SE442137B - Anordning for omvandling av vermeenergi - Google Patents

Description

7904986-2 10 15 20 25 30 35 tionsvarvs ~. -.. “.- ry 2 visande material i anordningar för omvandling av värme- energi, och sådana anordningar har visat att materialen kan utnyttjas på detta sätt. Sådana anordningar töjer ett material med formminne och utvinner energi men ut- nyttjar icke vad avser materialets töjning materialet på ett effektivt sätt och maximerar icke heller mängden material som töjes i ett givet utrymme. Ett material med formminne kan vidare töjas i större utsträckning under omslagstemperaturen än över denna, och tidigare kända anordningar kan töja materialet i samma utsträck- ning både under och över omslagstemperaturen.

En för omvandling av värmeenergi avsedd anordning enligt föreliggande uppfinning har åtminstone ett tempera- turkänsligt element, vilket är framställt av ett material, som uppvisar formminne på grund av termoelastisk, marten- sitisk fasomvandling, ett manöverorgan, vilket är anordnat att samverka med det temperaturkänsliga elementet för att anbringa en spänning på och töja detta under en första fas och för att reagera för dettas sammandragning under en andra fas, och ett spänningsbegränsande organ, vilket är anordnat att så begränsa det temperaturkänsliga elementets töjning under den andra fasen, att det temperaturkänsliga elementets töjning kan vara större under den första fasen än under den andra fasen.

En mycket grundläggande anordning visas i den ameri- kanska patentskriften 3 403 238, vilken beskriver hur ett nickel-titan-material med formminne sättes under spän- ning för att töjas genom böjning eller torsionsvridning vid en relativt låg temperatur och hur den ökade energi, som härrör från materialets avlastning eller återgång till sin ursprungliga oböjda eller ovridna form vid upp- nâende av en högre temperatur utvinnes. Försök har också gjorts med en anordning, som utnyttjar stänger av ett material med formminne. Stängerna sträcker sig mellan icke-parallella, roterande skivor, varvid synkron rotation av skivorna ökar avståndet mellan stängernas mot varandra svarande fästpunkter på skivornas omkrets under ett rota- r ena hälft och minskar avståndet mellan stänger- =;, :¿uf_x 10 15 20 25 30 35 7904986-2 3 nas ändar under rotationsvarvets andra hälft, varigenom stängerna töjes genom att sättas under spänning vid en lägre temperatur och sammanpressas till sin ursprungliga längd vid uppvärmning till en högre temperatur. Sådana försök har gjorts av Lawrence Berkley Laboratory of the University of California och återges i rapport NSF/RAnn/SE/AG-550/FR 75/2 med titeln" Nitinol Engine Project Test Bed", 31 juli, l975. Det vid detta projekt utnyttjade materialet med formminne var 55~Nitinol från Timet Division of the Titanium Corporation of America, Toronto, Ohio med en kemisk sammansättning av 55,38% nickel, 0,05% järn, 0,004% kväve och resten titan.

En annan anordning, som utnyttjar detta material, beskrives i den amerikanska patentskriften 3 913 326.

Vid denna anordning har materialet formen av trådar, som har U-form vid den varma sidan och är raka eller relativt raka vid den kalla sidan. Två andra anordningar beskrives i den amerikanska patentskriften 4 037 4ll.

Vid den ena av dessa anordningar böjes metallremsor och vid den andra vrides metallremsor längs sin längd.

Inte vid någon av de kända anordningarna utnyttjas emellertid såsom vid föreliggande uppfinning metallen på ett maximalt sätt. Vid anordningen enligt föreliggande uppfinning anbringas en spänning på ett element, som är framställt av ett material med formminne, för att töja elementet under en första fas och för att reagera för elementets sammandragning under en andra fas, varvid ett spänningsbegränsande organ är anordnat att så begränsa elementets töjning under den andra fasen, att elementets töjning kan vara större under den första fasen än under den andra fasen.

