JPH09178076A - 破断ディスク装置及び方法 - Google Patents
破断ディスク装置及び方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 弱められた部分を作るスコアーのための工具
の損傷をなくし、又、正逆方向の圧力作用に対して正常
な働きをするディスクを提供する。 【解決手段】 破断ディスク装置には、部分せん断運動
による材料の変位によって形成される少なくとも１つの
弱い部分を備えた破断ディスクが含まれている。使用
中、破断ディスクのフランジが、弱められた部分を支持
する働きをするので、この弱い部分は、圧力サイクリン
グに耐えることが可能である。
の損傷をなくし、又、正逆方向の圧力作用に対して正常
な働きをするディスクを提供する。 【解決手段】 破断ディスク装置には、部分せん断運動
による材料の変位によって形成される少なくとも１つの
弱い部分を備えた破断ディスクが含まれている。使用
中、破断ディスクのフランジが、弱められた部分を支持
する働きをするので、この弱い部分は、圧力サイクリン
グに耐えることが可能である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般に、破断ディ
スク装置及びその製造方法に関するものであり、とりわ
け、ディスクの開放を容易にする弱められた部分を備え
ている、破断ディスク、破断ディスク・組立体、及び、
製造方法に関するものである。
スク装置及びその製造方法に関するものであり、とりわ
け、ディスクの開放を容易にする弱められた部分を備え
ている、破断ディスク、破断ディスク・組立体、及び、
製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】破断ディスク・タイプの圧力逃し装置が
極めて多く開発され、用いられてきた。一般に、こうし
た装置には、１対の支持部材またはフランジ間に支持さ
れた破断ディスクが含まれており、該支持部材は、加圧
流体を納めた容器またはシステムにおける逃し接続部に
接続されている。容器またはシステム内の加圧流体が、
破断ディスクの設計破断圧力を超えると、ディスクが破
断し、加圧流体が容器またはシステムから解放される。
極めて多く開発され、用いられてきた。一般に、こうし
た装置には、１対の支持部材またはフランジ間に支持さ
れた破断ディスクが含まれており、該支持部材は、加圧
流体を納めた容器またはシステムにおける逃し接続部に
接続されている。容器またはシステム内の加圧流体が、
破断ディスクの設計破断圧力を超えると、ディスクが破
断し、加圧流体が容器またはシステムから解放される。
【０００３】破断ディスクは、正作用張力タイプディス
クと逆作用ディスクとに分類される。ディスク表面のス
コア線を利用して、特定部分の開放を確実にする正作用
張力タイプのディスクが開発されている。より最近にな
って、逆座屈破断ディスクにも、表面にスコアが形成さ
れて、弱められた部分を形成し、逆作用が生じると、デ
ィスクのこうした弱められた部分が裂けるようになって
いる。スコア付きの逆座屈破断ディスクの製造方法につ
いては、１９８４年４月１０日にショート他に対して発
行された米国特許第４，４６１，３５６号明細書、及
び、１９８４年７月１０日にノーマンに対して発行され
た米国特許第４，４５４，５１６号明細書に記載があ
る。
クと逆作用ディスクとに分類される。ディスク表面のス
コア線を利用して、特定部分の開放を確実にする正作用
張力タイプのディスクが開発されている。より最近にな
って、逆座屈破断ディスクにも、表面にスコアが形成さ
れて、弱められた部分を形成し、逆作用が生じると、デ
ィスクのこうした弱められた部分が裂けるようになって
いる。スコア付きの逆座屈破断ディスクの製造方法につ
いては、１９８４年４月１０日にショート他に対して発
行された米国特許第４，４６１，３５６号明細書、及
び、１９８４年７月１０日にノーマンに対して発行され
た米国特許第４，４５４，５１６号明細書に記載があ
る。
【０００４】スコア付きの逆座屈破断ディスクの利用は
うまくゆき、いくつかの用途においてナイフの刀身を必
要としなくなったが、ディスクの部分の破砕及び／また
は引裂は、やはり、問題となる可能性がある。すなわ
ち、スコア付きの逆座屈破断ディスクに逆作用が加えら
れ、スコアによって形成される弱められた部分が破断す
ると、ディスクから部分的破砕及び引裂が生じる可能性
がある。こうした同じ破砕及び引裂の問題は、張力負荷
のかかる破断ディスクにも生じる可能性がある。
うまくゆき、いくつかの用途においてナイフの刀身を必
要としなくなったが、ディスクの部分の破砕及び／また
は引裂は、やはり、問題となる可能性がある。すなわ
ち、スコア付きの逆座屈破断ディスクに逆作用が加えら
れ、スコアによって形成される弱められた部分が破断す
ると、ディスクから部分的破砕及び引裂が生じる可能性
がある。こうした同じ破砕及び引裂の問題は、張力負荷
のかかる破断ディスクにも生じる可能性がある。
【０００５】破断時における破砕の可能性を低下させる
ため、Ｃ字形スコア技法が開発された。こうしたディス
クには、それに限定するわけではないが、弱められてい
ないヒンジ部分によってディスクの残りの部分に取り付
けられた、円形または同様の破裂部分を形成する１つ以
上のスコアによって形成される弱められた部分が含まれ
ている。また、逆作用ディスクに関して、その逆作用時
に、ディスクと接触し、引裂の可能性を低下させる支持
部材を含む、破断ディスク・組立体が開発されている。
例えば、１９９２年１２月１日にショート他に対して発
行された米国特許第５，１６７，３３７号明細書には、
破断時に、ディスクの破裂部分がヒンジから破砕し、あ
るいは、引き裂かれるのを阻止するための内側に延びる
支持部材を含む、Ｃ字形スコア付き逆座屈破断ディスク
・組立体の記載がある。
ため、Ｃ字形スコア技法が開発された。こうしたディス
クには、それに限定するわけではないが、弱められてい
ないヒンジ部分によってディスクの残りの部分に取り付
けられた、円形または同様の破裂部分を形成する１つ以
上のスコアによって形成される弱められた部分が含まれ
ている。また、逆作用ディスクに関して、その逆作用時
に、ディスクと接触し、引裂の可能性を低下させる支持
部材を含む、破断ディスク・組立体が開発されている。
例えば、１９９２年１２月１日にショート他に対して発
行された米国特許第５，１６７，３３７号明細書には、
破断時に、ディスクの破裂部分がヒンジから破砕し、あ
るいは、引き裂かれるのを阻止するための内側に延びる
支持部材を含む、Ｃ字形スコア付き逆座屈破断ディスク
・組立体の記載がある。
【０００６】スコア付き破断ディスクの製造において存
続している一般的な問題は、ディスク材料に刻むスコア
が深すぎると、スコアを形成するために用いられる工具
に損傷を生じる可能性があり、しばしば、損傷を被ると
いうことである。例えば、上述の米国特許第４，４４
１，３５０号及び第４，４５３，５１６号明細書に記載
のタイプのスコア・ダイは、互いに衝突する可能性があ
り、しばしば衝突して、スコア用ブレードが鈍くなった
り、あるいは、破損して、その修理または交換が必要に
なる。従来のスコア技法に関するもう１つの問題は、ス
コア用ブレードのすぐ下にある材料が、加工硬化状態に
なり、ディスクに所望の細さにスコアを刻むのが困難に
なる可能性があるということである。
続している一般的な問題は、ディスク材料に刻むスコア
が深すぎると、スコアを形成するために用いられる工具
に損傷を生じる可能性があり、しばしば、損傷を被ると
いうことである。例えば、上述の米国特許第４，４４
１，３５０号及び第４，４５３，５１６号明細書に記載
のタイプのスコア・ダイは、互いに衝突する可能性があ
り、しばしば衝突して、スコア用ブレードが鈍くなった
り、あるいは、破損して、その修理または交換が必要に
なる。従来のスコア技法に関するもう１つの問題は、ス
コア用ブレードのすぐ下にある材料が、加工硬化状態に
なり、ディスクに所望の細さにスコアを刻むのが困難に
なる可能性があるということである。
【０００７】本発明に先立つスコア付き破断ディスクに
存在したもう１つの問題は、圧力サイクリングによるデ
ィスクの早期故障である。圧力サイクリングは、多くの
破断ディスク用途において生じ、正圧変動を含み、正圧
から負圧に移行する。破断ディスクに作用する加圧流体
の圧力揺動によって、ディスクが曲がり、これによっ
