TWI426193B - 具有加工的開口線的安全圓盤 - Google Patents

Description

具有加工的開口線的安全圓盤

本發明大體上是針對安全圓盤，具體地是具有一成形於圓盤內之機械加工開口線的反轉作動圓盤。該開口線是以凹部來呈現，且該凹部是採用機械銑削操作形成，藉以從該圓盤的鼓起部位除去金屬，而不致於改變或是破壞與該凹部相鄰之金屬的均勻金屬晶粒結構。

長久以來，於圓盤鼓起部位之一表面內提供具有一弱點線凹部或刻痕線的鼓起狀反轉作動安全圓盤已為眾人所知。弱點線或刻痕線通常是已被交叉刻痕，或是在圓盤內凹面中的周邊弱點線凹部，其中該弱點線凹部或刻痕線界定出於反轉時開啟的圓盤區域。倘若沒有當圓盤沿著弱點線凹部被切斷時會界定出穿過圓盤之開口的弱點線凹部，鼓起的圓盤將被反轉，但並不一定會完全開啟。在周邊延伸弱點線凹部之情況中，弱點線通常不是連續的線，因此會存在防止圓盤中央區域於反轉和開啟時被破裂的鉸鏈區域。交叉刻痕圓盤組成四個花瓣形部位，當圓盤被反轉時，該等花瓣形部位則會往外彎折，再次防止該等花瓣形部位破裂。相較於交叉刻痕的圓盤，由於較大的開口是在圓盤沿著弧形刻痕線分裂時才出現，在低壓應用中，周邊刻痕或弱點線是較佳的。

到目前為止，藉由金屬刻痕模、採用在圓盤中腐蝕加工出溝槽之雷射、或是藉由化學蝕刻或電解拋光來從圓盤 沿著所需直線去除金屬，而將弱點線成形於反轉作動的安全圓盤內。所有這些過去的反轉作動圓盤已存在有無法解決之製造困難，或在各種應用用途上已經驗過操作問題。

金屬刻痕模加工硬化金屬材料，因此，將在刻痕線處改變了金屬的晶粒結構和密度。圍繞著以金屬刻痕模所成形之刻痕線的金屬是於刻痕加工過程期間被加工硬化，因此，增加了金屬的脆性和產生了應力區域。由於疲勞破裂和應力腐蝕的結果，金屬的脆性和所增加的應力區域限制了安全圓盤之使用壽命。用於滿足操作所需之金屬刻痕深度極度地改變了原來的鼓起狀圓頂部位的強度，而使得在施行刻痕加工之前，在圓盤初始鼓起的操作期間，難以預計將安全圓盤反轉所需的最終壓力值。於是，製作出具有以刻痕模來成形之刻痕線的反轉作動鼓起狀安全圓盤，且該安全圓盤能夠被可靠地開啟和能夠承受多重的連續壓力循環是非常困難的。

亦已提出使用雷射光束來於反轉作動安全圓盤中形成刻痕線。因為若干理由，這些解決方案已被證實無法滿足商業需求。金屬的反射率使得其難以控制雷射穿入金屬厚度內狀況，且從而難以沿著所需弱點線凹部的長度形成均勻深度的平坦溝槽。此外，雷射係顯著地加熱和燃燒圓盤、氧化材料和改變金屬的冶金性質。不僅從所需壓力釋放值不可靠地開啟的觀點，而且從具有不適宜的使用壽命，已發現具有被雷射燃燒之弱點線的圓盤無法滿足使用需求。

於先前技術中，亦已建議過安全圓盤的化學蝕刻加 工，該安全圓盤具有界定出弱點線的分段抗蝕層，如同例如在美國專利第4,122,595號、第4,597,505號和第4,803,136號中所示和描述之內容。美國專利第4,122,595號之專利權人提出於平坦的安全圓盤上施行抗蝕材料的網板印刷，其中網板具有代表著所需弱點線式樣之開口。在圓盤鼓起之後，酸性溶液被噴灑至圓盤上，用以蝕刻出與未被抗蝕材料保護之區域相符的弱點線。由於個別的併排之晶粒於該等晶粒之間，具有谷及峰的結構，圓盤材料的金屬表面係稍微不規則且無法是完全平坦的。於是，當酸性蝕刻劑施加至金屬表面時，蝕刻劑無法均勻地於整個金屬表面上產生作用。反而是，蝕刻劑在介於晶粒間之低谷部位係比腐蝕金屬晶粒之較高表面高峰部位更具有侵略性。相較於圍繞的晶粒高峰區域，包含於低谷部位凹穴內的蝕刻劑已知不僅能夠更加快速腐蝕金屬，而且也能夠更有效率地腐蝕金屬。蝕刻加工程序伴隨的結果是加大金屬表面之粗糙度，隨著金屬曝露至蝕刻劑的時間增加而增加金屬表面之不規則程度。安全圓盤是從本身就具有耐腐蝕性之材料製成，例如不銹鋼、英高鎳(INCONEL)、赫史特合金-C(Hastalloy-C)，以及蒙納合金(MONEL)。結果，這些本身具耐腐蝕材料對於蝕刻酸液需要將蝕刻劑與金屬表面相接觸維持一段長時間，用以腐蝕得到通常是到達金屬厚度70%至90%之溝槽。舉例而言，倘若材料是0.004吋厚，在蝕刻加工程序中必須腐蝕到0.0036吋。

此外，為了要合理、有效率地腐蝕這些耐腐蝕材料， 所挑選之蝕刻劑必須是一種已被調整適用於特別種類金屬之蝕刻劑。因此，對於每種不同的金屬需要不同的酸性劑。必須挑選用於製作特別安全圓盤的特定材料來滿足應用之規格。不同的圓盤應用需要使用到不同類型的金屬。於是，當使用蝕刻加工程序來在耐腐蝕圓盤材料中形成弱點線時，製造廠商所採用之蝕刻劑對於特定耐腐蝕材料的腐蝕作用則必須是最有效。

美國專利申請案公告2006/0237457揭示於反轉作動安全圓盤中形成以雷射定義、之電解拋光的弱點線。安全圓盤胚料首先被預先鼓起、最後鼓起、且隨後被提供一層抗蝕材料。雷射作用被用來去除抗蝕材料層之與在鼓起狀安全圓盤之內凹面內的所需弱點線凹部相對應之至少一部份。圓盤接著承受電解拋光操作，用以從安全圓盤之經過雷射作用的區域中去除金屬，於是，在圓盤內形成光亮的拋光弱點線。當被使用於相當薄、直徑小之圓盤時，以上技術產生可令人接受之結果。然而，隨著圓盤的厚度和直徑增加，電解拋光技術可能會變成一種不適宜形成弱點線凹部之機制。由較厚材料所形成之圓盤通常需要較長的電解拋光時間，以得到具有所需深度的凹部。較長的電解拋光時間亦導致凹部寬度增加。倘若凹部變成太寬，凹部可能會開始影響圓盤的爆裂壓力，於是，造成針對該圓盤之開口特性的控制作用失效。