Uppfinningen skall nu beskrivas närmare under hän- visning till bifogade ritningar.

Fig l är en sidovy och visar en föredragen utförings- form av föreliggande uppfinning.

Fig 2 är en planvy huvudsakligen längs linjen 2-2 i fig l.

Fig 3 är en fragmentarisk sektionsvy huvudsakligen POOR QUALITY 7904986-2 10 15 20 25 30 35 »lä längs linjen 3-3 i fig 2.

Fig 4 är en fragmentarisk sektionsvy huvudsakligen längs linjen 4-4 i fig 3.

Fig 5 är en planvy och motsvarar fig 2 men visar anordningen med bortbrutna delar och delvis i sektion.

Fig 6 är en fragmentarisk sektionsvy huvudsakligen längs linjen 6-6 i fig 7.

Fig 7 är en sektionsvy huvudsakligen längs linjen 7-7 i fig 3 och visar anordningen med vissa delar bort- brutna.

Fig 8 är en förstorad, fragmentarisk vy och visar en platta, vid vilken element är fästa.

Fig 9 är en förstorad, fragmentarisk sektionsvy med vissa delar bortbrutna och visar element, som sträcker sig mellan plattor med tillhörande spänningsbegränsande organ.

Fig 10 är en perspektivvy och visar anordningen med vissa delar bortbrutna och delvis i sektion.

En för omvandling av värmeenergi avsedd anordning enligt föreliggande uppfinning betecknas generellt med 10, varvid kombinationen av olika element visas bäst i fig 10.

Anordningen l0 har ett flertal temperaturkänsliga element i form av långsträckta trådar 12 med cirkulär tvärsektion, vilka har en första och en andra ände och är framställda av ett material, som uppvisar formminne på grund av termoelastisk, martensitisk fasomvandling.

Materialet kan vara vilket som helst av ovan beskrivna material, vid vilka den energi, som erfordras för töjning av elementen vid en relativt låg temperatur, är mindre än den energi, som kan uttagas från elementen då dessa återgår till sin ursprungliga, icke töjda form vid en högre temperatur, dvs vilka har formminne.

Anordningen 10 har också ett manöver- eller kamorgan, som består av en första eller övre och en andra eller nedre kam l4 respektive l6, vilka är axiellt åtskilda.

Kammarna l4 och 16 samverkar med trådelementen 12 för att anbringa en spänning på och töja dessa under en första fas och för att reagera för elementens l2 sammandragning § under en andra fas. Fasomvandlingen äger rum då elementen 10 15 20 25 30 35 7904986-2 5 l2 passerar en omslagstemperatur mellan en relativt låg temperatur under omslagstemperaturen och en relativt hög temperatur över omslagstemperaturen. Den första fasen föreligger medan elementen har relativt låg temperatur under omslagstemperaturen, medan den andra fasen före- ligger medan elementen har en relativt hög temperatur under omslagstemperaturen. Kammarna l4 och l6 är anordnade kring en centrumaxel 18. Kammen 14 har en axiellt sig sträckande kamyta 20 kring sin radiella omkrets. och kammen 16 har en axiellt sig sträckande yta 22 kring sin radiella omkrets.

Anordningen lO har också ett transportorgan 24, som uppbär trådarna 12 parallellt med centrumaxeln 18 och parallellt med varandra för att möjliggöra att elemen- ten eller trådarna 12 sättes under spänning under sam- verkan med kammarna l4 och 16. Med andra ord sätter transportorganet 24 trådarna l2 under spänning såsom gensvar på samverkan med kammarna.

Ett bärorgan, som definieras av ett hus 26, uppbär kammarna 14 och 16 och transportorganet 24 för att medge relativ rörelse mellan kammarna 14 och l6 och transport- organet 24 för uttagning av energi vid trådarnas l2 av- lastning och längdförkortning under den andra fasen.

