KR101169011B1 - 엘리베이터 시스템 및 흔들림 제어방법 - Google Patents
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Abstract
엘리베이터 시스템(20)은 특정 조건 하에서 흔들릴 수 있는 세장형 부재들(30, 32, 34)을 포함한다. 주어진 흔들림 조건들에 대해 세장형 부재(30, 32, 34)의 안티-노드(48, 54, 56, 66, 68, 70)의 위치에 대응되는 완화 위치에 적어도 하나의 완화 부재(80)가 전략적으로 위치된다. 개시된 예시에서, 제어기(38)는 제어기(38)에 의해 결정되는 주어진 흔들림 조건에 대한 완화 위치에 완화 부재(80)를 배치시킨다. 일 예시에서, 복수의 흔들림 완화 부재(80)는 승강로(26) 내의 다양한 완화 위치들에 전략적으로 위치된다. 또 다른 예시에서, 흔들림 완화 부재(80)는 승강로(26) 내의 복수의 흔들림 위치들 사이에서 선택적으로 이동가능하다.
Description
본 발명은 일반적으로 엘리베이터 시스템들에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 엘리베이터 시스템의 1 이상의 수직방향 부재들의 흔들림(sway)을 최소화시키는 것에 관한 것이다.
많은 엘리베이터 시스템들은 1 이상의 부하 베어링 부재를 포함하는 로핑(roping)에 의하여 승강로 내에 매달려 있는 엘리베이터 차체 및 평형추를 포함한다. 통상적으로, 엘리베이터 차체 및 평형추의 무게를 지지하고 엘리베이터 차체를 승강로 내의 원하는 위치들로 이동시키는데 복수의 로프, 케이블 또는 벨트들이 사용된다. 통상적으로, 부하 베어링 부재들은 원하는 로핑 구성에 따라 수 개의 시브(sheave)에 대해 루팅(route)된다. 로핑 구조에 기초하여 부하 베어링 부재들을 예측되는 방위에서 유지시키는 것이 바람직하다.
많은 엘리베이터 시스템 내에는 다른 수직방향으로 연장되는 부재들이 존재한다. 통상적으로, 고정 용구 보상(tie down compensation)은 엘리베이터 차체 및 평형추 아래의 체인 또는 로핑에 의존한다. 통상적으로, 엘리베이터 시스템들은 또한 엘리베이터 차체와 연관된 구성요소들과 승강로에 대해 고정된 위치 간의 전력 및 신호 통신을 제공하는 이동 케이블을 포함한다.
부하 베어링 부재, 고정 용구 보상 부재 또는 이동 케이블과 같은 수직방향으로 연장되는 부재들이 엘리베이터 승강로 내에서 흔들리기 시작하는 조건들이 존재한다. 이는 빌딩의 흔들림 양이 통상적으로 단층 빌딩과 비교하여 더 큰 고층 빌딩에서, 그리고 빌딩 흔들림의 진동수가 승강로 내의 수직방향으로 연장되는 부재의 고유 진동수의 정수배인 경우 가장 두드러진다. 흔들림 조건들과 연관된 알려진 결점들이 존재한다.
승강로 내의 수직방향으로 연장되는 부재의 흔들림을 완화 또는 최소화하기 위한 다양한 제안들이 있어 왔다. 한 가지 예시적 접근법은, 예를 들어 부하 베어링 부재의 흔들림을 방지하기 위한 기계적 디바이스로서 스윙 아암을 이용하는 방법을 포함한다. 미국특허 제 5,947,232 호는 이러한 디바이스를 나타내고 있다. 이러한 타입의 또 다른 디바이스는 미국특허 제 5,103,937 호에 나타나 있다.
또 다른 접근법은 팔로우어(follower) 차체를 엘리베이터 차체와 연관시키는 것이다. 팔로우어 차체는 상기 엘리베이터 차체 아래에 효과적으로 매달리며 흔들림 완화 목적을 위해 엘리베이터 차체와 승강로의 바닥 사이의 중간지점에 위치된다. 이 접근법과 연관된 큰 결점은 추가적인 구성요소들을 도입해야 하고 엘리베이터 시스템에 비용이 소요된다는 점이다. 팔로우어 차체 및 그와 연관된 구성요소들 이외에, 엘리베이터 피트(pit)의 크기는 그것을 필요로 하지 않는 경우보다 커야 하며, 이는 추가적인 부동산 공간을 차지하며 엘리베이터 샤프트를 설계 및 건축하는데 있어 추가적인 비용 및 복잡성을 유발한다. 추가적으로, 팔로루어 차체들은 단지 보상 로프들의 흔들림을 완화하기 위해 고려되었으며, 엘리베이터 시스템에 추가의 잠재적인 복잡성을 유도한다.
