KR20010088888A - 승강기 로우프장력 균등화장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 승강기 로우프의 장력의 불균형을 자동적으로 균등화시키기 위한 장치에 관한 것으로서 그 구성을 간편하게 하여 제작과 설치를 용이하게 하는 것을 목적으로 한다.

이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 일측의 로우프 단부에

가) 진공에 의한 흡입압력이 작용하는 흡인실(11)과 유체(Oil)에 의해 반력이 작용하는 반력실(14)이 로우프 개수만큼 형성되면서 각 흡인실간, 각 반력실간 공간적으로 같은 구획이 되도록 관통공 또는 관통홈(12, 15)이 천설된 장력조정실블록(10),

나) 장력조정실 내에서 밀폐된 상태에서 슬라이딩 직선운동을 하는 피스톤(30),

다) 피스톤과 로우프간에 하중을 전달하는 피스톤과 일체화된 피스톤로드(31),

라) 피스톤이 삽입된 개구부를 밀폐시키면서 피스톤로드를 안내하는 안내공(21)이 천설된 덮개판(20),

마) 흡인실의 공기배출을 위한 공기배출밸브(13),

바) 반력실에 유체충전을 위한 유체주입밸브(16)와

사) 기밀유지 또는 분진의 유입을 막기 위한 패킹(22)과 오 링(36, 37, 38)을 구성하며,

이와 같은 구성에 의해 로우프간 장력의 불균형을 해소함으로서 불균형 때문에 야기되는 진동, 부품의 손상 등의 문제점을 해소할 수 있다.

Description

승강기 로우프장력 균등화장치 {Rope tension equalizer of rope type elevator}

본 발명은 복수의 메인로우프(이하 "로우프")와 구동시브의 마찰에 의해 카를 구동시키는 로우프식 승강기에 있어서 로우프 상호간 장력을 자동적으로 균등화시키는 장치에 관한 것이다. 일반적으로 승강기 로우프의 장력불균형은 와이어로우프 특성상 초기 설치시나 교체작업시 로우프의 굽힘 때문에 로우프간에 상대적 길이를 일치시키기가 곤란한 점과 장력을 주는 기타 요소의 설치상의 하자로부터 발생하며, 그 외에도 로우프간의 팽창비율차이, 구동시브나 로우프의 재질 불량, 카 이용의 위치 편중 등에 기인하여 시간의 흐름에 따른 로우프상호간의 상대적 길이 변화에 의해서도 발생한다. 이로 말미암아 다른 로우프에 비하여 상대적으로 길이가 짧아진 로우프는 과다한 장력이 걸려 소선이 급속도로 마모되고, 파단되거나 비틀림이 발생하게되며, 당해 로우프가 통과하는 시브홈(groove)의 조기마모를 유발하게되어 수명을 단축시키고, 또한 상호간의 하중의 불균형에 의해 구동 중에 진동을 유발하여 기타 부품의 수명에도 악영향을 미치게 되며, 승객을 불안하게 한다. 이는 마치 자동차에 있어서 휠 얼라인머트(wheel alignment)가 올바르지 않아 타이어를 비롯한 관련부품의 수명을 급속도로 단축시키고, 조향능력과 승차감을 떨어뜨리는 것과 흡사하다. 복수의 로우프에 의해 단일하중을 분담하는 로우프식 승강기에 있어서 와이어로우프는 그 특성상 수십 미터 길이에 단 몇 센티미터 차이가 나도 장력의 불균형은 심각하다.

이러한 로우프의 장력불균형과 관련하여 일본 특개평5-39181, 일본 특개평5-105349, 대한민국 등록특허공보 10-02225317(공개특허공보 특1997-0028476) 및 대한민국 공개실용신안공보 89-17589 등기타 여러 건의 기술이 공개된 바가 있지만일본 특개평5-39181을 제외한 대부분의 기술들이 장력의 불균형 또는 시브홈의 편마모를 측정하는 장치이거나, 장력의 조정을 보다 용이하게 하는 장치에 관한 것들로서 이러한 기술들은 다음과 같은 문제점을 가지고 있다.

