KR20170074200A - 행정 초과 안전 장치를 갖는 가스 실린더 액츄에이터 - Google Patents

행정 초과 안전 장치를 갖는 가스 실린더 액츄에이터 Download PDF

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KR20170074200A
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tubular jacket
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jacket
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마시모 피오레세
다니엘 판티나토
로베르토 레취
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스페셜 스프링스 에스.알.엘.
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Abstract

행정 초과(overtravel) 안전 장치를 갖는 가스 실린더 액츄에이터(10)는,
- 관형 격납 재켓(11);
- 관형 재킷(11)을 폐쇄하기 위한 2개의 상호 반대편 헤드(12, 13) - 헤드와 재킷 사이에는 대응하는 시일링 요소(뒤에서 더 상세히 설명함)가 있고, 헤드 중의 한 헤드(12)에는 스템-피스톤(15)을 위한 관통 통로 구멍(14)이 제공되어 있음 -; 및
스템-피스톤(15)을 포함하고,
관형 재킷(11), 헤드(12, 13) 및 스템-피스톤(15) 사이에는 가압 가스 챔버(16)가 있고, 가스 실린더 액츄에이터(10)의 특징은, 헤드(12, 13)의 영향을 받는 부분(17, 18) 중의 하나에서 관형 재킷(11)은 경량 부분(19)을 가지며, 이 경량 부분은 축방향 압축시 변형되어, 대응하는 헤드(13)가 관형 재킷(11)의 내부 쪽으로 축방향으로 상대 이동하여, 재킷(11), 헤드(13) 및 대응하는 시일링 요소 사이에 가스 배출 통로(20)가 형성된다.

Description

행정 초과 안전 장치를 갖는 가스 실린더 액츄에이터{GAS CYLINDER ACTUATOR WITH OVERTRAVEL SAFETY DEVICE}
본 발명은 행정 초과 안전 장치를 갖는 가스 실린더 액츄에이터에 관한 것이다.
가스 실린더 액츄에이터는 일반적으로 관형 가스 격납 재킷으로 형성되며, 이 재킷은 일 단부에서는 바닥부(가스 장입 구멍이 제공되어 있음)에 의해 그리고 반대편 단부에서는 헤드부에 의해 기밀하게 폐쇄되며, 헤드부는 피스톤이 달린 스템이 통과하도록 구멍이 뚫려 있고, 피스톤은 상기 재킷 내부에서 이동하며, 재킷, 바닥부 및 헤드부는 피스톤을 위한 행정 격실을 형성하고, 상기 피스톤은 재킷 및 바닥부와 함께 가스 압축 및 팽창 챔버를 형성하게 된다.
이들 가스 실린더 액츄에이터는 일반적으로 하지만 비배타적으로, 몰드, 성형 프레스 등과 같은 경우에 사용되며, 이때 가스 실린더 액츄에이터는 높은 내부 압력 또는 프레스나 몰드의 관련 부분과의 충격을 받아 손상될 수 있으며, 이 손상으로 인해 가스 실린더 액츄에이터는 사용 불가능하게 되어, 가스 실린더 액츄에이터가 작동하기 위해 배치되는 기계 또는 장치를 교체하고 정지시켜야 하며, 또한, 통제불능의 압력 증가로 인해 폭발이 일어나는 경우, 또는 스템-피스톤 또는 이를 재킷 내부에 유지시키는 부품의 손상 또는 가압 가스의 통제불능의 누출을 수반한 파열로 인해 폭발이 일어나는 경우와 같이 근처의 작업자에게도 상해를 끼칠 수 있다.
주로 이러한 손상을 야기하는 이유 중의 하나는, 소위 피스톤의 행정 초과(overtravel), 즉 그 특정한 가스 실린더 액츄에이터에 대해 구성 관점에서 허용되는 것 보다 큰 스템-피스톤의 후퇴 행정인데, 프레스의 슬라이더가 상기 가스 실린더 액츄에이터의 몸체에 부딪혀, 액츄에이터 전체의 구조로서는 견딜 수 없는 소위 행정 초과가 발생된다.
그러므로, 액츄에이터는 변형될 수 있고 또는 구성 부품들 사이의 연결점에서 파단될 수 있고 또는 그의 시일링 오소가 항복될 수 있으며, 이들 모든 경우에 예상치 못한 원치 않는 위험하고 빠른 가스 누출이 일어날 수 있다.
이들 위험한 행정 초과 상황이 일어나는 것을 방지하기 위해, 행정 초과시 가압 가스가 통제되어 안전하게 유출될 수 있게 해주도록 설계된 안전 시스템을 포함하는 가스 실린더 액츄에이터가 고안되었다.
이들 행정 초과 안전 시스템 중의 하나가 EP1366308B1에 개시되어 있는데, 이 특허에 기재되어 있는 가스 실린더 액츄에이터는, 관형 인클로저(enclosure), 스템-피스톤, 및 이 스템-피스톤의 스템이 통과할 수 있도록 구멍이 뚫린 헤드를 포함하며, 상기 인클로저는 행정 초과로 인한 과도한 스트레스가 발생하는 경우 인클로저의 통제된 변형이 용이하게 되도록 설계된 파열 또는 뒤틀림 임프레션을 가지며, 관형 몸체는 외향 굽힘의 방향으로 변형되어, 피스톤-실린더를 위한 가이드로서 작용하는 구멍뚫린 헤드부의 환형 시일링 요소와 원통형 몸체 자체 사이의접촉이 감소되거나 완전히 없어지게 되며, 과압의 가스는 더 이상 제공되지 않는 시일에 의해 빠져나갈 수 있다.