Kammarna 14 och 16 är fästa vid det av huset 26 definierade bärorganet, och transportorganet 24 uppbäres roterbart av det av huset 26 definierade bärorganet för rotation kring centrumaxeln l8. Kammarna l4 och l6 är fastsvetsade vid husets innervägg 28. Kammen 14 är utformad i ett stycke med en kam- och lagerbärdel 30, och kammen l6 är utformad i ett stycke med en kam- och lagerbärdel 32.

Kam- och lagerbärdelen 30 uppbär en lagerenhet 34, och kam- och lagerbärdelen 32 uppbär en lagerenhet 36. Lager- enheterna 34 och 36 uppbär transportorganet 24 roterbart.

Transportorganet 24 innefattar ett övre rotations- hjul, som har ett inre navparti 38 och ett yttre krans- parti 40, vilka är förbundna med varandra medelst i omkrets- led åtskilda ekrar 42, och ett nedre rotationshjul, som har ett inre navparti 44 och ett yttre kransparti 46, to granna 7904986-2 10 15 20 25 30 35 6 vilka är förbundna med varandra medelst i omkretsled åtskilda ekrar 48. Hjulen är axiellt åtskilda längs anordningens centrumaxel 18. Det övre hjulet är medelst ett flertal bultar 52 förbundet med ett ringelement 50, som uppbäres av lagret 34 för att roterbart uppbära det övre hjulet. Det nedre hjulet är medelst bultar 56 för- bundet med ett ringelement 54, som i sin tur uppbäres av lagret 36 för att roterbart uppbära det nedre hjulet.

Ringelementet 54 har en fläns, vid vilken är fäst en tätning 58. Tätningsenheter 60 är vidare anordnade mellan hjulen och respektive kam- och lagerbärdels 30 och 32 fläns.

Transportorganet 24 innefattar ett flertal oberoende moduler, vilka är anordnade i en cirkel kring centrum- axeln 18 och av vilka två visas i fig 4. Varje modul uppbär en grupp trådar 12 på sådant sätt, att varje grupp av trådar samverkar unisont med en av kammarna 14 och 16 och oberoende av övriga modulers grupper av trådar 12. Varje modul har en kamföljarenhet 62 för ingrepp med en av kammarna 14 och 16. Varje modul har vidare ett hydraulorgan, som är anordnat mellan kamföljarenheten 62 och tillhörande grupp av trådar 12 för att överföra reaktionskrafter mellan kammarna 14 och 16 och trådarna 12 i respektive grupp. Hydraulorganet är anordnat mellan trådarna 12 och det av kammarna 14 och 16 definierade manöverorganet för att överföra reaktionskrafter mellan manöverorganet och trådàrna via ett fluidum under tryck.

Hydraulorganen innefattar ett flertal oberoende hydraul- enheter, varvid varje hydraulenhet hör till en modul.

Varje moduls hydraulenhet har en första hydraulkammare 64, som är anordnad i ett av de yttre kranspartierna 40 och 46, varvid en första kolv 66 är rörligt anordnad i varje kammare 64 för att definiera en expanderbar hydraul- volym 74. Varje hydraulenhet har också en andra hydraul- kammare 68, som är anordnad i ett av kranspartierna 40 och 46, och en andra kolv 70, som är rörligt anordnad i varje kammare 68 för att definiera en hydraulvolym 76, som kan genomgå expansion och kontraktion. Kamrarna 68 10 15 20 25 30 35 7904986-2 7 är tillslutna medelst pluggar 72. Den av kammaren 64 och kolven 66 definierade, expanderbara volymen 74 står via en hydraulledning (icke visad) i fluidumförbindelse med den av kolven 70, kammaren 68 och tillslutningspluggen 72 definierade, expanderbara volymen 76. Varje moduls hydraulenhet är anordnad vid de ändar av respektive moduls trådar 12, som är motstående de elementändar, vid vilka närmast belägna modulers hydraulenheter är anordnade.

