KR20010031778A

KR20010031778A - 제동 장치

Info

Publication number: KR20010031778A
Application number: KR1020007004844A
Authority: KR
Inventors: 헤르스틱애리
Original assignee: 헤르스틱 애리
Priority date: 1997-11-11
Filing date: 1998-11-05
Publication date: 2001-04-16
Also published as: NZ504948A; AU1050699A; TR200001168T2; CN1125659C; EP1030720A1; CA2308202A1; HK1031202A1; AU755456B2; EP1030720B1; BR9813091A; WO1999024118A1; CN1275920A; IL122165A0; US6386344B1; ID25888A

Abstract

회전축에 회전 가능하게 장착되며, 내부 공동을 형성하는 챔버, 상기 내부 공동 내에서 상기 회전축에 장착되며, 상기 회전축으로부터 연장하는 반대면을 갖는 디스크, 그리고 상기 챔버의 회전으로 인하여 원심력이 생기며 상기 디스크에 제동력을 가하기 위하여 상기 내부 공동의 내부면과 상기 반대면 사이에 고정될 수 있도록, 상기 내부 공동 내에 배치되는 포러블 재료를 구비하는 것을 특징으로 하는 제동 장치.

Description

제동 장치 {BRAKING DEVICE}

수직 하강 구조 장치들이 본 분야에 공지되어 있다. 이러한 장치들은 기본적으로 케이블이 풀리는 리일에 부착되어 있으며 사람을 지지하기 위한 시이트 내지는 벨트를 구비한다. 긴급히 빌딩을 비워야 하는 비상 사태에서, 사람은 시이트/벨트에 자신을 고정하고 빌딩에 단단하게 고정된 구조물에 케이블의 일단을 건다. 그 후 사람은 빌딩으로부터 점프를 한다. 제동 메카니즘은 사람이 하강하는 동안 사람이 땅으로 안전한 속도록 하강할 수 있도록 케이블 리일의 회전을 늦추어 준다.

이러한 장치의 일례가 부운 세이프티 씨이브이(Boon Safety CV)에 양도된 네덜란드 특허 제9401422호에 기재되어 있다. 상기 특허는 고층 빌딩용의 이동식 셀프-이배큐에이팅(self-evacuating) 장치를 개시하고 있다. 상기 장치는 선의 속도를 제한하기 위한 제동 수단과 함께 양 방향으로 감기는 선을 포함하는 스풀을 구비한다. 상기 제동은 TWARON 및 KEVLAR와 같은 아라미드 재료(aramid material)로 이루어진 선에 작용한다.

러시아 특허 제1430031호는 하강용 구조 장치를 기재하고 있다. 상기 장치는 제동 디스크와 일체화된 지지 컵과 조절 가능한 비상용 제동 슈를 가진다.

브라질 특허 제8701130호는 중력에 기반을 둔 자동 장치를 기재하고 있다. 상기 장치는 고층 빌딩으로부터 하강하는 리일식 벨트(reeled belt)와 상기 벨트가 자동으로 다시 감기는 시스템을 구비한다.

포르투갈 특허 제77995호는 빌딩에 갇힌 사람들을 구조하기 위한 구조용 장치를 기재하고 있다. 상기 장치는 이중 리일로 된 안전 벨트와 다중 서스펜션 케이블 조립체를 구비한다.

러시아 특허 제1005798호는 하중 하강 장치용 원심 제동 메카니즘을 기재하고 있다. 상기 메카니즘은 여러 강도를 갖는 스프링들을 구비한다.

러시아 특허 제3372230호는 제동 드럼 공동(cavity) 내에 위치하며 제동 블록이 제공되는 리일을 갖는 원심 제동 구조 메카니즘을 기재하고 있다. 상기 메카니즘에는 상기 제동 디스크에 대항하여 상기 제동 블록에 압력을 가하기 위한 다양한 경도의 스프링들이 제공된다. 구조되는 사람이 하강할 때, 케이블의 단부도 아래로 이동하고 리일이 회전하게 된다. 리일로부터의 토오크(torque)는 캠 클러치와 유성 감속기를 통하여 원심 제동 장치 플라이휘일로 전달된다. 상기 제동 블록은, 상기 원심력으로 인하여, 상기 리일의 내부면으로 상승하여 스프링 힘을 극복하고 상기 제동 디스크에 대항하여 압력을 가한다.

