KR101084352B1 - 상이한 크기의 부하 지지 부재들을 포함하는 엘리베이터 부하 지지 조립체 - Google Patents
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Abstract
엘리베이터 시스템(30) 부하 지지 조립체(30)는 복수의 부하 지지 부재(32-38)를 포함한다. 부하 지지 부재들(32-38) 중 1 이상은 부하 지지 부재들(32-38) 중 1 이상의 나머지 부하 지지 부재와는 상이한 부하 지탱 능력을 갖는다. 개시된 예시는 제 1 부하 지탱 능력을 갖는 같은 수의 부하 지지 부재들(32, 38) 및 제 2 의 상이한 부하 지탱 능력을 갖는 같은 수의 부하 지지 부재들(34, 36)을 포함한다. 또 다른 예시는 3 이상의 상이한 부하 지탱 능력을 포함한다. 개신된 예시들에 의하면, 엘리베이터 부하 지지 조립체(30)의 총 부하 지탱 능력은 시스템을 오버-로핑하지 않고 주어진 엘리베이터 시스템에 대한 부하 지탱 요건들을 엄밀하게 충족시킨다.
Description
본 발명은 일반적으로 엘리베이터 시스템들에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 엘리베이터 시스템들을 위한 부하 지지 조립체들에 관한 것이다.
엘리베이터 시스템들은 광범위하게 사용되고 있으며 다양한 형태들을 취한다. 많은 엘리베이터 시스템들은 부하 지지 조립체에 의하여 함께 커플링되는 엘리베이터 카 및 평형추를 포함한다. 통상적으로는, 카와 평형추를 커플링하고 엘리베이터 카의 원하는 움직임을 제공하기 위해 각각의 부하를 지지하는데 스틸 로프들이 사용되었다. 보다 최근에는, 대안의 부하 지지 부재들이 제안되어 왔다. 일 예시는 재킷 내에 인케이싱된(encased) 복수의 인장 부재들을 포함하는 플랫 벨트를 포함한다. 일 예시는 인장 부재들로서 스틸 코드들을 그리고 재킷으로서 폴리우레탄 재료를 포함한다.
부하 지지 조립체의 타입과는 무관하게, 엘리베이터 시스템들은 적합한 부하 지지 능력을 제공하고 적절한 안전 기준들(safety codes)을 충족시키기 위하여 다수의 부하 지지 부재들을 갖는 엘리베이터 시스템들이 설계된다. 통상적인 구성은 부하 지지 조립체의 전체 능력이 적절한 기준을 충족시키는데 필요한 능력을 초과하도록 시스템을 오버-로핑(over-roping)하는 것을 포함한다. 스틸 로프들을 이용한 오버-로핑은 통상적으로 주된 관심사는 아니었다. 신규한 대안의 부하 지지 부재들은 스틸 로프들보다 훨씬 고가인 경향이 있으며, 따라서 엘리베이터 시스템을 오버-로핑하는 상황에 있어서 새로운 관심사가 되었다. 보다 고가의 부하 지지 부재들은 시스템들이 오버-로핑되는 경우 엘리베이터 시스템들에 비용 증가를 부가한다.
부하 지지 조립체의 실제 부하 지탱 능력을 특정 시스템의 요건들과 보다 근접하게 매치시키기 위하여 엘리베이터 시스템을 전략적으로 로핑할 필요가 있다.
본 발명은 이러한 필요성을 해결하고자 한다.
엘리베이터 시스템에 사용하기 위한 예시의 개시된 부하 지지 조립체는 복수의 부하 지지 부재를 포함하며, 여기서 부하 지지 부재들 중 1 이상은 그 나머지 부하 지지 부재들과는 상이한 부하 지탱 능력을 갖는다.
일 예시의 시스템은 복수의 플랫 벨트 부하 지지 부재들을 포함한다. 플랫 벨트들 중 1 이상은 나머지 플랫 벨트들과는 상이한 부하 지탱 능력을 갖는다.
