氣缸致動器通常由管狀氣體容納套管(tubular gas containment jacket)形成，該管狀氣體容納套管在一端部處由設(shè)置有氣體填充閥的第一頭部密封地閉合，并且在相對端部處由第二頭部閉合，第二頭部設(shè)置有用于桿通過的孔，桿具有活塞，活塞在所述套管內(nèi)平移；套管和兩個頭部形成活塞的行程隔室，而所述活塞與套管和第一頭部一起形成用于加壓氣體的室。

這些氣缸致動器通常但不排他地用在諸如模具、模制壓力機等的情況中，其中它們可能遭受使得它們可能被損壞的使用條件；這種損壞可能導(dǎo)致氣缸致動器本身不可用，需要更換以及中斷機器或設(shè)備(氣缸致動器布置成在其中工作)的工作，并且如在由于超壓導(dǎo)致的故障的情況下或者在由于由加壓氣體引起的意外的和不受控制的上升推力即所謂的“不受控返回”現(xiàn)象而造成通過斷裂和與活塞分離的桿的彈出的情況下，還可能例如損傷附近的操作者。

經(jīng)驗教導(dǎo)了，最緊急的狀況被注意到，即，當(dāng)模具(氣缸致動器作用于該模具上)在氣缸致動器處于壓縮構(gòu)造中卡住時，然后所述模具突然釋放，導(dǎo)致桿式活塞(stem-piston)的意外返回推力，以至于由于沖擊的結(jié)果而破壞將桿式活塞保持在套管中的穿孔的頭部或桿式活塞。

在這兩種情況下，存在桿被強行彈出的嚴(yán)重風(fēng)險，對附近的任何人員具有極大的危險。

為了消除該缺點，各種設(shè)備和裝置在當(dāng)前是已知的，以用于消除桿式活塞的不受控返回的現(xiàn)象。

這些裝置中的第一類型提供有防拔出的輔助肩部，該輔助肩部形成在靠近活塞的桿上，使得如果在桿和活塞之間在連接它們的區(qū)域中發(fā)生斷裂，則桿通過所述輔助肩部抵靠設(shè)置在氣缸致動器的第二穿孔頭部上的對應(yīng)的鄰接肩部的鄰接而保持在套管內(nèi)。

關(guān)于桿式活塞的不受控返回的情況的第二類型的安全裝置提供活塞或桿的預(yù)設(shè)部分，以在預(yù)定力的沖擊之后分離，并且提供所述部分以損壞活塞或桿的密封墊圈，從而允許加壓氣體向外部排放并防止所述桿的劇烈和不受控制的彈出。

所描述的這兩種類型的裝置用于將桿保持在套管內(nèi)。

然而，可能發(fā)生事件，因為上面描述類型的預(yù)定義故障不足以確保加壓氣體足夠快地排出而防止氣缸致動器在除了所提供的那些點之外的其它點處發(fā)生故障或防止桿式活塞被彈出。