네덜란드 특허 제8004667호는 런-오프(run-off) 속도를 제한하기 위하여 적어도 매 회전마다 케이블 장력에 의하여 케이블을 페이-아웃(pay-out)하는 동안에 정지되거나 제동되는 빌딩용 비상 구조 케이블 리일을 개시하고 있다.

독일 특허 제2748904호는 구조 장비용 로핑 다운 리일(roping down reel)을 개시하고 있다. 상기 구조 장비는 크랭크 핸들을 돌려서 제동을 결합하거나 해제하는 제동 메카니즘을 갖는다.

미국 특허 제4,448,284호는 원심 동적 제동을 갖는 구조 장치를 개시하고 있다. 구조 케이블이 회전하는 리일로부터 풀릴 때 제동 패드에는 제동 드럼에 대항하여 원심력에 의하여 압력이 가해진다.

그러나, 종래의 기술은 제동 작동시에 엄청난 양의 열이 발생되는 단점을 갖는다. 이러한 열의 발생은 제동 메카니즘에 악영향을 미칠 수 있다.

본 발명은 수직 하강 구조 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 원심력이 가해질 때 제동력을 가하는 포러블 재료를 사용하는 수직 하강 구조 장치용 제동 장치에 관한 것이다.

본 발명의 목적은 안전하고 신뢰성 있으며 제동 열 발생에 대하여 영향을 받지 않는 개선된 수직 하강 구조 장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 일실시예에 따르면, 회전축에 회전 가능하게 장착되며, 내부 공동을 형성하는 챔버, 상기 내부 공동 내에서 상기 회전축에 장착되며, 상기 회전축으로부터 연장하는 반대면을 갖는 디스크, 그리고 상기 챔버의 회전으로 인하여 원심력이 생기며 상기 디스크에 제동력을 가하기 위하여 상기 내부 공동의 내부면과 상기 반대면 사이에 고정될 수 있도록, 상기 내부 공동 내에 배치되는 포러블 재료를 구비하는 제동 장치가 제공된다.

본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 제동 장치는 상기 회전축에 대하여 장착되며 상기 챔버에 연결되는 리일을 구비하며, 상기 리일의 회전으로 인하여 상기 챔버가 회전하게 된다.

본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 리일은 기어 조립체를 통하여 상기 챔버에 연결된다.

본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 기어 조립체는 상기 리일에 대한 상기 챔버를 회전을 증가시킨다.

본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 제동 장치는 상기 리일에 감기는 케이블을 구비한다.

본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 제동 장치는 상기 케이블의 일단에 고정되는 지지 루프를 구비한다.

본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 제동 장치는 상기 회전축에 연결되는 외부 하우징을 구비하며, 상기 챔버는 상기 외부 하우징 내측에 위치한다.

본 발명의 일실시예에 따르면, 적어도 하나의 핸들이 상기 외부 하우징의 외부면에 부착된다.

본 발명의 일실시예에 따르면, 적어도 하나의 사람을 지지하는 장치가 상기 외부 하우징의 외측면에 부착된다.

본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 포러블 재료는 모래, 분말 재료, 알갱이 재료, 및 액체 중에서 선택된다.

본 발명의 일실시예에 따르면, 회전축에 회전 가능하게 장착되며, 내부 공동을 형성하는 챔버, 상기 내부 공동 내에서 상기 회전축에 장착되며, 상기 회전축으로부터 연장하는 반대면을 갖는 디스크, 그리고 상기 챔버의 회전으로 인하여 원심력이 생기며 상기 디스크에 제동력을 가하기 위하여 상기 내부 공동의 내부면과 상기 반대면 사이에 고정될 수 있도록, 상기 내부 공동 내에 배치되는 쐐기를 구비하는 제동 장치가 제공된다.

