KR100690528B1 - 로프 진동 방지 장치, 그 장치의 보수/교환 시기의 검출방법 및 그 장치의 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
카와 균형추가 메인 로프에 의해서 현수된 엘리베이터 장치의 로프 진동 방지 장치를 제공하기 위해서, 브래킷은 균형추의 수직 이동 경로 근처에서 서로 대향하여 장착되고, 프레임은 카의 승강에 따라 수직으로 이동하는 균형추로부터 소정 거리를 두고 장착 부재 사이에 가설되며, 이중으로 피복된 제 1 탄성체 및 제 2 탄성체는 프레임의 외측 표면에 제공되며, 이에 의해서 충격에 의한 내마모성이 우수해지고, 로프의 손상이 감소된다.
카, 균형추, 메인 로프, 진동, 탄성체, 내마모성.
Description
본 발명은 강풍이나 지진에 의해 메인 로프(main rope), 보상 로프(compensation rope)가 흔들려 승강로 내의 기기(equipment), 승강로 내의 돌출부에 충돌하거나 꼬이는 일을 방지하는 로프 진동 방지 장치, 그 장치의 보수/교환 시기의 검출 방법 및 그 장치의 제조 방법에 관한 것이다.
일반적으로 엘리베이터 장치에서는, 권상기(traction machine)는 엘리베이터 승강로의 상부에 설치되며, 메인 로프는 이 권상기에 걸려 있다. 카(car)는 메인 로프의 일 단부(end)에 현수되어 있고, 균형추는 메인 로프의 타단부에 현수되어 있다. 또한 보상 시브(compensation sheave)는 승강로 바닥에 장착되어 있고, 보상 로프는 보상 시브에 걸려 있다. 보상 로프의 일단부는 카의 하면부에 장착되며, 보상 로프의 타단부는 균형추의 하면부에 장착되어 있다. 권상기를 구동하면 카와 균형추는 권상기의 구동력을 받아서 승강로 내를 오르내린다. 그러나 이 때 메인 로프 양단측에서의 중량 변화는 보상 로프에서 상쇄된다. 또 보상 로프의 인장력은 보상 시브에 의해 부여된다.
한편 건물이 높아짐에 따라 건물의 고유 진동수는 내려간다. 메인 로프와 보상 로프의 고유 진동수는 로프의 길이와 인장력에 의해 결정된다. 따라서 각각의 메인 로프 및 보상 로프의 고유 진동수가 엘리베이터의 주행 중에 건물의 고유 진동수에 근접하게 되거나 일치하게 되는 경우가 있다. 특히 강풍이나 지진에 의해 건물이 흔들리고 있는 경우, 건물의 고유 진동수와 로프의 고유 진동수가 서로 근접하게 되면, 로프의 진동이 커지게 된다. 따라서 로프가 승강로 내의 기기나 승강로 벽에 충돌하거나 얽힐 가능성이 있다.
종래에 강풍이나 지진시에 로프의 진동을 멈추게 하는 장치는 다음 2 종류의 구성을 갖는 것을 고려하고 있었다.
그 중 하나는 도 10에 도시되어 있다. 도 10은 로프 진동 방지 장치의 평면도이다. 도 10에서 도면 부호 51은 메인 로프(52)에 현수된 균형추(counter weight)이다. 승강로 내에서 상기 균형추는 서로 대향하는 레일 브래킷(rail bracket)(53)에 장착되어 있다. 균형추(51)는 가이드 레일(54)에 의해서 안내되면서 수직 방향으로 이동한다. 균형추(51)의 양 단부에는 니트릴 고무(nitryl rubber)와 같은 완충재가 외주면 상에 피폭된 프레임(55)이 장착된 진동 방지 장치(56)가 제공되어 상기 균형추(51)로부터 소정 거리를 두고 레일 브래킷(53) 사이를 둘러싸고 있다. 상기 프레임(55)은 레일 브래킷(53) 사이에 낀 상태로 양 단부가 나사 고정되어 있다. 도면 부호 57은 승강로 내에 설치된 패스너 플레이트(fastener plate)를 나타내고, 도면 부호 58은 카(car)를 나타낸다.
상기 메인 로프(52)는 로프가 강풍이나 지진으로 흔들렸을 경우, 완충재가 피복된 로프 진동 방지 장치(56)와 충돌하여 로프의 변위(displacement) 증가를 방지한다.
그러나 강풍시에도 카(58)를 주행시키려고 하는 경우에 카(58)는 메인 로프(52)와 진동 방지 장치(56)의 완충재 사이에서 충돌을 반복하면서 주행하게 된다. 일반적으로 니트릴 고무와 같은 완충재는 충격에 대한 내마모성이 낮기 때문에 비교적 빨리 마모된다. 완충재가 마모되면, 메인 로프(52)는 프레임(55)에 직접 충돌하거나 접촉하게 된다. 그 결과 메인 로프(52)가 프레임(55)과 충돌하거나 접촉하는 경우, 로프 자체가 마모되거나 소선(element wire)이 파손될 가능성이 있다. 또한 메인 로프의 손상을 최소화하기 위해서는 완충재를 교환품으로 빈번하게 교환해야 하다. 그러나 완충재의 마모 정도를 판별하기는 매우 어렵다.
또 다른 로프 진동 방지 장치는 도 11 및 도 12에 도시되어 있다. 이들 도면에서, 도면 부호 61은 균형추(51) 상에 장착되고 가이드 레일(54)에 결합되는 결합 부재를 나타내고, 도면 부호 62은 보상 로프를 나타내고, 도면 부호 63은 제한 프레임(restriction frame)이다. 상기 제한 프레임(63)은 롤러(63a, 63b)와 필요에 따라서 한계 프레임(limit frame)(63c)을 서로 연결시키면서 서로 대향하는 가이드 레일(54)을 둘러싸도록 장착되어 있다. 상기 제한 프레임(63)은 부착판(attachment plate)(64) 상에 장착된 스토퍼부(stopper portion)(63d)의 양 측면에 접속되어 있다.
