KR102167467B1 - 감속을 제한하기 위한 안전 디바이스를 포함하는 운송 디바이스 - Google Patents

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티센크루프 엘리베이터 에이지
티센크룹 악티엔게젤샤프트
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Abstract

본 발명은 운송 디바이스, 즉 엘리베이터 설비, 에스컬레이터 또는 무빙 워크웨이에 관한 것으로서, 사람 운반 유닛 (71), 즉 엘리베이터 카 또는 플랫폼, 적어도 하나의 고정자 세그먼트 (20) 및 적어도 하나의 러너 엘리먼트 (30) 를 갖는, 상기 사람 운반 유닛 (71) 을 구동하기 위한 전자기 선형 구동부 (80) 을 포함하고, 상기 러너 엘리먼트 (30) 는 제 1 구동 방향 (91) 또는 반대의 제 2 구동 방향으로 구동되는 상기 고정자 세그먼트 (20) 의 전자기장의 힘의 작용에 의해 구동될 수 있고, 구동되는 상기 고정자 세그먼트 (20) 와 상기 러너 엘리먼트 (30) 사이의 에어 갭 (21) 에서의 자기 저항이 상기 고정자 세그먼트 (20) 와 상기 러너 엘리먼트 (30) 사이에 작용하는 구동력에 따라 변화될 수 있도록 상기 러너 엘리먼트 (30) 가 상기 사람 운반 유닛 (71) 상에 이동가능하게 장착되는 것을 특징으로 한다.

Description

감속을 제한하기 위한 안전 디바이스를 포함하는 운송 디바이스
본 발명은 감속을 제한하기 위한 안전 디바이스를 구비한 운송 디바이스에 관한 것이다.
케이블 및 체인 구동부가 없는 운송 디바이스, 특히 엘리베이터 설비, 에스컬레이터 및 무빙 워크웨이는 때때로, 수직 그리고 수평 진행 경로 섹션들을 따라 개별적으로 엘리베이터 카들을 이동시키는 것과 진행 경로를 따라 체인 링크 없이 개별적으로 무빙 워크웨이 플랫폼 또는 에스컬레이터 플랫폼을 운송하는 것을 가능하게 하는 전자기 선형 구동부를 채용한다. 전자기 선형 구동부는 이 경우, 예를 들어, 엘리베이터 샤프트에서, 진행 경로를 따라 분리된 고정자 권선들이 여러 평행 또는 순차적 고정자 세그먼트들에 장착되는 적어도 하나의 고정된 선형 고정자, 및 본 발명의 맥락에서 엘리베이터 카 또는 플랫폼에 대응하는, 적어도 하나의 선형 러너를 포함한다.
엘리베이터 카 또는 플랫폼 대신에, 따라서 본 발명자들은 러너를 고려할 것이다. 고정자에 의해 생성된 진행 파의 최대 가능한 힘의 작용과 고정자의 코어에서 그리고 러너에서 가장 강력하고 가장 집중된 자속을 생성하기 위해, 러너는 고정자와의 비접촉이지만, 대단히 가까운 자기 커플링 상태를 유지한다. 통상적으로, 영구 자석 러너가 사용되므로, 러너에 전력을 전송할 필요가 없으며 정적 자기 유지력을 실현할 수 있다. 이것이 소위 동기 구동 시스템이다.
와전류 브레이크의 작용 원리와 유사하게, 고정자 권선에 유도된 강한 와전류에 기인한 선형 구동부의 고정자 세그먼트에서의 단락은 러너의 그리고 따라서 엘리베이터 카의 과도한 바람직하지 않은 감속을, 그것이 그 세그먼트를 지나갈 때, 초래할 수도 있다. 예를 들어, 감속이 중력 가속도를 초과할만큼 강할 경우, 특히 상방 진행 중에 운송되는 사람과 짐에 대해 상당한 사고의 위험이 존재할 것이다. 권선 단락 외에도, 고정자와 러너 사이의 잼 (jam) 및 충돌 (collision) 과 같은 기계적 고장은 또한 사고의 위험이 있는 심각한 감속을 초래할 수도 있다.
전기 또는 기계적 고장으로 인해 플랫폼이 갑자기 정지되는 경우에도 에스컬레이터 및 무빙 워크웨이에 대한 사고의 위험이 있다. 이러한 위험은 체인 링크된 에스컬레이터 및 무빙 워크웨이보다 개별적으로 구동되는 플랫폼에 대해 훨씬 더 큰데, 왜냐하면 더 높은 속도가 달성될 수 있기 때문이다. 더욱이, 허용되는 감속력은 수직 엘리베이터 설비에 비해 수평 이동 운송 시스템에 대해 훨씬 더 적다.
원치 않는 하방 이동시 자동으로 닫히고 상방 이동 중에 자동으로 열리는 선형 구동부를 갖는 자동 안전 브레이크가 엘리베이터 엔지니어링에서 알려져 있다. 대응하는 안전 브레이크 시스템은 문헌들 US5234079A 및 US6425462B1 에 나타나 있다.