이 안전 시스템은 중요한 한계를 가지고 있는데, 이 한계는, 관형 인클로저가 원통형 몸체와 이 원통형 몸체를 폐쇄하기 위한 헤드를 포함하고 이들 원통형 몸체와 헤드가 단일체로 제공되어 있는 경우, 행정 초과 상황의 경우에 발생되는 안전 변형으로 인해, 스템-피스톤을 위한 통로 헤드의 반대편에 있는 폐쇄 헤드를 포함하여 전체 액츄에이터(실제로 재사용을 위해 더 이상 회복될 수 없음)를 교체해야 하고, 상기 통로 헤드는 관련된 많은 기계 가공 작업(예컨대, 가스 장입 통로 및 밸브 시트 또는 상기 통로의 폐쇄 플러그를 제공하기 위한 드릴링 작업) 때문에 제공하기가 성가신 부분이다.
더욱이, 일반적으로, 특히 가스 실린더 액츄에이터와 같이 가압 유체를 갖는 용기의 경우에 실질적으로 반경 방향 외측으로의 변형 또는 파열은 어떤 요소 또는 근처의 사람에게 항상 위험한 상황이 된다.
본 발명의 목표는, 공지된 종류의 가스 실린더 액츄에이터의 한계를 없앨 수 있는 행정 초과 안전 장치를 갖는 가스 실린더 액츄에이터를 제공하는 것이다.
상기 목표 내에서, 본 발명의 일 목적은 공지된 종류의 행정 초과 안전 장치를 갖는 가스 실린더 액츄에이터 보다 안전한 가스 실린더 액츄에이터를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은, 행정 초과 안전 장치의 작용의 발생이 명확히 보일 수 있는 가스 실린더 액츄에이터를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 공지된 종류의 가스 실린더 액츄에이터의 기능 보다 낮지 않는 기능을 갖는 가스 실린더 액츄에이터를 제공하는 것이다.
이하 더 잘 명백하게 알 수 있을 상기 목표, 이들 목적 및 다른 목적은, 행정 초과(overtravel) 안전 장치를 갖는 가스 실린더 액츄에이터로 달성되는 바, 이 가스 실린더 액츄에이터는,
관형 격납 재켓;
상기 관형 재킷을 폐쇄하기 위한 2개의 상호 반대편 헤드 - 상기 헤드와 재킷 사이에는 대응하는 시일링 요소가 있고, 상기 헤드 중의 하나에는 스템-피스톤을 위한 관통 통로 구멍이 제공되어 있음 -; 및
스템-피스톤을 포함하고,
상기 관형 재킷, 상기 상호 반대편 헤드 및 상기 스템-피스톤 사이에는 가압 가스 챔버가 있고, 상기 관형 재킷은, 상기 상호 반대편 헤드 중의 하나의 영향을 받는 부분 중의 적어도 하나에서 경량 부분을 가지며, 이 경량 부분은 축방향 압축시 변형되어, 상기 상호 반대편 헤드 중의 대응하는 헤드가 상기 관형 재킷의 내부 쪽으로 상대 이동하여, 재킷, 대응하는 헤드 및 대응하는 시일링 요소 사이에 가스 배출 통로가 형성된다.
본 발명의 다른 특징 및 이점은 첨부 도면에 비제한적인 예로 도시되어 있는 본 발명에 따른 가스 실린더 액츄에이터의 5개의 바람직하되 비배타적인 실시 형태에 대한 설명으로부터 더 잘 명백히 알 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 가스 실린더 액츄에이터의 제 1 실시 형태의 측단면도이다.
도 2는 정상 작동 상태에 있는 도 1의 가스 실린더 액츄에이터의 상세도이다.
도 3은 행정 초과가 일어난 상태에 있는 도 1의 가스 실린더 액츄에이터의 일 부분을 나타낸다.
도 4는 도 3의 상세도이다.
도 5는 정상 작동 상태에 있는 본 발명에 따른 가스 실린더 액츄에이터의 제 2 실시 형태의 상세도이다.
도 6은 행정 초과가 일어난 상태에 있는 도 5의 동일한 상세도이다.
도 7은 정상 작동 상태에 있는 본 발명에 따른 가스 실린더 액츄에이터의 제 3 실시 형태의 상세도이다.
도 8은 행정 초과가 일어난 상태에 있는 도 7의 동일한 상세도이다.
도 9는 정상 작동 상태에 있는 본 발명에 따른 가스 실린더 액츄에이터의 제 4 실시 형태의 상세도이다.
도 10은 본 발명에 따른 가스 실린더 액츄에이터의 제 5 실시 형태의 측단면도이다.
도 11은 가스 실린더 액츄에이터의 정상 작동 상태에서의 도 10의 상세도이다.
