KR101941388B1 - 브레이크 기기를 구비한 엘리베이터 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 브레이크 기기 (14) 를 구비한 엘리베이터에 관한 것이다. 브레이크 기기 (14) 는 최소 제동력으로부터 최대 제동력 (Vmax) 까지 변할 수 있는 제동력 (V) 을 제공하도록 설계된다. 최대 제동력 (Vmax) 을 제공하기 위한 제 1 에너지 저장소 (34) 및 최대 제동력 (Vmax) 에 반하여 향하는 조절가능한 반력 (Vg) 을 제공하기 위한 제 2 에너지 저장소 (48) 가 제공되고, 가변 제동력 (V) 은 최대 제동력 (Vmax) 과 조절가능한 반력 (Vg) 사이 차이이다.
Description
본 발명은 브레이크 기기, 특히 서비스 브레이크 또는 안전 캐치 기기를 구비한 엘리베이터에 관한 것이다.
엘리베이터들에서 서비스 브레이크들 및 안전 캐치 기기들은 절대적으로 필요하고, 서비스 브레이크들 및 안전 캐치 기기들은, 과도한 속도 및/또는 제어되지 않는 트래블 이동의 경우에, 엘리베이터의 카 (car) 를 정지 상태로 신뢰성있게 감속한다.
이런 유형의 서비스 브레이크들은, 예를 들어, 엘리베이터의 트랙션 시브 (traction sheave) 에 작용할 수 있거나 엘리베이터의 카에 배치될 수 있고 가이드 레일들에 작용할 수 있다.
브레이크 기기는, 바람직하게, 공칭 하중으로 로딩된 카가 안전 캐치 기기들에 대해 0.8 ~ 1 g, 서비스 브레이크들에 대해 0.3 ~ 0.5 g 의 감속도로 제동되도록 보통 설정된 일정한 제동력을 발생시킨다.
카의 제동 작동 중 엘리베이터 탑승객들의 부상 위험을 최소화하도록, 브레이크 기기의 브레이크 감속도는 설정을 통하여, 예를 들어 제어 또는 조정을 통하여 제한될 수 있다. 카의 브레이크 감속도는 카 중량 및 카의 로딩에 의존하므로, 제동력은 카의 로딩에 적합화되어야 한다. 증가한 복잡성에도 불구하고, 이런 유형의 브레이크 기기는 여전히 요구되는 안전도를 보장해야 한다. 브레이크 기기가 폐회로 원리 (스위치가 켜졌을 때 활성) 에 따라 작동하는 것이 한 가지 안전 요건이다. 하지만, 폐회로 원리는 브레이크 기기의 액추에이터 시스템으로 에너지의 연속 공급을 요구한다. 이것은 브레이크 기기의 증가된 에너지 소비를 이끈다.
반대로, 브레이크 기기가 개회로 원리에 따라 작동한다면, 에너지 저장소가 요구되는데, 이것은 브레이크 기기의 에너지 공급이 중단된다면 브레이크 기기를 폐쇄하는데 요구되는 에너지를 제공한다. 제동력의 조정은 높은 에너지 요구량과 연관되므로, 많은 에너지 양이 제공되어야 한다. 이것은 복잡한 구성을 갖는 브레이크 기기를 이끈다.
브레이크 라이닝, 특히 브레이크 라이닝과 가이드 레일 또는 트랙션 시브 사이 마찰 계수는 제동력에 추가 결정적인 영향을 미친다. 마찰 계수의 변화는 제동력 및 설정된 감속도에 직접적인 작용을 미친다. 마찰 계수 변화시 제동력 보정이 제공되지 않는다면, 이것은 제동력이 증가하고 카가 더 현저하게 감속되거나, 그렇지 않으면 예를 들어 오일이 가이드 레일에 위치하고 카가 그때 정지될 수 없다면 제동력이 감소하는 결과를 갖는다.
더욱이, 브레이크 기기들, 특히 서비스 브레이크에서 자주 사용되는 브레이크 라이닝들이 마모된다.
카에서 브레이크 기기는 각각의 경우에 2 개의 가이드 레일들 중 하나에 작용하는 2 개의 브레이크 유닛들을 포함할 수 있다. 브레이크 기기의 2 개의 브레이크 유닛들은 샤프트를 통하여 서로 견고하게 (확동적으로) 연결된다. 이것은, 무엇보다 동일한 제동력이 카의 두 측면에 배치된 가이드 레일들에 작용하는 결과를 갖는다. 공차, 가이드 레일 조건 또는 다른 오염의 결과로서, 하지만, 다른 제동력이 전술한 마모 프로세스들 때문에 카의 두 측면에 작용할 수 있고 부가적으로 결과적으로 설정된 토크를 통하여 카에 로딩할 수 있다.
EP 2 058 262 B1 은, 2 개의 작동 위치 사이에서 조절될 수 있는 멈춤쇠 (pawl) 를 포함하는, 엘리베이터 시스템의 카를 제동하기 위한 브레이크 기기를 개시하였다. 제 1 작동 위치에서, 멈춤쇠로부터 브레이크 모듈로 릴리스 (release) 힘이 전달되도록 멈춤쇠는 브레이크 모듈에 연결된다. 제 1 작동 위치에서, 브레이크 모듈과 기기 사이 에어 갭의 폭은, 이런 식으로 제동력을 설정하도록, 릴리스 힘의 조정을 통하여 설정될 수 있다. 제 2 작동 위치에서, 멈춤쇠를 브레이크 모듈로부터 분리시킴으로써, 카의 비상 브레이크 작동이 일어난다.