또 다른 접근법은 엘리베이터 차체의 위치 및 흔들림을 최소화하기 위해 차체가 승강로 내에서 움직이는 속도를 제어하는 단계를 포함한다. 수직방향으로 연장되는 부재들을 보다 효과적으로 활성화시키는(excite) 특정 빌딩의 흔들림 진동수들에 대응되는 승강로 내의 특정 엘리베이터 차체의 위치를 식별하기 위한 방법이 알려져 있다. 한 가지 접근법은 흔들림에 기여하는 조건들이 존재하는 경우 엘리베이터 차체가 이러한 소위 임계(critical) 위치에서 유지되도록 하는 시간의 양을 최소화시키는 단계를 포함한다.
상술된 접근법들은 유용한 것을 입증되었으나, 당업자라면 항상 개선의 노력을 기울여야 한다. 본 발명은 개선된 흔들림 완화를 제공하는 진보된 기술을 포함한다.
엘리베이터 승강로 내의 세장형(elongated) 부재의 흔들림을 제어하기 위한 예시적 방법은 흔들림에 기여하는 적어도 하나의 조건이 존재하는 경우 세장형 부재의 안티-노드(anti-node)에 대응되는 승강로 내의 적어도 하나의 위치를 결정하는 단계를 포함한다. 흔들림 완화 부재는 적어도 흔들림에 기여하는 조건이 존재하는 경우 안티-노드에 대응되는 결정된 위치의 선택된 범위 내의 완화 위치에 위치된다.
일 예시는 완화 위치에 흔들림 완화 부재를 영구적으로 위치시키는 단계를 포함한다. 또 다른 예시는 흔들림에 기여하는 조건이 존재하는 경우 승강로 내의 또 다른 위치로부터 완화 위치로 흔들림 완화 부재를 이동시키는 단계를 포함한다.
일 예시에서, 흔들림 완화 부재는 승강로 내의 정지 표면을 따르는 움직임을 위해 지지된다. 또 다른 예시에서, 흔들림 완화 부재는 상기 흔들림 완화 부재를 적절히 위치시키기 위하여 승강로 내에서 이동되는 엘리베이터 차체 또는 평형추 상에서 지지된다.
예시적 엘리베이터 시스템은 엘리베이터 승강로 내의 적어도 하나의 세장형 부재를 포함한다. 세장형 부재는 세장형 부재의 흔들림에 기여하는 적어도 하나의 조건이 존재하는 경우 승강로 내의 결정된 위치에 적어도 하나의 안티-노드를 갖는다. 적어도 하나의 흔들림 완화 부재는, 적어도 흔들림에 기여하는 조건이 존재하는 경우 안티-노드에 대응되는 선택된 범위의 장소 내에 있는 완화 위치에 위치된다.
일 예시에서, 흔들림 완화 부재는 승강로 내의 기본적으로 고정된 위치에서 유지된다. 또 다른 예시에서, 흔들림 완화 부재는 승강로 내에서 현재 조건에 대응되는 원하는 완화 위치까지 선택적으로 이동가능하다.
승강로 내의 세장형 부재의 안티-노드 장소에 대응되는 승강로 내의 위치에 흔들림 완화 부재를 전략적으로 위치시키는 것은 개선된 흔들림 완화를 촉진한다. 일 예시에서, 엘리베이터 차체의 위치나 속도 또는 그 둘 모두를 제어하는 기술은 흔들림 완화 부재의 전략적 위치설정과 조합된다.
본 발명의 다양한 특징들 및 장점들은 당업자라면 후속하는 상세한 설명부로부터 명확히 이해할 수 있을 것이다. 상세한 설명부에 첨부된 도면들은 다음과 같이 간략히 설명될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예를 채용하고 있는 엘리베이터 시스템의 선택된 부분들을 개략적으로 예시한 도;
도 2는 엘리베이터 승강로 내의 세장형 부재의 흔들림 거동을 개략적으로 예시한 도;
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 설계된 흔들림 완화의 일 예시적 접근법을 개략적으로 예시한 도;
도 4는 또 다른 예시의 접근법을 개략적으로 예시한 도;
도 5는 또 다른 예시의 접근법을 개략적으로 예시한 도이다.
