KR101146411B1 - 다수의 카 승강기 안전 시스템 및 방법 - Google Patents

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Abstract

승강기 안전 시스템(10)은 제1 승강기 카(14)에 결합된 리밋 스위치(32)와 제2 승강기 카(16)의 거버너 로프(24)에 결합된 작동기 플레이트(30)를 포함한다. 제1 승강기 카(14)와 제2 승강기 카(16) 사이의 거리가 안전 한계 거리보다 작아질 때, 제1 승강기 카(14)와 제2 승강기 카(16)를 정지시키기 위하여 작동기 플레이트(30)는 리밋 스위치(32)를 가동시킨다.
승강기 안전 시스템, 리밋 스위치, 작동기 플레이트, 안전 한계 거리

Description

다수의 카 승강기 안전 시스템 및 방법{MULTIPLE CAR ELEVATOR SAFETY SYSTEM AND METHOD}
본 발명은 승강기 안전 시스템에 관한 것이며, 특히 승강기 승강로에서 다수의 카들 사이에 적당한 간격을 유지하기 위한 시스템 및 방법에 관한 것이다.
종래의 승강기 시스템은 승강로에 배치된 평형추와 단일 승강기 카, 카와 평형추를 연결하는 다수의 로프, 카를 운전하기 위해 로프와 결합한 구동 풀리 휠을 구비한 구동 기계 및 카와 평형추의 이동을 정지시키기 위한 브레이크 메커니즘을 포함한다.
현재 다수의 카는 동일한 승강기 승강로 내에서 하나의 카가 다른 카 위에서 작동하게 제어될 수 있다. 카는 공동 제어기에 의해 제어되고, 상기 공동 제어기는 승객들을 그들의 적당한 목적층으로 이송하는 가장 효율적인 방법을 결정한다.
다양한 안전 시스템은 단일 승강기 카와 승강로의 상부 또는 하부 사이에 적당한 거리를 유지하기 위해 설계되어 왔으나, 동일한 승강로 내에서 작동하는 다수의 승강기 카들 사이에 적당한 거리를 유지하기 위해서는 부가적인 안전 수단이 요구된다.
다수의 카 승강기 안전 시스템은 제1 승강기 카에 결합된 리밋 스위치(limit switch)와 제2 승강기 카의 거버너 로프(governor rope)에 결합된 작동기 플레이트(actuator plate)를 포함한다. 제1 승강기 카와 제2 승강기 카 사이의 거리가 안전 한계 거리보다 작아질 때, 작동기 플레이트는 리밋 스위치를 가동시켜서, 브레이크 메커니즘이 작동되어 제1 승강기 카와 제2 승강기 카를 정지시킨다.
도1은 승강기 안전 시스템을 포함하는 승강기의 블록 선도이다.
도2는 작동기 플레이트와 리밋 스위치를 포함하는 승강기 안전 시스템의 작동을 도시하는 승강기의 블록 선도이다.
도3은 리밋 스위치의 작동 이후 승강기의 블록 선도이다.
도4는 작동기 플레이트와 리밋 스위치의 사시도이다.
도1은 승강기 안전 시스템(28)을 포함하는 승강기(10)의 블록 선도이다. 승강기(10)는 건물 주변 또는 내에 위치하고, 승객 또는 물건을 건물의 일 위치로부터 건물의 다른 위치로 이송하기 위하여 작동한다. 승강기는 승강기 승강로(12), 승강기 카(14), 승강기 카(16), 로프(18), 구동 기계(20), 브레이크(21), 승강기 제어기(22), 거버너 로프(24), 거버너(26) 및 승강기 안전 시스템(28)을 포함한다. 승강기 카(14, 16)는 승강기 승강로(12) 내에 위치하고, 승강기 카(14)는 승강기 카(16) 위에서 작동한다. 승강기 카(14)와 승강기 카(16) 모두 건물의 모든 층에 대하여 서비스를 제공할 수 있다. 2개 이상의 승강기 카가 승강로(12) 내에 존재 할 수도 있다.
