用常规的两部分铰接夹78来连结保持件12和30以及其间的夹紧盘32、46、54和64。夹具78具有在保持件30的凸缘30a和保持件12的凸缘14a上方的相对的U形部分80和82。
在操作中,当卸压组件10设置在压力容器的线性前部,或在压力下的生产线中,与无孔破裂盘46相关联的向前作用的盘64防止流体在朝向盘64的方向流动。但是,如果抵靠由向前作用的盘64限制的破裂盘46的凹面的流体压力超过使两盘破裂的联合阻力,向前作用的盘64的穹顶形部分68沿切口72让路允许破裂盘46的穹顶形部分48破裂,由此释放压力。向前作用的破裂盘64是不断裂的,因为相邻切口72之间穹顶形68的花瓣部分打开但不与相邻的凸缘66分开。
当卸压组件10经受保护的容器或生产线中真空情况产生的、引起破裂盘46的穹顶形部分48反向抵抗控制三角架盘32的支承腿部分的阻力的负压时,腿部分朝向保持件12折回(reflect),允许盘46的挠曲部分48首先与切割件16的顶点26接合。随着破裂盘46的中心部分48继续在负压下挠曲,保持件12的切割刃28沿切割件16的腿部件18和20限定的V形线切断部分48,因此致使破裂盘46完全打开。
如图5所示,在经受反向弯折的盘46的中心部分48与切割件16的顶点26接触弯折时,在破裂盘46的部分48上形成半月形开口84。随着切割件16的弓形切割刃部分接合和切断盘46的特氟隆材料,开口84继续扩大。
图6是现有技术的破裂盘的初始切断和开口的示意图,其中切割件由三个径向设置的刀片组成,如′236专利中示出和描述的那样。在该情况下,最初由盘三刀片的尖角顶点接合打开的测试盘88的小三角形面积86比盘46上打开的半月形面积82显著地更小。测试证明当使用本发明的V刀片设计时与′236专利示出和描述的常规三刀片结构形成的小三角形初始开口相比,半月形开口面积增加大于500%。
以下在实例中阐述将用本发明的V形切割件打开破裂盘与常规三刀片装置切开破裂盘比较的测试结果:
要求首先接合破裂盘的刀片的点反向时非常锐利,以实现立即切断和打开盘材料。但是,因为连结三刀片装置的刀片的邻近边缘的焊接片填充相邻刀片之间的裂缝,这些填充片阻碍刀片的盘接合点没有要求的尖锐,因此妨碍了盘的初始打开。
测试证实本发明的V形切割件提供了改进的打开面积,在卸压组件10的较低压力应用中尤其可见。因为在控制三角装置32的腿部分38反向期间产生的力基本上不变,与刀片构造,即V形或三个分开的三角形设置的刀片无关,与三刀片构造相比V形切割件16的两尖锐腿部分18和20在每个刀片边缘上提供了增加的压力。例如在′236专利中示出的焊接三刀片设计,依赖于三个点的一致对齐来产生单个尖锐切割区域。刀片间的不规则间隙会产生不一致的开口。本发明的折叠的一个刀片设计提供了从沿腿部分18和20的切割部分的顶点26更好的过渡,有助于产生两切割线之间光滑的过渡和密封件上更长的切割。
以上描述的本发明的较佳形式仅用于说明,且不应用作限制意义来解释本发明的范围。本技术领域的技术人员可轻易地进行以上阐述的对示例性实施例的明显修改而不背离本发明的精神。
因此发明人陈述了他们想要依赖同等物的原理来确定和评估本发明的合理公正范围,因为它适合实质上不背离但在以下权利要求书阐述的本发明的字面范围的任何装置。
Claims (26)
1.一种用于双向破裂盘的保持件,包括:
用于所述破裂盘的支承本体,所述支承本体具有内部壁面;以及
用于所述盘的切割件,具有一对细长腿部件,所述切割件在平面图上基本上是V形,
每个所述腿部件连接到所述壁面并由所述壁面支承,所述腿部件从所述壁面向内延伸,朝向彼此会聚,并在它们最内端连结,
所述腿部件的最内端限定切割刃,所述切割刃被部署定位成当所述盘朝向所述切割件挠曲时接合并切断所述盘。
2.如权利要求1所述的保持件,其特征在于,所述切割件的所述腿部件位于使所述腿部件之间的角小于180°的位置。
3.如权利要求1所述的保持件,其特征在于,所述切割件的所述腿部件位于使所述腿部件之间的角为约120°的位置。