て、さらに、ディスクを形成する材料が疲労し、ディス
クのスコア部分に破損を生じることになる。この結果、
さらに、漏洩の発生及び／またはディスクの早期故障が
生じることになる。業界では、例えば、破断ディスク・
ヘッドでスコア付き部分を支持することによってこの疲
労問題を最小限に抑えようと試みた。しかし、このアプ
ローチでは、この問題は完全には解消されなかった。
存在したもう１つの問題は、圧力サイクリングによるデ
ィスクの早期故障である。圧力サイクリングは、多くの
破断ディスク用途において生じ、正圧変動を含み、正圧
から負圧に移行する。破断ディスクに作用する加圧流体
の圧力揺動によって、ディスクが曲がり、これによっ
て、さらに、ディスクを形成する材料が疲労し、ディス
クのスコア部分に破損を生じることになる。この結果、
さらに、漏洩の発生及び／またはディスクの早期故障が
生じることになる。業界では、例えば、破断ディスク・
ヘッドでスコア付き部分を支持することによってこの疲
労問題を最小限に抑えようと試みた。しかし、このアプ
ローチでは、この問題は完全には解消されなかった。
【０００８】従って、上述の問題を解消する改良された
破断ディスク、破断ディスク・組立体、及び、方法が依
然として必要とされている。
破断ディスク、破断ディスク・組立体、及び、方法が依
然として必要とされている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、疲労
寿命が延長され、独立した支持部材を必要としないとい
う改良が施された弱められた部分を破断ディスクに設け
て、所定の圧力定格における破断ディスクの開放を容易
にすることにある。
寿命が延長され、独立した支持部材を必要としないとい
う改良が施された弱められた部分を破断ディスクに設け
て、所定の圧力定格における破断ディスクの開放を容易
にすることにある。
【００１０】本発明のもう１つの目的は、逆作用時に、
逆座屈破断ディスクの開放を保証する破断ディスク・組
立体を提供することにある。
逆座屈破断ディスクの開放を保証する破断ディスク・組
立体を提供することにある。
【００１１】本発明のもう１つの目的は、信頼でき、工
具が損傷を被りにくい、従来のスコア技法より優れた破
断ディスクに弱められた部分を形成するための方法を提
供することにある。
具が損傷を被りにくい、従来のスコア技法より優れた破
断ディスクに弱められた部分を形成するための方法を提
供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上述の要求を満たし、先
行技術の欠点を克服する改良された破断ディスク、破断
ディスク・組立体、及び、製造方法が提供される。本発
明の改良型破断ディスクは、加圧流体通路に密封係合す
るようになっており、できれば可鍛材料で形成された破
断可能な部材から構成される。ディスクには、部分せん
断運動によって変位する材料から構成され、このため、
該材料をせん断方向に変位させると、ディスクの残りの
部分よりも薄い断面が形成されることになる、少なくと
も１つの弱められた部分が含まれている。この弱められ
た部分は、破断可能部材に、または、これに隣接して形
成されることによって、開放のための弱い部分を形成す
るが、疲労故障を被りやすい部分にはならない。これに
関して、ディスクのフランジが、弱められた部分を支持
し、独立した支持部材の利用を不要にする働きをするこ
とが可能である。
行技術の欠点を克服する改良された破断ディスク、破断
ディスク・組立体、及び、製造方法が提供される。本発
明の改良型破断ディスクは、加圧流体通路に密封係合す
るようになっており、できれば可鍛材料で形成された破
断可能な部材から構成される。ディスクには、部分せん
断運動によって変位する材料から構成され、このため、
該材料をせん断方向に変位させると、ディスクの残りの
部分よりも薄い断面が形成されることになる、少なくと
も１つの弱められた部分が含まれている。この弱められ
た部分は、破断可能部材に、または、これに隣接して形
成されることによって、開放のための弱い部分を形成す
るが、疲労故障を被りやすい部分にはならない。これに
関して、ディスクのフランジが、弱められた部分を支持
し、独立した支持部材の利用を不要にする働きをするこ
とが可能である。
【００１３】本発明の破断ディスクには、内周縁および
外周縁を備え、ディスクの破断部材からオフセットして
いて、破断部材の周縁及びフランジの内周縁を露出させ
るようになっているフランジを含むことが可能である。
破断部材の周縁及びフランジの内周縁は、流体の通路の
両側において、すなわち、ディスクの入口側とディスク
の出口側において露出することになる。弱められた領域
には、フランジ及び破断可能部材よりも薄い断面が含ま
れている。
外周縁を備え、ディスクの破断部材からオフセットして
いて、破断部材の周縁及びフランジの内周縁を露出させ
るようになっているフランジを含むことが可能である。
破断部材の周縁及びフランジの内周縁は、流体の通路の
両側において、すなわち、ディスクの入口側とディスク
の出口側において露出することになる。弱められた領域
には、フランジ及び破断可能部材よりも薄い断面が含ま
れている。
【００１４】本発明の改良型破断ディスク・組立体は、
破断ディスクの入口及び出口支持部材、破断ディスクの
破裂部分を形成する弱い部分を備えた破断ディスク、及
び、破断ディスクと出口支持部材の間に配置された破断
ディスクの破裂部分が、破断時に破砕し、あるいは、引
き裂かれるのを防ぐ構造を備え、また、逆作用時に、破
断ディスクに接触するように位置決めされ、且つ、少な
くとも１つの破断によって起こる応力の集中ポイントを
備える安全部材から構成される。応力集中ポイントは、
破断ディスクの弱められた部分に接触するように配置す
るのが望ましい。
破断ディスクの入口及び出口支持部材、破断ディスクの
破裂部分を形成する弱い部分を備えた破断ディスク、及
び、破断ディスクと出口支持部材の間に配置された破断
ディスクの破裂部分が、破断時に破砕し、あるいは、引
き裂かれるのを防ぐ構造を備え、また、逆作用時に、破
断ディスクに接触するように位置決めされ、且つ、少な
くとも１つの破断によって起こる応力の集中ポイントを
備える安全部材から構成される。応力集中ポイントは、
破断ディスクの弱められた部分に接触するように配置す
るのが望ましい。
【００１５】ディスクが破断する弱い部分を備えた改良
型破断ディスクの製造方法も提供される。該方法は、加
圧流体通路に密封係合するようになっていて、できれば
可鍛材料による破断可能な部材を形成するステップと、
部分せん断運動で材料を変位させることによって、破断
部材に、または、それに隣接して弱い部分を形成するス
テップから構成される。弱められた部分は、オフセット
していて、衝突の可能性がないダイを利用して形成する
のが望ましい。弱められた部分は、破断ディスクのフラ
ンジが破断部分の支持体の働きをするように形成するこ
とが可能である。ディスクの疲労寿命自体は、流体通路
において圧力変動にさらされると向上する。
型破断ディスクの製造方法も提供される。該方法は、加
圧流体通路に密封係合するようになっていて、できれば
可鍛材料による破断可能な部材を形成するステップと、
部分せん断運動で材料を変位させることによって、破断
部材に、または、それに隣接して弱い部分を形成するス
テップから構成される。弱められた部分は、オフセット
していて、衝突の可能性がないダイを利用して形成する
のが望ましい。弱められた部分は、破断ディスクのフラ
ンジが破断部分の支持体の働きをするように形成するこ
とが可能である。ディスクの疲労寿命自体は、流体通路
において圧力変動にさらされると向上する。
【００１６】最後に、弱い部分が形成された逆座屈判断
ディスクが、逆座屈後に破断することを保証する方法が
提供される。該方法は、破断ディスクに逆座屈が生じる
際に、破断ディスクの弱い部分に接触するように位置決
めされ、且つ、少なくとも１つの破断によって起こる応
力の集中ポイントを備える安全部材を、破断ディスクの
出口側において、破断ディスクに隣接して配置すること
から構成される。
ディスクが、逆座屈後に破断することを保証する方法が
提供される。該方法は、破断ディスクに逆座屈が生じる
際に、破断ディスクの弱い部分に接触するように位置決
めされ、且つ、少なくとも１つの破断によって起こる応
力の集中ポイントを備える安全部材を、破断ディスクの
出口側において、破断ディスクに隣接して配置すること
から構成される。
