[发明专利]具有超行程安全设备的气缸致动器

说明书

本发明涉及具有超行程安全设备的气缸致动器(gas cylinder actuator)。

气缸致动器通常由用于气体容纳的管状夹套(tubular jacket)形成，该管状夹套在一端处被设有气体填充阀的底部且在相对端处被设有孔的头部部分密闭地闭合，所述孔用于具有在所述夹套内部平移的活塞的杆的通过；夹套、底部和头部部分形成用于活塞的冲程隔间，而所述活塞和夹套以及底部形成用于气体的压缩和膨胀的室。

这些气缸致动器典型但非排他地用于诸如冲模(die)、模制压力机(molding press)和类似物的设备，在这些设备中，气缸致动器可能与压力机或冲模的相关部件一起经受高的内部压力或冲击的状况，使得其可能被损坏；该损坏可能引起所述气缸致动器变得无法使用、需要更换和使其被放置在其中来工作的机器或系统停止，但是其还可能例如伤害附近的操作者，如在由于不受控制的压力增加而发生爆炸的情况下。

这些原因中主要引起这样的损坏的一个原因是所谓的活塞的超行程，即对于该特定的气缸致动器来说，杆与活塞的缩回冲程比从构造的视角来看所允许的缩回冲程较长。

该超行程可能被引起，例如由于致动器的杆上的载荷的意外增加，这促使所述杆在不能预料的长度内缩回到致动器的主体中，引起致动器的内部超载，该内部超载对于作为整体的致动器的结构来说可能是无法支撑的。

因此，致动器可能在构成其的部件之间的连接点中展开或破裂，或者其密封元件可能失效，且在全部这些情况中都可能发生气体的意外的、不需要的和危险的快速逃离。

为了防止这些危险的超行程状况的发生，气缸致动器已经被设计成包括安全设备，该安全设备被设计用于在超行程的情况下增压气体的受控且安全的逃离。

例如，在归于奥夫兰工业(Orflam Industries)名下的优先权日为1998年5月22日的授权欧洲专利EP0959263B1公开和要求保护一种具有可压缩流体的设备，该设备包括压缩室和活塞，压缩室包含可压缩流体，活塞可以在所述压缩室内沿着第一方向移动以压缩所述可压缩流体和响应于压缩流体的力而沿着与第一方向相反的第二方向移动，该设备包括安全元件，该安全元件被布置为使得如果活塞执行超过预设标称行程的意外行程，则该安全元件被活塞撞击，所述安全元件被预设为在被活塞撞击时引起压缩室的排放。

用于气缸致动器的安全设备在归于与本申请相同的申请人异型弹簧有限公司(Special Springs s.r.l.)名下的递交日为2007年11月13日的意大利专利申请PD2007A378中描述和要求保护。

该安全设备的特征在于，其包括：与气缸致动器的底部或与气缸致动器的夹套相关的可破裂分隔物，可破裂分隔物受到由气缸致动器的压缩和膨胀室内部的压缩气体所产生的压力，所述可破裂分隔物与纵向延伸元件相关，该纵向延伸元件在所述压缩和膨胀室中延伸经过这样的长度，使得在活塞执行超过预定行程的行程(即，超行程)之前在其下降期间影响所述活塞的部分；该纵向延伸元件由柔性支撑装置支撑，该柔性支撑装置适合于在存在活塞在所述纵向延伸元件上的预设推力时允许其移动，以便使所述可破裂分隔物破裂，打开用于气体的向外离开路径。

两个引用的用于气缸致动器的安全系统尽管是起作用的，但是都具有缺点。

第一缺点和下列事实相关：两个技术方案都提供用于被设计成允许对增压气体的受控逃离的部件的破裂。

因此，为了恢复所述气缸致动器的全部功能，该部件需要被更换、从而需要劳力以及备用零件。

另外的缺点在于下列事实：被预设用于破裂的所述部件的准备必须是非常精确的，因为这些部件恰好在预设应力下破裂是必要的。

另外，如果该预设用于破裂的部件未在出现设计载荷时破裂，或以低于设计值的载荷破裂，则气缸致动器将是不安全的。

此外，在引用的已知气缸致动器中，被设计用于在超行程的情况下破裂的部件被布置在气缸致动器内部，且因此其任何破裂都不是直接地视觉上可探测的。

本发明的目的是提供具有超行程安全设备的气缸致动器，其能够消除由已知类型的气缸致动器和安全设备所显露的缺点。

在该目的内，本发明的目标是提供具有超行程安全设备的气缸致动器，如果发生超行程，则该超行程安全设备非常易于重置。

本发明的另一目标是提供气缸致动器，其中安全设备的激活是容易地可见的，甚至是从所述气缸致动器的外部。

本发明的另一目标是提供具有安全设备的气缸致动器，该气缸致动器不比已知的气缸致动器效率低和安全性差。