브레이크 기기를 구비한 엘리베이터가 필요하고, 상기 브레이크 기기는, 설정될 수 있고 따라서 각각의 작동 상황에 적합화되는 크기의 제동력을 제공하고, 상기 브레이크 기기는 단순한 구성을 갖는다.
본 발명은 브레이크 기기를 구비한 엘리베이터 및 이 유형의 브레이크 기기에 관한 것이다. 유리한 개선예들은 종속 청구항들 및 하기 설명의 주제이다.
본 발명에 따른 엘리베이터는 브레이크 기기, 특히 서비스 브레이크 및/또는 안전 캐치 기기를 포함하고, 브레이크 기기는 최소 제동력으로부터 최대 제동력까지 가변 제동력을 제공하기 위해 구성된다. 가변 제동력을 제공하기 위해서, 제 1 에너지 저장소는 최대 제동력을 제공하기 위해 구비되고, 제 2 에너지 저장소는 최대 제동력에 대해 반대로 향하는 조절가능한 반력 (counterforce) 을 제공하기 위해 구비된다. 여기에서, 가변 제동력은 최대 제동력과 조절가능한 반력의 차이이다.
본 발명은, 조절가능한 크기의 제동력과 따라서 가변 제동력이 최대 제동력과 제공된 조절가능한 반력의 감산적 중첩을 통하여 특히 단순한 방식으로 제공될 수 있다는 발견을 기반으로 한다. 이런 식으로, 단순한 구성을 갖는 브레이크 기기가 제공되고, 이 브레이크 기기를 통하여 가변 제동력이 정상 작동시 제공될 수 있고 최대 제동력은 비상시 제공될 수 있다.
본 발명의 한 가지 유리한 개선예에서, 제 1 에너지 저장소는 최대 제동력을 제공하기 위해 압축 스프링을 포함한다. 이를 통하여, 특히 단순한 구성을 갖는 브레이크 기기가 제공된다.
본 발명의 한 가지 유리한 개선예에서, 제 2 에너지 저장소는 조절가능한 반력을 제공하기 위해 카운터-스프링을 포함한다. 특히 단순한 구성을 갖는 브레이크 기기가 또한 이를 통하여 제공된다.
본 발명의 한 가지 유리한 개선예에서, 조절 요소는 그것이 조절가능한 반력을 설정하기 위해 제 2 에너지 저장소와 상호 작용하도록 제공된다. 이런 식으로, 조절가능한 반력의 크기는 정상 작동시 조절 요소를 통하여 설정될 수 있고, 반면에, 비상시, 조절 요소는 비활성이고 최대 제동력이 제공된다.
본 발명의 한 가지 유리한 개선예에서, 조절 요소는 제 2 에너지 저장소에 로딩 및 언로딩하기 위해 액추에이터를 포함한다. 이런 식으로, 액추에이터의 작동을 통하여, 제 2 에너지 저장소, 예를 들어 카운터-스프링은 브레이크 에너지로 응력 적용을 통하여 로딩될 수 있고 릴리빙 (relieving) 을 통하여 언로딩될 수 있다. 따라서, 조절가능한 반력의 크기가 설정될 수 있다. 특히 단순한 구성을 갖는 브레이크 기기가 또한 이를 통하여 제공된다.
본 발명의 한 가지 유리한 개선예에서, 조절 요소의 액추에이터는 중공 샤프트 구동부로서 구성된다. 이를 통하여, 특히 콤팩트한 치수를 갖는 브레이크 기기가 제공되고, 상기 브레이크 기기는 특히 소량의 설치 공간을 차지한다.
본 발명의 한 가지 유리한 개선예에서, 제 1 트리거링 경로 및 제 2 트리거링 경로가 브레이크 기기를 트리거링하기 위해 제공된다. 브레이크 기기는 활성 제 1 트리거링 경로의 경우에 가변 제동력을 제공하고, 브레이크 기기는 활성 제 2 트리거링 경로의 경우에 최대 제동력을 제공한다. 여기에서, 트리거링 경로는 브레이크 기기를 제어하기 위한 제어 신호의 신호 주행 경로를 의미하는 것으로 이해되고, 상기 제어 신호는 브레이크 기기의 복수의 구성요소들을 통과한다. 여기에서, 제 1 및 제 2 트리거링 경로는 적어도 부분적으로 서로 평행하게 뻗어있고 따라서 브레이크 기기를 트리거링하기 위한 2 개의 대안들을 형성한다. 제 1 트리거링 경로와 대조적으로 안전 관련된 제 2 트리거링 경로를 제공함으로써, 단지 제 2 트리거링 경로를 작동하는데 요구되는 에너지가, 에너지 공급이 중단된 경우에 제공되어야 한다. 여기에서, 상당히 더 단순한 구성의 제 2 트리거링 경로를 위한 에너지 요구량은 더 낮고, 이것은 더 단순한 구성을 허용한다. 따라서, 제 2 트리거링 경로를 통하여 감소되는 에너지 요구량은 조절가능한 제동력을 제공하는 브레이크 기기의 더 단순한 구성을 이끈다.