Kamrarna 64 och 68 är med andra ord växelvis anordnade kring kranspartiernas 40 och 46 omkrets. Varje första kammare 64 är hydrauliskt hopparad med en närmast belägen kammare 76. Kolven 66 hör, såsom visas i fig 4, till en första grupp av trådar 12, som definierar en modul, och är hydrauliskt ansluten till en av tillslutningspluggen 72 i kranspartiet 40 definierad, närbelägen kammare 68.

Samma hydraulenhet för den till vänster i fig 4 belägna gruppen av trådar 12 är emellertid anordnad i det nedre kranspartiet 46. Till varandra närbelägna moduler hörande hydraulenheter är således anordnade vid motstående ändar av trådarna 12.

På samma sätt är kamföljarenheterna 62 växelvis anordnade från modul till modul, så att varannan moduls kamföljarenhet 62 samverkar med den övre kammen 14 och varannan moduls kamföljarenhet 62 samverkar med den andra eller nedre kammen 16. Med andra ord sträcker sig hälften av kamföljarenheterna 62 radiellt från det övre krans- partiet 42, medan övrigà kamföljarenheter 62 sträcker sig radiellt inåt från det nedre kranspartiet 46.

Varje modul har en fast platta 78, som är fast förbunden med ett av hjulens kransparti 40 eller 46, och en rörlig platta 80, som är rörligt fäst vid det andra hjulets kransparti 40 eller 46. Varje modul har ett flertal trådar 12, vilka sträcker sig mellan en fast platta 78 och en rörlig platta 80 och vilkas ändar är förbundna med den fasta plattan 78 respektive den rörliga plattan 80. De rörliga plattorna 78 är orörligt förbundna med kranspartierna 40 och 46 medelst bultar 82 och muttrar 84. Bultarna 82 sträcker sig genom hål 86 (fig 8) i plat- Puvü w ui-ÉÉTYÄ 7904986-2 10 15 20 25 30 35 8 tan 78 och genom kranspartiet 40 eller 46 för att fixera plattan 78 relativt det kransparti 40 eller 46, med vilket denna är förbunden.

De rörliga plattorna 80 är förbundna med styrtappars 88 ena ände. Styrtapparna 88 sträcker sig genom krans- partiet 40 eller 46 hos det ena hjulet och uppbär vid sin andra ände muttrar 90. Varje styrtapp 88 är glidbart anordnad i bussningar av lagermaterial 92, varigenom plattorna 80 kan förflyttas, då tapparna 88 glider i bussningarna 92.

Förbindningsorgan, innefattande armar 94, block 96 och gängade fästorgan 98, förbinder styrtapparnas 88 andra ändar och tillhörande första kolv 66 för att åstad- komma hydraultryck i kammarens 64 volym 74 såsom gensvar på trådarnas 12 sammandragning, dvs förkortning.

En kolvstång 100 är vid sin ena ände medelst en bult 102 förbunden med varje andra kolv 70 och har vid sin andra ände ett U-format ok 104 för roterbar uppbärning av den kamföljaren 62 definierande rullen. Varje kam- följaren 62 är anordnad att avrulla kammens 14 eller 16 axiellt sig sträckande yta 20 respektive 22. Rullarna 62 uppbäres av oken med hjälp av bultar 105. Styrflänsar 106 är anordnade på ömse sidor om kammen 14 respektive 16 och hålles på plats genom bultens 105 fastspänningsverkan.

Styrflänsarna 106 ingriper med kammens 14 respektive 16 motstâende ytor; Kolvstängerna 100 sträcker sig genom lagerhylsor 107, som glidbart uppbär kolvstängerna 100 för radiell förflyttning.

