KR101393877B1 - 승강기 설비의 승강실을 유지 및 제동하기 위한 제동 장치및 승강기 설비의 유지 및 제동 방법 - Google Patents

승강기 설비의 승강실을 유지 및 제동하기 위한 제동 장치및 승강기 설비의 유지 및 제동 방법 Download PDF

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Abstract

두 이동 방향으로 제동 트랙 (1) 을 따라 제동 트랙 (1) 에 대해 이동가능하도록 배열되어 있는 승강기 설비의 승강실을 유지 및 제동하기 위한 제동 장치는 레일에 대해 승강실이 이동시에 제동 트랙 (1) 과 마찰 결합 하에서 자동으로 절되는 제동 라이닝 (2, 5) 을 구비한 마운트 (13) 를 포함하고 이 경우에 액츄에이터 (4) 에 의해 해제가능한 제 1 조임 수단 (3) 을 조인다. 제 1 조임 수단 (3) 은 편향력에 의해서 제동 트랙 (1) 에 대해 제동 라이닝 (2) 과 함께 마운트 (13) 를 조인다. 미가동 제동 장치 및 미해제 상태의 액츄에이터 (4) 를 갖는 제동 장치는 두 이동 방향으로 작용하는 유지력을 발생시킨다. 이 경우에 유지력은 마운트에 작용하는 편향력에 의해 실질적으로 결정된다.

Description

승강기 설비의 승강실을 유지 및 제동하기 위한 제동 장치 및 승강기 설비의 유지 및 제동 방법{BRAKE EQUIPMENT FOR HOLDING AND BRAKING A LIFT CAGE IN A LIFT INSTALLATION AND A METHOD OF HOLDING AND BRAKING A LIFT INSTALLATION}
본 발명은 승강기 설비의 승강실을 유지 및 제동하기 위한 제동 장치 및 그에 상응하는 방법에 관한 것이다.
승강기 설비는 승강 통로에서 1 이상의 레일을 따라 상하 방향으로 이동가능하도록 설치되어 있는 승강실을 포함한다. 이 경우에 승강실은 지지 수단에 의해 직접적으로 또는 간접적으로 구동기에 의해 구동되고 승강실은 제동 장치에 의해 유지 및 안전하게 된다. 일반적으로, 승강실은 지지 수단에 의해 승강실과 연결되어 있는 균형추도 포함한다. 균형추는 승강실의 하중을 부분적으로 상쇄시킨다.
이러한 승강기 설비의 작동에 있어서, 3 가지의 상이한 제동 상황을 고려하는 것이 필요한데, 층 정지에서의 승강실의 유지, 지지 수단이 정상일 경우에 승강실의 감속 (이하에서 비상 정지라고도 칭함), 및 지지 수단에 이상이 있는 경우에 승강실의 감속 (이하에서 자유 낙하 제동이라 칭함) 이다.
이 경우에, 상이한 제동 상황에는 상이한 제동력이 적용되어야만 하고, 따라서, 예를 들어, 자유 낙하 제동을 위해서 제동력은 승강실의 전체 중량을 유지해야만 하고, 이에 대해 균형추, 즉 평형에 의한 부분 상쇄는 더 이상 제공되지 않는다. 제동 장치 배열체가 두 개의 잉여 제동 장치를 포함한다면, 비상 정지는 오직 하나의 제동 장치에 의해서만 보장될 것이고, 따라서 이 제동 장치는 예컨대 층 정지에서, 사고 안전성의 이유로, 2 배의 제동력을 발생시켜야 한다.
제동 장치가 이 마찰 결합으로 작용한다면, 제동 장치가 발생시켜야 하는 수직력은 또한 상이한 제동력에 따라 달라지게 된다. 따라서, 예를 들어, 각각이 두 개의 회로를 갖는 제동 장치를 두 개 포함하는 제동 장치 배열체의 경우에 제동 회로당 6150 N 이상의 수직력 (FLNH) 이 층 정지에서 승강실을 유지하는데 필요하다.
FLNH= (정격 하중/2×g)/(μ×2×2)
FLNH: 승강실을 50% 의 균형추 평형으로 정지 상태로 유지하기 위해 필요한 유지력
정격 하중: 승강실의 허용 하중 (예: 정격 하중 = 1000 kg)
g: 중력 가속도, 9.81 m/s2
μ: 마찰 계수 (예:μ= 0.2)
FLNH = (1000/2×g)/(0.2×2×2) = 6150 N
비상 정지의 경우에, 필요에 따라 단지 하나의 제동 장치만으로, 125% 하중에서 승강실은 적어도 더이상 가속되지는 않을 것이다. 상기 예에서, 이에 따라 필요한 수직력 (FLNN) 은 다음과 같이 증가한다:
FLNN = (1.5×정격 하중/2×g)/(μ×1×2)
FLNN = (1.5×1000/2×g)/(0.2×1×2) = 18600 N
자유 낙하 제동시에는, 짐이 가득 실린 승강실은 이용가능한 모든 제동 장치의 작동 하에서 안전하게 감속될 것이 또한 요구된다. 빈 승강실의 중량이 정격 하중의 약 80% 이고 승강실의 필요한 최소 감속도가 0.2g 이라는 가정 및 상기 예를 이용하는 경우, 승강실을 제동하기 위해 필요한 수직력 (FLNF) 은 다음과 같다:
FLNF = (1.8×유용 하중×(g+a))/(μ×2×2)
FLNF = (1.8×1000×1.2 g)/(0.2×2×2) = 26500 N
그러나, 반면에, 자유 낙하 제동에 필요한 최대 수직력은 상이한 제동 상황시에 항상 작용하는 것은 아닌데, 왜냐하면 이들 힘은 한편으로는 제동 장치 및 레일에 강한 하중을 가하고, 다른 한편으로는 정상 이동 작동 동안에 제동 장치-에너지 공급이 실패한 경우에 안전상의 이유로 자동으로 적용됨-를 해제하기 위해서 더 많은 에너지가 필요하기 때문이다.
따라서 지금까지는, 상이한 제동 상황에 대해 개별적인 제동 장치가 제공되 었다.
따라서, 예를 들어, 승강실을 제동하기 위한 순수 제동 장치가 예컨대 DE 39 34 492 A1 에 알려져 있고, 여기서 가동 제동 라이닝은 리프팅 장치, 또는 승강실의 이동에 의해 쐐기면에서 이동되고, 이 쐐기면은 레일과 마찰 결합하고 있는 가동 제동 라이닝을 자동으로 조정한다. 가동 제동 라이닝에 작용하는 수직력을 조정하기 위해서 전자석에 대항할 수 있는 스프링은 이 조정 이동에 의해서만 스트레스될 수 있다. 이 제동 장치는 승강실을 유지하는데 적합하지 않은데, 왜냐하면 이 제동 장치는 작동을 위해 승강실의 이동을 필요로 하기 때문이다.
EP 1 528 028 A2 에는 수동형 리셋 제어 라이닝이 능동 제어 라이닝의 기능을 대신하는 유지용 제동 장치가 기재되어 있는데, 만일 능동 제동 라이닝이 실패한다면, 수동형 제동 라이닝이 압축 스프링에 의해 레일에 대해 편향되고 액츄에이터에 의해 해제가능하다. 이를 위해 제동 장치는 부유방식으로 장착된다. 이 제동 장치에 있어서, 스프링 스트레스에 의해 결정되는 동일한 수직력은 제동 장치가 활성화되거나 해제될 때 제동 라이닝에 가해진다. 따라서 이러한 제동 장치가 유지 제동 기능뿐만 아니라, 비상 정지 제동 기능을 수행한다면, 이 수직력은 제동에 충분해야만 하고 따라서 정상적인 유지 기능의 수행을 위해 과도하게 커야한다. 그러나, 이러한 과도한 유지 수직력은 제동 장치 및 레일에 불리하게 하중을 가하고, 강하게 편향된 스프링의 해제를 위해 높은 레벨의 액츄에이터 에너지를 필요로 한다.
본 발명의 목적은 유지 및 제동을 위해 제동 장치를 작동하는 경우에 제동 라이닝에 상이한 수직력을 가할 수 있는 제동 장치를 제공하는 것이다. 또한, 유지를 위한 수직력 및 이에 따라 제동 장치의 해제 또는 비활성화를 위해 필요한 액츄에이터는 최소한으로 구성될 수 있다.
이 목적을 충족시키기 위해서, 청구항 1 의 도입부에 따른 제동 장치 및 청구항 16 의 제동 방법이 그 특징적 구성으로 개발되었다.
승강기 설비의 승강실을 유지 및 제동하기 위한 제동 장치로서, 이 제동 장치는 제동 트랙을 따라 두 이동 방향으로 제동 트랙에 대해 이동가능하도록 배열되고, 이 제동 장치는 마운트에 장착되어 있는 제동 라이닝을 포함하고, 제동 장치가 제동 트랙에 대해 이동하는 경우 및 레일에 대해 제동 라이닝을 조임력으로 조이는 제 1 조임 수단을 조이는 경우에 제동 트랙과 마찰 결합을 한 상태에서 두 이동 방향 중 적어도 한 방향을 자동으로 조정하며, 액츄에이터에 의해 해제될 수 있다.