在本發明一項實施例中，提供一種金屬、反轉作動安 全圓盤，其包含一具有相對之內凹面和外凸面之鼓起部位，以及一圍繞著該鼓起部位之外接凸緣區域。該鼓起部位通常包括至少一機械加工形成之開口線凹部。該開口線凹部包含獨特溝槽，且具有一從該內凹面和外凸面其中之一往內朝向該內凹面和外凸面其中之另一延伸的深度。安全圓盤與該溝槽相鄰的鼓起部位具有大致上均勻之金屬晶粒結構。

在本發明另一項實施例中，提供一種金屬、反轉作動安全圓盤，其包含一具有相對之內凹面和外凸面之鼓起部位，以及一圍繞著該鼓起部位之外接凸緣區域。該鼓起部位更包含一具有至少一機械加工形成之開口線凹部的開口區域。該開口區域大體上具有整體上大致是均勻之金屬晶粒結構。該開口線凹部包含一由一組相分隔邊緣所界定之長形溝槽及側邊邊緣部位，該組相分隔邊緣則與內凹面和外凸面其中之一相交叉，且側邊邊緣部位從該等邊緣朝向該溝槽之單一、最深位置點連續地往外傾斜。開口線凹部的產生是藉由以機械加工來從該開口區域中去除金屬，且不致於影響到開口區域其餘部位的大致上均勻之金屬晶粒結構。

在本發明又另一項實施例中，提供一種於一金屬釋壓裝置中形成一開口線凹部的方法。該方法大體上包含提供一具有一釋壓部位和一圍繞著該釋壓部位之外接凸緣區域的釋壓預報器，該釋壓部位被建構成於曝露至一預設過壓狀況時係會破裂和開啟。該釋壓部位具有一其中形成開口 線凹部的開口區域。該開口區域具有一整體上大致是均勻之金屬晶粒結構。其次，該方法包含以機械加工來從開口區域中去除一部份金屬來形成開口線凹部。該部份的金屬係被去除而不致於影響到開口區域之其餘部位的大致上均勻之金屬晶粒結構。

一具體呈現本發明較佳觀點的可反曲安全圓盤組件10說明於圖式之圖25中。圓盤組件10包括一安全圓盤12和一鎖附至安全圓盤之支撐環14。安全圓盤組件10之元件較佳地是從耐腐蝕材料製成的，該耐腐蝕材料例如是一些傳統式耐腐蝕材料任何其中之一，例如不銹鋼合金、赫史特合金-C、蒙納合金、英高鎳和鎳。安全圓盤12具有一中央鼓起區段部份16，以及一外接著鼓起區段部份16的環狀凸緣部位18。一轉接區域20將凸緣部位18之內側周邊部位接合至鼓起區段部份16之外側圓形邊緣部位。

安全圓盤12之鼓起區段部份16具有一相當小型區域22，該相當小型區域22被安置於鼓起區段部份16中央，且特別是定心於鼓起區段部份16的頂點。然而，例如是如圖23所示的，該區域22從鼓起區段部份16的中心軸偏離情形是在本發明的範疇內。區域22的金屬具有改變的晶粒結構，且相較於鼓起部份16其餘部位，係呈現較高的抗張強度，且區域22的形成是藉由將外凸面16a加以刻痕、接著使刻痕回復至其初始位置處，使得區段部份16之外凸面16a是平坦的而沒有顯著的中斷。亦應了解的是，依據針對 圓盤所設計的特殊應用，並未被提供有這個改變之晶粒結構的區域之鼓起區域部份16係落入本發明範疇內。

安全圓盤12之鼓起區段部份16具有半圓形開口線凹部24，如圖27所說明的，該開口線凹部24是在圓盤之鼓起區段部份16內，而位於轉接區域20內部和通常是與轉接區域20互補。

輔助環14具有一被建構成在安全圓盤12之凸緣部位18之下的主要環狀主體30。從圖26可以看出，環狀主體30之內側邊緣存在著一往內和略微往上朝向鼓起區段部份16突出的齒部32。一舌狀物36被與主體30形成一體，且往內和略微往上朝向鼓起區段部份16延伸。

在其已組裝狀態下，支撐環之環狀主體30是藉由扣件40而被鎖附至圓盤12之凸緣18，該扣件40可以包含螺絲、定位點熔接、黏著劑或其他同等的扣緊機構。輔助環14之舌狀物36較佳地是定位於開口線凹部24的結束末端部位26與28之間，且該舌狀物被用來作為由開口線凹部24所界定之安全圓盤12之鼓起區段部份16的鉸鏈區域42所需之支援部位。齒部32的尖端部位被建構成直接位於開口線凹部24之下且接觸凹部24，於是，當圓盤12被反轉時，有助於將鼓起區段部份16開啟。一環狀墊圈(圖中未示出)可以被提供於與圓盤組件之凸緣部位和支撐環相配合。

如先前所描述的，安全圓盤12是從耐腐蝕材料之薄板13(參考圖1)製造出的，該薄板13是可以從一大捲挑選的金屬捲所展開的，或是以薄板原料所供應的。圓盤胚料 15是從薄板13被壓印、雷射切割，或是使用放電加工(EDM)切割。較佳地，圓盤胚料15具有一周邊單元式對準柄腳17。安全圓盤12的製作較佳地是在二階段中完成。第一階段是有關於以一種方式預先鼓起圓盤，以在圓盤胚料15之外凸面中成形一刻痕。第二階段是有關於在一些條件下最後鼓起圓盤，使得可以藉著將鼓起區段部份之具刻痕分段區域回復到其初始位置，以移除在鼓起區段部份之外凸面中的刻痕。

用於在金屬安全圓盤胚料中形成預設構造的刻痕所需的夾具46是概略說明於圖4中。應瞭解的是關於此點，夾具46之概略描述內容僅是用於說明目的，且無意代表用於完成所需結果之特定種類夾具。夾具46之較佳形式為圓筒構造的下側底環48且具有一中央開口50。夾具46之圓柱形夾環52具有一與開口50對準、且具有與開口50的形狀和截面積相同的中央通道54。蓋板構件56將夾環52之通道54的已開啟上側末端關閉。一穿過夾環52側壁的開口58被用來容許例如是空氣的氣體從夾環5之內部流出。雖然圖中未說明，應瞭解的是底環48和/或夾環52具有用於補充地接收個別圓盤胚料15之柄腳17的溝槽，使得胚料15能夠全部被重複地安置於夾具46中之相同位置處。

一長形偏向柱60定位於通道54內，且較佳地被耦接至一抵靠住蓋板56之底面的支撐元件62。在金屬圓盤胚料15放置於支撐底環48上之後，圓盤15被夾環52和底環48而被夾持於適當位置之中，夾環52和底環48被定位成 與通道54保持關閉之狀態。雖然在較佳實施例中，如圖5所示，偏向柱60的最外側末端部位是半球形，偏向柱60的結束末端部位可以是正方形、截面是星形或任何其他所需構造。偏向柱60的長度使得結束末端部位64能夠依靠抵住圓盤胚料15之表面66。