도 2는 엘리베이터 승강로 내의 세장형 부재의 흔들림 거동을 개략적으로 예시한 도;
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 설계된 흔들림 완화의 일 예시적 접근법을 개략적으로 예시한 도;
도 4는 또 다른 예시의 접근법을 개략적으로 예시한 도;
도 5는 또 다른 예시의 접근법을 개략적으로 예시한 도이다.
본 발명의 실시예들은, 예를 들어 부하 베어링 부재(예를 들어, 엘리베이터 로프 또는 벨트), 고정 용구 보상 부재 또는 이동 케이블과 같은 1 이상의 세장형 부재의 흔들림 양을 제어하기 위하여 엘리베이터 승강로 내에 흔들림 완화부를 제공한다. 주어진 잠재적인 흔들림 조건에 대해 세장형 부재의 안티-노드에 대응되는 승강로 내의 위치에 흔들림 완화 부재를 전략적으로 위치시키면 이전 접근법들과 비교하여 개선된 흔들림 완화를 제공한다.
도 1은 엘리베이터 시스템(20)의 선택된 부분들을 개략적으로 나타내고 있다. 엘리베이터 차체(22) 및 평형추(24)는 승강로(26) 내에서 알려진 방식으로 이동가능하다. 엘리베이터 차체(22) 및 평형추(24)는 엘리베이터 차체(22) 및 평형추(24)의 무게를 지지하고 그들을 알려진 방식으로 이동시키기 위해 제공되는 로핑 또는 벨트들을 포함하는 부하 베어링 조립체에 의하여 지지된다. 일 예시의 부하 베어링 부재가 도 1에 도시되어 있다. 나타낸 예시에서, 고정 용구 보상 부재(32)는 알려진 방식으로 고정 용구 보상을 제공하기 위하여 엘리베이터 차체(22) 및 평형추(24)와 연관된다. 이동 케이블(34)은 엘리베이터 차체(22)와 연관된 구성요소들과 통상적으로 승강로(26)에 대해 고정된 위치에 위치되는 적어도 하나의 다른 디바이스 사이에 전력 및 신호들을 연통시키기 위해 제공된다.
부하 베어링 부재(30), 고정 용구 보상 부재(32) 및 이동 케이블(34) 각각은 승강로(26) 내의 세장형 수직 부재이다. 세장형 수직 부재들(30, 32, 34) 중 1 이상은 흔들림에 기여하는 적절한 조건들이 존재하는 경우 승강로(26) 내에서 흔들리기 시작할 수 있다. 특히, 빌딩 흔들림의 진동수가 세장형 부재의 고유 진동수의 정수배인 경우 빌딩의 흔들림은 승강로 내의 세장형 수직 부재의 흔들림을 유발하는 것으로 알려져 있다.
도 1의 예시는 기존 빌딩의 흔들림의 지표를 제공하기 위하여 알려진 방식으로 작동하는 센서(36)를 포함한다. 일 예시에서, 상기 센서(36)는 진자-타입(pendulum-type) 센서이다. 또 다른 예시는 풍속계(wind anemometer)를 포함한다. 제어기(38)는 센서(36)와 통신하며, 승강로(26) 내의 세장형 수직방향 부재들 중 적어도 하나의 흔들림에 기여하는 조건이 존재하는지의 여부를 결정한다. 제어기(38)는 후술되는 바와 같이 적어도 하나의 흔들림 완화 부재의 작동을 제어함으로써 이러한 조건에 응답하도록 프로그래밍되어 있다. 일 예시에서, 제어기(38)는 또한 흔들림의 양을 최소화하도록 의도된 방식으로 엘리베이터 차체(22)의 위치나 속도 또는 그 둘 모두를 제어하는 역할을 한다. 일 예시에서, 제어기(38)는 이러한 목적을 위해 알려진 엘리베이터 차체 위치 및 속도 제어 기술을 이용한다.
도 2는 승강로 내의 일 예시의 세장형 부재의 흔들림 거동을 개략적으로 나타낸 그래픽 플롯(40)을 포함한다. 설명의 편의를 위해, 부하 베어링 부재(30)는 본 설명부의 나머지부분에 대해 일 예시의 세장형 부재로서 고려될 것이다. 도 2는 수직방향 라인으로서 팬텀도로 도시된 부하 베어링 부재(20)의 원하는 정적 방위를 포함한다. 이 방위는, 예를 들어 선택된 로핑 구성에 기초한 부하 베어링 부재(30)의 원하는 방위에 대응된다.
도 2에서, L은 예시의 부하 베어링 부재의 길이를 나타내며, x는 수직방향을 따르는 거리를 나타낸다. Y는 수평방향을 따르는 측방향 거리이며, y0는 수평방향 축선을 따르는 일 방향으로의 최대 흔들림이다.