本發(fā)明的目標(biāo)是提供一種具有安全裝置的氣缸致動器，其能夠消除目前已知的具有安全裝置的氣缸致動器的限制。

在這個目標(biāo)內(nèi)，本發(fā)明的目的是提供一種氣缸致動器，該氣缸致動器確保加壓氣體的安全排出，而不會使桿式活塞在不受控制的返回情況下失效。

本發(fā)明的另一個目的是提供一種氣缸致動器，其中壓縮和膨脹室中的任何過壓都不會導(dǎo)致桿式活塞的不受控制的彈出。

本發(fā)明的另外的目的是提供一種氣缸致動器，該氣缸致動器具有不低于已知類型的類似氣缸致動器的性能的性能。

本發(fā)明的另一個目的是提供一種氣缸致動器，該氣缸致動器可以容易地安裝在已知類型的機器和設(shè)備中，而無需特別的解決方案。

該目的以及在下文中將變得更明顯的這些和其他目的通過具有安全裝置的氣缸致動器實現(xiàn)，該氣缸致動器包括：

-管狀容納套管，

-兩個相對的頭部，其用于與在頭部和套管之間的對應(yīng)的密封元件一起閉合所述管狀套管；第一頭部和相對的第二頭部，所述第一頭部具有用于桿式活塞通過的通孔，

-桿式活塞，

-在所述管狀套管、所述頭部和所述桿式活塞之間具有用于加壓氣體的室，所述氣缸致動器的特征在于，所述兩個頭部中的至少一個頭部由主體構(gòu)成，主體相對于所述管狀套管是分離的并通過防拔出肩部保持在所述管狀套管中，該防拔出肩部從所述頭部的主體突出并且適合于緊靠從管狀套管的內(nèi)表面徑向突出的對應(yīng)內(nèi)部環(huán)形突出部，該防拔出肩部和內(nèi)部環(huán)形突出部適合于相配合以便防止頭部從管狀套管拔出，所述防拔出肩部預(yù)期在軸向方向上不受控返回的情況下減小其自身的直徑空間占用而變形，以允許對應(yīng)的頭部朝向所述管狀套管的外部相對移動且形成在套管、頭部和對應(yīng)的密封元件之間的氣體排出通道。

而且，從在附圖中通過非限制性示例示出的根據(jù)本發(fā)明的氣缸致動器的兩個優(yōu)選但非排他性實施方案的描述，本發(fā)明的特征和優(yōu)點將變得更加明顯，在附圖中：

圖1是根據(jù)本發(fā)明的氣缸致動器在其第一實施方案中的截面?zhèn)纫晥D；

圖2是圖1的細(xì)節(jié)的視圖；

圖3是與圖2相同的細(xì)節(jié)在已經(jīng)發(fā)生不受控返回事件的情況下的視圖；

圖4是圖1的氣缸致動器在已經(jīng)發(fā)生不受控返回事件的情況下的視圖；

圖5是根據(jù)本發(fā)明的氣缸致動器在第二實施方案中的截面?zhèn)纫晥D；

圖6是圖5的細(xì)節(jié)的視圖；

圖7是圖6的相同細(xì)節(jié)在已經(jīng)發(fā)生不受控返回事件的情況下的視圖。

參考附圖，根據(jù)本發(fā)明的具有安全裝置的氣缸致動器在第一實施方案中總體上由附圖標(biāo)記10表示，該氣缸致動器用作桿式活塞的不受控的返回的保險裝置和超壓保險裝置。

氣缸致動器10包括：

-管狀容納套管11，

-兩個相對的頭部12和頭部13，其用于與下文所述的頭部和套管之間的對應(yīng)的密封元件一起閉合管狀套管11；第一頭部12和相對的第二頭部13，第一頭部12設(shè)置有用于桿式活塞15的通過的通孔14，

-桿式活塞15，

-在管狀套管11、頭部12和頭部13以及桿式活塞15之間存在用于加壓氣體16的室。

兩個頭部12和頭部13的第二頭部13由主體22構(gòu)成，主體22相對于管狀套管11是獨立的，并且通過可變形的防拔出肩部19被保持在管狀套管11中，該肩部19從頭部13的主體22突出，并且適合于抵靠從管狀套管11的內(nèi)表面21徑向突出的對應(yīng)的內(nèi)部環(huán)形突出部20；可變形的防拔出肩部19和內(nèi)部環(huán)形突出部20因此適合于相配合以防止第二頭部13從管狀套管11中拔出。

可變形的防拔出肩部19被設(shè)計成在不受控制的返回以及隨后在軸向方向X上的壓縮的情況下減小其自身的直徑空間占用23而變形，以便允許對應(yīng)的頭部13朝向管狀套管11的外部的相對運動，以及界定在套管11、頭部13和對應(yīng)的密封元件之間的氣體排放通道24。

在圖3中清楚地示出了該排出通道24。

用于在相對于第一頭部12的相對側(cè)上閉合管狀套管11的第二頭部13由主體22構(gòu)成，主體22具有圓柱對稱性，并且輪廓被設(shè)定成使其自身布置在管狀套管11的對應(yīng)的端部部分25中，主體22具有：

-較寬的周界邊緣26，其用于管狀套管11的端部邊緣27在軸向方向X上的擱置；

-環(huán)形狹槽28，其用于密封元件，例如靜態(tài)密封環(huán)29，該密封元件被設(shè)計成在第二頭部13的外表面30和管狀套管11的內(nèi)表面21之間起作用；