감속을 제한하기 위한 안전 디바이스를 갖는 전자기 선형 구동부를 구비하고 그러한 선형 구동부를 갖는 운송 디바이스들로서, 그 안전 디바이스가 선형 구동부의 전기 또는 기계적 고장 시에 자동으로 맞물려지고 독립적인 전원 공급 또는 안전 기능을 수행하기 위한 활성화를 필요로 하지 않는 것들을 갖는 것이 바람직하다.
본 발명에 따르면, 특허 청구 범위 제 1 항의 특징을 갖는 감속을 제한하기 위한 안전 디바이스를 구비한 운송 디바이스가 제안된다. 유리한 실시 형태들은 이하의 설명 및 종속항의 요지이다.
본 발명에 따른 운송 디바이스, 즉 엘리베이터 설비, 에스컬레이터 또는 무빙 워크웨이는, 사람 운반 유닛, 즉 엘리베이터 카 또는 플랫폼, 및 적어도 하나의 고정자 및 적어도 하나의 러너를 갖는, 상기 사람 운반 유닛을 구동하기 위한 전자기 선형 구동부를 포함하고, 상기 고정자는 적어도 하나의 고정자 세그먼트를 포함하며, 상기 러너는 적어도 하나의 러너 엘리먼트를 포함하고, 상기 러너는 제 1 구동 방향 또는 반대의 제 2 구동 방향으로 구동되는 상기 고정자 세그먼트의 전자기 필드의 힘의 작용에 의해 상기 러너 엘리먼트를 통해 구동될 수 있고, 상기 러너 엘리먼트는 상기 사람 운반 유닛에 작용하는 가속 또는 감속에 따라 구동되는 상기 고정자 세그먼트와 상기 러너 엘리먼트 사이의 에어 갭이 변화될 수 있는 방식으로 상기 러너 엘리먼트가 안전 디바이스에 의해 상기 러너에 이동 가능하게 장착된다.
에어 갭 내의 자기 저항은 실질적으로 이하의 수학 관계식에 의해 정의된다:
Figure 112019040064187-pct00001
식중
l 은 (플럭스 방향에 길이 방향의) 에어 갭 길이이다
μ0 는 진공의 투자율이다,
μr 은 공기의 상대 투자율이며,
A는 (플럭스 방향에 횡방향의) 에어 갭의 단면적이다.
공기는 철보다 약 104 배 더 큰 투자율을 가지기 때문에, 에어 갭의 길이가 약간만 증가하거나 및/또는 에어 갭의 단면적이 감소하더라도 에어 갭에서의 자기 저항은 매우 많이 증가한다.
본 발명에 따른 운송 디바이스는 선행 기술에 비해 더 큰 안전성 및 신뢰성의 이점을 갖는데, 왜냐하면 사전 설정된 가속 또는 감속에 도달 또는 초과시에, 러너 엘리먼트 그리고 따라서 러너 상에서 구동되는 고정자 세그먼트의 힘의 작용이 에어 갭의 변화에 의해 자동으로 중단되기 때문이다. 유리하게는, 이 안전 디바이스는 독립적인 전원 공급을 필요로 하지 않으며 능동 작동 (active actuation) 을 필요로 하지 않는다. 사전 설정된 가속 또는 감속에 도달하거나 또는 초과할 때, 구동되는 고정자 세그먼트만 비활성화되고, 전체적으로 운송 디바이스의 기능은 고정자 세그먼트들의 적절한 리던던시 (redundancy) 및 디멘셔닝 (dimensioning) 으로 보존된다.
하나의 바람직한 실시 형태에 따르면, 러너 엘리먼트는 안전 디바이스에 의해 제 1 위치와 제 2 위치 사이에서 이동 가능하게 장착된다. 유리하게는, 러너 엘리먼트의 사전 설정된 가속 또는 감속에 도달하거나 이를 초과할 시에 이것이 러너 엘리먼트와 고정자 세그먼트 사이의 커플링을 없애므로, 가속 또는 감속이 엘리베이터 카 또는 플랫폼에 전송될 수 없다.
동시에 하나의 러너 엘리먼트와 하나의 고정자 세그먼트 사이의 자기 커플링을 유리하게 없애기 위해, 다른 유리한 실시 형태에 따르면, 구동되는 고정자 세그먼트와 러너 엘리먼트 사이의 에어 갭에서의 자기 저항이 제 2 위치보다 제 1 위치에서 더 작다.
하나의 유리한 실시 형태에 따르면, 러너 엘리먼트가 제 1 구동 방향, 특히 상방 방향 또는 전방 방향으로 구동될 때, 또는 적어도 미리결정된 가속 값 또는 감속 값보다 높은 제 2 구동 방향으로의 감속 시에, 러너 엘리먼트가 제 1 위치로 강제구동 (force) 되도록 설계된다. 이러한 방식으로, 에어 갭의 길이는 더 작아질 수 있거나 및/또는 에어 갭의 단면적이 더 커질 수 있어서, 러너, 즉 엘리베이터 카 또는 플랫폼이 제 1 구동 방향, 특히 상방 또는 하방으로 구동되거나 또는 제 2 구동 방향, 특히 하방 또는 후방으로 감속될 때, 고정자와 러너 사이의 힘의 전달을 증가시키는 것을 가능하게 한다. 두 경우 모두에서, 러너 즉, 엘리베이터 카 또는 플랫폼에 대해 제 1 구동 방향, 특히 상방 방향 또는 전방 방향으로 구동력이 작용한다.