본 발명의 한 가지 유리한 개선예에서, 트리거링 요소는 활성, 제 2 트리거링 경로의 경우에 제 2 에너지 저장소를 활성화하기 위해 제공되고, 제 2 에너지 저장소는 제 2 에너지 저장소의 활성화 후 제 1 에너지 저장소로부터 분리된다. 제 2 에너지 저장소의 활성화 후, 따라서 조절가능한 반력이 에너지 저장소로부터 분리된다. 제 1 트리거링 경로로부터 제 2 트리거링 경로로 변화는 트리거링 요소를 통하여 유발될 수 있고, 이 변화에서 제 2 에너지 저장소가 활성화되고, 그 결과 조절가능한 반력은 더이상 작용하지 않고, 이것은 브레이크 에너지 저장소에 의해 제공되는 최대 제동력을 감소시킨다. 따라서, 브레이크 기기는 특히 단순한 구성을 갖는다.
본 발명의 한 가지 유리한 개선예에서, 클러치가 트리거링 요소로서 제공된다. 클러치는 확동 로킹 연결부 또는 마찰 로킹 연결부를 통하여 힘 전달 연결부를 제공할 수 있다. 제 1 트리거링 경로로부터 제 2 트리거링 경로로 변화와, 동시에, 변위-힘 변환기의 활성화는 클러치를 통하여 특히 단순한 방식으로 가능하다. 따라서, 클러치는 이중 기능을 수행한다. 이것은 브레이크 기기의 구성을 단순화시킨다. 더욱이, 클러치는, 클러치를 개방하기 위해서만 에너지가 요구되도록 구성될 수 있다. 이것은 다시 한 번 에너지 요구량을 감소시킨다.
본 발명의 한 가지 유리한 개선예에서, 제 1 트리거링 경로는 가변 제동력을 설정하기 위해 레귤레이터에 부여된다. 따라서, 카의 브레이크 기기의 로딩 상태 및/또는 마모 상태에 대응하는 제동력이 제공될 수 있다. 따라서, 예를 들어, 단지 약간만 로딩된 카의 경우에도, 감속도가 규정된 값, 예를 들어 0.8 ~ 1 g 을 초과하지 않도록 보장될 수 있다. 따라서, 카의 브레이크 작동 중 엘리베이터 탑승객들의 부상 위험이 최소화된다. 또한, 작동 중 마모 상태가 고려될 수 있다. 더욱이, 카의 양측에 작용하는 브레이크 기기의 경우에, 토크를 통하여 카의 기계적 로딩이 감소될 수 있다.
본 발명의 한 가지 유리한 개선예에서, 제 1 트리거링 경로는 개회로 원리에 따라 작동하도록 구성된다. 여기에서, 개회로 원리는, 제로 (zero) 가 아닌 브레이크 제어 신호, 예로 전류 또는 전압이 존재한다면 브레이크 기기가 개방되거나 릴리스되는 것을 의미하는 것으로 이해된다. 따라서, 원하는 크기의 제동력을 제공하는 제 1 트리거링 경로는 특히 에너지 효율적인 구성을 가질 수 있다. 따라서, 브레이크 기기는 에너지 효율적인 작동에서 제어 또는 조정을 통하여 설정될 수 있는 가변 제동력을 제공할 수 있다.
본 발명의 한 가지 유리한 개선예에서, 제 2 트리거링 경로는 폐회로 원리에 따라 작동하도록 구성된다. 여기에서, 폐회로 원리는, 제로인 브레이크 제어 신호, 예로 전류 또는 전압이 존재한다면 브레이크 기기가 개방되거나 릴리스되는 것을 의미하는 것으로 이해된다. 따라서, 최대 제동력을 제공하는 제 2 트리거링 경로는 에너지 효율적인 작동에서 안전 관련 요건들을 충족시킬 수 있다.
본 발명의 한 가지 유리한 개선예에서, 브레이크 기기는 가변 제동력을 설정하기 위해 자동-잠금 기어 메커니즘을 포함하고, 상기 기어 메커니즘은 제 1 트리거링 경로에 부여된다. 자동-잠금 기어 메커니즘은, 예를 들어, 스핀들 메커니즘일 수 있다. 이런 식으로, 설정된 제동력 값을 유지하는 것이 아니라, 단지 가변 제동력을 설정하는데 부가적 에너지가 필요하다. 따라서, 브레이크 기기의 에너지 요구량은 다시 한 번 감소된다.
본 발명의 추가 장점들과 개선점들은 상세한 설명과 첨부 도면으로부터 기인한다.
본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서, 상기 본문에서 언급되고 여전히 하기 본문에서 설명될 특징들이 각각 지정된 조합 뿐만 아니라, 다른 조합들로 또는 단독으로 사용될 수 있음은 말할 필요도 없다.
본 발명은 도면에서 일 실시형태를 사용해 개략적으로 도시되고 도면을 참조하여 하기 본문에서 상세히 설명될 것이다.
도 1 은 개략적인 도면으로 브레이크 기기를 구비한 본 발명에 따른 엘리베이터의 한 가지 바람직한 실시형태를 개략적으로 도시한다.