본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 쐐기에는 제동 패드가 구비된다.

본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 반대면에는 제동 패드가 구비된다.

본 발명의 상기 목적 및 다른 장점들은 이하 첨부한 도면을 참조한 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 상세한 설명을 통해 더욱 명백하여질 것이다. 첨부한 도면에서,

도 1은 본 발명의 일실시예에 따라 제조되고 작동하는 제동 장치를 보여주는 단면도이고;

도 2는 본 발명의 일실시예에 따라 제조되고 작동하며, 그 내에 도 1의 제동 장치를 구비하는 구조 장치를 보여주는 도면이고;

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따라 제조되고 작동하는 제동 장치를 보여주는 단면도이다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.

이제 본 발명의 일실시예에 따라 제조되고 작동되는 제동 장치(10)를 도시하는 도 1을 참조하여 설명한다.

제동 장치(10)는 회전축(axle)에 회전 가능하게 장착되는 챔버(12)를 구비한다. 챔버(12)는 두개의 해프(halves)(12A,12B)로 구성되나, 다른 어떤 구성도 가능하다. 챔버(12)는 내부 공동(cavity)(16)을 가진다. 도시된 실시예에서, 내부 공동(16)은 다소 포물선 형상의 단부를 가지나, 어떤 형상도 가능하다.

디스크(18)가 내부 공동(16) 내의 회전축(14)에 장착된다. 디스크(18)는 바람직하게 회전축(14)으로부터 연장하는 두개의 반대 표면(20,22)을 갖는다.

포러블 재료(pourable material)(24)가 내부 공동(16) 내에 배치된다. 포러블 재료(24)는 분말이나 알갱이로 된 어떤 종류의 재료이거나 액체일 수도 있다. 본 발명의 실시하는 최상의 실시예는 포러블 재료(24)로서 모래를 사용한다. 모래는 재료의 물성치에 변화 없이 막대한 열의 발생에 견딜 수 있다. 포러블 재료(24)는, 후술되는 바와 같이, 챔버(12)가 회전하는 동안에 도 1에 보여지는 형상을 갖는다. 물론 챔버(12)가 정지하고 있는 동안에는 포러블 재료(24)는 챔버(12) 내에 단지 머물러 있다. 내부 공동(16) 내에 포러블 재료(24)를 밀봉하기 위하여 하나 또는 그 이상의 밀봉부(25)가 제공될 수도 있다.

리일(reel)(26)이, 참조선(27)에서의 기계적 고정구 등에 의하여, 바람직하게 회전축(14)에 대하여 장착되고 챔버(12)에 연결된다. 리일(26)은 하나 또는 그 이상의 감속 기어를 구비하는 기어 조립체(28)를 통하여 챔버(12)에 바람직하게 연결된다. 회전축(14)에 대하여 리일(26)이 회전하면 챔버(12)가 따라서 회전하게 된다. 기어 조립체(28)는 바람직하게 리일(26)에 대한 챔버(12)의 회전을 증가시킨다. 예를 들면, 챔버(12)의 회전 속도가 리일(26)의 회전 속도의 다섯 배가 되도록 기어비를 선택할 수 있다. 안전 조건에 필요한 수의 스트랜드(strand)를 포함하는 케이블(30)이 바람직하게 리일(26)의 외부(32) 주위에 감겨 있다.

회전축(14)은 바람직하게 외부 하우징(34) 내에 저어널되어 있다. 챔버(12)는 하우징(34) 내에 위치하며, 기어 조립체(28)의 기어들은 바람직하게 하우징(34) 내에 저어널되어 있다. 챔버(12), 디스크(18), 회전축(14), 포러블 재료(24), 하우징(34) 및 케이블(30)의 조립체는 구조 장치(35)를 구비한다.

