BR102018003043A2

BR102018003043A2 - atuador de cilindro de gás com dispositivo de segurança para retorno não controlado do pistão-haste

Info

Publication number: BR102018003043A2
Application number: BR102018003043A
Authority: BR
Inventors: Fantinato Daniel; Bordin Francesco; Fiorese Massimo
Original assignee: Special Springs Srl
Priority date: 2017-02-17
Filing date: 2018-02-16
Publication date: 2018-10-30
Also published as: US11378105B2; BR102018003043B1; CN108457927A; JP7112853B2; EP3364066A1; KR102512882B1; ES2821198T3; KR20180095470A; JP2018132190A; US20180238357A1; CN108457927B; EP3364066B1

Abstract

atuador de cilindro de gás com dispositivo de segurança para retorno não controlado do (conjunto) pistão-haste, que compreende: - uma camisa tubular de contenção (11, 111, 211, 311, 411), - duas cabeças opostas (12, 13, 412, 413) para fechar a camisa tubular (11, 111, 211, 311, 411), uma primeira cabeça (12, 412) que é dotada com um furo de passagem (14, 414) para passagem e para guia de translação em relação a um eixo de simetria (x) para um pistão-haste (15, 115, 215, 315, 415), e uma segunda cabeça oposta (13, 413), - um pistão-haste (15, 115, 215, 315, 415), que compreende uma porção haste (16, 116, 216, 316, 416) e uma porção pistão (17, 117, 217, 317, 417), - meios de vedação (23, 123, 223, 323, 423) que estão dispostos de modo a atuar contra a porção haste (16, 116, 216, 316, 416) no furo de passagem e guia (14, 414), - uma câmara para o gás pressurizado (18, 418) sendo definida entre a camisa tubular (11, 111, 211, 311, 411), as cabeças (12, 13, 412, 413) e o pistão-haste (15, 115, 215, 315, 415); esse atuador de cilindro de gás (10, 110, 210, 310, 410) compreende, entre a primeira cabeça (12, 412) e a porção pistão (17, 117, 217, 317, 417), uma bucha (20, 120, 220, 320, 420), que é acoplada à camisa tubular (11, 111, 211, 311, 411) com meios para impedir a translação em relação ao eixo (x) e é projetada para encontrar a porção pistão (17, 117 , 217, 317, 417), a bucha (20, 120, 220, 320, 420) sendo configurada para, pelo menos, ser deformada em caso de impacto com a porção pistão (17, 117, 217, 317, 417) devido ao retorno não controlado do pistão-haste (15, 115, 215, 315, 415), de modo a permitir a passagem da porção pistão (17, 117, 217, 317, 417) e a formação de uma passagem de descarga de gás entre o pistão-haste (15, 115, 215, 315, 415), os meios de vedação (23, 123, 223, 323, 423) e o furo de passagem e guia (14, 414).

Description

(54) Título: ATUADOR DE CILINDRO DE GÁS COM DISPOSITIVO DE SEGURANÇA PARA RETORNO NÃO CONTROLADO DO PISTÃOHASTE (51) Int. Cl.: F15B 15/22; F15B 15/14; F16F 9/02 (30) Prioridade Unionista: 12/05/2017 IT 102017000051549, 12/05/2017 IT 10201700005154917/02/2017 IT 102017000018002 (73) Titular(es): SPECIAL SPRINGS S.R.L.

(72) Inventor(es): MASSIMO FIORESE;

DANIEL FANTINATO; FRANCESCO BORDIN (85) Data do Início da Fase Nacional:

16/02/2018 (57) Resumo: Atuador de cilindro de gás com dispositivo de segurança para retorno não controlado do (conjunto) pistão-haste, que compreende: - uma camisa tubular de contenção (11, 111, 211, 311, 411), - duas cabeças opostas (12,13, 412, 413) para fechar a camisa tubular (11, 111, 211, 311, 411), uma primeira cabeça (12, 412) que é dotada com um furo de passagem (14, 414) para passagem e para guia de translação em relação a um eixo de simetria (X) para um pistão-haste (15,115, 215, 315, 415), e uma segunda cabeça oposta (13, 413), um pistão-haste (15,115, 215, 315, 415), que compreende uma porção haste (16,116, 216,

316, 416) e uma porção pistão (17,117, 217,

317, 417), - meios de vedação (23, 123, 223,

323, 423) que estão dispostos de modo a atuar contra a porção haste (16,116, 216, 316, 416) no furo de passagem e guia (14, 414), - uma câmara para o gás pressurizado (18, 418) sendo definida entre a camisa tubular (11,111, 211, 311, 411), as cabeças (12,13, 412, 413) e o pistão-haste (15,115, 215, 315, 415); esse atuador de cilindro de gás (10,110, 210, 310, 410) compreende, entre a primeira cabeça (12, 412) e a porção pistão (1(...)