이 로프 진동 방지 장치는 강풍이나 지진에 의해 균형추(51)측의 메인 로프(52) 또는 균형추(51)가 흔들릴 때 내측에서 외측으로 제한 프레임(63)을 넓히도록 기능한다. 그 결과 스토퍼부(63d)를 구성하는 스위치가 절단되고, 엘리베이터가 비상 정지하게 된다.
이 로프 진동 방지 장치는 강풍이나 지진시에 메인 로프(52)가 직접 롤러(63a, 63b)와 접촉하기 때문에 롤러(63a, 63b)가 마모된다. 이들 롤러(63a, 63b)의 마모가 계속 진행되면, 제한 프레임(63)과 메인 로프(52)가 직접 접촉하게 된다. 이 접촉에 의해서 메인 로프(52)가 마모되거나 로프 중의 소선(element wire)이 파손될 가능성이 있다. 또한 로프 자체의 손상을 감소시킬 경우, 롤러(63a, 63b)를 교환용 롤러로 빈번하게 교환해야 한다.
따라서 상술한 바와 같은 진동 방지 장치에서는 프레임(55, 63)에 장착되어 있는 완충재나 롤러(63a, 63b)에 의해 메인 로프(52) 등의 진동이 억제되므로 완충재나 롤러(63a, 63b)가 비교적 빨리 마모된다. 이 완충재나 롤러(63a, 63b)가 마모되면 메인 로프(52)나 보상 로프(compensation rope)(62)가 프레임(55, 63)과 직접 충돌하거나 접촉하게 되어 로프 자체가 마모되거나 로프의 소선이 파손될 가능성이 있다. 로프 자체의 마모나 소선의 파손을 방지하기 위해서는, 바람이 중간 정도 이상인 경우에 로프가 진동 방지 장치에 충돌할 경우, 엘리베이터를 정지시켜야 한다.
또한 로프의 손상을 감소시키기 위해서는 완충재를 교환재(replacement material)로 빈번하게 교환해야 한다. 그러나 그 교환 시기는 매우 판별하기 어렵다. 또한 완충재의 교환 시기를 판별하기 어려운 경우 완충재나 롤러(63a, 63b)의 교환가 늦어지거나, 메인 로프(52)나 보상 로프(62)가 프레임(55, 63)과 충돌하거 나 접촉하게 될 가능성이 높아진다. 그 결과 로프(52, 62)는 비교적 빨리 마모되고 소선이 파손될 가능성이 있다.
본 발명의 목적은 충격에 대한 내마모성이 우수하고 로프의 손상을 대폭 감소시키는 로프 진동 방지 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 로프가 접촉하게 되는 프레임의 보수 및 교환를 용이하게 판별하는 로프 진동 방지 장치 및 로프 진동 방지 장치의 보수/교환 시기의 검출 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 충격에 대한 내마모성이 우수하고 로프의 손상을 대폭 감소시키는 로프 진동 방지 장치의 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 로프 진동 방지 장치는 카와 균형추가 메인 로프에 의해 현수되어 있고, 보상 로프가 균형추의 하면으로부터 보상 시브(compensation sheave)를 통해서 카의 하면 상에 걸려 있는 엘리베이터 시스템에 적용된다.
상기 로프 진동 방지 장치는 균형추의 수직 이동 경로 근처에서 서로 대향하여 장착된 장착 부재(mount member)와, 엘리베이터의 승강에 따라 수직 이동하는 균형추로부터 소정 거리를 두고 상기 장착 부재 사이에 가설된 프레임(frame) 및 상기 프레임의 외측 표면에 이중으로 피복된 제 1 및 제 2 탄성체를 포함하고 있다.
이러한 구성에 의하면 프레임의 외측 표면에 피복된 상층(upper layer)으로 기능하는 제 1 탄성체의 마모 상태와 하층(lower layer)으로 기능하는 제 2 탄성체 의 노출 상태로부터 마모 정도 및 보수 또는 교환 시기의 판별에 도움이 된다.
또한 본 발명에 따른 로프 진동 방지 장치에서 제 1 탄성체와 제 2 탄성체는 서로 다른 색상으로 형성할 수도 있다. 이러한 구성에 의하면 제 1 탄성체가 마모되어 제 2 탄성체가 노출된 경우, 이들 탄성체의 색상이 서로 다르므로, 제 1 탄성체의 마모 상태를 확실하게 인식할 수 있다.
또한 발명에 따른 로프 진동 방지 장치에서 제 1 탄성체와 제 2 탄성체는 서로 다른 색상의 우레탄을 사용하여 형성할 수도 있다. 이러한 구성에 의하면 우레탄계 탄성체는 다른 고무 재료보다도 기계적 강도가 높고, 또 로프 충돌시의 충격 하중을 완화하는 작용을 한다. 따라서 탄성체의 수명이 길어지고, 탄성체의 마모에 따른 시각화(visualization)와 로프의 강성(rigidity)을 확보할 수 있다.
또한 본 발명에 따른 로프 진동 방지 장치에서 이중으로 피복된 제 1 및 제 2 탄성체 중, 외측 층으로 기능하는 상기 제 1 탄성체를 우레탄으로 형성하고, 하층으로 기능하는 상기 제 2 탄성체를 강재(steel material)보다도 경도(hardness)가 낮은 금속 부재로 형성할 수도 있다. 이러한 구성에 의하면, 외측 층으로 기능하는 제 1 탄성체가 우레탄으로 형성되며, 따라서 상술한 바와 같은 유리한 효과를 얻을 수 있다.
또한 본 발명에 따른 로프 진동 방지 장치에서 외측 층으로 기능하는 제 1 탄성체를 코팅층(coating layer)으로 형성하고, 하층으로 기능하는 제 2 탄성체를 상기 코팅층과는 다른 색상의 우레탄으로 형성할 수도 있다.
또한 본 발명에 따른 로프 진동 방지 장치에서 장착 부재에 프레임을 볼트로 고정하면 제 1 탄성체가 마모된 경우, 수동으로 볼트를 느슨하게 하고 프레임을 회전시켜서 로프와의 접촉 위치를 변경할 수 있다. 그 결과 프레임을 교환 프레임으로 교환하지 않고 재사용할 수 있고, 탄성체의 수명을 길게 하는데 기여한다.