정상 작동시에 활성화된 액츄에이터는 제동 라이닝을 해제시키는데, 즉, 제동 라이닝을 제동 트랙에서 분리시켜 제동 라이닝과 제동 트랙 사이의 마찰 결합을 차단하고, 이에 따라 제동 장치는 어떠한 제동 작용도 하지 않게 된다. 따라서 제동 장치는 비활성화된다. 액츄에이터가 비활성화되면, 제 1 조임 수단은 제동 트랙에 대해 제동 라이닝을 가압하여서 제동 장치를 활성화시킨다. 이 경우 에 조임 수단에 의해 가동 제동 라이닝에 가해지는 편향력 또는 수직력 (FLNH) 은 가동 제동 라이닝과 제동 트랙 사이의 마찰력을 결정한다. 본 발명에 따르면, 제동 장치는, 액츄에이터가 해제되고 제동 장치가 이동하지 않을 때 실질적으로 편향력 (biasing force) 에 대응하고 두 이동 방향으로 작용하는 유지력이 발생될 수 있도록 구성된다. 편향력은, 마찰력 또는 제동력이 유지에 이용될 수 있도록, 즉, 특히, 제공된 유지력의 범위 내에서 제동 라이닝이 미끄러지지 않도록 제동 라이닝 및 관련된 제동판 마운트를 통해 전달된다. 이에 의해 제동력은 최소로 유지될 수 있고 제동 장치가 이동하는 경우 또는 제공된 유지력이 초과될 때 제동 라이닝이 제동 트랙에 대하여 자동 조정되고, 즉 제 1 조임 수단이 더 조여지도록 이동하기 때문에, 제 1 조임 수단에 의해 제동 라이닝에 가해지는 수직력은 비상 정지에 충분한 수직력 (FLNN) 또는 그로 인한 제동력이 이용가능할 때까지 증가하게 된다. 본 경우에 조정이라 함은 특히 제 1 조임 수단이 더 조여지도록, 제동 트랙과 마찰 결합하여 이미 접촉하는 제동 라이닝 또는 대응 제어 수단이 이동하는 것을 의미한다.
도입부에 설명되는 청구항 9 에 따른 본 발명의 바람직한 실시형태에 따라서, 제동 장치는 제 1 세팅에서 제동 라이닝의 조정 이동을 차단하고 제 2 세팅에서 제동 라이닝의 조정 이동을 가능하게 하는 제 1 조정 제한 수단을 포함한다. 제동 장치가 유지 기능을 발휘하고자 할 때, 제 1 조정 제한 수단은 제 1 세팅으로 전환된다. 가동 제동 라이닝의 조정 이동은 제 1 세팅으로 전환된 조정 제 한 수단에 의해 효과적으로 방지될 수 있다. 이는 에너지가 공급되는 로크 (lock) 에 의해 능동적으로 발생되는 것이 바람직하며, 따라서 이 에너지 공급이 실패한 경우에 제 1 조정 제한 수단은 자동으로 또는 가동 제동 라이닝의 조정 이동의 작용하에서 제 2 세팅으로 전환된다. 대안으로서, 로크의 위치는, 로크가 라이닝이 미끄러지기 전에 제 2 세팅으로 자동 전환되도록 결정된 가압력과 결합된다.
비상 정지시에, 액츄에이터 및 로크는 비활성화되고, 승강실은 이동하거나 로크는 스스로 비활성화되는데, 왜냐하면 제동 라이닝이 미끄러져서, 자동 전환되는 로크에 대응 가압력을 가하기 때문이다. 제 1 조임 수단은 제동 라이닝을 제동 트랙에 대해 이동시키고, 이 제동 라이닝은 마찰 결합하에서 조정된다. 이에 따라 제 1 조임 수단은 재조임되어, 제동 라이닝에 가해지는 수직력은 적어도 비상 정지에 충분한 수직력 (FLNN) 까지 증가한다.
층 정지시에, 액츄에이터는 승강실이 정지했을 때 비활성화되고, 반면 로크는 활성화된다. 제 1 조임 수단은 제동 라이닝을 제동 트랙에 대해 다시 이동시킨다. 그러나, 가동 제동 라이닝은 제 1 세팅에 배치된 제 1 조정 제한 수단으로 인해 조정될 수 없기 때문에, 가동 제동 라이닝에 가해지는 수직력은 유지에 충분한 작은 수직력 (FLNH) 또는 편향력으로 제한된다. 이에 따라 제 1 조임 수단이 가동 제동 라이닝에 가하는 수직력은, 가동 제동 라이닝의 조정 이동의 경우에 조임 수단이 추가적으로 가하는 수직력의 증가를 통해서, 층 정지와 비상 정지 사이에 차이가 생기게 된다.
따라서 층 정지에서, 본 발명에 따른 제동 장치는 가동 제동 라이닝에 작은 수직력 (FLNH) 을 가하고 비상 정지시에는 가동 제동 라이닝의 조정 이동에 따라 자동으로 큰 수직력 (FLNN) 을 갖게 된다.
그러므로 본 발명에 다른 제동 장치 및 제동 트랙은 정상 작동시에 덜 강하게 부하를 받는다. 또한, 액추에이터는 이 작은 수직력 (FLNH) 을 위해 설계될 수 있다.
청구항 2 에 따른 본 발명의 다른 바람직한 실시형태에 있어서, 제 1 조정 제한 수단 없이 동일한 이점을 얻을 수 있고, 이는 구성 및 제어 고나련 비요을 감소시키고 실패에 대한 안정성을 증가시킨다.
이와 관련하여 본 발명의 제 1 실시형태에 따르면, 제동 장치는 제 1 조정 제한 수단 대신에, 다중 부분 제동 라이닝, 특히 제 1 조임 수단에 의해 함께 편향되고 액츄에이터에 의해 해제되는 고정 제동 라이닝과 가동 제동 라이닝을 포함하고, 유리하게는 가동 제동 라이닝은 제 1 제동 라이닝이 제동 트랙과 접촉할 때 제 2 조임 수단에 의해 제동 트랙에 대해 편향된다. 이 경우에 다중 부분 제동 라이닝은 제동 트랙의 공통 제동면에 작용한다.
이 제동 장치가 유지력을 가하면, 제 2 조임 수단의 편향만이 가동 제동 라이닝에 작용한다. 이는, 액츄에이터가 비활성화될 때 제 1 조임 수단에 의해 가해진 힘의 대부분이 고정 제동 라이닝에 수직력으로서 작용하도록 상대적으로 작 게 선택되는 것이 바람직하다. 특히, 이 수직력은 제 2 조임 수단의 탄성 및 해제된 고정 제동 라이닝과 제동 트랙 사이의 간격에 의존하고 이에 따라 선택될 수 있다. 모든 경우에, 수직력의 대부분이 고정 제동 라이닝에 작용하여 최대 유지력이 얻어질 수 있도록 설계된다. 따라서, 다른 한편으로는 충전지에서 유지되는 경우에는 가동 제동 라이닝이 조정될 필요 없이 최소 수직력이 작용하고, 이를 위해 필요한 제동 트랙에 대한 제동 장치의 이동은 고정 제동 라이닝과 제동 트랙과의 마찰 결합에 의해 방지되게 된다.
반대로, 비상 정지의 경우에, 제 2 조임 수단에 의해 편향되어서 고정 제동 라이닝이 제동 트랙과 접촉하지 않을 때 고정 제동 라이닝을 너머 돌출하는 가동 제동 라이닝은 초기에 제동 트랙과 접촉하게 된다. 이에 따라 가동 제동 라이닝은 제동 트랙과의 마찰 결합 하에서 조정된 후에 제 1 조임 수단을 조여서, 가동 제동 라이닝에 작용하는 수직력은 비상 정지에 충분한 높은 수직력 (FLNN) 까지 증가하게 된다. 이 경우에 고정 제동 라이닝은 더 이상 제동 트랙과 접촉하지 않게 되고 가동 제동 라이닝에 의해서만 힘의 전달이 일어나게 된다. 그러나, 있을 수 있는 유지 위치 밖으로의 미끄러짐이 일어나는 경우에도 비상 정지 기능도 보장되는데, 왜냐하면 작은 힘에 의해 가압된 가동 제동 라이닝이 설명된 바와 같이 제동 트랙과의 마찰 결합 하에서 조정되었기 때문이다.
따라서 본 발명에 다른 제동 장치는 유지 동안에 고정 및 가동 제동 라이닝에 낮은 수직력 (FLNH) 을 가하고 비상 정지의 경우에는 가동 제동 라이닝의 조정 이동에 따라 높은 가용 수직력 (FLNN) 을 자동으로 갖게 된다. 유지 동안에 수직력은 실질적으로 고정 제동 라이닝에 의해 흡수되기 때문에, 거의 전체 편향력 또는 수직력이 유지를 위해 쓰일 수 있다.
따라서, 두 실시형태 모두에 있어서, 층 정지시에, 액츄에이터가 비활성화되어 승강실이 정지될 때 가동 제동 라이닝의 조정 이동 및 승강실의 처짐과 제동 트랙에 작용하는 수직력의 증가가 층 정지, 즉 방지될 수 있다. 또한, 예상되지 않을 수도 있는 이 처짐은 센서 또는 스위치에 의해 필요한 경우에 감지될 수 있다. 따라서, 제동 장치의 안전 상태에 대한 신뢰성 있는 설명서가 만들어질 수 있다. 예컨대, 승강실을 층에 유지시킬 고정 제동 라이닝의 마모 또는 경화로 인해서, 유지력이 감소된다면, 이는 승강실의 미끄러짐에 기인하는 것으로, 상기에 설명된 바와 같이 승강실의 미끄러짐은 가동 제동 라이닝의 조정을 유발시켜 유지가 일어나게 한다. 이는 센서 또는 스위치에 의해 감지될 수 있기 때문에, 안전하지 않은 상태가 발생할 수 없는데, 왜냐하면 제동 장비의 유지 및 보수는 알맞게 시작될 수 있기 때문이다.
