KR100429753B1 - 로프형 엘리베이터 - Google Patents

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KR100429753B1
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Abstract

본 발명은 로프형 엘리베이터에 관한 것으로서, 승강로에서 상하로 자유로이 이동가능하게 설치되는 승강기(1)를 갖는 로프형 엘리베이터에 있어서, 승강로의 상부에 설치되는 외피(14)와, 상기 외피에 현수된 상기 승강기를 잡아당기는 로프(13)와, 상기 로프의 단부가 부착된 현수 로드(9)와, 진동을 감쇄시키기 위해 상기 현수 로드(9)와 승강기(1) 사이에 설치된 스프링(15)과, 상기 진동을 완화시키고 유량 제어 밸브(22)를 갖는 실린더 장치(16)와, 로프의 길이를 연산하기 위해 승강기의 위치를 검출하는 로터리 엔코더(24)와, 상기 승강기(1)의 하중을 검출하는 하중 센서(25)와, 상기 로프(13)의 길이로부터 특성 진동 주파수(f)를 연산하는 제어 패널(23)을 포함하며, 승강기(1)로부터의 스프링의 특성 진동 주파수(fN)와 진동 주파수 비율(u = f/fN)은 상기 u 가 1 일 때 상기 실린더 장치(16)의 유량 제어 밸브(22)를 후퇴시킨다.