승강로(26) 내에서 흔들리는 부하 베어링 부재(30)에 기여하는 수 가지 조건들이 존재할 수 있다. 한 가지 흔들림 조건이 42로 나타나 있다. 빌딩의 움직임 또는 흔들림의 진동수가 부하 베어링 부재(30)[예를 들어, 주어진 엘리베이터 차체의 현재 위치]의 고유 진동수에 대응되는 경우, 42에 개략적으로 도시된 바와 같이 흔들림의 N=1 모드가 존재할 수 있다. 이 조건에서, 부하 베어링 부재(30)는 일 예시에서 부하 베어링 부재와 엘리베이터 차체 간의 연결 및 도 2에 나타낸 부하 베어링 부재(30) 부분의 대향되는 단부 부근의 트랙션 시브와 부하 베어링 부재 간의 경계면에 대응되는 44 및 46에서 노드를 갖는다. 2 개의 노드(44 및 46) 사이에는 48의 위치(x*/L)에 안티-노드가 있다. 상기 안티-노드는 도 2에 팬텀도로 나타낸 원하는 위치로부터 부하 베어링 부재(30)의 최대 변위에 대응된다. 안티-노드(48)는 흔들림의 N=1 모드에서 부하 베어링 부재(30)의 수평방향 또는 측방향으로의 움직임의 최대 진폭에 대응되는 곳에 있다.
도 2에 개략적으로 나타낸 예시적 조건들은 특정 케이스에 대한 것이며 세장형 부재의 인장, 단위 길이 당 질량 및 부재 길이에 종속적이다. 예를 들어, 길이(L)를 따르는 노드 위치에 대응되는 거리(x*)는 일 부하 조건을 나타낸다. 다른 부하 조건들은 도면의 것들과는 상이한 x*/L의 값들을 가져올 수 있다. 일 예시에서, 제어기(38)는 주어진 흔들림 모드에 대하여 안티-노드(들)의 위치를 결정하기 위한 목적으로 엘리베이터 차체(22) 상의 현재 부하와 관련된 정보를 이용한다.
일 예시적 실시예는 부하 베어링 부재(30)와 같은 세장형 수직방향 부재의 안티-노드 위치의 선택된 범위 내의 완화 위치에 흔들림 완화 부재를 전략적으로 위치설정하는 단계를 포함한다. 몇몇 예시에서, 흔들림 완화 부재는 주어진 조건에 대해 예측된 안티-노드 위치에 가능한 한 가깝게 대응되는 완화 위치에 위치될 수 있다. 또 다른 예시에서, 안티-노드의 위치를 포함하는 허용 범위의 완화 위치들이 이용될 수도 있다. 흔들림의 N=1 모드의 경우에, 예를 들어 흔들림 완화 부재의 원하는 위치에 상당한 래티튜드(latitude)가 존재할 수도 있다. 흔들림 완화 부재가 전략적으로 안티-노드에 충분히 가깝게 위치된다면, 예시적 접근법의 이점이 얻어질 수 있다.
예시로부터 명확히 알 수 있듯이, 안티-노드(48)의 위치는 도 2에 나타낸 부하 베어링 부재(30) 길이의 중간점에 있지 않다. 이는, 부하 베어링 부재(30) 상의 인장이 그 길이를 따라 일정하지 않고 부하 베어링 부재(30)의 단위 길이 당 무게로 인해 최상부로부터 바닥까지 크기가 감소하기 때문이다. 흔들림 완화에 있어 기존 시도들의 한 가지 단점은 부하 베어링 부재의 수직방향 길이의 중간점에 흔들림 완화 부재를 위치시키려 한 것이다. 이 접근법 이면의 생각은 부하 베어링 부재의 유효 길이를 효과적으로 반으로 줄여 유효 고유 진동수를 변화시키기 위한 것이다. 다양한 조건들 하에서, 흔들림 완화 부재의 이러한 위치는 원하는 효과를 제공하지 않는다.
50에는 또 다른 흔들림 조건이 나타나 있다. 이 조건에서, 부하 베어링 부재(30)는 44, 46 및 52에 노드들을 갖는다. 상기 노드들은 팬텀도로 나타낸 원하는 방위와 일치하는 부하 베어링 부재(30)의 위치들에 대응된다. 이 N=2 모드에서, 움직임의 빌딩 진동수는 부하 베어링 부재(3)의 고유 진동수의 두 배이다. 이 조건에서 안티-노드들은 54 및 56에 존재한다. 예시로부터 명확히 알 수 있듯이, 노드(52)는 부하 베어링 부재(30) 길이의 중간점에 있지 않으며, 안티-노드들(54 및 56)은 노드(52)에 대해 대칭으로 위치되지도 부하 베어링 부재(30)의 길이를 따르는 중간-점에 위치되지도 않는다. 다시 말해, 이러한 타입의 구조는 나타낸 조건들 하의 부하 베어링 부재(30) 상의 인장 및 부하 베어링 부재(30) 자체의 무게로 인한 것이다.