제동 장치는 승강실에 설치되는 것이 바람직하다. 승강실은 동시에 제동 트랙으로서도 이용되는 레일을 따라 안내된다. 2 개 이상의 제동 장치는 한 쌍으로 설치되는 것이 유리하고, 각각의 경우에 적어도 1 개의 제동 장치는 레일에 작용한다. 이는 유리한데, 왜냐하면 이 배열에서 승강실은 직접 고정되어서 부하 및 부하 해제의 과정 동안에 승강실에서 진동이 발생하지 않게 되기 때문이다. 대안으로서 또는 추가적으로, 제동 장치는 구동기에 걸치될 수 있으며, 그러면 제동 트랙은 제동 디스크 또는 드럼에 의해 결정된다. 이와 관련하여 구동기는 승강실 통로 내부 또는 외부에 별도로 배치될 수 있고 지지 수단에 의해 승강실이 작동하게 된다. 구동기는 명백하게 승강실 또는 균형추에도 직접 설치될 수 있다. 제동 장치와 제동 트랙 사이의 상대 이동은 명백하게 상이하게 일어날 수 있다. 따라서, 제동 트랙은 정지 위치에서 장착될 수 있고 제동 장치는 제동 트랙을 따라 이동하거나 제동 장치는 정치 위치에 배치될 수 있으며, 이 경우 제동 트랙 또는 제동 디스크는 제동 장치를 따라 이동하게 된다.
본 발명의 다른 바람직한 실시형태에 있어서, 청구항 제 1 항에 따른 제 1 실시형태 또는 상기에 설명된 청구항 제 9 항에 따른 실시형태는 비상 정지 제동 기능과는 별도로 자유 낙하 제동 기능을 수행할 수 있도록 개발된다. 이는 제동 장치가 승강실에 설치될 때 특히 유리하다.
이를 위해서 이 특히 바람직한 실시형태는 제 2 조정 제한 수단을 포함하는데, 이는 제 1 세팅에서 가동 제동 라이닝의 조정 이동을 제한하고 제 2 세팅에서는 가동 제동 라이닝의 추가 조정을 가능하게 한다.
비상 정지 상황에서, 에너지 공급이 실패할 경우에 조정 제한 수단이 자동으로 또는 가동 제동 라이닝의 조정 이동의 영향을 받으면서 제 2 세팅으로 전환되도록 제 1 조정 제한 수단과 마찬가지로 에너지가 공급되는 로크에 의해 바람직하겐 활성화되도록 전환되는 제 2 조정 제한 수단은 가동 제동 라이닝의 조정 이동이 특정의 최대 이동으로 제한되는 제 1 세팅으로 전환된다. 상기에 설명된 바와 같 이, 가동 제동 라이닝은 제 2 조정 제한 수단이 추가 이동을 방지할 때까지 레일과의 마찰 결합으로 인해 자동으로 조정된다. 제 2 조정 제한 수단에 의해 미리 결정되는 이 최대 조정 이동은, 탑승객에 대한 초과 제동 지연 및 이에 따른 제동 장치, 레일 및 승강실에 대한 높은 하중이 방지될 수 있도록, 비상 정지의 경우에 최대로 발생하는 수직력 (FLNN) 을 제한한다.
반면, 자유 낙하 제동의 경우에, 더 큰 제동력이 적용되어야만 하고 승강실의 추락을 방지하기 위해서 이 제동력에 따른 하중을 고려해야만 한다. 따라서 자유 낙하 제동을 위해서, 제 2 조정 제한 수단은 가동 제동 라이닝이 더 조정되어서 제 1 조임 수단을 더 조일 수 있도록 비활성화된다. 이렇게 해서, 가동 제동 라이닝에 작용하는 수직력 (FLNF) 이 자동으로 증가하고 그에 따라 승강실에 작용하는 제동력도 자동으로 증가하게 된다. 조정 제한 수단은 예컨대 불충분한 지연이 비상 정지 동안에 감지되면 제동 동안이더라도 비활성화되도록 구성되는 것이 바람직하다. 따라서, 필요한 경우에, 수직력은 제동 동안에 더 증가할 수도 있다. 이 제 2 증폭 단계에서는 제동력이 상이한 제동 상황에 따라 미세하게 달라질 수 있다. 이 제 2 증폭 단계가 없는 제동 장치는 명백하게 자유 낙하 제동에 사용될 수 있고, 이 경우 비상 정지 작동시에는 초과 제동력이 존재하게 된다. 이는 바람직한 실시형태인데, 왜냐하면 조정 제한 수단이 필요하지 않고 그럼에도 불구하고, 유지를 위해서 낮은 편향력이 사용될 수 있기 때문이다.
바람직한 방식에서, 제동 장치는 가동 제동 라이닝을 그 제동 라이닝의 조정 이동에 대항하여 편향시키는 제 3 조임 수단을 포함한다. 이에 따라 가동 제동 라이닝은 이동 작동중에 항상 비조정 위치에 배치되는 것이 유리하게 보장된다. 비상 정지 또는 자유 낙하 제동의 경우에, 가동 제동 라이닝은 제 3 조임 수단에 대해 조정될 수 있고, 이를 위해서 적절하게 약하게 구성되는 것이 바람직하다.
제 1 조임 수단의 강성은 점진적인 것이 바람직하다. 따라서, 가동 제동 라이닝의 조정과 함께 증가하는 수직력은 특히 높은 제동력이 큰 조정 이동이 발생하는 비상 정지 또는 자유 낙하 제동의 경우에 이용가능하도록 상승한다. 다른 한편으로, 제동 라이닝의 해제를 위해서, 제 1 조임 수단의 강성이 여전히 낮을 때, 비교적 적은 양의 액츄에이터 에너지만이 소모되게 된다.
이를 위해서, 제 1 조임 수단은 조임 이동이 제한된 유지 수단, 및 그 강성이 유지 조임 수단보다 큰 증폭 조임 수단을 포함한다. 유지 조임 수단 및 증폭 조임 수단은 예컨대 제동 라이닝이 해제되는 경우에는 처음에 액츄에이터가 더 연한 유지 조임 수단에 대해 작동하고 이를 위해 더 작은 에너지를 필요로 하도록 일렬로 연결되는 것이 바람직하다. 유리하게는 규격화되어서 실질적으로 제동 라이닝과 레일 사이의 간격에 상응하는 조임 이동이 끝나면, 예를 들어 가동 제동 라이닝의 조정 이동으로 강성이 더 큰 증폭 조임 수단만이 조여지면 되고, 이는 비상 정지 또는 자유 낙하 제동을 위한 수직력을 증가시키게 된다. 증폭 조임 수단은 예컨대 제동 집게가 적절하게 탄성을 갖도록 구성됨으로써 제동 장치의 구성 부품에 직접적으로 일체화될 수도 있음이 명백하다.
가동 제동 라이닝의 조정을 실현하기 위해서, 가동 제동 라이닝은 제 1 조임 수단 및 액츄에이터에 의해 부하를 받는 제동 집게에 쐐기면을 통해 장착될 수 있고, 쐐기면은 가동 제동 라이닝의 조정 이동을 발생시킨다. 가동 제동 라이닝이 마찰 결합 하에서 제동 장치에 대한 제동 트랙의 이동을 따른다면, 가동 제동 라이닝의 스트로크 이동과 동시에 쐐기면은 가동 제동 라이닝에 수직인 제동 집게를 강제로 해제시키게 된다. 이 해제 이동은 제 1 조임 수단을 조이는데 사용될 수 있다.
청구항 제 7 항에 따른 본 발명의 다른 실시형태에 있어서, 제동 라이닝은 편심 디스크를 통해 제동 집게에 장착되어서, 편심 디스크는 제동 라이닝의 조정 이동을 발생시킨다. 편심 디스크가 예를 들어 캠에 의해서, 마찰 결합으로 제동 장치에 대한 제동 트랙의 이동을 따른다면, 편심 디스크는 가동 제동 라이닝의 스트로크 이동과 함께 회전하고 이 경우에 편심 디스크의 받침대에 대한 가동 제동 라이닝의 간격을 변화시키게 된다. 이 간격의 변화는 제 1 조임 수단을 조이는데 사용될 수 있다. 유리하게는 편심 디스크는 강성이 낮은 영역을 갖는다. 따라서 유효 편향력의 대부분은 제동 라이닝에 의해 전달되고 유지력이 최소의 편향력으로 얻어질 수 있다.