도 12는 행정 초과가 일어난 상태에서 도 11의 동일한 상세도이다.
도면을 참조하면, 본 발명에 따른 가스 실린더 액츄에이터는 그의 제 1 실시 형태에서 전체적으로 참조 번호 "10"으로 표시되어 있다.
행정 초과(overtravel) 안전 장치를 갖는 가스 실린더 액츄에이터(10)는,
- 관형 격납 재켓(11);
- 관형 재킷(11)을 폐쇄하기 위한 2개의 상호 반대편 헤드(12, 13) - 헤드와 재킷 사이에는 대응하는 시일링 요소(뒤에서 더 상세히 설명함)가 있고, 상기 헤드 중의 하나, 예컨대 제 1 헤드(12)에는 스템-피스톤(15)을 위한 관통 통로 구멍(14)이 제공되어 있음 -; 및
스템-피스톤(15)을 포함한다.
관형 재킷(11), 헤드(12, 13) 및 스템-피스톤(15) 사이에는 가압 가스 챔버(16)가 있다.
상기 가스 실린더 액츄에이터(10)의 특징은, 헤드(12, 13)의 영향을 받는 부분(17, 18) 중의 하나에서 관형 재킷(11)은 경량 부분(19)을 가지며, 이 경량 부분은 축방향 압축시 변형되도록 되어 있다는 것이다.
이 제 1 실시 형태에서, 관형 재킷(11) 중에서 헤드의 영향을 받는 부분은 관형 재킷(11)의 부분(18)(제 2 헤드(13)의 영향을 받음)이고, 상기 경량 부분(19)은, 제 2 헤드(13)의 대응하는 넓은 주변 가장자리(25)에 안착되는 관형 몸체(11)의 단부에 형성되어 있다.
관형 재킷(11)의 축방향 압축시 경량 부분(19)은 안쪽으로 변형되어, 가스 실린더 액츄에이터(10)의 축방향, 즉 주 대칭축(X)의 방향으로 대응 헤드(13)가 관형 재킷(11)의 내부 쪽으로 상대 이동하게 되고, 그리하여, 재킷(11), 헤드(13) 및 대응하는 시일링 요소 사이에 가스 배출 통로(20)(후술함)가 형성된다.
배출 통로(20)는 도 4에 나타나 있다.
본 발명의 이 제 1 실시 형태에서, 경량 부분(19)은, 관형 재킷(11)의 단부에 형성되어 그로부터 축방향(X)으로 연장되어 있는 주변 환형 플랩으로 되어 있으며, 이 환형 플랩은 관형 재킷(11)의 중심 몸체의 대응하는 반경방향 단면(B) 보다 작은 반경방향 단면(A)을 가지고 있다.
이 제 1 실시 형태에서, 경량 부분(19)을 형성하는 환형 플랩은 관형 재킷(11)의 외부 표면(21)에 위치되고 그래서 경량 부분의 외부 표면(22)은 원통형 재킷(11)의 몸체의 외부 표면(21)으로부터 연속적으로 연장되어 있다.
제 1 헤드(12)의 반대편에 있는 단부에서 관형 재킷(11)을 폐쇄하기 위한 제 2 헤드(13)는, 관형 재킷(11)의 대응하는 끝 부분(18)에 배치되도록 성형되어 있는 원통 대칭형 몸체(24)로 되어 있고, 이 몸체는,
- 경량 부분(19), 즉 환형 플랩이 축방향(X)으로 안착되기 위한 넓은 주변 가장자리(25);
- 헤드(13)의 외부 표면(28)과 관형 재킷(11)의 내부 표면(29) 사이에 작용하도록 되어 있는 시일링 요소(예컨대, 정적 시일링 링(27))를 위한 환형 슬롯(26);
- 관형 재킷(11)의 내부 표면(29)으로부터 반경 방향으로 돌출해 있는 대응하는 내부 환형 돌출부(31)에 접하도록 되어 있는 빠짐 방지 어깨부(30) - 빠짐 방지 어깨부(30)와 내부 환형 돌출부(31)가 상호 협력하여 관형 재킷(11)으로부터의 헤드(13)의 빠짐을 방지함 -;
- 가스 장입 구멍(32); 및
- 체크 밸브(34)를 위한 시트(seat)(33)를 가지고 있다.
내부 환형 돌출부(31)의 윤곽과 크기는, 이 돌출부가 상기 시일링 요소, 즉 정적 시일링 링(27)를 압축시키거나 변위시킬 수 있도록 되어 있다.
경량 부분(19)과 대응 헤드(13) 사이에는 환형 공동부(35)가 있는데, 행정 초과 상황이 일어나면, 경량 부분(19)을 형성하는 환형 플랩이 상기 환형 공동부 안에서 접히게 된다.
그래서, 경량 부분(19)을 형성하는 환형 플랩이 움직여 가스 실린더 액츄에이터(10)의 내부 쪽으로, 즉 헤드(13) 쪽으로 구부러져, 관형 재킷(11)의 축방향 변위가 가능하게 된다.