Description

로프형 엘리베이터
본 발명은 권취 기구나 이와 유사한 것에 의해 로프를 권취할 때 발생되는 진동을 감소시키기 위하여 제조된 로프형 엘리베이터에 관한 것이다.
과거에 사용된 로프형 엘리베이터는 예를 들어 도 5 에 도시된 것들이 있다. 도 5 에서 도면부호 101 은 승강로(102)에서 상하로 이동가능하게 설치되는 승강기격벽이며, 한쌍의 승강기 로프(104, 105)는 승강기 프레임(103)에 의해 상기 승강기 격벽(101)의 상부에 부착된다. 환원하면, 승강기 로프(104, 105)는 지지 채널 (106)에 제공되며, 현수 로드(107)상기 지지 패널(107)에 제공되며, 상기 현수 로드(107)는 스프링 시트(108)와 복수개의 나선형 코일 스프링(109)을 통하여 승강기 프레임(103)에 부착된다. 복수개의 로프(110)는 승강기 로프(104, 105)에 매달려 있으며, 이러한 로프(110)는 권취기구의 구동 외피(111)상에 현수된다.
권취 기구가 구동되고 로프(110)가 구동 외피(111)에 의해 당겨질 때 진동이 발생된다. 그러나, 이러한 진동은 승강기 격벽(101)에 전달되어 승객에게 불쾌한 느낌을 주게 된다. 따라서 스프링(109)에 의해 해제되게 된다.
현재까지 사용되고 있는 이러한 형태의 로프형 엘리베이터에 있어서, 권취기구의 구동 외피(111)로부터 발생되는 진동은 로프(110)를 통하여 승강기(101)에 전달된다. 로프(110)의 특성 진동 주파수(f)와 스프링(109)의 특성 진동 주파수(fN)의 격리 주파수 비율(u)(u=f/fN)이 1 이 되어 공명이 되고 이러한 공명은 승강기내의 승객에게 불쾌감을 주게 된다는 점이 문제가 되었다.
본 발명의 목적은 로프와 코일이 공명이 되었을 경우에도 이러한 공명이 가능한한 낮게 억제되는 로프형 엘리베이터를 제공하는 것이다.
이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서는, 승강로에서 상하로 자유로이 이동가능하게 설치되는 승강기를 갖는 로프형 엘리베이터에 있어서, 승강로의 상부에 설치되는 외피와, 상기 외피에 현수된 상기 승강기를 잡아당기는 로프와, 상기 로프의 단부가 부착된 현수 로드와, 진동을 감쇄시키기 위해 상기 현수 로드와 승강기 사이에 설치된 스프링과, 상기 진동을 완화시키고 유량 제어 밸브를 갖는 실린더 장치와, 로프의 길이를 연산하기 위해 승강기의 위치를 검출하는 위치 검출기와, 승강기상에 가해진 하중을 검출하기 위한 하중 검출기와, 상기 로프의 길이로부터 특성 진동 주파수(f)를 연산하는 제어 패널을 포함하며, 승강기 하중으로부터 스프링의 특성 진동 주파수(fN)와 이후의 진동 주파수 비율(u = f/fN)은 상기 u 가 1 이거나 1 에 가까울 때 상기 실린더 장치의 유량 제어 밸브를 후퇴시키는 로프형 엘리베이터를 제공한다.
도 1 은 본 발명에 따른 로프형 엘리베이터의 적용예를 도시한 평면도.
도 2 는 도 1 의 블록도.
도 3 은 실린더 장치의 작동을 도시한 흐름도.
도 4 는 진동 주파수 비율과 진동 전달 비율 사이의 관계를 도시한 흐름도.
도 5 는 이제까지 사용된 로프형 엘리베이터의 평면도.
[도면의 주요부분에 대한 부호의 설명]
1 : 승강기 9 : 현수 로드
13 : 로프 15 : 스프링
16 : 실린더 장치 23 : 제어 패널
하기에 도면을 참조하여 본 발명의 실시예가 상세히 서술될 것이다. 도 1 내지 도 4는 본 발명에 따른 로프형 엘리베이터의 적용을 도시한 실시예이다.
도 1 에 있어서, 승강기(1)는 엘리베이터 승강로에 수직으로 이동가능하게 설치되며, 상기 승강기(1)는 승강기 프레임(2)과 상기 승강기 프레임(2)에 지지된 승강기 격벽(3)을 포함한다. 지지 채널(4)은 승강기 프레임(2)의 횡단 헤드 채널 (2a)위에 배치되며 승강기를 위해 사용되는 한쌍의 외피(7, 8)는 지지 탭(5, 6)의 매체를 통하여 상기 지지 채널(4)에 부착된다.
현수 로드(9)는 지지 채널(4)을 통하여 하방으로 대면한 상태로 단단히 부착되며, 상기 현수 로드(9)는 횡단 채널(2a)을 구성하는 C 형 스틸(비임)을 통하여하방으로 연장된다. 원형의 바닥 스프링 시트(10)는 타이트한 이중 너트(11)에 의해 현수 로드(9)의 선단에 고정된다. 반면에, 현수 로드(9)가 통과하는 원형의 상부 스프링 시트(12)는 횡단 헤드 채널(2a)의 바닥면에 부착된다.
복수개의 로프(13)는 승강기 외피(7, 8)상에 매달려 있으며, 이러한 로프 (13)는 장치의 룸(room)에 설치되는 구동 외피(14)상에 매달려 있다. 로우프(13)의 한쪽 단부는 상기 룸의 데드 단부 히치 비임(dead-end hitch beam)(도시않음)에 고정되며, 다른쪽 단부는 평형 승강기(1)를 위하여 설치되는 평형추(도시않음)에 의해 승강기측의 로프에 동일한 방식으로 데드 단부 히치 비임에 고정된다.
코일 스프링(15)과 복수개의 실린더 장치(16)는 상부 스프링 시트(12)와 하부 스프링 시트(11) 사이에 설치된다. 실린더 장치(16)는 코일 스프링(15)에 의해 충격이 완화되는 권취기구의 구동 외피(14)에서 발생되는 진동을 부가로 감쇄시킨다.