1/13 “ATUADOR DE CILINDRO DE GÁS COM DISPOSITIVO DE SEGURANÇA PARA RETORNO NÃO CONTROLADO DO PISTÃO-HASTE” [0001] A presente invenção é relativa a um atuador de cilindro de gás com dispositivo de segurança para retorno não controlado do pistão-haste.

[0002] Atuadores de cilindro de gás geralmente são definidos por uma camisa tubular de contenção de gás (do inglês, tubulargas containmentjacket), que é fechada hermeticamente em uma extremidade por uma primeira cabeça, com um furo para a passagem de uma haste com pistão e configurado para definir uma guia para a translação desta haste dentro da camisa, e na outra extremidade por uma segunda cabeça, dotada de uma válvula de carregamento de gás; a camisa e as duas cabeças definem o espaço de passeio para o pistão, enquanto o próprio pistão com a camisa e a segunda cabeça, definem a câmara para o gás pressurizado.

[0003] Tais atuadores de cilindros de gás são, tipicamente, mas não exclusivamente, utilizados em situações, tal como no uso de matrizes de moldagem, prensas de moldagem e semelhantes, nas quais estão sujeitos a condições de uso de tal modo que são susceptíveis de serem danificados; tais danos podem tornar o atuador de cilindro de gás inutilizável, tornando a substituição necessária e envolvendo a parada da máquina ou da planta na qual ele é desenvolvido para operar, e esse dano também pode ser tal de modo a causar dano a um operador que esteja nas proximidades, tal como no caso de uma quebra causada por sobrepressão, ou em caso de ejeção da haste devido à quebra e separação do pistão, causada por um impulso de retorno imprevisto e não controlado devido a gás pressurizado, ou seja, o fenômeno conhecido como retorno não controlado.

[0004] A experiência ensina que a condição mais crítica surge quando um molde, sobre o qual atua um atuador de cilindro de gás, enjambra com os atuadores do cilindro de gás no estado de compressão e, então esse molde de repente desenjambra (do inglês, unjams), resultando em um retorno extremamente rápido do pistão-haste, portanto, com energia cinética extremamente alta, de modo a causar, como resultado de impacto, a quebra ou da cabeça perfurada que mantém o pistão-haste na camisa ou do pistão-haste.

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2/13 [0005] Em ambos os casos, existe o risco muito elevado de que a haste seja ejetada com força, com grande perigo para qualquer um que possa estar na proximidade.

[0006] Para superar essa desvantagem, hoje, vários meios e dispositivos são conhecidos para superar o fenômeno do retorno não controlado do pistão-haste. [0007] Um primeiro tipo de tais dispositivos implica na presença de um batente auxiliar de encontro de prevenção de extração, definido na haste proximal ao pistão, de modo que, se houver uma quebra entre o pistão e a haste na região de junção entre os dois, então a haste será mantida dentro da camisa em virtude do encontro de tal batente auxiliar contra um batente de encontro correspondente fornecido na segunda cabeça perfurada do atuador do cilindro de gás.

[0008] Um segundo tipo de dispositivo de segurança para lidar com uma situação de retorno não controlado do pistão-haste implica que uma parte pré-definida do pistão ou da haste irá quebrar após um impacto de força pré-definida e que tal parte causará danos à gaxeta de vedação do pistão ou da haste, permitindo assim descarga para fora do gás pressurizado e evitando assim a ejeção violenta e não controlada daquela haste.

[0009] No entanto, podem ocorrer eventos para os quais quebras pré-definidas dos tipos acima descritos não sejam suficientes para garantir uma descarga suficientemente rápida do gás pressurizado para evitar que o atuador do cilindro de gás sofra colapso em outros pontos, além daqueles previstos, nem sejam suficientes para evitar que o pistão-haste seja ejetado.

[0010] A intenção da presente invenção é fornecer um atuador de cilindro de gás com dispositivo de segurança para retorno não controlado do pistão-haste, que seja capaz de superar as limitações dos atuadores de cilindro de gás hoje conhecidos com dispositivos de segurança semelhantes.

[0011] Com esta intenção, um objetivo da invenção é fornecer um atuador de cilindro de gás no qual a energia cinética do pistão- haste é dissipada sob condições de retorno não controlado, sem essa energia resultar na quebra da estrutura própria do atuador do cilindro de gás.

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3/13 [0012] Outro objetivo da invenção é fornecer um atuador de cilindro de gás que assegure a saída em segurança do gás pressurizado sem a quebra do pistão-haste no caso de uma situação de retorno não controlado.