【００１７】本発明の他の、これ以外の目的、特徴、及
び、利点については、添付の図面に関連して考察すれ
ば、後続の望ましい実施例に関する説明を読むことによ
って、当該技術の当業者にはすぐに明らかになるであろ
う。
び、利点については、添付の図面に関連して考察すれ
ば、後続の望ましい実施例に関する説明を読むことによ
って、当該技術の当業者にはすぐに明らかになるであろ
う。
【００１８】
【発明の実施の形態】本発明の態様を以下で逆屈曲破断
ディスクに関連して説明する。しかしながら、理解され
ねばならないことは、本発明はそれに限定されないとい
うことである。さらに理解されるべきことは、提供され
る説明は本発明を例示するものでかつ特許請求の範囲に
記載された本発明の概念を制限するのに向けられないと
いうことである。
ディスクに関連して説明する。しかしながら、理解され
ねばならないことは、本発明はそれに限定されないとい
うことである。さらに理解されるべきことは、提供され
る説明は本発明を例示するものでかつ特許請求の範囲に
記載された本発明の概念を制限するのに向けられないと
いうことである。
【００１９】次に図面、かつとくに図１ないし図４を参
照して、それに画成された弱い区域を有する逆屈曲破断
ディスクを含む本発明の破断ディスク・組立体が例示さ
れかつ符号１０で総括的に示される。図７に示されるよ
うに、この実施例において、弱い区域は連続するＣ−形
状曲線の形である。組立体１０は入口破断ディスク支持
部材１２および出口破断ディスク支持部材１４から構成
される。符号１１により総括的に示される逆屈曲破断デ
ィスクおよび安全部材組立体は複数のボルト１６によつ
て支持部材１２と１４との間に締め付けられて示され
る。支持部材１２は順次保護されるべき加圧流体を収容
する容器または装置（図示せず）に接続される導管１８
に密封して接続される。支持部材１４は処理、貯蔵等の
点へ破断ディスク・組立体１１を通って解放される加圧
流体を導く導管２０に密封して接続される。図示してな
いけれども、支持部材１２および１４は対応するパイプ
フランジに接続され得る。破断ディスクおよび安全部材
組立体は支持部材１２と１４との間に締め付けられる。
１対のガスケツト２４および２６が、多くの場合にかか
るガスケツトは必要ないけれども、利用され得る。
照して、それに画成された弱い区域を有する逆屈曲破断
ディスクを含む本発明の破断ディスク・組立体が例示さ
れかつ符号１０で総括的に示される。図７に示されるよ
うに、この実施例において、弱い区域は連続するＣ−形
状曲線の形である。組立体１０は入口破断ディスク支持
部材１２および出口破断ディスク支持部材１４から構成
される。符号１１により総括的に示される逆屈曲破断デ
ィスクおよび安全部材組立体は複数のボルト１６によつ
て支持部材１２と１４との間に締め付けられて示され
る。支持部材１２は順次保護されるべき加圧流体を収容
する容器または装置（図示せず）に接続される導管１８
に密封して接続される。支持部材１４は処理、貯蔵等の
点へ破断ディスク・組立体１１を通って解放される加圧
流体を導く導管２０に密封して接続される。図示してな
いけれども、支持部材１２および１４は対応するパイプ
フランジに接続され得る。破断ディスクおよび安全部材
組立体は支持部材１２と１４との間に締め付けられる。
１対のガスケツト２４および２６が、多くの場合にかか
るガスケツトは必要ないけれども、利用され得る。
【００２０】本発明の破断ディスク・組立体１１は図示
逆屈曲円板のごとき、破断ディスク２８、および環状安
全部材３６から構成される。破断ディスク２８は好まし
くは展性のある材料から形成されかつ部分剪断運動によ
り変位される１または複数の材料区域によりそれに画成
される弱い区域３０を有する。図５の(a) に示されかつ
以下でより十分に説明されるように、この部分剪断運動
は材料変位を生じるが、円板を切断しない。図１〜図４
に示される弱い区域３０は事実上、予め定めた圧力差を
受けるとき、円板がそれに沿って裂ける弱い連続屈曲線
を創出する。破断ディスク２８は、順次入口支持部材１
２に隣接して位置決めされ、且つ、ガスケツト２４に隣
接して位置決めされる。安全部材３６は破断ディスク２
８に隣接して位置決めされ、かつガスケツト２６は安全
部材３６と出口支持部材１４との間に位置決めされる。
ガスケツト２４および２６が図１の組立体から省略され
るならば、破断ディスク２８は入口支持部材と接触しか
つ安全部材３６は出口支持部材と接触する。
逆屈曲円板のごとき、破断ディスク２８、および環状安
全部材３６から構成される。破断ディスク２８は好まし
くは展性のある材料から形成されかつ部分剪断運動によ
り変位される１または複数の材料区域によりそれに画成
される弱い区域３０を有する。図５の(a) に示されかつ
以下でより十分に説明されるように、この部分剪断運動
は材料変位を生じるが、円板を切断しない。図１〜図４
に示される弱い区域３０は事実上、予め定めた圧力差を
受けるとき、円板がそれに沿って裂ける弱い連続屈曲線
を創出する。破断ディスク２８は、順次入口支持部材１
２に隣接して位置決めされ、且つ、ガスケツト２４に隣
接して位置決めされる。安全部材３６は破断ディスク２
８に隣接して位置決めされ、かつガスケツト２６は安全
部材３６と出口支持部材１４との間に位置決めされる。
ガスケツト２４および２６が図１の組立体から省略され
るならば、破断ディスク２８は入口支持部材と接触しか
つ安全部材３６は出口支持部材と接触する。
【００２１】図１および図２に最良に示されるように、
破断ディスク２８は環状フランジ部分２７に接続される
凹凸部分２５を包含する。該凹凸部分は入口支持部材１
２に隣接して破断ディスク２８の側に凸状面をそして出
口支持部材１４に隣接する側に対応する凹状面を形成す
る。逆屈曲破断ディスク２８の部分剪断運動により変位
される１または複数の材料の区域により形成される弱い
区域３０は実質上円形の膨張部分４８を画成し、該膨張
部分は弱い線３０の反対端間で弱くない蝶番区域５０に
より破断ディスク２８に接続される。すなわち蝶番区域
５０は実質上円形の膨張部分４８のコードに対応する。
破断ディスク２８は環状フランジ部分２７に接続される
凹凸部分２５を包含する。該凹凸部分は入口支持部材１
２に隣接して破断ディスク２８の側に凸状面をそして出
口支持部材１４に隣接する側に対応する凹状面を形成す
る。逆屈曲破断ディスク２８の部分剪断運動により変位
される１または複数の材料の区域により形成される弱い
区域３０は実質上円形の膨張部分４８を画成し、該膨張
部分は弱い線３０の反対端間で弱くない蝶番区域５０に
より破断ディスク２８に接続される。すなわち蝶番区域
５０は実質上円形の膨張部分４８のコードに対応する。
【００２２】図３に示されるように、安全部材３６は環
状リング４０から構成される。好適な実施例において、
この環状リングは破断ディスクのフランジ部分２７と直
接向かい合って接触している。環状リング４０の内径は
好ましくはＣ−形状の曲線または弱い区域３０の直径よ
り僅かに小さい直径を有し、その結果破断時の円板は干
渉なしに自由に開放され得る。
状リング４０から構成される。好適な実施例において、
この環状リングは破断ディスクのフランジ部分２７と直
接向かい合って接触している。環状リング４０の内径は
好ましくはＣ−形状の曲線または弱い区域３０の直径よ
り僅かに小さい直径を有し、その結果破断時の円板は干
渉なしに自由に開放され得る。
【００２３】この好適な実施例において、３つの破断開
始の、応力集中点４４がそれが逆に屈曲するとき破断デ
ィスクに接触するために環状リング４０の内側縁部に設
けられるが、破断しない。点４４はリング４０に対の隣
接する弓形切り欠き４６により形成される。図２および
図３に示されるように、少なくとも逆屈曲破断ディスク
２８および安全部材３６は好ましくはスポツト溶接３８
によるごとく共に取着される。環状リング４０、応力集
中点、および弓形の切り欠き４６は応力集中点が、円板
が逆に屈曲するが直ぐに引き離されない場合に、弱い区
域３０の１部分に接触するように組み合わせて形作られ
る。例えば、逆屈曲円板２８が逆になるが弱い区域３０
に沿って直ぐに引き剥がされずかつ円板が増大された圧
力を受ける場合には、集中点４４に隣接する円板が弓形
切り欠き区域４６に移動または変形しかつ効果的に中間
部分をそれらの点と接触させ、弱い区域３０に沿って引
き剥がしを開始する。
始の、応力集中点４４がそれが逆に屈曲するとき破断デ