在預先鼓起壓力下之空氣經由中央開口50而被導入夾具46內，用以產生圓盤胚料15之預先鼓起，而導致圓盤15的分段區域68沿著如圖6所示之往下方向從預先鼓起區段部份之主體部位16b往下偏斜。具刻痕分段區域68之深度，以及此種刻痕之構造和廣度為偏向柱60之直徑、偏向柱60之半球形末端部位64之形狀和半徑與施加至圓盤胚料15表面70之壓力的函數。在具有半球形末端部位64的偏向柱60之情況中，具刻痕分段區域68具有一大體上半球形部位68a和一漸縮的稍呈圓錐形表面68b，該半球形部位68a和圓錐形漸縮表面68b係通到且終止在鼓起區段部份16之主體部位16b之中。檢視圖7，可以看出中央大體上是半球形的具刻痕分段區域68a是被一大體上圓形或橢圓形之具刻痕部位68b所圍繞，該具刻痕部位68b則從具刻痕分段區域68a往外放射。在將壓力施加至圓盤胚料15來預先鼓起圓盤胚料期間，於由通道54和蓋板56所界定之孔穴內的空氣可以經由在夾環52內之開口58而從通道54流出。

當完成預先鼓起加工步驟時，蓋板56和相關偏向柱60從夾環52被移除。如圖9所描述的，施加至圓盤胚料15 之內凹面16e的壓力足以完成安全圓盤12之鼓起區段部份16的最後鼓起。在安全圓盤12之最後鼓起期間所施加的壓力量應該足以不僅能完全鼓起形成鼓起區段部份16之圓盤12，而且亦足以將具刻痕分段區域68回復到其如圖10所示之初始位置處。因此，如圖11和圖12所示，鼓起區段部份16之外凸面16a於其包括界定區域22之分段區域68的整個區域是平坦和未被中斷的。如圖13概略表示的，在將此種刻痕回復到其初始位置處之後之分段區域68的刻痕係導致區域22之金屬具有改變的晶粒結構。

已經發現在圓盤預先鼓起期間，藉由在圓盤胚料15內成形一刻痕68，其中該金屬是在一方向上發生塑性變形，且接著在圓盤胚料15最後鼓起期間，金屬的塑性變形是發生於相對方向，於是，將金屬回復到其初始位置處，且分段區域68的相對內凹面和外凸面係與鼓起區段部份16之相對內凹面和外凸面的曲率互補，在預設和預選的壓力下之鼓起部份的反轉是在分段區域68內被啟動。於分段區域68之重要位置處的反轉的啟動可歸因於分段區域68之雙重預受應力狀態，且並非是鼓起區段部份16之幾何所產生的結果。由於在分段區域68內之金屬的晶粒結構已因為分段區域是在一方向上偏斜及同一個區域接著在相反方向中的偏斜之結果而改變，金屬之晶粒結構所產生的變化將導致分段區域68於鼓起區段部份16的其餘表面區域之前即開始反轉。藉由在分段區域68內於二個方向中對金屬施加應力，鼓起區段部份16沿著開口線凹部24得以被更加可靠 地反轉和完全開啟。

支撐環14使用適宜的扣件而被連接至鼓起狀安全圓盤12之凸緣18且支撐著鼓起區段部份16。舌狀物36大致上與鼓起區段部份16之鉸鏈區域42，以及安全圓盤12之柄腳17對準。

安全圓盤組件10是來安裝於在美國專利第6,318,576號之圖6到圖9中所說明種類的具凸緣聯結器之間，且安全圓盤12之外凸面16a是面朝向待保護設備的處理側。位於環30上之臂狀物44提供關於在安裝期間組件介於具凸緣聯結器之間之適當方位的資訊予圓盤組件10的安裝者，以確保安全圓盤12之外凸面16a面朝向設備的處理側。臂狀物44亦為一連續式視覺指示器，其表示安裝好的圓盤是在適宜方位中。

在過壓狀態發生於由安全圓盤組件10所保護之加工容器或管路，而足以產生鼓起區段部份16之反轉的狀況下，鼓起區段部份16沿著被鉸鏈部位42所維持的開口線凹部24而開啟。由於分段區域68之被施以更大應力、改變的晶粒結構，反轉的破裂係發生於界定區域22之分段區域68。由於較大應力之區域22存在於鼓起區段部份16內，施加至鼓起區段部份16之外凸面16a上的超過壓力已知是可以啟動鼓起區段部份16之反轉，且最後造成鼓起區段部份16能夠沿著開口線凹部24之長度而開啟。

已經意外發現的是，如以上詳細描述的，藉由偏斜將會變成圓盤之鼓起區段部份16的一分段區域，且接著將該 分段區域回復到其初始位置以呈現出平坦、未被中斷的外凸面，圓盤的反轉是在分段區域68內之晶粒結構的不連續性的函數。本項結果與如在美國專利第6,494,074號所說明和描述之簡單地於圓盤內提供凹處相反，在該美國專利中，反轉是因為修正後外凸面之改變的負載幾何與隨後之應力分佈狀況的結果而啟動。

依照本發明之較佳加工程序所準備和描述在圖10之示範性圓盤12較佳地是由16mil 316不銹鋼所製成，且具有大約16吋之整體直徑。在圖6中概略說明之圓盤12的預先鼓起是於大約80psig之壓力下完成的，用以於圓盤胚料15內形成如圖6所示之凹處68。在圖9和圖10中概略說明之圓盤的最後鼓起是於大約50psig之壓力下產生的，用以製作出鼓起的圓盤，其中圓頂部位的高度是大約1.125吋。最後鼓起的圓盤接著承受10分鐘之溫度大約是華氏600度之熱處理，以進一步消除在圓盤內的殘留應力。相較於鼓起區段部份16之其餘金屬部位，該圓盤之鼓起區段部份的金屬分段區域68承受到較大應力之外側周邊部位91(參考圖12)的標稱面積為大約1.07平方吋。在圖12之示範性圓盤中的分段區域68是被對中地坐落於鼓起區段部份16。圓盤所具有的標稱爆裂壓力是大約150psig。