[0013] Outro objetivo da invenção é fornecer um atuador de cilindro de gás no qual, no caso de retorno não controlado, não ocorre a ejeção não controlada do pistãohaste ou de outra parte da própria mola.

[0014] Ainda um outro objetivo da invenção é fornecer um atuador de cilindro de gás que ofereça níveis de desempenho que não sejam inferiores àqueles de atuadores de cilindros de gás convencionais semelhantes.

[0015] Esta intenção, e estes e outros objetivos que se tornarão melhor evidentes daqui em diante, são alcançados por um atuador de cilindro de gás com dispositivo de segurança para retorno não controlado do pistão-haste de acordo com a reivindicação 1, dotado opcionalmente de uma ou mais das características das reivindicações dependentes.

[0016] Outras características e vantagens da invenção tornar-se-ão melhor evidentes a partir da descrição de cinco modalidades preferidas, mas não exclusivas, do atuador do cilindro de gás de acordo com a invenção, que são ilustradas a título de exemplo não limitativo nos desenhos anexos em que:

- A Figura 1 é uma vista lateral em seção transversal, feita ao longo de um plano diametral, de um atuador de cilindro de gás de acordo com a invenção em uma sua primeira modalidade;

- A Figura 2 é um detalhe do atuador do cilindro de gás na Figura 1 em uma primeira configuração operacional;

- A Figura 3 é a mesma vista como a Figura 2 em uma segunda configuração operacional;

- A Figura 4 é uma vista lateral em seção transversal, feita ao longo de um plano diametral, de um atuador de cilindro de gás de acordo com a invenção em uma segunda sua modalidade, em uma primeira configuração operacional;

- A Figura 5 é a mesma vista como a Figura 4 em uma segunda

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4/13 configuração operacional;

- A Figura 6 é uma vista lateral em seção transversal, feita ao longo de um plano diametral, de um atuador de cilindro de gás de acordo com a invenção em uma terceira sua modalidade, em uma primeira configuração operacional;

- A Figura 7 é a mesma vista como a Figura 6 em uma segunda configuração operacional;

- A Figura 8 é uma vista lateral em seção transversal, feita ao longo de um plano diametral, de um atuador de cilindro de gás de acordo com a invenção em uma sua quarta modalidade, em uma primeira configuração operacional;

- A figura 9 é uma vista em perspectiva de um detalhe da quarta modalidade;

- A Figura 10 é a mesma vista como a Figura 8 em uma segunda configuração operacional;

- A Figura 11 é uma vista lateral em seção transversal, feita ao longo de um plano diametral, de um atuador de cilindro de gás de acordo com a invenção em uma sua quinta modalidade;

- A Figura 12 é um detalhe do atuador do cilindro de gás na Figura 11 em uma primeira configuração operacional;

- A Figura 13 é a mesma vista como a Figura 12 em uma segunda configuração operacional.

[0017] Com referência às figuras, um atuador de cilindro de gás com dispositivo de segurança para retorno não controlado do pistão-haste de acordo com a invenção, é geralmente designado, em uma primeira sua modalidade, com o numeral de referência 10.

[0018] Esse atuador de cilindro de gás com dispositivo de segurança para retorno não controlado do pistão-haste compreende:

- uma camisa de contenção tubular 11, cilíndrica,

- duas cabeças opostas 12 e 13, cada uma constituída por um sólido de

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5/13 revolução correspondente, para fechar a camisa tubular 11, uma primeira cabeça 12 que é dotada de um furo de passagem 14 para passagem e para guia de translação em relação a um eixo X para um pistão- haste 15, e uma segunda cabeça oposta 13,

- um pistão-haste 15, que compreende uma porção haste 16, cilíndrica, e um pistão porção 17, anelar;

- meios de vedação 23 que são dispostos de modo a atuar contra a porção haste 16 na passagem e furo guia 14,

- entre a camisa tubular 11, as cabeças 12 e 13 e o pistão-haste 15, havendo aí uma câmara para gás pressurizado 18.

[0019] O furo de passagem 14 tem um tamanho tal que não há folga (do inglês, play) presente entre o furo 14 e a porção haste 16; por esta razão, ele é um furo guia para a haste 16.

[0020] A peculiaridade do atuador de cilindro de gás 10 consiste em que compreende, entre a primeira cabeça 12 e a porção pistão 17, uma bucha 20 que é acoplada à camisa tubular 11 com meios para impedir translação em relação ao eixo X, e é projetada para encontrar a porção pistão 17.