Det bör observeras, att den första hydraulkolvens 66 för hydraulfluidumtryck utsatta yta är större än den andra hydraulkolvens 70 motsvarande yta. Hydraulkolvarna står i fluidumförbindelse med varandra via en fluidum- förbindelse, eftersom den expanderbara volymen 74 via en hydraulledning står i fluidumförbindelse med den expanderbara volymen 76. Det bör observeras, att de första hydraulkolvarna förflyttas axiellt eller parallellt med centrumaxeln 18, medan hydraulkolvarna 70 förflyttas radiellt relativt centrumaxeln 18. Härigenom kan trådarna i ßfåå wëëfiars. l0 15 20 25 30 35 7904986-2 9 12 sträcka sig axiellt och kan kammarna 14 och 16 skjuta ut radiellt, varigenom en kompakt enhet erhålles.

Bärorganet 26 har eller avgränsar en första av- delning l08, som sträcker sig i en båge kring centrum- axeln 18 över en första del av dennas omkrets och skiljes medelst en vägg 112 från en andra avdelning 110, som sträcker sig i en båge kring centrumaxeln 18 över en när- belägen del av dennas omkrets. Avdelningen 108 avgränsas vidare av väggen 28, vilken har en yttre del 114 med axiellt sig sträckande munstyckesslitsar eller -kanalerllö, som sträcker sig radiellt genom väggen 114 från varje av- delning till trådarna 12. Huset har också ett flertal inlopp 118, varvid ett övre och ett nedre inlopp 118 är anslutna till respektive avdelning 108 och 110. Huset är medelst fyra radiella väggar 112 indelat i fyra avdel- ningar. Två av avdelningarna 108 eller 110 är avsedda för antingen varmt eller kallt fluidum (såsom vatten)fvarvid de varma eller kalla avdelningarna 108 eller 110 är anordnade mittför varandra. Huset har också fyra utlopp 120, varvid varje utlopp 120 är anslutet till en avdel- ning l08 eller 110. Huset 26 har också en yttervägg 117, som är anordnad kring transportorganet 24, varvid fluidum- utloppen 120 sträcker sig radiellt från ytterväggen 117 för att avge fluidum från huset. Den i fig 3 visade sek- tionen illustreras med linjen 3-3 i fig 2, längs vilken linje utloppet 120 emellertid icke visas. Utloppet 120 har tillagts av åskâdlighetsskäl för att Visa utloppens 120 relativa läge om sektionslinjen 3-3 sträckte sig genom ett utlopp 120. Varmt och kallt fluidum kan således passera genom avdelningen 108 och 110 och radiellt genom trådarna 12 för att värma och avkyla trådarna 12, då dessa förflyttas eller roteras kring centrumaxeln 18.

Anordningen 18 har också en utgångsaxel 122, som medelst lämpliga lager uppbäres roterbart i ett husparti 124 för att rotera ett utgångselement 126. Ett kraftuttags- organ för överföring av transportorganets rotationsrörelse till utgângsaxeln 122 innefattar en konisk kuggring 128, som medelst bultar 130 är fäst vid det övre hjulets nav- 7904986-2 10 l5 20 25 30 10 parti 38 och ingriper med ett koniskt kugghjul 131, som är fäst vid utgångsaxelns 122 ena ände.

Anordningen har också spänningsbegränsande organ, som är anordnade att så begränsa varje trådelements 12 töjning under faserna, att varje trådelements 12 töjning kan vara större under den första fasen än under den andra fasen. Den första fasen föreligger när elementen 12 har en relativt låg temperatur under omslagstemperaturen, och den andra fasen föreligger när elementen 12 har en relativt hög temperatur över omslagstemperaturen. Töjningen eller varje trådelements 12 procentuella förlängning under den första fasen, då trådelementet har relativt låg temperatur, är större än varje trådelements l2 töjning eller procentuel- la förlängning under den andra fasen, då trådelementet har relativt hög temperatur. Den på varje trådelement 12 vid samverkan med manöverorganet anbringade spänningen är större under den andra fasen vid den högre temperaturen än den spänning varje tråd utsättes för under den första fasen, vid vilken temperaturen är relativt låg. Det spän- ningsbegränsande organet medger effektiv uttagning av arbete från materialet genom att låta trådarnas 12 töjning eller procentuella förlängning bli större vid den relativt låga temperaturen än vid den relativt höga temperaturen.