已意外發現的是，藉由改變施加至在夾具46內之圓盤胚料15的壓力來實現抵抗偏向柱60的圓盤的預先鼓起，在其中鼓起區段部份16之區域68已在一方向上被施加刻痕且接著在相對方向上被整平之最終鼓起圓盤的反轉壓 力，即圓盤的反轉壓力，也同樣地可以被改變。藉由增加預先鼓起的壓力來加深在圓盤鼓起區段部份中一開始的刻痕，接著於圓盤之最後鼓起期間整平刻痕，已經發現安全圓盤將可於低壓下被反轉。於是，由於相較於在一方向偏斜的材料，材料在雙重方向的二階段加工硬化，使用特殊厚度材料可達成的反轉壓力範圍係廣於具有在一方向上的刻痕，但是隨後並未被整平的圓盤。可預測到之反轉壓力的增加範圍被視為主要係歸因於金屬附加的相對方向應力硬化的作用及伴隨的晶粒結構變化。在金屬中之一方向上出現永久性刻痕的情況中，相信圓盤的反轉主要係取決於作用力之向量幾何。因此，藉由在不同壓力下該圓盤預先鼓起，用以於圓盤胚料之鼓起區段部份內得到不同深度的初始刻痕，接著將圓盤最後鼓起來將刻痕整平，所得到的圓盤反轉壓力可以依據經驗建立起來，且其結果是用於後續的複製加工。這些經驗分析是用於製造出安全圓盤之材料類型、材料厚度及圓盤直徑的函數。

如先前描述的內容，長久以來，已知於反轉作動安全圓盤之鼓起部位的一表面中提供弱點線凹部或刻痕線，以界定出圓盤於反轉時開啟之區域。一項用於生成弱點線最常用的先前技巧是使用金屬刻痕模。圖14為包含使用刻痕模所成形弱點線之安全圓盤的截面照片。在刻痕加工期間，組成圓盤鼓起區段部份的一部份金屬晶粒被壓縮、弄亂或移位，藉以形成長形的溝槽或槽帶。結果導致其中已經有刻痕線安置之鼓起區段部份的先前均勻晶粒結構的部 位已被弄亂。被弄亂的金屬晶粒結構在圖14中可明顯看出。

在尚未被界定之開口區域內的金屬晶粒已被壓縮和拉長。因此，在該開口區域內的金屬晶粒整體上已不再均勻。金屬晶粒結構的分裂結果造成產生金屬之加工硬化和導致金屬的脆性增加與應力集中區域的生成。由於疲勞破裂和應力腐蝕之結果，金屬增加的脆性和應力集中區域會限制住安全圓盤之使用壽命。被製作成具有鑄模刻痕弱點線之圓盤通常呈現縮短的使用壽命，亦即圓盤於其曝露於多重連續壓力循環下避免失效的能力。許多此種圓盤僅能夠承受500次或更少次循環(一次循環被定義為連續曝露至真空，隨後被曝露至90%的額定操作比率)。

另一種技巧已被提出用來於反轉作動的安全圓盤之鼓起部位內生成一弱點線凹部，且不致於改變或分裂在開口區域內之金屬晶粒結構，用以避免產生伴隨著鑄模刻痕加工而出現的不必要特徵。該技巧描述於美國專利申請公告2006/0237457(申請序號11/096,466)，其全部內容併於此以作為參考。2006/0237457公告描述一種方法，其中一層光阻材料被塗佈於最後鼓起的安全圓盤。雷射被用來去除一個與所需開口線凹部對應的部份的光阻材料。圓盤接著承受電解拋光操作，用以從安全圓盤之照過雷射的區域中去除金屬。圖15為依照該方法所製造之圓盤的截面照片。

如圖15所示，形成之開口線凹部包含二個由一中央凸起冠狀部位所分開的相間隔的溝槽部位，於是呈現出大體上W字形的截面。從圖中可看出，如在圖14之鑄模刻痕圓 盤內，位於開口區域內的金屬晶粒結構並未分裂。結果，避免出現由於金屬之加工硬化所生成的應力集中區域，且相較於圖14之鑄模刻痕圓盤，電解拋光加工過之圓盤呈現出大幅改善的使用壽命。

然而，已發現的是，在2006/0237457公告中描述之電解拋光技術具有某些限制，特別是當與較大圓盤直徑和厚度一起使用時。為了要於反轉圓盤時，有效且可靠地開啟圓盤，已發現開口線凹部的深度必須是圓盤之圓頂部位厚度的至少40%，在某些實施例中，是介於圓盤之圓頂部位厚度的大約45%與大約60%之間。在此所使用之”圓盤之圓頂部位厚度”一詞被界定為在有開口線凹部形成之區域內的圓盤圓頂部位之測量所得材料厚度。

由例如是至少0.008吋的較厚胚料所形成的圓盤需要更長時間的電解拋光加工，以得到所需開口線凹部的深度。因此，開口線凹部的寬度亦會增加。以下表1說明具有0.016吋厚度和呈現出4吋圓頂部位直徑之由316不銹鋼胚料所製成圓盤的以上現象。

已發現隨著凹部寬度的增加，圓盤之性能受到負面的影響。隨著凹部寬度的增加，開口線凹部，而不是例如分段區域68，係開始控制住該圓盤之爆裂壓力。因此，圓盤的反轉將傾向於在開口線凹部處過早啟動。這導致較不能預期圓盤開口的特徵，例如圓盤在遠低於額定爆裂壓力下的反轉和不需要的爆裂壓力變動。

圖30為說明使用電解拋光技術於各種圓盤中形成開口線凹部之一些實際限制的圖。在此圖中，顯示出介於圓盤圓頂部位直徑與開口線凹部之最大寬度之間的關係(以圓頂部位直徑之百分比來表達)。當採用電解拋光技術來形成開口線凹部時，符合線性趨勢直線之資料係表示針對圓盤爆裂壓力能夠維持令人滿意之控制結果的能力已失效的點。當具有開口線凹部之圓盤於較僅包括分段區段68且未具有開口線凹部之圓盤壓力還要小至少5%之壓力下發生爆裂時，可以確定爆裂壓力的控制失去效用。相較於具有較大圓頂部位直徑之圓盤，對於具有較小圓頂部位直徑之圓盤爆裂壓力的控制可以藉由較高百分比之圓盤圓頂部位直徑的凹部寬度被維持住。然而，一般的情況是隨著圓頂部位直徑增加，圓盤材料的厚度亦增加。結果，此種較大的圓盤需要長時間的電解拋光加工，以得到所需的凹部深度，此亦可增加凹部寬度。於是，對於使用於較厚、較大直徑之圓盤，電解拋光技術通常無法令人接受。

由於晶粒結構並未改變，本發明克服了與在本文所討之鑄模刻痕加工相關的問題。應注意的是，依照本發明所 形成的凹部被視為“開口線”凹部，不同於“弱點線”凹部。如本文所提及的，本發明容許增加其使用壽命，且這通常並非是具有由鑄模刻痕加工所形成弱點線凹部之圓盤的情形。

圖17到圖19說明一種依照本發明實施例在反轉作動安全圓盤內產生開口線凹部的方法。首先參考圖17，安全圓盤12以部份截面視圖被表示出來。具有銑削末端74的銑刀72被表示出橫過內凹面16c來製作一道初始加工和形成開口線凹部24。如圖所示，銑削末端74呈現半球形形狀，然而，在本發明之範圍內，依據開口線凹部之所需幾何形狀，銑削末端74可以呈現不同構造，例如圓錐形、圓柱形或球形(球的形狀)。在依照本發明之某些實施例中，較佳的是使用球形銑刀或所說明之半球形銑刀，使得開口線凹部24呈現平坦、拱形構造，且不存在尖銳邊緣或角落部位。銑削末端74可以由任何足以切削從製作出圓盤12的金屬之材料所製成。在特定實施例中，銑削末端74可以包含銑石、碳化物或比圓盤金屬更硬之金屬合金。