ィスクに接触するために環状リング４０の内側縁部に設
けられるが、破断しない。点４４はリング４０に対の隣
接する弓形切り欠き４６により形成される。図２および
図３に示されるように、少なくとも逆屈曲破断ディスク
２８および安全部材３６は好ましくはスポツト溶接３８
によるごとく共に取着される。環状リング４０、応力集
中点、および弓形の切り欠き４６は応力集中点が、円板
が逆に屈曲するが直ぐに引き離されない場合に、弱い区
域３０の１部分に接触するように組み合わせて形作られ
る。例えば、逆屈曲円板２８が逆になるが弱い区域３０
に沿って直ぐに引き剥がされずかつ円板が増大された圧
力を受ける場合には、集中点４４に隣接する円板が弓形
切り欠き区域４６に移動または変形しかつ効果的に中間
部分をそれらの点と接触させ、弱い区域３０に沿って引
き剥がしを開始する。
【００２４】好ましくは、安全部材３６は逆転時に円板
に接触するような部材を包含する。この好適な実施例に
おいて、捕捉棒４２が蝶番区域５０に隣接して位置決め
されかつ少なくとも部分的に出口支持部材１４の開放内
部を横切って延びる。逆転および破断時、破断ディスク
２８の蝶番区域５０は支持され、その膨張部分４８が接
触されかつそのまま減速させられ、そして膨張部分４８
は図４に示されるように支持部材１４の開放内部に屈曲
する。蝶番区域５０の支持および捕捉棒４２による破断
ディスク２８の膨張部分４８の減速は膨張部分４８が破
片になるかまたは破断ディスク２８の残りの部分から引
き離されるのを阻止する。図５は本発明との従来技術の
比較を提供する。図５の(b) は破断可能な部材２００お
よびフランジ２０２を有する破断ディスクを示す。図５
の(a) は本発明により形成された円板を示す。図５の
(c) は従来の刻み目を付け技術により形成された円板を
示す。
に接触するような部材を包含する。この好適な実施例に
おいて、捕捉棒４２が蝶番区域５０に隣接して位置決め
されかつ少なくとも部分的に出口支持部材１４の開放内
部を横切って延びる。逆転および破断時、破断ディスク
２８の蝶番区域５０は支持され、その膨張部分４８が接
触されかつそのまま減速させられ、そして膨張部分４８
は図４に示されるように支持部材１４の開放内部に屈曲
する。蝶番区域５０の支持および捕捉棒４２による破断
ディスク２８の膨張部分４８の減速は膨張部分４８が破
片になるかまたは破断ディスク２８の残りの部分から引
き離されるのを阻止する。図５は本発明との従来技術の
比較を提供する。図５の(b) は破断可能な部材２００お
よびフランジ２０２を有する破断ディスクを示す。図５
の(a) は本発明により形成された円板を示す。図５の
(c) は従来の刻み目を付け技術により形成された円板を
示す。
【００２５】本発明の改良された逆屈曲破断ディスクは
剪断方向に変位される１または複数の材料区域によりそ
れに画成された１または複数の弱い区域を有する。該区
域は好ましくは互いに僅かにずらされるが、図７に示さ
れるかつ以下でより詳細に説明されるように、ほとんど
互いに一直線に整列される２つの縁部を有する２つの型
部材により形成される。図５の(a) に示されるごとく、
本発明の破断ディスクは予め定められた圧力で円板の残
部から引き剥がされる中央の破断可能な部材２００を含
むことができ、該破断可能な部材は周縁部２０１を包含
する。円板はさらに、それぞれ内周縁部２０３および外
周縁部２０４わ有するフランジ２０２を含む。該フラン
ジは破断可能な部材の周縁部およびフランジの内周縁部
を露出するために破断可能な部材からずらされる。この
ずれはこれらの周縁部間に形成されかつフランジおよび
破断可能な部材の暑さより小さい厚さを有する弱い区域
２０５を結果として生じる。使用される仕上げに依存し
て、フランジおよび破断可能な部材の縁部は丸みが付け
られ得る。図７に示されるように、膨らみが材料変位の
結果として弱い区域に隣接した区域に形成され得る。
剪断方向に変位される１または複数の材料区域によりそ
れに画成された１または複数の弱い区域を有する。該区
域は好ましくは互いに僅かにずらされるが、図７に示さ
れるかつ以下でより詳細に説明されるように、ほとんど
互いに一直線に整列される２つの縁部を有する２つの型
部材により形成される。図５の(a) に示されるごとく、
本発明の破断ディスクは予め定められた圧力で円板の残
部から引き剥がされる中央の破断可能な部材２００を含
むことができ、該破断可能な部材は周縁部２０１を包含
する。円板はさらに、それぞれ内周縁部２０３および外
周縁部２０４わ有するフランジ２０２を含む。該フラン
ジは破断可能な部材の周縁部およびフランジの内周縁部
を露出するために破断可能な部材からずらされる。この
ずれはこれらの周縁部間に形成されかつフランジおよび
破断可能な部材の暑さより小さい厚さを有する弱い区域
２０５を結果として生じる。使用される仕上げに依存し
て、フランジおよび破断可能な部材の縁部は丸みが付け
られ得る。図７に示されるように、膨らみが材料変位の
結果として弱い区域に隣接した区域に形成され得る。
【００２６】幾つかの場合に、破断可能な部材の周縁部
はフランジの内周縁部に対して実質上平行でかつそれと
実質上一直線に整列される。図５の(a) に示されるごと
く、フランジ２０４の内周縁部および破断可能な部材２
０１の周縁部は流体通路の反対側に形成されかつ実質上
一直線に整列される。破断可能な部材の周縁部は入口側
に形成されることができそしてフランジの内周縁部は出
口側に形成される。代替的に、破断可能な部材の周縁部
が出口側に形成されても良く、そしてフランジの内周縁
部が入口側に形成され得る。
はフランジの内周縁部に対して実質上平行でかつそれと
実質上一直線に整列される。図５の(a) に示されるごと
く、フランジ２０４の内周縁部および破断可能な部材２
０１の周縁部は流体通路の反対側に形成されかつ実質上
一直線に整列される。破断可能な部材の周縁部は入口側
に形成されることができそしてフランジの内周縁部は出
口側に形成される。代替的に、破断可能な部材の周縁部
が出口側に形成されても良く、そしてフランジの内周縁
部が入口側に形成され得る。
【００２７】逆屈曲の破断ディスクが作動される、すな
わち、入口側に働かされる加圧流体圧力および出口側に
働かされる大気または低い加圧流体圧力により支持部材
間で締め付けられるとき、破断ディスクは圧縮して置か
れる。破断ディスクの弱い区域２０５が図６の(a) に示
されるごとく円板材料を上方に動かしたため、圧縮力が
円板の周部フランジ部分２０２に伝達され、それにより
部分剪断運動により変位された材料の１または複数の区
域に置かれる剪断応力は比較的低い。したがつて、弱い
領域２０５の材料が円板の残部より薄くかつそれゆえ円
板が開く区域を構成するけれども、弱い領域はそれにも
拘わらず圧力変化に抗することができる。それゆえ本発
明の破断ディスクの弱い区域を支持する必要はない。
わち、入口側に働かされる加圧流体圧力および出口側に
働かされる大気または低い加圧流体圧力により支持部材
間で締め付けられるとき、破断ディスクは圧縮して置か
れる。破断ディスクの弱い区域２０５が図６の(a) に示
されるごとく円板材料を上方に動かしたため、圧縮力が
円板の周部フランジ部分２０２に伝達され、それにより
部分剪断運動により変位された材料の１または複数の区
域に置かれる剪断応力は比較的低い。したがつて、弱い
領域２０５の材料が円板の残部より薄くかつそれゆえ円
板が開く区域を構成するけれども、弱い領域はそれにも
拘わらず圧力変化に抗することができる。それゆえ本発
明の破断ディスクの弱い区域を支持する必要はない。
【００２８】本発明と対比して、ｖ−形状のノツチが円
板に切られる通常の、従来の刻み目付き破断ディスクが
図５の(c) 、図６の(b) および図６の(c) に示される。
用語「刻み目」は破断ディスクに弱い線を生じさせ、該
円板が弱い線に沿って引き剥がされるためにナイフ刃ま
たは同様な工具により破断ディスクの１側に形成される
溝またはノツチを意味するのにここでは使用される。図
５の(c) を参照して、従来の刻み目付き逆屈曲破断ディ
スク５２は実質上円板の１側に形成された溝である刻み
目５４を含む。刻み目５４の下の円板材料の残りの薄い
部分５６は円板の中央の膨張部分５８を周部フランジ部
分６０に接続する。刻み目５４はかくして円板に弱い線
を形成し、かつこれまで、１またはそれ以上のかかる刻
み目が逆屈曲破断ディスクの弱くない蝶番部分により接
続される円形および他の形状の膨張部分を形成するため
