反向纵弯曲的卫生保险片组件制造技术

本发明专利技术的金属反向纵弯曲的卫生保险片（１２）设置有中央凸起部分（１６），在该部分中凸起部分（１６）的中凸表面是较光滑的和具有基本上不间断的外形。通过塑性变形使中央凸起部分（１６）的一小部分区域（２２）应变硬化，引起部分区域（２２）具有比中央凸起部分的其余部分有更大的剩余应力。当保险片（１２）受到对着凸起部分（１６）的中凸表面的过大压力状态、足以使凸起部分（１６）逆转方向时，这转向开始于凸起部分（１６）的较高的剩余应力部分区域（２２）。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
技术介绍
专利
本专利技术涉及反向纵弯曲(buckling)的保险片组件(rupture disc)，尤其适用于卫生压力容器管道2应用场合，在那里该保险片在过压状态下保险片可靠地破裂。医药、生化和食品加工设备要求始终保持卫生状态，这就必须通常用蒸汽或其它卫生剂经常清洗设备。这些加工过程通常是相对可操作的，其中，设备或连接设备的管道中的过压、从低到约2磅/英寸2(磅/英寸2的表压)直至约50-60磅/英寸2的压强状态下必须被释放。对于许多应用场合方便的是使用反向纵弯曲的保险片，但是发现难于提供在这些范围状态下的窄范围的破裂压力公差。为了在较低的不同压力状态下实现可靠的保险片破裂，现已发现通过使保险片材料受到一作用力，该力使保险片的一部分区域离开保险片的主体沿纵向弯曲，然后对保险片施加一作用力，该力使挠曲的部分区域返回到它的初始位置，从而挠曲的和返回的部分区域与其余的中央凸起部分的金属相比较晶粒结构发生了变化，使能满足所要求的破裂技术要求，同时避免在保险片表面上收集材料的问题。挠曲的和返回的部分区域的金属比初始纵弯曲的部分区域周围的保险片材料显示出较高的剩余应力，造成经过塑性变形的变形硬化。本专利技术还涉及一种用于制备一种光滑凸起表面反向纵弯曲的保险片组件，该组件在例如约2磅/英寸2至约50磅/英寸2的一范围内的诸压力状态下将可靠地破裂，并能够安装在通常用于卫生状态的加工设备中的标准快速连接配件中，而不要修改连接结构。为了获得为诸应用场合设计的保险片的可重复的低过压破裂，对于该要求的一商业措施是提供一反向纵弯曲的片，在该保险片中在其拱顶内精密地形成一凹陷。在该保险片的拱顶区域内的凹陷部分区域极其重要地位于这样的一位置，以使保险片的拱顶部分将首先在该凹陷区域破裂。这样在现行技术中叙述为在比没有凹陷部分区域的一保险片更低的一过压状态下该保险片发生反向和破裂。但是，在该保险片的凸起区域的加工侧凸表面中的一凹陷呈现为用作一用于食品、医药或类似物的收集位置的一空腔。因此，用蒸汽或类似物对加工设备的清洗较困难，并可能要求破坏保险片位于其中的诸构件，以便保证去除在凹陷部分区域中可能被收集的材料。具有在该保险片的中凸表面内的一凹陷的现行技术保险片组件的例子是Cullinane等人的美国专利6,494,074，其中对着一保险片的凸起部分的支撑中凸表面作用力的一尖端工具在该保险片中、在拱顶形的顶端或附近处形成一凹陷。可以选择地改变该凹陷的形状、区域和深度。不过在各种情况中，该保险片的凸起部分的中凸表面内的凹陷呈现为可以从加工生产收集材料的空腔，由安装在通到作业压力容器的管配件中的该保险片检测该加工生产、防止预定的过压。虽然Cullinane等人建议可以改变凹陷的深度，但是专利权所有人没有发觉通过在保险片中形成一凹陷、然后该凹陷返回到它的初始的光滑的表面位置提供—光滑表面保险片，该保险片避免了在凹陷中的材料收集问题，同时满足较严格的破裂技术要求。Graham等人的美国专利6,318,574的图6-9示出了传统上用于医药、生化和食品加工生产中的卫生快速破裂和再连接配件，它适合于接纳和保持反向纵弯曲的保险片组件。该配件包括两个具有凸缘的连接件，由一快速释放的夹紧环将两连接件保持在相邻的互连关系之中。因为一反向纵弯曲保险片在其破裂压力附近的一压力将破裂而不产生当保险片长期在它的破裂压力附近工作时对于前作用保险片经常发生的疲劳和破裂，所以对于许多不同应用情况反向纵弯曲保险片是较佳的。在Mozley的美国专利4,512,171中解释了一无刀片反向纵弯曲的保险片的工作顺序的—理论，该专利已被结合在此供参考。