用於形成開口線凹部24之特定銑削操作參數是依據數種變數：銑削末端之直徑、銑削速度和銑削進給速率。銑削速度被界定為是銑刀的旋轉速度，且銑削進給速率是銑刀沿著待切削表面移動之速度。在本發明特定實施例中，所使用之銑刀具有介於大約0.020吋與大約0.060吋之間之直徑。而且，在本發明特定實施例中，銑刀係以至少10,000rpm之銑削速度運作，且在其他實施例中，銑削速度是在大 約10,000rpm到大約40,000rpm之範圍內。在本發明其他實施例中，銑刀以至少每分鐘10吋之進給速率運作，且在其他實施例中，進給速率是介於大約每分鐘10吋至大約每分鐘60吋之間。

在完成第一次動作之後，銑刀72可以施行複數的額外的動作，每個動作是用來進一步增加開口線凹部24的深度。圖18描述銑削末端74橫過外凸面16c的第二次動作，其中凹部24的深度和寬度已被增加。圖19描述銑削末端74的又另一次動作，其中凹部24的深度和寬度再度被增加。由該銑刀72所施行之銑削動作的次數取決於數項因素，包括製成圓盤之材料的硬度、銑削末端材料和開口線凹部的所需深度。如上文所解釋的，每個個別的銑削動作的施行並不會弄亂位於下方之金屬的大致上均勻金屬晶粒結構。

圖16為其中形成有開口線凹部的安全圓盤之截面照片。在凹部形成之後剩下的圓盤金屬之金屬晶粒結構顯然保持大致上均勻。剩餘的金屬則並未如圖14中之鑄模刻痕弱點線凹部的圓盤的情況出現加工硬化的跡象。特別是，包含開口線凹部之圓盤部位，在下文中被描述為開口區域76(參見圖20)呈現出大致上均勻的金屬晶粒結構。此外，開口區域的金屬晶粒結構大致上是維持於其固有的狀態，亦即在任何銑削操作加工之前的晶粒結構。並未加工硬化之結果容許依照本發明所製作的圓盤能夠呈現出超過10,000循環而不會失效之極佳使用壽命。

另外，上述的方法並不限於僅於反轉作動安全圓盤上進行。在製作任何釋壓裝置或預報器期間可以使用該方法。舉例而言，開口線凹部可以形成於圓盤胚料15中(圖2和圖3)、如圖6和圖8所示之預先鼓起圓盤15、和正向作動安全圓盤中。然而，在每種情況中，開口線凹部係形成於釋壓裝置或預報器之尚未被描述的開口區域76內。

現在參考圖20，所示的一種金屬、反轉作動安全圓盤12包含一鼓起部位16，該鼓起部位16則呈現出相對的外凸面16a和內凹面16c。開口線凹部24形成於鼓起部位16之內凹面16c中，且特別是形成於被表示為開口區域76的鼓起部位16之一區段部份中。開口區域76是由一組從開口線凹部之相對邊緣82、84延伸穿過圓盤材料而到達外凸面16a的邊緣部位78、80所界定。因此，邊緣部位78、80是以大致上垂直之方式與表面16a、16c相交。邊緣82、84是藉由內凹面16c與凹部24之交叉結果所形成，且通常界定出凹部24的最大寬度。

亦在本發明之範圍內的是，如圖24所說明的，開口線凹部24是要被成形於鼓起部位16之外凸面16a中。在該特定實施例中，開口區域76大致上是採用與以上所述相同的方式而界定的。然而，邊緣82、84是藉由外凸面16a與凹部24之交叉結果所形成的。

開口線凹部24包含獨特溝槽，其呈現出從內凹面16c或外凸面16a之任一表面往內朝向該等表面之另一表面的深度。本文所使用的“獨特溝槽”一詞是被界定為形成於 圓盤內之溝槽或槽帶，該圓盤被側邊邊緣部位所圍繞，而該等側邊邊緣部位係平順且連續地從圓盤之外側表面往外朝向溝槽最深的中央位置點傾斜。“獨特溝槽”是意欲用來表達將圖15所示和在2006/0237457公告中所描述之W字形凹部予以排除。再次參考圖20，凹部24包含由邊緣82、84和側邊邊緣部位88、90所界定之長形溝槽86，其中邊緣82、84與內凹面16c(或是在圖24實施例中的外凸面16a)相交，且側邊邊緣部位88、90則是連續地從邊緣82、84往外朝向該溝槽之單一、最深位置點92傾斜。在依照本發明之特定實施例中，溝槽86的截面形狀大致上是如圖20所說明之U字形，或大致上是如圖21所說明之V字形。然而，在特定實施例中，必須避免尖銳的點或邊緣出現，以免容易在鼓起部位16內生成應力集中區域，可能影響到圓盤的爆裂特性和使用壽命。

在如圖20所描述之實施例中，溝槽86呈現出一從邊緣82延伸至邊緣84之連續、拱形的內凹形狀。如同採用依據在2006/0237457公告中所揭示之電解拋光技術製作出的開口線凹部，在溝槽86內並未具有突起、冠狀部位。

表2說明本發明針對該開口線凹部之寬度，同時仍能達成所需深度的控制效果。這些測量結果是藉由使用具有0.031吋直徑之銑刀，於由0.016吋厚不銹鋼316所製成之6吋圓盤中銑削出一開口線凹部而得到。

以上資料說明具有70%或70%以上之圓頂部位厚度的凹部可以經由機械銑削加工而得到，且其凹部寬度係藉由電解拋光技術所製作之凹部寬度的三分之一。

本發明特別適用於製造出具有至少0.008吋之標稱厚度之金屬、反轉作動安全圓盤。在特定實施例中，依照本發明所製作之安全圓盤呈現出至少0.010吋，或至少0.016吋的標稱厚度。“標稱厚度”一詞係表示形成安全圓盤之金屬板或胚料的厚度。所屬技術領域具有通常知識者可以得知圓盤的鼓起將會導致金屬於特定區域內變薄，特別是朝向該圓頂部位之頂點區域變薄。然而，包含凸緣區域之和那些與凸緣區域相鄰之圓頂部位的金屬將呈現出大致上與金屬板或圓盤胚料厚度的相同。

在本發明之特定實施例中，溝槽86呈現出小於0.060吋之寬度和至少0.004吋之深度。在其他實施例中，溝槽86呈現出小於0.045吋之寬度和至少0.006吋之深度。在其他實施例中，溝槽86呈現出小於0.035吋之寬度和至少0.008吋之深度。電解拋光技術無法製作出此等寬度和深度 之溝槽。如上所描述，為了要達到所需深度，開口線凹部的寬度將會延伸超過以上所描述之寬度邊界。