또한 본 발명에 따른 로프 진동 방지 장치는 제 1 및 제 2 탄성체의 양단부의 원주 방향으로 복수의 관통 구멍을 형성하고, 프레임의 양단부에 나사 구멍부를 형성하고 관통 구멍을 통해서 볼트를 포함하는 나사를 삽입하여 프레임의 나사 구멍부에 상기 나사를 고정하도록 구성될 수도 있다.
이러한 구성에 의하면, 제 1 탄성체가 마모되었을 때, 볼트를 포함하는 나사를 제거하고, 이 나사를 다른 관통 구멍에 삽입하여 프레임의 나사 구멍부에 나사를 고정한다. 이런 식으로 프레임을 교환 프레임으로 교환하지 않고 재사용 가능하게 된다.
또한 본 발명에 따른 로프 진동 방지 장치는 서로 대향하여 장착된 브래킷 중에, 장착 부재 중의 하나의 대향면측 상에 실린더 형상체를 장착하고, 프레임의 일단부가 상기 실린더 형상체 내로 삽입되도록 구성될 수도 있다.
이러한 구성에 의하면, 양 장착 부재 사이의 거리 불균일을 용이하게 흡수시킬 수 있어, 로프를 억제하는 작용을 제공할 수 있게 된다.
또한 본 발명에 따른 로프 진동 방지 장치는 서로 대향해서 장착된 장착 부재 중에, 나사 구멍부를 가진 실린더 형상체를 한쪽 장착 부재의 대향면측에 장착하고, 상기 실린더 형상체 상에 장착된 프레임의 일단부의 외주에 복수의 가늘고 긴 구멍부를 형성하고, 이 가늘고 긴 구멍부를 관통하여 볼트를 포함하는 나사를 삽입하고, 실린더 형상체의 나사 구멍부에 나사를 고정하는 구성을 제공할 수도 있다. 이러한 구성에 의하면, 양 장착 부재 사이의 거리 불균일을 용이하게 흡수할 수 있게 된다.
또한 본 발명에 따른 로프 진동 방지 장치의 보수/교환 시기의 검출 방법은 균형추의 수직 이동 경로 근처에 서로 대향하여 장착 부재를 장착하고, 장착 부재 사이에 로프의 진동을 억제하기 위한 서로 다른 색상의 이중 탄성체가 피복된 프레임을 장착 부재 사이에 가설한다. 로프와의 충돌이나 접촉에 의해 외측 층으로 기능하는 탄성체의 일부가 마모되고, 하층으로 기능하는 탄성체가 노출하게 되면, 로프의 접촉 위치를 변경하거나 보수하는 것을 포함하는 프레임의 교환 시기를 검출할 수 있게 된다.
또한 본 발명에 따른 로프 진동 방지 장치의 보수/교환 시기의 검출 방법은 균형추의 수직 이동 경로 근처에 서로 대향하여 장착 부재를 장착하고, 서로 다른 색상의 이중 탄성체가 피복된 도전성 프레임을 전기 절연 부재를 거쳐서 장착하고, 도전성 프레임과 또 다른 도전성 프레임 또는 장착 부재 사이의 절연 저항(insulation resistance)을 측정한다. 이렇게 측정된 절연 저항에 의하면 로프의 접촉 위치를 변경하거나 보수하는 것을 포함하는 프레임의 교환 시기를 검출할 수 있게 된다.
또한 본 발명에 따른 로프 진동 방지 장치의 제조 방법은 메인 로프에 의해서 현수된 균형추의 수직 이동 경로 근처에 서로 대향하여 장착된 장착 부재와, 장착 부재 사이에 이중 탄성체를 가진 프레임이 가설된 로프 진동 방지 장치에 적용 된다.
로프 진동 방지 장치의 제조 방법은 분할 가능한 캐스팅 다이를 세로 방향으로 설정하는 단계와,
상기 설정 단계에서 세로 방향으로 설정된 캐스팅 다이에 하층으로 기능하는 탄성체로 되는 금속 파이프 또는 이 금속 파이프가 장착되는 프레임을 삽입시키는 단계와,
상기 삽입 단계에서 캐스팅 다이에 삽입된 캐스팅 다이를 포함하는 프레임의 주위를 고온조(high temperature vessel) 또는 히터(heater)에 의해 고온으로 가열하는 단계 및
상기 가열 단계에서 고온으로 가열이 수행된 상태에서 캐스팅 다이와 금속 파이프 사이의 갭(gap) 내로 상층으로 기능하는 탄성체로 되는 우레탄을 주입하고, 탄성체를 열경화시키는 단계를 포함하고 있다.
이러한 방법에 의하면 열경화 후에 캐스팅 다이(casting die)를 제거하여 이중 탄성체가 피복된 프레임을 제조할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 로프 진동 방지 장치를 사용한 엘리베이터 장치의 일 실시예를 나타낸 구성도.
도 2는 본 발명에 따른 로프 진동 방지 장치의 일 실시예를 나타낸 구성도.
도 3은 본 발명에 따른 로프 진동 방지 장치의 주요 부분의 구성도.
도 4의 (a) 및 도 4의 (b)는 본 발명에 따른 로프 진동 방지 장치에 사용하 는 우레탄과 다른 재료의 기계적 강도 및 내마모성을 비교한 도면.
도 5는 본 발명에 따른 로프 진동 방지 장치에 사용하는 우레탄과 다른 재료 사이의 충격에 대한 마모량을 비교한 도면.
도 6은 본 발명에 따른 로프 진동 방지 장치의 다른 실시예를 나타낸 구성도.
도 7은 본 발명에 따른 로프 진동 방지 장치의 또 다른 실시예를 나타낸 구성도.
도 8은 본 발명에 따른 로프 진동 방지 장치의 보수/교환 시기의 검출 방법의 일 실시예에 관하여 설명한 도면.
도 9는 본 발명에 따른 로프 진동 방지 장치의 제조 방법의 일 실시예에 관하여 설명한 도면.
도 10은 종래의 로프 진동 방지 장치의 구성을 설명한 도면.
도 11은 종래의 다른 로프 진동 방지 장치의 구성을 설명한 사시도.