가스 실린더 액츄에이터(10)의 작용이 도 3 및 4에 예시되어 있는데, 여기서 정반(platen) 또는 몰드 플레이트가 개략적으로 나타나 있고 참조 번호 "40"으로 표시되어 있다.
행정 초과 상황시 정반(40)은 축방향(X)으로 가스 실린더 액츄에이터(10)를 때려, 관형 재킷(11) 상에서 제 1 헤드(12)가 축방향으로 압축되고 또한 제 2 헤드(13)의 넓은 주변 가장자리(25) 상에서는 관형 재킷(11)이 축방향으로 압축된다.
관형 재킷(11)의 경량 부분(19)은 특히 축방향(X) 압축에 덜 저항적이 되도록 성형된 부분인데, 그래서, 변형되면 상기 방향(X)으로 짧아져 자신 주위의 가용 공간을 점유하는데, 특히 환형 공간(35)에 들어가게 된다.
경량 부분(19)이 변형되면, 관형 재킷(11)과 제 2 헤드(13) 사이에 축방향(X) 이동이 일어나, 내부 환형 돌출부(31)는 정적 시일링 링(27) 자체를 밀 때가지 빠짐 방지 어깨부(30)로부터 멀어지게 정적 시일링 링(27) 쪽으로 움직여, 환형 슬롯(26) 내에서의 정적 시일링 링의 정확한 배치 및 정적 시일 면에서의 정확한 작용이 단절된다.
시일링 링(27)이 압축되고 내부 환형 돌출부(31)가 빠짐 방지 어깨부(30)에 눌리지 않는 이 상태에서, 챔버(16) 내의 가압 가스가 변형된 시일링 링(27) 주위를 흘러 관형 재킷(11)과 제 2 헤드(13) 사이의 틈새에 들어가 배출 통로(20)를 찾을 수 있다.
본 발명에 따른 가스 실린더 액츄에이터(10)는 공지된 종류의 행정 초과 안전 시스템을 갖는 가스 실린더 액츄에이터 보다 훨씬 안전한데, 왜냐하면, 제 2 헤드(13)의 넓은 주변 가장자리(25)와 접촉하는 경량 부분(19)의 압축 및 이 경량 부분(19)의 내향 구부러짐을 위해 관형 재킷(11)은 축방향(X)으로만 변형되고 반경 방향 외측으로는 변형되지 않기 때문다. 본 발명에 따른 가스 실린더 액츄에이터(10)는 일단 행정 초과 상황을 만나면 여전히 동일한 반경 방향 공간 점유를 가지며, 그의 부품 중 어떤 것도 반경 방향으로 확장되지 않으며, 그래서, 기계 부품 또는 근처의 작업자를 때리거나 손상을 주는 위험이 없게 된다.
본 발명에 따른 가스 실린더 액츄에이터의 제 2 실시 형태(도 5 및 6에서 참조 번호 "110"으로 표시되어 있음)에서, 경량 부분(119)은, 관형 재킷(111)의 단부에 형성되어 그로부터 축방향(X)으로 연장되어 있는 환형 플랩으로 되어 있다. 이 환형 플랩은, 관형 재킷(111)의 중심 몸체의 대응하는 반경방향 단면(B) 보다 작은 반경방향 단면(A)을 가지고 있다.
이 제 2 실시 형태에서, 도 5 및 6에서 보는 바와 같이, 경량 부분(119)을 형성하는 환형 플랩은 관형 재킷(111) 자체의 내부 표면(129)에 위치되고 그래서 경량 부분(119)의 내부 표면(121)은, 제 2 헤드(113)의 원통 대칭형 몸체(24)의 외부 표면(128)에 인접하여, 원통형 재킷(111)의 몸체의 내부 표면(129)으로부터 연속적으로 연장되어 있다.
그래서, 경량 부분(19)은 외부에서 환형 공동부(135)에 의해 둘러싸여 있는데, 행정 초과 상황이 일어나면, 경량 부분(119)을 형성하는 상기 환형 플랩이 상기 환형 공동부 안에서 접히게 된다.
경량 부분(119)을 형성하는 환형 플랩이 움직여 반경 방향 외측으로 구부러지면, 관형 재킷(111)의 축방향 움직임이 가능하게 되는데, 하지만 관형 재킷(111)의 외부 표면(150)에 의해 규정되는 공간 점유 내에 항상 실질적으로 유지된다.
제 1 실시 형태에 대해 전술한 바와 유사하게, 시일링 링(127)이 압축되어 있고 또한 내부 환형 돌출부(131)가 빠짐 방지 어께부(130)에 눌리지 않게 됨으로써, 압축 챔버 내의 가압 가스가 변형된 시일링 링(127) 주위를 흘러 관형 재킷(111)과 제 2 헤드(113) 사이의 틈새에 들어가 배출 통로를 찾을 수 있다.
본 발명에 따른 가스 실린더 액츄에이터의 제 3 실시 형태(도 7 및 8에서 참조 번호 "210"으로 표시되어 있음)에서, 경량 부분(219)은, 관형 재킷(211)의 단부에 형성되어 그로부터 축방향(X)으로 연장되어 있는 주변 환형 플랩으로 되어 있다. 이 환형 플랩은, 관형 재킷(211)의 중심 몸체의 대응하는 반경방향 단면(B) 보다 작은 반경방향 단면(A)을 가지고 있다.
