具有安全装置的气缸致动器的制作方法

本发明涉及一种具有安全装置的气缸致动器(gascylinderactuator)。

气缸致动器通常具有管状容纳外套(tubularcontainmentjacket)，该管状容纳外套在一端部处通过第一穿孔头部被密封地封闭，该第一穿孔头部用于使在外套内部平移的具有活塞的杆通过，并且在另一端部处通过第二头部密封地封闭，该第二头部具有设置有用于排出气体的止回阀的孔或导管；外套、端部面和头部界定活塞的行进空间，而活塞本身与外套和端部面一起界定存在于气缸致动器内的在头部内的气体压缩和膨胀室。

此类气缸致动器通常但非排他地还用于诸如模具(molddie)、压模机(moldpress)及类似物的使用的情况中，在这些情况中此类气缸致动器可能经历压力使得它们易于被损害；这种损害可能使气缸致动器无法使用，使得更换成为必要并且引起关闭气缸致动器部署在其中操作的机器或设施，而且例如在因超压引起的爆炸或伴随不可控制的压缩气体的流出的破裂的情况下，这种损害还可以致使对碰巧在附近的操作员造成伤害。

损坏的主要原因之一与具有活塞的杆的“超行程(overtravel)”相关联，具有活塞的杆的“超行程”即为大于特定气缸致动器被构建以处理的所允许的冲程的回缩冲程。

这种“超行程”可能例如通过致动器的杆上的载荷的意外增加而引起，载荷的意外增加迫使杆重新进入致动器的主体达到未预见的长度。

这种情况可能在致动器内部产生过压，这对于整个致动器的结构可能是不可维持的；致动器因此可能膨胀或开裂，或者致动器在构成其的部分被连接在一起的点处可能会破裂，或者密封元件可能屈服；在所有这些情况下，结果可能是气体意外地、不期望地且危险地迅速流出。

用于超行程情况的安全装置现在是已知的，超行程情况引起致动器的一部分在一个或更多个预设点中的变形或破裂，以便确定在过压气体的总体安全的情况下的受控流出。

这样的安全装置，尽管是已知和广泛应用的，但是如上文提到的，其引起气缸致动器的至少一个基本部件(例如端部面或外套或头部)的破裂，从而具有随之发生的不可避免的整个气缸致动器的替换以及随之发生的更换成本。

本发明的目的是提供一种具有安全装置的气缸致动器，该气缸致动器在杆-活塞超行程的情况下是安全和可靠的。

在该目的中，本发明的目标是提供一种气缸致动器，其中安全装置不引起该气缸致动器的基本部件(诸如端部面、外套和头部)的变形或破裂。

本发明的另一个目标是提供一种气缸致动器，其中提供和安装安全装置是简单的。

该目的以及在下文中将变得更明显的这些目标和其它目标通过根据权利要求1的具有安全装置的气缸致动器而实现。

从本发明的优选的而非排他的实施方案的详细描述中，本发明的进一步的特征和优点将变得更加明显，在附图中通过非限制性示例示出了本发明的实施方案，在附图中：

-图1是根据本发明的具有安全装置的气缸致动器的横截面侧视图；

-图2是根据本发明的安全装置的细节的透视图；

-图3是根据本发明的在操作中的具有安全装置的气缸致动器的横截面图。

参照各图，根据本发明的气缸致动器总体上用参考标记10指示。

气缸致动器10包括：

-管状容纳外套11，

-两个相对的头部12和13，其用于与头部和外套之间的对应的密封元件一起封闭管状外套11，第一头部12设置有用于杆-活塞15通过的通孔14，并且第二头部13设置有气体填充管道16，

-杆-活塞15，

-在管状外套11、头部12和头部13以及杆-活塞15之间具有用于加压气体的室17。

气缸致动器10的特性在于，第二头部13具有用于容纳气体填充管道16的流动控制元件19和对应的密封工具20的座18。

流动控制元件19包括用于控制杆-活塞15的回缩行程的凸耳21，控制凸耳21从主体22突出，该主体22具有减轻部分(lightenedportion)23，减轻部分23用于在控制凸耳21被杆-活塞15挤压的情况下触发受控的断裂或变形。

特别地，在本文中通过本发明的非限制性示例描述的实施方案中，流动控制元件19包括定心杆(centeringstem)24，定心杆24适合于插入在对应的通孔25中，通孔25界定在第二头部13中并且适合于将气体填充管道16连接到用于流动控制元件19的座18，座18进而通到室17。

这种定心杆24在相对于控制凸耳21的相反侧上从流动控制元件的主体22延伸。

在本示例性实施方案中，控制凸耳21在轴向方向上延伸，即，平行于气缸致动器10的主对称轴线x(即，套管11和杆-活塞15的主对称轴线)延伸。

特别地，控制凸耳21与气缸致动器10的主对称轴线x同轴地延伸。

流动控制元件19的主体22相对于定心杆24径向地延伸，以便界定用于压缩密封工具20的环形表面26。

这种密封工具20例如由密封环构成，该密封环在流动控制元件19的座18的底部27和流动控制元件19的主体22的环形压缩表面26之间被按压。

流动控制元件19的主体22是大体上圆柱形的。

减轻部分23包括径向减轻凹部28，该径向减轻凹部28相对于流动控制元件19的与气缸致动器10的主轴线x重合的主轴线延伸经过180°的弧度，以便界定主体22的平坦部分29，该平坦部分29适合于在超行程情况下在杆-活塞15的推力的作用下破裂或通过朝向凸耳21弯曲而变形。

如图3中清楚地示出的，在超行程情况下，杆-活塞15撞击并压缩控制凸耳21，控制凸耳21部分地变形并且部分地向下推动流动控制元件19，从而引起主体22的减轻部分23的变形，特别是引起平坦基部29的折弯或破裂。

由于主体22的平坦基部29的这种折弯或破裂，该主体22的下面的环形压缩表面26至少在弯折或破裂的平坦基部29处不再能够有效地执行其压缩密封环的任务，因此密封工具20的密封失效并产生用于室17内的过压气体的逸出路径。

在定心杆24和容纳定心杆24的通孔25之间存在游隙以便允许气体通过。

在实践中，已经发现，如此描述的本发明提供了用于预期的目标和目的的解决方案。

特别是利用本发明，已经提供了一种具有安全装置的气缸致动器，该气缸致动器在杆-活塞超行程的情况下是安全且可靠的。

此外，利用本发明，已经设计了一种气缸致动器，其中，凭借流动控制元件方便地定位成和将轮廓设定成在超行程情况下代替气缸致动器的其它部分吸收源自杆-活塞的应力，安全装置不引起气缸致动器的基本部件(例如端部面、外套和头部)的变形或破裂，并且同时由于这样的应力因而能够变形以便打开用于加压气体的逸出路径。

而且，利用本发明，已经设计了一种气缸致动器，其中提供和安装安全装置是简单的。

如此设想的本发明容许多种修改和变型，所有修改和变型都在所附的权利要求的范围内。

在实践中，所采用的部件和材料(只要其与具体应用相容)以及尺寸可以根据需求和技术现状是任何的。