본 발명에 따른 제동 장치는 두 개의 제동 회로를 포함하는 것이 바람직하고, 각각의 제동 회로는 가동 제동 라이닝 및 제 1 조정 제한 수단 및/또는 조정가능한 제동 라이닝을 갖는다. 이 경우에 두 제동 회로는 두 개의 제동면을 갖는 제동 트랙에 작용하고, 이 제동면은 레일 웨브의 양쪽 반대면에 의해 형성되는 것이 유리하다. 따라서 두 제동 회로는 제동 트랙 또는 레일 웨브를 적절하게 조 일 수 있다. 두 제동 회로의 조정가능한 제동 라이닝은 개별적인 제 1 조임 수단 및 액츄에이터에 의해 부하될 수 있다. 그러나, 유리하게는, 두 제동 회로의 가동 제동 라이닝은 공통의 제 1 조임 수단 및 공통의 액츄에이터에 의해 부하되고, 이는 유리하게도 제작 비용 및 필요한 공간을 감소시킨다. 대안으로서, 한 제동 회로에는 가동 제동 라이닝 및 조정 제한 수단 및/또는 조정가능한 제동 라이닝이 구비될 수 있고, 반면에 다른 제동 회로에는 고정 제동 라이닝으로 구성된다.
두 제동 회로의 가동 제동 라이닝은 승강실의 동일하거나 상이한 이동 방향에 있어 레일에 대해 자동으로 조정될 수 있다.
제동 라이닝이 상이한 이동 방향의 경우에 조정된 두 방향으로 제동력이 증가할 수 있고, 유리하게는 상이한 조정 경로 및 그에 따른 상이한 제동력의 증가가 나타날 수 있다. 예를 들어서, 승강실이 부분적으로 균형이 잡힌다면, 지지 수단이 온전할 때 승강실의 하중에 따라, 상이한 비상 제동 부하가 발생할 수 있다. 반대로, 두 개의 가동 제동 라이닝이 동일한 이동 방향의 경우에 조정될 때 제동력은 한 방향으로 증가한다.
다른 목적, 이점 및 특징은 이하에 설명되는 실시형태의 청구항 및 예에서 명백해진다.
본 발명에 따라서, 유지 및 제동을 위해 제동 장치를 작동하는 경우에 제동 라이닝에 상이한 수직력을 가할 수 있는 제동 장치를 제공할 수 있다.
도 1 ~ 4 는 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 유지 및 비상 정지 제동 장치를 도시한다. 이 경우에 도 3 은 두 개의 제동 회로를 포함하는 제동 장치를 전체적으로 도시한다. 두 개의 제동 회로는 이하의 차이점을 제외하고는 구조적으로 동일하기 때문에, 상이한 제동 상황을 설명하기 위해서 좌측 제동 회로만이 도 1, 2 및 4 에 도시되고, 우측 제동 회로의 기능은 기본적으로 유사하다. 동일한 방식으로 작동하는 부분에는 동일한 도면 부호를 부여하였다.
특히, 도 3 에 보여지는 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시형태에 따른 제동 장치의 각각의 제동 회로는 회전가능하게 핀 (11) 에 장착된 제동 집게 암 (10) 을 포함한다. 제 1 압축 스프링 (3.1) 형태의 유지 조임 수단이 안내 레일 (1) 을 향해 두 개의 제동 집게 암 (10) 을 탄성적으로 편향시키고, 제동 장치가 고정된 승강실 (도시되지 않음) 이 안내 레일을 따라 상하 이동가능하다. 안내 레일 (1) 은 두 개의 제동면 (1a, 1b) 을 갖는다. 전자기석 형태의 액츄에이터 (4) 가 제 1 압축 스프링 (3.1) 의 스트레스에 대항하여 제동 집게 암 (10) 을 해제할 수 있고 이 예에서 동시에 접합부로서 기능하는데, 즉, 제 1 압축 스프링 (3.1) 의 조임 이동을 제한한다.
제동 쐐기 마운트 (13) 가 레일 (1) 측으로 이동가능한 각 제동 집게 암 (10) 에서 안내되고, 이 방향으로 제 1 압축 스프링 (3.2) 형태의 조임 강화 수단에 의해 탄성 장착된다. 제 1 압축 스프링 (3.1) 및 제 4 압축 스프링 (3.2) 은 제동 집게 암 (10) 과 함께 제 1 조임 수단 체인 또는 제 1 조임 수단 (3) 을 형성한다.
제동 쐐기 마운트 (13) 에서, 제동 쐐기 (12) 가 두 접합부 사이에서 승강실과 레일 사이의 상대 이동 방향으로 이동할 수 있고 이 경우에 쐐기면 (9) 에 의해 안내된다. 좌측 제동 회로에서, 쐐기면 (9) 은, 제동 쐐기 (12) 가 제동 쐐기 마운트 (13) 에 대해 상방으로 이동할 때 그 제동 쐐기가 제 4 압축 스프링 (3.2) 에 대항하여 제동 쐐기 마운트 (13) 를 가압하도록 배향된다. 반면에, 우측 제동 회로에서, 제동 쐐기는, 제동 쐐기 마운트 (13) 에 대해 하방으로 이동할 때, 제 4 압축 스프링에 대항하여 제동 쐐기 마운트를 가압한다.
상대적으로 약한 제 3 압축 스프링 (8) 형태의 제 2 조임 수단은 제동 쐐기 마운트 (13) 에서 제동 쐐기 (12) 를 접합부에 의해 한정된 최저 (좌측 제동 회로) 출발 위치 또는 최상 (우측 제동 회로) 출발 위치에 한정한다. 또한, 이 예에서, 쐐기 (7.1) 형태의 제 2 조정 제한 수단 (7) 이 제공되고, 이 쐐기는 다른 전자석 (7.2) 형태의 활성 잠금 요소의 힘을 받으면서 쐐기면 (9) 으로 돌출하여 쐐기면 (9) 을 따르는 제동 쐐기 (12) 의 이동을 제한한다. 다른 전자석 (7.2) 이 활성화된다면, 이 전자석은 제동 쐐기 (12) 가 초기 세팅 (도 1, 2) 으로부터 도 3 에 도시된 중간 세팅까지 이동할 수 있는 정도로 쐐기 (7.1) 를 쐐기면에 가압한다. 다른 전자석 (7.2) 이 비활성화된다면, 그 다음에 제동 쐐기 (12) 는 쐐기면 (9) 외부로 쐐기 (7.1) 를 이동시키고 도 4 에 도시된 최상단 (좌측 제동 회로) 세팅으로 이동한다. 도시된 실시예에서, 우측 제동 회로의 제동 쐐기는 그 상부 위치에 남아있게 되는데, 왜냐하면 제동 장치에 대한 레일의 상대 이동 위 치가 제동 쐐기를 그 위치에 유지시키기 때문이다.
도시된 예에서, 좌측 제동 회로는 긴 쐐기면 (9) 을 갖는다. 따라서 조임 요소 (3) 의 조정 가능성이 커지고 조임 가능성이 커져서, 좌측 제동 쐐기 (12) 가 그 상단 세팅으로 가압될 때 최대 수직력 (FLNF) 이 커질 수 있다. 이에 반해 우측 제동 회로는 더 짧은 쐐기면을 갖고 있다. 이에 따라 최대로 얻을 수 있는 수직력은 제동 장치에 대한 레일의 상대 이동 방향이 반대로 될 때 더 작아지게 된다. 이에 따라 힘의 레벨은 상대 이동 방향에 따라 정해진다.
제동 쐐기 (12) 에서, 가동 제동 라이닝 (2) 이 레일 (1) 측으로 이동가능하게 안내되고 이 방향으로 스프링 강성이 낮은 제 2 압축 스프링 (6) 형태의 제 2 조임 수단에 의해 탄성 장착된다.
제동 쐐기 (12) 의 이동을 제한하는 접합부와 별도로, 고정된 제동 라이닝 (5) 이 제 2 압축 스프링 (6) 이 이완될 때 레일 (1) 과 가동 제동 라이닝 (2) 의 접촉면에 대해 다소 뒤에 있도록 제동 쐐기 마운트 (13) 에 배열된다.
본 발명의 제 1 실시형태에 따른 제동 장치의 기능은 일련의 도 1 ~ 4 를 근거로 하여 보다 상세하게 설명된다.
제동 해제
도 1 은 해제 또는 비활성화 상태에 있는 제동 장치의 좌측 제동 회로를 도시한다. 이를 위해서, 전자석 (4) 에 에너지가 공급되어, 접합부로서 기능하는 좌측 단면쪽으로 제동 집게 암 (10) 을 끌어당기고 이 경우에 제 1 압축 스프링 (3.1) 을 최대로 조이게 된다. 레일 (1) 에 대한 제동 집게 암 (10) 의 조정 경로는 해제 상태에서 가동 제동 라이닝 (2) 및 고정 제동 라이닝 (5) 이 레일 (1) 및 제동면 (1a) 과 접촉하지 않도록 정해진다. 이에 따라, 제 2 압축 스프링 (6) 이 이완되고 가동 제동 라이닝 (2) 은 제동 쐐기 (12) 로부터 최대한 돌출한 시작 위치에 있게 된다. 제 3 압축 스프링 (8) 은 유사하게 이완되어, 제동 쐐기 (12) 는 최저 시작 위치에 있게 된다. 또한, 비교적 강성있는 제 4 압축 스프링 (3.2) 도 이완되는데, 왜냐하면 제동 쐐기 마운트 (13) 에 힘이 작용하지 않기 때문이다.
이 해제 상태에서, 제 1 압축 스프링 (3.1) 에 스트레스를 최대로 가할 수 있는 양의 에너지가 전자석 (4) 에 공급되기만 하면 된다. 따라서, 전자석은 특히 제 4 압축 스프링 (3.2) 에 대해 일할 필요가 없다. 승강실 및 승강실에 장착된 제동 장치는 방해없이 레일 (1) 에 대해 상하로 이동할 수 있다.
