KR101998869B1

KR101998869B1 - 기계실이 없는 고하중용 엘리베이터 장치

Info

Publication number: KR101998869B1
Application number: KR1020180064255A
Authority: KR
Inventors: 전종백; 김동석
Original assignee: 누리엔지 엔지니어링(주)
Priority date: 2018-06-04
Filing date: 2018-06-04
Publication date: 2019-07-16
Anticipated expiration: 2038-06-04

Abstract

본 발명은 작은 용량의 권상기를 이용하면서도 고부하용 엘리베이터를 제안한다. 본 발명 엘리베이터에 의하면, 와이어로프(11)의 일단부는 카 로프 히치 빔(24)의 카 로프 히치 플레이트(9)에 고정되어, 일측의 카 풀리(5) 및 카 리턴 풀리(18)를 통하여 타측의 카 리턴 풀리(18) 및 카풀리(5)에 감긴 후, 탑 풀리 빔(35)의 리턴풀리(4)와 카운터 로프 히치 빔(25)의 하부에 설치된 리턴 풀리(2)를 경유하여 권상기(1)에 걸린다. 이어서 와이어로프(11)는, 권상기(1)에서 카운터 웨이트(20)에 설치된 하나의 카운터 풀리(17)와, 카운터 로프 히치 빔(25)에 설치된 카운터 리턴 풀리(19), 그리고 카운터 웨이트(20)에 설치된 다른 하나의 카운터 풀리(17)를 경유하여, 로프 히치 빔(25)의 로프 히치 플레이트(10)에 고정됨으로써, 4:1 로핑을 구현한다. 그리고 리턴 풀리(2)의 적어도 일부는 권상기의 직하부에 설치됨으로써, 와이어로프가 권상기에 걸리는 권부각을 확보하고 있다.

Description

기계실이 없는 고하중용 엘리베이터 장치{Heavy Duty Machine Roomless Elevator}

본 발명은 엘리베이터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 보다 작은 출력을 가지는 모터를 이용하면서 고하중용으로 이용할 수 있는 기계실이 없는 엘리베이터에 관한 것이다

종래의 고하중용 엘리베이터는 승강로 상부 또는 기타의 장소에 기계실을 형성하는 베이스먼트 방식의 엘리베이터나, 유압식 엘리베이터의 경우에는 승강로 측면 등에 기계실을 설치하는 것이 일반적이다. 그리고 고하중용으로 구동되기 위해서는 큰 용량의 권상기(Traction machine)을 사용해야 하기 때문에 승강로 내부에 권상기를 배치하기에는 다소 공간이 부족한 단점이 있다. 즉, 종래의 고하중용 엘리베이터는, 큰 용량의 권상기를 설치해야 하기 때문에, 별도의 기계실을 필요로 하는 것이 일반적이라고 할 수 있다.

본 발명의 목적은 상대적으로 작은 용량의 권상기를 이용함으로써, 기계실을 필요로 하지 않는 고하중용 엘리베이터 장치를 제공하는 것에 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 엘리베이터는, 승강로의 상부 일측에서 좌우 방향으로 설치되고, 카 로프 히치 플레이트를 구비하는 카 로프 히치 빔과; 승강로의 상부 타측에서 좌우 방향으로 설치되고, 리턴풀리를 지지하고 있는 탑 풀리 빔; 상기 카 로프 히치빔과 탑 풀리 빔의 일측에서 전후 방향으로 설치되고, 권상기, 카운터 리턴 풀리, 그리고 하면의 풀리 브라켓에 의하여 지지되는 리턴 풀리를 구비하는 카운터 로프 히치 빔; 상기 카 로프 히치빔과 탑 풀리 빔과 대응하는 승강로에서 대각선 방향으로 설치되고, 일정 간격을 두고 한 쌍의 카 리턴 풀리가 지지되는 탑 빔; 카의 상면에서 대각선 방향으로 설치되고, 상기 카 리턴 풀리의 하부에서 대응하는 위치에 설치되는 한 쌍의 카 풀리를 구비하는 풀리 프레임; 상기 풀리 프레임과 연결되고, 카의 상부에서 평행하게 설치되는 한 쌍으로 구성되고, 외측 단부의 가이드슈가 승강로 측벽의 가이드레일에 의하여 가이드되는 카 프레임; 그리고 와이어로프에 의하여 카와 연결되어 연동하는 카운터 웨이트를 포함하여 구성되고 있다.