가) 장력의 불균형을 검측하거나 조정하는 장소가 대부분 사람의 통로와 격리되어 있는 기계실이나 카 상부로서 꾸준한 확인을 위한 출입이 번거롭고,

나) 앞서 설명한 바와 같이 장력 불균형이 설치작업이나 관련부품의 교체작업에서 출발하고 가장 큰 원인인 관계로, 불균형을 확인하였더라도 정확한 조정이 곤란하며,

다) 정확한 조정이 이루어졌더라도 이후 발생하는 불균형은 재차 확인 때까지 계속되고,

라) 불균형의 확인은 심대한 불균형이 선행되어야 하는 모순이 있으며,

마) 불균형은 동시에 균형을 이루려는 역할(상대적으로 길이가 짧아진 로우프는 길이가 늘어나려는 역할과 그 로우프가 통과하는 시브홈의 마모를 촉진하는 역할)을 함으로서 관리자가 느끼는 불균형은 실제에 미치지 못한다.

따라서, 이러한 문제점을 해결하기 위해서는 실시간 자동적으로 장력을 조정해주는 장치가 필요하게 되며, 그러한 의미에서 상기 일본 특개평5-39181은 장력불균형을 해소하는데 있어 효과적인 기술수단을 제공한다고 할 수 있다.

하지만, 상기 일본 특개평5-39181은 유압실린더 상호간에 유체를 통류시키는 파이프 때문에 로우프의 수가 많아지는 경우 제작과 설치를 곤란하게 하고, 하중을 지탱할 만큼의 크기의 실린더간에는 사실상 조밀하게 배치되어 있는 로우프로 인하여 유체의 통류 파이프를 배치할만한 공간, 특히 작동액의 통류를 저지하는 밸브조작에 필요한 여유공간을 확보하기가 곤란하며, 피스톤의 교착(膠着, 피스톤이 유동 범위 상한에 가까워 질 경우 통류파이프를 폐쇄시키는 것)에 의해 다른 로우프들간의 장력 자동 조정기능을 방해할 우려가 있고, 전체 하중이 반력실(유압실린더)에만 지지되므로 과다한 압에 의한 기밀부의 누유가 우려되며, 전체적으로 구조가 복잡하여 로우프의 간격이 조밀하게 배치된 기 설치된 대부분의 승강기에 있어서는 적용이 곤란한 점이 있다.

따라서, 본 발명은 제작, 설치, 관리가 용이한 구조는 물론 로우프의 배열, 배치간격에 상관없이 기 설치된 승강기에 있어서도 설치가 용이하도록 하기 위해, 각 로우프 마다 별개의 블록으로 구성되어 배치된 독립된 실린더들을 하나의 블록에 형성하고, 피스톤을 기준으로 유압부의 반대편 실린더 공간을 흡입부로 구성하여 하중을 분담하게 하고, 압력의 균등을 위하여 각 실린더간 연통하는 통류파이프 대신 실린더간의 관통홈 또는 관통공을 천설하는 것을 특징으로 하는 구조가 간결한 승강기 로우프장력 균등화장치를 제공하는데 있다.

도 1은 본 발명에 의한 승강기 로우프장력 균등화장치의 실시예를 나타낸 사시도.

도 2는 도 1의 구성을 나타내기 위해 부분별로 생략하거나 절개한 사사도.

도 3은 도 1의 일부분해조립도.

도 4는 도 1에서의 관통홈 또는 관통공의 형상과 위치를 나타내기 위한 단면도.

도 5 및 도 6은 도 1에서의 피스톤의 동작상태를 나타내기 위한 단면도.

도 7 은 로우프장력을 로우프를 횡방향에서 밀어서 균등화시킬 경우의 구성을 나타낸 단면도.

도 8, 9, 10 및 11은 본 발명장치의 현장설치를 예시한 도면.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

1 : 본 발명장치의 참조부호

10 : 장력조정실블록 11 : 흡인실

12, 15 : 관통공 또는 관통홈 13 : 공기배출밸브

14 : 반력실 16 : 유체주입밸브

17 : 나사공 18 : 외부설치공

19 : 유체(Oil)

20 : 덮개판 21 : 안내공

22 : 패킹 23 : 체결공

24 : 체결볼트

30 : 피스톤 31 : 피스톤로드

31a, 31b, 31c, 31d : 피스톤로드(동작을 나타내기 위한 구분표기)

33, 34 : 유동범위표시홈

35 : 로우프체결부

36, 37, 38 : 오 링(O ring)

40 : 메인로우프 41 : 로우프체결부재

42 : 크로스헤드 43 : 카

44 : 균형추 45 : 균형로우프

46 : 가이드레일

50 : 기계실바닥슬래브 51 : 구동시브

52 : 제2시브 53 : 장력조정보조시브

54 : 장력조정시브

이를 위하여, 본 발명은 유체의 통류를 위하여 이용되는 파이프나 호스 대신 각각의 실린더를 단일 블록으로 형성하여 그 내부에 관통공을 설치하는 것을 특징으로 하고, 피스톤을 기준으로 반력실의 반대편에 있는 공간은 진공의 상태에서 하중의 일부를 분담함과 동시 오 링의 기밀작용을 강화하도록 한 것이다.