층 정지
도 2 는 층 정지괴어 있는 제동 장치의 좌측 제동 회로를 도시한다. 승강실이 층 레벨에서 구동 유닛 (도시되지 않음) 에 의해 지지 수단을 통해 정지된 후에, 전자석 (4) 은 비활성화된다. 이에 따라 제 1 압축 스프링 (3.1) 은 부분적으로 이완되고 제동 집게 암 (10) 을 가압하며, 그 결과 이 암은 핀 (11) 주위를 회전하게 된다. 이 경우에, 가동 제동 라이닝 (2) 은 처음에 레일 (1) 과 접촉하게 된다. 제 2 압축 스프링 (6) 이 상대적으로 약하기 때문에, 레일 (1) 쪽으로 제동 집게 암 (10) 을 핀 (11) 주위로 더 회전시키는 제 1 압축 스프링 (3.1) 의 작용하에서 제 2 압축 스프링은 고정 제동 라이닝 (5) 이 레일과 접촉할 때까지 스트레스를 받게 된다. 제동 집게 암 (10) 은 제 4 압축 스프링 (3.2) 이 제 1 압축 스프링 (3.1) 의 스프링력에 대해 같은 크기의 반작용 토크를 가하는 정도로 스트레스를 받을 때까지 더 회전한다.
제 1 압축 스프링 (3.1) 은 이 위치에서도 스프링력 (F1) 이 핀 (11) 의 상방에 있는 제동 집게 암 (10) 의 레버 암에 여전히 가해지도록 편향된다. 따라서, 핀 (11) 의 아래쪽에 있는 제동 집게 암 (10) 의 레버 암은 제 4 압축 스프링 (3.2) 에 힘 (F2) 을 가한다. 제동 집게 암의 상측 및 하측 레버 암 사이의 비 (i) 가 1 보다 크도록 선택되기 때문에, 이 전환 (translation) 은 F2=i×F1 > F1 이 되도록 제 1 압축 스프링 (3.1) 에 의해 제 2 압축 스프링 (3.2) 에 가해지는 힘을 증폭시킨다. 이에 따라, 유리하게도, 전자석 (4) 은 편향된 제 1 압축 스프링 (3.1) 에 최대한의 스트레스를 가하여 제동 장치를 해제시키기 위해서는 비교적 작은 힘만 가하면 된다.
제 2 압축 스프링 (6) 의 조임 이동 (s) 에서 생긴 수직력 (N1) 은 고정 제동 라이닝 (5) 이 레일 (1) 과 접촉할 때까지 가동 제동 라이닝 (2) 에 작용한다. 제 2 압축 스프링 (6) 의 스프링 강성 (c6) 은 비교적 낮게 선택되기 때문에, 이 수직력은 유사하게 비교적 갖게 되고, 따라서 N1=c6×s 가 된다.
이에 따라 수직력 (FLNH) 이 고정 제동 라이닝 (5) 에 작용하고, 이 수직력은 제 2 압축 스프링 (3.2) 에 의해 제동 쐐기 마운트 (13) 에 가해지는 힘 (F2) 의 상당 부분에 대응하게 된다: FLNH = F2-N1≒i×F1.
실시형태의 예에 있어서, 승강실은 본 발명의 바람직한 실시형태에 따른 구조적으로 동일한 두 개의 제동 장치에 의해 층 정지에서 유지되어서, 승강실의 중량 (G) 또는 균형추와 승강실 사이의, 차이 힘은 제동 장치의 제동 회로의 고정 제동 라이닝 (5) 에 각 경우에 1/4 씩 분배된다. 제 1 압축 스프링 (3.1) 의 편향은 유지 위치에서 제동 집게 암 (10) 에 식 (1) 의 스프링력을 가하도록 선택된다.
F1=1/i×[G/(4μ)+c6×s] …(1)
이 경우에 μ는 레일 (1) 과 고정 제동 라이닝 (5) 사이의 정지 마찰 계수를 나타낸다. 보다 명확하게 하기 위해서, 식 (1) 에서 안전 계수는 무시하였다.
따라서 승강실은 실질적으로 고정 제동 라이닝 (5) 과 레일 (1) 사이의 마찰 결합에 의해 일정한 층 정지에서 유지되고 가동 제동 라이닝은 도 2 에 도시된 시작 위치에 남아있는다.
고정 제동 라이닝 (5) 이 없으면, 전체 중량 (G) 은 가동 제동 라이닝 (2) 에 의해서만 레일 (1) 에 지지된다. 수직력 (N3=cos(쐐기각)×F2<F2) 이 쐐기면 (9) 에 작용하고, 또한, 쐐기면의 마찰 계수가 비교적 작아서 제동 쐐기 마운트 (13) 에서 제동 쐐기 (12) 가 용이하게 이동할 수 있기 때문에, 제동 쐐기 (12) 는 식 (1) 에 따른 상기 설명된 스프링력 (F1) 의 작용 하에서 쐐기면 (9) 에서 미끄러지게 되고, 이 때문에 층 정지에서 제동 장치를 유지하는 경우에, 조정 (이하에 서 보다 자세하게 설명됨) 에 의해 수직력 (N3) 이 충분히 증가할 때까지 승강실의 처짐이 일어나게 된다. 대안으로서, F2=i×F1 까지 적절하게 증가시키기 위해서 제 1 압축 스프링 (3.1) 의 적절하게 큰 바이어스가 제공되어야 한다. 그러나, 그러면 해제 상태의 전자석 (4) 은 이 힘이 평형 중량을 유지하도록 하기 위해서 더 높은 에너지를 적용해야만 한다.
본 발명의 제 2 실시형태 (도시되지 않음) 에 있어서, 고정 제동 라이닝 (5) 대신에, 기능적으로 제 2 조정 제한 수단 (7) 과 동일한 제 1 조정 제한 수단이 제공된다. 이 제 1 조정 제한 수단은 쐐기면 (9) 을 따르는 제동 쐐기 (12) 의 이동을 완전하게 차단, 즉, 제동 쐐기 (12) 를 그 시작 세팅에 고정한다. 제 1 조정 제한 수단이 작동되면, 제동 쐐기 (12) 의 이동을 통해 쐐기면 (9) 을 따라 이제 더 이상 조정되지 않는 가동 제동 라이닝 (2) 은 고정 제동 라이닝으로서 작용하여서, 제 1 실시형태를 참조하여 상기에 설명된 바와 같이, 층 정지에서의 승강실의 처짐 또는 제 1 압축 스프링 (3.1) 의 고 바이어스를 피할 수 있다.
비상 정지
도 3 은 비상 정지의 경우의 제동 장치를 도시한다. 상기에 설명된 바와 같이, 실시형태의 예에서 승강실은 본 발명의 실시형태에 따른 구조적으로 동일한 두 개의 제동 장치를 가지며, 예컨대, 이들 각각의 요소는 승강실의 양측에 배열된 안내 레일 (1) 에 작용한다. 비상 정지의 경우에, 완전한 지지 수단을 구비한 승강실은 예컨대 구동 유닛의 모터 제동이 실패하거나 제어 결함이 존재한다면 제동 장치에 의해 감속되어 정지할 수 있다. 또한, 안전상의 이유로, 제동 장치 중 하나가 고장난 경우라도, 과부하 상태에 있는 나머지 제동 장치가 적어도 더 가속되지 않을 것이 요구될 수 있다.
본 경우 (두 개의 제동 장치를 구비함) 에 있어서, 각각의 제동 장치는 승강실의 초과 중량 (
Figure 112007087611925-pat00001
) 을 지지하는 위치에 개별적으로 있어야 한다. 따라서, 각각의 제동 회로는 층 정지에서의 상기에 설명된 유지에 비해 레일 (1) 에 상당히 큰 마찰력을 가해야만 한다. 균형추와 승강실 사이의 중량차가 정상 하중의 50% 이고 과부하 상태가 정상 하중의 125% 인 경우에, 팩터 3 만큼 제동력을 증가시키고 이에 따라 수직력을 증가시킬 필요가 있다.
비상 정지의 경우에, 도 1 에 따른 해제 상태로부터, 승강실이 레일 (1) 을 따라 이동하는 동안 전자석 (4) 은 비활성화된다. 이에 따라 제 1 압축 스프링 (3.1) 은 제동 집게 암 (10) 이 레일 (1) 쪽으로 핀 (11) 주위를 회전하도록 한다. 이와 관련하여, 제 2 압축 스프링 (6) 에 의해 편향된 가동 제동 라이닝 (2) 은 처음에 레일 (1) 과 마찰접촉하게 된다.
그래서, 제 2 압축 스프링 (6) 에 의해 발생된 수직력은 마찰력을 발생시키는데, 이 마찰력은 가동 제동 라이닝에 작용하고 레일 (1) 에 대한 제동 장치의 이동 방향으로 가동 제동 라이닝을 끌려고 한다. 예를 들어, 승강실이 수직 하방으로 이동한다면, 가동 제동 라이닝 (2) 은 상방으로 이동된다. 이 경우에, 가동 제동 라이닝은 제동 쐐기 (12) 를 밀어 쐐기면 (9) 에서 상방으로 미끄러지게 한다.