다른 유리한 실시 형태에 따르면, 러너 엘리먼트가 제 2 구동 방향, 특히 하방 방향 또는 후방 방향으로 구동될 때 또는 적어도 미리결정된 가속 값 또는 감속 값보다 높은 제 1 구동 방향으로의 감속 시에, 러너 엘리먼트가 제 2 위치로 강제구동된다. 이러한 방식으로, 에어 갭 길이는 더 커질 수 있거나 및/또는 에어 갭의 단면적이 더 작아질 수 있으며, 러너, 즉 엘리베이터 카 또는 플랫폼이 제 2 구동 방향, 특히 하방 또는 후방으로 구동되거나 또는 제 1 구동 방향, 특히 상방 또는 전방으로 감속될 때, 고정자와 러너 사이의 힘의 전달이 방지 또는 감소된다. 두 경우 모두에서, 러너 즉, 엘리베이터 카 또는 플랫폼에 대해 제 2 구동 방향, 특히 하방 방향 또는 후방 방향으로 구동력이 작용한다.
바람직하게는 제 1 위치 또는 제 2 위치로 러너 엘리먼트의 강제구동은 고정자 세그먼트와 러너 엘리먼트 사이에 존재하는 구동력 자체에 의해 이루어진다. 이것은 유리하게 안전 디바이스의 구조를 단순화하고 신뢰성을 향상시킨다.
바람직하게는 러너 엘리먼트는 구동 방향 이외로, 특히 구동 방향에 대해 횡방향 또는 대각 방향으로, 특히 구동 방향에 대해 미리결정된 각도로, 또는 미리결정된 궤적 또는 미리결정된 원호 세그먼트 상에서 이동될 수 있고, 러너 엘리먼트의 이동 방향과 구동 방향 사이의 미리결정된 각도는 5 도 내지 45 도, 바람직하게는 15 도 내지 30 도이다. 유리하게는, 이것은 러너 엘리먼트를 고정자의 힘의 필드로부터 밖으로 이동시킬 수 있는 적합한 구속력을 발생시킨다.
바람직하게는 러너 엘리먼트는 일직선으로 변위 및/또는 선회될 수 있다. 이 구성은 특히 간단하고 신뢰할 수 있는 구조의 이점을 제공한다.
하나의 유리한 실시형태에 따르면, 러너 엘리먼트는, 자동 (self-acting) 기계적 구속력에 의해, 적어도 미리 결정된 가속 값 또는 감속 값보다 높은, 구동 방향의 변화시 안전 디바이스에 의해서 구동되는 고정자 세그먼트의 힘의 필드로부터 밖으로 러너 엘리먼트가 이동된다. 유리하게, 안전 디바이스는 따라서 능동 작동 시스템 및 능동 작동 구동부를 필요로 하지 않고, 대신에 고정자에 의해 제공되는 구동력으로부터의 구속력에 의해 안전 기능이 생성된다.
하나의 유리한 실시형태에 따르면, 하나 이상의 미리결정된 기계적 자유도로 러너 엘리먼트와 러너 사이의 상대적인 이동을 허용하고 이들 상대적인 이동들을 기계적 구속력에 의해 수행하는, 서로 코디네이팅된 엘리먼트들, 특히 맞물림 엘리먼트들을 장착이 갖는 방식으로 제 1 위치와 제 2 위치 사이에서 안전 디바이스에 의해 러너 상에 러너 엘리먼트가 이동 가능하게 장착된다. 유리하게는, 볼트 및 긴타원형 (oblong) 구멍, 롤러 및 레일, 또는 서로 슬라이딩하는 레일 또는 가이드 엘리먼트들과 같은 기계적으로 코디네이팅된 엘리먼트들의 다양한 조합이 사용될 수도 있다. 이것들은 운송 디바이스의 유지보수 또는 수리를 필요로 하지 않고서, 안전 기능이 가역적이라는 이점이 있다.
다른 유리한 실시형태에 따르면, 주어진 가속력 또는 감속력의 초과시 분리될 수 있는 하나 이상의 미리결정된 브레이킹 포인트들을 장착이 갖는 방식으로 제 1 위치와 제 2 위치 사이에서 안전 디바이스에 의해 러너 엘리먼트가 러너 상에 장착된다. 분리 가능한 유닛들은 어레스팅 케이블 (arresting cable) 에 의해 고정될 수도 있다. 이러한 실시 형태는 극히 큰 가속 또는 감속력 하에서도 훨씬 더 나은 신뢰성의 이점을 갖는다.