在依照本發明其他實施例中，安全圓盤之鼓起部位16呈現出一直徑D，且溝槽86呈現出一最大寬度W。當D是1.5吋時，W不大於0.020吋。當D是12吋時，W不大於0.060吋。針對介於1.5吋與12吋之間的所有D值，W大致上是於0.020吋與0.060吋之間做線性變化。至少部份是從圖29中導出的以上D值和W值的特性，只要符合以上提及之先決條件，可以確保圓盤爆裂壓力之控制能夠維持。

圓盤預報器，亦即在開口線凹部24形成之前立即存在的圓盤係呈現出一包含大致上均勻金屬晶粒結構之開口區域76。當開口線凹部24是藉由以機械加工方式從開口區域76去除金屬而生成時，開口區域剩餘金屬的大致上均勻金屬晶粒結構則並未從其原來、圓盤預報器狀態被分裂。如圖16所示，金屬晶粒或一部份金屬晶粒已從開口區域中被去除，且亦未曾產生剩餘金屬的加工硬化作用。

如圖22所示，開口線凹部24通常是C字形構造，且以結束末端部位26和28終止在鉸鏈部位42之相對側邊上。然而，在本發明之範圍內的是，開口線凹部可呈現如圖23、圖28和圖29所示之其他構造。

參考圖23，C字形開口線凹部已被二交叉之開口線凹部25和27所取代。凹部25和27是從一接近轉接區域20之部位，橫過鼓起部位16之頂點，延伸至該轉接區域之相對部位。凹部25和27在位於或接近鼓起部位16之頂點的 中央接合部位29處交叉。因此，當圓盤12a被反轉和破裂時，鼓起區段部份16分裂成四個花瓣形部份，每個花瓣形部份都是被鉸接於轉接區域20之個別部位。

如所說明的，開口線凹部24、25和27是連續、未被中斷之凹部。然而，在本發明之範圍內，以上這些凹部亦可以是非連續、或是分裂成為一連串個別、分隔或“破折”的區段部份。

在圖28所示之實施例中，開口線凹部呈現出三個接合區段部份：二個拱形區段部份31和33，以及一連接區段部份31和33的橫向延伸區段部份35。由於必須依照鼓起區段部份16之廓形，從圓盤12b的側視圖看過去，橫向延伸區段部份35亦呈現出拱形形狀。圓盤12b包括二個相對鉸鏈區段部份42a和42b，每個鉸鏈區段部份都被建構成當圓盤開啟時可以保持鼓起區段部份16之一部位。因此，該實施例表示一種“雙重鉸鏈”構造，其中當圓盤開啟時，圓盤將會分裂成二個花瓣形區段部份。

圖29描述出針對圖23之開口線凹部式樣的略微修改。取代一組連續、交叉之凹部，圓盤12c已具有並未交叉之四個分離的開口線凹部25a、25、27a和27b。然而，圓盤12c依然可以被建構成為當圓盤爆裂時變成四個花瓣形部位。

在圖22所述之實施例中，開口線凹部24配置於鼓起部位16上，其所在位置更接近凸緣，而較遠離鼓起部位16之頂點。因此，鼓起部位16之破裂將發生於接近主要環狀 支撐主體30的位置處，於是，提供足夠大的支承力予鉸鏈區域42且可以避免圓盤12產生不需要的破裂。亦應注意的是，具有改變晶粒結構的區域22被表示是位於鼓起部位16之頂點處。然而，如圖23所示，區域22亦是可以偏離頂點。在任何情況下，鼓起部位16的反轉係開始於區域22。因此，開口線凹部24(及因此開口區域76)是沿著徑向而與區域22分隔，且坐落於區域22與轉接區域20之間。

在依照本發明之特定實施例中，開口線凹部24的表面磨光處理超過大約從平均表面算起之平均偏差值的4微吋。在其他實施例中，表面磨光處理超過大約從平均表面算起之平均偏差值的8微吋。因此，經由肉眼檢視可以立即分辨出機械加工成形之開口線凹部24不同於電解拋光形成之弱點線凹部。相較於藉由本發明之機械加工程序形成之開口線凹部，藉由電解拋光技術形成的弱點線凹部具有較強光澤。

以上所述之本發明實施例僅是用於說明，且無意被用來限制本發明範圍之解釋內容。在不偏離本發明的精神下，所屬技術領域具有通常知識者可以針對以上所提出之應用實施例做修改。