도 2 에 도시된 바와 같이, 실린더 장치(16)는 실린더(17)의 내측에 설치되는 피스톤(18)과 상하부 스프링(12, 10) 사이에 설치된 실린더(17)를 포함하며, 피스톤(18)에 의해 이격되는 상하부 챔버(19, 20)에는 작동 오일이 가해진다. 상부 및 하부 챔버(19, 20)는 오리피스로서 롤을 충진시키는 관(21)에 의해 연결되며, 유량 제어 밸브(22)는 상기 관(21)의 중간에 설치된다. 상기 유량 제어 밸브(22)는 제어 패널(23)로부터의 지령에 따라 관(21)내에서 흐르는 작동 오일을 수축 및 후퇴시킨다.
승강기의 위치를 검출하기 위해 속도 제어기와 같은 장치가 제공되는 로터리엔코더로부터의 신호가 제어 패널(23)내로 입력되며, 승강기 격벽(3)에 타고 있는 승객의 하중을 검출하기 위해 플로어 표면에 설치된 하중 센서(하중 검출기)(25)로 부터의 신호도 입력된다.
이어서, 실린더 장치(16)의 작동에 대해 도 3 을 참조로 서술하도록 하겠다.
승객이 승강기(1)에 탑승하여 목표층의 방향으로 출발하였을 때, 승강기(1)에 탑승한 승객의 하중은 하중 센서(25)에 의해 검출된다(스텝 S1 ). 승강기(1)에 탑승한 승객의 하중이 검출되었을 때, 승강기(1)의 전체 중량(W)(kgf)을 알게 된다. 특성 진동 주파수(fN)(Hz)는 다음과 같다.
스프링(15)의 특성 진동주파수(fN)는 제어 패널(23)에서 연산된다(스텝 S2).
이어서, 승강기(1)의 위치가 로터리 엔코더(24)(스텝S3)에 의해 검출된다. 승강기(1)의 위치가 검출되었을 때, 승강기 외피(8)와 권취기구의 구동 외피(14) 사이의 로프의 길이를 알 수 있다. 상술한 중간 로프(13)의 특성 진동 주파수(f)(Hz)는 다음과 같다.
상기 식에서 L 은 로프의 길이(m)이며, S 는 인장강도(N), P 는 로프의 단위길이당 중량(kg/m), n 은 진동도(sic)이다. 여기서 로프의 인장강도 S(N)는 권취기구의 구동력으로부터 알 수 있다. 따라서, 상술한 중간 로프(13)의 특성 진동 주파수(f)는 제어 패널(23)에서 연산된다(스텝 S4).
이어서, 진동 주파수 비율 u = f/fN이 스프링(15)의 특성 진동 주파수(fN)와 로프(13)의 특성 진동 주파수(f)로부터 연산된다(스텝 S5).
여기서 실린더 장치(16)의 유량 제어 밸브(22)에 기인한 진동 전달 비율과 진동 주파수 비율(u)와의 관계에서의 변화가 도 4에 도시되어 있다. 실린더 장치 (16)의 유량 제어밸브(22)가 최대한 넓게 되었을 때, 진동 전달 비율의 정점[로프(13)와 스프링(15)의 공명점]은 진동 주파수 비율이 "1"에 가까운 곳에서 최대가 되며, 진동 주파수 비율이 √2를 초과하였을 때, 진동 전달 비율은 예리한 곡선으로 그려지며 급속하게 하강된다. 유량 제어밸브의 후퇴로 인하여 진동 주파수 비율이 "1"의 근방에 있게 되므로써 진동 전달 비율의 정점은 점진적으로 낮아지게 되며, 진동 전달 비율이 √2를 초과하였을 때, 진동 전달 비율은 매우 낮게 되지 않는다.
따라서, 진동 주파수 비율이 "1" 일 때, 만일 유량 제어밸브(22)가 후퇴되었다면, 진동 전달 비율의 정점을 낮게 되는 반면에, 유량 제어밸브(22)의 개방되었다면 진동 전달 비율이 낮게 된다.
따라서, 진동 주파수 비율(u)이 1 인지의 여부에 대한 결정이 내려진다. 진동 주파수 비율(u)이 1 일때, 유량 제어밸브(22)는 최대로 후퇴하게 된다( 단계 S7 ). 이러한 방법으로, 진동 전달 비율의 정점이 낮아지게 되며, 로프(13)와스프링(15)의 공명이 낮게 유지된다. 한편, 진동 주파수 비율(u)이 1 이 아닐 때, 유량 밸브(22)는 개방된다( 단계 S8 ). 이에 의해 진동 전달 비율은 낮아질 수 있다.
따라서, 권취기구의 구동 외피(14)로부터 로프(13)의 매체를 통하여 승강기 (1)로 전달되는 진동은 로프(13)와 스프링(15)이 공명되었을 경우에도 가능한한 낮게 유지되며, 이들이 공명이 아닐 경우에도 억제될 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 로프의 특성 진동 주파수(f)는 로프의 길이로부터 연산되며, 스프링의 특성 진동 주파수(/fN)는 승강기의 전체중량으로부터 연산될 수 있으며, 이어서 진동 주파수 비율(u)(u = f/fN)이 연산되며 로프를 통하여 외피로부터 승강기로 전달되는 진동은 로프(13)와 스프링(15)이 공명되었을 경우에도 가능한한 낮게 유지되며, 이들이 공명이 아닐 경우에도 억제될 수 있으며, 승강기내의 승객에게 불쾌한 감정을 제공하지 않는다.

Claims (1)

  1. 승강로에서 상하로 자유로이 이동가능하게 설치되는 승강기를 갖는 로프형 엘리베이터에 있어서,
    승강로의 상부에 설치되는 외피와,
    상기 외피에 현수된 상기 승강기를 잡아당기는 로프와,
    상기 로프의 단부가 부착된 현수 로드와,
    진동을 감쇄시키기 위해 상기 현수 로드와 승강기 사이에 설치된 스프링과,
    상기 진동을 완화시키고 유량 제어 밸브를 갖는 실린더 장치와,
    로프의 길이를 연산하기 위해 승강기의 위치를 검출하는 위치 검출기와,
    상기 로프의 길이로부터 특성 진동 주파수(f)를 연산하는 제어 패널을 포함하며,
    승강기 하중으로부터 스프링의 특성 진동 주파수(fN)와 이후의 진동 주파수 비율(u = f/fN)은 상기 u 가 1 이거나 1 에 가까울 때 상기 실린더 장치의 유량 제어 밸브를 후퇴시키는 것을 특징으로 하는 로프형 엘리베이터.
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