60에는 제 3 흔들림 조건이 나타나 있다. 일 예시에서, 이는 빌딩 움직인 진동수가 부하 베어링 부재(30)의 고유 진동수의 3 배인 N=3 모드이다. 이 조건에서, 부하 베어링 부재(30)는 44, 46, 62 및 64에서 노드들을 갖는다. 안티-노드들은 66, 68 및 70에 있다.
일 예시에서 안티-노드들의 위치들을 결정하는 것은, 빌딩 흔들림 변위들에 대한 승강로 내의 세장형 수직방향 부재의 반응을 나타내는 방정식 또는 방정식들의 시스템을 해결하는 것을 포함한다. 일 예시는 매달린 수직방향 부재들의 알려진 거동들을 이용하며, 엘리베이터 시스템 구성요소들이 이러한 모델에 피팅될 수 있는 방법에 대응되는 정보를 채용한다. 주어진 이러한 설명으로부터, 당업자는 소정 엘리베이터 차체에 대한 어떠한 수의 차수(order) 모드들에 대해 특정 엘리베이터 시스템에서 주어진 세장형 수직방향 부재에 대한 안티-노드들의 위치들을 최적으로 결정할 수 있는 방법을 실현할 수 있을 것이다.
일 예시에서 완화 위치에 흔들림 완화 부재를 위치시키는 것은 선택된 범위의 안티-노드 위치 내에 흔들림 완화 부재를 위치설정하는 단계를 포함한다. 일 예시에서의 허용가능한 범위는 현재의 흔들림 조건에 따라 가변적이다. 도 2를 참조하면, 예를 들어 흔들림 완화 부재가 안티-노드(48)의 위치에 대응되는 완화 위치 내에 위치되는 경우, 안티-노드(68)의 위치에 대응되는 완화 위치에 대해 유용한 범위와 비교하여 보다 넓은 범위가 유용하다. 예시로부터 명확히 알 수 있듯이, 안티-노드(48)의 정확한 위치로부터의 특정 거리는 또한 부하 베어링 부재(30)의 흔들림을 제어하는데 효과적인 방식으로 완화 부재를 위치시킬 수 있을 것이다. 안티-노드(68)의 위치로부터 동일한 거리는, 최대 가능 흔들림 제어를 위한 몇몇 상황들 하에서는 비효과적인 노드(62)에 대응되는 곳에 흔들림 완화 부재를 효과적으로 위치시킬 수 있다. 주어진 이러한 설명으로부터, 당업자는 완화 위치와 안티-노드 위치 간의 허용가능한 범위의 거리 상에 원하는 한도들을 설정하는 방법들을 실현하여, 그들의 특정 상황의 요구들을 충족시킬 수 있다.
도 2의 예시에서는, 안티-노드들(56 및 68)에 대응되는 안티-노드 위치들을 어드레싱(adress)하는데 효과적인 단일 완화 위치에 완화 부재를 위치시키는 것이 가능하다. 안티-노드들(56 및 68) 사이의 거리가 충분히 작고 완화 부재가 적절한 크기로 되어 있다면, 단일 완화 위치는 일 조건 하의 안티-노드(56) 또는 상이한 흔들림 조건 하의 안티-노드(68)를 어드레싱하는데 효과적일 수 있다.
안티-노드의 위치에 대응되는 완화 위치에 흔들림 완화 부재를 전략적으로 위치설정하는 것은 기존 접근법들과 비교하여 개선된 흔들림 완화를 제공한다. 이러한 움직임들이 최대량으로 일어날 수도 있는 위치에서 세장형 수직방향 부재의 움직임의 양을 최소화시킴으로써 이점들을 가질 수 있다. 본 발명의 일 실시예와 일치하는 이러한 방식으로 흔들림 완화 부재를 전략적으로 위치설정하기 위한 몇 가지 예시적 접근법들이 존재한다.