제 3 실시 형태에서, 경량 부분(219)을 형성하는 환형 플랩은 관형 재킷(211)의 외부 표면(221)에 위치되고 그래서 경량 부분의 외부 표면(222)은, 원통형 재킷(211)의 몸체의 외부 표면(221)으로부터 연속적으로 연장되어 있다.
제 1 헤드(212)에 대해 반대 측에서 관형 재킷(211)을 폐쇄하기 위한 제 2 헤드(213)는, 관형 재킷(211)의 대응하는 끝 부분(218)에 배치될 수 있는 윤곽으로 되어 있는 원통 대칭형 몸체(224)로 되어 있고, 이 몸체는,
- 경량 부분(219), 즉 환형 플랩이 축방향(X)으로 안착되기 위한 넓은 주변 가장자리(225);
- 관형 재킷(211)의 내부 표면(229)으로부터 반경 방향으로 돌출해 있는 대응하는 내부 환형 돌출부(231)에 접하도록 되어 있는 빠짐 방지 어깨부(230) - 빠짐 방지 어깨부(230)와 내부 환형 돌출부(231)가 상호 협력하여 관형 재킷(211)으로부터의 헤드(213)의 빠짐을 방지함 -;
- 정적 시일링 링(227)을 위한 환형 슬롯(226)을 포함하고,
상기 정적 시일링 링은 헤드(213)의 환형 슬롯(226)의 외부 표면(228)의 일부분과 관형 재킷(211)의 내부 표면(229)의 일 부분 사이에 작용한다.
빠짐 방지 어깨부(230)는 내부 환형 돌출부(231)와 환형 슬롯(226) 사이에 위치되며, 이리하여, 빠짐 방지 어깨부(230)로부터 멀어지게 움직이는 내부 환형 돌출부(231)의 이동이 일어나도 시일링 요소, 즉 정적 시일링 링(227)이 움직이거나 압축되지 않는다.
이 제 3 실시 형태에서, 관형 재킷(211)의 내부에는, 도 7에 나타나 있는 바와 같이 가스 실린더 액츄에이터(210)가 정상 작동 상태에 있을 때 관형 재킷(211)의 내부 표면 중에서 정적 시일링 링(227)과의 접촉의 영향을 받는 부분(229)의 근처에 위치되어 있는 환형 시일 단절 슬롯(250)이 있는데, 내부 표면의 상기 부분(229)은 내부 환형 돌출부(231)와 시일 단절 슬롯(250) 사이에 위치한다.
시일 단절 슬롯(250)의 위치는, 행정 초과가 일어나면, 경량 부분(219)이 변형되고, 이에 따라, 제 2 헤드(213)가 관형 재킷(211) 안에 더 많이 삽입되도록 관형 재킷(211)과 제 2 헤드(213) 사이의 축방향 상호 이동이 일어나 시일링 링(227)과 환형 시일 단절 슬롯(250) 사이의 새로운 상호 위치가 얻어지고 이때 시일링 링(227)은 적어도 부분적으로 환형 시일 단절 슬롯(250)과 대향하고, 예컨대 도 8에서 보는 바와 같이 환형 시일 단절 슬롯(250)과 완전히 대향하도록 되어 있다.
이 상호 위치에서, 시일링 링(227)은 시일을 결정할 수 없고, 그래서 압축 챔버 내의 가압 가스는 시일링 링(227)의 주위를 지나 관형 재킷(211)과 제 2 헤드(213) 사이의 틈새를 통과하는 배출 통로를 찾을 수 있게 된다.
이 제 3 실시 형태에서, 경량 부분(219)과 대응 헤드(213) 사이에는, 환형 공동부(235)가 있는데, 행정 초과 상황이 일어나면, 경량 부분(219)을 형성하는 환형 플랩이 상기 환형 공동부 안에서 접히게 된다.
그래서, 경량 부분(219)을 형성하는 환형 플랩이 움직여 가스 실린더 액츄에이터(210)의 내부 쪽으로, 즉 헤드(213) 쪽으로 접혀, 관형 재킷(211)의 축방향 변위가 가능하게 된다.
도 9에 개략적으로 나타나 있고 참조 번호 "310"으로 표시되어 있는 제 4 실시 형태에서, 가스 실린더 액츄에이터(310)는,
- 관형 재킷(311)의 내부 표면(329)에 위치하는 경량 부분(319)을 형성하는 환형 플랩 - 그래서 경량 부분(319)의 내부 표면(321)은 원통형 재킷(311)의 몸체의 내부 표면(329)으로부터 연속적으로 연장되어 있음 -; 및
- 본 발명에 따른 가스 실린더 액츄에이터(210)의 제 3 실시 형태에 대해 전술한 바와 같이, 관형 재킷(311)의 내부에서, 가스 실린더 액츄에이터(310)가 정상작동 상태에 있을 때 관형 재킷(311)의 내부 표면 중에서 정적 시일링 링(327)과의 접촉의 영향을 받는 부분(329a)의 근처에 위치되어 있는 환형 시일 단절 슬롯(350)을 포함하고,
내부 표면의 상기 부분(329a)은 내부 환형 돌출부(331)와 시일 단절 슬롯(350) 사이에 위치한다.