[0021] Essa bucha 20 está configurada para pelo menos ser deformada no caso de impacto com a porção pistão 17 devido ao retorno não controlado do pistão-haste 15, de modo a permitir a passagem dessa porção pistão 17 e a formação de uma passagem de descarga de gás entre o pistão- haste 15, os meios de vedação 23 e a passagem e furo guia 14.

[0022] Na primeira modalidade, nas Figuras 1 até 3, essa bucha 20 é contornada para estar em contato pelo menos parcialmente com a superfície interna 24 da camisa 11.

[0023] Os meios para evitar translação em relação ao eixo X são constituídos, por exemplo, por um recesso anelar externo 26 que é definido fora da bucha 20 e é conformado de modo a receber uma protuberância anelar interna correspondente 27 que é definida dentro da camisa 11.

[0024] A bucha 20 tem uma primeira parte anelar 28 que tem um primeiro diâmetro

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6/13 interno D1 que é maior que o diâmetro externo D3, indicado na Figura 1, da porção pistão 17, e uma segunda parte anelar 29 que tem um segundo diâmetro interno D2 que é menor que o diâmetro externo D3 da porção de pistão 17.

[0025] O segundo diâmetro interno D2 da segunda parte 29 é maior que o diâmetro D4 da porção haste 16, e existe uma folga 34 entre essa segunda parte 29 e a porção haste 16.

[0026] A bucha 20 tem um tamanho tal que existe uma folga entre a porção haste 16 e toda a bucha 20.

[0027] A bucha 20 tem, na extremidade da primeira parte 28, uma primeira protuberância radial interna 30, que se estende para o eixo de simetria X e é projetada para absorver o impacto com a porção pistão 17, seja deformando de modo a permitir que a porção pistão 17 passe, ou quebrando e separando do restante da bucha 20, como mostrado, por exemplo, na Figura 3.

[0028] Entre a primeira protuberância radial 30 e uma sua parte anelar intermediária 31, para conexão entre a primeira parte anelar 28 e a segunda parte anelar 29, a bucha 20 tem pelo menos uma segunda protuberância radial interna 32, por exemplo, uma como nas Figuras 1 a 3, que é projetada para absorver o impacto com a porção pistão 17, seja deformando de modo a permitir que a porção pistão 17 passe, ou quebrando e separando do restante da bucha 20, como mostrado por exemplo na Figura 3.

[0029] O pistão-haste 15 é dotado de um recesso axial 35 e de um furo radial 36 que são adaptados para permitir a descarga do gás pressurizado entre a porção haste 16 e os meios de vedação 23 quando o furo radial 36 está faceando, inteiramente ou pelo menos parcialmente, os próprios meios de vedação 23 como na Figura 3.

[0030] Os meios de vedação 23 são constituídos, por exemplo, por uma gaxeta anelar que é pressionada em uma direção radial em relação ao eixo X entre a superfície exterior 37 da porção haste 16 e a porção face da superfície interna 38 da camisa 11.

[0031] O furo radial 36 é definido no pistão-haste 15 em uma posição tal que, durante a operação normal do atuador de cilindro de gás 10, não estará voltado,

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7/13 mesmo parcialmente, em direção aos meios de vedação 23, enquanto que no caso de retorno não controlado, em virtude da deformação ou da quebra de uma ou mais das protuberâncias radiais internas 30 e 32, tal furo radial 36 estará voltado, parcial ou totalmente, em direção aos meios de vedação 23, permitindo assim a descarga do gás pressurizado.

[0032] Em uma segunda modalidade do atuador de cilindro de gás de acordo com a invenção, mostrada nas Figuras 4 e 5 e designada aí com o numeral de referência 110, de forma semelhante ao descrito acima para a primeira modalidade, os meios de impedir translação em relação ao eixo X são constituídos por um recesso anelar externo 126 que é definido fora da bucha 120 e é conformado de modo a receber uma protuberância anelar interna correspondente 127 que é definida dentro da camisa 111. [0033] A bucha 120 tem um único diâmetro interno D5 que é menor do que o diâmetro externo D3 da porção pistão 117; tal diâmetro interno único D5 é maior do que o diâmetro D4 da porção haste 116 e existe uma folga 134 entre a bucha 120 e a porção haste 116.

[0034] A bucha 120 tem um tamanho tal que existe uma folga entre a porção haste 116 e toda a bucha 120.

[0035] A bucha 120 tem, no recesso anelar externo 126, uma protuberância radial externa 140, que é projetada para absorver o impacto da bucha 120 com a porção pistão 117, seja deformando de modo a permitir à bucha mover em conjunto com a porção pistão 117, ou quebrando e separando do restante da bucha 120 como mostrado, por exemplo, na Figura 5.