-可變形的防拔出肩部19；

-防拔出安全肩部31，其被設(shè)計成在不變形的情況下或通過僅部分地變形交會(encounter)內(nèi)部環(huán)形突出部20，以便在任何情況下防止第二頭部13從管狀套管11的端部部分25完全拔出；

-氣體加載孔36；

-用于止回閥38的座37。

可變形的防拔出肩部19具有這樣的厚度的輪廓和尺寸，使得當(dāng)在內(nèi)部環(huán)形突出部20的部分(該內(nèi)部環(huán)形突出部20進而由管狀套管11支撐，環(huán)形突出部20是管狀套管11的一部分)上沿方向X經(jīng)受壓縮以便在不受控制的返回事件的情況下在桿式活塞15的方向上并隨桿式活塞15的定向移動時，肩部19沿方向X彎曲而變形，以便呈現(xiàn)出圖3中示出的等于或小于由內(nèi)部環(huán)形突出部20確定的內(nèi)部徑向空間占用35的徑向空間占用23，并且在任何情況下允許內(nèi)部環(huán)形突出部20在軸向方向X上移動成至少部分地超過可變形的防拔出肩部19。

可變形的防拔出肩部19布置在環(huán)形狹槽28和防拔出安全肩部31之間。

防拔出安全肩部31設(shè)置在距內(nèi)部環(huán)形突出部20上的第一交會和行程極限點41的距離39處，該距離39大于在第二頭部的狹槽28內(nèi)的密封環(huán)29的第一密封點42和管狀套管11的端部27之間的距離40。

第一密封點42應(yīng)理解為理想地密封環(huán)29開始工作以防止加壓氣體穿過第二頭部13和內(nèi)部套管11之間的間隙排出的點。

當(dāng)?shù)谝幻芊恻c42不再壓靠在管狀套管11的內(nèi)表面21上時，應(yīng)當(dāng)假定密封環(huán)29不再能確保其全部功能，從而允許加壓氣體找到逸出路徑。

在這種情況下，如果發(fā)生不受控制的返回事件，第二頭部13與第二頭部13所插入的管狀套管11的端部部分25之間在軸向方向X上的相對平移允許密封環(huán)29從管狀套管11的內(nèi)表面21脫離，從而提供排出通道24。

根據(jù)本發(fā)明的氣缸致動器的第二實施方案在圖5、圖6和圖7中示出，并且氣缸致動器在這些圖中用附圖標(biāo)記110表示。

在該第二實施方案中，兩個頭部112和113中的第一頭部112由相對于管狀套管111不同的主體122構(gòu)成，并且通過可變形的防拔出肩部119保持在管狀套管111中，防拔出肩部119從第一頭部112的主體122突出并且適合于緊靠從管狀套管111的內(nèi)表面121徑向突出的對應(yīng)的第一內(nèi)部環(huán)形突出部120；可變形的防拔出肩部119和第一內(nèi)部環(huán)形突出部120因此適合于相配合以防止第一頭部112從管狀套管111中拔出。

可變形的防拔出肩部119被設(shè)計成在軸向方向X上不受控制的返回和隨后的壓縮的情況下減小其自身的直徑空間占用123而變形，以允許第一頭部112朝向管狀套管111的外部的相對移動且形成套管111、頭部112和對應(yīng)的密封元件之間的氣體排出通道124。

在圖7中清楚地示出了該排出通道124。

用于在相對于第二頭部113的相對側(cè)上閉合管狀套管111的第一頭部112由主體122構(gòu)成，主體122具有圓柱對稱性并且輪廓設(shè)定成將其自身布置在管狀套管111的對應(yīng)的端部部分125中。

主體122具有：

-較寬的周界邊緣126，其用于管狀套管111的端部邊緣127在軸向方向X上的擱置接觸；

-環(huán)形狹槽128，其用于密封元件，例如靜態(tài)密封環(huán)129，該密封元件被設(shè)計成在第一頭部113的外表面130和管狀套管111的內(nèi)表面121之間起作用；