개시된 예시에서, 플랫 벨트들은 재킷 내에 인케이싱된 복수의 인장 부재들을 포함한다. 플랫 벨트들 중 1 이상은 나머지 플랫 벨트들과 비교하여 상이한 수의 인장 부재를 갖는다.
개시된 예시들에 의하면, 엘리베이터 시스템을 보다 정확하게 로핑하여, 오버-로핑을 회피하는 것이 가능해진다. 이와 연관된 로핑 재료비의 경감은 엘리베이터 시스템들을 설치하고 유지하는 것과 관련하여 상당한 비용 절감을 제공한다.
당업자들이라면 바람직한 실시예의 후속하는 상세한 설명부로부터 본 발명의 다양한 특징들 및 장점들을 명확히 이해할 수 있을 것이다. 상세한 설명부에 첨부되는 도면들은 다음과 같이 간략하게 설명될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라 설계된 부하 지지 조립체를 채용한 예시적 엘리베이터 시스템의 선택된 부분들을 개략적으로 나타낸 도;
도 2는 도 1의 실시예의 선택된 특징들을 개략적으로 예시한 도;
도 3은 본 발명의 실시예 내에서 유용한 예시적인 복수의 부하 지지 부재들을 개략적으로 예시한 도;
도 4a 및 4b는 본 발명의 일 실시예에서 유용한 예시적 터미네이션들(terminations)을 예시하고 있다.
도 2는 도 1의 실시예의 선택된 특징들을 개략적으로 예시한 도;
도 3은 본 발명의 실시예 내에서 유용한 예시적인 복수의 부하 지지 부재들을 개략적으로 예시한 도;
도 4a 및 4b는 본 발명의 일 실시예에서 유용한 예시적 터미네이션들(terminations)을 예시하고 있다.
도 1은 엘리베이터 시스템(20)의 선택된 부분들을 개략적으로 나타내고 있다. 엘리베이터 카(22) 및 평형추(24)는 함께 커플링되고 부하 지지 조립체(30)에 의하여 지지된다. 나타낸 예시는 복수의 부하 지지 부재(32, 34, 36 및 38)를 포함한다. 일 특정 예시에서, 각각의 부하 지지 부재는 대체로 편평한 벨트를 포함한다.
부하 지지 조립체(30)는, 예를 들어 카(22) 및 평형추(24)가 승강로 내에서 이동할 때 그들의 무게를 지지한다. 나타낸 예시는 카(22)의 원하는 움직임 및 평형추(24)의 대응되는 움직임이 가능하도록 부하 지지 조립체(30)를 이동시키기 위한 1 이상의 구동 시브(drive sheave;42)(흔히 견인 시브라 지칭됨)를 포함하는 구동 기구(40)를 포함한다.
나타낸 예시의 일 특징은 개별 부하 지지 부재들(32-38) 모두가 같지 않다는 것이다. 이 예시에서, 부하 지지 부재들(32-38) 중 1 이상은 부하 지지 부재들(32-38) 중 그 나머지와는 상이한 부하 지탱 능력을 갖는다. 통상적으로, 부하 지지 조립체들은 전체 조립체를 통해 동일한 크기의 부하 지지 부재를 사용하였다. 이 예시에서는, 특정 엘리베이터 시스템에 대한 요건들을 보다 엄밀하게 충족시키기 위하여 전체 부하 지지 조립체(30)의 총 부하 지탱 능력을 맞춤구성할(customize) 수 있도록 하기 위해 1 이상의 상이한 크기의 부하 지지 부재가 사용된다.
도 2는 부하 지지 부재들(32 및 38) 각각이 제 1 부하 지탱 능력을 갖는 예시적 구성을 개략적으로 나타내고 있다. 부하 지지 부재들(34 및 36) 각각은 제 1 부하 지지 부재들(32 및 38)과 비교하여 상대적으로 낮은 제 2 부하 지탱 능력을 갖는다. 일 예시에서, 부하 지지 부재들은 서로 정수배인 부하 지탱 능력들을 갖는다. 또 다른 예시에서, 부하 지탱 능력들의 다양한 증분들(increments)은 총 부하 지지 조립체 능력의 보다 구체적인 변화를 위해 사용된다. 일 예시에서, 부하 지지 부재들(32 및 38)은 64 KN의 능력을 갖는 한편, 부하 지지 부재들(34 및 36)은 각각 32 KN의 능력을 갖는다. 또 다른 예시에서는, 상이한 크기의 부하 지지 부재들의 능력들 간에 대략 1 : 1.6의 비가 존재한다.
