JP4741475B2 - 逆座屈サニタリーラプチャディスク組立物 - Google Patents
逆座屈サニタリーラプチャディスク組立物Info
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Description
本発明の好ましい概念を体現化している逆座屈サニタリーラプチャディスク組立物10を図面群の図1に示す。ディスク組立物10はラプチャディスク12およびこれに固定したサポートリング14を含む。ラプチャディスク組立物10は製薬、バイオケミカルおよび食品の処理作業のような工業の衛生的な、サニタリー用途に特に適合している。したがって、ラプチャディスク組立物10を構成する部品は通常用いられるいずれの番手でもよいがステンレススチール合金のような耐食性金属材料から作られることが望ましい。ラプチャディスク12には中央膨らみ部分16および環状フランジ部分18を持つ。遷移域20がフランジ部分18の内周を膨らみ部分16の外側円形縁につなげる。
本発明の好ましい製法によって整えられ図10に描かれた典型的なディスク12は0.0508mm(2ミル(2/1000インチ))の316ステンレススチールで作られ、全体の直径が約63.5mm(2.5インチ)であるのが望ましい。図4に概略的に図解されているディスク12の前段膨らみは図4に示す様に圧力約345kPa(50psig)で陥没68をディスク素材44に形成して達成した。図5および6に概略的に示したディスクの最終膨らみは圧力約1.38MPa(200psig)の下で行われ、ドームの高さが約8.64mm(0.34インチ)の膨らみディスクを作った。膨らみ部分16の他の金属より大きな応力に曝されたディスクの膨らみ部分の金属部分域68の外側境界91(図10の)は公称約258mm 2 (0.4平方インチ)の面積がある。典型的なディスクの部分域68は膨らみ部分16の中心軸から約7.62mm(0.3インチ)離れている。このディスクの公称破裂圧力は約55.2kPa(8psig)である。
Claims (23)
- 凸面とこれに相対する凹面を含む中央膨らみ部分と、該中央膨らみ部分を囲むフランジ部分と、該フランジ部分を前記中央膨らみ部分につなぐ遷移域とを持つ単一構造一体型金属製ラプチャディスクを有し、
前記中央膨らみ部分は、部分域と、前記中央膨らみ部分の残りの部分とからなり、前記部分域は、その部分の金属が前記残りの部分の金属より高い引っ張り強度を示すように変化した結晶粒組織を持つ別個の領域として規定される、前記金属の塑性変形により変化しそしてひずみ硬化した部分であり、
前記中央膨らみ部分の相対する前記凸面および凹面が、前記中央膨らみ部分の前記部分域を含めてその全域に亘って滑らかで連続した形状であることを特徴とする逆座屈サニタリーラプチャディスク。 - 前記中央膨らみ部分は、中心軸を持ち、かつ前記中央膨らみ部分の前記部分域が前記中央膨らみ部分の前記遷移域より前記中心軸近くに位置する請求項1に記載の逆座屈サニタリーラプチャディスク。
- 前記中央膨らみ部分の前記部分域が、前記中央膨らみ部分の前記中心軸からずれた位置で、かつ、間隔をとった関係で位置する請求項2に記載の逆座屈サニタリーラプチャディスク。
- 前記中央膨らみ部分の前記部分域の金属の圧縮強度が、前記中央膨らみ部分の前記残りの部分の金属の圧縮強度より大きい請求項1〜3のいずれか1項に記載の逆座屈サニタリーラプチャディスク。
- 前記中央膨らみ部分の前記部分域の面積が、前記中央膨らみ部分全体の面積より実質的に少ない請求項1〜4のいずれか1項に記載の逆座屈サニタリーラプチャディスク。
- 前記中央膨らみ部分の前記部分域が、概して円形である請求項1〜5のいずれか1項に記載の逆座屈サニタリーラプチャディスク。
- 前記中央膨らみ部分の前記部分域が、前記中央膨らみ部分本体から物理的にその位置をずらし、それから物理的に元の位置に戻すことで形成される請求項1〜6のいずれか1項に記載の逆座屈サニタリーラプチャディスク。
- 前記金属製ラプチャディスクが、切り込み線を備える請求項1〜7のいずれか1項に記載の逆座屈サニタリーラプチャディスク。
- 前記切り込み線が、前記中央膨らみ部分にある請求項8に記載の逆座屈サニタリーラプチャディスク。
- 前記切り込み線が、前記金属製ラプチャディスクの前記遷移域に近接した前記中央膨らみ部分にある請求項9に記載の逆座屈サニタリーラプチャディスク。
- 前記切り込み線が、前記中央膨らみ部分の前記部分域の外側にある前記中央膨らみ部分の十字切り込みである請求項9に記載の逆座屈サニタリーラプチャディスク。
- 前記切り込み線が、概ね半円形である請求項8〜11のいずれか1項に記載の逆座屈サニタリーラプチャディスク。