승강기 카(14, 16)는 승강기 제어기(22)의 제어 하에서 구동 기계(20)에 의해 층들 사이를 이동한다. 승강기 카(14, 16)는 평형추(미 도시)에도 연결된 로프(18)에 의해 매달려 있다. 구동 기계(20)는 승강기 승강로(12) 내에서 승강기 카(14, 16)를 독립적으로 이동시키기 위하여 로프(18)를 조정한다. 적당한 위치에서 승강기 카(14, 16)를 정지시키기 위하여 승강기 제어기(22)는 브레이크(21)를 이용한다.
거버너 로프(24)는 승강기 카(16)에 연결되며 승강로(12)와 평행으로 승강기 카(14, 16)와 인접하여 연장된다. 거버너 로프(24)는 거버너(26) 주위에서 고리를 이루고 있으며, 승강로(12) 내에서 승강기 카(16)가 상향 또는 하향으로 이동할 때 상기 거버너(26)는 회전한다. 거버너(26)는 승강기 카(16)의 속도를 감시하는데 거버너 로프(24)를 사용하는 기계적 속도 제어 메커니즘이다. 승강기(16)가 너무 빠르게 이동하는 것을 거버너(26)가 감지하면, 승강기 카의 이동을 정지시키거나 속력을 느리게 하기 위하여 카 안전 장치(미 도시)를 가동시킨다. 승강기 카(14)도 도1에는 미 도시된 거버너 로프를 구비한다.
2 대의 승강기 카가 동일한 승강로를 공유하는 경우, 승강기 카(14)와 승강기 카(16) 사이에 유지되는 적당한 간격을 보장하기 위해 수단이 취해져야 한다. 적절한 간격을 유지하는 일 방법은 승강기 제어기(22)에 의한 것이다. 승강기 제어기(22)는 항상 승강기 카(14, 16)의 위치를 감시하고, 승강로(12) 내 각 승강기 카의 이동을 제어한다. 승강기 제어기(22)는 항상 승강기들 사이의 적당한 간격을 유지하도록 승강기 카(14, 16)를 작동시킨다.
그러나, 승강기(10)의 임의의 구성 요소가 기능불량인 경우 부가적인 안전 수단을 적소에 구비하는 것이 바람직하다. 따라서, 승강기 안전 시스템(28)이 제공된다. 승강기 안전 시스템(28)은 작동기 플레이트(30)와 리밋 스위치(32)를 포함한다. 일 실시예에서, 작동기 플레이트(30)는 중앙부에 홀이 있는 원형 플레이트이며, 거버너 로프(30)에 고정된다. 리밋 스위치(32)는 스위치 작동 로드(34)와 스위치 박스(36)를 포함한다. 리밋 스위치(32)는 승강기 카(14)의 하부에 부착된다. 스위치 작동 로드(34)는 거버너 로프(34)에 인접하게, 스위치 박스(36)로부터 외부로 연장된다. 리밋 스위치(32)는 거버너 로프(34) 근처에 위치함으로써, 승강기 카(14)와 승강기 카(16)가 안전 한계 거리보다 가까워지면 작동기 플레이트(30)는 스위치 작동 로드(34)를 가동시키게 된다. 작동기 플레이트(30)와 리밋 스위치(32)는 도4를 참조하여 더욱 상세히 기술된다.
리밋 스위치(32)가 작동기 플레이트(30)에 의해 가동되면, 전기적 정지 신호가 승강기 제어기(22)로 전송된다. 일 실시예에서, 리밋 스위치(32)는 평상시에는 폐쇄되었다가, 작동기 플레이트(30)에 의한 가동시에는 개방되어 전류를 차단한다. 다른 실시예에서, 리밋 스위치(32)는 평상시에는 개방되었다가, 작동기 플레이트(30)에 의한 가동시에는 폐쇄되어 전류를 허용한다. 그러나, 디지털 통신 신호를 포함하여 어떠한 형태의 전기적 정지 신호라도 승강기 제어기(22)와 통신하기 위해 사용될 수 있다. 더욱이, 무선 주파수 통신 또는 다른 공지된 통신 방법을 이용하여 정지 신호가 리밋 스위치(32)로부터 승강기 제어기(22)로 송신될 수 있 다.