10‧‧‧安全圓盤組件

12‧‧‧安全圓盤

12a‧‧‧圓盤

12b‧‧‧圓盤

12c‧‧‧圓盤

13‧‧‧薄板

14‧‧‧支撐環/輔助環

15‧‧‧圓盤胚料

16‧‧‧中央鼓起區段部份

16a‧‧‧外凸面

16b‧‧‧主體部位

16c‧‧‧內凹面

17‧‧‧對準柄腳

18‧‧‧凸緣部位

20‧‧‧轉接區域

22‧‧‧相當小型區域

24‧‧‧開口線凹部

25‧‧‧開口線凹部

25a‧‧‧開口線凹部

25b‧‧‧開口線凹部

26‧‧‧結束末端部位

27‧‧‧開口線凹部

27a‧‧‧開口線凹部

27b‧‧‧開口線凹部

28‧‧‧結束末端部位

29‧‧‧中央接合部位

30‧‧‧主要環狀主體

31‧‧‧弧形區段部份

32‧‧‧齒部

33‧‧‧拱形區段部份

35‧‧‧橫向延伸區段部份

36‧‧‧舌狀物

40‧‧‧扣件

42‧‧‧鉸鏈區域

42a‧‧‧鉸鏈區段部份

42b‧‧‧鉸鏈區段部份

44‧‧‧臂狀物

46‧‧‧夾具

48‧‧‧底環

50‧‧‧中央開口

52‧‧‧夾環

54‧‧‧中央通道

56‧‧‧蓋板構件

58‧‧‧開口

60‧‧‧長形偏向柱

62‧‧‧支撐元件

64‧‧‧結束末端部位

66‧‧‧表面

68‧‧‧分段區域/刻痕/凹處

68a‧‧‧大體上半球形部位

68b‧‧‧圓錐形漸縮表面

70‧‧‧圓盤胚料表面

72‧‧‧銑刀

74‧‧‧銑削末端

76‧‧‧開口區域

78‧‧‧邊緣部位

80‧‧‧邊緣部位

82‧‧‧開口線凹部邊緣

84‧‧‧開口線凹部邊緣

86‧‧‧長形溝槽

88‧‧‧側邊邊緣部位

90‧‧‧側邊邊緣部位

91‧‧‧外側周邊部位

92‧‧‧最深點

D‧‧‧直徑

W‧‧‧最大寬度

圖1為用來製造出依照本發明之反轉作動安全圓盤的一段長度的金屬薄板材料之概略視圖；圖2為圖1金屬薄板的部份正視圖，且以虛線表示出要從圖1之金屬薄板材料來形成安全圓盤胚料的輪廓； 圖3為圖2薄板材料所形成之圓盤胚料的概略正視圖；圖4為用於將安全圓盤胚料預先加工鼓起之器具的概略截面視圖，該器具包括一用於在胚料之一表面上成形一刻痕的偏向柱；圖5為大致上是沿著圖4之直線5-5所取且以箭頭方向往下看的水平截面視圖；圖6為使用圖4所說明之夾具來施行之預先鼓起加工步驟的概略截面視圖，且其中係產生偏向離開胚料主體部位之安全圓盤胚料的分段區域；圖7為預先鼓起圓盤的部份概略放大視圖，該預先鼓起圓盤於圓盤胚料之部份鼓起狀外凸面中具有一具刻痕的分段區域，該具刻痕的分段區域是由偏向柱所產生及形成；圖8為沿著圖6之直線8-8所取和以箭頭方向往下看的水平截面視圖；圖9為如圖4所示之夾具的概略截面視圖，且說明壓力被施加至預先鼓起安全圓盤之內凹面上以產生安全圓盤之最後鼓起動作的方式；圖10為如圖6所示之夾具連同偏向柱被移除的概略截面視圖，且說明足夠壓力被施加至預先鼓起安全圓盤之內凹面上的方式，用以產生安全圓盤之最後鼓起動作，並且產生在圓盤之中央區段部份被預先鼓起的加工期間，於該刻痕形成於分段區域中之前，將鼓起分段部份先前形成之具刻痕的分段區域回復到其啟始位置；圖11為最後鼓起圓盤的概略截面視圖，其中於圓盤胚 料之最後鼓起期間，在圓盤之中央區段部份內先前形成的刻痕已被整平；圖12為如圖11所示之鼓起圓盤的正視圖，該圓盤之已被整平、先前具刻痕的分段部份是以圓形虛線來表示；圖13為安全圓盤之鼓起區段部位的截面放大視圖，且以概略之方式說明相較於該鼓起區段部份之其餘部位的金屬，已回復到其原先位置處之圓盤鼓起區段部份的先前具刻痕分段區域之已改變的晶粒結構；圖14為使用先前技術刻痕技術而在一釋壓裝置中形成弱點線凹部的截面照片；圖15為使用先前技術電解拋光方法而在一釋壓裝置中形成弱點線凹部的截面照片；圖16為依照本發明而在一釋壓裝置中產生開口線凹部的截面照片；圖17為說明在依照本發明之反轉作動安全圓盤的鼓起狀部位內形成開口線凹部期間，機械銑床之第一階段的部份截面視圖；圖18為說明在依照本發明之反轉作動安全圓盤的鼓起狀部位內形成開口線凹部期間，機械銑床之第二階段的部份截面視圖；圖19為說明在依照本發明之反轉作動安全圓盤的鼓起狀部位內形成開口線凹部期間，機械銑床之第三階段的部份截面視圖；圖20為反轉作動安全圓盤的部份截面視圖，該圓盤具 有形成於圓盤鼓起狀部位之內凹面中的開口線凹部，其中該開口線凹部的截面大致上是U字形；圖21為反轉作動安全圓盤的部份截面視圖，該圓盤具有形成於圓盤鼓起狀部位之內凹面中的開口線凹部，其中該開口線凹部的截面大致上是V字形；圖22為依照本發明安全圓盤另一實施例的正視圖，其於安全圓盤之鼓起狀部位中具有一機械加工形成的開口線凹部，其中該開口線凹部大體上是C字形構造；圖23為依照本發明安全圓盤另一實施例的正視圖，其於安全圓盤之鼓起狀部位中具有一機械加工形成之交叉式樣的開口線凹部；圖24為依照本發明之安全圓盤之一項實施例的部份截面視圖，該安全圓盤具有一形成於圓盤鼓起狀部位之外凸面中的機械加工形成的開口線凹部；圖25為依照本發明之可反向彎曲的安全圓盤組件的立體視圖；圖26為形成該可反向彎曲的安全圓盤組件之元件的分解視圖；圖27為用於組成如圖26所示之可反向彎曲安全圓盤組件之元件的分解、仰視的立體圖，其中可清楚看到開口線；圖28為依照本發明安全圓盤另一實施例的正視圖，其於安全圓盤之鼓起狀部位中具有一機械加工形成的開口線凹部，其中該開口線凹部被建構成使得圓盤呈現出一組鉸 鏈部位，且於破裂時，變成二花瓣形區段部份；圖29為依照本發明安全圓盤另一實施例的正視圖，其於安全圓盤之鼓起狀部位中具有一機械加工形成的交叉式樣的開口線凹部，其中該等凹部並未相交；以及圖30為表示弱點線之最大拋光寬度對圓盤之圓頂部位或鼓起狀部位直徑的圖形說明，其中係使用先前技術之電解拋光技術形成弱點線，且不致於負面影響到反轉作動安全圓盤之爆裂特性。

10‧‧‧安全圓盤組件

12‧‧‧安全圓盤

14‧‧‧支撐環/輔助環

16a‧‧‧外凸面

17‧‧‧對準柄腳

18‧‧‧凸緣部位

20‧‧‧轉接區域

22‧‧‧相當小型區域

40‧‧‧扣件

42‧‧‧鉸鏈區域

44‧‧‧臂狀物

Claims (39)

