用于阀机构中的易碎插塞的制作方法_3

文档序号:9747582阅读:来源:国知局
成于插塞的侧壁16中。在卷曲或焊接之前,可将形状记忆合金丝100放置于凹槽110中。凹槽110允许形状记忆合金丝100定位于预定义的破裂平面90中,并约束形状记忆合金丝100的移动和缩回。在形状记忆合金丝100已例如由卷曲连接件105卷曲(或焊接)之后,将形状记忆合金丝100加热到变形温度以上,例如上文所述。
[0057]插塞10可经配置以具有易碎平面,插塞在被激活时,沿所述易碎平面破裂,以使密封件断裂。在所描述的实例中,所述易碎平面可由渐细配置产生,所述渐细配置可例如导致较薄的壁部分。易碎平面可由“礼帽”配置(例如上文所述的配置)形成。
[0058]归因于易碎插塞10的形状,在外表面和内表面的几何形状具有突然变化的情况下,当易碎插塞10中的凹座中的流体施加压力时,在插塞10的表面上可形成应力,且所述应力集中在预定平面中。可通过在预定平面处提供力来使密封件断裂。流体可接着从入口向出口流动。
[0059]如上文所提到,在侧壁的外表面和内表面的几何形状具有突然变化的情况下,且明确地说,归因于侧壁的外表面上的斜削部分的具有最小直径的部分与侧壁的内表面的斜削部分的具有最大直径的部分大体上处于同一平面内的事实,当将均匀压力施加到插塞的第二端12,且明确地说,施加到凹座22时,形成应力,且所述应力可集中在预定平面中。例如通过凹座22中的流体施加的均匀压力可导致主要或增加的应力(相对于周围区域)的平面90。
[0060]在此实例中,此位置处可出现脆弱或易碎平面90,因为归因于存在于侧壁30的外表面以及凹座23的侧壁的内表面中的斜削部分的相对位置以及其对应直径和周长,且插塞的侧壁的厚度在此平面内处于其最小值,如图1B中所见。
[0061]图1D中可见此预定义平面与插塞的侧壁的外表面的交点,图1D示出当凹座22中存在的流体将均匀压力施加到插塞的第二端12时,插塞的主要应力分布。
[0062]此预定义平面90可因此提供插塞的脆弱区域,其与插塞侧壁的内表面23(凹座22内)和外表面16两者相交,且可例如在图1D中视为在插塞侧壁周围延伸的圆周脆弱线90。此预定义平面90因此在本文称为预定义破裂平面,因为其预定义插塞的易碎破裂的位置和形式。
[0063]在其它实例中,易碎平面90可由不同结构形成,或例如由不同材料或合成物形成。当然,易碎平面90无需存在于易碎插塞中。
[0064]用于施加力的装置100可定位成在圆周脆弱线或预定破裂平面周围延伸,来辅助使易碎插塞断裂。在图1A中所示的实例中,形状记忆合金丝经定位,以便与预定义破裂平面90处于同一平面内。
[0065]上文所描述的凹槽110也可形成于插塞的预定义破裂平面90内。凹槽110因此在预定义破裂平面90内,在侧壁16的外圆周周围延伸。
[0066]将力提供给具有预定义破裂平面的插塞因此可导致比不具有此预定义破裂平面的插塞干净得多的断裂。
[0067]图2示出形状记忆合金丝100的实例。此实例中的形状记忆合金丝100包括两个形状记忆合金丝100’和100’ ’。形状记忆合金丝100’以半圆在插塞的侧壁16的外圆周周围延伸。形状记忆合金丝100’ ’以与形状记忆合金丝100’相对的半圆在插塞的侧壁16的外圆周周围延伸。组合形状记忆合金丝100’和100’’来形成插塞周围的圆,并通过卷曲连接件105来卷曲(或焊接)。然而,注意,可使用任何数目的形状记忆合金丝。并且,形状记忆合金丝的绕组也可位于侧壁16的外圆周周围。
[0068]图3A和3B示出形状记忆合金的替代布置。如上文所述,形状记忆合金丝100’和100’’可焊接或卷曲。然而,在图3A和3B中所示的布置中,无需进行焊接或卷曲。