도 12는 도 11에 나타낸 균형추를 포함하는 로프 진동 방지 장치의 상면도.
이하, 도면을 참조하면서 본 발명의 유리한 실시예에 대해서 설명한다.
(제 1 실시예)
도 1 내지 도 3은 본 발명에 따른 엘리베이터 로프 진동 방지 장치 및 이 로프 진동 방지 장치의 보수/교환 시기의 검출 방법의 일 실시예에 관하여 설명한 도면이다. 도 1은 엘리베이터의 로프 진동 방지 장치를 포함한 엘리베이터 장치의 전 체 구성도를 나타낸다. 도 2는 균형추와 엘리베이터의 로프 진동 방지 장치의 관계를 나타내는 도면이다. 도 3은 본 발명에 따른 진동 방지 장치의 일 실시예를 나타내는 도면이다.
엘리베이터 장치는 승강로의 상부에 설치되는 권상기(1) 상에 걸리는 메인 로프(2)와, 이 메인 로프(2)의 일단부에 현수되는 카(3)와, 메인 로프(2)의 타단부에 현수되는 균형추(4)와, 보상 시브(5)를 거쳐서 카(3)의 하부로부터 균형추(4)의 하부에 걸리는 보상 로프(6)로 구성되어 있다. 즉 카(3)와 균형추(4)는 권상기(1)에 걸린 메인 로프(2)에 의해서 지지되어 있다. 한편 보상 로프(6)는 승강로의 하부에 장착된 보상 시브(5)에 걸려 있다. 로프(6)의 일단부는 카(3)의 하부에 연결되어 있고, 로프(6)의 타단부는 균형추(4)의 하부에 연결되어 있다. 이 보상 로프(6)는 카(3)와 균형추(4)가 승강로 내에 설치되었을 때 메인 로프(2)의 중량을 상쇄하는 역할을 한다. 도면 부호 7은, 예를 들어 권상기(1)가 설치된 기계실 바닥을 나타낸다.
균형추(4)는, 도 2에 나타낸 바와 같이, 예를 들면 T 형상의 가이드 레일(9)로 안내되면서 수직으로 이동하도록 결합되어 있다. 가이드 레일(9)은 서로 대향하여 장착된 레일 브래킷(rail bracket) 등의 브래킷(8)에 고정되어 있다.
또한 균형추(4)의 양측에는 소정 거리를 두고 로프 진동 방지 장치(10)가 장착되어 있다. 이들 로프 진동 방지 장치(10)는 대향 관계로 위치되어 있는 브래킷(8)을 둘러싸도록 장착되어 있다.
각각의 로프 진동 방지 장치(10)에서는, 도 3에 나타낸 바와 같이 프레임 (11)의 외측 표면에, 예를 들면 우레탄 등으로 형성되는 탄성체(13)와, 이 탄성체(13)와는 다른 색상의 우레탄으로 형성되는 탄성체(12)가 피복되어 있다. 예를 들면 탄성체(12)에 대해서는 이 탄성체의 재료 자체의 색상을 사용한다. 반면에, 탄성체(13)에 대해서는 이 탄성체의 재료 색상과 다른 소정의 색상으로 착색된 우레탄을 사용한다. 그리고 프레임(11)의 양 단부는 볼트(14)에 의해서 브래킷(8)에 고정되어 있다.
균형추(4)의 수직 이동 경로 방향으로 적어도 하나 이상의 로프 진동 방지 장치(10)가 배치된다.
상기 로프 진동 방지 장치(10)에 의하면, 강풍이나 지진 등에 의해 건물이 흔들리면 메인 로프(2)나 보상 로프(6)가 흔들리고 로프의 변위가 증가하려고 한다. 로프의 변위가 증가하면, 이들 메인 로프(2)나 보상 로프(6)는 로프 진동 방지 장치(10)의 외측 층으로 기능하는 탄성체(12)와 충돌하게 되고, 억제된다. 그 결과, 메인 로프(2)나 보상 로프(6)는 승강로 내의 기기(equipment)나 건물의 돌출부 등에 대한 충돌이나 꼬임(twist)을 회피하게 된다.
한편 탄성체(12, 13)로 형성되는 재료에 우레탄을 사용한 이유는 로프(2, 6)가 충돌할 때의 마모량이 다른 어떤 재료보다도 현저하게 작기 때문이다.
우레탄을 사용한 다른 이유에 대해서 도 4의 (a)와 도 4의 (b) 및 도 5를 참조하여 설명한다. 도 4의 (a)는 우레탄 고무(urethane rubber)를 포함하는 각종 재료의 인장 강도를 나타낸 도면이다. 도 4의 (b)는 우레탄 고무를 포함하는 각종 재료의 내마모성을 측정하고, 최고값과 최저값을 추출하고, 5 단계로 추출 범위를 나 누어서 나타낸 도면이다.
도 4의 (b)는 일정한 하중에 대한 내마모성의 상관 관계를 나타내고 있다. 이 도 4의 (b)에 나타낸 우레탄 고무의 내마모성은 다른 재료, 예를 들면 실리콘 고무나 저탄성 고무와 비해서 약 2 배 정도이다. 그러나, 도 5에 나타낸 바와 같이 충격 하중을 받았을 때의 마모량이 현저하게 작다. 또한 우레탄 고무는, 도 4(a)에 나타낸 바와 같이, 다른 어떤 재료에 비해서도 인장 강도 등의 기계적 강도가 높다. 따라서 우레탄을 사용한 이유는 기계적인 강도가 높고, 임의의 다른 금속 재료와 비교했을 때 탄성이 작으며 충격 하중을 완화하는 기능을 가지기 때문이다.
구체적으로는, 도 5에 나타낸 바와 같이 우레탄을 사용한 탄성체(12)에 가해지는 하중 영역에서 메인 로프(2) 등의 충돌에 의해 초래된 충돌 1 회당 마모량은 10-5 mm 정도이다. 따라서 1 년간의 로프 충돌 횟수를 약 105 정도로 가정하면, 탄성체(12)의 하중 영역 부분에서의 1 년간 마모량은 1 mm 정도가 된다. 따라서 미리 우레탄의 두께에 따라서 충돌 횟수를 설정하고, 소정 충격 하중 이상, 예를 들면 25 kgf 이상의 충돌 횟수를 계수(count)한다. 이후 충돌 계수값이 설정값을 초과하는 경우, 로프 진동 방지 장치(10)를 새로운 교환품으로 교환하거나 후술하는 바와 같이 탄성체(12)의 로프의 충돌 영역을 변경하는 보수를 실시한다.