[0036] A protuberância radial externa 140 é, por exemplo, anelar.

[0037] Nessa segunda modalidade, a bucha 120 tem uma protuberância axial 150 que é configurada para danificar os meios de vedação 123, isto é, uma gaxeta anelar como já descrito acima para a primeira modalidade, quando a bucha 120 é empurrada para fora na direção do eixo X pela porção pistão 117 no caso de retorno não controlado.

[0038] Essa protuberância axial 150 é constituída, por exemplo, por um colar com uma seção transversal transversa menor do que o resto do corpo da bucha 120.

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8/13 [0039] Também em tal segunda modalidade, o pistão-haste 115 é dotado de um recesso axial 135 e de um furo radial 136 que são adaptados para permitir a descarga do gás pressurizado entre a porção haste 116 e os meios de vedação 123 quando o furo radial 136 está faceando, inteiramente ou pelo menos parcialmente, os próprios meios de vedação 123 como na Figura 5.

[0040] Em uma terceira modalidade, mostrada nas Figuras 6 e 7 e designada nelas com o numeral de referência 210, a bucha 220 corresponde ao que está descrito acima para a bucha 120 da segunda modalidade, enquanto a porção haste 216 é constituída por um corpo cilíndrico que é contínuo, ou seja, que não tem um furo radial. [0041] Em tal terceira modalidade, no caso de retorno não controlado, o gás pressurizado sai passando entre a porção pistão 217 e a camisa 211 e então entre a bucha 220, os meios de vedação 223 e a porção haste 216 e, portanto fora, em vez de passar de dentro da haste do pistão como nas primeira e segunda modalidades descritas acima.

[0042] Em uma quarta modalidade, mostrada nas Figuras 8, 9 e 10 e designada nelas com o numeral de referência 310, a bucha 320 tem uma primeira parte anelar

328 que tem um primeiro diâmetro interno D1 que é maior do que o diâmetro externo D3 da porção pistão 317, e uma segunda parte anelar 329 que tem um segundo diâmetro interno D2 que é menor que o diâmetro externo D3 da porção pistão 317. [0043] O segundo diâmetro interno D2 da segunda parte 329 é maior que o diâmetro D4 da porção haste 316, e existe uma folga 334 entre essa segunda parte

329 e a porção haste 316.

[0044] A bucha 320 tem um tamanho tal que existe uma folga entre a porção haste 316 e toda a bucha 320.

[0045] A bucha 320 tem, na extremidade da primeira parte 328, uma primeira protuberância radial interna 330, que se estende em direção ao eixo de simetria X e é projetada para absorver o impacto com a porção pistão 317, seja deformando de modo a permitir que a porção pistão 317 passe, ou quebrando e separando do restante da bucha 320, como mostrado por exemplo na Figura 10.

[0046] Entre a primeira protuberância radial 330 e uma sua parte anelar

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9/13 intermediária 331, para conexão entre a primeira parte anelar 328 e a segunda parte anelar 329, a bucha 320 tem pelo menos uma segunda protuberância radial interna 332, por exemplo, duas segundas protuberâncias radiais internas 332 como nas Figuras 8 e 10, que é projetada para absorver o impacto com a porção pistão 317, seja deformando de modo a permitir que a porção pistão 317 passe ou quebrando e separando do resto da bucha 320 como mostrado por exemplo na Figura 10.

[0047] A parte anelar intermediária 331 também é configurada para deformar ou quebrar e absorver o impacto com uma segunda protuberância radial interna 332, que por sua vez foi quebrada pelo impacto com a porção pistão 317.

[0048] Os meios para evitar translação em relação ao eixo X são constituídos, por exemplo, por um recesso anelar externo 326 que é definido fora da bucha 320 e é conformado de modo a receber uma protuberância anelar interna correspondente 327 que é definida dentro da camisa 311.

[0049] A parte anelar intermediária 331 é definida próxima ao recesso anelar externo 326.

[0050] Nessa quarta modalidade, a bucha 320 também possui uma protuberância axial 350 que é configurada para posicionar a bucha 320 durante a montagem e, opcionalmente, após um retorno não controlado, danificar os meios de vedação 323, isto é, uma gaxeta anelar como já descrito acima para a primeira modalidade, quando a bucha 320 é empurrada para fora na direção do eixo X pela porção pistão 317 no caso de retorno não controlado.