Det spänningsbegränsande organet är anordnat mellan de manöverorganet definieramàakammarna l4 och 16 och tråd- elementen l2, så att kammarna l4 och 16 samverkar med tråd- elementen via det spänningsbegränsande organet. Det spän- ningsbegränsande organet innefattar ett flertal spiral- fjädrar 132, som medger en rörelseförlust mellan kammarna l4 och 16 och trådelementen l2. Varje fjäder 132 arbetar mellan tillhörande trådelement 12 och transportorganets 24 plattor 78 och 80. Varje platta 78 och 80 utgör en del av transportorganet och har ett flertal försänkningar 134.

En spiralfjäder l32 är anordnad i varje försänkning 134.

Varje platta 78 och 80 har en urtagning l36 vid varje försänknings botten. Ett förbindningsorgan har en första plugg 138 för hopkoppling av trådarna 12 och spiral- fjädrarna l32. Pluggarna 138 är anordnade och kvarhålles 10 15 20 25 30 35 7904986-2 ll i spiralfjädrarnas 132 övre del, och trådarna 12 sträcker sig genom pluggarna 138 för att kvarhâllas i dessa. Pluggar- na 138 har genomgående kanaler med förstorade hålrum 140 vid sin ena ände, varvid trådarna 12 sträcker sig genom kanalerna och har förstorade huvuden 142, som är belägna i hålrummen. Förankringsorgan innefattar andra pluggar 144, som är anordnade i urtagningarna 136, varvid trådarna 12 sträcker sig genom kanaler i pluggarna 144 till förstorade hålrum vid kanalernas ände och varvid trådarna har för- storade huvuden 148, som är anordnade i hålrummen 146.

Trådarna 12 har identiska ändar, eftersom huvudena 142 och 148 är identiska. Varje spiralfjäder är således anord- nad kring två trådar 12, och varje förankringsplugg 144 är ansluten till trådarna 12. Trådarna sträcker sig genom kanaler i plattorna 78 och 80 och därefter genom respek- tive plugg 138 och l44. ' Förankringspluggarna 144 är i trådarnas 12 längdrikt- ning skilda från närbelägna spiralfjädrar 132 vid samma trådändar, så att förankringspluggarna 144 överlappar två närbelägna spiralfjädrar 132 i en riktning tvärs trâdarnas 12 längdaxel, vilket bäst visas i fig 8. Varje spiral- fjäders 132 nedre del överlappar med andra ord åtminstone en förankringsplugg 144 (såsom visas överlappas två sådana förankringspluggar 144).

Fjädrarna 132, vilka definierar spänningsbegränsande organ, är anordnade mellan endast en ände av varje tråd 12 och transportorganets platta 78 eller 80 för att begränsa elementens töjning då spänning överföras mellan trådelemen- ten 12 och kammarna 14 och 16. Med andra ord är fjädrarna 132 anordnade endast vid den ena änden av hälften av tråd- elementen 12 och.endast vid den motstående eller andra änden av övriga trådelement 12, varigenom det område, i vilket trådelementen 12 är anordnade, blir kompakt.

Spiralfjädrarna 132 är med andra ord anordnade växelvis vid trådelementens 12 första och andra ände.

Den metall, av vilken trådelementen 12 är framställda, kan vara legerad, så att omslagstemperaturen varierar över ett stort område. I beroende av omslagstemperaturen för POGR QUEXLETYW 7904986-2 10 15 20 25 30 35 12 metallen i elementen 12 matas till en temperatur över om- slagstemperaturen uppvärmt vatten in i anordningen via fyra av inloppen 118 för att fylla ett par av två diametralt motstående kamrar 108 eller 110, medan kallare vatten med en temperatur under omslagstemperaturen inmatas via fyra inlopp 118 för att fylla det andra paret av avdelningar 108 eller 110 med kallvatten. Det torde inses, att kall- vatten tillföres två par av inlopp 118, som är diametralt motstående, medan varmvatten tillföres de andra två paren av inlopp ll8,som är diametralt motstående och åtskilda 900 från inloppen för kallvatten, eftersom det finns två kallvattenavdelningar 108 eller 110 och tvâ varmvatten- avdelningen 108 eller 110. Vattnet passerar genom avdel- ningarna 108 och 110 och ledes genom munstyckesslitsarna 116 och radiellt genom varje grupp av trådar 12 i varje modul och ut genom utloppen 120.