도 2 는 본 발명에 따른 브레이크 기기의 한 가지 바람직한 실시형태를 개략적으로 도시한다.
도 3 은 도 2 에 따른 브레이크 기기의 추가 세부사항들을 개략적으로 도시한다.
도 4 는 도 3 에 따른 브레이크 기기의 추가 세부사항들을 개략적으로 도시한다.
도 5 는 추가 실시형태에 따른 개방 상태에서 브레이크 기기의 한 가지 바람직한 실시형태의 단면도를 개략적으로 도시한다.
도 6 은 폐쇄 상태에서 도 5 에 따른 브레이크 기기를 도시한다.
도 7 은 폐쇄 상태에서 도 5 에 따른 브레이크 기기를 도시하여서, 그것은 제 1 트리거링 경로를 통하여 최대 제동력을 제공한다.
도 8 은 폐쇄 상태에서 도 5 에 따른 브레이크 기기를 도시하여서, 그것은 제 2 트리거링 경로를 통하여 최대 제동력을 제공한다.
도 9 는 추가 실시형태에 따른 개방 상태에서 브레이크 기기의 한 가지 바람직한 실시형태의 단면도를 개략적으로 도시한다.
도 2 는 본 발명에 따른 브레이크 기기의 한 가지 바람직한 실시형태를 개략적으로 도시한다.
도 3 은 도 2 에 따른 브레이크 기기의 추가 세부사항들을 개략적으로 도시한다.
도 4 는 도 3 에 따른 브레이크 기기의 추가 세부사항들을 개략적으로 도시한다.
도 5 는 추가 실시형태에 따른 개방 상태에서 브레이크 기기의 한 가지 바람직한 실시형태의 단면도를 개략적으로 도시한다.
도 6 은 폐쇄 상태에서 도 5 에 따른 브레이크 기기를 도시한다.
도 7 은 폐쇄 상태에서 도 5 에 따른 브레이크 기기를 도시하여서, 그것은 제 1 트리거링 경로를 통하여 최대 제동력을 제공한다.
도 8 은 폐쇄 상태에서 도 5 에 따른 브레이크 기기를 도시하여서, 그것은 제 2 트리거링 경로를 통하여 최대 제동력을 제공한다.
도 9 는 추가 실시형태에 따른 개방 상태에서 브레이크 기기의 한 가지 바람직한 실시형태의 단면도를 개략적으로 도시한다.
도 1 은, 전체적으로 도면 부호 2 로 나타낸 본 발명에 따른 엘리베이터의 한 가지 바람직한 실시형태를 개략적으로 도시한다.
엘리베이터 (2) 는 사람들 및/또는 화물들을 운반하기 위한 카 (4) 를 포함하고, 이 카 (4) 는 서로 평행하게 뻗어있는 2 개의 가이드 레일들 (6a, 6b) 을 따라 엘리베이터 샤프트에서 중력 (g) 방향으로 또는 그 반대로 이동될 수 있다. 하지만, 본 실시형태의 변형예에서, 카 (4) 는, 예를 들어, 단일 가이드 레일을 따라 또한 이동될 수 있다.
본 실시형태에서 트랙션 시브 구동부로서 구성된 구동부 (50) 는 카 (4) 를 이동시키기 위해 제공된다. 여기에서, 카 (4) 는 캐빈 및 안전 프레임 (둘 다 미도시됨) 을 포함할 수 있다. 본 실시형태에 따르면, 구동부 (50) 는, 카 (4) 의 상부측에 체결된, 서스펜션 로프들과 같은, 서스펜션 수단 (8) 을 포함한다. 서스펜션 수단 (8) 은, 카 (4) 를 이동시키도록 모터 (미도시) 에 의해 전동 방식으로 구동될 수 있는 트랙션 시브 (12) 에서 작동한다. 카 (4) 에 대향하여 놓여있는 다른 단부에서, 카운터웨이트 (10) 는 본 실시형태에 따라 체결되고, 이 카운터웨이트 (10) 는 중량 평형을 통하여 카 (4) 를 이동시키기 위한 힘의 소비를 감소시킨다. 하지만, 본 실시형태의 변형예에서, 예를 들어, 선형 구동부와 같은 다른 구동부가 또한 사용될 수 있다.
카 (4) 를 정지 상태로 제동하기 위해서, 예를 들어 카 (4) 의 과도한 속도 및/또는 제어되지 않는 구동 이동이 발생할 때, 본 실시형태에서 서비스 브레이크 및/또는 안전 캐치 기기로서 구성되고 카 (4) 의 양측에 배치되는 브레이크 기기 (14) 가 제공되고, 그 결과 브레이크 기기 (14) 는 2 개의 가이드 레일들 (6a, 6b) 에서 작용한다.
도 2 는 브레이크 기기 (14) 를 상세히 도시한다.
본 실시형태에 따르면, 브레이크 기기 (14) 는 레귤레이터 (16), 조절 요소 (18), 브레이크 유닛 (20), 비교 유닛 (22) 및 비상 트리거링 수단 (24) 을 포함한다.
본 실시형태에 따르면, 브레이크 기기 (14) 는 전기적으로 릴리스된다. 대안으로서, 브레이크 기기는 또한 유압적으로 또는 공압적으로 릴리스될 수 있다.