[0051] Essa protuberância axial 350 é constituída, por exemplo, por um colar com uma seção transversal transversa menor do que o resto do corpo da bucha 320. [0052] Nessa quarta modalidade, o pistão-haste 315 tem, na superfície exterior da porção haste 316, um recesso longitudinal 360, que se estende em uma direção axial por um comprimento de modo a permitir a descarga do gás pressurizado entre a porção haste 316 e os meios de vedação 323 quando o recesso longitudinal 360 está parcialmente voltado para a bucha 320 e está parcialmente voltado para os meios de vedação 323, como na Figura 10.

[0053] Esse recesso longitudinal 360 é proporcionado, por exemplo, por fresagem

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10/13 (do inglês, milling).

[0054] Nessa quarta modalidade, a bucha 320 compreende, assim como protuberâncias radiais internas 330 e 332, uma porção adicional configurada para deformar ou quebrar de modo a dissipar a energia que surge do impacto com o pistãohaste 315, isto é, a parte anelar intermediária 331; sua deformação e/ou quebra contribuem para reduzir a energia cinética restante do pistão-haste 315.

[0055] Uma quinta modalidade está mostrada nas Figuras 11, 12 e 13 e designada nelas com o numeral de referência 410.

[0056] Essa estrutura 410 compreende: uma camisa tubular de contenção, 411, cilíndrica; duas cabeças opostas 412 e 413, cada uma constituída por um sólido de revolução correspondente para fechar a camisa tubular 411; uma primeira cabeça 412 que é dotada de um furo de passagem 414 para passagem e para guia de translação em relação a um eixo X para um pistão-haste 415; e uma segunda cabeça oposta 413; um pistão haste 415, que compreende uma porção haste 416, cilíndrica e uma porção pistão 417, anelar; meios de vedação 423 que estão dispostos de modo a atuar contra a porção haste 416 no furo de passagem e guia 414.

[0057] O furo de passagem 414 tem um tamanho tal que nenhuma folga está presente entre o furo 414 e a porção haste 416; por esta razão, é um furo guia para a haste 416.

[0058] Entre a camisa tubular 411, as cabeças 412 e 413 e o pistão-haste 415 existe uma câmara para gás pressurizado 418.

[0059] Entre a primeira cabeça 412 e a porção pistão 417 existe uma bucha 420 que é acoplada à camisa tubular 411 com meios para impedir a translação em relação ao eixo X, e é projetada para encontrar a porção pistão 417.

[0060] Essa bucha 420 está configurada para, pelo menos, ser deformada no caso de impacto com a porção pistão 417 devido ao retorno não controlado do pistão-haste 415, de modo a permitir a passagem dessa porção pistão 417 e a formação de uma passagem de descarga de gás entre o pistão-haste 415, os meios de vedação 423 e o furo de passagem e guia 414.

[0061] Essa bucha 420 é contornada para estar em contato pelo menos

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11/13 parcialmente com a superfície interna 424 da camisa 411.

[0062] Os meios de impedir a translação em relação ao eixo X são constituídos, por exemplo, por um recesso anelar externo 426 que é definido fora da bucha 420 e é conformado de modo a receber uma protuberância anelar interna correspondente 427 que é definida dentro da camisa 411.

[0063] A bucha 420, na Figura 12, tem um perfil interno cônico que tem uma primeira parte com um primeiro diâmetro interno D6 que é maior do que o diâmetro externo D8, indicado na Figura 11, da porção pistão 417 e uma segunda parte 429 com um diâmetro interno D7 que é menor do que o diâmetro externo D8 da porção pistão 417.

[0064] O segundo diâmetro interno D7 da segunda parte 429 é maior do que o diâmetro D9 da porção haste 416, e existe uma folga 434 entre essa segunda parte 429 e a porção haste 416, como na Figura 13.

[0065] A bucha 420 tem um tamanho tal que existe uma folga entre a porção haste

416 e toda a bucha 420.

[0066] A bucha 420 tem, na extremidade da primeira parte 428, uma protuberância radial interna 430, que se estende em direção ao eixo de simetria X e é projetada para absorver o impacto com a porção pistão 417, seja deformando de modo a permitir que a porção pistão 417 passe, ou quebrando e separando do restante da bucha 420, como mostrado por exemplo, na Figura 13.

[0067] O perfil interno cônico da bucha 420 com um diâmetro interno que se torna progressivamente menor entre D6 e D7 determina um acunhamento da porção pistão

417 entre o resto da bucha 420 e a haste 416.

[0068] O pistão-haste 415 é dotado de um recesso longitudinal 435 que é adaptado para permitir a descarga do gás pressurizado entre a porção haste 416 e os meios de vedação 423 quando o recesso 435 está faceando, no todo ou pelo menos parcialmente, os próprios meios de vedação 423, como na Figura 13.