따라서 탄성체(12)에 우레탄을 사용하며, 이에 의해서 로프의 손상이나 마모가 감소하고 로프의 강성에도 크게 기여한다.
또한 탄성체(12)의 우레탄의 색상을 탄성체(13)의 우레탄과 다르게 할 수도 있다. 탄성체(12)는, 도 3에 나타낸 바와 같이 마모가 진행되어 마모된 부분(12a)이 깎인 상태가 되면, 하층측으로 기능하는 탄성체(13)의 로프 접촉부(13a)가 노출된다. 따라서 탄성체(12)의 색상과는 다른 탄성체(13)의 색상 변화가 나타나게 된다. 따라서 우레탄의 교환 시기를 용이하게 판별할 수 있다. 또한 탄성체(12)와 다른 색상의 변화가 나타난 경우 탄성체(12)를 회전시키고, 이에 의해서 메인 로프(2)등의 접촉 영역을 변경할 수도 있다.
따라서, 도 1에 나타낸 바와 같이 적어도 하나 이상의 로프 진동 방지 장치(10)는 균형추(4)의 수직 이동 경로 근처를 따라서 배치된다. 또한 프레임(11)의 외주면에 다른 색상의 탄성체(12, 13)를 피복하고, 적어도 탄성체(12)에는 우레탄을 사용한다. 따라서 탄성체(12, 13)의 수명이 길어지고, 탄성체(12)의 보수를 포함한 교환 시기가 시각화되고, 로프의 강성을 확보할 수 있게 된다. 이는 강풍이나 지진시 엘리베이터를 운전할 수 있는 건물의 진동량이 큰 경우에 엘리베이터를 효율적으로 조작할 수 있음을 의미한다.
상기 실시예에서 탄성체(12) 및 탄성체(13)에 각각 우레탄을 사용했지만, 예를 들면 탄성체(12)에는 우레탄을 사용하고, 탄성체(13)에는 강재(steel material)보다도 경도가 낮은 금속 부재(예를 들면 알루미늄 파이프)를 사용할 수도 있다.
이러한 구성에 의하면 상층으로 기능하는 탄성체(12)의 마모가 진행하는 경우 마모된 부분(12a)이 파여지면, 하층으로 기능하는 탄성체(13)인 금속 부재가 노출된다. 따라서, 마찬가지로, 외측 층으로 기능하는 탄성체(12)의 마모 상태를 시각화할 수 있고, 상술한 것과 동일한 효과를 기대할 수 있다.
또한 로프 진동 방지 장치(10)는 프레임(11)과, 탄성체(13) 및 탄성체(12)로 구성되지만, 하층으로 기능하는 탄성체(13)에 그 탄성체의 재료 색상과 동일한 색상의 우레탄을 사용하고, 상층으로 기능하는 탄성체(12)에 코팅층을 형성한다. 상기 코팅층의 마모에 의해서, 상기 코팅층과는 다른 색상의 우레탄으로 형성한 탄성체(13)가 노출하게 된다. 그 결과 코팅층의 색상과 탄성체(13)의 색상은 서로 다르게 된다. 따라서, 마찬가지로, 이와 같은 색상의 변화로부터 탄성체(12)와 탄성체(13) 사이의 마모 상태를 시각화할 수 있고, 상술한 것과 동일한 효과를 기대할 수 있다.
또한 도 2에 나타낸 바와 같이, 프레임(11)은 서로 대향하는 브래킷(8) 사이에 가설되고, 브래킷(8)의 외측으로부터 볼트(14)에 의해 볼트 고정된다. 이러한 구성에 의하면, 상술한 바와 같이 보수를 포함하는 교환 시기가 판별되었을 때, 볼트(14)를 느슨하게 한 후 프레임(11)을 수동으로 회전시키면, 탄성체(12)의 로프 충돌 위치를 용이하게 변경할 수 있다. 그 결과 탄성체(12, 13)가 피복된 프레임(11)에서 탄성체(12)가 마모되었을 때, 즉시 교환할 필요가 없다. 즉 탄성체(12)가 마모되면 로프의 충돌 위치를 변경시킴으로써 장기간에 걸쳐 상기 탄성체를 사용할 수 있게 된다.
또한 탄성체(12, 13)의 양 단부의 외주 방향으로 복수의 관통 구멍을 형성하거나 프레임(11)의 양단부에 나사 구멍부를 형성하는 경우 하나 이상의 관통 구멍을 적절하게 선택한다. 볼트를 포함하는 나사를 선택한 관통 구멍을 관통하여 삽입한 이후, 프레임(11)의 나사 구멍부에 상기 나사를 나사 결합하면, 동일한 방식으로 수동으로 탄성체(12, 13)의 로프와의 충돌 위치를 변경할 수 있고, 로프 진동 방지 장치(10)의 고유한 기능을 장기간에 걸쳐 유지할 수 있게 된다.
(제 2 실시예)
도 6 및 도 7은 본 발명에 따른 로프 진동 방지 장치의 다른 실시예를 설명한 도면이다.
이 로프 진동 방지 장치(10)는, 도 2에 나타낸 바와 같이 우레탄계 탄성체(12)와, 이 탄성체(12)와는 색상이 다른 우레탄계 탄성체(13) 또는 강재보다도 경도가 낮은 금속 부재(예를 들면 알루미늄 파이프)로 기능하는 탄성체(13)로 구성되어 있다.