に利用された。
板に切られる通常の、従来の刻み目付き破断ディスクが
図５の(c) 、図６の(b) および図６の(c) に示される。
用語「刻み目」は破断ディスクに弱い線を生じさせ、該
円板が弱い線に沿って引き剥がされるためにナイフ刃ま
たは同様な工具により破断ディスクの１側に形成される
溝またはノツチを意味するのにここでは使用される。図
５の(c) を参照して、従来の刻み目付き逆屈曲破断ディ
スク５２は実質上円板の１側に形成された溝である刻み
目５４を含む。刻み目５４の下の円板材料の残りの薄い
部分５６は円板の中央の膨張部分５８を周部フランジ部
分６０に接続する。刻み目５４はかくして円板に弱い線
を形成し、かつこれまで、１またはそれ以上のかかる刻
み目が逆屈曲破断ディスクの弱くない蝶番部分により接
続される円形および他の形状の膨張部分を形成するため
に利用された。
【００２９】記載されたごとく、かかる従来技術の円板
が圧力循環に従わされるとき、円板は刻み目５４の下の
円板材料の薄い部分５６に印加される応力の結果として
しばしば失敗するかも知れない。かかる従来技術の円板
の刻み目付き領域は支持するのが好ましかった。かかる
支持によつても同様に、円板からの力は、疲労失敗を生
じ得る、刻み目線での屈曲作用を生じる可能性がある。
図６の(b) および図６の(c) に最良に見られるように、
膨張部分５８から伝達された力は矢印５９によつて示さ
れる。これらの力は円板上の圧力が変化するとき図６の
(c) に描かれるごとく屈曲作用を生じようとする。
が圧力循環に従わされるとき、円板は刻み目５４の下の
円板材料の薄い部分５６に印加される応力の結果として
しばしば失敗するかも知れない。かかる従来技術の円板
の刻み目付き領域は支持するのが好ましかった。かかる
支持によつても同様に、円板からの力は、疲労失敗を生
じ得る、刻み目線での屈曲作用を生じる可能性がある。
図６の(b) および図６の(c) に最良に見られるように、
膨張部分５８から伝達された力は矢印５９によつて示さ
れる。これらの力は円板上の圧力が変化するとき図６の
(c) に描かれるごとく屈曲作用を生じようとする。
【００３０】本発明は刻み目付け方法の結果として従来
技術の円板に見られる屈曲作用を実質上最小にまたは回
避する。本発明によれば、１またはそれ以上の弱い区域
が部分剪断運動により変位された１または複数の材料区
域によつて逆屈曲の破断ディスクに画成される。弱い区
域が十字刻み目付けと同様な方法において破断可能な部
材の周部にまたは部材の主体に形成され得る。これらの
区域は圧縮力を直線的に受容しかつ破断可能な部材から
円板の支持フランジへの線に沿って直接力または力ベク
トルを支持することができる。
技術の円板に見られる屈曲作用を実質上最小にまたは回
避する。本発明によれば、１またはそれ以上の弱い区域
が部分剪断運動により変位された１または複数の材料区
域によつて逆屈曲の破断ディスクに画成される。弱い区
域が十字刻み目付けと同様な方法において破断可能な部
材の周部にまたは部材の主体に形成され得る。これらの
区域は圧縮力を直線的に受容しかつ破断可能な部材から
円板の支持フランジへの線に沿って直接力または力ベク
トルを支持することができる。
【００３１】この発明の破断ディスクに部分剪断運動に
より変位される１または複数の材料領域を形成するのに
使用される方法および型が図７ないし図９に例示され
る。図７は弱い区域を形成する工程における型６６を示
す。弱い区域は剪断方向に変位される材料を有する結果
として円板の残部より薄い断面を含む。変位の程度は弱
い区域の所望の断面に依存して変化し得る。本発明の方
法はそれが刻み目刃により形成する加工硬化される材料
の問題を持たないため通常の刻み目付け技術より薄い断
面の弱い区域を提供することができると思われる。
より変位される１または複数の材料領域を形成するのに
使用される方法および型が図７ないし図９に例示され
る。図７は弱い区域を形成する工程における型６６を示
す。弱い区域は剪断方向に変位される材料を有する結果
として円板の残部より薄い断面を含む。変位の程度は弱
い区域の所望の断面に依存して変化し得る。本発明の方
法はそれが刻み目刃により形成する加工硬化される材料
の問題を持たないため通常の刻み目付け技術より薄い断
面の弱い区域を提供することができると思われる。
【００３２】図７〜図９に示されるように、符号６４で
総括的に示される、弱い区域は適切な工作機械（図示せ
ず）に接続される１対の型６６および６８により破断デ
ィスク６２に形成され得る。この好適な実施例におい
て、型６６は部分剪断運動により変位される１または複
数の区域を破断ディスク６２に刻印するのに利用される
環状リングである。型６８は型６６の外径より僅かに大
きい内径を有する第２の環状リングである。この実施例
において、型の面は互いに平行でかつほとんど整列して
いる。型６８は破断ディスクを刻印作業の間中所定位置
に保持する。図示のごとく、型６６と６８は好ましくは
ずれておりそれによりそれらは弱い領域６４が余りにも
深く形成されるとしても衝突しない。かくして、円板が
それに沿って破断する破断ディスクの１または複数の弱
い区域を形成するための本発明の方法は従来技術の方法
を超える改良でありそれにより使用される型は衝突しな
い。例えば、図５の(c) に示した破断ディスク５２に刻
み目５４を形成するのに利用される工作機械は上記で引
用されたアメリカ合衆国特許第４，４４１，３５０号お
よび同第４，４５８，５１６号に示された型と同様な互
いに対向する型を包含する。刻み目５４が余りに深く形
成されるならば、型は衝突して型にかつ時には該型に接
続される工作機械に損傷を発生する。
総括的に示される、弱い区域は適切な工作機械（図示せ
ず）に接続される１対の型６６および６８により破断デ
ィスク６２に形成され得る。この好適な実施例におい
て、型６６は部分剪断運動により変位される１または複
数の区域を破断ディスク６２に刻印するのに利用される
環状リングである。型６８は型６６の外径より僅かに大
きい内径を有する第２の環状リングである。この実施例
において、型の面は互いに平行でかつほとんど整列して
いる。型６８は破断ディスクを刻印作業の間中所定位置
に保持する。図示のごとく、型６６と６８は好ましくは
ずれておりそれによりそれらは弱い領域６４が余りにも
深く形成されるとしても衝突しない。かくして、円板が
それに沿って破断する破断ディスクの１または複数の弱
い区域を形成するための本発明の方法は従来技術の方法
を超える改良でありそれにより使用される型は衝突しな
い。例えば、図５の(c) に示した破断ディスク５２に刻
み目５４を形成するのに利用される工作機械は上記で引
用されたアメリカ合衆国特許第４，４４１，３５０号お
よび同第４，４５８，５１６号に示された型と同様な互
いに対向する型を包含する。刻み目５４が余りに深く形
成されるならば、型は衝突して型にかつ時には該型に接
続される工作機械に損傷を発生する。
【００３３】再び図１〜図４を参照して、破断ディスク
・組立体１０の作動において、保護されている容器また
は装置からの加圧流体圧力は入口支持部材１２により破
断ディスク２８に導入されるが、それは収容されかつ圧
力が破断ディスク２８の設計破断圧力を超えない限り破
断ディスク２８により出口支持部材１４の開放内部に入
ることが阻止される。用語「設計破断圧力」はここでは
破断ディスク２８が逆屈曲および破断に設計される破断
ディスクの凸状側に働かされるその流体圧力を意味する
のに使用される。
・組立体１０の作動において、保護されている容器また
は装置からの加圧流体圧力は入口支持部材１２により破
断ディスク２８に導入されるが、それは収容されかつ圧
力が破断ディスク２８の設計破断圧力を超えない限り破
断ディスク２８により出口支持部材１４の開放内部に入
ることが阻止される。用語「設計破断圧力」はここでは
破断ディスク２８が逆屈曲および破断に設計される破断
ディスクの凸状側に働かされるその流体圧力を意味する
のに使用される。
【００３４】破断に働かされる流体圧力が破断ディスク
２８の設計破断圧力を超えるとき、円板は逆に屈曲しか
つ次いで剪断方向に変位される１または複数の材料区域
により画成される１または複数の弱い区域３０において
引き剥がされる。膨張部分４８が円板２８の破断の結果
として開くとき、それは安全部材３６の捕捉棒４２と接
触して円板２８を通って解放されている加圧流体により
下方に強制される。図４に示されるごとく、捕捉棒は蝶