쐐기 작용으로 인해서 제동 쐐기 (12) 는 제동 쐐기 마운트 (13) 를 외측으 로 누르게 된다. 한편으론, 이에 의해 고정 제동 라이닝 (5) 이 레일 (1) 과 계속 접촉하는 것이 방지될 수 있고, 마찰 결합은 가동 제동 라이닝 (2) 에 의해서만 이루어지게 된다. 다른 한편, 외측으로 이동하는 제동 쐐기 마운트 (13) 는 제 4 압축 스프링 (3.2) 에 스트레스를 주고, 이에 따라, 제동 집게 암 (10) 을 통해 제 1 압축 스프링 (3.1) 에도 스트레스를 가하게 된다. 따라서 제동 집게 암 (10) 은 제 1 압측 스프링 (3.1) 의 힘에 대하여 리셋되고, 반면 제 1 압축 스프링 (3.1) 과 제 4 압축 스프링 (3.2) 은 스트레스되고, 각각의 구성에 따라서는 탄성 제동 집게 암 (10) 을 포함하는 제 1 조임 수단 (3) 도 스트레스된다. 가동 제동 라이닝 (2) 의 조정 운동, 즉 레일 방향으로 그 스트로크 (stroke) 를 통해서 제 1 조임 수단 (3) 이 추가적으로 조여져서, 이 조임 수단에 의해 가동 제동 라이닝에 가해지는 수직력 및 그에 따른 제동 장치의 제동력이 증가하게 된다.
이 경우에 제동 집게 암 (10) 은, 전자석 (4) 의 단면에 의해 형성되고 제 1 압축 스프링 (3.1) 이 더 압축되는 것을 방지하는 접합부로 이동한다. 이제 가동 제동 라이닝 (3) 이 제동 쐐기 (12) 와 함께 더 상방으로 이동하고 이 경우에 제동 쐐기 마운트 (13) 를 더 외측으로 누르게 되면, 강성이 더 큰 제 4 압축 스프링 (3.2) 및 제동 집게 암 (10) 또는 제동 장치의 다른 구성 요소들에 의해 정해진 강성을 갖는 스프링만이 스트레스된다. 일렬로 배열된 더 약한 제 1 압축 스프링 (3.1) 과 더 강한 제 4 압축 스프링 (3.2) 에서 제 4 압축 스프링 (3.2) 만으로 바꿈으로써, 제 1 조임 수단 (3) 의 강성은 점진적으로 증가하게 된다.
비상 정지의 경우에, 제 2 조정 제한 수단 (7) 의 다른 전자석 (7.2) 이 작 동되게 된다. 이 전자석은 쐐기 (7.1) 를 쐐기면 (9) 으로 가압하여서, 제동 쐐기 (12) 가 쐐기면 (9) 을 따라 이동하는 것을 제한하여서 중간 세팅에서 가동 제동 라이닝 (2) 을 정지시킨다.
이 중간 세팅에서, 좌측 제동 회로는 승강실이 정지한 후에 전자석이 비활성화되는 층 정지에서 유지하는 경우보다 더 높은 수직력을 레일 (1) 에 가하고, 한편 가동 제동 라이닝 (2) 은 레일 (1) 과의 마찰 결합 하에서 스스로 조정되고 이 경우에 층 정지의 경우보다 더 강하게 제 1 조임 수단 (3) 을 조이게 된다. 추가 조임 이동은 쐐기각 및/또는 그 길이를 선택함으로써 미리 정해질 수 있다. 반면, 제 1 조임 수단 (3) 의 강성은 제동 집게 암 (10) 이 전자석 (4) 과 인접하고 제 1 압축 스프링 (3.1) 이 더 이상 압축되지 않는 한 상당히 높은 값으로 상승한다. 다른 조정은 더 강한 제 4 압축 스프링 (3.2) 의 압축으로 완벽하게 전환된다. 쐐기각은 독립 조잘이 보장되도록 기대 마찰 계수를 고려하여 선택되어야 함이 명백하다.
따라서 가동 제동 라이닝 (2) 은 승강실이 레일에 대해 이동하는 경우에 레일 (1) 과의 마찰 결합 하에서 자동 조정된 후에 가동 제동 라이닝에 작용하는 수직력 및 제동 장치에 의해 적용된 마찰력이 증가하도록 제 1 조임 수단을 조인다. 그럼에도 불구하고, 전자석 (4) 은 제동 장치를 해제하기 위해서 상대적으로 적은 양의 에너지를 적용해야만 하는데, 왜냐하면 이를 위해서 제 1 압축 스프링 (3.1) 만이 최대로 스트레스를 받아야 하기 때문이다. 이 점에 대하여, 제동 장치의 해제 전에 조정된 가동 제동 라이닝이 예컨대 스프링 (8) 에 의해 정해진 수직 위치의 방향으로 처음으로 이동된다는 것은 명백하다. 이는 제동 장치가 제동과 반대 방향으로 이동되어 달성된다. 이 점에서, 도 3 에 도시된 바와 같이, 좌측 및 반대 방향의 우측 쐐기면은 제동 장치가 제동과 반대 방향으로 이동될 때 모든 경우에 액츄에이터 (4) 에서 에어 갭이 발생하도록 그 길이가 서로 맞아야 한다.
승강실이 정지되었을 때 가동 제동 라이닝 (2) 과 함께 제 1 조임 수단 (3) 에 의해 편향되어 전자석 (4) 에 의해 해제된 후에 오직 전자석 (4) 과 접촉하게 되는 고정 제동 라이닝 (5) 은 비활성화되는데, 왜냐하면 가동 제동 라이닝은 레일 (1) 쪽으로 제 2 압축 스프링 (6) 에 의해 편향되어 고정 제동 라이닝 (5) 보다 먼저 레일 (1) 과 접촉하게 되기 때문이다. 층 정지인 경우에, 이들은 승강실의 처짐을 방지하지만, 비상 정지의 경우에는 기능하지 않아서 가동 제동 라이닝 (2) 이 조정되고 제동력이 제 2 조정 제한 수단 (7) 에 의해 한정된 값까지 증가하게 된다. 도 3 에 도시된 제동 장치의 사용시에는, 고정 제동 라이닝만이 정치층인 경우에 상당한 하중을 받게 되는데, 비상 정지 또는 자유 낙하의 경우에 제동력은 가동 제동 라이닝에 의해 일측에서 도입되고 반대측에서는 고정 제동 라이닝에 의해 도입된다. 이는 쐐기면의 구조가 서로 반대이기 때문이다.
도 3 에서 볼 수 있는 바와 같이, 두 개의 제동 회로의 가동 제동 라이닝 (2) 은 레일에 대한 승강실의 이동 방향이 상이할 경우에 자동 조정되는데, 반대 방향으로 기울어진 쐐기면으로 인해 좌측 제동 회로의 가동 제동 라이닝은 승강실이 하방 이동 동안에 제동될 때 조정되고, 반면 우측 제동 회로의 가동 제동 라이 닝은 승강실의 상향 이동 동안에 비상 정지가 발생할 때 조정된다. 두 제동 회로에서, 특히 쐐기각 및/또는 쐐기면 길이 및 제 4 압축 스프링의 강성을 상이하게 함으로써, 상하 이동 방향에 대해 상이한 제동력 증폭이 미리 결정될 수 있는데, 이는 완전한 지지 수단에 의해 균형추와 연결된 승강실이 구동 유닛의 고장시 상방으로 끌리거나 또는 하방으로 미끄러지는 부분적으로 균형잡힌 승강기의 경우에 특히 유리하다. 대안으로서, 두 개의 제동 회로는 레일에 대한 승강실의 같은 이동 방향의 경우에도 조정되어서 비상 정지의 경우에 제동력을 하나의 이동 방향으로 특히 강하게 증가시킬 수 있다.
본 발명의 다른 이점은, 예컨대 고정 제동 라이닝 또는 레일이 마모되거나 오염되어서 마찰 계수가 감소되어서 레일 (1) 과 고정 제동 라이닝 (5) 사이의 마찰력이 잘못되게 너무 작게 되는 경우에 나타난다. 층 정지의 경우에, 고정 제동 라이닝에 의해 적용된 마찰력이 불충하다면, 승강실은 상기에 설명된 바와 같이 약간 처지게 된다. 이에 따라 가동 제동 라이닝 (2) 은 제 1 조임 수단 (3) 의 스트레스 (가동 제동 라이닝의 조정에 의해 증가됨) 이 충분한 마찰력이 생길 정도로 높아질 때까지 조정된다. 그 정도로, 본 발명은 층 정지에서 마찰력이 잘못되게 너무 작은 경우에 승강실을 안전하게 유지하기 위한 충분한 마찰력이 존재할 때까지 자동으로 재조정되는 안전-중복 (safety-redundant) 제동 장치를 얻을 수 있다. 이 재조정 운동은 센서에 의해 감지될 수 있고, 이에 의해 층 정지에서의 처짐이 감지될 수 있고 적절한 유지 작업이 개시될 수 있다.
자유 낙하 제동
도 4 는 자유 낙하 경우의 제동 장치를 도시한다. 본질적으로, 이는 상기에 설명된 비상 정지와 같이 발생한다. 그러나, 자유 낙하 제동의 경우에, 지지 수단에 결합이 있고 승강실이 구동 유닛의 내부 마찰 및 균형추에 의해서 적어도 부분적으로도 더 이상 제동되지 않기 때문에, 여기에서의 제동 장치는 더욱 더 높은 제동력을 발생시켜야만 한다.