정상 작동시, 감속도에 대한 설정점 값 (SW) 은 카 (4) 의 로딩 정도에 의존하는 방식으로 브레이크 기기 (14) 에 공급된다. 설정점 값 (SW) 은 감속도의 측정된 실제 값 (IW) 과 비교되고, 차이, 다시 말해서 조정 편차는 설정점 값 (SW) 과 실제 값 (IW) 사이 상기 차이를 기반으로 하는 방식으로 작동 변수 (ST) 를 결정하는 레귤레이터 (16) 로 공급된다.
작동 변수 (ST) 는, 최소 제동력과 최대 제동력 (Vmax) 사이 가변 제동력 (V) 을 제공하기 위해 브레이크 유닛 (20) 으로 제 1 제어 신호 (S1) 를 전송하는 조절 요소 (18) 로 공급된다. 최소 제동력의 값은 또한 제로일 수 있다. 따라서, 브레이크 기기 (14) 의 제 1 트리거링 경로 (I) 는 정상 작동시 활성이고, 본 실시형태에 따르면 제 1 트리거링 경로 (I) 는 레귤레이터 (16) 및 조절 요소 (18) 를 포함한다. 따라서, 조정 편차는 제 1 트리거링 경로 (I) 로 입력으로서 공급되고, 제 1 제어 신호 (S1) 는 출력으로서 브레이크 유닛 (20) 을 작동한다.
엘리베이터 (2) 의 에너지 공급을 실패한 경우, 예를 들어, 레귤레이터 (16) 또는 조절 요소 (18) 의 연관된 실패의 경우에 엘리베이터 (2) 의 안전한 작동을 보장하도록, 제 2 트리거링 경로 (Ⅱ) 가 제공된다.
제 2 트리거링 경로 (Ⅱ) 를 활성화하도록, 설정점 값 (SW) 과 실제 값 (IW) 의 차이는 비교 유닛 (22) 에 의해 미리 규정된 한계 값과 비교된다. 이를 위해, 비교 유닛 (22) 은 비교기를 포함할 수 있다. 차이가 미리 규정된 한계 값을 초과한다면, 카 (4) 의 허용할 수 없는 초과 속도가 표시된다. 이때, 비상 트리거링 신호 (NA) 는 비교 유닛 (22) 에 의해 발생되고 비상 트리거링 수단 (24) 으로 전송된다. 비상 트리거링 수단은 최대 제동력 (Vmax) 을 제공하기 위해 브레이크 유닛 (20) 에 전송되는 제 2 제어 신호 (S2) 를 발생시킨다. 따라서, 제 2 트리거링 경로 (Ⅱ) 는 결함의 경우에 활성이고, 본 실시형태에 따르면 제 2 트리거링 경로 (Ⅱ) 는 비교 유닛 (22) 과 비상 트리거링 수단 (24) 을 포함한다. 따라서, 설정점 값 (SW) 과 실제 값 (IW) 의 차이는 입력으로서 제 2 트리거링 경로 (Ⅱ) 로 공급되고, 제 2 제어 신호 (S2) 는 출력으로서 브레이크 유닛 (20) 을 작동한다.
예를 들어 엘리베이터 (2) 의 에너지 공급을 중단한 경우에, 브레이크 기기 (14) 의 신뢰성있는 작동을 보장하도록, 브레이크 기기 (14) 는, 예를 들어, 비교 유닛 (22) 과 같은 브레이크 기기 (14) 의 구성요소들에 전기 에너지를 공급하는 버퍼 배터리 (미도시) 를 포함한다.
따라서, 브레이크 유닛 (20) 은, 제동력을 제공하도록, 정상 작동시 제 1 트리거링 경로 (I) 를 통하여, 결함이 있는 경우에, 제 2 트리거링 경로 (Ⅱ) 를 통하여 작동될 수 있다. 여기에서, 가변 제동력 (V), 본 실시형태에 따른 조정된 제동력이 제 1 트리거링 경로 (I) 를 통하여 제공되고, 반면에 최대 제동력 (Vmax) 은 제 2 트리거링 경로 (Ⅱ) 를 통하여 제공된다.
따라서, 제 1 트리거링 경로 (I) 는 안전 관련성이 없고, 반면에 제 2 트리거링 경로 (Ⅱ) 는 안전 관련성이 있다. 따라서, 제 2 트리거링 경로 (Ⅱ) 의 구성요소들만 안전 관련 방식으로 설계되고 점검되어야 한다.
본 실시형태의 변형예에서, 가변 제동력 (V) 의 제어가 또한 제동력의 조정 대신에 제공될 수 있다.
도 3 은 브레이크 기기 (14) 의 조절 요소 (18) 및 브레이크 유닛 (20) 의 구성을 상세히 도시한다.
본 실시형태에 따르면, 조절 요소 (18) 는 액추에이터 (26), 및 입력측에서 액추에이터 (26) 에 연결되는 기어 메커니즘 (28) 을 포함한다. 액추에이터 (26) 는 전기 모터일 수 있다. 대안으로서, 액추에이터는 또한 유압 또는 공압 실린더일 수 있다. 기어 메커니즘 (28) 은, 예를 들어, 스핀들 메커니즘과 같은 자동-잠금 기어 메커니즘일 수 있다.