도 3은 일 예시적 접근법을 개략적으로 나타내고 있다. 이 예시에서, 적어도 하나의 흔들림 완화 부재(80)가 승강로(26) 내의 고정된 위치에서 지지되어, 상기 흔들림 완화 부재(80)가 배치(deploy)될 경우 그것은 부하 베어링 부재(30)의 예측된 안티-노드의 위치에 대응되는 완화 위치에 자리한다. 일 예시에서, 미국특허 제 5,947,232 호의 교시들과 일치하는 흔들림 완화 부재는 흔들림 완화 목적으로 배치될 수 있도록 승강로(26) 내에서 지지된다. 흔들림 완화 부재(80)는 스윙 아암, 완충기(snubber) 또는, 예를 들어 측방향 움직임을 제한하는 여타 기계적 디바이스일 수 있다.
도 3의 예시는 승강로(26) 내의 다양한 위치의 복수의 흔들림 완화 부재를 포함한다. 흔들림 완화 부재(80A)는, 예를 들어 도 2에 도시된 안티-노드(70)의 위치에 대응되는 승강로(26) 내의 위치에 자리할 수 있다. 흔들림 완화 부재(80B)는 안티-노드(48)에 대응되는 완화 위치에 위치될 수 있다. 흔들림 완화 부재(80C)는 안티-노드(56)에 대응되는 완화 위치에 위치될 수 있다.
일 예시에서, 제어기(38)는 어떤 흔들림 기여 조건들이 존재하는지를 결정한다. 제어기(38)는 이러한 정보, 및 도 3의 예시에서 어떤 흔들림 완화 부재가 배치될지를 결정하는 조건 하에서 부하 베어링 부재(30)의 1 이상의 안티-노드의 사전결정된 위치들과 관련된 정보를 이용하도록 프로그래밍된다. 다시 말해, 제어기(38)는 흔들림 완화 부재가 배치되어야 하는 위치들을 결정하기 위한 목적으로 주어진 흔들림 조건에 대한 안티-노드들의 예측된 위치들과 관련된 사전결정된 정보 및 센서(36)로부터의 정보를 활용한다. 일 예시의 위치 정보는 복수의 상이한 부하 조건들 각각에 대해 특정하다. 몇몇 예시들에서, 단 하나의 흔들림 완화 부재는 소정의 주어진 시간에 배치될 수 있다. 다른 예시들에서, 다수의 흔들림 완화 부재들은 특정 조건에 따라 하나의 흔들림 완화 위치 또는 다수의 흔들림 완화 위치에서 동시에 사용될 수 있다.
일 예시에서, 1 이상의 흔들림 완화 부재들 이외에, 제어기(38)도 엘리베이터 차체(22)의 위치나 속도 또는 그 둘 모두를 제어하여 잠재적인 흔들림을 더욱 최소화시킬 수 있다. 일 예시에서, 승강로(26) 내의 엘리베이터 차체(22)의 특정 위치들에 대하여 결정된 빌딩의 흔들림이 부하 베어링 부재(30)의 고유 진동수의 대략 10% 내에 있을 경우는 언제나, 이들 위치들을 소위 임계 구역들로 고려할 수 있다. 일 예시에서, 제어기(38)는 엘리베이터 차체(22)가 임계 구역에서 머무는 시간의 양을 최소화시키며, 엘리베이터 차체(22)가 승강로(26) 내에서 움직이는 속도를 정상의 약속된(contract) 속도와 비교하여 단축시킨다. 예를 들어, 흔들림에 기여하는 조건이 존재하는 경우 엘리베이터 차체(22)로 하여금 사전설정된 시간 보다 많은 시간 동안 임계 구역에 대응되는 승강장(landing)에 파킹 유지되지 못하도록 한다. 실제로, 엘리베이터 차체(22)는 다른 위치로 움직인다.
일 예시에서, 제어기(38)는 흔들림에 기여하는 다양한 조건들에 대응되고, 엘리베이터 차체의 임계 구역 위치들과 안티-노드들의 위치들에 대응되며 완화 부재의 원하는 완화 위치에 대응되는 정보를 갖는 룩 업 테이블(look up table)과 같은 데이터베이스를 포함한다. 제어기(38)는 엘리베이터 차체 및 적어도 하나의 흔들림 완화 부재의 속도 및 위치 제어를 구현하여 흔들림을 최소화하거나 완전히 억제할 수 있도록 하는 최적의 방법을 결정하기 위해 이 정보를 이용한다. 일 예시에서, 제어기(38)는 부하 베어링 부재(30), 고정 용구 보상 부재(32) 및 이동 케이블(34) 각각에 대한 이러한 정보를 포함한다.