이 로프 진동 방지 장치(10)의 다른 부분은, 도 6에 나타낸 바와 같이, 브래킷(8) 상의 프레임(11)의 장착 구성을 개량한 것을 특징으로 하고 있다. 이러한 구성에 의하면, 실린더 형상체(16)는 브래킷(8)의 프레임 장착면측에 고정된다. 도시한 우측 단부에서, 프레임(11)은 실린더 형상체(16)에 착탈 가능하게 삽입된다. 한편 도시한 좌측 단부에서 프레임(11)은 상술한 바와 같이, 볼트(14)를 사용해서 볼트 고정되도록 구성되어 있다. 실린더 형상체(16)는 반대로 도시한 좌측 단부에서 브래킷(8) 상에 장착되어지도록 구성될 수도 있다. 그 밖의 구성은 도 1 내지 도 3과 동일하다. 상세한 것은 이들 도면을 설명을 참조하기로 한다.
이러한 구성에 의하면, 프레임(11)은 실린더 형상체(16)의 내측에 대하여 프레임의 축 방향으로 이동 가능하다. 따라서 두 개의 브래킷(8, 8) 사이에서 거리를 두고 불균일하게 되어 있는 경우라고 하더라도, 브래킷(8) 사이에 엘리베이터의 로 프 진동 방지 장치(10)를 용이하게 장착할 수 있다.
또한 장착 부재(예를 들면, 브래킷(8))에 나사 구멍부가 없고, 프레임(11)의 일단부가 장착 부재의 나사 구멍이 없는 부분 내로 단순히 삽입하는 구성일지라도 동일한 유리한 효과를 기대할 수 있다. 프레임(11)의 타단부는 도 2에 나타낸 바와 같이, 예를 들면 볼트(14)로 볼트 고정되도록 구성될 수도 있다.
또한 도 7에 나타낸 바와 같이, 나사 구멍부를 갖는 실린더 형상체(17)는 브래킷(8) 중 하나의 대향면측에 장착되며, 이 때 상기 실린더 형상체(17) 상에 장착되는 프레임의 한쪽 단부의 외주에 복수의 가늘고 긴 구멍부를 형성하도록 구성될 수도 있다. 이러한 구성에 의하면, 프레임에 있어서, 볼트를 포함하는 나사(18)를 상기 가늘고 긴 구멍부에 삽입하고, 프레임을 나사 구멍부에 나사 고정하면 브래킷(8) 사이의 거리의 불균일을 흡수할 수 있다.
한편, 예를 들어, 도 2에 나타낸 것과 같이 프레임(11)을 볼트로 고정하거나, 도 6에 나타낸 바와 같이 실린더 형상체(16) 내로 삽입하는 구성이어도 도 6에서와 마찬가지의 효과를 얻을 수 있게 된다.
(제 3 실시예)
도 8은 본 발명에 따른 로프 진동 방지 장치의 보수/교환 시기의 검출 방법의 일 실시예에 관하여 설명한 도면이다.
이 로프 진동 방지 장치(10)에서는, 강재(steel material)보다도 경도가 낮은 도전성 금속 부재(예를 들면 알루미늄 파이프)로 기능하는 탄성체(13)와 우레탄계 탄성체(12)가 프레임(11)의 외측 표면에 피복되어 있다.
로프 진동 방지 장치(10)가 균형추(4)의 양 단부에 배치되지만, 적어도 하나의 로프 진동 방지 장치(10)를 구성하는 프레임(11)은 절연 부재를 거쳐서 브래킷(8) 상에 장착되어 있다. 다른 로프 진동 방지 장치(10)를 구성하는 프레임(11) 역시 동일한 방식으로 절연 부재를 거쳐서 장착 부재(예를 들면, 브래킷(8)) 상에 장착되어 있다. 이들 상하 관계로 위치하고 있는 두 개의 프레임(11, 11) 사이에는 신호선(signal line)을 거쳐서 절연 저항 측정 장치(21)가 접속되어 있다.
일반적으로, 두 개의 프레임(11)은 절연 부재를 거쳐서 브래킷(8) 상에 장착되어 있다. 따라서 절연 저항 측정 장치(21)는 프레임(11) 사이에 접속되어 있다. 상기 절연 저항 측정 장치(21)는 전기적으로 매우 높은 절연 저항을 측정한다. 따라서 강풍에 로프(2)가 흔들려서 우레탄으로 형성한 탄성체(12)와 접촉하더라도, 우레탄 자체가 절연 부재로 기능한다. 따라서 탄성체(12)는 전기적으로 완전하게 절연되며, 높은 절연 상태를 유지한다.
한편, 로프(2)가 강풍 등에 의해 흔들려서 우레탄계 탄성체(12)와 충돌하거나 접촉하는 상태를 반복하면, 우레탄계 탄성체(12)가 마모되고, 경도가 낮은 전기적으로 도전성인 금속 부재로 기능하는 탄성체(13)와 직접적으로 접촉하게 된다. 로프(2)가 탄성체(13)와 접촉하게 되면, 각각의 프레임과 로프(2) 사이에서 전기 통로(passage)가 형성되며, 따라서 절연 저항이 극단적으로 낮아지게 된다.
또한 양 프레임 상의 각각의 우레탄의 탄성체(12) 중 어느 하나가 마모되고, 다른 탄성체(12)의 마모 정도가 낮은 경우에도, 절연 저항 측정 장치(21)에서 측정된 절연 저항은 낮아지게 된다.
따라서 절연 저항 측정 장치(21)에 의해서 절연 저항을 감시함으로써 탄성체(12)의 마모 상태를 검출할 수 있다.
또한 절연 저항 측정 장치(21)는 절연 저항이 내려 갔을 때 자동적으로 절연 저항 저하 상태 정보를 엘리베이터 제어판(22)으로 송신하면, 절연 저항 저하 상태가 표시부에 표시되고, 기억부에 기억된다. 따라서 탄성체(12)의 마모 상태 및 로프(2)의 손상을 미리 방지할 수 있다.
또 두 개의 프레임이 각각 절연 부재로 절연되고, 브래킷(8) 상에 장착되어 있지만, 어느 한쪽 프레임의 양 단부를 절연 부재로 절연하거나, 다른 쪽 프레임을 절연 부재로 절연하지 않을 수도 있다. 이 경우에, 한쪽 프레임 상의 탄성체(12)의 마모로 인한 교환 시기를 자동적으로 검출할 수 있다.