브레이크 유닛 (20) 의 변위-힘 변환기 (30) 는 출력측에서 기어 메커니즘 (28) 에 연결된다. 더욱이, 본 실시형태에 따르면, 브레이크 유닛 (20) 은 클러치 (32), 제 1 에너지 저장소 (34) 및 브레이크 (36) 를 포함한다.
변위-힘 변환기 (30) 는, 예를 들어, 변위 변화를 힘 변화로 변환하는 스프링과 같은 탄성 요소를 포함할 수 있다. 여기에서, 변위 변화는 액추에이터 (26) 및 기어 메커니즘 (28) 을 통해 조절 요소 (18) 에 의해 제공된다. 여기에서, 기어 메커니즘 (28) 의 자동-잠금 구성은, 탄성 요소의 릴리빙이 예를 들어 엘리베이터 (2) 의 에너지 공급 중단 때문에 조절 요소 (18) 의 불활성화 경우에 일어나지 않고, 오히려 탄성 요소가 그것의 형상을 유지하도록 유발한다.
제 1 트리거링 경로 (I) 로부터 제 2 트리거링 경로 (Ⅱ) 로 변화하는 경우에, 후술되는 것처럼, 클러치 (32) 는 변위-힘 변환기 (30) 로부터 조절 요소 (18) 를 분리하고 브레이크 에너지를 릴리스한다.
마찬가지로 후술되는 대로, 제 1 에너지 저장소 (34) 는 최대 제동력 (Vmax) 을 제공한다.
그것이 제 1 트리거링 경로 (I) 또는 제 2 트리거링 경로 (Ⅱ) 를 통하여 트리거링되는지에 따라, 브레이크 (36) 는 가변 제동력 (V) 또는 최대 제동력 (Vmax) 을 제공한다.
도 4 는 브레이크 기기 (2) 의 변위-힘 변환기 (30), 제 1 에너지 저장소 (34) 및 브레이크 (36) 의 추가 세부사항들을 도시한다.
본 실시형태에 따르면, 변위-힘 변환기 (30) 가 제 2 에너지 저장소 (48) 에 부여된다. 본 실시형태에 따르면, 제 2 에너지 저장소는 카운터-스프링이다. 제 1 에너지 저장소 (34) 는 압축 스프링 (46) 을 포함한다. 더욱이, 도 4 는, 브레이크 (36) 가 양측에서 가이드 레일 (6a 또는 6b) 에 작용하는 2 개의 브레이크 라이닝들 (38a, 38b) 을 포함하는 것을 도시한다.
도 5 는 개방 상태에서 브레이크 (36) 를 구비한 브레이크 기기 (14) 의 제 1 실시형태의 단면도를 개략적으로 도시한다.
액추에이터 (26; 도 4 에 도시됨) 및 기어 메커니즘 (28) 을 구비한 조절 요소 (18) 는 변위-힘 변환기 (30) 와 제 1 에너지 저장소 (34) 사이에 배치되는 것을 알 수 있다.
따라서, 제 1 에너지 저장소 (34) 는 그것의 제 1 단부로 힘 전달 방식으로 브레이크 라이닝 (38a) 에 연결되고, 반면에 브레이크 에너지 저장소 (34) 의 제 2 단부는 힘 전달 방식으로 브레이크 하우징 (44) 에 연결된다. 따라서, 브레이크 기기 (14) 는 부유 방식으로 카 (4) 에 장착된다. 조절 요소 (18) 의 제 2 단부는 힘 전달 방식으로 변위-힘 변환기 (30) 의 제 1 단부에 연결된다.
더욱이, 변위-힘 변환기 (30) 의 제 2 단부가 힘 전달 방식으로 클러치 (32) 의 제 1 단부에 연결되는 것을 도 5 를 사용해 알 수 있다. 클러치 (32) 의 제 2 단부는 브레이크 기기 (14) 의 트리거링 샤프트 (42) 와 맞물리게 되고, 이 트리거링 샤프트 (42) 는 차례로 그것의 선단부로 브레이크 라이닝 (38a) 에 연결된다.
더욱이, 스톱 기기 (40) 는 변위-힘 변환기 (30) 에 평행하게 배치되고, 이 스톱 기기 (40) 는, 변위-힘 변환기 (30) 의 응력 적용 또는 릴리빙을 통하여 유발되는, 조절 요소 (18) 에 대한 클러치 (32) 의 이동을 제한한다.
제 1 에너지 저장소 (34) 는 최대 제동력 (Vmax) 을 제공하고, 반면에 제 2 에너지 저장소 (48) 는 최대 제동력 (Vmax) 을 감소시키는 조절가능한 반력 (Vg) 을 제공한다. 조절가능한 반력 (Vg) 은 최소 제동력으로부터 최대 제동력 (Vmax) 까지 값들을 취할 수 있고, 또한 최소 제동력은 제로가 될 수 있다. 따라서, 최대 제동력 (Vmax) 및 조절가능한 반력 (Vg) 은 감산적 방식으로 중첩된다.