그리고 와이어로프의 일단부는 카 로프 히치 빔의 카 로프 히치 플레이트에 고정되어, 일측의 카 풀리 및 카 리턴 풀리를 통하여 타측의 카 리턴 풀리 및 카풀리에 감긴 후, 탑 풀리 빔의 리턴풀리와 카운터 로프 히치 빔의 하부에 설치된 리턴 풀리를 경유하여 권상기에 걸린다. 연속하여 와이어로프는 권상기에서 카운터 웨이트에 설치된 하나의 카운터 풀리와, 카운터 로프 히치 빔에 설치된 카운터 리턴 풀리, 그리고 카운터 웨이트에 설치된 다른 하나의 카운터 풀리를 경유하여, 로프 히치 빔의 로프 히치 플레이트에 고정됨으로써, 4:1 로핑이 구현되도록 설치되고 있다.

그리고 리턴 풀리의 적어도 일부는 권상기의 직하부에 설치됨으로써, 와이어로프가 권상기에 걸리는 권부각을 확보할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

이상과 같은 구성을 가지는 본 발명에 의하면, 엘리베이터 장치의 승강로의 내부에 권상기를 설치하고, 사용자가 조작할 수 있는 컨트롤판넬을 최상승의 출입구 측면에 배치하고 있음을 알 수 있다. 이와 같은 권상기 및 컨트롤판넬의 배치는 실질적으로 별도의 기계실을 필요로 하지 않기 때문에, 공간 사용의 효율을 극대화할 수 있는 장점을 가질 수 있을 것으로 기대된다.

그리고 본 발명에 의하면 실질적으로 작은 용량의 권상기를 설치하고, 최적의 로핑(Roping)을 선택함으로써, 고하중의 엘리베이터를 구현하고 있음을 알 수 있다. 이와 같은 점은 실질적으로 가장 간단한 설계로 고하중의 엘리베이터를 구현함은 물론이고, 상대적으로 작은 구동모터를 이용하기 때문에, 사용 전력을 절감할 수 있음은 물론이고 컨트롤판넬의 내부 부품에 대한 비용을 절감할 수 있을 것으로 기대된다.

또한 본 발명에서는, 카프레임을 상하면은 물론 좌우 측면에서 각각 한 쌍으로 하여 전체적으로 두 쌍으로 구성함으로써 큰 용량의 하중에 대해서도 충분히 지지할 수 있도록 구성하고, 풀리 빔에서 힘을 받는 지점을 분할하여 상대적으로 편리하면서도 안정적으로 힘의 균형을 유지하고 있음을 알 수 있다. 그리고 큰 하중이 카에 실리더라도, 두 쌍의 카프레임에서 두 쌍의 가이드레일로 힘을 분산시킴으로써, 카 및 카프레임의 견고한 지지에 도움이 될 수 있을 것으로 기대할 수 있다.

도 1은 본 발명 엘리베이터의 정면 예시도.
도 2는 본 발명 엘리베이터의 측면 예시도.
도 3은 도 1의 A-A선 단면도.
도 4는 도 1의 B-B선 단면도.
도 5는 본 발명 엘리베이터의 승하강을 위한 로핑 상태를 보이는 설명도.
도 6은 도 3의 D 부분 확대도.
도 7은 도 5의 C 부분 확대도.

다음에는 도면에 도시한 실시 예에 기초하면서 본 발명에 대하여 더욱 상세하게 살펴보기로 한다.

본 발명의 정면도인 도 1 및 측면도인 도 2에 도시한 바와 같이, 카(12)가 승하강하는 통로인 승강로(A)의 내부에 권상기(1)를 직접 설치하고 있다. 도시한 실시 예에서의 카(12)는 상하 방향으로 개폐되는 카도어(21)을 가지고 있고, 이러한 카도어(21)와 연동하여 개폐되는 홀도어(22,23)가 각각의 층에 설치되어 있다.

도 1의 A-A선 단면도인 도 3 및 B-B선 단면도인 도 4에서 알 수 있는 바와 같이, 최상층의 출입구 측면에는 컨트롤판넬(34)을 설치하여 조작 가능하도록 구성하고 있다. 이와 같이 본 발명의 엘리베이터는 권상기(1)를 승강로(A)에 설치함으로써 별도의 기계실이라는 공간을 생략할 수 있도록 구성하고 있다. 그리고 본 발명에서는, 엘리베이터를 고하중용으로 구현하기 위하여, 기계적 로핑을 4대1로 설정하여 권상기(1)의 용량을 충분히 줄일 수 있도록 하면서, 승강로(A) 내부에 설치할 수 있도록 제안한다.