番区域５０が曲がるとき、膨張部分４８が蝶番区域にお
いて引き剥がされないように蝶番区域５０を補強する。
また、捕捉棒４２の延長された部分が接触しかつ膨張部
分を「捕捉」しそれによりその下方運動が減速されかつ
膨張部分４８の破片化は結果として生じない。捕捉棒以
外の部材が同一の機能を実施するために安全部材３６の
１部分を形成し得る。
２８の設計破断圧力を超えるとき、円板は逆に屈曲しか
つ次いで剪断方向に変位される１または複数の材料区域
により画成される１または複数の弱い区域３０において
引き剥がされる。膨張部分４８が円板２８の破断の結果
として開くとき、それは安全部材３６の捕捉棒４２と接
触して円板２８を通って解放されている加圧流体により
下方に強制される。図４に示されるごとく、捕捉棒は蝶
番区域５０が曲がるとき、膨張部分４８が蝶番区域にお
いて引き剥がされないように蝶番区域５０を補強する。
また、捕捉棒４２の延長された部分が接触しかつ膨張部
分を「捕捉」しそれによりその下方運動が減速されかつ
膨張部分４８の破片化は結果として生じない。捕捉棒以
外の部材が同一の機能を実施するために安全部材３６の
１部分を形成し得る。
【００３５】上述されたように、剪断方向に変位される
材料の区域が圧力循環の間中測定できる応力に置かれな
いため、破断ディスク２８は比較し得る従来技術の逆屈
曲破断ディスクより長い寿命を有する。
材料の区域が圧力循環の間中測定できる応力に置かれな
いため、破断ディスク２８は比較し得る従来技術の逆屈
曲破断ディスクより長い寿命を有する。
【００３６】円板２８の破断は安全部材３６により確実
にされる。すなわち、安全部材３６の内縁部に設けられ
る破断開始、応力集中点４４は弱い区域３０の部分に接
触しかつ円板２８の凹凸部分が逆になりかつ流体圧力に
より点４４を超えて屈曲されるとき１または複数の弱い
区域３０において破断ディスク２８を破断させる。
にされる。すなわち、安全部材３６の内縁部に設けられ
る破断開始、応力集中点４４は弱い区域３０の部分に接
触しかつ円板２８の凹凸部分が逆になりかつ流体圧力に
より点４４を超えて屈曲されるとき１または複数の弱い
区域３０において破断ディスク２８を破断させる。
【００３７】当該技術に熟練したものにより十分に理解
されるように、逆屈曲破断ディスクが破断なしに逆にな
るとき、それは高い引っ張り応力を有するため危険な高
い流体圧力まで破断に抗することができる。一般に、逆
屈曲破断ディスクは円板の安全作動を確実にするために
円板の設計破断圧力の１．５倍より大きくない流体圧力
で逆転後引っ張りにおいて破断するように設計されねば
ならない。その切り欠きおよび応力集中点とともに、安
全部材３６は、破断ディスク２８が、それが破断なしに
逆転する場合に、かかる安全圧力レベルで引っ張りにお
いて破断することを確実にするように設計される。
されるように、逆屈曲破断ディスクが破断なしに逆にな
るとき、それは高い引っ張り応力を有するため危険な高
い流体圧力まで破断に抗することができる。一般に、逆
屈曲破断ディスクは円板の安全作動を確実にするために
円板の設計破断圧力の１．５倍より大きくない流体圧力
で逆転後引っ張りにおいて破断するように設計されねば
ならない。その切り欠きおよび応力集中点とともに、安
全部材３６は、破断ディスク２８が、それが破断なしに
逆転する場合に、かかる安全圧力レベルで引っ張りにお
いて破断することを確実にするように設計される。
【００３８】図１０および図１１を参照して、符号９０
で総括的に示される本発明の破断ディスクの代替の形状
が示され、破断ディスクは入口および出口支持部材９２
と９４との間で締め付けられる。破断ディスク９０は中
央の破断可能な部材部分９８に接続される環状の平らな
フランジ部分９６を含む展性のある材料から形成される
破断可能な部材から構成される。部分剪断運動により変
位される材料区域が円板９０に弱い区域１０６を画成す
るために破断ディスク９０に形成される。剪断方向に変
位される１または複数の材料区域が実質上円形の膨張部
分１１２を画成する。破断ディスク９０の弱くない蝶番
区域１１４が膨張部分を破断後の円板の残部に接続す
る。支持部材９２および９４は流体通路の所定位置に破
断ディスク９０を保持する。図示されないけれども、安
全部材３６は図１０の組立体に関連して利用され得る。
かかる場合において、安全部材３６は応力集中点が弱い
区域に接触するように円板の入口または出口側に配置さ
れる。
で総括的に示される本発明の破断ディスクの代替の形状
が示され、破断ディスクは入口および出口支持部材９２
と９４との間で締め付けられる。破断ディスク９０は中
央の破断可能な部材部分９８に接続される環状の平らな
フランジ部分９６を含む展性のある材料から形成される
破断可能な部材から構成される。部分剪断運動により変
位される材料区域が円板９０に弱い区域１０６を画成す
るために破断ディスク９０に形成される。剪断方向に変
位される１または複数の材料区域が実質上円形の膨張部
分１１２を画成する。破断ディスク９０の弱くない蝶番
区域１１４が膨張部分を破断後の円板の残部に接続す
る。支持部材９２および９４は流体通路の所定位置に破
断ディスク９０を保持する。図示されないけれども、安
全部材３６は図１０の組立体に関連して利用され得る。
かかる場合において、安全部材３６は応力集中点が弱い
区域に接触するように円板の入口または出口側に配置さ
れる。
【００３９】図１２は符号１２０により総括的に示され
る本発明の破断ディスクの他の代替の実施例を示す。破
断ディスク１２０は入口支持部材１２２と出口支持部材
（図示せず）との間に締め付けられる。図１２の組立体
は、部分剪断運動により変位される１または複数の材料
区域によつて破断ディスク１２０に形成される弱い区域
１２４が破断ディスク１２０に実質上正方形の膨張部分
１２６および弱くない蝶番区域１２８を画成することを
除いて、図１０および図１１に示した組立体と同一であ
る。理解されるように、この発明の破断ディスクの剪断
方向に変位される１または複数の材料区域により形成さ
れる１または複数の弱い区域は設計標準により指図され
るような種々の幾何学的形状の膨張部分を画成し得る。
る本発明の破断ディスクの他の代替の実施例を示す。破
断ディスク１２０は入口支持部材１２２と出口支持部材
（図示せず）との間に締め付けられる。図１２の組立体
は、部分剪断運動により変位される１または複数の材料
区域によつて破断ディスク１２０に形成される弱い区域
１２４が破断ディスク１２０に実質上正方形の膨張部分
１２６および弱くない蝶番区域１２８を画成することを
除いて、図１０および図１１に示した組立体と同一であ
る。理解されるように、この発明の破断ディスクの剪断
方向に変位される１または複数の材料区域により形成さ
れる１または複数の弱い区域は設計標準により指図され
るような種々の幾何学的形状の膨張部分を画成し得る。
【００４０】破断ディスクがそれに沿って破断する１ま
たは複数の区域を含む本発明の破断ディスクを製造する
方法は加圧流体入口側および出口側を有しかつ加圧流体
通路に密封して係合されるべくなされた展性のある材料
からなる破断可能な部材を形成する工程からなる。部分
剪断運動により変位される少なくとも１つの材料区域が
破断部材の弱い区域を構成するように形成される。この
好適な実施例において、雄／雌型セツトが変位される材
料の区域を形成するのに使用される。型ブロツクは刻印
または同等な作業において円板と接触して動かされる。
図７に示したように、型ブロツク６６による材料の変位
は円板フランジに対する破断ディスクドームの運動によ
り発生される部分剪断運動においてなされる。結果とし
て生じる区域は円板の開放を容易にするより薄い断面区
域を含む。図７に示したようなドーム状破断ディスクの
場合において、薄くされた区域はドーム、弱い区域、お
よびフランジのアーチ状接続のため圧力変化に抗するこ
とができる。
たは複数の区域を含む本発明の破断ディスクを製造する
方法は加圧流体入口側および出口側を有しかつ加圧流体
通路に密封して係合されるべくなされた展性のある材料
からなる破断可能な部材を形成する工程からなる。部分
剪断運動により変位される少なくとも１つの材料区域が
破断部材の弱い区域を構成するように形成される。この
好適な実施例において、雄／雌型セツトが変位される材
料の区域を形成するのに使用される。型ブロツクは刻印
または同等な作業において円板と接触して動かされる。
図７に示したように、型ブロツク６６による材料の変位