- 前記切り込み線が、前記金属製ラプチャディスクの前記中央膨らみ部分と前記フランジ部分との間の前記遷移域の円周上の一部に沿ってしか延びていない請求項12に記載の逆座屈サニタリーラプチャディスク。
- 中心軸があり、凸面とこれに相対する凹面を含む中央膨らみ部分、該中央膨らみ部分を囲むフランジ部分、および該フランジ部分を前記中央膨らみ部分につなぐ遷移域を持つ単一構造一体型金属製ラプチャディスクと、
前記金属製ラプチャディスクの凹面に隣接する前記フランジの面を支えるように取り付けられた環状部品とを有し、
前記中央膨らみ部分は、部分域と、前記中央膨らみ部分の残りの部分とからなり、前記部分域は、その部分の金属が前記残りの部分の金属より高い引っ張り強度を示すように変化した結晶粒組織を持つ別個の領域として規定される、前記金属の塑性変形により変化しそしてひずみ硬化した部分であり、
前記中央膨らみ部分の相対する前記凸面および凹面が、前記中央膨らみ部分の前記部分域を含めてその全域に亘って滑らかで連続した形状であり、
前記環状部品は、内側端面を持ち、該内側端面は、内側に伸び、円周上に間隔を開けた突起物を備え、該突起物は、前記金属製ラプチャディスクの前記遷移域および前記金属製ラプチャディスクの前記中央膨らみ部分の前記凹面の土台となることを特徴とする逆座屈サニタリーラプチャディスク組立物。 - 前記金属製ラプチャディスクは、前記遷移域の近くにC字型の切り込み線を備え、この切り込み線は、前記中央膨らみ部分の蝶番となる間隔を置いて向かい合う端点を持ち、前記環状部品の前記内側端部は、前記中央膨らみ部分の前記蝶番と概ね合致する蝶番支持部品を備えている請求項14に記載の逆座屈サニタリーラプチャディスク組立物。
- 前記蝶番支持部品が、内側へ伸びる概ね半円形の縁を持つ請求項15に記載の逆座屈サニタリーラプチャディスク組立物。
- 前記蝶番支持部品が、内側へ伸びる概ね直線型の縁を持つ請求項15に記載の逆座屈サニタリーラプチャディスク組立物。
- 前記中央膨らみ部分が、前記遷移域に隣接する前記中央膨らみ部分の実質的に全周にわたる切り込み線を備え、前記環状部品の前記突起物が概ね前記切り込み線上に横たわる様に位置する請求項14に記載の逆座屈サニタリーラプチャディスク組立物。
- 前記環状部品が、これから延びるアームを備え、該アームは、前記ラプチャディスク組立物をその受け口に位置合わせすることを容易にする請求項14〜18のいずれか1項に記載の逆座屈サニタリーラプチャディスク組立物。
- 相対する面を持つ金属製ラプチャディスク素材を準備し、
前記素材の別個の領域を規定する該素材の部分域を該素材の本体から所定の範囲まで偏向させるのに十分な集中力を前記素材の片側面に加え、
前記素材の中央部分を膨らませて、中心軸があり、凸面とこれに相対する凹面を持つ中央膨らみ部分、前記中央膨らみ部分を囲むフランジ部分、および該フランジ部分を前記中央膨らみ部分につなぐ遷移域を形成し、偏向した前記部分域は前記中央膨らみ部分の全面積より実質的に小さな限定域であり、
偏向した前記部分域を実質的にその元の位置に戻して、前記中央膨らみ部分の相対する前記凸面および前記凹面が前記中央膨らみ部分の前記別個の領域と規定される部分を含むその全域に亘って滑らかで連続するようにし、前記部分域の金属に、変化した結晶粒組織と前記中央膨らみ部分の残りの部分より大きな残留応力を持たせることを特徴とする逆座屈サニタリーラプチャディスク組立物を製造する方法。 - 作動端を持つ柱は、前記素材の一面に相対する位置に置かれ、前記柱の前記作動端の面積が前記素材の前記部分域に大略等しく、
前記柱の前記作動端に噛み合う前記素材の部分と前記柱とを相対的に動かし、前記素材の前記部分域を前記素材の本体から偏向させるのに十分な前記集中力を前記素材に与え、そして
前記素材の前記中央部分に十分な圧力を加え、前記金属製ラアプチャディスクの中央部分に膨らみを生じさせ、前記偏向した部分域を実質的にその元の位置へ戻らせる請求項20に記載の逆座屈サニタリーラプチャディスク組立物を製造する方法。 - 前記部分域を偏向させるのに十分な前段膨らみ圧力を前記素材の前記柱とは反対側の表面に加え、そして前記素材の最終膨らみおよび前記偏向した部分域をその元の位置へ戻すのに十分な最終圧力を前記素材の前記柱とは反対側の前記表面に加えるステップを含む請求項21に記載の逆座屈サニタリーラプチャディスク組立物を製造する方法。
- 前記素材に前記偏向部分域を形成するのに足りるだけ、前記素材に対して前記柱が移動するステップを含む請求項21に記載の逆座屈サニタリーラプチャディスク組立物を製造する方法。
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