När trådarna 12 utsättes för en relativt kall tempera- tur under omslagstemperaturen,b1ir de relativt mjuka och utsättes för en kraft, som resulterar i en spänning på trådarna 12. Medan trådarna 12 befinner sig i relativt kallt tillstånd, förflyttas kamföljarna 62 mot kammarnas höga punkt för att tvinga kolvarna 70 mot det i sektion i fig 7 visade läget, när transportorganet 24 roterar med- urs (fig 7). Vid en sådan förflyttning reduceras volymen 76 och tvingas hydraulfluidum till tillhörande kolvs 66 undersida för att öka kammarens 64 volym 74 och förflytta kolven 66 uppåt (fig 4)l En sådan förflyttning av kolven 66 överföres via styrtapparna 88 för att förflytta den rörliga plattan 80 uppåt och sträcka eller förlänga trådarna 12, så att en spänning därigenom anbringas på dessa. En sådan spänning åstadkommer en töjning, som är trådarnas 12 längdändring till följd av spänningen. Töj- ningen beskrives såsom en tråds 12 lângdändring eller förlängning dividerad med trådens ursprungliga längd.

Såsom nämnts ovan, är trådarnas 12 tillåtna töjning i det relativt kalla tillståndet större än trådarnas till- låtna töjning i det varma tillståndet.

När en kamföljare 62 passerar den höga punkten och mosa i 10 15 20 25 30 35 7904986-2 13 börjar röra sig nedåt längs kammen, såsom den i centrum av fig 7 visade kamföljaren 62 vid medurs förflyttning, utsättes trådarna 12 för relativt varmt vatten, som passe- rar ut genom slitsarna ll6 från en av avdelningarna.

Trådarna 12 uppvärmes således till en temperatur över omslagstemperaturen och sammandrages eller förkortas för att återgå till ursprunglig längd. Härvid förflyttas den rörliga plattan 80 nedåt för att förflytta kolven 66 nedåt och tvinga hydraulfluidum till den expanderbara volymen 76 för nästa närbelägna kolv, vilken driver stången 100 och tillhörande kamföljare 62 mot kamytan, vilket resulterar i en kraftvektor för rotation av tran- sportorganet 24. Det torse inses, att den energi, som er- fordras för förlängning av trâdarna i det relativt kalla tillståndet, är mindre än den energi, som erhålles genom trådarnas sammandragning i det relativt varma tillståndet, varigenom trådarna omvandlar värme till mekanisk energi under sammandragningen.

Eftersom den varma vätskan och den kalla vätskan var och en har två kvadranter, töjes och sammandrages trådarna två gånger per rotationsvarv.

Eftersom mindre kraft åtgår för att töja trådarna i det kalla tillståndet, väljes fjädrarna 132 på sådant sätt, att en minimal hoptryckning av fjädrarna 132 erhålles då trådarna l2 töjes och förlänges i det relativt kalla tillståndet. När trådarna l2 övergår till det relativt varma tillståndet över omslagstemperaturen, erhålles emellertid en mycket större spänning. Trådarna har ändå mindre tillåtlig töjning i det varma tillståndet, eftersom elementens 12 elasticitetsmodul ändras mellan den relativt låga och den relativt höga temperaturen. Fjädrarna 132 utgör spänningsbegränsande organ för begränsning av töj- ningen i elementen 12 i det varma tillståndet, eftersom fjädrarna 132 sammanpressas för att hindra spänningen i trådarna l2 att överskrida den förutbestämda gränsen och därigenom förhindra att trådarnas tillåtliga töjning över- skrides.