は円板フランジに対する破断ディスクドームの運動によ
り発生される部分剪断運動においてなされる。結果とし
て生じる区域は円板の開放を容易にするより薄い断面区
域を含む。図７に示したようなドーム状破断ディスクの
場合において、薄くされた区域はドーム、弱い区域、お
よびフランジのアーチ状接続のため圧力変化に抗するこ
とができる。
【００４１】部分剪断運動により変位される１または複
数の材料区域は破断ディスクに膨張部分を画成する１ま
たは複数の区域を形成する形状において破断ディスクに
形成される。破断ディスクは好ましくはまた膨張部分に
接続される弱くない蝶番区域を含む。上述されたごと
く、弱い区域によりり画成された膨張部分は種々の形状
を取ることができるが、好ましくは円形である。
数の材料区域は破断ディスクに膨張部分を画成する１ま
たは複数の区域を形成する形状において破断ディスクに
形成される。破断ディスクは好ましくはまた膨張部分に
接続される弱くない蝶番区域を含む。上述されたごと
く、弱い区域によりり画成された膨張部分は種々の形状
を取ることができるが、好ましくは円形である。
【００４２】それに形成された１または複数の弱い区域
を有する逆屈曲破断ディスクが逆屈曲後破断することを
保証するための本発明の方法は、弱くされた領域で破断
ディスクに接触すべく位置決めされた少なくとも１つの
破断開始、応力集中点を有する環状安全部材をその出口
側で破断ディスクに隣接して配置することからなる。
を有する逆屈曲破断ディスクが逆屈曲後破断することを
保証するための本発明の方法は、弱くされた領域で破断
ディスクに接触すべく位置決めされた少なくとも１つの
破断開始、応力集中点を有する環状安全部材をその出口
側で破断ディスクに隣接して配置することからなる。
【００４３】本発明は、それゆえ、上記された要求を満
たしかつ目的を実施しそして記載された目的および利点
ならびにそれに固有の利点を達成するのに十分に適合さ
せられる。種々の変更が部品の構造および配置になされ
得るが、かかる変更は特許請求の範囲に定義されたよう
なこの発明の精神内に包含される。
たしかつ目的を実施しそして記載された目的および利点
ならびにそれに固有の利点を達成するのに十分に適合さ
せられる。種々の変更が部品の構造および配置になされ
得るが、かかる変更は特許請求の範囲に定義されたよう
なこの発明の精神内に包含される。
【図１】１対の通常のパイプフランジ間に締め付けられ
る本発明の逆屈曲破断ディスク・組立体を示す側面断面
部である。
る本発明の逆屈曲破断ディスク・組立体を示す側面断面
部である。
【図２】図１の線２−２に沿う部分図である。
【図３】図１の線３−３に沿う部分図である。
【図４】破断ディスクが逆になりかつ破断した後の組立
体を示す図１の組立体の側面断面図である。
体を示す図１の組立体の側面断面図である。
【図５】(a) は、弱くされた区域での円板の断面を示す
本発明の破断ディスクの断面図である。(b) は、弱くさ
れた区域が円板に形成される前の破断ディスクを示す断
面図である。(c) は、従来技術の弱くされた区域を有す
る破断ディスクを示す断面図である。
本発明の破断ディスクの断面図である。(b) は、弱くさ
れた区域が円板に形成される前の破断ディスクを示す断
面図である。(c) は、従来技術の弱くされた区域を有す
る破断ディスクを示す断面図である。
【図６】(a) は、フランジに設けられた弱くされた区域
の支持を示す本発明の破断ディスクの断面図である。
(b) は、支持されない弱くされた区域を示す従来技術の
破断ディスクの断面図である。(c) は、弱くされた区域
で発生しようとする屈曲作用を示す従来技術の破断ディ
スクの断面図である。
の支持を示す本発明の破断ディスクの断面図である。
(b) は、支持されない弱くされた区域を示す従来技術の
破断ディスクの断面図である。(c) は、弱くされた区域
で発生しようとする屈曲作用を示す従来技術の破断ディ
スクの断面図である。
【図７】弱くされた区域を形成するのに使用される工具
型を含む、この発明の改良された逆屈曲破断ディスクを
示す側面断面図である。
型を含む、この発明の改良された逆屈曲破断ディスクを
示す側面断面図である。
【図８】図７の線８−８に沿う上面図である。
【図９】図７の線９−９に沿う底面図である。
【図１０】正方向作用の破断ディスクを含む本発明の組
立体を示す側面断面図である。
立体を示す側面断面図である。
【図１１】図１０の線１１−１１に沿う上面図である。
【図１２】図１１と同様であるが、図１１と異なる幾何
学的形状の弱い区域を有する正方向作用の破断ディスク
を示す上面図である。
学的形状の弱い区域を有する正方向作用の破断ディスク
を示す上面図である。
１０ 破断ディスク・組立体 １１ 逆屈曲破断ディスクおよび安全部材組立体 １２ 入口破断ディスク支持部材 １４ 出口破断ディスク支持部材 ２５ 凹凸部分 ２７ 環状フランジ部分 ２８ 破断ディスク ３０ 弱い区域 ３６ 安全部材 ４０ 環状リング ４４ 破断開始、応力集中点 ４６ 切り欠き ４８ 膨張部分 ５０ 弱くない蝶番区域 ６２ 破断ディスク ６４ 弱い区域 ６６ 型 ６８ 型 ９０ 破断ディスク １０６ 弱い区域 １１２ 膨張部分 １１４ 弱くない蝶番部分 １２０ 破断ディスク １２４ 弱い区域 １２６ 膨張部分 １２８ 弱くない蝶番部分 ２００ 破断可能な部材 ２０２ フランジ ２０５ 弱くされた区域
Claims (41)
- 【請求項１】 加圧流体の通路を密封させるようになっ
ている破断可能部材と、および、 その材料をせん断方向に変位させると、破断可能部材よ
り薄い断面が形成されることになる少なくとも１つの弱
められた部分とから構成され、前記弱められた部分が、
加圧流体に応答して、破断可能部材を開放するための弱
い部分を形成するように、破断可能部材に、または、そ
れに隣接して形成されることを特徴とする破断ディス
ク。 - 【請求項２】 さらに、フランジから構成され、前記弱
められた部分が弱められていないヒンジ部分によって前
記フランジに接続される破裂部分を形成していることを
特徴とする請求項１に記載の破断ディスク。 - 【請求項３】 前記破断可能部材が円形であることを特
徴とする請求項１に記載の破断ディスク。 - 【請求項４】 前記破裂部分がほぼ円形であり、前記ヒ
ンジ部分が前記破裂部分の弦に相当することを特徴とす
る請求項２に記載の破断ディスク。 - 【請求項５】 前記破裂部分にほぼ凹凸の形状が含まれ
ていることを特徴とする請求項１に記載の破断ディス
ク。 - 【請求項６】 前記破裂部分がフラットであることを特
徴とする請求項１に記載の破断ディスク。 - 【請求項７】 破断可能部材が凹凸形状であることと、
破断ディスクに、さらに、前記弱められた部分によって
破断可能部材に接続された環状フランジが含まれてお
り、該フランジが弱められた部分を支持するようになっ
ていることを特徴とする請求項１に記載の破断ディス
ク。 - 【請求項８】 流体通路を密封し、これによって通路に
入口側と出口側を形成するための破断ディスクにおい
て、 周縁を備える所定の圧力で開放するための破断部材と、 内周縁と外周縁を備えるフランジから構成され、前記フ
ランジが、ディスクの破断可能部材からオフセットして
いて、破断可能部材の周縁及びフランジの内周縁を露出
させ、フランジと破断可能部材の厚さよりも薄い厚さの
弱められた部分を形成するようになっていることを特徴
とする破断ディスク。 - 【請求項９】 破断可能部材の周縁が、フランジの内周
縁とほぼ平行であることを特徴とする請求項８に記載の
破断ディスク。 - 【請求項１０】 破断可能部材の周縁がフランジの内周
縁とほぼアライメントがとれることを特徴とする請求項
８に記載の破断ディスク。 - 【請求項１１】 流体通路を密封し、これによって通路
の入口側と出口側を形成するための破断ディスクにおい
て、 周縁を備える所定の圧力で開放するための破断部材と、 破断可能部材に接続されて、流体通路において破断ディ
スクを保持するためのフランジとから構成され、該フラ
ンジに内周縁と該周縁が備わっていることと、前記フラ
ンジが破断可能部材からオフセットしていて、流体通路
の両側において、破断可能部材の周縁の一部及びフラン
ジの内周縁の一部を露出させるようになっていることを
特徴とする破断ディスク。 - 【請求項１２】 破断可能部材の周縁が流体通路の入口
側において露出させられ、フランジの内周縁が通路の出
口側において露出させられることを特徴とする請求項１