도 4에 도시한 바와 같이, 승강로(A)의 상부 일측(전방 또는 도어측)에는 카 로프 히치빔(24)이 설치되어 있고, 카 로프 히치빔(24)에는 카 로프 히치플레이트(9)가 부착되어 있다. 그리고 승강로(A)의 상부 타측(후방)에는 탑 풀리빔(35)이 설치되어 있다. 이러한 카 로프 히치빔(24)과 탑 풀리빔(35) 사이에는 대각선 방향으로 탑 빔(13)이 설치되어 있는데, 이러한 탑빔(13)은 예를 들면 앵커볼트(16)에 의하여 지지되는 빔 브라켓(15)에 의하여 지지될 수 있다.

또는 상술한 카 로프 히치빔(24) 및 탑 풀리빔(35), 그리고 탑 빔(13)은 승강로의 내부에서 다른 지지구조를 이용하여 지지될 수 있도록 구성하는 것도 가능하다. 그리고 탑 빔(13)은 한 쌍의 카 리턴 풀리(18)의 지지를 위하여 설치되고, 탑 빔(13)의 전후방측에 설치되는 카 로프 히치빔(24)은 카로프 히치 플레이트(9)를 통하여 와이어로프(11)의 지지를 위하여 설치되며, 탑 풀리 빔(35)은 리턴 풀리(4)를 위하여 설치되는 것임을 알 수 있다.

그리고 카 로프 히치빔(24)에는 카 로프 히치 플레이트(9)를 통하여 샤클로드(8)가 설치되는 것은 도 5의 C부분 확대도인 도 7에서 확인할 수 있다. 이와 같이 전후방에 각각 설치되는 카 로프 히치 빔(24)과 탑 풀리 빔(35) 사이의 일측(도면 상 우측)에는, 카운터 로프 히치 빔(25)이 설치되어 있다. 이러한 카운터 로프 히치 빔(25) 상에는 샤클로드의 설치를 위한 또 하나의 카운터 히치 플레이트(10)와 권상기(1)가 설치된다. 그리고 카운터 로프 히치 빔(25)의 하부에는 리턴 풀리(2)의 지지를 위하여 풀리 브라켓(3)이 설치되어 있다.

본 발명의 승강로(A)의 일측에는 카운터 웨이트(20)가 설치되는데, 이러한 카운터 웨이트 자체의 기능은 널리 알려진 것이어서 이에 대한 자세한 설명은 생략하기로 한다. 그리고 카(12)의 승하강을 가이드하는 가이드레일(26)은, 승강로 내측벽과의 관계에 따라서 도 3에 도시한 바와 같이, 카 레일 브라켓(28)을 통하여 설치될 수도 있다.

카(12)와 작용 하중의 밸런스를 잡아서 권상기(1)의 부하를 최소로 하기 위한 카운터웨이트(20)의 상단부 양측에는 한 쌍의 카운터 풀리(17)가 설치되어 있다. 본 발명의 카(12)는 고하중을 수용할 수 있는 것이고, 이와 같이 한 쌍의 카운터 풀리(17)를 설치함으로써, 상대적으로 작은 용량의 권상기(1) 모터로 고하중의 카(12)를 구동할 수 있도록 설계하고 있는 것이다.

이러한 카(12)의 상부에는, 도 3에서 확인할 수 있는 바와 같이, 승강로(A)의 상부에는 풀리프레임(7) 및 카프레임(6)이 설치되는데, 이러한 풀리프레임(7) 및 카프레임(6)은 상술한 탑빔(13) 하부의 카(12) 상면에 설치된다. 그리고 본 발명에서 카프레임(6)은 서로 평행하게 좌우로 배치되는 한 쌍이 카의 상면에 배치되고 좌우측면에도 각각 한 쌍으로 설계되어 있고, 카의 저면에도 한 쌍으로 설계되어 있다.

이러한 구성은 카(12)의 큰 하중에도 견고한 지지력을 발휘할 수 있을 것으로 기대된다. 그리고 풀리프레임(7)은 상술한 탑빔(13)과 동일하게 대각선 방향으로 설치되고 카프레임(6)과 연결된 상태로 고정되며, 풀리프레임(7)에는 탑빔(13)의 카리턴풀리(18)과 와이어 연결되는 한 쌍의 카풀리(5)가 설치되어 있다. 이와 같이 카풀리(5)를 한 쌍으로 설치하는 것도 소용량의 권상기(1)를 사용하기 위한 것과 관련된 것이다.