이제 고층 빌딩(38)에서 하강하는 구조 장치(35)를 이용하는 사람을 도시한 도 2를 참조하여 설명한다. 케이블(30)은 바람직하게 그 일단에 고정되는 지지 루프(40)를 갖는다. 선택적으로, 케이블(30)은 유연한 벨트(flexible belt)(42)에서 끝날 수도 있다. 이러한 경우에, 유연한 벨트(42)는 그 일단에 고정되는 지지 루프(40)를 갖는다.

구조 장치를 사용할 때, 지지 루프(40)는 후크(44)나 다른 빌딩(38)에 고정된 구조에 부착된다. 구조 장치(35)에는 바람직하게 스트랩(strap)(48)과 같은 하나 또는 그 이상의 사람을 지지하는 장치(46)가 제공된다. 하나 또는 그 이상의 핸들(50)이 바람직하게 하우징(34)의 외부면에 부착된다. 선택적으로, 사람은 구조 장치(35)를 잡는 대신에 구조 장치(35)를 후크(44)에 부착하여 사람을 지지하는 장치(46)에 부착된 케이블(30)과 함께 하강할 수 있다.

도 1을 추가적으로 참조하여, 사람이 하강할 때 케이블(30)은 리일(26)로부터 풀리며, 리일(26)이 회전하게 한다. 리일(26)의 회전으로 말미암아 챔버(12)는 기어 조립체(28)를 통하여 보다 빨리 회전하게 된다. 챔버(12)의 회전은 포러블 재료(24)에 원심력을 부과하여, 포러블 재료(24)는 디스크(18)에 제동력을 가할 수 있도록 내부 공동(16)의 내부면과 반대 면(20,22) 사이에서 고정(wedged)되게 된다. 포러블 재료(24)는 디스크 브레이크에 대항하여 압력을 가하는 제동 패드와 같이 작용한다. 상술한 바와 같이, 포러블 재료(24)는 챔버(12)가 회전하는 동안에 도 1에 도시한 바와 같은 형상을 갖는다.

실험에 따르면, 구조 장치(35)는 1 내지 1000kg의 범위의 구조 무게에 대하여 사람이 2.5m/sec 이하의 속도로 안전하게 하강할 수 있게 한다. 포러블 재료(24)는 수백 미터를 하강하는 동안에 1000℃ 이상과 같은 고온 상태에 달할 수 있다. 포러블 재료(24)로서 사용되는 모래는 표면(20,22)을 효과적으로 닦으며, 상기 모래는 가루가 될 수도 있다. 하지만, 상기 모래는 효과적으로 그리고 안전하게 디스크(18)를 제동한다. 상기 수치는 단지 예시를 위한 것이며, 본 발명은 상기 수치에 의하여 제한되지 않는다.

이제 본 발명의 다른 실시예에 따라 제조되고 작동되는 제동 장치(60)를 도시하는 도 3을 참조하여 설명한다.

제동 장치(60)는 동일한 부호에 의하여 지시되는 동일한 요소를 갖는 제동 장치(10)와 실제적으로 동일하다. 제동 장치(60)는, 포러블 재료를 구비하지 않고 대신에 내부 공동(16) 내에서 자유롭게 배치되는 쐐기(62)를 구비하는 점에서 제동 장치(10)와 다르다. 쐐기(62)에는 바람직하게 제동 패드(64)가 구비(lined)되어 있다. 디스크(18)에는 바람직하게 대응하는 제동 패드(66)가 구비(lined)되어 있다.

도 3은, 리일(26)과 챔버(12)가 회전하기 전의 (디스크(18)의 우측의) 쐐기(62)와, 리일(26)과 챔버(12)가 회전하는 동안의 (디스크(18) 좌측의) 쐐기(62)를 도시한다. 도 2를 참조하여 구조 장치(35)에 대하여 상술한 바와 같이, 사람(36)이 하강할 때, 케이블(30)은 리일(26)로부터 풀리며, 리일(26)은 회전하게 된다. 리일(26)의 회전으로 인하여 챔버(12)는 기어 조립체(28)를 통하여 보다 빠르게 회전하게 된다. 챔버(12)의 회전은 쐐기(62)에 원심력을 부과하여, 쐐기(62)는 쐐기(62)의 제동 패드(64)가 디스크(18)에 제동력을 가할 수 있도록 내부 공동(16)의 내부면과 반대 면(20,22)의 제동 패드(66) 사이에서 고정(wedged)되게 된다. 포러블 재료(24)는 디스크 브레이크에 대항하여 압력을 가하는 제동 패드와 같이 작용한다. 쐐기(62)는 내부 공동(16)의 내부면의 형상에 대응하는 임의의 외부 형상을 갖는다.