본 발명에 따른 가스 실린더 액츄에이터의 제 5 실시 형태가 도 10 내지 12에 나타나 있고 참조 번호 "410"으로 표시되어 있다.
이 제 5 실시 형태에서, 관형 재킷(411) 중에서 헤드의 영향을 받는 부분은, 관형 재킷 중에서 제 1 헤드(412)의 영향을 받는 부분(417)이다.
관형 재킷(411)이 축방향으로 압축되는 경우, 경량 부분(419)이 변형되어, 제 1 헤드(412)가 가스 실린더 액츄에이터(410)의 축방향, 즉 주 대칭축(X)의 방향으로 관형 재킷(411)의 내부 쪽으로 상대 이동을 하게 되고, 그래서, 재킷(411), 헤드(412) 및 대응하는 시일링 요소 사이에 가스 배출 통로(420)가 형성되는데, 이에 대해서는 뒤에서 설명할 것이다.
배출 통로(420)는 도 12에 나타나 있다.
본 발명의 이 제 5 실시 형태에서, 관형 재킷(411) 중에서 헤드의 영향을 받는 부분은, 관형 재킷 중에서 제 1 헤드(412)의 영향을 받는 부분(417)이고, 경량 부분(419)은 제 1 헤드(412)의 대응하는 넓은 주변 가장자리(425)에 안착되는 관형 몸체(411)의 단부에 형성되어 있다.
경량 부분(419)은, 관형 재킷(411)의 단부에 형성되어 그로부터 축방향(X)으로 연장되어 있는 환형 플랩으로 되어 있으며, 이 환형 플랩은 관형 재킷(411)의 중심 몸체의 대응하는 반경방향 단면(B) 보다 작은 반경방향 단면(A)을 가지고 있다.
이 제 5 실시 형태에서, 경량 부분(419)을 형성하는 환형 플랩은 관형 재킷(411) 자체의 내부 표면(429)에 위치되고 그래서 경량 부분(419)의 내부 표면(422)은 원통형 재킷(411)의 몸체의 내부 표면(429)으로부터 연속적으로 연장되어 있다.
제 1 헤드(412)는, 관형 재킷(411)의 대응하는 끝 부분(417)에 배치되도록 성형되어 있는 원통 대칭형 몸체(424)로 되어 있고, 이 몸체는,
- 경량 부분(419), 즉 환형 플랩이 축방향(X)으로 안착되기 위한 넓은 주변 가장자리(425);
- 헤드(412)의 외부 표면(428)과 관형 재킷(411)의 내부 표면(429) 사이에 작용하도록 되어 있는 시일링 요소(예컨대, 정적 시일링 링(427))를 위한 환형 슬롯(426);
- 관형 재킷(411)의 내부 표면(429)으로부터 반경 방향으로 돌출해 있는 대응하는 내부 환형 돌출부(431)에 접하도록 되어 있는 빠짐 방지 어깨부(430) - 빠짐 방지 어깨부(430)와 내부 환형 돌출부(431)가 상호 협력하여 관형 재킷(211)으로부터의 헤드(412)의 빠짐을 방지함 -;
- 스템-피스톤(415)이 통과할 수 있는 관통 통로 구멍(414);
- 제 1 헤드(412)와 스템-피스톤(415) 사이의 동적 시일링 링(452)을 위한 내부 환형 시트(451); 및
- 오일 스크레이퍼 링(454)을 위한 환형 단부 슬롯(453)을 갖는다.
관형 몸체(411)는 정적 시일링 링(427)의 시일을 단절시키기 위한 내부 환형 돌출부(455)를 가지고 있다.
시일 단절을 위한 내부 환형 돌출부(455)는 가스 실린더 액츄에이터(410)의 정상 작동 상태시 환형 시일링 요소, 즉 정적 시일링 링(427) 가까이에 위치된다.
행정 초과가 일어나면, 경량 부분(419)이 변형되어, 즉 외측으로 구부러져, 제 1 헤드(412)가 축방향으로 관형 몸체(411)의 내부쪽으로 이동하고 정적 시일링 링(427)이 동반되어 내부 환형 돌출부(455)에 접하게 되고, 도 12에 나타나 있는 바와 같이, 그 돌출부에 의해 시일링 링이 압착되어 변형된다.
제 1 및 2 실시 형태에 대해 전술한 바와 유사한 방식으로, 시일링 링(427) 이 압축되어 있지 않고 또한 내부 환형 돌출부(431)는 빠짐 방지 어깨부(430)에 눌리지 않음으로 해서, 압축 챔버 내의 가압 가스가 배출 통로를 찾아, 변형된 시일링 링(427) 주위를 흘러 관형 재킷(411)과 제 1 헤드(412) 사이의 틈새에 들어가게 된다.
실제로 본 발명은 의도한 목표와 목적을 달성하는 것으로 밝혀졌다.