Det torde inses, att töjningen i ett material, som Tflflmr .u14.L Poet sin 7904986-2 10 15 20 25 14 uppvisar formminne, kan åstadkommas av många olika spän- ningar, och de spänningsbegränsande organen för begränsning av töjningen (varigenom töjningen kan vara större i det relativt kalla tillståndet än i det relativt varma till- ståndet) kan vara av annan form än de häri visade fjädrar- na. Det spänningsbegränsande organet kan exempelvis ha formen av en slirkoppling, ett elastiskt element eller någon annan rörelseförlustanordning, som medger effektivast möjliga utnyttjande av materialet genom att medge en större töjning i det relativt kalla tillståndet, vilket är den fas, i vilken den på materialet anbringade spänningen ger en töjning, som är större än den töjning, som medges i materialet i den andra fasen, då materialet sammandrages och utför arbete.

Det för åstadkommande av olika temperaturer utnyttjade fluidumet är företrädesvis en vätska-men kan också ha formen av en gas eller gaser eller en kombination av vätska och gas.

Den visade utföringsformen är symmetrisk kring ett plan, som sträcker sig diametralt genom anordningen (såsom genom kammarnas högsta punkter), och kan därför rotera i vardera riktningen, då den väl startats i denna riktning. Rotationsriktningen kan med andra ord bero på den riktning, i vilken anordningen först roteras för uppstartning.

Claims (3)

7904986-2 15 PATENTKRAV
1. l. Anordning för omvandling av värmeenergi, k ä n - n e t e c k n a d av åtminstone ett temperaturkänsligt element (12), vilket är framställt av ett material, som uppvisar formminne på grund av termoelastisk, marten- sitisk fasomvandling, ett manöverorgan (l4, 16), vilket är anordnat att samverka med det temperaturkänsliga elementet för att anbringa en spänning på och töja detta under en första fas och för att reagera för dettas samman- dragning under en andra fas, och ett spänningsbegränsande organ (132), vilket är anordnat att så begränsa det temperaturkänsliga elementets töjning under den andra fasen, att det temperaturkänsliga elementets töjning kan vara större under den första fasen än under den andra fasen.
2. 2. Anordning enligt patentkravet 1, k ä n n e - t e c k n a d därav, att fasomvandlingen sker då det temperaturkänsliga elementet (12) passerar en omslags- temperatur mellan en relativt låg temperatur under om- slagstemperaturen och en relativt hög temperatur över omslagstemperaturen, att den första fasen föreligger medan det temperaturkänsliga elementet har nämnda rela~ tivt låga temperatur, att den andra fasen föreligger medan det temperaturkänsliga elementet har nämnda relativt höga temperatur, att det temperaturkänsliga elementets töjning är större under den första fasen än under den andra fasen och att den pá det temperaturkänsliga elemen~ tet vid samverkan med manöverorganet (14, 16) anbringade spänningen är större under den andra fasen än under den första fasen.
3. 3. Anordning enligt patentkravet 2, k ä n n e - t e c k n a d av ett flertal temperaturkänsliga element (12), som vart och ett har en tråd (12) i spänning medelst krafter, som appliceras via det spänningsbegränsande organet (132), vilket innefattar fjäderorgan (132), vilkas fjäderkonstant är sådan, att fjäderorganen PQQBWQEÅLÄTY _. _, :7904986-2 16 förblir väsentligen orörliga för att förlänga trådarna (12) i den första fasen och rörliga såsom gensvar på ökad spänning under den andra fasen för att förhindra att spänningen i trådarna överskrider en förutbestämd gräns i den andra fasen och därigenom förhindra att trådarnas tillåtna töjning överskrides i den andra fasen. mf* J ÉÜV* °° _,_.__........____.....-_.- f