-可變形的防拔出肩部119；

-防拔出安全肩部131，其被設(shè)計成在不變形的情況下或通過僅部分地變形交會第二內(nèi)部環(huán)形突出部150，以便防止在任何情況下從管狀套管111的端部部分125完全拔出第一頭部112；

-用于桿式活塞115的通孔114；

-用于桿式活塞115的環(huán)形導(dǎo)向和鄰接部分151；

-內(nèi)部環(huán)形狹槽152，其用于動態(tài)密封環(huán)153，動態(tài)密封環(huán)153適合于提供通孔114中抵靠桿式活塞115的密封。

在本發(fā)明的該第二實施方案中，可變形的防拔出肩部119也具有厚度上的輪廓和尺寸，使得當(dāng)可變形的防拔出肩部119(因為可變形的防拔出肩部119由第一頭部112的主體122支撐，可變形的防拔出肩部119是第一頭部112的一部分)通過內(nèi)部環(huán)形突出部120在方向X上受到壓縮以便在不受控制的返回事件的情況下沿桿式活塞115的方向和隨桿式活塞115的定向移動時，可變形的防拔出肩部119在方向X上彎曲而變形，以便呈現(xiàn)等于或小于如圖6和7所示由內(nèi)部環(huán)形突出部120確定的內(nèi)部徑向空間占據(jù)138的徑向空間占用123，并且在任何情況下允許內(nèi)部環(huán)形突出部120進行相對平移運動以至于在軸向方向X上至少部分地越過可變形的防拔出肩部119。

在該實施方案中，可變形的防拔出肩部119設(shè)置在第一頭部112的主體122的環(huán)形導(dǎo)向和鄰接部分151處。

防拔出安全肩部131設(shè)置在距第二內(nèi)部環(huán)形突出部150上的第一交會和行程極限點141的距離139處，該距離139大于在第一頭部的狹槽128中的密封環(huán)129的第一密封點142和管狀套管111的端部127之間的距離140。

在這種情況下，如果發(fā)生不受控制的返回事件，在軸向方向X上在第一頭部112和第一頭部112所插入的管狀套管111的端部部分125之間的相對平移使得允許密封環(huán)129從管狀套管111的內(nèi)表面121脫離，從而形成排出通道124。

實際測試中已經(jīng)表明，根據(jù)本發(fā)明被致動的氣缸在用于模具、模制壓力機等的情況中還用作超行程保險裝置，其中它們可以與壓力機或模具的相關(guān)部件一起經(jīng)受高內(nèi)壓或沖擊的情況。

實際上，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，根據(jù)本發(fā)明的被致動的氣缸實現(xiàn)了預(yù)期的目的和目標(biāo)。

特別地，根據(jù)本發(fā)明的被致動的氣缸在桿式活塞的不受控的返回事件的情況下確保加壓氣體的安全排出，而不發(fā)生桿或其一部分的不受控制的彈出。

此外，在根據(jù)本發(fā)明的被致動的氣缸中，壓縮和膨脹室中的任何過壓都不會導(dǎo)致桿式活塞的不受控制的彈出。

此外，在本發(fā)明的氣缸致動器中，不受控制的返回事件僅引起氣缸致動器的一個部分，即第一頭部或第二頭部的變形或損壞，通過更換該部分，使所述氣缸致動器恢復(fù)恰當(dāng)?shù)暮屯耆牟僮饕怨?jié)省形成氣缸致動器的所有其它部件是可能的。

此外，氣缸致動器提供不低于已知類型的類似氣缸致動器的性能的性能。

此外，提供了一種氣缸致動器，其可以容易地安裝在已知類型的機器和設(shè)備中，而不需要特別的解決方案。

根據(jù)本發(fā)明的被致動的氣缸還用作超行程保險裝置。

由此構(gòu)思的本發(fā)明允許許多修改和變化，所有這些修改和變化都在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)；另外所有細(xì)節(jié)可以由其它技術(shù)上等同的元件替代。

在實踐中，所使用的部件和材料以及可能的形狀和尺寸，只要它們與具體用途相容，就可以根據(jù)要求和現(xiàn)有技術(shù)任意改變。