따라서 본 실시예에 의하면, 균형추(4)의 외주에 탄성체(12, 13)를 피복한 적어도 하나의 프레임(11)을 절연 부재로 절연하고 브래킷(8)에 장착하며, 절연 저항을 감시 또는 기록하도록 구성된다. 이런 방식으로 탄성체(12)의 교환 시기 및 로프 접촉 위치의 변경 시기를 자동적으로 검출할 수 있다.
또 전기 절연 부재에 의해서 절연된 프레임과 브래킷(8) 사이에 절연 저항 측정 수단을 제공한 경우라고 하더라도 절연 저항은 측정된다. 이런 방식으로 프레임(2) 상의 탄성체(12)의 마모 상태를 검출할 수 있으며, 탄성체(12)의 보수 및 교환 시기나 로프 접촉 위치의 변경 시기를 자동적으로 검출할 수 있다.
(제 4 실시예)
도 9는 본 발명에 따른 로프 진동 방지 장치의 제조 방법의 일 실시예에 관 하여 설명한 도면이다.
이 로프 진동 방지 장치의 제조 방법은 세로 방향으로 분할 가능한 캐스팅 다이(31)를 설정한다. 소정 직경의 구멍부(32)는 캐스팅 다이(31)의 바닥에 형성되어 있다. 이 상태에서, 외주면 상에 미리 경도가 낮은 알루미늄 파이프 등과 같은 금속 부재로 기능하는 탄성체(13)가 피복된 프레임(11) 또는 탄성체(13) 자체를 캐스팅 다이(31) 내로 삽입한다. 또한 캐스팅 다이(31)의 구멍부(32)로 통과시키고, 탄성체(13)와 캐스팅 다이(31)가 소정의 위치 관계가 되도록 설정한다.
이어서 고온조 또는 히터(33)를 사용하여 캐스팅 다이(31)의 주위 및 탄성체(13)가 소정 온도가 되도록 가열한 후, 캐스팅 다이(31)와 탄성체(13) 사이에 우레탄을 주입(pour)한다. 이 우레탄을 소정량 주입한 후 주입된 우레탄을 열경화시킨다. 우레탄이 충분히 열경화된 후, 캐스팅 다이(31)를 분해하여 제거한다.
이 제조 방법에 의하면, 우레탄계 탄성체(12)는 알루미늄 파이프와 같은 금속 부재로 기능하는 탄성체(13)의 표면 상에서 열경화된다. 이런 방식으로, 시트(sheet) 형상의 우레탄을 접착하는 경우보다도 더 간단하게 탄성체(13) 상에 탄성체(12)를 장착할 수 있다.
프레임(11)의 외주면에 탄성체(13)를 피복하는 경우, 금속 부재가 아니라 우레탄을 사용하려는 경우, 본 발명의 제조 방법을 사용하여 우레탄을 주입하고 열경화시키는 것도 가능하다.
따라서 이상과 같은 실시예에 의하면, 균형추(4)의 양 측부에서, 각각 탄성체(12, 13)를 피복한 프레임(11)을 가진 하나 이상의 로프 진동 방지 장치(10)가 균형추(4)의 수직 이동 경로 방향에 배치된다. 또한 적어도 상층(upper layer)으로 기능하는 탄성체(12)에 우레탄을 사용함으로써, 탄성체(12, 13)의 수명이 길어지고, 탄성체(12, 13)의 보수/교환 등의 시기를 시각화할 수 있고, 또한 로프의 강성을 확보할 수 있다. 그 결과, 강풍이나 지진시에 엘리베이터를 운전할 수 있는 건물의 진동량의 범위를 확대할 수 있고, 운전 효율이 좋은 엘리베이터 장치가 실현될 수 있다.
Claims (15)
- 메인 로프에 카(car)와 균형추(counter weight)가 현수되며, 상기 균형추의 하면(lower face)으로부터 보상 시브(compensation sheave)를 거쳐서 상기 카의 하면에 보상 로프(compensation rope)가 걸려 있는 엘리베이터 장치에 있어서,상기 균형추의 수직 이동 경로 근처에 서로 대향하여 장착된 브래킷(bracket);상기 카의 승강에 따라 수직으로 이동하는 상기 균형추로부터 소정 거리를 두고 상기 브래킷 사이에 가설된 프레임; 및상기 프레임의 외측 표면에 이중으로 피복된 제 1 탄성체 및 제 2 탄성체;를 구비하는 것을 특징으로 하는,로프 진동 방지 장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 제 1 탄성체와 상기 제 2 탄성체가 서로 다른 색상으로 형성되는 것을 특징으로 하는,로프 진동 방지 장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 제 1 탄성체와 상기 제 2 탄성체는 서로 다른 색상의 우레탄(urethane)으로 형성되는 것을 특징으로 하는,로프 진동 방지 장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 이중으로 피복된 제 1 탄성체 및 제 2 탄성체 중 외측 층으로 되는 상기 제 1 탄성체는 우레탄으로 형성되며, 하층으로 되는 상기 제 2 탄성체는 강재(steel material)보다도 경도가 낮은 금속 부재로 형성되는 것을 특징으로 하는,로프 진동 방지 장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 이중으로 피복된 제 1 탄성체 및 제 2 탄성체 중 외측 층으로 되는 상기 제 1 탄성체는 우레탄을 포함하는 코팅층(coating layer)이며, 하층으로 되는 상기 제 2 탄성체는 상기 코팅층과 다른 색상의 우레탄인 것을 특징으로 하는,로프 진동 방지 장치.
- 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 프레임이 상기 브래킷에 볼트로 고정되어 수동으로 회전 가능한 것을 특징으로 하는,로프 진동 방지 장치.
- 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 제 1 탄성체 및 제 2 탄성체의 양단부의 외주 방향으로 복수의 관통 구멍이 형성되고, 상기 프레임의 양 단부에 복수의 나사 구멍부가 형성되며, 선택적으로 상기 관통 구멍을 관통하여 볼트를 포함하는 나사가 삽입되고, 상기 나사가 상기 프레임의 상기 나사 구멍부에 고정됨으로써, 상기 제 1 탄성체와 제 2 탄성체가 수동으로 회전 가능하게 구성되는 것을 특징으로 하는,로프 진동 방지 장치.