[0069] Os meios de vedação 423 são constituídos, por exemplo, por uma gaxeta anelar que é pressionada em uma direção radial em relação ao eixo X entre a superfície exterior 437 da porção haste 416 e a porção de face da superfície interna

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438 da camisa 411.

[0070] O recesso 435 é fornecido, por exemplo, por meio de fresagem.

[0071] O recesso 435 é definido no pistão-haste 415 em uma posição tal que, durante a operação normal do atuador do cilindro de gás 410 não estará faceando, mesmo parcialmente, em direção aos meios de vedação 423, enquanto no caso de retorno não controlado, em virtude da deformação ou da quebra das protuberâncias radiais internas 430, tal recesso 435 estará faceando, parcial ou totalmente, em direção aos meios de vedação 423, permitindo assim a descarga do gás pressurizado na direção indicada pela seta 436 na Figura 13.

[0072] Com tal atuador de cilindro de gás de acordo com a invenção 10, 110, 210, 310 e 410, a segurança é fornecida inserindo, entre o pistão e o elemento guia da haste, um elemento adicional, ou seja, a bucha.

[0073] Após um retorno não controlado do pistão-haste, as porções pelo menos deformáveis da bucha se deformarão, até e incluindo o ponto de quebra, e absorverão a energia cinética do pistão-haste.

[0074] Na prática, foi verificado que a invenção alcança totalmente a intenção e os objetivos pretendidos.

[0075] Em particular, com a invenção foi concebido um atuador de cilindro de gás que garante a saída em segurança do gás pressurizado sem o pistão-haste, ou outros elementos estruturais do atuador do cilindro de gás, como a camisa ou as cabeças, quebrarem no caso de uma situação de retorno não controlado.

[0076] Além disso, com a invenção, foi concebido um atuador de cilindro de gás em que uma possível sobrepressão na câmara de compressão e expansão nunca resultará na ejeção descontrolada do pistão haste.

[0077] Além disso, com a invenção, foi concebido um atuador de cilindro de gás que oferece níveis de desempenho que não são inferiores àqueles de atuadores similares convencionais de cilindros de gás.

[0078] A invenção assim concebida é susceptível a inúmeras modificações e variações, todas as quais estão dentro do escopo das reivindicações anexas. Além disso, todos os detalhes podem ser substituídos por outros elementos tecnicamente

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13/13 equivalentes.

[0079] Na prática, os componentes e os materiais empregados, desde que sejam compatíveis com o uso específico e as dimensões e formas contingentes, podem ser de acordo com os requisitos e com o estado da técnica.

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Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Atuador de cilindro de gás (10, 110, 210, 310, 410) com dispositivo de segurança para retorno não controlado do pistão-haste, que compreende:

- uma camisa tubular de contenção (11, 111,211,311,411),

- duas cabeças opostas (12, 13, 412, 413) para fechar dita camisa tubular (11, 111,211, 311, 411), uma primeira cabeça (12, 412) que é dotada de um orifício de passagem (14, 414) para passagem e para guia de translação em relação a um eixo de simetria (X) para um pistão-haste (15, 115, 215, 315, 415), e uma segunda cabeça oposta (13, 413)

- um pistão-haste (15, 115, 215, 315, 415), que compreende uma porção haste (16, 116, 216, 316, 416) e uma porção pistão (17, 117, 217, 317, 417),

- meios de vedação (23, 123, 223, 323, 423) que estão dispostos de modo a atuar contra dita porção haste (16, 116, 216, 316, 416) na dita passagem e furo guia (14, 414)

- uma câmara para gás pressurizado (18, 418) sendo definida entre dita camisa tubular (11, 111, 211, 311, 411), ditas cabeças (12, 13, 412, 413) e dito pistãohaste (15, 115, 215, 315, 415), dito atuador de cilindro de gás (10, 110, 210, 310, 410) sendo caracterizado pelo fato de compreender, entre dita primeira cabeça (12, 412) e dita porção pistão (17, 117, 217, 317, 417), uma bucha ( 20, 120, 220, 320, 420), que está acoplada a dito revestimento tubular (11, 111,211,311,411) com meios para impedir a translação em relação ao dito eixo (X) e projetada para encontrar dito pistão (17, 117, 217, 317, 417), sendo dita bucha (20, 120, 220, 320, 420) configurada para, pelo menos, ser deformada no caso de impacto com dita porção pistão (17, 117, 217, 317,417) devido ao retorno não controlado de dito pistão-haste (15, 115, 215, 315, 415), de modo a permitir a passagem de dita porção pistão (17, 117, 217, 317, 417) e a formação de uma passagem de descarga de gás entre o pistão-haste (15, 115, 215, 315, 415), os meios de vedação (23, 123, 223, 323, 423) e o furo de passagem e guia (14, 414).
2. Atuador de cilindro de gás, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de ditos meios de impedir a translação em relação a dito eixo