하나의 유리한 실시형태에 따르면, 러너는 러너의 이동 방향에 대해 예각으로 배열된 적어도 2 개의 평행한 긴타원형 구멍을 가지며, 러너 엘리먼트의 사전 설정된 감속에 도달 또는 초과시에 상기 평행한 긴타원형 구멍에서의 변위에 의해 구동되는 상기 고정자 세그먼트로부터 먼 방향으로 러너 엘리먼트가 이동되고, 구동되는 상기 고정자 세그먼트의 전자기 필드로부터 밖으로 이동되는 방식으로 러너 엘리먼트가 상기 평행한 긴타원형 구멍 내에 적어도 2 개의 이격된 볼트에 의해 변위가능하게 장착된다. 이 유리한 실시 형태에 따라 결함있는 고정자 세그먼트와 러너 엘리먼트 사이의 에어 갭을 변화시킴으로써, 러너에 대한 힘의 작용이 중단되고 러너의, 그리고 따라서 엘리베이터 카의 바람직하지 않은 감속이 회피된다. 긴타원형 구멍은 러너 상에 배열되며, 볼트는 가동 러너 엘리먼트 상에 배열된다. 이러한 유리한 실시 형태는 간단한 구조 및 높은 기능적 안전성을 갖는다.
하나의 유리한 실시형태에 따르면, 러너 엘리먼트는 러너의 이동 방향에 대해 예각으로 배열된 적어도 2 개의 평행한 긴타원형 구멍을 가지며, 러너 엘리먼트의 사전 설정된 감속에 도달 또는 초과시에 상기 평행한 긴타원형 구멍에서의 변위에 의해 구동되는 상기 고정자 세그먼트로부터 먼 방향으로 러너 엘리먼트가 이동되고, 구동되는 상기 고정자 세그먼트의 전자기 필드로부터 밖으로 이동되는 방식으로 러너가 상기 평행한 긴타원형 구멍 내에 적어도 2 개의 이격된 볼트에 의해 변위가능하게 장착된다. 이 유리한 실시 형태에 따라 결함있는 고정자 세그먼트와 러너 엘리먼트 사이의 에어 갭을 변화시킴으로써, 러너에 대한 힘의 작용이 중단되고 러너의, 그리고 따라서 엘리베이터 카의 바람직하지 않은 감속이 회피된다. 긴타원형 구멍은 가동 러너 엘리먼트 상에 배열되며, 볼트는 러너 상에 배열된다. 이러한 유리한 실시 형태는 마찬가지로 간단한 구조 및 높은 기능적 안전성을 갖는다.
또 다른 바람직한 실시 형태에 따르면, 러너 엘리먼트는 회전 아암에 의해 러너 상에 배열된다. 이 유리한 실시 형태는 간단한 구조 및 특히 낮은 유지 비용을 가지며 변위 가능한 레이아웃과 결합될 수 있다.
바람직하게는 러너 엘리먼트는 영구 자석 러너 엘리먼트이다. 유리하게는, 영구 자석 러너의 경우, 전기 에너지를 러너에 전달할 필요가 없다.
바람직하게는, 이전 실시형태들의 양자 모두에서 러너 엘리먼트의 장착은 단부 위치를 가져서, 안전 디바이스는 오직 하나의 진행 방향에서만, 특히 상방 진행 동안에만 작동될 수 있다. 긴타원형 구멍을 갖는 실시 형태의 경우에, 이러한 단부 위치는 긴타원형 구멍의 상단 경계에 의해 좌우된다. 평행한 회전 아암을 갖는 실시 형태의 경우, 회전 각도의 기계적 제한이 제안된다. 이것은 유리하게 상방 진행 중에 감속을 제한하는 것을 가능하게 하는 한편, 하방 진행 중에는 비상 브레이킹의 경우 감속의 제한이 없다.
또 다른 바람직한 실시 형태에 따르면, 러너 엘리먼트의 장착은 댐퍼 엘리먼트를 갖는다. 이것은 운송 디바이스 상의 기계적 부하를 유리하게 감소시킨다.
또 다른 바람직한 실시 형태에 따르면, 러너 엘리먼트의 장착은 복원 엘리먼트를 갖는다. 이러한 식으로, 러너 엘리먼트는 제 2 위치로의 힘 손실시 유리하게 제 1 위치로 강제구동될 수 있다.
또 다른 바람직한 실시형태에 따르면, 상방 진행 중에 러너 엘리먼트의 사전 설정된 감속은 최대로 중력 가속도에 대응한다. 이 사전 설정은 운송되는 사람이나 물체에 작용하는 중력이 감속 력에 의해 완전히 없애지거나 반대로 될 수 없다는 이점이 있다.
본 발명의 또 다른 혜택들 및 실시 형태들은 상세한 설명 및 첨부 도면들로부터 드러날 것이다.
물론, 전술한 특징들 및 이후에 설명될 특징들은 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 특정 표시된 조합뿐만 아니라 다른 조합으로 또는 단독으로 사용될 수도 있다.
본 발명은 도면에서 예시적인 실시 형태들의 도움으로 개략적으로 표현되며, 도면을 참조하여 이하에서 설명될 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 선형 구동부의 제 1 바람직한 실시 형태로 설계된 엘리베이터 설비를 운송 디바이스의 일례로서 도시한다.
도 2는 본 발명에 따른 선형 구동부의 또 다른 바람직한 실시 형태로 설계된 엘리베이터 설비를 운송 디바이스의 다른 예로서 도시한다.
도 3 은 에어 갭의 단면적을 감소시키는 것에 의한 자기 저항의 증가를 표시한다.
