PL213713B1 - Siłownik termiczny - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest siłownik termiczny.

Znane są siłowniki termiczne w postaci sprężyny z materiału z pamięcią kształtu, która pod wpływem dostarczanego ciepła znacznie zwiększa swoją długość.

Znane jest także stosowanie stopu niklowo-tytanowego jako stopu z pamięcią kształtu.

Siłownik termiczny, wyposażony w sprężyny z materiału z pamięcią kształtu, korzystnie ze stopu niklowo-tytanowego czyli nitinolu, złączone ze źródłem energii cieplnej, zawierający warstwę materiału trudnopalnego o wysokiej, stabilnej sprężystości termicznej, według wynalazku charakteryzuje się tym, że stosuje się sprężyny z materiału z pamięcią kształtu zwinięte w temperaturze wyższej od temperatury przejścia ich materiału z fazy niskotemperaturowej czyli martenzytowej do fazy wysokotemperaturowej czyli austenitowej i poddane obróbce polegającej na częściowym ich sprężeniu w temperaturze wyższej od temperatury przejścia fazowego ich materiału. Sprężyny są usytuowane pionowo między dwiema, umieszczonymi jedna nad drugą, warstwami płaskiego wyrobu włókienniczego, korzystnie włókniny, których końce są złączone ze sobą, zaś powierzchnie stykające się ze sprężynami są powleczone warstwą materiału trudnopalnego, korzystnie teflonu.

W wyniku ogrzewania sprężyn siłownika, umieszczonych między dwiema sprężystymi warstwami tekstylnymi, do temperatury przejścia materiału sprężyn z fazy martenzytowej do fazy austenitowej, sprężyny zwiększają swoją długość, w wyniku czego siłownik zwiększa swoją objętość w kierunku wydłużenia sprężyn. Po obniżeniu temperatury sprężyn poniżej temperatury przejścia fazowego, sprężyny zmniejszają swoją długość i siłownik zmniejsza swoją objętość.

Siłownik według wynalazku znacznie zwiększa swoją objętość przy nieznacznych zmianach temperatury w zakresie przejścia materiału sprężyn ze stanu martenzytowego do stanu austenitowego. Temperaturę przejścia fazowego czyli temperaturę, w której siłownik zwiększa swoją objętość dobiera się dowolnie poprzez dobór materiału sprężyn.

Przedmiot wynalazku przedstawiono w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia siłownik w przekroju wzdłużnym, zaś fig. 2 - siłownik w przekroju poprzecznym.

Siłownik jest wyposażony w usytuowane pionowo sprężyny 1 z drutu o średnicy 0,002 mm wykonanego z nitinolu, zwinięte w temperaturze powyżej 65°C i poddane obróbce polegającej na częściowym ich sprężeniu w temperaturze 85°C. Sprężyny 1 są umieszczone między dwiema, usytuowanymi jedna nad drugą, warstwami 2 i 3 z włókniny wytworzonej techniką igłowania z włókien metaaramidowych o nazwie handlowej Kermel. Powierzchnie warstw 2 i 3 stykające się ze sprężynami 1 są powleczone warstwą 4 z teflonu. Na zwojach każdej ze sprężyn 1 jest umieszczona spirala grzejna 5 w izolacji, złączona ze źródłem napięcia nie pokazanym na rysunku.

Po ogrzaniu sprężyn 1 siłownika, za pomocą spiral grzejnych 5, do temperatury około 65°C tj. temperatury przejścia nitinolu z fazy martenzytowej do fazy austenitowej, sprężyny 1 zwiększają swoją długość. Nie zmienia się przy tym długość drutu, z którego są wykonane sprężyny 1 ani też wymiary poprzeczne tego drutu. W wyniku zwiększenia długości sprężyn 1 siłownik zwiększa swoją objętość i wywiera nacisk na napędzany nim element. Po obniżeniu temperatury sprężyn poniżej 65°C, sprężyny 1 zmniejszają swoją długość i siłownik zmniejsza swoją objętość.

Claims (1)

1. Siłownik termiczny, wyposażony w sprężyny z materiału z pamięcią kształtu, korzystnie ze stopu niklowo-tytanowego czyli nitinolu, złączone ze źródłem energii cieplnej, zawierający warstwę materiału trudnopalnego o wysokiej, stabilnej sprężystości termicznej, znamienny tym, że stosuje się sprężyny (1) z materiału z pamięcią kształtu zwinięte w temperaturze wyższej od temperatury przejścia ich materiału z fazy niskotemperaturowej czyli martenzytowej do fazy wysokotemperaturowej czyli austenitowej i poddane obróbce polegającej na częściowym ich sprężeniu w temperaturze wyższej od temperatury przejścia fazowego ich materiału, przy czym sprężyny (1) są usytuowane pionowo między dwiema, umieszczonymi jedna nad drugą, warstwami (2, 3) płaskiego wyrobu włókienniczego, korzystnie włókniny, których końce są złączone ze sobą, zaś powierzchnie stykające się ze sprężynami (1) są powleczone warstwą (4) materiału trudnopalnego, korzystnie teflonu.