도 6 은, 예를 들어 설정점 값 (SW) 과 실제 값 (IW) 의 비교에 따라 가변 제동력 (V) 을 설정하도록, 브레이크 라이닝들 (38a, 38b) 이 가이드 레일 (6a, 6b) 과 접촉한 후, 조절 요소 (18) 가 액추에이터 (26) 및 기어 메커니즘 (28) 을 통해 트리거링 샤프트 (42) 의 연장 방향을 따라 이동될 수 있음을 보여준다. 여기에서, 제 1 트리거링 경로 (I) 가 활성이다.
트리거링 샤프트 (42) 와 맞물리게 되는 활성 클러치 (32) 때문에, 조절 요소 (18) 는 화살표 방향 (A) 으로 이동되고, 이것은 제 2 에너지 저장소 (48) 의 언로딩을 통하여 카운터-스프링의 릴리빙을 유발한다. 이 변위 변화의 결과는, 제 2 에너지 저장소 (48) 의 카운터-스프링이 감소된 조절가능한 반력 (Vg) 을 제공하도록 하고, 그 결과 작용하는 가변 제동력 (V) 이 증가된다. 반대로, 조절 요소 (18) 가 화살표 방향 (A) 에 반대 방향으로 이동된다면, 이것은 제 2 에너지 저장소 (48) 의 로딩을 통하여 카운터-스프링의 응력 적용을 유발한다. 이 변위 변화의 결과는, 제 2 에너지 저장소 (48) 의 카운터-스프링이 증가된 조절가능한 반력 (Vg) 을 제공하도록 하고, 그 결과 작용하는 가변 제동력 (V) 이 감소된다.
도 7 은, 화살표 방향 (A) 으로 조절 요소 (18) 의 이동이 스톱 기기 (40) 에 의해 제한되는 것을 도시한다. 이 상황에서, 제 2 에너지 저장소 (48) 의 카운터-스프링은 조절가능한 반력 (Vg) 을 제공하지 않고, 그 결과 브레이크 기기 (14) 는 최대 제동력 (Vmax) 을 제공한다.
도 8 은 에너지 공급의 실패 및 예를 들어 레귤레이터 (16) 또는 조절 요소 (18) 의 연관된 실패와 초과 속도의 발생 후 결함의 경우에 브레이크 기기 (14) 를 도시한다. 여기에서, 제 2 트리거링 경로 (Ⅱ) 가 활성이다.
이에 클러치 (32) 는 트리거링 요소 (24) 에 의해 불활성화되고, 그 결과 클러치 (32) 는 더이상 트리거링 샤프트 (42) 와 맞물리지 않는다. 따라서, 제 2 에너지 저장소 (48) 의 카운터-스프링은 릴리스함으로써 조절 요소 (18) 로부터 분리된다. 따라서, 브레이크 에너지 저장소 (34) 의 최대 제동력 (Vmax) 을 감소시키는 조절가능한 반력 (Vg) 이 제공되지 않고, 그 결과 브레이크 기기 (14) 는 최대 제동력 (Vmax) 을 제공한다.
결함을 제거한 후 브레이크 기기 (14) 를 다시 정상 작동으로 전이하도록, 조절 요소 (18) 가 활성화된다. 결과적으로, 제 2 에너지 저장소 (48) 의 카운터-스프링이 다시 릴리빙된다. 더욱이, 클러치 (32) 가 도 5 에 도시된 위치에서 트리거링 샤프트 (42) 에 다시 래칭될 때까지 스톱 기기 (40) 가 또한 구동된다. 더욱이, 조절 요소 (18) 가 활성화되고, 그 결과, 가이드 레일 (6a 또는 6b) 로부터 브레이크 라이닝들 (38a, 38b) 을 릴리스하도록, 조절 요소 (18) 는 브레이크 에너지 저장소 (34) 의 압축 스프링 (46) 에 반대 방향으로 작동한다. 그러면, 브레이크 기기 (14) 는 다시 정상 작동으로 작동될 수 있다.
도 9 는 추가 실시형태에 따른 개방 상태에서 브레이크 기기 (14) 의 단면도를 개략적으로 도시한다.
브레이크 기기 (14) 및 그것의 구성요소들, 즉 조절 요소 (18), 압축 스프링 (46) 형태의 제 1 에너지 저장소 (34), 변위-힘 변환기 (30), 카운터-스프링 형태의 제 2 에너지 저장소 (48), 클러치 (32) 와 스톱 기기 (40) 및 브레이크 라이닝들 (38a, 38b) 이 하우징 (44) 에 수용된다. 여기에서, 액추에이터 (26) 는 중공 샤프트 구동부로서 구성되고 트리거링 샤프트 (42) 와 맞물리게 된다. 이 실시형태에 따르면, 클러치 (32) 는 마찰 로킹 연결부를 통하여 힘의 전달을 유발할 수 있고, 이것은 브레이크 (36) 의 특히 빠른 활성화를 허용한다.