도 4는 또 다른 예시적 접근법을 개략적으로 나타내고 있다. 이 예시에서, 흔들림 완화 부재(80)는 승강로(26)의 벽들 중 하나와 같은 수직방향 표면을 따르는 수직방향 움직임에 대해 지지된다. 이 예시의 흔들림 완화 부재(80)는 복수의 완화 위치들[상기 위치 각각은 승강로(26) 내의 1 이상의 안티-노드 위치들에 대응될 수 있음] 중에 82로 개략적으로 나타낸 바와 같이 움직이도록 제어기(38에 의해 제어된다.
도 5는 또 다른 예시적 접근법을 개략적으로 나타내고 있다. 이 예시는 승강로(26) 내에 다수의 엘리베이터 차체 및 평형추를 포함한다. 이 예시에서, 엘리베이터 차체(22B)는 엘리베이터 차체(22A)를 지지하는 부하 베어링 부재(30)의 흔들림을 최소화하는데 유용한 흔들림 완화 부재들(80D)을 포함한다. 이러한 예시에서의 제어기(38)는 주어진 조건에 대한 완화 위치에 흔들림 완화 부재들(80D)을 위치시키기 위하여 엘리베이터 차체(22B)의 위치를 전략적으로 제어한다.
또한, 도 5의 예씨는 평형추(24A)와 연관된 흔들림 완화 부재들(80E)을 포함한다. 이러한 예시에서, 흔들림 완화 부재들(80E)은 평형추(24B)를 지지하는 부하 베어링 부재(30)의 흔들림을 최소화하는데 유용하다.
2 대의 차체(22A, 22B)의 경우에, 차체들 중 한 대(22A)가 하층의 로비에 파킹되어 그것의 수직방향으로 연장된 부재들이 임계 구역 내에 매달려 있다면, 다른 한 대의 차체(22B)는 차체(22A)의 안티-노드에서 흔들림 완화 능력을 수행하도록 제어될 수 있다. 이와 유사하게, 차체들 중 한 대(22B)가 상층의 로비에 파킹되어 그것의 부하 베어링 부재들이 임계 구역에 매달려 있다면, 다른 한 대의 차체(22A)는 차체(22B)의 안티-노드에서 흔들림 완화 능력을 수행하도록 제어될 수 있다.
도 5에 예시되지는 않았지만, 고정 용구 보상 부재들, 이동 케이블들 또는 도 5의 예시의 엘리베이터 시스템 내의 다른 세장형 수직방향 부재들의 흔들림을 제어하기 위한 목적으로 추가적인 흔들림 완화 부재들이 엘리베이터 차체들(22A, 22B) 또는 평형추들(24A, 24B)과 연관될 수 있다.
상술된 설명은 기본적으로 예시에 지나지 않으며 제한의 의도는 없다. 본 발명의 기본을 벗어나지 않는 개시된 예시들에 대한 변형례들 및 수정례들을 당업자라면 명확히 이해할 수 있을 것이다. 본 발명에 대해 주어진 법적 보호 범위는 후속 청구범위를 통해서만 결정될 수 있다.
Claims (16)
- 엘리베이터 승강로 내의 세장형(elongated) 부재의 흔들림 제어 방법에 있어서,
빌딩 흔들림의 진동수와 상기 세장형 부재의 고유 진동수 간의 관계에서 흔들림에 기여하는 적어도 하나의 조건이 존재하는 경우, 상기 세장형 부재의 안티-노드에 대응되는 상기 승강로 내의 적어도 하나의 위치를 결정하는 단계;
상기 적어도 하나의 조건이 존재하는 경우 상기 결정된 위치의 선택된 범위 내의 완화 위치에 흔들림 완화 부재를 위치설정하는 단계; 및
상기 적어도 하나의 조건이 존재하는 경우 상기 승강로 내의 또 다른 위치로부터 상기 완화 위치로 상기 흔들림 완화 부재를 이동시키는 단계를 포함하고,
상기 안티-노드는 상기 세장형 인장 부재의 수평방향 또는 측방향으로의 움직임의 최대 진폭에 대응되는 흔들림 제어 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 승강로 내의 정지 표면을 따르는 움직임에 대해 상기 흔들림 완화 부재를 지지하는 단계를 포함하는 흔들림 제어 방법. - 제 1 항에 있어서,
엘리베이터 차체 또는 평형추 중 적어도 하나 상에 상기 흔들림 완화 부재를 지지하는 단계; 및
상기 적어도 하나의 조건이 존재하는 경우 상기 완화 위치에 상기 흔들림 완화 부재를 위치시키는 위치까지 상기 엘리베이터 차체 또는 상기 평형추 중 적어도 하나를 이동시키는 단계를 포함하는 흔들림 제어 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 승강로 내의 엘리베이터 차체 위치의 함수로서 적어도 하나의 위치를 결정하는 단계; 및