[0069]如图3A中所示,形状记忆合金30可为连续的,且在此实例中,提供形状记忆合金丝300。在所示的实例中,将丝300提供为环形状。当然,可提供其它形状来周向配合在插塞的侧壁16周围。形状记忆合金30也可包含将连接到电力供应源的电触点310,如上文所述。在图3A中所示的实例中,电触点310在形状记忆合金丝300上定位成彼此相对。当然,可在形状记忆合金丝300上的任何地方提供电触点。如上文所提到,电触点310连接到电力供应源,使得热量被施加到形状记忆合金丝300。形状记忆合金丝300可接着膨胀,来致使插塞破裂。
[0070]图3B示出如图3A中所示的形状记忆合金30的另一替代配置。在此实例中,形状记忆合金31具有形状记忆合金丝300和电触点310,如上文所述。另外,形状记忆合金31具有辅助使插塞破裂的部分302。部分302提供于形状记忆合金丝300上,并从形状记忆合金丝300面向内。在图3B中所示的实例中,部分302为针状突起,其可抵靠插塞的侧壁16搁置。当形状记忆合金丝300受热时,丝300的直径扩大,且长度缩回,从而在插塞的侧壁16上提供力。针状突起302在丝受热时,辅助使插塞破裂。
[0071]图4A和4B示出形状记忆合金的进一步替代布置。图4A示出形状记忆合金40。在所示的实例中,两个次要金属丝400和401在插塞的圆周周围膨胀。在此实例中,次要金属丝400和401的形状为半圆形,但可为其它形状。如图4A中所示,形状记忆合金410和411可经布置来将次要金属丝400和411固持在插塞的侧壁16周围的合适位置。举例来说,第一单一形状记忆合金丝410可缠绕在次要金属丝400和401的端部周围。第二形状记忆合金丝411可缠绕在次要金属丝400和401的相对端部周围。第一和第二形状记忆合金丝410和411将次要金属丝400和401固持在易碎插塞的侧壁16周围的合适位置。当然,一个以上形状记忆合金丝可缠绕在次要金属丝的端部周围。
[0072]电触点405位于次要金属丝400和401上,如同图3A和3B中的形状记忆合金一样。电触点405可连接到电力供应,来将热量供应到次要金属丝400和401。热量通过次要金属丝400和401传导到形状记忆合金丝410和411,其导致形状记忆合金丝410和411的膨胀。随着形状记忆合金丝410和411膨胀,次要金属丝400和401被拽到一起,并对插塞的侧壁16提供力,从而导致插塞破裂。
[0073]图4B示出如图4A中所示的形状记忆合金30的另一替代配置。在此实例中,用形状记忆合金丝410和411将次要金属丝400和401固持在插塞的侧壁16周围的合适位置处。次要金属丝400和401也可包含电触点405,如上文所述。另外,次要金属丝400和401可具有辅助使插塞破裂的部分402。部分402可在次要金属丝400和401上提供,且从次要金属丝400和401面向内。当然,部分402可与次要金属丝分开,且可由次要金属丝400和401支撑或固持在合适的位置。部分402可由金属或非金属材料制成。当形状记忆合金被激活时,次要金属丝400和401可将力提供给部分402,来辅助使插塞破裂。在图4B中所示的实例中,部分402为可抵靠插塞的侧壁16搁置的针状突起。当形状记忆合金丝410和411受热时,丝410和411膨胀,从而致使次要金属丝400和401被拽到一起,使得可在插塞的侧壁16上提供力。当形状记忆合金丝410和411受热时,针状突起302辅助使插塞破裂。举例来说,图4A和4B的次要金属丝400和401可由钢制成。然而,可使用任何其它合适的电导体。
[0074]图5A和5B示出阀机构5,其包括阀主体
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