상이한 부하 지탱 능력들 간의 대략 1 : 1.6의 비를 이용하면 적용되는 전체 부하 지지 부재의 강도와 주어진 엘리베이터 시스템에 필요한 전체 강도를 보다 정밀하게 매치시킬 수 있는 장점을 제공한다. 표 1은 300 kN 내지 800 kN 범위 내에서 가능한 전체 적용 강도의 예시적 범위를 나타내고 있다.
표 1로부터 이해할 수 있듯이, 제 2 열의 부하 지지 부재들(LBM)과 제 3 열의 부하 지지 부재들 간의 강도 비는 1 : 1.6이다. 부하 지지 능력들 간의 이러한 비를 이용하면 표 1에 나타낸 총 17 개의 강도들을 각각 선택적으로 얻을 수 있다. 단지 하나의 강도의 벨트를 포함하는 엘리베이터를 설계하고 100 kN 또는 160 kN의 벨트들만이 단지 이용가능한 옵션들이라면, 표 1에서는 단지 8 개의 옵션들만이 가능하다. 벨트 강도들(예를 들어, 100 kN의 벨트들과 200 kN 벨트들) 간의 정수배의 차이를 선택하였다면, 이 때 표 1에 나타낸 옵션들 중 단지 6 개의 옵션들이 가능하다. 따라서, 1 : 1.6과 같은 상이한 크기의 부하 지지 부재들의 부하 지지 능력들 간의 비를 사용하면, 부하 지지 부재 조립체(30)의 부하 지지 능력과 엘리베이터 시스템을 위한 실제 요건들을 보다 정밀하게 매치시키기 위한 훨씬 더 큰 자유도를 제공한다.
도 2에 나타낸 예시에서는, 각각 상이한 능력들을 갖는 짝수의 부하 지지 부재들이 존재한다. 몇몇 예시들은 다른 것들과 비교하여 상이한 부하 지탱 능력을 갖는 단 하나의 부하 지지 부재를 포함한다. 또 다른 예시는 부하 지지 부재들 사이에서 3 이상의 상이한 부하 지탱 능력들을 포함한다. 일 예시에서, 각각의 부하 지지 부재는 상이한 부하 지탱 능력을 갖는다. 주어진 이러한 설명을 통해, 당업자들은 부하 지지 부재들의 적절한 조합을 선택하여 그들의 특정 상황들의 필요들을 충족시킬 수 있을 것이다.
도 3은 부하 지지 부재들(36 및 38)의 일 예시의 구성을 개략적으로 나타내고 있다. 이 예시에서, 부하 지지 부재(36)는 부하 지지 부재(38)의 대략 1/2의 부하 지탱 능력을 갖는다. 이 예시에서의 각각의 부하 지지 부재는 재킷(52) 내에 인케이싱되는 복수의 인장 부재들(50)을 갖는다. 일 예시는 인장 부재들(50)로서 스틸 코드들 및 폴리우레탄 재킷(52)을 포함한다. 도 3에서 알 수 있듯이, 부하 지지 부재(38)는 부하 지지 부재(36)보다 2 배 많은 인장 부재들(50)을 갖는다. 예시된 부하 지지 부재(38)는 부하 지지 부재(36)의 2 배의 부하 지탱 능력을 갖는다.
개시된 예시에 대한 한가지 장점은 플랫 벨트 부하 지지 부재를 이용함으로써, 상이한 크기의 부하 지지 부재들이 사용되는 경우에도 구동 시브에 대한 수정이 필요하지 않다는 점이다. 달리 말해, 벨트의 폭은 엘리베이터 시스템을 구동하는데 필요한 시브의 직경에 영향을 미치지 않는다. 이와 유사하게, 상이한 폭의 벨트들은 상이한 크기의 벨트들을 수용하기 위해 특수한 시브 디자인 또는 수정이 필요하지 않도록 동일한 시브 표면의 기하학적 구조를 따를 수 있다.