도 4 는 에어 갭의 길이를 증가시키는 것에 의한 자기 저항의 증가를 표시한다.
도 1에서, 본 발명에 따른 운송 디바이스로서의 엘리베이터 설비가 개략적으로 도시되고 전체적으로 100 으로 표기된다. 엘리베이터 설비 (100) 는 엘리베이터 샤프트 (90) 에서 수직으로 상방 방향 (91) 및 하방 방향 (92) 으로 움직일 수 있는 엘리베이터 카 (71) 를 사람 운반 유닛으로서 포함한다. 마찬가지로, 상세히 도시되지는 않았지만, 운송 디바이스는 사람 운반 유닛으로서 플랫폼 (71) 을 갖는 무빙 워크웨이 또는 에스컬레이터일 수도 있다.
엘리베이터 설비 (100) 는 선형 구동부 (80) 를 갖게 설계된다. 이것은 적어도 하나의 고정자 (10) 및 적어도 하나의 러너 (70) 를 포함하며, 각각의 고정자 (10) 는 적어도 하나의 고정자 세그먼트 (20) 를 가지며 각각의 러너 (70) 는 적어도 하나의 러너 엘리먼트 (30) 를 갖는다. 각각의 고정자 세그먼트 (20) 는 별도의 고정자 권선 (22) 을 가짐으로써, 이 고정자 권선에서 가능한 권선 단락이 스위치 (23) 에 의해 표시될 수 있다. 러너 엘리먼트 (30) 는 영구 자석으로 설계되는 것이 바람직하다. 스퀴럴 케이지 (squirrel-cage) 레너 또는 러너 권선을 갖는 러너도 생각할 수 있다. 고정자 세그먼트 (20) 와 러너 엘리먼트 (30) 사이에는 에어 갭 길이를 갖는 에어 갭 (21) 이 뻗어있다. 개략적인 도면에서, 4 개의 고정자 세그먼트들 (20) 이 도시되어 있으며, 그 중 하나에만 더 상세한 참조 번호가 제공되어 있다.
이러한 선형 구동부에서의 문제점은, 러너의 기계적 손상 외에도, 고정자 권선의 권선 단락의 가능성이다. 와 전류 브레이크의 동작 원리와 유사하게, 고정자 권선에 대해 움직이는 러너는 이 경우에 유도 전압을 유도하고, 단락된 고정자 권선으로 인해, 유도 전류를 유도하며, 이의 Lenz’법칙에 의한 자기력 작용은 유도 소스에 대항하여 작용하고 러너의 움직임 및 따라서 엘리베이터 카의 움직임을 크게 감소시킨다. 인버터에서의 결함은 또한 구동력의 자발적인 반전 및 그에 따른 큰 감속을 야기할 수도 있다. 이 감속은 빠른 진행 속도의 경우 위험을 나타낼 수도 있다.
따라서, 본 발명에 따른 전자기 선형 구동부 (80) 의 안전 디바이스 (40) 는 따라서, 특히 고정자 세그먼트 (20) 를 지나갈 때 전기적 또는 기계적 고장으로 인해 상방 진행 중에 적어도 하나의 러너 엘리먼트 (30) 가 사전 설정된 감속에 도달하거나 초과할 때 개입해야 한다.
안전 디바이스 (40) 는 러너 엘리먼트 (30) 를 러너 (70) 상에 안내 이동 가능하게 장착하는 것을 가능하게 한다. 이를 위해, 러너 엘리먼트 (30) 는 기본적으로 제 1 위치 (61) 와 제 2 위치 (62) 사이에서 이동될 수 있다. 2개의 위치 (61, 62) 는 도 1의 이미지의 좌측 여백에서 서로에 대해 상세하게 개략적으로 도시된다. 제 1 위치 (61) 에서, 러너 엘리먼트는 고정자 (10) 에 더 가깝게 위치되고, 따라서 제 2 위치 (62) 에서보다 고정자의 자기 영향에 훨씬 더 강하게 노출된다.
도 1에 도시된 바와 같이, 이 실시 형태에서, 러너 엘리먼트 (30) 상의 이격된 볼트 (60) 의 배열은 러너 (70) 상의 평행한 긴타원형 구멍 (50) 의 대응하여 이격된 배열과 맞물리게 되고, 이들 내에 평행하게 변위될 수 있다. 평행한 긴타원형 구멍 (50) 은 러너 (70) 에 대해 러너 엘리먼트 (30) 의 안내된 이동을 가능하게 한다. 긴타원형 구멍 (50) 은 러너 (70) 의 이동 방향에 대해 예각으로 배열되어, 러너 (70) 의 이동 방향에 반대되는 러너 엘리먼트 (30) 의 변위가 러너 (70) 의 이동 방향에 대각 방향으로 고정자 세그먼트 (20) 로부터 멀어지게 러너 엘리먼트 (30) 를 이동시켜, 자기력 작용이 러너 (70) 의 이동 방향에서 차단되거나 또는 적어도 크게 감소된다.
볼트 (60) 는 다른 각각의 엘리먼트가 대응하여 이격된 긴타원형 구멍 (50) 을 갖는 경우, 러너 (70) 및 러너 엘리먼트 (30) 양자 모두 상에 배열될 수 있다.