일단 리밋 스위치(32)로부터의 정지 신호가 승강기 제어기(22)에 의해 수신되면, 구동 기계(20)는 비활성화되고 브레이크(21)는 승강로(12) 내의 승강기 카(14, 16)의 이동을 정지시키기 위하여 작동된다.
도1 내지 도3은 승강기 카(14, 16)를 정지시키는 방법을 더 상세하게 도시한다. 도1에 도시된 예에서, 승강기 카(14, 16)는 서로를 향하여 이동하므로, 승강로(12) 내에서 승강기 카(14)는 하향으로 이동하고 승강기 카(16)는 상향으로 이동한다. 승강기 카(14, 16)가 서로 접근할 때, 리밋 스위치(32)와 작동기 플레이트(30)도 서로 접근하게 된다.
승강기 카(14, 16)가 서로 너무 밀접하게 되는 경우, 도2에 도시된 바와 같이, 작동기 플레이트(30)는 작동 로드(34)와 충돌하여, 스위치 작동 로드(34)를 피봇(pivot)시키고 리밋 스위치(32)를 가동시키게 된다. 그 결과, 리밋 스위치(32)는 승강기 제어기(22)로 정지 신호를 전송하여, 승강기 카(14)와 승강기 카(16)가 서로로부터 더 이상 적당히 이격되어 있지 않음을 승강기 제어기(22)로 통지한다. 그 결과, 승강기 제어기(22)는 승강기 카(14)와 승강기 카(16)를 정지시키기 위하여 구동 기계(20)를 비활성화시키고 브레이크(21)를 작동시킨다. 승강기 카(14, 16)는 도3에 도시된 바와 같이 완전히 정지할 때까지, 잠시 동안 서로를 향해 계속 이동한다.
도3은 작동기 플레이트(30)의 양호한 위치를 도시한다. 리밋 스위치(32)가 작동기 플레이트(30)에 의해 가동된 이후, 승강기 카(14, 16)는 각각 서로를 향해 제동 거리(stopping distance)로 칭해지는 거리를 계속 이동한다. 제동 거리는, 리밋 스위치(30)가 가동될 때의 승강기 카(14, 16)의 속도, 리밋 스위치(32)가 승강기 제어기(22)와 통신하는데 소요되는 시간, 승강기 제어기(22)가 구동 기계(20)를 해제하고 브레이크(21)를 작동하는데 소요되는 시간 및 브레이크(21)가 승강기 카(14, 16)를 완전히 정지시키는데 소요되는 시간을 포함하여, 다양한 요소에 좌우된다.
승강기 카(14, 16) 사이의 충돌을 피하기 위하여, 승강기 카(14, 16)가 완전히 정지된 이후에 승강기 카들(14, 16) 사이에 적어도 최소 여유 거리를 유지하는 것이 바람직하다. 최소 여유 거리는 미국 기계 학회(American Society of Mechanical Engineers; ASME) A17.1 승강기 및 에스칼레이터의 안전 기준과 같은 건축 기준에 의해 결정될 수도 있다. 그러나, 거버너 로프(24)에서의 작동기 플레이트(30)의 위치는 승강기 카(16)로부터 최소 여유 거리보다 멀리 있어야 한다. (안전 한계 거리라고 칭해지는) 승강기 카(16)의 상부와 작동기 플레이트(30) 사이의 거리는 적어도 각 승강기 카(14, 16)의 최대 제동 거리와 최소 여유 거리의 합이어야 하며, 최대 제동 거리는 상기 명시된 요소들을 고려하거나 실험 연구에 의해 계산된다. 안전 한계 거리는 승강기 시스템마다 다르다.