1. 反轉作動安全圓盤，其包含：一具有相對內凹面和外凸面之鼓起部位；以及一圍繞著該鼓起部位之外接凸緣區域；該鼓起部位包括至少一藉由以機械加工之方式來從該鼓起部位中去除金屬所形成的開口線凹部；該至少一開口線凹部包含獨特溝槽，且具有一從該內凹面和外凸面其中之一往內朝向該內凹面和外凸面其中另一表面的深度，與該溝槽相鄰接之該安全圓盤的該鼓起部位具有大致上均勻之金屬晶粒結構。
2. 如申請專利範圍第1項之安全圓盤，其中該溝槽的截面大致上是U字形或大致上是V字形。
3. 如申請專利範圍第1項之安全圓盤，其中該安全圓盤具有至少0.008吋之標稱厚度。
4. 如申請專利範圍第3項之安全圓盤，其中該溝槽具有小於0.060吋之寬度和至少0.004吋之深度。
5. 如申請專利範圍第1項之安全圓盤，其中該圓盤之該鼓起部位具有一直徑D和該溝槽具有一最大寬度W，當D是1.5吋時，W是不大於0.020吋；當D是12吋時，W是不大於0.060吋；以及當D是介於1.5吋與12吋之間時，W是大致上於0.020吋與0.060吋之間做線性變化。
6. 如申請專利範圍第5項之安全圓盤，其中該溝槽具有 一至少是圓盤之圓頂部位厚度之40%的最小深度。
7. 如申請專利範圍第1項之安全圓盤，其中該至少一開口線凹部的生成是不致於影響到與該溝槽相鄰之該鼓起部位的大致上均勻金屬晶粒結構。
8. 如申請專利範圍第7項之安全圓盤，其中該至少一開口線凹部的生成是藉由一具有一介於大約0.020吋與大約0.060吋之間之銑削直徑而以大約10,000rpm或更大轉速來操作的銑刀。
9. 如申請專利範圍第1項之安全圓盤，其中該至少一開口線凹部是大體上C字形的構造。
10. 如申請專利範圍第9項之安全圓盤，其中該鼓起部位具有一頂點，該開口線凹部被安置於該鼓起部位上之位置要比該頂點還要更加接近該凸緣。
11. 如申請專利範圍第1項之安全圓盤，其中該鼓起部位包含複數的開口線凹部。
12. 如申請專利範圍第11項之安全圓盤，其中該鼓起部位包含至少二長形開口線凹部，該等凹部被建構成使得在開啟時，該安全圓盤包括複數的花瓣形區段部份。
13. 如申請專利範圍第12項之安全圓盤，其中該至少二開口線凹部交叉於該鼓起部位之頂點或是接近該鼓起部位之頂點。
14. 如申請專利範圍第12項之安全圓盤，其中該至少二開口線凹部並未交叉。
15. 如申請專利範圍第11項之安全圓盤，其中該鼓起部 位包含二個藉由一橫向延伸凹部而相互連結之拱形開口線凹部，該等拱形開口線凹部界定出一組位於其中間之鉸鏈區段部份。
16. 如申請專利範圍第1項之安全圓盤，其中該鼓起部位具有一弱點區域，當被曝露至一預設之過壓狀態時，該圓盤之反轉係於該弱點區域處被啟動，該弱點區域係與該至少一開口線凹部相隔開。
17. 如申請專利範圍第1項之安全圓盤，其中該至少一開口線凹部是形成於該鼓起部位之內凹面之中。
18. 反轉作動安全圓盤，其包含：一具有相對置內凹面和外凸面之鼓起部位和一具有至少一機械加工形成開口線凹部之開口區域；以及一圍繞著該鼓起部位之外接凸緣區域，該開口區域具有一整體上大致是均勻之金屬晶粒結構，該至少一開口線凹部包含一由一組相隔邊緣所界定之長形溝槽，該組相隔邊緣則與該內凹面和外凸面其中之一表面交叉，且側邊邊緣部位是從該等邊緣朝向該溝槽之單一、最深點連續地往外傾斜，該至少一開口線凹部的產生是藉由以機械加工來從該開口區域中去除金屬，且不致於干擾到該開口區域之其餘部位的大致上均勻之金屬晶粒結構。
19. 如申請專利範圍第18項之安全圓盤，其中該溝槽的截面大致上是U字形或大致上是V字形。
20. 如申請專利範圍第18項之安全圓盤，其中該安全圓盤具有至少0.008吋之標稱厚度。
21. 如申請專利範圍第20項之安全圓盤，其中該溝槽具有小於0.060吋之寬度和至少0.004吋之深度。
22. 如申請專利範圍第18項之安全圓盤，其中該圓盤之該鼓起部位具有一直徑D和該溝槽具有一最大寬度W，當D是1.5吋時，W是不大於0.020吋；當D是12吋時，W是不大於0.060吋；以及當D是介於1.5吋與12吋之間時，W是大致上於0.020吋與0.060吋之間做線性變化。
23. 如申請專利範圍第22項之安全圓盤，其中該溝槽具有一至少是圓盤之圓頂部位厚度40%的最小深度。
24. 如申請專利範圍第18項之安全圓盤，其中該至少一開口線凹部的生成是藉由一具有一介於大約0.020吋與大約0.060吋之間之銑削直徑而以大約10,000rpm或更大轉速來操作的銑刀。
25. 如申請專利範圍第18項之安全圓盤，其中該至少一開口線凹部是大體上C字形的構造。
26. 如申請專利範圍第25項之安全圓盤，其中該鼓起部位具有一頂點，該至少一開口線凹部被安置於該鼓起部位上之位置要比該頂點還要更加接近該凸緣。
27. 如申請專利範圍第18項之安全圓盤，其中該鼓起部位包含複數的開口線凹部。
28. 如申請專利範圍第27項之安全圓盤，其中該鼓起部 位包含至少二長形開口線凹部，該等凹部被建構成使得在開啟時，該安全圓盤包括複數的花瓣形區段部份。
29. 如申請專利範圍第28項之安全圓盤，其中該至少二開口線凹部是在於該鼓起部位之頂點或是接近該鼓起部位之頂點處相交叉。
30. 如申請專利範圍第28項之安全圓盤，其中該至少二開口線凹部並未交叉。
31. 如申請專利範圍第18項之安全圓盤，其中該鼓起部位包含二個藉由一橫向延伸凹部來相互連結之拱形開口線凹部，該拱形開口線凹部界定出一組位於其中間之鉸鏈區段部份。
32. 如申請專利範圍第18項之安全圓盤，其中該鼓起部位具有一弱點區域，當被曝露至一預設之過壓狀態時，該圓盤之反轉係於該弱點區域處被啟動，該弱點區域係與該至少一開口線凹部相隔開。
33. 如申請專利範圍第18項之安全圓盤，其中該至少一開口線凹部是形成於該鼓起部位之內凹面之中。
34. 一種於一金屬、釋壓裝置中成形一開口線凹部的方法，其包含以下步驟：提供一具有一鼓起釋壓部位和一圍繞著該鼓起釋壓部位之外接凸緣區域的鼓起安全圓盤，該鼓起釋壓部位被建構成於其曝露至一預設之過壓狀況時，該鼓起釋壓部位將會破裂和開啟，該鼓起釋壓部位具有一有該開口線凹部形成於其中之開口區域，該開口區域具有一整體上大致是均 勻之金屬晶粒結構；以及以機械加工來從該開口區域中去除一部份金屬，用以形成該開口線凹部，該被去除的部份金屬不致於干擾到該開口區域之其餘部位的大致上均勻之金屬晶粒結構。
35. 如申請專利範圍第34項之方法，其中該開口線凹部是形成於在該內凹面上之該開口區域內。
36. 如申請專利範圍第34項之方法，其中該以機械加工來從該開口區域中去除一部份金屬之步驟是藉由一銑刀完成，該銑刀具有一介於大約0.020吋與大約0.060吋之間之銑削直徑而以大約10,000rpm或更大的轉速運作。
37. 如申請專利範圍第36項之方法，其中該開口線凹部是藉由該銑刀通過該開口區域的複數次動作而形成的，每次連續的動作係增加該開口線凹部的深度。
38. 如申請專利範圍第34項之方法，其中該開口線凹部包含一截面大致上是U字形或大致上是V字形的獨特單槽。
39. 如申請專利範圍第34項之方法，其中該方法更包括在該釋壓部位內生成一弱點區域之步驟，該弱點區域是與該開口區域和該開口線凹部相隔開。