러너 (70) 의 이동 방향에 대한 평행한 긴타원형 구멍 (50) 의 각도는 유리하게는, 한편으로는 러너 엘리먼트 (30) 를 힘 필드로부터 밖으로 이동시키기 위해 충분한 횡방향 이동이 발생하지만, 다른 한편으로는, 고정자 세그먼트 (20) 의 필드로부터 밖으로 자기력의 횡방향 성분에 대해 러너 엘리먼트 (30) 를 움직이기에 구속력이 충분하게, 선택되어야 한다. 5도 내지 45도의 각도, 특히 15도 내지 30도의 각도가 제안된다.
러너 엘리먼트 (30) 가 제 1 위치로부터 제 2 위치로 이동하기 때문에, 러너 (70) 의 이동 방향으로 러너 엘리먼트 (30) 와 고정자 세그먼트 (20) 사이의 힘의 작용은 중단되거나 또는 적어도 엘리베이터 카 (71) 의 강한 감속이 더 이상 생성될 수 없을 정도로 감소된다 선형 구동부의 적절한 설계가 주어지면, 엘리베이터 카 (71) 는 나머지 고정자 세그먼트들과 함께 그의 진행을 계속할 수 있다. 유리하게는, 게다가, 복원 엘리먼트 (120) 가 러너 엘리먼트 (30) 상에 배열되며, 이것은 고장있는 고정자 세그먼트 (20) 를 지나간 후 및/또는 제 2 위치로의 러너 엘리먼트 (30) 의 강제구동이 없으면 긴타원형 구멍 (50) 에서 러너 엘리먼트 (30) 를 원위치시킬 수 있다.
도 2는 엘리베이터 샤프트 (90) 에서 이동할 수 있는 엘리베이터 카 (71) 를 갖는 또 다른 엘리베이터 설비 (100) 의 개략도를 도시한다. 도 1과 관련하여 이미 설명된 동일한 부분에는 동일한 참조 번호가 부여되어 있으며, 다시 개별적으로 언급되지 않을 것이다. 이 예시적인 실시형태에서, 러너 엘리먼트 (30) 는 러너 (70) 상에 선회 장착된다. 고정자 세그먼트 (20) 에 대한 러너 엘리먼트 (30) 의 이동은 평행한 회전 아암 (130) 의 배열에 의해 가능해지며, 이것은 러너 (70) 상에 그리고 러너 엘리먼트 (30) 상에 배열된 회전식 베어링 (140) 에 의해 고장이 발생할 때 자기력 필드로부터 밖으로 러너 요소 (30) 를 선회시키고 힘의 작용을 중단시킨다. 유리하게는, 회전식 베어링 (140) 은, 예를 들어 러너 (70) 의 바닥판 상에 배열될 수도 있는 단부 위치 (110) 를 갖는다. 도 2는 제 1 위치에 있는 러너 엘리먼트 (30) 를 도시한다; 제 2 위치는 명시적으로 여기에 그려지지 않았다; 제 2 위치에서, 러너 엘리먼트 (30) 는 시계 방향으로 하방으로 떨어지게 선회되어, 고정자 세그먼트으로부터의 거리가 증가된다.
회전 아암 (130) 의 길이는 또한 상이할 수도 있으며, 평행사변형 대신에 일반적인 직사각형을 나타낼 수 있으므로, 선회 이동 외에도 러너 엘리먼트 (30) 의 추가적인 회전이 있게 된다. 마찬가지로, 회전 디바이스 및 변위 디바이스, 특히 회전 아암, 긴타원형 구멍, 레일 및 볼트가, 예를 들어, 회전식 베어링이 원 세그먼트 형상의 긴타원형 구멍과 상호작용하게 함으로써, 서로 결합될 수 있다.
유리하게는, 댐퍼 엘리먼트 (120) 및 복원 엘리먼트 (121) 는 회전 베어링 (140) 또는 회전 아암 (130) 상에 추가로 배열된다 (도 1 참조).
미리 결정된 브레이킹 포인트 (breaking point) 를 갖는 유지 시스템이 또한 고려될 수 있다. 미리 결정된 브레이킹 포인트에서 파손 후에 컴포넌트들을 손실하지 않기 위해, 컴포넌트는 스틸 케이블에 의해 고정될 수 있다. 미리 결정된 브레이킹 포인트 대신에, 롤러 스프링 압력 엘리먼트를 갖는 래치가 또한 사용될 수 있다. 이 접근법은 무빙 워크웨이의 경우에 유리하다.
도 3은 자기 저항을 증가시킬 수 있는 가능성을 개략적으로 설명한다. 도 3a는 고정자 세그먼트 (20) 및 러너 유닛 (30) 을 개략적으로 도시한다. 고정자 세그먼트 (20) 는 러너 엘리먼트 (30) 가 맞물리는 U자형 수용 공간을 갖는다. F는 자속의 방향을 나타낸다. 고정자 세그먼트 (20) 와 러너 엘리먼트 (30) 사이의 특정 겹침으로 인해, 에어 갭 길이 (l) 와 에어 갭 (21) 의 단면적 (A) 이 생성된다. 에어 갭 (21) 및 에어 갭 길이 (l) 는 러너 엘리먼트의 좌측 및 우측에 도시된 영역 또는 부분 길이의 합으로 이해된다. 도 3a는 제 1 위치에 있는 러너 유닛을 보여준다. 대응하는 장착에 의해, 러너 유닛 (30) 은 도 3b에 도시된 바와 같이 제 2 위치로 이동될 수 있다. 에어 갭 길이 (l) 는 단면적 (A) 이 상당히 감소하더라도 변하지 않은 상태로 남을 것이다.