一商业上可接受的反向纵弯曲的卫生保险片应该理想地满足目前ASMEBPE(生物化工设备)和3-A(牛奶的牛奶场)标准，该标准要求设备没有表面缺陷，例如裂缝、槽、明显的凹点等。尤其是，卫生反向纵弯曲的保险片组件包括具有一中央凸起部分(bulgedsection)和围绕该中央凸起部分的一凸缘部分的金属保险片，该中央凸起部分包括一中凸表面和一相反的中凹表面。该凸起部分的中凸表面是较光滑的和基本上无间断的外形。凸起部分的一金属部分区域与保险片的凸起部分的其余金属相比较具有变化了的晶粒结构，并在一较佳实施例形成了一部分区域，该部分区域具有比保险片的凸缘部分更靠近于凸起部分的最上部分的一外部大体圆形的边界。该部分区域已实际从凸起部分的主体移位，并然后返回到它的最初位置。该金属经过塑性变形的应变硬化产生了该部分区域的变化的晶粒结构，产生了在该部分区域内比凸起部分的其余部分内较大的残余应力。被挠曲和返回到它的原始设置位置的保险片的区域受到两个方向的应力，该应力的总和大于在最终突起期间强加于保险片的凸起部分的主体上的应力。其结果是具有没有会从加工设备收集材料的凹陷或凹部的凸起部分的一保险片，因此能够较容易地被维护和清洗。并且，该保险片的凸起部分的部分区域的挠曲和随后的返回产生了具有需要的破裂公差特性的保险片，允许该保险片用于其中支撑技术规格要求一接近的公差、低破裂压力、保险片产品的医药、生化和食品加工场合。在用于产生卫生保险片的一生产过程中，该保险片的凸起部分中有一具有比保险片的凸起部分主体的拉伸强度更大的拉伸强度的区域，将平的保险片坯料放在具有一挠曲柱的一夹具内，以使该柱与在将成为凸起部分的中心有些偏距的一位置中的保险片的一表面相接合。挠曲柱较佳地具有一半球形坯料接合端。选择柱直径，用于形成坯料中有预定范围的一凹陷，该范围取决于保险片的尺寸、由其制造保险片的材料、金属坯料的拉伸强度、在坯料中要形成的凸起区域的直径、相对于将变成保险片的凸起部分的中心轴线的凹陷的位置以及用于最终产品的破裂压力差技术要求。在坯料被保持在夹具中时，对与挠曲柱相反的保险片坯料的表面施加预凸起压力(pre-bulginh pressure)，用于实施坯料的局部凸起，同时引起在与挠曲柱接合中的局部凸起的中凸表面内形成一凹陷。经受预凸起压力的区域的的直径较佳地等于保险片的最终凸起部分的直径。其次，从预凸起夹具(pre-bulging fixture)拆去挠曲柱，或者将预制坯料放在一单独的最后凸起无柱夹具(final bulging non-post fixture)中。对预凸起保险片的中凹表面施加充分压力，用于执行保险片的中央部分的最后凸起，同时将预先形成在保险片中的凹陷返回到在保险片本体中用挠曲柱形成凹陷之前的、相对于保险片本体的其余部分的、它的最初位置。因此，保险片的中凸和中凹表面都光滑和没有能够在其上或其中收集材料从而干扰或妨碍用例如蒸汽的消毒剂清洁设备的突出的表面或凹陷。先在坯料本体的将被突出的部分中形成预定范围和深度的一凹陷，然后通过将该凹陷的金属返回到它的最初位置去除该凹陷，这两个步骤加工致使被凹陷和然后恢复的区域具有作为在该部分区域内金属塑性变形的结果的、比保险片的最终凸起部分的其余部分更高的剩余应力。具有变化的晶粒结构、比凸起部分的总面积小的该部分区域被加工硬化并显示出有较高的拉伸和压缩强度，从而在使用期间、在对保险片的中凸表面施加过大压力时比凸起部分的其余部分具有不同的特性。在本专利技术的制造加工的另一实施例中，不是对着固定的凸起柱使保险片坯料预突起，而是柱自身可本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种反向纵弯曲的卫生保险片，该保险片包括：具有一中央凸起部分和一凸缘部分以及一过渡区的一金属保险片，该凸起部分有一中心轴线并包括一中凸表面和一相反的中凹表面，凸缘部分围绕中央凸起部分，过渡区将凸缘部分连接于中央凸起部分，凸起部分的中凸表面是较光滑的和基本上为不间断的外形，以及该凸起部分设置有一部分区域，该区域形成一单独区域，该单独区域比中央凸起部分的其余部分具有更大的残余应力。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：MD科瑞比尔，ED米勒，
申请(专利权)人：法克有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]