이는 대체로 편평하지 않는 부하 지지 부재들에 대해서는 적합하지 않다. 예를 들어, 엘리베이터 시스템에서 상이한 크기의 스틸 로프들을 혼합한다면, 각각의 상이한 크기의 로프를 위해 상이한 크기의 시브들이 요구되며, 이는 비현실적이다. 시브들은, 예를 들어 상이한 크기의 로프들을 수용하기 위해 상이한 직경들 및 상이한 홈 구조들을 필요로 한다. 로프 직경이 혼합된 로프들 사이에서 변할 때 유효 시브 직경이 변하기 때문에 균일한(even) "V"자 형상의 홈들은 잘 기능하지 못할 것이다. 나타낸 예시의 한 가지 장점은 상이한 크기의 부하 지지 부재들을 수용하기 위해 구동 시브에 수정을 가할 필요가 없다는 점이다.
상이한 크기의 부하 지지 부재들의 일 실시형태는 각 부하 지지 부재 상에서 같은 응력 레벨을 유지시키는 것을 포함하여 이루어진다. 전형적인 엘리베이터 시스템들에서, 통상적으로 터이네이션들은 각각의 부하 지지 부재 상의 인장을 조정하기 위한 스프링들을 포함한다. 모든 부하 지지 부재들이 같은 경우, 부하 지지 부재들을 가로질러 같은 인장이 적용되어 균일한 응력 분포가 얻어질 수 있다. 동일한 인장을 얻기 위한 종래의 기술은 설치될 때 동일한 길이 또는 동일한 높이로 스프링들을 조정하여 원하는 동일한 인장을 얻을 수 있도록 터미네이션들을 구성하는 것이다. 이는 설치자가 터미네이션 구성요소들의 위치를 시각적으로 관찰하여 요구되는 동일한 길이를 얻을 수 있도록 한다. 많은 경우에, 각 터미네이션의 스프링 최상부의 위치는 모든 다른 스프링들의 최상부와 정렬된다.
상이한 부하 지지 능력들을 갖는 상이한 크기의 부하 지지 부재들을 도입하는 경우, 이러한 기술은 자연히 이용할 수 없다. 예를 들어, 상이한 크기의 부하 베어링 부재들은 상이한 인장들을 필요로 할 것이다. 본 발명의 실시예들을 포함하는 시스템의 설치를 원활히 하기 위하여, 일 예시는 상이한 크기의 부하 지지 부재들을 수용하는 한편 시스템 설치자들 또는 유지보수 관리자들을 위한 편의성은 유지하는 수정된 터미네이션 장치를 포함한다.
도 4a 및 4b는 각각 예시적 터미네이션들(60a 및 60b)을 나타내고 있다. 이 예시에서, 터미네이션(60a)은 유용하며, 부하 지지 부재(36)는 일 예시에서 100 kN의 능력을 갖는다. 터미네이션(60b)은 유용하며, 부하 지지 부재(38)는 동일 예시에서 160 kN의 부하 지탱 능력을 갖는다. 터미네이션들(60a 및 60b)은 엘리베이터 시스템 내에서 선택되는 구조에 대해 대응되는 부하 지지 부재의 단부를 고정시키기 위하여 알려진 방식으로 기능한다. 각각의 터미네이션은 대응되는 부하 지지 부재 상의 인장을 조정하기 위한 스프링을 포함한다. 스프링(62a) 및 스프링(62b)의 스프링 비율들(spring rates)은 상이하며, 대응되는 부하 지지 부재들의 부하 지탱 능력에 비례한다. 스프링들(62a 및 62b)의 조정은 부하 지지 부재들 상의 원하는 인장을 얻기 위해 그들이 적절히 조정된다면 자연히 동일한 길이를 제공하지 않을 것이다.