도 4는 자기 저항을 증가시키기 위한 추가의 가능성을 개략적으로 도시한다. 도 4a는 고정자 세그먼트 (20) 및 러너 유닛 (30) 을 개략적으로 도시한다. 고정자 세그먼트 (20) 는 러너 엘리먼트 (30) 에 평행하게 배열된다. 고정자 세그먼트 (20) 와 러너 엘리먼트 (30) 사이의 특정 배열로 인해, 에어 갭 길이 (l) 와 에어 갭 (21) 의 단면적 (A) 이 생성된다. 도 4a는 제 1 위치에 있는 러너 유닛을 보여준다. 대응하는 장착에 의해, 러너 유닛 (30) 은 도 4b에 도시된 바와 같이 제 2 위치로 이동될 수 있다. 에어 갭 길이 (l) 은 현저히 증가할 것이다; 에어 갭의 단면적 (A) 는 크게 변하지 않은 상태로 남는다.
제 1 위치로부터 제 2 위치로의 이동은 구동 방향 이외의 방향, 특히 구동 방향에 횡방향인 적어도 하나의 방향성 성분으로 발생하는 것이 기본적으로 중요하다. 도 3 및 도 4의 본 경우에서, 구동 방향은 z-방향에 평행하지만 러너 엘리먼트 (30) 는 y-방향에 평행하게 이동된다. 물론, 러너 엘리먼트 (30) 는 또한 추가적으로 z-방향에 평행하게 이동될 수도 있다.

Claims (22)

  1. 운송 디바이스로서,
    사람 운반 유닛 (71), 및 적어도 하나의 고정자 세그먼트 (20) 및 적어도 하나의 러너 엘리먼트 (30) 를 갖는, 상기 사람 운반 유닛 (71) 을 구동하기 위한 전자기 선형 구동부 (80)
    를 포함하고,
    상기 러너 엘리먼트 (30), 는 제 1 구동 방향 (91) 또는 반대의 제 2 구동 방향 (92) 으로, 상기 고정자 세그먼트 (20) 의 전자기장의 힘의 작용에 의해 구동될 수 있고,
    구동되는 상기 고정자 세그먼트 (20) 와 상기 러너 엘리먼트 (30) 사이의 에어 갭 (21) 에서의 자기 저항이 상기 고정자 세그먼트 (20) 와 상기 러너 엘리먼트 (30) 사이에 작용하는 구동력에 따라 변화될 수 있는 방식으로 상기 러너 엘리먼트 (30) 가 상기 사람 운반 유닛 (71) 상에 이동가능하게 장착되는 것을 특징으로 하는 운송 디바이스.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 러너 엘리먼트 (30) 는 제 1 위치 (61) 와 제 2 위치 (62) 사이에서 이동가능하게 장착되는 것을 특징으로 하는 운송 디바이스.
  3. 제 2 항에 있어서,
    구동되는 상기 고정자 세그먼트 (20) 와 상기 러너 엘리먼트 (30) 사이의 상기 에어 갭 (21) 에서의 자기 저항은 상기 제 2 위치 (62) 에서보다 상기 제 1 위치 (61) 에서 더 작은 것을 특징으로 하는 운송 디바이스.
  4. 제 2 항에 있어서,
    구동력이 상기 제 1 구동 방향 (91) 으로, 또는 상방 방향 또는 전방 방향으로 존재할 때 상기 러너 엘리먼트 (30) 가 상기 제 1 위치 (61) 로 강제구동되는 방식으로 상기 러너 엘리먼트 (30) 가 장착되는 것을 특징으로 하는 운송 디바이스.
  5. 제 2 항에 있어서,
    구동력이 상기 제 2 구동 방향 (92) 으로, 또는 하방 방향 또는 후방 방향으로 존재할 때 상기 러너 엘리먼트 (30) 가 상기 제 2 위치 (62) 로 강제구동되는 방식으로 상기 러너 엘리먼트 (30) 가 장착되는 것을 특징으로 하는 운송 디바이스.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 1 위치 또는 상기 제 2 위치로 상기 러너 엘리먼트 (30) 의 강제구동은 상기 고정자 세그먼트 (20) 와 상기 러너 엘리먼트 (30) 사이에 존재하는 상기 구동력 자체에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는 운송 디바이스.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 러너 엘리먼트 (30) 는 상기 구동 방향 이외로, 또는 상기 구동 방향에 대해 횡방향 또는 대각 방향으로, 또는 상기 구동 방향에 대해 미리결정된 각도로, 또는 미리결정된 궤적 또는 미리결정된 원호 세그먼트 상에서 이동될 수 있는 것을 특징으로 하는 운송 디바이스.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 러너 엘리먼트 (30) 는 일직선으로 변위 및/또는 선회될 수 있는 것을 특징으로 하는 운송 디바이스.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    자동 기계적 구속력에 의해, 적어도 미리 결정된 가속 값 또는 감속 값보다 높은, 상기 구동 방향의 변화시 안전 디바이스 (40) 에 의해서 구동되는 상기 고정자 세그먼트 (20) 의 힘의 필드로부터 밖으로 상기 러너 엘리먼트 (30) 가 이동되는 것을 특징으로 하는 운송 디바이스.