그리고 카(12)에 한 쌍의 카프레임(6)을 좌우 방향으로 설치하고 있고, 이러한 카프레임(6)의 양단부에는 가이드슈(30)가 마련되어 있다. 그리고 승강로의 대응하는 측벽에는 가이드레일(26)이 설치되어 있고, 이러한 가이드레일(26)의 내측단부는 상기 가이드슈(30)에 삽입됨으로써, 카(12)의 승하강을 안내하거나 지지하게 된다. 이와 같은 가이드슈(30) 및 가이드레일(26) 자체는 기존의 엘리베이터에서도 사용되고 있는 것이라고 할 수 있다.

본 발명에서 카의 상면에서 카프레임(6)은 한 쌍으로 구성하고, 이에 대응하여 양측벽의 가이드레일(26)에 대응하도록 좌우측 각각 한 쌍으로 구성하고 있음을 알 수 있다. 이러한 카프레임(6) 및 가이드레일(26)의 구성은 고하중용의 엘리베이터에서 카(12)에 대한 하중의 분산과 외력에 대한 안정적인 지지 및 변형 방지 등을 위한 것이라고 할 수 있다. 그리고 이와 같은 가이드레일 및 가이드슈의 구조는 카운터웨이트(20)에도 적용될 수 있고, 도 5에서 카운터웨이트(20)에 대한 카운트 가이드 레일(27)이 도시되어 있음을 확인할 수 있다. 그리고 이러한 카운트 가이드레일(27)은, 카운트 레일 브라켓(29)에 의하여 지지될 수 있다.

다음에는 도 5를 참조하면서 본 발명에 의한 엘리베이터의 로핑(roping)에 대하여 자세하게 살펴보기로 한다. 카(12)의 승하강을 위한 와이어로프(11)의 일측 단부는 샤클로드(8)를 통하여, 카 로프 히치빔(25)에 지지되는 카 로프 히치 플레이트(9)에 연결되어 고정된다(도 5 및 도 7 참조). 이와 같이 단부가 고정된 와이어로프(11)는, 풀리프레임(7)에 설치되어 있는 인접한 하나의 카 풀리(5)와, 탑 빔(13)에 설치되어 있는 하나의 카 리턴 풀리(18)를 감아 건 다음, 대칭으로 설치되어 있는 다른 하나의 카리턴 풀리(18) 및 카 풀리(5)를 연속하여 감아 걸도록 설치된다. 즉, 카(12)의 승하강을 위하여 각각 한 쌍의 카 리턴 풀리(18) 및 카 풀리(5)와 하나의 와이어로프(11)가 연결되어 있고, 이러한 와이어로프(11)에 의하여 카(12)의 승하강이 수행된다.

그리고 도 5에서 우측의 카 리턴 풀리(18) 및 카 풀리(5)를 감은 후, 와이어로프(11)는 연속하여 탑 풀리빔(35)에 지지되는 리턴 풀리(4) 및 카운터 로프 히치 빔(25)에 조립되어 있는 리턴 풀리(2)를 경유한 후, 모터베이스(14) 위에 설치된 권상기(1)와 연결된다. 여기서 리턴 풀리(2)는 권상기(1)의 직하부에서 일부가 중첩되도록 배치되도록 함으로써, 와이어로프(11)는 권상기(1)와 충분한 권부각을 가지도록 하여 필요한 힘에 대응하는 마찰력에 의하여 와이어로프(11)의 슬립을 최대한 방지할 수 있도록 설치하는 것이 바람직하다.

권상기(1)에 감아 걸린 와이어 로프(11)는 카운터 웨이트(20)에 설치된 하나의 카운터 풀리(17)와, 카운터 로프 히치 빔(25)에 설치되어 있는 카운터 리턴 풀리(19), 그리고 다시 카운트 웨이트(20)에 설치된 다른 하나의 카운터 풀리(17)를 각각 경유하도록 감아 건 후, 샤클로드(8)를 통하여 로프 히치 빔(25)의 외측 끝에 설치되어 있는 로프 히치 플레이트(10)에 고정된다.

이와 같은 로핑 관계를 전체적으로 보면, 하나의 권상기(1)에 대하여, 카(12)에 지지되는 카 풀리(5) 및 카 리턴 풀리(18)가 한 쌍으로 구성되고, 카운트 웨이트(20)에 지지되는 카운터 풀리(17)도 한 쌍으로 구성되고 있음을 알 수 있다. 본 발명에서는 이와 같은 4;1로핑 구조를 통하여 기계실이 없으면서도 고하중의 엘리베이터를 구현하고자 한다.