나타낸 예시들에서, 각각의 스프링은 부싱들 64와 66 사이에 포함된다. 알려진 방식으로 너트들(68)을 수동으로 조작하여 부싱(64)에 대한 부싱(66)의 위치를 조정함으로써 인장을 조정한다.
이 예시에서, 스프링(62b)은 원하는 인장이 그 스프링 상에서 설정되는 경우 스프링(62a) 보다 길다. 터미네이션들(60a 및 60b)이 동일한 전체 길이를 갖는다(예를 들어, OAL = OLB)고 주어지면, 스프링들(62a 및 62b)의 (도면에 따른) 최상부들은 터미네이션들이 알려진 방식으로 정렬된다고 가정하였을 때 서로 정렬되지 않는다. 나타낸 예시는 부싱(66)에 대한 너트들(68)의 위치를 변경하기 위해 터미네이션(60a)이 제공되는 스페이서(70)를 포함한다. 두 터미네이션 모두가 원하는 인장으로 조정되는 경우 터미네이션(60a) 상의 너트들(68)이 터미네이션(60b) 상의 너트들(68)의 위치와 동일한 위치(도면에서 수직방향)에 있도록 스페이서(70)는 스프링 62a와 62b 사이에 길이 차를 구성한다. 이 예시는 설치자 또는 유지보수 기술자가 너트들(68)의 위치가 터미네이션들(60a, 60b) 상에서 정렬되었는지를 시각적으로 확인할 수 있게 하여 각각의 부하 지지 부재들 상의 인장들이 확실히 원하는 레벨로 설정될 수 있도록 한다.
상이한 크기의 상이한 부하 지지 부재들, 상이한 스프링들의 상이한 크기와 스프링 비율들 및 각 부하 지지 부재 상의 원하는 인장이 주어지면, 너트들(68)의 원하는 정렬을 달성하는데 필요한 스페이서(70)의 크기가 사전에 결정될 수 있다. 예를 들어, 제조 또는 설치 동안의 적절한 터미네이션들 상에 적절한 크기의 스페이서들(70)이 포함될 수 있다. 나타낸 예시는, 상이한 크기의 부하 지지 부재들을 수용하는데 필요한 인장들을 편리하게 얻을 수 있도록 하는 동시에, 엘리베이터 시스템 설치자들 및 유지보수 관리자들이 터미네이션들을 조정할 때 익숙한 편리성을 제공한다.
이상의 설명은 기본적으로 제한 보다는 예시이다. 당업자들이라면 나타낸 예시들에 대한 변형례들 및 수정례들이 본 발명의 근본적 사상을 벗어나지 않는다는 것을 명백히 이해할 것이다. 본 발명에 대해 주어진 법적 보호 범위는 후속 청구범위를 분석함으로써만 결정될 수 있다.
Claims (17)
- 엘리베이터 시스템에 사용하기 위한 부하 지지 조립체에 있어서,
복수의 부하 지지 부재들을 포함하며,
상기 부하 지지 부재들 중 적어도 하나의 부하 지지 부재는, 상기 부하 지지 부재들 중 적어도 하나의 나머지 부하 지지 부재의 부하 지탱 능력과는 상이한 부하 지탱 능력을 갖고,
상기 복수의 부하 지지 부재들 각각은 구동 시브에 서로 분리되어 맞물리도록(engaged) 구성되는 것을 특징으로 하는 부하 지지 조립체. - 제 1 항에 있어서,
상기 부하 지지 부재들은 플랫 벨트들(flat belts)을 포함하는 것을 특징으로 하는 부하 지지 조립체. - 제 2 항에 있어서,
상기 부하 지지 부재들은 재킷 내에 인케이싱되는(encased) 복수의 인장 부재들을 포함하는 것을 특징으로 하는 부하 지지 조립체. - 제 1 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 나머지 부하 지지 부재에 비해 상기 적어도 하나의 부하 지지 부재 내에는 상이한 수의 인장 부재들이 존재하는 것을 특징으로 하는 부하 지지 조립체. - 제 1 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 부하 지지 부재의 부하 지탱 능력은 상기 적어도 하나의 나머지 부하 지지 부재의 부하 지탱 능력의 정수배인 것을 특징으로 하는 부하 지지 조립체. - 제 1 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 부하 지지 부재의 부하 지탱 능력과 상기 적어도 하나의 나머지 부하 지지 부재의 부하 지탱 능력 사이에는 1 : 1.6의 비가 존재하는 것을 특징으로 하는 부하 지지 조립체. - 제 1 항에 있어서,