이를 위해서, 다른 전자석 (7.2) 에 에너지가 공급되지 않기 때문에 제 2 조정 제한 수단 (7) 은 비활성화된다. 비상 정지의 경우와 마찬가지로, 전자석 (4) 의 비활성화시에, 처음에 레일 (1) 과 마찰 결합하는 가동 제동 라이닝 (2) 은 마찰 결합에 의해 끌리고 이 경우에 조정된다. 이에 따라, 가동 제동 라이닝과 레일 사이의 마찰 접촉시에 작용하는 수직력이 증가하기 때문에 제동력도 증가하게 된다. 쐐기 (7.1) 가 다른 전자석 (7.2) 에 의해 더 이상 차단되지 않기 때문에, 제동 쐐기 (12) 는 쐐기면 (9) 밖으로 쐐기를 하방으로 가압하여서 최상부 세팅 (좌측 제동 회로) 까지 이동할 수 있고, 여기서 제동 쐐기 마운트 (13) 의 두 접합부 중 다른 하나에 의해 정지된다.
이렇게 해서, 가동 제동 라이닝 (2) 의 조정 이동 (이에 의해 제 4 압축 스프링 (3.2) 이 스트레스됨) 이 비상 정시의 경우에 얻어지는 값 이상으로 증가하게 되고, 비상 정지의 경우에 조정 운동은 중간 세팅의 제 2 조정 제한 수단 (7) 에 의해 정지하게 된다. 따라서, 제 4 압축 스프링 (3.2) 에 의해 가해지는 수직력이 증가하여 레일 (1) 에 작용하는 제동력이 증가하게 된다.
유리하게도 이 최대 제동력은 자유 낙하 제동의 경우에만 얻어지고, 활성화 된 제 2 조정 제한 수단은 비상 정지의 경우에 제동력을 낮은 값으로 제한하여서 안내 레일 (1), 승강실, 제동 장치 및 승객에 대한 불필요한 하중을 피할 수 있다.
자유 낙하는 일반적으로 하방으로만 발생하기 때문에, 제동 장치의 한쪽 (도시된 예에서는 좌측) 에만 대응 조정 스트로크가 제공되고 다른 한쪽은 감소된 조정 스트로크를 갖는다. 그러나, 명백하게, 중간 제동값을 규정하기 위한 다른 조정 제한 수단도 사용될 수 있다.
바람직하게는, 접합부는 제 2 압축 스프링 (6) 에 대한 하중을 피하기 위해서 제동 쐐기 (12) 에 대한 가동 제동 라이닝 (2) 의 조정 이동의 조절을 제한한다. 전자석 (7.2) 대신에, 조정 제한 수단 (7) 에는, 한정할 수 있는 유지력이 초과된다면 조정 제한 수단을 가압할 수 있는 스프링 멈춤쇠 시스템이 제공될 수 있다.
대안적인 실시형태
도 5a ~ 5d 는 '해제' (도 5a), '층 정지' (도 5b), '하방 제동' (도 5c) 및 '상방 제동' (도 5d) 의 상이한 제동 상황에서 편심 디스크 (12') 에 의한 가동 제동 라이닝 (2) 의 대안적인 조정을 도시한다. 이 대안적인 조정을 갖는 제동 장치는 기본적인 구조에 있어서 상기 설명된 제 1 실시형태와 같으므로, 제 1 실시형태와의 상이함에 대해서만 논의하겠다.
대안적인 조정을 갖는 제동 장치에 있어서, 가동 제동 라이닝 (2') 은 핀 (14) 을 중심으로 회전하도록 편심 마운트 (13') 에 장착된 편심 디스크 (12') 에서 안내된다. 편심 마운트 (13') 는 제 1 실시형태의 제동 쐐기 마운트 (13) 와 상응하므로 제 1 조임 수단, 액츄에이터 등을 구비한 이하의 구조가 도시되어 있지 않다.
편심 디스크 (12') 는 중심 맞춤 스프링 또는 멈춤쇠 (도시되지 않음) 에 의해 편심 마운트 (13') 에 대해 탄성 구속되고 이 중심 맞춤 스프링 또는 멈춤쇠에 의해 도 5a 에 도시된 세팅 위치로 편향되어서, 제 1 제동 라이닝 (5') 의 기능도 동시에 수행하는 가동 제동 라이닝 (2') 은 제동 장치가 해제될 때, 편심 디스크 (12') 와 고정 연결된 캠 디스크 (12'a) 의 접촉면을 너머 돌출하게 된다 (도 5a). 다른 제동 회로는 고정 제동 라이닝 (5) 으로 구성되는 것이 유리하고, 이는 이미 도시된 방식으로 집게 (10) 및 압축 스프링 (3.2) 에 의해 제 1 조임 수단, 액츄에이터 등에 연결되어 있다.
층 정지의 경우, 승강실이 정지하고 전자석이 비활성화되면, 편심 마운트 (13') 는 제 1 실시형태의 제동 쐐기 마운트 (13) 와 마찬가지로 제 1 압축 스프링에 의해 제동 집게 (도시되지 않음) 를 통해 레일 (1) 쪽으로 가압된다. 이와 관련하여, 제어 캠 (12'a) 의 탄성 영역 (6') 은 제동 라이닝 (2', 5') 이 레일 (1) 과 접촉하여 마찰 잠금 방식으로 제동력의 상당 부분을 레일에 전달할 수 있는 정도로 다시 가압될 수 있다. (도 5b).
승강실이 안내 레일 (1) 에 대해 이동하는 중에 비상 정지의 경우에 전자석이 비활성화된다면, 편심 마운트 (13') 가 레일 (1) 에 대해 이동하게 된다. 이와 관련하여, 초기에 제어 캠 (13'a) 은 레일 (1) 과 마찰 잠금식 접촉을 하고 이에 따라 끌리며, 편심 디스크 (12') 는 핀 (14) 에서 편심 마운트 (13') 에 대해 회전한다. 이에 따라 제동 라이닝 (2', 5') 이 조정되어 제 1 조임 수단에 스트레스를 가하게 되는데, 왜냐하면 편심 마운트 (13') 가 기계적으로 포지티브한 결합에 의해 외측으로 이동하기 때문이다 (도 5c, 도 5d). 이와 관련하여, 제어 캠 (12'a) 의 형상은 연속 회전각을 한정하는데, 왜냐하면 레일이 수직력의 대부분을 받게 될 정도로 편심 디스크가 레일에 대해 제동 라이닝 (2', 5') 을 조정할 때까지 상기 제어 캠이 마찰 결합에 의해 함께 회전하기 때문이다. 제어 캠에는 예컨대 거칠고 경화된 마찰-보조면이 제공되는 것이 유리하다. 본 발명에 따라, 제어 캠 (12'a) 의 탄성 영역 (6') 은, 제동 장치가 레일 (1) 에 대해 이동하는 경우에 캠이 함께 회전되지만, 층에서 정지하면 정지시에 수직력의 상당 부분을 제동 라이닝 (2',5') 이 받게 되도록 구성된다.
편심 마운트 (13') 의 외측 이동과 편심 디스크 및 캠에 의한 조임을 통해서, 가동 제동 라이닝 (2) 에 작용하는 수직력이 증가하여, 레일 (1) 과 접촉하는 제동 라이닝 (2', 5') 에 의해 실질적으로 전달되는 제동력 또는 마찰력이 비상 정지에 충분한 값이 얻어질 때까지 증가하게 된다.
각각의 이동 방향 (상방 또는 하방) 에 따라, 캠 (12'a) 은 편심 디스크 (12') 와 함께 제동 장치의 조임을 결정한다. 따라서, 예를 들어, 하방 제동의 경우에, 도 5c 에 도시된 바와 같이, 제동 장치는 실질적으로 조여지고 이에 따라 높은 제동력이 생겨난다. 따라서, 승강실의 자유낙하가 방지될 수 있다. 상방 제동의 경우에, 도 5d 에 명백한 바와 같이, 제동 장치는 반대 방향으로 회전하는 캠 (12'a) 에 의해 비교적 덜 조여지고, 이에 따라 낮은 제동력이 설정된다.
이 실시형태에서, 또한, 편심기의 회전 운동이 전환형 로크 (switchable lock) 에 의해 제한된다는 점에서 경우에 따라 조정 운동은 조정 제한 수단에 의해서 제한될 수 있다. 이 경우에 캠과 편심기와의 신중한 매칭에 주의할 필요가 있다. 주어진 경우에, 제어 캠은 회전 제한 영역 또는 회전 제한시 캠이 레일과 접촉하는 위치에서 유사하게 탄성적으로 구성되도록 된다. 이 도시된 제동 장치는 승강실 브레이크로서 사용되는 예로 나타나 있다. 그러나, 이 장치는 구동기의 일부로서 실행될 수도 있다. 동일하게, 이 장치는 균형추에 배열될 수도 있다. 또한, 예에서는, 마찰 계수에 대한 논의만이 있었다. 명백하게, 설계시 정지 마찰 계수와 미끄럼 마찰 계수 사이의 차이를 고려할 수도 있다.
도 1 은 해제된 상태에서 도 3 에 따른 제동 장치의 절반을 도시한다.
도 2 는 층 정지에서 도 3 에 따른 제동 장치의 절반을 도시한다.
