專利名稱:一種在設(shè)定的起動溫度下產(chǎn)生位移動作的致動器的制作方法
本發(fā)明涉及一種致動器，它在達(dá)到起動溫度時(shí)可以有效地產(chǎn)生位移動作。
一些工程分支需要使用這種致動器。
在所涉及的位移動作很小的地方，以前都采用稱之為“無源改動器”的致動器(即致動器除了從環(huán)境吸取熱能之外，不需要其他的能量)，并按金屬膨脹的原理進(jìn)行工作(與已知的雙金屬片的原理沒有區(qū)別)。雖然這種方式可以產(chǎn)生頗大的力，由于所獲得的位移量有限，限制了其實(shí)際應(yīng)用的范圍，通常用于開閉電路或小管道。
在要求大位移的地方，就必須采用復(fù)雜的由相應(yīng)的溫度傳感器進(jìn)行控制的伺服機(jī)構(gòu)。
本發(fā)明的目的是提供一種無源致動器，它可以提供比傳統(tǒng)的無源致動器大些的位移動作，因而它還可以有利地應(yīng)用于過去需要采用伺服機(jī)構(gòu)的地方。
根據(jù)本發(fā)明，該目的可以由上述型式的致動器來實(shí)現(xiàn)，該致動器的特征在于它包括一個(gè)不滲透的可變形氣囊，其中容納有一種液體，其沸點(diǎn)溫度等于設(shè)定的起動溫度。
下文結(jié)合附圖詳述一個(gè)最佳實(shí)施例，就可對本發(fā)明的致動器的其它特征和優(yōu)點(diǎn)有更清楚的了解。附圖內(nèi)容如下圖1是本發(fā)明一個(gè)致動器的透視圖，表示了其低于起動溫度的狀況;
圖2是圖1所示致動處于其高于起動溫度時(shí)的狀況的透視圖;
圖3是圖2所示致動器的局部剖視圖。
在附圖圖面中，標(biāo)號1泛指一種致動器，在達(dá)到設(shè)定的起動溫度時(shí)，它可以產(chǎn)生位移動作。
致動器1包括一個(gè)不滲透的可變形氣囊2，它是由多層的層狀材料制成的，其中有多層塑料和多層金屬材料，牢固地粘接在一起，更具體說，上述層狀材料可以包括，例如一層聚酯層3，一層尼龍層4，一層鋁層5以及一層聚乙烯層6，按此順序從氣囊2的外面向里面排列。
氣囊2內(nèi)容納有一種液體(圖中未示)，其沸點(diǎn)溫度等于所設(shè)定的起動溫度。
更具體來說，所使用的液體可以方便地是各種氟利昂的一種混合液。氟利昂是工業(yè)上熟悉的一些物質(zhì)的名稱，具有碳?xì)浣Y(jié)構(gòu)，其中一個(gè)或多個(gè)氫原子由囟素原子(通常是氯和/或氟，還可以是碘和溴)所置換，這些物質(zhì)可以被混合在一起，單獨(dú)來看時(shí)，其沸點(diǎn)溫度有非常寬的范圍，對最普通的種類來說，可以從零下80幾度(氟利昂13、23、41、116)到零上90度左右(氟利昂112)。把兩種或幾種這些物質(zhì)混在一起，可以獲得其沸點(diǎn)溫度在上述范圍內(nèi)的液體。
具體來說，使用一種最普通的氟利昂混合液，例如氟利昂12(原始化學(xué)式CCl2F2，沸點(diǎn)-29.8℃)、氟利昂11(原始化學(xué)式CCl3F2，沸點(diǎn)+23.7℃)和氟利昂113(原始化學(xué)式C2Cl3F3，沸點(diǎn)+47.7℃)的混合液，可以使致動器1的起動溫度處于環(huán)境溫度范圍內(nèi)。當(dāng)然，當(dāng)要求起動溫度低于-29.8℃或高于+47.7℃時(shí)，也可以使用其他的不常用的氟利昂種類，甚至使用不同種類的液體。