１に記載の破断ディスク。 - 【請求項１３】 破断可能部材の周縁が流体通路の出口
側において露出させられ、フランジの内周縁が通路の入
口側において露出させられることを特徴とする請求項１
１に記載の破断ディスク。 - 【請求項１４】 それによって支持されている破断ディ
スクまで加圧流体を導くための開放内部を備えた破断デ
ィスク入口支持部材と、 破断ディスクによって解放される加圧流体を導くための
開放内部を備えた破断ディスク出口支持部材と、 前記入口支持部材に隣接した側に凸状表面を備え、前記
出口支持部材に隣接した側に凹状表面を備え、前記破断
ディスクに破裂部分を形成する弱い部分が設けられた、
可鍛材料で形成されて、前記入口支持部材と出口支持部
材の間に密封係合される破断ディスクと、 前記破断ディスクに接触して、ディスクの開放を確実に
するように位置決めされた、少なくとも１つの破断で起
こる応力の集中ポイントを備える安全部材から構成され
る破断ディスク・組立体。 - 【請求項１５】 前記凸状表面及び対応する凹状表面を
含む前記破断ディスクの部分が円形の周辺形状をなし、
前記破断ディスクの環状フランジ部分に接続されている
ことを特徴とする請求項１４に記載の破断ディスク・組
立体。 - 【請求項１６】 前記破断ディスクに形成された前記破
裂部分がほぼ円形であることと、破断ディスクに前記破
裂部分の弦に相当する弱められていないヒンジ部分が含
まれることを特徴とする請求項１４に記載の破断ディス
ク・組立体。 - 【請求項１７】 前記安全部材の前記破断で起こる応力
の集中ポイントが前記破断ディスクの前記弱い部分に接
触するように位置決めされていることを特徴とする請求
項１４に記載の破断ディスク・組立体。 - 【請求項１８】 前記安全部材に、前記応力集中ポイン
トの少なくとも２つが含まれていることを特徴とする請
求項１７に記載の破断ディスク・組立体。 - 【請求項１９】 前記破断ディスクの前記弱い部分が前
記破断ディスクの１つ以上のスコアによって形成される
ことを特徴とする請求項１４に記載の破断ディスク・組
立体。 - 【請求項２０】 前記破断ディスクの前記弱い部分に、
部分せん断運動によって変位する材料が含まれることを
特徴とする請求項１４に記載の破断ディスク・組立体。 - 【請求項２１】 安全部材が破断ディスクに取り付けら
れることを特徴とする請求項１４に記載の破断ディスク
・組立体。 - 【請求項２２】 安全部材が環状リングであり、応力集
中ポイントが環状リングにおける２つの弧状カット・ア
ウトの交点に形成されることを特徴とする請求項１４に
記載の破断ディスク・組立体。 - 【請求項２３】 それによって支持されている破断ディ
スクに加圧流体を導くための開放内部を備える環状破断
ディスク入口支持部材と、 破断ディスクによって解放される加圧流体を導くための
開放内部を備える環状破断ディスク出口支持部材と、 可鍛材料で形成されて、前記環状入口支持部材と環状出
口支持部材の間に密封係合し、前記入口支持部材に隣接
した側の凸状表面、及び、前記出口支持部材に隣接した
側の凹状表面を備え、せん断方向に変位して、破断ディ
スクの残りの部分よりも薄い断面を形成する材料を含む
少なくとも１つの弱い部分が設けられており、前記弱い
部分が破断ディスクの弱められていないヒンジ部分によ
って接続される破裂部分を形成している円形の逆座屈破
断ディスクと、 前記破断ディスクと前記出口支持部材の間に配置された
環状安全部材から構成され、前記安全部材に、破断時
に、前記破断ディスクの前記破裂部分が破砕し、あるい
は、引き裂かれるのを阻止するキャッチャ・バーが含ま
れていることと、前記キャッチャ・バーが前記破断ディ
スクの前記ヒンジ部分に隣接して配置され、前記出口支
持部材の前記開放内部に少なくとも部分的に延びている
ことと、前記安全部材が前記破断ディスクの前記弱い部
分に接触するように位置決めされた少なくとも１つの応
力集中ポイントを備えていることを特徴とする逆座屈破
断ディスク・組立体。 - 【請求項２４】 前記破裂部分がほぼ円形であり、前記
ヒンジ部分が前記破裂部分の弦に相当することを特徴と
する請求項２３に記載の逆座屈ディスク・組立体。 - 【請求項２５】 前記破裂部分に、ほぼ凹凸形状が含ま
れていることを特徴とする請求項２３に記載の逆座屈デ
ィスク・組立体。 - 【請求項２６】 前記破裂部分がフラットであることを
特徴とする請求項２３に記載の逆座屈ディスク・組立
体。 - 【請求項２７】 前記安全部材に、前記ヒンジ部分に向
かい合って配置された１つの応力集中ポイントと、環状
安全部材の両側に向かい合うように配置された２つの応
力集中ポイントを含む、３つの応力集中ポイントが設け
られていることを特徴とする請求項２３に記載の逆座屈
ディスク・組立体。 - 【請求項２８】 破断を生じる弱い部分を備えた破断デ
ィスクを生産する方法において、 加圧流体入口側及び出口側を備え、加圧流体通路に密封
係合するようになっている可鍛材料による破断可能部材
を形成するステップと、 部分せん断運動によって変位して、前記破断可能部材の
弱い部分を形成することになる材料からなる部分を形成
するステップから構成され、前記材料が変位すると、弱
められた部分の断面が薄くなることを特徴とする生産方
法。 - 【請求項２９】 破断ディスクにフランジが含まれてい
ることと、部分せん断運動がフランジに対して垂直方向
であることを特徴とする請求項２８に記載の生産方法。 - 【請求項３０】 破断ディスクにフランジが含まれてい
ることと、材料の変位が破断可能部材の表面とダイが接
触し、破断可能部材の表面がフランジに対して移動する
ことによって生じることを特徴とする請求項２８に記載
の生産方法。 - 【請求項３１】 材料が変位するとフランジが破断可能
部材からオフセットし、破断可能部材の周縁の一部及び
フランジの内周縁の一部が、流体通路の両側において露
出することを特徴とする請求項３０に記載の生産方法。 - 【請求項３２】 前記弱い部分が弱められていないヒン
ジ部分によって接続される破裂部分を形成することを特
徴とする請求項３１に記載の生産方法。 - 【請求項３３】 前記破裂部分がほぼ円形であり、前記
ヒンジ部分が前記破裂部分の弦に相当することを特徴と
する請求項３２に記載の生産方法。 - 【請求項３４】 その開放を容易にするための弱い部分
を備え、流体通路に配置されることによって、入口側と
出口側を形成する破断ディスクを生産するための方法に
おいて、 所定の圧力で開放する破断可能部材と、流体通路内にお
いて破断可能部材を保持するためのフランジを形成する
ステップと、 材料を変位させて、フランジを破断可能部材からオフセ
ットさせ、これによって、破断可能部材の周縁の一部及
びフランジの内周縁の一部が露出し、その結果、弱めら
れた部分の厚さが、フランジ及び破断可能部材の厚さよ
り薄くなるようにするステップから構成される生産方
法。 - 【請求項３５】 破断可能部材の周縁とフランジの内周
縁のアライメントがほぼとれることを特徴とする請求項
３４に記載の生産方法。 - 【請求項３６】 破断可能部材の周縁及びフランジの内
周縁が流体通路の両側において露出することを特徴とす
る請求項３４に記載の生産方法。 - 【請求項３７】 弱い部分が形成された逆座屈破断ディ
スクが逆座屈後に破断することを保証する方法におい
て、 前記破断ディスクに逆座屈を生じると、前記破断ディス
クに接触するように位置決めされた少なくとも１つの破
断によって起こる応力の集中ポイントを備える環状安全
部材を、前記破断ディスクの出口側に隣接して配置する
ことから成る保証方法。 - 【請求項３８】 前記安全部材の前記破断によって起こ
る応力集中ポイントが前記破断ディスクの弱い部分に接
触するように位置決めされることを特徴とする請求項３
７に記載の保証方法。 - 【請求項３９】 前記安全部材に、前記応力集中ポイン
トの２つ以上が含まれていることを特徴とする請求項３
７に記載の保証方法。 - 【請求項４０】 前記破断ディスクの前記弱い部分がス
コア・ブレードで破断ディスクにスコアを刻むことによ
って形成されることを特徴とする請求項３７に記載の保
証方法。 - 【請求項４１】 前記破断ディスクの前記弱い部分が、
部分せん断運動で材料を環状安全部材の平面に対して垂
直な方向に変位させることによって形成されることを特
徴とする請求項３７に記載の保証方法。
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