Claims (12)
- 브레이크 기기 (14) 를 구비한 엘리베이터로서,
상기 브레이크 기기 (14) 는 최소 제동력으로부터 최대 제동력 (Vmax) 까지 가변 제동력 (V) 을 제공하기 위해 구성되고, 상기 최대 제동력 (Vmax) 을 제공하기 위한 제 1 에너지 저장소 (34) 및 상기 최대 제동력 (Vmax) 에 대해 반대로 향하는 조절가능한 반력 (Vg; counterforce) 을 제공하기 위한 제 2 에너지 저장소 (48) 가 제공되고, 상기 가변 제동력 (V) 은 상기 최대 제동력 (Vmax) 과 상기 조절가능한 반력 (Vg) 의 차이이고, 제 1 트리거링 경로 (I) 및 제 2 트리거링 경로 (Ⅱ) 는 상기 브레이크 기기 (14) 를 트리거링하기 위해 제공되고, 상기 브레이크 기기 (14) 는 활성 제 1 트리거링 경로 (I) 의 경우에 상기 가변 제동력 (V) 을 제공하기 위해 구성되고, 상기 브레이크 기기 (14) 는 활성 제 2 트리거링 경로 (Ⅱ) 의 경우에 상기 최대 제동력 (Vmax) 을 제공하기 위해 구성되고, 트리거링 요소 (24) 는 활성 제 2 트리거링 경로 (Ⅱ) 의 경우에 상기 제 2 에너지 저장소 (48) 를 활성화하기 위해 제공되고, 상기 제 2 에너지 저장소 (48) 는 상기 제 2 에너지 저장소 (48) 의 활성화 후 상기 제 1 에너지 저장소 (34) 로부터 분리되는, 브레이크 기기 (14) 를 구비한 엘리베이터. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 에너지 저장소 (34) 는 상기 최대 제동력 (Vmax) 을 제공하기 위해 압축 스프링 (46) 을 포함하는, 브레이크 기기 (14) 를 구비한 엘리베이터. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 2 에너지 저장소 (48) 는 상기 반력 (Vg) 을 제공하기 위해 카운터-스프링을 포함하는, 브레이크 기기 (14) 를 구비한 엘리베이터. - 제 1 항에 있어서,
조절 요소 (18) 는, 그것이 조절가능한 반력 (Vg) 을 설정하기 위해 제 2 에너지 저장소 (48) 와 상호 작용하도록 제공되는, 브레이크 기기 (14) 를 구비한 엘리베이터. - 제 4 항에 있어서,
상기 조절 요소 (18) 는 상기 제 2 에너지 저장소 (48) 에 로딩 및 언로딩하기 위해 액추에이터 (26) 를 포함하는, 브레이크 기기 (14) 를 구비한 엘리베이터. - 제 5 항에 있어서,
상기 액추에이터 (26) 는 중공 샤프트 구동부로서 구성되는, 브레이크 기기 (14) 를 구비한 엘리베이터. - 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
클러치 (32) 는 트리거링 요소 (24) 로서 제공되는, 브레이크 기기 (14) 를 구비한 엘리베이터. - 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제 1 트리거링 경로 (I) 는 상기 가변 제동력 (V) 을 설정하기 위해 레귤레이터 (16) 에 부여되는, 브레이크 기기 (14) 를 구비한 엘리베이터. - 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제 1 트리거링 경로 (I) 는 개회로 원리에 따라 작동하도록 구성되는, 브레이크 기기 (14) 를 구비한 엘리베이터. - 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제 2 트리거링 경로 (Ⅱ) 는 폐회로 원리에 따라 작동하도록 구성되는, 브레이크 기기 (14) 를 구비한 엘리베이터. - 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 브레이크 기기 (14) 는 상기 가변 제동력 (V) 을 설정하기 위해 자동-잠금 기어 메커니즘 (28) 을 포함하고, 상기 기어 메커니즘 (28) 은 상기 제 1 트리거링 경로 (I) 에 부여되는, 브레이크 기기 (14) 를 구비한 엘리베이터. - 엘리베이터 (2) 용 브레이크 기기 (14) 로서,
상기 브레이크 기기 (14) 는 최소 제동력으로부터 최대 제동력 (Vmax) 까지 가변 제동력 (V) 을 제공하기 위해 구성되고, 상기 가변 제동력 (V) 을 제공하기 위한 제 1 에너지 저장소 (34) 및 상기 최대 제동력 (Vmax) 에 대해 반대로 향하는 조절가능한 반력 (Vg) 을 제공하기 위한 제 2 에너지 저장소 (48) 가 제공되고, 상기 가변 제동력 (V) 은 상기 최대 제동력 (Vmax) 과 상기 조절가능한 반력 (Vg) 의 차이이고, 제 1 트리거링 경로 (I) 및 제 2 트리거링 경로 (Ⅱ) 는 상기 브레이크 기기 (14) 를 트리거링하기 위해 제공되고, 상기 브레이크 기기 (14) 는 활성 제 1 트리거링 경로 (I) 의 경우에 상기 가변 제동력 (V) 을 제공하기 위해 구성되고, 상기 브레이크 기기 (14) 는 활성 제 2 트리거링 경로 (Ⅱ) 의 경우에 상기 최대 제동력 (Vmax) 을 제공하기 위해 구성되고, 트리거링 요소 (24) 는 활성 제 2 트리거링 경로 (Ⅱ) 의 경우에 상기 제 2 에너지 저장소 (48) 를 활성화하기 위해 제공되고, 상기 제 2 에너지 저장소 (48) 는 상기 제 2 에너지 저장소 (48) 의 활성화 후 상기 제 1 에너지 저장소 (34) 로부터 분리되는, 엘리베이터 (2) 용 브레이크 기기 (14).
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