致動器1的操作非常簡單易懂。
只要環(huán)境溫度低于致動器的起動溫度，氣囊2始終處于其收縮狀態(tài)(見圖1)，因?yàn)槠鋬?nèi)所容納的液體處于液態(tài)。
達(dá)到起動溫度后，液體開始沸騰和汽化，氣囊2逐漸膨脹(見圖2)。液體轉(zhuǎn)化成蒸汽所引起的容積增加是很大的，所以這種膨脹迅速進(jìn)行，產(chǎn)生了所需要的位移動作。
氣囊充分膨脹后，溫度的進(jìn)一步增加只能導(dǎo)致氣囊本身內(nèi)部的增大，而進(jìn)一步的膨脹量則比原來的小得多。
氣囊2的膨脹可以用各種方式加以應(yīng)用，例如，把氣囊2固定到一塊板的一面，而板的另一面支承一根杠桿臂;或者把氣囊2夾放在兩塊可相互移動的板中間;或者把氣囊固定到氣缸中的氣缸頭和活塞之間。
可以理解，當(dāng)要求致動器的位移動作時(shí)克服很大的力時(shí)，應(yīng)使起動溫度等于該要求壓力下的液體沸點(diǎn)溫度，以便克服該力。
本發(fā)明的致動器在技術(shù)領(lǐng)域：
內(nèi)比傳統(tǒng)的雙金屬片和普通的按金屬膨脹原理工作的無源致動器向前邁進(jìn)了一大步。事實(shí)上，它不僅提供更大數(shù)值的位移動作量，并且相當(dāng)簡單和價(jià)廉，不需要維護(hù)。除了從環(huán)境吸取熱能之外不需要另外的能源。該致動器把熱能直接轉(zhuǎn)換成機(jī)械功，供應(yīng)能量時(shí)的溫度低，熱波動很小。
該致動器的簡單結(jié)構(gòu)便于高精確的清潔工序，使其還可以安全地應(yīng)用于嚴(yán)密控制的衛(wèi)生環(huán)境中。這種非常顯著的優(yōu)點(diǎn)在于上文所述的材料之被應(yīng)用于氣囊，以及所用的液體絕對無毒性。當(dāng)氣囊偶然被扎破時(shí)，泄漏的氟利昂并無害處。
權(quán)利要求
1.一種在達(dá)到設(shè)定的起動溫度時(shí)能有效地產(chǎn)生位移動作的致動器，其特征在于它包括一個(gè)不滲透的可變形氣囊(2)，容納有一種液體，其沸點(diǎn)溫度等于該設(shè)定的起動溫度。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1的致動器，其特征在于上述氣囊(2)是由多層材料制成的。
3.根據(jù)權(quán)利要求
2的致動器，其特征在于上述多層狀材料包括一層聚酯層(3)、一層尼龍層(4)、一層鋁層(5)以及一層聚乙烯層(6)。
4.根據(jù)權(quán)利要求
1的致動器，其特征在于上述液體是一種若干種氟利昂的混合液。
5.根據(jù)權(quán)利要求
4的致動器，其特征在于上述液體是一種氟利昂12、氟利昂11和氟利昂113的混合液。
專利摘要
一種致動器(1)包括一個(gè)不滲透的可變形氣囊(2)，容納有一種液體，其沸點(diǎn)等于設(shè)定的起動溫度，達(dá)到該溫度后，氣囊內(nèi)的液體汽化，使氣囊膨脹，因而產(chǎn)生位移動作，這種位移可以應(yīng)用于多種用途。
文檔編號G12B1/00GK87103896SQ87103896
公開日1988年12月14日 申請日期1987年5月26日
發(fā)明者克勞迪奧·扎羅蒂 申請人:克勞迪奧·扎羅蒂導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan