JP4210095B2 - 液圧エレベーター用多段式シリンダーへの作動液補充方法 - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液圧エレベーターにおいて、液圧シリンダーの作動液の漏れた分量の作動液補充方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、液圧エレベーターは昇降ストロークを大きくとるため多段式液圧シリンダーを採用しており、例えば、図4に3段式液圧シリンダーの例を示す。鉛直方向に設置される第1シリンダーチューブ1内に第1ピストン2が昇降可動に設けられ、第1ピストン2に第2シリンダーチューブ3が接続され、第2シリンダーチューブ3が第1シリンダーチューブ1の上端からピストンロッドとして突出されている。その第2シリンダーチューブ3内にさらに第2ピストン4が昇降可動に設けられ、第2ピストン4に第3シリンダーチューブ5が接続され、第3シリンダーチューブ5が第2シリンダーチューブ3の上端からピストンロッドとして突出している。その第3シリンダーチューブ5内にさらに摺動リング7(これはピストンの働きを兼用する。)を取り付け固定されたピストンロッド6が昇降可動に設けられ、第3シリンダーチューブ5の上端から突出されている。
第1シリンダーチューブ1、第2シリンダーチューブ3及び第3シリンダーチューブ5にはそれぞれ作動液を供給する注入孔8,9,10が設けられている。
【0003】
3段式液圧シリンダーの上昇行程においては、ポート17から第1シリンダー室11へ作動液が供給され、第1ピストン2が上方に押し上げられ、第2シリンダー室12の作動液が第2シリンダーチューブ3の外側、すなわち第2シリンダーチューブ3と第1シリンダーチューブ1に囲まれた第2シリンダー室(2)12'から第1連通孔14を通過して第2シリンダー室(1)12に入り込んで第2ピストン4を上方に押し上げる。
【0004】
このとき第3シリンダー室13の作動液が第3シリンダーチューブ5の外側、すなわち第3シリンダーチューブ5と第2シリンダーチューブ3に囲まれた第3シリンダー室(2)13'から第2連通孔15を通過して第3シリンダー室(1)13内に流入しピストンロッド6を上方に押し上げる。第3シリンダーチューブ5の上方、すなわち摺動リング7より上部の作動油が第3連通孔16を通過して摺動リング7の下方の第3シリンダー室13内に流入する。このような行程を経て、3段式油圧シリンダーの各ピストンは、ほぼ等速に上昇し、エレベーターの乗りかごも上昇する。
【0005】
エレベーターの乗りかごが下降するときは、乗りかご自身の自重および乗りかごの搭乗者の重さが働き、作動液の流れは全て昇降時と逆方向に流れ、第1シリンダー室11の作動液がポート17から排出され、第1ピストン2が下降し、第2シリンダー室(1)12の作動液が第1連通孔14を通過して第2シリンダー室(2)12'に流入する。同時に第2ピストン4も下降し始め第3シリンダー室(1)13の作動液が第2連通孔15を通過して第3シリンダー室(2)13'に流入する。さらにピストンロッド6も下降し始め第3シリンダー室(1)13の作動液が第3連通孔16を通過して摺動リング7より上部に流入する。
このようにして3段式液圧シリンダーの各ピストンは、下降し、併せてエレベーターの乗りかごも下降する。
【0006】
【特許文献1】
特許第3067390号
上記文献には油圧エレベーターの作動油が外部に漏れた場合、エレベーターかごを最下段の基準値よりも更に下方に強制的に下降させ、ピストンの上方の圧油側に負圧を発生させ、チェック弁から作動油をシリンダー室に補充することが記載されている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、各シリンダー内部には、大きな圧力が発生し、特に、最上部の第3シリンダー室(2)13'には、その内圧が最大120気圧以上にも到達し、ピストンロッドとシリンダー部の第1シール部18、第2シール部19、第3シール部20からシール材の磨耗等によりそれぞれの各シール部の密閉度が低下した場合、作動液が各シリンダーから外部に漏れ出すことがある。
また隣り合う各シリンダー室間(第1シリンダー室11と第2シリンダー室(2)12' 間及び第2シリンダー室(1)12と第3シリンダー室(2)13')のピストン(第1ピストン2及び第2ピストン4)シール部のそれぞれの漏れ24,25もあり、各シリンダー室内の作動液が減少する。
【0008】
図2に示すように、これらシール部から作動液が漏れ出した場合、乗りかごの昇降行程が減少し、ピストンロッド先端位置が、乗りかご最上階まで到達しなくなることがあり、また図3(b)に示すように第3シール部からの作動液の漏れにより乗りかごの最下階位置でピストンロッド6が下方の第2ピストン4に当たることがある。
【0009】
このとき液漏れ検出センサー23はスイッチOFFのままで乗りかごは最下階位置で停止する。通常は図3(a)に示すように乗りかごは最下階位置でこの液漏れ検出センサー23はスイッチONとなる。
従って、作動液を補充すべきかどうかの判断手段として液漏れ検出センサー23のON/OFFの状態により知りうることができる。また、エレベーター運行が異常となる前に、事前の予防措置としてシリンダー駆動の起動回数を液漏れ検出センサー23により検知し、所定の起動回数に到達した場合に作動液の補充を行う。
【0010】
本発明は上記理由により液圧エレベーター用多段式シリンダーの作動液が各シール部から漏れ出た場合であっても各シリンダー室へ作動液を補充することにより常に正常運転を維持し、または乗りかごが最上階位置に到達することができなくなった場合にも、各シリンダー室へ作動液を補充し、元の正常運転に復帰できるようにすることを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記の問題を解決するためにされたもので、以下の構成を有する。
複数のそれぞれ逆止弁が設けられたピストンとシリンダーの組合せからなる液圧エレベーター用多段式シリンダーにおいて、シリンダーにかご最下階位置においての伸長量を検出して液漏れを検知する液漏れセンサーを設け、液漏れ検知後、最上階へ走行し最上階位置よりも上方へシリンダーを伸長させることにより液漏れ量を補充することを特徴とする。
【0012】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図1に本発明による実施の形態を示す。図1において3つのピストンとシリンダーの組合せからなる液圧エレベーター用3段式シリンダーにおいて、下側から第1ピストン及び第2ピストンの各ピストンにはそれぞれ逆止弁(1)21、逆止弁(2)22を設け、最下段には作動液を各シリンダーチューブに送り込む作動液供給ポート17から構成されている。
【0013】
図1(a)は作動液を補充する前、図1(b)は作動液を補充する途中、図1(c)は作動液補充完了のそれぞれの状態を示す図である。
図1(a)において作動液供給ポート17から作動液が第1シリンダー室11へ送り込まれ、第1ピストン2が上昇し、第1ピストン2が第1シリンダーチューブ1の最上部に到達する。このとき第2シリンダー室(2)12'にある残存作動液が第1連通孔14を通って第2シリンダー室(1)12に流れ込む。
第2シリンダー室(1)12は第2シリンダーチューブ3の内側、すなわち、第2シリンダーチューブ3と第1ピストン2、第2ピストン4に囲まれる室であり、第2シリンダー室(2)12'は第2シリンダーチューブ3の外側、すなわち、第1シリンダーチューブ1、第2シリンダーチューブ3及び第1ピストン2に囲まれる室である。
【0014】
さらに作動液を送り続けると第1ピストン2に取り付け固定されている逆止弁21が開き、作動液が第2シリンダー室(1)12に送り込まれ、第2ピストン4が上昇し、第2ピストン4が第2シリンダーチューブ3の最上部に到達する。
このとき第3シリンダー室(2)13'にある残存作動液が第2連通孔15を通って第3シリンダー室(1)13に流れ込む。
第3シリンダー室(1)13は第3シリンダーチューブ5の内側、すなわち、第3シリンダーチューブ5と第2ピストン4、ピストンロッド6に囲まれる室であり、第3シリンダー室(2)13'は第3シリンダーチューブ5の外側、すなわち、第2シリンダーチューブ3、第3シリンダーチューブ5及び第2ピストン4に囲まれる室である。
【0015】
さらに作動液を送り続けると第2ピストン4に取り付け固定されている逆止弁22が開き、作動液が第3シリンダー室(1)13に送り込まれ、ピストンロッド6が上昇し、ピストンロッド6が第シリンダーチューブ5の最上部に到達する。このとき第3シリンダーチューブ5内であって摺動リング7の上部に残存する作動液が第3連通孔16を通って第3シリンダー室(1)13に流れ込む。
【0016】
このようにして、エレベーター乗りかごが、複数のピストンとシリンダーの組合せからなる液圧エレベーター用多段式シリンダーにおいて、各ピストンにはそれぞれ逆止弁を設け、最下段の作動液供給ポートから作動液を各シリンダー室に送圧により逆止弁を通過させて、下側のシリンダー室から順次送り込み、作動液を補充することにより作動液の漏れ出た場合でも液圧エレベーターの正常運転を維持し、漏れによる作動液の流出量が多く、乗りかごが最上階に到達しなくなった場合、液圧エレベーターを元の正常運転に復帰させる。
【0017】
作動液補充量は、かご最上階位置からさらに上部の上限スイッチが作動する位置まで作動液を補充する。かご最上階位置から上限スイッチが作動する位置までの所定の距離とし、また上限の余裕としては、上限スイッチが作動する位置までよりもやや大きくかご最上階位置から所定の距離とした。この上限の余裕はエレベーター乗りかごをかご最上階位置から更に上方向に物理的に上昇させることができる距離である。
【0018】
図2はシリンダー室から作動液が第3シール部20から漏れ出したために、シリンダーのピストンロッド6が最も高く上昇した場合であっても、エレベーター乗りかごが、かご最上階位置に到達しない場合を示す。
【0019】
作動液としては一般的に機械油を使用するが火災防止対策のため難燃性および周囲の環境への影響を考慮して水成系作動液の水グリコールを使用する場合もある。水成系作動液は水を主成分とするため不燃性または少なくとも難燃性であるため火災の場合にも火災延焼の誘発するおそれもなく、高温の場所でも引火性がないためにエレベーター装置の設置が可能となる。
【0020】
水成系作動液としての水グリコールは毒性もなく公害を発生させることもない。また比較的粘性も大きくなり、シリンダー駆動の作動液として十分の働きをする。
また水グリコールは凝固点が−60℃にもなり、寒冷地で液圧エレベーター装置を設置でき、作動液の凝固による膨張での配管系の破壊からの防止も可能となる。
【0021】
【発明の効果】
本発明によれば、液圧エレベーター用多段シリンダーのロッドシール部及びピストンシール部から作動液が漏れた場合に、漏れた量の作動液を複数ある全てのシリンダー室に補充して元の昇降行程を確保し、液圧エレベーターの正常運転を維持でき、または漏れ量が大きく元の昇降行程を確保できなくなった場合であっても、作動液の補充により元の昇降行程に戻し、元の正常運転に復帰させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による多段式シリンダーの作動液補充の説明図。
【図2】作動液が漏れた場合の多段式シリンダーの説明図。
【図3】位置センサーの取付け状態を示す図。
【図4】従来の油圧エレベーターの多段式シリンダーを示す図。
【符号の説明】
1 第1シリンダーチューブ
2 第1ピストン
3 第2シリンダーチューブ
4 第2ピストン
5 第3シリンダーチューブ
6 ピストンロッド
7 摺動リング
8 第1注入孔
9 第2注入孔
10 第3注入孔
11 第1シリンダー室
12 第2シリンダー室(1)
12' 第2シリンダー室(2)
13 第3シリンダー室(1)
13' 第3シリンダー室(2)
14 第1連通孔
15 第2連通孔
16 第3連通孔
17 作動液供給ポート
18 第1シール部
19 第2シール部
20 第3シール部
21 逆止弁(1)
22 逆止弁(2)
23 液漏れ検出センサー
24 内部漏れ(1)
25 内部漏れ(2)

Claims (1)

  1. 複数のそれぞれ逆止弁が設けられたピストンとシリンダーの組合せからなる液圧エレベーター用多段式シリンダーにおいて、
    シリンダーにかご最下階位置においての伸長量を検出して液漏れを検知する液漏れセンサーを設け、
    液漏れ検知後、最上階へ走行し最上階位置よりも上方へシリンダーを伸長させることにより液漏れ量を補充することを特徴とする液圧エレベーター用多段式シリンダーへの作動液補充方法。
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