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2/4 (X) serem constituídos por um recesso anelar externo (26, 126, 326, 426) que é definido fora da bucha (20, 120, 220, 320, 420) e é conformado de modo a receber uma protuberância anelar interna correspondente (27, 127, 327, 427) que é definida dentro da camisa (11, 111, 211, 311, 411).
3. Atuador de cilindro de gás, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de dita bucha (20, 320, 420) ter uma primeira parte (28, 328, 428) que possui um primeiro diâmetro interno (D1, D6) que é maior do que o diâmetro externo (D3, D8) da porção pistão (17, 317, 417) e uma segunda parte (29, 329, 429) que tem um segundo diâmetro interno (D2, D7) que é menor do que o diâmetro externo (D3, D8) da porção pistão (17, 317, 417).
4. Atuador de cilindro de gás, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de dita bucha (420) ter um perfil interno cônico entre dita primeira parte (428) e dita segunda parte (429).
5. Atuador de cilindro de gás, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de o segundo diâmetro interno (D2, D7) da segunda parte (29, 329, 429) ser maior que um diâmetro (D4, D9) da parte haste (16, 316, 416), e existir uma folga (34, 334, 434) entre dita segunda parte (29, 329, 429) e a porção haste (16, 316, 416).
6. Atuador de cilindro de gás, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de dita bucha (20, 320, 420) ter, na extremidade da primeira parte (28, 328, 428), uma primeira protuberância radial interna (30, 330, 430) que se estende em direção ao eixo (X) e é projetada para absorver o impacto com a porção pistão (17, 317, 417), seja deformando de modo a permitir que a porção pistão (17, 317, 417 ) passe ou quebrando e separando do restante da bucha (20, 320, 420).
7. Atuador de cilindro de gás, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de entre dita primeira protuberância radial (30, 330) e uma parte intermediária (31, 331) da mesma, para conexão entre a primeira parte (28, 328) e a segunda parte (29, 329), a bucha (20, 320) ter pelo menos uma segunda protuberância radial interna (32, 332), que é

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3/4 projetada para absorver o impacto com a porção pistão (17, 317) ou deformando de modo a permitir que a porção de pistão (17, 317) passe ou quebrando e separando do restante da bucha (20, 320).
8. Atuador de cilindro de gás, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de dito pistão-haste (15, 115) ser dotado de um recesso axial (35, 135) e um furo radial (36, 136) que são adaptados para permitir a descarga do gás pressurizado entre a porção haste (16, 116) e os meios de vedação (23, 123) quando o furo radial (36, 136) está voltado, inteiramente ou pelo menos parcialmente, para ditos meios de vedação (23, 123).
9. Atuador de cilindro de gás, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de os meios de vedação (23, 123, 223, 323, 423) serem constituídos por uma gaxeta anelar que é pressionada entre uma superfície externa (37, 437) da porção haste (16, 116, 216, 316, 416) e uma porção de face da superfície interna (38, 438) da camisa (11, 111, 211, 311, 411).
10. Atuador de cilindro de gás, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de dita bucha (120) ter, no recesso anular externo (126), uma protuberância radial externa (140) que é projetada para absorver o impacto da bucha (120) com a porção pistão (117), seja deformando de modo a permitir que a bucha se mova em conjunto com a porção pistão (117), ou quebrando e separando do restante da bucha (120).
11. Atuador de cilindro de gás, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de dita bucha (120, 320) ter uma protuberância axial (150, 350) que é configurada para danificar os meios de vedação (123, 323) quando a bucha (120, 320) é empurrada para fora na direção do eixo (X) pela porção pistão (117, 317) no caso de retorno não controlado.
12. Atuador de cilindro de gás, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de dita porção haste (216) ser constituída por um corpo cilíndrico que é contínuo, isto é, que não possui um furo radial.
13. Atuador de cilindro de gás, de acordo com qualquer uma das

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4/4 reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de o pistão-haste (315, 415) ter, sobre uma superfície externa da porção haste (316, 416), um recesso longitudinal (360, 435), que se estende em uma direção axial por um comprimento de modo a permitir uma descarga do gás pressurizado entre a porção haste (316, 416) e os meios de vedação (323, 423) quando o recesso longitudinal (360, 435) está parcialmente voltado para a bucha (320, 420) e está parcialmente voltado para ditos meios de vedação (323, 423).
14. Atuador de cilindro de gás, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de a energia cinética do pistãohaste (415) ser dissipada predominantemente por atrito entre o pistão (417) e a superfície cônica de dita bucha (420).

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