그리고 이와 같은 로핑 구조에서, 권상기(1)의 정회전 및 역회전에 의하여 카(12) 및 카운터 웨이트(20)는 승하강이 가장 효율적으로 이루어질 수 있을 것이다. 즉 4:1 로핑 구조에 의하여, 작은 용량의 권상기(1)를 가지고도 충분한 고하중의 카(12)를 동작시키는 것이 가능하게 됨과 동시에 기계실을 형성하지 않으면서도 승강로(A) 내에서 모든 장치를 설치하는 공간적인 장점도 기대할 수 있을 것이다.

이와 같은 본 발명의 기본적인 기술적 사상의 범주 내에서 당업계의 통상의 기술자에게 있어서는 다른 다양한 기술적 변형 또는 응용이 가능할 것임은 자명하다. 예를 들면 위에서 설명한 바와 같은 4;1 로핑 구조를 이용하면서, 도어의 개폐 방식 등을 상이하게 구성하는 등과 같은 구성의 변형이 손쉬울 것으로 기대된다.

1 ..... 권상기
2 ..... 리턴 풀리
3 ..... 풀리 브라켓
4 ..... 리턴 풀리
5 ..... 카 풀리
6 ..... 카 프레임
7 ..... 풀리 프레임
8 ..... 샤클 로드
9 ..... 카로프 히치 플레이트
10 ...... 카운터 히치 플레이트
11 ...... 와이어로프
12 ..... 카
13 ..... 탑 빔
14 ..... 모터 베이스
15 ..... 빔 브라켓
16 ..... 앵커볼트
17 ..... 카운터 풀리
18 ..... 카 리턴 풀리
20 ...... 카운터 리턴 풀리
21 ..... 카 도어
22 .... 홀 도어
23 ..... 홀 도어
24 ..... 카 로프 히치 빔
25 ...... 카운터 로프 히치 빔
26 ..... 카 가이드 레일
27 ..... 카운터 가이드 레일
28 ..... 카 레일 브라켓
29 ..... 카운터 레일 브라켓

Claims

승강로의 상부 일측에서 좌우 방향으로 설치되고, 카 로프 히치 플레이트(9)를 구비하는 카 로프 히치 빔(24)과;
승강로의 상부 타측에서 좌우 방향으로 설치되고, 리턴풀리(4)를 지지하고 있는 탑 풀리 빔(35);
상기 카 로프 히치빔(24)과 탑 풀리 빔(35)의 일측에서 전후 방향으로 설치되고, 권상기(1), 카운터 리턴 풀리(19), 그리고 하면의 풀리 브라켓(3)에 의하여 지지되는 리턴 풀리(2)를 구비하는 카운터 로프 히치 빔(25);
상기 카 로프 히치빔(24)과 탑 풀리 빔(35)과 대응하는 승강로에서 대각선 방향으로 설치되고, 일정 간격을 두고 한 쌍의 카 리턴 풀리(18)가 지지되는 탑 빔(13);
카(12)의 상면에서 대각선 방향으로 설치되고, 상기 카 리턴 풀리(18)의 하부에서 대응하는 위치에 설치되는 한 쌍의 카 풀리(5)를 구비하는 풀리 프레임(7);
상기 풀리 프레임(7)과 연결되고, 카의 상면에서 평행하게 설치되는 한 쌍으로, 카의 양측면에서도 각각 한 쌍으로, 그리고 저면에서도 연속되는 한 쌍으로 구성되는 카 프레임(6); 그리고
와이어로프(11)에 의하여 카(12)와 연결되어 연동하는 카운터 웨이트(20)를 포함하고;
와이어로프(11)의 일단부는 카 로프 히치 빔(24)의 카 로프 히치 플레이트(9)에 고정되어, 일측의 카 풀리(5) 및 카 리턴 풀리(18)를 통하여 타측의 카 리턴 풀리(18) 및 카풀리(5)에 감긴 후, 탑 풀리 빔(35)의 리턴풀리(4)와 카운터 로프 히치 빔(25)의 하부에 설치된 리턴 풀리(2)를 경유하여 권상기(1)에 걸리며;
권상기(1)에서 카운터 웨이트(20)에 설치된 하나의 카운터 풀리(17)와, 카운터 로프 히치 빔(25)에 설치된 카운터 리턴 풀리(19), 그리고 카운터 웨이트(20)에 설치된 다른 하나의 카운터 풀리(17)를 경유하여, 로프 히치 빔(25)의 로프 히치 플레이트(10)에 고정됨으로써, 4:1 로핑이 구현되는 것을 특징으로 하는 엘리베이터.
제 1 항에 있어서, 리턴 풀리(2)의 적어도 일부는 권상기의 직하부에 설치됨으로써, 와이어로프가 권상기에 걸리는 권부각을 확보할 수 있는 엘리베이터.