특히, 본 발명은, 행정 초과의 경우 처럼 축방으로 작용하는 과하중에 의해 공지된 종류의 가스 실린더 액츄에이터의 경우에서와 같은 반경 방향이 아닌 축방향으로 변형될 수 있기 때문에 공지된 종류의 행정 초과 안전 장치를 갖는 가스 실린더 액츄에이터 보다 안전한 가스 실린더 액츄에이터를 제공한다.
본 발명의 다른 목적은, 관형 재킷의 일 단부에 있는 경량 부분이 명확히 보일 수 있고 또한 그 부분의 변형도 명확히 보일 수 있기 때문에 행정 초과 안전 장치의 작용의 발생을 명확히 인지할 수 있는 가스 실린더 액츄에이터를 제공하는 것이다.
본 발명은 공지된 종류의 가스 실린더 액츄에이터의 기능 보다 낮지 않는 기능을 갖는 가스 실린더 액츄에이터를 제공한다.
이렇게 창안된 본 발명은 많은 수정과 변화가 가능하고, 이들 모든 수정과 변화도 첨부된 청구 범위에 속하는 것이며, 또한 모든 상세는 기술적으로 등가인 다른 요소로 대체될 수 있다.
실제로, 사용되는 구성 요소와 재료 및 관련된 형상과 치수는 특정 용도에 적합하다면 요구 사항 및 최신 기술에 따른 어떤 것이라도 될 수 있다.

Claims (13)

  1. 행정 초과(overtravel) 안전 장치를 갖는 가스 실린더 액츄에이터(10; 210, 310)로서,
    관형 격납 재킷(11; 111; 211; 311; 411);
    상기 관형 재킷(11)을 폐쇄하기 위한 2개의 상호 반대편 헤드(12, 13; 212, 213; 412) - 상기 헤드와 재킷 사이에는 대응하는 시일링 요소가 있고, 제 1 헤드(12)에는 스템-피스톤(15)을 위한 관통 통로 구멍(14)이 제공되어 있고 반대편에는 제 2 헤드(13)가 있음 -; 및
    스템-피스톤(15)을 포함하고,
    상기 관형 재킷(11; 111; 211; 311; 411), 상기 상호 반대편 헤드(12, 13; 212, 213; 412) 및 상기 스템-피스톤(15) 사이에는 가압 가스 챔버(16)가 있고,
    상기 관형 재킷(11; 111; 211; 311; 411)은, 상기 상호 반대편 헤드(12, 13) 중의 하나의 영향을 받는 부분(17, 18; 218) 중의 적어도 하나에서 경량 부분(19; 119; 219; 319; 419)을 가지며,
    상기 경량 부분은 축방향 압축시 변형되어, 상기 상호 반대편 헤드 중의 대응하는 헤드(13)가 상기 관형 재킷(11; 111; 211; 311; 411)의 내부 쪽으로 상대 이동하여, 재킷(11; 111; 211; 311; 411), 대응하는 헤드(13) 및 대응하는 시일링 요소 사이에 가스 배출 통로(20)가 형성되는, 가스 실린더 액츄에이터.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 관형 재킷(11) 중에서 헤드의 영향을 받는 부분은, 제 2 헤드(13)의 영향을 받는 관형 재킷(11)의 일 부분(18)이고, 상기 경량 부분(19)은, 제 2 헤드(13)의 대응하는 넓은 주변 가장자리(25)에 안착되는 관형 몸체(11)의 단부에 형성되어 있는, 가스 실린더 액츄에이터.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 경량 부분(19)은, 관형 재킷(11)의 단부에 형성되어 그로부터 축방향(X)으로 연장되어 있는 주변 환형 플랩으로 되어 있으며, 상기 주변 환형 플랩은 관형 재킷(11)의 중심 몸체의 대응하는 반경방향 단면(B) 보다 작은 반경방향 단면(A)을 가지고 있는, 가스 실린더 액츄에이터.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 경량 부분(19)을 형성하는 상기 환형 플랩은 관형 재킷(11)의 외부 표면(21)에 위치되고, 경량 부분의 외부 표면(22)이 원통형 재킷(11)의 몸체의 외부 표면(21)으로부터 연속적으로 연장되어 있는, 가스 실린더 액츄에이터.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    제 1 헤드(12)에 대해 반대 측에서 관형 재킷(11)을 폐쇄하기 위한 상기 제 2 헤드(13)는, 관형 재킷(11)의 대응하는 부분(18)에 배치될 수 있는 윤곽으로 되어 있는 원통 대칭형 몸체(24)로 되어 있고, 상기 원통 대칭형 몸체는,
    - 경량 부분(19)이 축방향(X)으로 안착되기 위한 넓은 주변 가장자리(25);
    - 헤드(13)의 외부 표면(28)과 관형 재킷(11)의 내부 표면(29) 사이에 작용하도록 되어 있는 시일링 요소를 위한 환형 슬롯(26);
    - 관형 재킷(11)의 내부 표면(29)으로부터 반경 방향으로 돌출해 있는 대응하는 내부 환형 돌출부(31)에 접하도록 되어 있는 빠짐 방지 어깨부(30) - 상기 빠짐 방지 어깨부(30)와 내부 환형 돌출부(31)는 상호 협력하여 관형 재킷(11)으로부터의 헤드(13)의 빠짐을 방지함 -;
    - 가스 장입 구멍(32); 및