- 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 서로 대향하여 장착되는 브래킷 중 일측 브래킷의 대향면측에 실린더 형상체가 장착되고, 상기 프레임의 한쪽 단부가 상기 실린더 형상체 내로 삽입되어, 상기 브래킷 사이의 거리 불균일을 흡수하는 것을 특징으로 하는,로프 진동 방지 장치.
- 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 서로 대향하여 장착되는 브래킷 중 일측 브래킷의 대향면측에 나사 구멍부를 갖는 실린더 형상체가 장착되고, 상기 실린더 형상체 상에 장착된 프레임의 한쪽 단부의 외주면(outer periphery)에 복수의 가늘고 긴 구멍부가 형성되며, 상기 가늘고 긴 구멍부에 볼트를 포함하는 나사가 삽입되어 상기 실린더 형상체의 나사 구멍부에 나사 고정됨으로써, 상기 브래킷 사이의 거리 불균일을 흡수하는 것을 특징으로 하는,로프 진동 방지 장치.
- 카와 균형추가 현수된 메인 로프, 또는 상기 균형추의 하면으로부터 보상 시브를 거쳐서 상기 카의 하면에 걸린 보상 로프의 진동(swing)을 억제하는 로프 진동 방지 장치의 보수/교환 시기를 검출하는 방법으로서,상기 균형추의 수직 이동 경로 근처에 서로 대향하여 장착된 브래킷 사이에, 상기 로프의 진동을 억제하는 서로 다른 색상의 탄성체가 이중으로 피복된 프레임을 가설하는 단계; 및상기 로프와의 충돌이나 접촉에 의해 외측 층의 탄성체의 일부가 마모된 이후, 하층의 탄성체가 노출되었을 때, 상기 로프의 접촉 위치의 변경/보수를 포함하는 상기 프레임의 교환 시기를 검출하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는,로프 진동 방지 장치의 보수/교환 시기 검출 방법.
- 카와 균형추가 현수된 메인 로프, 또는 상기 균형추의 하면으로부터 보상 시브를 거쳐서 상기 카의 하면에 걸린 보상 로프의 진동(swing)을 억제하는 로프 진동 방지 장치의 보수/교환 시기를 검출하는 방법으로서,상기 균형추의 수직 이동 경로 근처에 서로 대향하여 장착된 브래킷 사이에, 서로 다른 색상의 탄성체가 이중으로 피복된 전도성 프레임을 전기 절연 부재를 개재(介在)하여 장착하는 단계;상기 전도성 프레임과 또 다른 전도성 프레임, 또는 상기 브래킷과의 사이의 절연 저항을 측정하는 단계; 및상기 절연 저항에 따라 상기 로프의 접촉 위치의 변경/보수를 포함하는 상기 프레임의 교환 시기를 검출하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는,로프 진동 방지 장치의 보수/교환 시기 검출 방법.
- 메인 로프에 현수된 균형추의 수직 이동 경로 근처에서, 서로 대향하는 브래킷 사이에 가설되며 탄성체가 이중으로 피복된 프레임을 구비한 로프 진동 방지 장치를 제조하는 방법으로서,분할 가능한 캐스팅 다이를 세로 방향으로 설정하는 단계;상기 설정 단계에서 세로 방향으로 설정된 상기 캐스팅 다이에 대하여, 하층의 탄성체가 되는 금속 파이프 또는 상기 금속 파이프가 장착된 프레임을 삽입하는 단계;상기 삽입 단계에서 캐스팅 다이에 삽입된 캐스팅 다이를 포함하는 프레임의 주변 온도를 고온조(high temperature vessel) 또는 히터(heater)로 고온으로 가열하는 단계; 및상기 가열 단계에서 고온으로 가열된 상태에서, 상기 캐스팅 다이와 상기 금속 파이프 사이의 갭(gap) 내로 상층(upper layer)의 탄성체가 되는 우레탄을 주입하여 열경화하는 단계;를 포함하며,상기 열경화 이후에 상기 캐스팅 다이가 제거되어, 상기 탄성체가 이중으로 피복된 프레임을 제조하는 것을 특징으로 하는,로프 진동 방지 장치의 제조 방법.
- 제 6 항에 있어서,상기 서로 대향하여 장착되는 브래킷 중 일측 브래킷의 대향면측에 나사 구멍부를 갖는 실린더 형상체가 장착되고, 상기 실린더 형상체 상에 장착된 프레임의 한쪽 단부의 외주면(outer periphery)에 복수의 가늘고 긴 구멍부가 형성되며, 상기 가늘고 긴 구멍부에 볼트를 포함하는 나사가 삽입되어 상기 실린더 형상체의 나사 구멍부에 나사 고정됨으로써, 상기 브래킷 사이의 거리 불균일을 흡수하는 것을 특징으로 하는,로프 진동 방지 장치.
- 제 7 항에 있어서,상기 서로 대향하여 장착되는 브래킷 중 일측 브래킷의 대향면측에 나사 구멍부를 갖는 실린더 형상체가 장착되고, 상기 실린더 형상체 상에 장착된 프레임의 한쪽 단부의 외주면(outer periphery)에 복수의 가늘고 긴 구멍부가 형성되며, 상기 가늘고 긴 구멍부에 볼트를 포함하는 나사가 삽입되어 상기 실린더 형상체의 나사 구멍부에 나사 고정됨으로써, 상기 브래킷 사이의 거리 불균일을 흡수하는 것을 특징으로 하는,로프 진동 방지 장치.
- 제 8 항에 있어서,상기 서로 대향하여 장착되는 브래킷 중 일측 브래킷의 대향면측에 나사 구멍부를 갖는 실린더 형상체가 장착되고, 상기 실린더 형상체 상에 장착된 프레임의 한쪽 단부의 외주면(outer periphery)에 복수의 가늘고 긴 구멍부가 형성되며, 상기 가늘고 긴 구멍부에 볼트를 포함하는 나사가 삽입되어 상기 실린더 형상체의 나사 구멍부에 나사 고정됨으로써, 상기 브래킷 사이의 거리 불균일을 흡수하는 것을 특징으로 하는,로프 진동 방지 장치.
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