4.如权利要求1所述的保持件,其特征在于,所述切割件的所述切割刃被部署定位成当所述盘朝向所述切割件挠曲时首先接合所述盘。
5.如权利要求1所述的保持件,其特征在于,所述切割件的切割刃基本上是V形。
6.如权利要求5所述的保持件,其特征在于,所述切割件是单件式整体构造并设有限定V形切割件顶点的横向折缝。
7.如权利要求1所述的保持件,其特征在于,所述切割件的切割刃基本上沿每个所述腿部件的全部长度延伸。
8.如权利要求4所述的保持件,其特征在于,各所述腿部件的相邻切割刃部分协作以在所述腿部分的所述最内端呈现中心顶点部分。
9.如权利要求8所述的保持件,其特征在于,所述中心顶点部分的所述切割刃具有会聚的大致弓形边缘部分。
10.如权利要求7所述的保持件,其特征在于,所述切割件的所述切割刃是遍及相应腿部分的整个长度的纵向弓形。
11.如权利要求8所述的保持件,其特征在于,所述支承本体具有用于接纳所述盘的凸缘部分的周界缘边,且所述切割刃的所述中心顶点部分延伸到所述支承本体的所述壁面外部超出所述支承本体的所述缘边。
12.如权利要求11所述的保持件,其特征在于,所述支承本体是大致圆柱形构造。
13.如权利要求12所述的保持件,其特征在于,所述支承本体具有限定中心区域的内部壁面,且所述切割件的所述顶点部分具有基本上位于所述壁面的中心区域中心的顶点部分。
14.如权利要求1所述的保持件,其特征在于,所述支承本体具有用于接纳所述盘的凸缘部分的周界缘边,且在所述缘边上设置盘接合对齐结构,要求所述盘设置在所述保持件上相对于所述切割件的预定位置。
15.如权利要求14所述的保持件,其特征在于,所述对齐结构包括从所述缘边直立的多个突起以接纳在所述盘中用于这些突起的小孔中。
16.如权利要求15所述的保持件,其特征在于,在所述保持件的所述缘边上设置突起,且所述突起一般与所述腿部件与所述保持件的所述壁面连结的区域对齐。
17.如权利要求16所述的保持件,其特征在于,除了与所述腿部件对齐的所述突起,在所述保持件的所述缘边上还设有至少一个其它突起。
18.如权利要求15所述的保持件,其特征在于,所述突起是从所述保持件的所述缘边向上延伸的销。
19.一种卸压组件,包括:
凹凸双向破裂盘;
支承本体,具有内部壁面和与所述壁面成周界关系的缘边部分,
所述破裂盘安装在所述支承本体的所述缘边部分上,使得其所述凹面面向所述支承本体的所述内部壁面;以及
用于所述盘的切割件,具有一对细长腿部件,所述切割件在平面图上基本上是V形,
每个所述腿部件连接到所述壁面并由所述壁面支承,
所述腿部件从所述壁面向内延伸,朝向彼此会聚,并在它们的最内端连结,
所述腿部件的最内端限定切割刃,所述切割刃被部署定位成在所述盘朝向所述切割件的所述切割刃挠曲时首先接合所述破裂盘的所述凹面并切断所述盘。
20.如权利要求19所述的卸压组件,其特征在于,所述切割件的所述切割刃在所述支承本体的所述缘边上方延伸进入所述盘的所述凹形部分。
21.如权利要求20所述的卸压组件,其特征在于,所述切割件的所述切割刃是大致V形构造。
22.如权利要求21所述的卸压组件,其特征在于,所述切割件是单件式整体构造并设有限定所述V形切割件顶点的横向折缝。
23.如权利要求19所述的卸压组件,其特征在于,所述切割件的所述腿部件位于使所述腿部件之间的角小于180°的位置。
24.如权利要求19所述的卸压组件,其特征在于,所述切割件的所述腿部件位于位于使所述腿部件之间的角为约120°的位置。
25.如权利要求19所述的卸压组件,其特征在于,在所述盘和所述切割件之间设置穹顶形真空支承件,所述真空支承件具有与所述切割件的相应腿部件对齐的整体杆状部分。
26.如权利要求20所述的卸压组件,其特征在于,所述切割件的所述腿部分的所述切割刃限定顶点部分,所述顶点部分延伸进所述盘的由其凹面限定的面积。
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