도4는 작동기 플레이트(30)와 리밋 스위치(32)의 사시도이다. 일 실시예에서, 작동기 플레이트(30)는 2개의 반원형 디스크(40)로 구성된 도넛형의 플레이트이다. 반원형 디스크(40)는 거버너 로프(24)를 끼우기 위한 크기의 노치(42)를 포함한다. 거버너 로프(24)를 고정하기 위하여 반원형 디스크(40)는 거버너 로 프(24)를 중심으로 서로 볼트로 고정되어 있다. 작동기 플레이트(30)는 거버너 로프(24)에 수직한 평면 내에서 거버너 로프(24)로부터 외부로 연장된다. 거버너 로프(24)의 장력으로 인해, 작동기 플레이트(30)는 항상 스위치 작동 로드(34)의 수직 경로 내에 유지된다. 작동기 플레이트(30)는 정사각형 플레이트, 정육면체 또는 구형과 같은 다른 어떤 소정의 형태로도 구성될 수 있다.
리밋 스위치(32)는 스위치 박스(36)와 스위치 작동 로드(34)를 포함한다. 스위치 박스(36)는 전기 스위치 및 전선을 수납하고, 승강기 카(14)의 하부에 연결된다. 스위치 박스(36)는 거버너 로프(24)와 인접하게, 승강기 카(14)의 하부에 바로 고정될 수도 있으며, 또는 승강기 카(14)로부터 하향 및/또는 외부로 연장되는 앵글 브래킷과 같은 강성 부재에 의해 연결될 수 있다. 안전 한계 거리에 도달될 때 작동기 플레이트(30)가 스위치 작동 로드(34)에 접촉하는 것을 보장하기 위하여, 스위치 작동 로드(34)는 스위치 박스(36)로부터 외부로 연장되고, 작동기 플레이트의 반경보다는 작게 거버너 로프로부터 떨어져 배치된다. 다른 형태의 스위치, 센서 또는 검출기도 리밋 스위치(32) 및 작동기 플레이트(30)와 대체로 동일한 기능을 수행하기 위해 사용될 수 있다.
본 발명은 양호한 실시예를 참조로 기술되었지만, 본 발명의 정신과 범위 내에서 형태와 내용이 변경될 수도 있음을 당업자들은 인지할 것이다. 예를 들어, 리밋 스위치(32)가 승강기 카(16)의 상부에 연결되고 작동기 플레이트(30)가 승강기 카(14)의 거버너 로프에 연결되도록, 승강기 안전 시스템은 승강기 카(14, 16)에 대하여 역전될 수 있다. 다른 예로서, 리밋 스위치(32)는 승강기 제어기(22)에 부착되기보다는 오히려 구동 기계(20) 및 브레이크(21)에 직접 부착될 수 있다. 그 외 분명히 많은 다른 변경사항들도 존재할 것이다.

Claims (18)

  1. 승강기 안전 시스템이며,
    제1 승강기 카에 결합된 리밋 스위치와,
    제2 승강기 카의 거버너 로프에 결합된 작동기 플레이트를 포함하며,
    리밋 스위치는 리밋 스위치를 가동시키기 위해 작동기 플레이트와 작동가능하게 소통하도록 구성되는 승강기 안전 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 작동기 플레이트는 제1 승강기 카로부터 적어도 안전 한계 거리만큼 떨어져서 거버너 로프에 위치되는 승강기 안전 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    제1 승강기 카와 제2 승강기 카를 이동시키기 위한 구동 기계와,
    제1 승강기 카와 제2 승강기 카를 정지시키기 위한 브레이크와,
    상기 구동 기계와 브레이크를 제어하기 위한 승강기 제어기를 더 포함하는 승강기 안전 시스템.
  4. 제3항에 있어서, 리밋 스위치가 가동될 때, 리밋 스위치는 승강기 제어기로 정지 신호를 송신하는 승강기 안전 시스템.
  5. 제3항에 있어서, 리밋 스위치가 가동될 때, 리밋 스위치는 구동 기계와 브레이크로 정지 신호를 송신하는 승강기 안전 시스템.