상기 부하 지지 부재들 각각은 상기 나머지 부하 지지 부재들에 대해 상이한 부하 지탱 능력을 갖는 것을 특징으로 하는 부하 지지 조립체. - 제 1 항에 있어서,
같은 수의 제 1 부하 지탱 능력을 갖는 부재들 및 제 2의 상이한 부하 지탱 능력을 갖는 부하 지지 부재들이 존재하는 것을 특징으로 하는 부하 지지 조립체. - 제 1 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 부하 지지 부재와 연관되고 상기 적어도 하나의 부하 지지 부재 상에 제 1 인장을 조성하기 위한 스프링을 갖는 제 1 터미네이션(termination); 및
상기 적어도 하나의 나머지 부하 지지 부재와 연관되고 상기 적어도 하나의 나머지 부하 지지 부재 상에 제 2의 상이한 인장을 조성하기 위한 스프링을 갖는 제 2 터미네이션을 포함하는 것을 특징으로 하는 부하 지지 조립체. - 제 9 항에 있어서,
상기 제 1 인장과 제 2 인장 간의 차이는 연관된 부하 지지 부재들의 부하 지탱 능력의 차이에 대응되는 것을 특징으로 하는 부하 지지 조립체. - 제 9 항에 있어서,
상기 제 1 터미네이션의 스프링은 상기 제 1 인장이 조성되는 제 1 길이를 가지고,
상기 제 2 터미네이션의 스프링은 상기 제 2 인장이 조성되는 제 2의 보다 짧은 길이를 가지며;
상기 제 2 터미네이션은 상기 제 1 길이와 상기 제 2 길이 간의 차이에 대응되는 길이를 갖는 스페이서 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 부하 지지 조립체. - 제 11 항에 있어서,
각각의 터미네이션은 상기 연관된 부하 지지 부재 상의 대응되는 인장을 조정하기 위하여 상기 터미네이션의 일 단부 부근에 조정 부재를 포함하고, 상기 제 1 터미네이션의 조정 부재는 상기 제 1 인장 및 제 2 인장이 조성되는 경우 상기 제 2 터미네이션의 조정 부재와 정렬되는 것을 특징으로 하는 부하 지지 조립체. - 엘리베이터 시스템에 있어서,
엘리베이터 카;
평형추; 및
상기 엘리베이터 카와 상기 평형추를 커플링하는 부하 지지 조립체를 포함하고,
상기 부하 지지 조립체는 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 하나에 의한 부하 지지 조립체의 특징을 갖는 엘리베이터 시스템. - 엘리베이터 시스템 구성 방법에 있어서,
상기 엘리베이터 시스템을 위해 필요한 부하 지탱 능력을 결정하는 단계; 및
상기 필요한 부하 지탱 능력을 제공하기 위하여 복수의 부하 지지 부재들을 선택하는 단계를 포함하고,
상기 부하 지지 부재들 중 적어도 하나는, 상기 부하 지지 부재들 중 적어도 하나의 나머지 부하 지지 부재들과는 상이한 부하 지탱 능력을 가지며,
상기 복수의 부하 지지 부재들 각각은 구동 시브에 서로 분리되어 맞물리도록(engaged) 구성되는 것을 특징으로 하는 방법. - 제 14 항에 있어서,
3 이상의 상이한 부하 지탱 능력을 선택하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법. - 제 14 항에 있어서,
상기 상이한 부하 지탱 능력들 간에 1 : 1.6의 비가 존재하도록 하는 것을 특징으로 하는 방법. - 제 14 항에 있어서,
상기 상이한 부하 지탱 능력들은 서로 정수배가 되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 방법.
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