    - 체크 밸브(34)를 위한 시트(seat)(33)를 가지고 있는, 가스 실린더 액츄에이터.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 내부 환형 돌출부(31)의 윤곽과 크기는, 상기 내부 환형 돌출부가 행정 초과시 상기 시일링 요소를 압축시키거나 변위시킬 수 있도록 되어 있는, 가스 실린더 액츄에이터.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 경량 부분(19)과 대응 헤드(13) 사이에는 환형 공동부(35)가 형성되어 이고, 행정 초과 상황이 일어나면, 경량 부분(19)을 형성하는 상기 환형 플랩이 상기 환형 공동부 안에서 접히게 되는, 가스 실린더 액츄에이터.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 경량 부분(119)은, 관형 재킷(111)의 일 단부에 형성되어 그로부터 축방향(X)으로 연장되어 있는 환형 플랩으로 되어 있고, 상기 환형 플랩은, 관형 재킷(111)의 중심 몸체의 대응하는 반경방향 단면(B) 보다 작은 반경방향 단면(A)을 가지고 있으며, 환형 플랩은 관형 재킷(111)의 내부 표면(129)에 제공되어 있고, 경량 부분(119)의 내부 표면(121)은, 원통형 재킷(111)의 몸체의 내부 표면(129)으로부터 연속적으로 연장되어 있는, 가스 실린더 액츄에이터.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 경량 부분(119)은 외부에서 환형 공동부(135)에 의해 둘러싸여 있고, 상기 행정 초과 상황이 일어나면, 경량 부분(119)을 형성하는 상기 환형 플랩이 상기 환형 공동부 안에서 접히게 되는, 가스 실린더 액츄에이터.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 2개의 상호 반대편 헤드 중의 제 1 헤드(212)에 대해 반대 측에서 관형 재킷(211)을 폐쇄하기 위한 상기 2개의 상호 반대편 헤드 중의 제 2 헤드(213)는, 관형 재킷(211)의 대응하는 부분(218)에 배치될 수 있는 윤곽으로 되어 있는 원통 대칭형 몸체(224)로 되어 있고, 상기 원통 대칭형 몸체는,
    - 경량 부분(219)이 축방향(X)으로 안착되기 위한 넓은 주변 가장자리(225);
    - 관형 재킷(211)의 내부 표면(229)으로부터 반경 방향으로 돌출해 있는 대응하는 내부 환형 돌출부(231)에 접하도록 되어 있는 빠짐 방지 어깨부(230) - 상기 빠짐 방지 어깨부(230)와 내부 환형 돌출부(231)는 상호 협력하여 관형 재킷(211)으로부터의 헤드(213)의 빠짐을 방지함 -;
    - 정적 시일링 링(227)을 위한 환형 슬롯(226)을 포함하고,
    상기 정적 시일링 링은 헤드(213)의 환형 슬롯(226)의 외부 표면(228)의 일부분과 관형 재킷(211)의 내부 표면(229)의 일 부분 사이에 작용하며,
    상기 빠짐 방지 어깨부(230)는 내부 환형 돌출부(231)와 환형 슬롯(226) 사이에 배치되는, 가스 실린더 액츄에이터.
  11. 제 10 항에 있어서,
    관형 재킷(211)의 내부에는 환형 시일 단절 슬롯(250)이 형성되어 있고, 환형 시일 단절 슬롯은, 가스 실린더 액츄에이터(210)가 정상 작동 상태에 있을 때 관형 재킷(211)의 내부 표면 중에서 정적 시일링 링(227)과의 접촉의 영향을 받는 부분(229)의 근처에 위치되어 있고, 내부 표면의 상기 부분(229)은 내부 환형 돌출부(231)와 시일 단절 슬롯(250) 사이에 위치되어 있는, 가스 실린더 액츄에이터.
  12. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가스 실린더 액츄에이터는,
    - 관형 재킷(311)의 내부 표면(329)에 위치하는 경량 부분(319)을 형성하고 축방향(X)으로 연장되어 있는 환형 플랩; 및
    - 관형 재킷(311)의 내부에 있는 환형 시일 단절 슬롯(350)을 포함하고,
    상기 환형 시일 단절 슬롯은, 가스 실린더 액츄에이터(310)가 정상 작동 상태에 있을 때 관형 재킷(311)의 내부 표면 중에서 정적 시일링 링(327)과의 접촉의 영향을 받는 부분(329a)의 근처에 위치되어 있고,
    내부 표면의 상기 부분(329a)은 환형 내부 돌출부(331)와 시일 단절 슬롯(350) 사이에 있는, 가스 실린더 액츄에이터.
  13. 제 1 항에 있어서,
    관형 재킷(411) 중에서 헤드의 영향을 받는 부분은, 관형 재킷(411) 중에서 제 1 헤드(412)의 영향을 받는 부분이고, 상기 경량 부분(419)은 제 1 헤드(412)의 대응하는 넓은 주변 가장자리(425)에 안착되는 관형 몸체의 단부에 형성되어 있는, 가스 실린더 액츄에이터.
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