  6. 제1항에 있어서, 리밋 스위치는,
    제1 승강기 카에 결합된 스위치 박스와,
    상기 스위치 박스로부터 외부로 연장되고 거버너 로프에 인접하는 스위치 작동 로드를 포함하는 승강기 안전 시스템.
  7. 제1항에 있어서, 작동기 플레이트는,
    제1 노치를 구비한 제1 반원형 디스크와,
    제2 노치를 구비한 제2 반원형 디스크를 포함하며,
    제1 노치와 제2 노치는 거버너 로프와 결합되는 크기인 승강기 안전 시스템.
  8. 제7항에 있어서, 작동기 플레이트는,
    작동기 플레이트를 거버너 로프에 결합시키기 위하여 제1 반원형 디스크를 제2 반원형 디스크에 연결하는 체결구를 더 포함하는 승강기 안전 시스템.
  9. 승강기 시스템이며,
    승강기 승강로와,
    승강로 내의 제1 승강기 카와,
    승강로 내의 제2 승강기 카와,
    제1 승강기 카로부터 연장되고 제2 승강기 카에 인접하는 거버너 로프와,
    제1 승강기 카로부터 적어도 안전 한계 거리만큼 떨어져서 거버너 로프에 연결되는 작동기 플레이트와,
    제1 승강기와 제2 승강기를 정지시키기 위하여 제2 승강기 카에 결합되고 거버너 로프에 인접하는 리밋 스위치를 포함하는 승강기 시스템.
  10. 제9항에 있어서, 리밋 스위치는,
    제2 승강기 카에 연결된 전기 스위치와,
    일 단부에서 전기 스위치로 연결되며, 전기 스위치로부터 외부로 연장되고 거버너 로프에 인접하는 스위치 작동 로드를 포함하는 승강기 시스템.
  11. 제10항에 있어서, 스위치 작동 로드는 작동기 플레이트의 반경보다 작게 거버너 로프로부터 떨어져 위치되는 승강기 시스템.
  12. 제9항에 있어서, 안전 한계 거리는 제1 승강기 카의 최대 제동 거리, 제2 승강기 카의 최대 제동 거리 및 최소 여유 거리의 합인 승강기 시스템.
  13. 동일한 승강로 내에서 두 개의 승강기 카 사이에 적어도 최소 여유 거리를 유지하는 방법이며,
    승강로 내에서 제1 승강기 카와 제2 승강기 카를 작동시키는 단계와,
    제1 승강기 카와 제2 승강기 카 사이의 거리가 안전 한계 거리보다 작아질 때 제1 승강기 카에 연결된 리밋 스위치를 가동시키는 단계와,
    리밋 스위치를 가동시킨 이후에 제1 승강기 카와 제2 승강기 카를 정지시키는 단계를 포함하는 최소 여유 거리 유지 방법.
  14. 제13항에 있어서, 리밋 스위치는 제2 승강기 카의 거버너 로프에 연결된 작동기 플레이트에 의해 가동되는 최소 여유 거리 유지 방법.
  15. 제13항에 있어서, 리밋 스위치를 가동시키는 단계는 스위치 작동 로드를 피봇시키는 단계와 정지 신호를 발생시키는 단계를 포함하는 최소 여유 거리 유지 방법.
  16. 제13항에 있어서, 리밋 스위치로부터 승강기 제어기로 정지 신호를 송신하는 단계를 더 포함하는 최소 여유 거리 유지 방법.
  17. 제13항에 있어서, 리밋 스위치로부터 구동 기계와 브레이크로 정지 신호를 송신하는 단계를 더 포함하는 최소 여유 거리 유지 방법.
  18. 제13항에 있어서, 제1 승강기 카와 제2 승강기 카를 정지시키는 단계는,
    구동 기계를 승강기 제어기에 의해 해제시키는 단계와,
    브레이크를 승강기 제어기에 의해 작동시키는 단계를 포함하는 최소 여유 거리 유지 방법.
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