도 3 은 비상 정지의 경우에 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 제동 장치를 도시한다.
도 4 는 자유 낙하 제동의 경우에 도 3 에 따른 제동 장치의 절반을 도시한다.
도 5 는 제동 위치 (5a ~ 5d) 에서 본 발명의 다른 실시형태에 따른 제동 장치를 도시한다.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
제동 트랙 (1)
제동 라이닝 (2, 5)
제 1 조임 수단 (3)
액츄에이터 (4)
마운트 (13)

Claims (16)

  1. 승강기 설비의 승강실을 유지 및 제동하기 위한 제동 장치로서, 이 제동 장치는 제동 트랙 (1) 을 따라 두 이동 방향으로 제동 트랙 (1) 에 대해 이동가능하도록 배열되고, 제동 장치는 제동 라이닝 (2, 5) 을 갖는 마운트 (13) 및 제 1 조임 수단 (3) 을 포함하고, 상기 마운트 (13) 는 제동 라이닝 (2, 5) 과 함께 액츄에이터 (4) 에 의해서 해제가능하고, 비해제 활성화 상태에서는, 제동 장치는 편향력에 의해 제동 트랙 (1) 에 대해 제 1 조임 수단 (3), 마운트 (13) 및 제동 라이닝 (2, 5) 을 편향시키고, 제동 장치가 정지되었을 때, 제동 라이닝 (2, 5) 은 두 이동 방향으로 작용하는 유지력을 발생시키며, 이 유지력은 편향력에 의해 결정되고,
    제동 장치가 비해제 활성화 상태에 놓여진 이후에, 제동 장치가 1 이상의 이동 방향으로의 상대 이동을 하는 경우, 제 1 조임 수단이 더 조여지도록 제동 라이닝 (2, 5) 의 일부가 제 1 조임 수단 (3) 을 자동으로 재조임하고, 따라서 조임력이 마운트 (13) 와 제동 라이닝 (2, 5) 에 작용하고, 따라서 제동 장치의 이동 방향에 반대로 향하는 제동력을 발생시키고, 이 제동력은 재조임된 조임력에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 승강기 설비의 승강실을 유지 및 제동하기 위한 제동 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 제동 라이닝 (2, 5) 은 제동 트랙 (1) 의 공통 제동면 (1a) 에 작용할 수 있고, 제동 라이닝 (2, 5) 은 마운트 (13) 에 배열되고, 고정 제동 라이닝 (5) 및 가동 제동 라이닝 (2) 을 포함하고, 고정 제동 라이닝 (5) 은 가동 제동 라이닝 (2) 과 함께 제 1 조임 수단 (3) 에 의해 편향되고 액츄에이터 (4) 에 의해 해제될 수 있는 것을 특징으로 하는 승강기 설비의 승강실을 유지 및 제동하기 위한 제동 장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 제동 장치가 정지했을 때 편향력에 의해 결정된 유지력이 고정 제동 라이닝 (5) 을 통해 작용하고, 제동 장치가 이동될 때는 제 1 조임 수단이 더 조여지도록 재조임된 조임력에 의해 결정된 제동력이 가동 제동 라이닝 (2) 에 의해 작용하는 것을 특징으로 하는 승강기 설비의 승강실을 유지 및 제동하기 위한 제동 장치.
  4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서, 고정 제동 라이닝 (5) 이 제동 트랙 (1) 과 접촉할 때 가동 제동 라이닝 (2) 은 제 2 조임 수단 (6) 에 의해 제동 트랙 (1) 에 대해 편향되는 것을 특징으로 하는 승강기 설비의 승강실을 유지 및 제동하기 위한 제동 장치.
  5. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서, 제동 장치는 가동 제동 라이닝 (2) 을 그 제동 라이닝의 조정 이동에 대항하여 편향시키는 제 3 조임 수단 (8) 을 포함하는 것을 특징으로 하는 승강기 설비의 승강실을 유지 및 제동하기 위한 제동 장치.
  6. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서, 가동 제동 라이닝 (2) 은 액츄에이터 (4) 에 의해 작동되는 마운트 (13) 에 쐐기면 (9) 을 통해 장착되고, 제동 장치와 제동 트랙 (1) 사이에서 상대 이동이 발생할 때 쐐기면 (9) 은 가동 제동 라이닝 (2) 의 조정 이동을 야기하는 것을 특징으로 하는 승강기 설비의 승강실을 유지 및 제동하기 위한 제동 장치.
  7. 제 1 항에 있어서, 제동 라이닝 (2, 5) 은 제 1 조임 수단 (3) 및 액츄에이터 (4) 에 의해 하중되는 마운트 (13) 에 편심 디스크 (12') 를 통해 장착되고, 편심 디스크 (12') 는 제동 트랙에 대한 제동 장치의 이동이 발생할 때 제동 라이닝 (2, 5) 의 조정 이동을 야기하는 것을 특징으로 하는 승강기 설비의 승강실을 유지 및 제동하기 위한 제동 장치.
  8. 제 7 항에 있어서, 편심 디스크 (12') 는 제 1 조임 수단 (3) 의 제 1 압축 스프링 (3.1) 보다 작은 강성을 가지는 제 2 조임 수단 (6) 을 갖는 것을 특징으로 하는 승강기 설비의 승강실을 유지 및 제동하기 위한 제동 장치.
  9. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 제동 장치는 제 1 세팅에서 제동 라이닝 (2, 5) 의 조정 이동을 차단하고 제 2 세팅에서 제동 라이닝 (2, 5) 의 조정 이동을 가능하게 하는 제 1 조정 제한 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 승강기 설비의 승강실을 유지 및 제동하기 위한 제동 장치.
  10. 제 9 항에 있어서, 제동 장치는 제 1 세팅 (도 1 ~ 3; 5a ~ 5c) 에서 가동 제동 라이닝 (2) 의 조정 이동을 제한하고 제 2 세팅 (도 4; 도 5d) 에서는 가동 제동 라이닝 (2) 의 조정 이동을 가능하게 하는 제 2 조정 제한 수단 (7) 을 포함하는 것을 특징으로 하는 승강기 설비의 승강실을 유지 및 제동하기 위한 제동 장치.
  11. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 제 1 조임 수단 (3) 의 강성은 점진적인 것을 특징으로 하는 승강기 설비의 승강실을 유지 및 제동하기 위한 제동 장치.
  12. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 제동 장치는 액츄에이터 (4) 및 제 1 조임 수단 (3) 에 의해 작동되는 두 개의 제동 회로를 포함하고, 두 개의 제동 회로 각각은 조정가능한 제동 라이닝 (2, 5) 을 구비하거나, 한 제동 회로는 조정가능한 제동 라이닝 (2, 5) 을 구비하고 다른 제동 회로는 고정 제동 라이닝 (5) 만을 구비하는 것을 특징으로 하는 승강기 설비의 승강실을 유지 및 제동하기 위한 제동 장치.
  13. 제 12 항에 있어서, 두 개의 제동 회로의 조정가능한 제동 라이닝은 제동 트랙에 대한 제동 장치의 동일하거나 상이한 이동 방향에 대해 자동으로 조정되는 것을 특징으로 하는 승강기 설비의 승강실을 유지 및 제동하기 위한 제동 장치.
  14. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 제동 장치는 구동 유닛에 설치되어 있고, 제동 트랙은 구동 유닛의 구동 풀리와 연결된 제동 드럼 또는 제동 디스크로 구성되며, 두 이동 방향은 제동 디스크 또는 제동 드럼의 반경 방향 전방 또는 후방 회전에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 승강기 설비의 승강실을 유지 및 제동하기 위한 제동 장치.
  15. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 제동 장치는 승강실에 설치되고, 제동 트랙은 승강실의 안내 레일이며, 두 이동 방향은 승강실의 수직 상하 이동에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 승강기 설비의 승강실을 유지 및 제동하기 위한 제동 장치.
  16. 제동 장치에 의해 승강기 설비의 승강실을 유지 및 제동하는 방법으로서, 상기 제동 장치는 제동 트랙 (1) 을 따라 두 이동 방향으로 이동가능하도록 제동 트랙 (1) 에 대해 설치되어 있고, 상기 제동 장치는 제동 라이닝 (2, 5) 을 구비한 마운트 (13) 를 포함하고, 제동 라이닝 (2, 5) 을 구비한 상기 마운트 (13) 는 액츄에이터 (4) 에 의해 해제가능하며, 상기 제동 장치는 제 1 조임 수단 (3) 을 더 포함하며, 제동 장치가 해제되지 않고 활성화된 상태에서 마운트 (13) 및 제동 라이닝 (2, 5) 은 제 1 조임 수단 (3) 에 의해 편향력으로 제동 트랙 (1) 에 대해 편향되어서, 제동 장치가 정지했을 때 두 이동 방향으로 작용하는 유지력이 생성되고,
    제동 장치가 비해제 활성화 상태에 놓여진 이후에, 제동 장치의 1 이상의 이동 방향으로의 상대 이동을 통해서, 제 1 조임 수단이 더 조여지도록 제동 라이닝 (2, 5) 의 적어도 일부가 제 1 조임 수단 (3) 을 자동으로 재조임하고, 따라서 조임력이 마운트 (13) 와 제동 라이닝 (2, 5) 에 작용하는 것을 특징으로 하는 승강기 설비의 승강실을 유지 및 제동하는 방법.
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