  10. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    하나 이상의 미리결정된 기계적 자유도로 상기 러너 엘리먼트 (30) 와 러너 (70) 사이의 상대적인 이동을 허용하고 이들 상대적인 이동들을 기계적 구속력에 의해 수행하는, 서로 코디네이팅된 엘리먼트들을 장착이 갖는 방식으로 제 1 위치 (61) 와 제 2 위치 (62) 사이에서 안전 디바이스 (40) 에 의해 상기 러너 (70) 상에 상기 러너 엘리먼트 (30) 가 이동 가능하게 장착되는 것을 특징으로 하는 운송 디바이스.
  11. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    주어진 가속력 또는 감속력의 초과시 분리될 수 있는 하나 이상의 미리결정된 브레이킹 포인트들을 장착이 갖는 방식으로 제 1 위치 (61) 와 제 2 위치 (62) 사이에서 안전 디바이스 (40) 에 의해 상기 러너 엘리먼트 (30) 가 러너 (70) 상에 장착되는 것을 특징으로 하는 운송 디바이스.
  12. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    러너 (70) 는 상기 러너 (70) 의 이동 방향에 대해 예각으로 배열된 적어도 2 개의 평행한 긴타원형 구멍 (50) 을 가지며, 상기 러너 엘리먼트 (30) 가 상기 러너 엘리먼트 (30) 의 사전 설정된 감속에 도달 또는 초과시에 상기 평행한 긴타원형 구멍 (50) 에서의 변위에 의해 구동되는 상기 고정자 세그먼트 (20) 로부터 먼 방향으로 이동되고, 구동되는 상기 고정자 세그먼트 (20) 의 전자기 필드로부터 밖으로 이동되는 방식으로 상기 러너 엘리먼트 (30) 가 상기 평행한 긴타원형 구멍 (50) 내에 적어도 2 개의 이격된 볼트 (60) 에 의해 변위가능하게 장착되는 것을 특징으로 하는 운송 디바이스.
  13. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 러너 엘리먼트 (30) 는 러너 (70) 의 이동 방향에 대해 예각으로 배열된 적어도 2 개의 평행한 긴타원형 구멍 (50) 을 가지며, 상기 러너 엘리먼트 (30) 가 상기 러너 엘리먼트 (30) 의 사전 설정된 감속에 도달 또는 초과시에 상기 평행한 긴타원형 구멍 (50) 에서의 변위에 의해 구동되는 상기 고정자 세그먼트 (20) 로부터 먼 방향으로 이동되고, 구동되는 상기 고정자 세그먼트 (20) 의 전자기 필드로부터 밖으로 이동되는 방식으로 상기 러너 (70) 가 상기 평행한 긴타원형 구멍 (50) 내에 적어도 2 개의 이격된 볼트 (60) 에 의해 변위가능하게 장착되는 것을 특징으로 하는 운송 디바이스.
  14. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 러너 엘리먼트 (30) 는 회전 아암 (130) 에 의해 러너 (70) 상에 배열되는 것을 특징으로 하는 운송 디바이스.
  15. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 러너 엘리먼트 (30) 는 영구 자석 러너 엘리먼트인, 운송 디바이스.
  16. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 러너 엘리먼트 (30) 의 장착은 단부 위치 (110) 를 갖는, 운송 디바이스.
  17. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 러너 엘리먼트 (30) 의 장착은 댐퍼 엘리먼트 (120) 를 갖는, 운송 디바이스.
  18. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 러너 엘리먼트 (30) 의 장착은 제 2 위치로의 힘의 손실시 상기 러너 엘리먼트 (30) 를 제 1 위치로 강제구동하는 복원 엘리먼트들 (121) 을 갖는, 운송 디바이스.
  19. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상방 진행 중에 상기 러너 엘리먼트 (30) 의 사전 설정된 감속은 최대로 중력 가속도에 대응하는, 운송 디바이스.
  20. 제 1 항에 있어서,
    상기 운송 디바이스는 엘리베이터 설비, 에스컬레이터 또는 무빙 워크웨이인 것을 특징으로 하는 운송 디바이스.
  21. 제 1 항에 있어서,
    상기 사람 운반 유닛 (71) 은 엘리베이터 카 또는 플랫폼인 것을 특징으로 하는 운송 디바이스.
  22. 제 7 항에 있어서,
    상기 러너 엘리먼트 (30) 의 이동 방향과 상기 구동 방향 사이의 미리결정된 각도는 5 도 내지 45 도, 또는 15 도 내지 30 도인 것을 특징으로 하는 운송 디바이스.
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