상술한 실시예는 본 발명을 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 범위를 한정하기 위한 것은 아니다. 또한, 본 발명의 사상을 벗어나지 않는 한 첨부한 청구범위의 범위 내에서 모든 변경이 가능하다.

본 발명에 따른 수직 하강 구조 장치에 따르면, 장치가 안전하고 신뢰성 있으며 제동 열 발생에 대하여 영향을 받지 않는다.

Claims

회전축에 회전 가능하게 장착되며, 내부 공동을 형성하는 챔버;

상기 내부 공동 내에서 상기 회전축에 장착되며, 상기 회전축으로부터 연장하는 반대면을 갖는 디스크; 그리고

상기 챔버의 회전으로 인하여 원심력이 생기며 상기 디스크에 제동력을 가하기 위하여 상기 내부 공동의 내부면과 상기 반대면 사이에 고정될 수 있도록, 상기 내부 공동 내에 배치되는 포러블 재료를 구비하는 것을 특징으로 하는 제동 장치.
제1항에 있어서, 상기 제동 장치는 상기 회전축에 대하여 장착되며 상기 챔버에 연결되는 리일을 구비하며, 상기 리일의 회전으로 인하여 상기 챔버가 회전하게 되는 것을 특징으로 하는 제동 장치.
제2항에 있어서, 상기 리일은 기어 조립체를 통하여 상기 챔버에 연결되는 것을 특징으로 하는 제동 장치.
제3항에 있어서, 상기 기어 조립체는 상기 리일에 대한 상기 챔버를 회전을 증가시키는 것을 특징으로 하는 제동 장치.
제2항에 있어서, 상기 제동 장치는 상기 리일에 감기는 케이블을 구비하는 것을 특징으로 하는 제동 장치.
제5항에 있어서, 상기 제동 장치는 상기 케이블의 일단에 고정되는 지지 루프를 구비하는 것을 특징으로 하는 제동 장치.
제1항에 있어서, 상기 제동 장치는 상기 회전축에 연결되는 외부 하우징을 구비하며, 상기 챔버는 상기 외부 하우징 내측에 위치하는 것을 특징으로 하는 제동 장치.
제7항에 있어서, 적어도 하나의 핸들이 상기 외부 하우징의 외부면에 부착되는 것을 특징으로 하는 제동 장치.
제7항에 있어서, 적어도 하나의 사람을 지지하는 장치가 상기 외부 하우징의 외측면에 부착되는 것을 특징으로 하는 제동 장치.
제1항에 있어서, 상기 포러블 재료는 모래, 분말 재료, 알갱이 재료, 및 액체 중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 제동 장치.
회전축에 회전 가능하게 장착되며, 내부 공동을 형성하는 챔버;

상기 내부 공동 내에서 상기 회전축에 장착되며, 상기 회전축으로부터 연장하는 반대면을 갖는 디스크; 그리고

상기 챔버의 회전으로 인하여 원심력이 생기며 상기 디스크에 제동력을 가하기 위하여 상기 내부 공동의 내부면과 상기 반대면 사이에 고정될 수 있도록, 상기 내부 공동 내에 배치되는 쐐기를 구비하는 것을 특징으로 하는 제동 장치.
제11항에 있어서, 상기 쐐기에는 제동 패드가 구비되는 것을 특징으로 하는 제동 패드.
제11항에 있어서, 상기 반대면에는 제동 패드가 구비되는 것을 특징으로 하는 제동 패드.