상기 적어도 하나의 조건이 존재하는 경우 가능한 흔들림의 양을 최소화하기 위하여 소기의 엘리베이터 차체의 위치 또는 속도 중 적어도 하나를 제어하는 단계를 포함하는 흔들림 제어 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 세장형 부재는,
엘리베이터 부하 베어링 부재;
엘리베이터 보상 부재; 또는
이동 케이블 중 적어도 하나를 포함하는 흔들림 제어 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 조건에 대응되는 상기 승강로 내의 적어도 하나의 임계 구역을 결정하는 단계; 및
상기 적어도 하나의 조건이 존재하는 경우 엘리베이터 차체가 상기 적어도 하나의 임계 구역으로부터 벗어나도록 이동시키는 단계를 포함하는 흔들림 제어 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 조건이 존재하는 경우 상기 승강로 내의 엘리베이터 차체의 이동 속도를 감속시키는 단계를 포함하는 흔들림 제어 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 세장형 부재는 제 1 엘리베이터 차체와 연관되며,
상기 방법은,
상기 흔들림에 기여하는 적어도 하나의 조건이 존재하는 경우 상기 세장형 부재의 안티-노드로 제 2 엘리베이터 차체를 이동시키는 단계를 포함하는 흔들림 제어 방법. - 엘리베이터 시스템에 있어서,
승강로 내의 적어도 하나의 세장형 부재 - 상기 세장형 부재는, 빌딩 흔들림의 진동수와 상기 세장형 부재의 고유 진동수 간의 관계에서 상기 세장형 부재의 흔들림에 기여하는 적어도 하나의 조건이 존재하는 경우 사전결정된 위치에 안티-노드(anti-node)를 가짐; 및
적어도 상기 흔들림에 기여하는 조건이 존재하는 경우, 상기 안티-노드에 대응되는 상기 사전결정된 위치의 선택된 범위 내에서 상기 승강로의 완화 위치에 있는 흔들림 완화 부재를 포함하고,
상기 흔들림 완화 부재는 상기 조건이 존재하는 경우 상기 승강로 내의 또 다른 위치로부터 상기 완화 위치까지 선택적으로 이동가능하며,
상기 안티-노드는 상기 세장형 인장 부재의 수평방향 또는 측방향으로의 움직임의 최대 진폭에 대응되는 엘리베이터 시스템. - 제 9 항에 있어서,
상기 흔들림 완화 부재는 상기 승강로 내의 정지 표면을 따라 이동가능한 엘리베이터 시스템. - 제 9 항에 있어서,
상기 승강로 내의 복수의 엘리베이터 차체 및 그와 연관된 평형추들을 포함하며,
상기 흔들림 완화 부재는 상기 엘리베이터 차체들 또는 평형추들 중 적어도 하나와 함께 이동하기 위해 지지되어, 대응되는 엘리베이터 차체 또는 평형추가 상기 흔들림 완화 부재를 상기 완화 위치에 위치시키는 위치로 이동가능하게 하는 엘리베이터 시스템. - 제 9 항에 있어서,
(a) 상기 승강로 내의 엘리베이터 차체 위치의 함수로서 상기 안티-노드에 대응되는 적어도 하나의 위치를 결정하고; (b) 가능한 흔들림의 양을 최소화하기 위하여 원하는 엘리베이터 차체의 위치 또는 속도 중 적어도 하나를 제어하도록 구성되는 제어기를 포함하는 엘리베이터 시스템. - 제 12 항에 있어서,
상기 제어기는 상기 적어도 하나의 조건이 존재하는 경우 상기 엘리베이터 차체가 상기 승강로 내의 임계 구역을 벗어나 이동하도록 구성되는 엘리베이터 시스템. - 제 12 항에 있어서,
상기 제어기는 상기 적어도 하나의 조건이 존재하는 경우 상기 엘리베이터 차체의 이동 속도를 감속시키도록 구성되는 엘리베이터 시스템. - 제 9 항에 있어서,
상기 세장형 부재는,
엘리베이터 부하 베어링 부재;
엘리베이터 보상 부재; 또는
이동 케이블 중 적어도 하나를 포함하는 엘리베이터 시스템. - 제 9 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 조건이 존재하는 경우 지표(indication)를 제공하도록 구성되는 센서를 포함하는 엘리베이터 시스템.
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| A201 | Request for examination | ||
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