우선 본 발명의 구성에서 사용하는 용어 중

"흡인실"(吸引室)은 진공상태나 대기압보다 낮은 기압상태를 유지하면서 피스톤을 흡인하고, 피스톤이 슬라이딩 직선운동할 수 있는 실린더 형태의 밀폐된 공간을,

"반력실"(反力室)은 유체가 충전되어 피스톤을 반발시키며 피스톤이 슬라이딩 직선운동할 수 있는 실린더 형태의 밀폐된 공간을,

"장력조정실"은 흡인실, 반력실 또는 흡인실과 반력실을,

"로우프체결부재"는 로우프 체결시 일반적으로 이용되는 로우프소켓, 심블로드, 완충스프링, 스프링시트, 턴버컬(turnbuckle), 매달림판(hitch plate) 및 너트 등으로 구성되거나 또는 이들의 일부로 구성된 부품을 의미한다.

본 발명은 크게 장력조정실블록, 피스톤과 피스톤로드, 덮개판의 세 부분으로 구성되어 있으며, 그에 대한 상세를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다. 참고로, 승강기 로우프 개수는 4, 6, 8,...등으로 이루어지고, 배열에 있어서는 직렬, 병렬, 원형, 마름모 등이 있지만 개수나 배열에 상관없이 본 발명장치의 구성원리가 같으므로 첨부된 모든 도면은 로우프를 직렬 4본으로 배치하는 것으로 하고 도시하였다.

〈실시예 1, 인장방식〉

본 실시예는 본 발명장치를 도 8, 9 또는 10에 예시된 것처럼 로우프단부에 설치하여 로우프를 진행방향에서 인장하는 방식을 채택하거나 로우프 중간부분에 설치(예시도 없음)하여 로우프를 옆으로 인장하는 방식을 채택할 경우이다.

도 2 또는 도 5에서 로우프 개수만큼의 흡인실(11)과 반력실(14)을 갖춘 장력조정실블록(10)에는 각 흡인실간, 각 반력실간에 압력이 균등하도록 관통홈 또는 관통공(12, 15)을 천설하고 또한, 흡인실의 공기배출을 위한 공기배출밸브(13) 및 반력실의 유체주입을 위한 유체주입밸브(16)를 착설하며, 상하 양단부에 본 장치를 설치하기 위한 외부체결공(18)이 천공되어 있다(밸브를 2개씩 갖춘 것은 누유된 유체의 배출방해나 유체주입시의 공기의 방해를 해소하기 위해서이며, 상하의 외부체결공은 현장여건에 따른 설치를 용이하게 하기 위함이다).

또한, 장력조정실에는 덮개판(20)에 천설한 안내공(21)을 따라 유동하는 피스톤로드(31)와 일체화된 피스톤(30)이 삽입되어 기밀을 유지하는 상태에서 슬라이딩 직선운동을 하며, 피스톤의 피스톤로드 측 단부의 가장자리는 관통공을 폐쇄하지 않게 모따기 되어 있고, 피스톤로드의 로우프 측에는 피스톤의 유동범의와 현재 위치를 알 수 있도록 유동범위표시홈(33, 34)이 형성되어져 있다. 참고로, 원형의 유동범위표시홈(33)이 안내공 단부에 있을 때는 피스톤은 중앙부에 위치하며, 삼각형의 유동범위표시홈(34)이 안내공 단부에 있을 때는 피스톤이 하한에 도달한 것을 나타내므로 장치의 설치시나 로우프 길이 차이가 클 때 로우프체결부재(41) 등의 조작에 의해 로우프 길이를 알맞게 조정할 수 있다.

또한, 피스톤로드의 단부는 로우프체결부재(41)나 도 11에 도시된 장력조정시브(54)의 체결이 용이하도록 하기 위해 나사의 로우프체결부(35)가 형성되어 있다.

덮개판과 실린더헤드사이, 피스톤의 외주, 안내공의 내주에는 장력조정실의기밀을 유지하거나 분진의 유입을 막기 위해 패킹(22) 또는 오 링(36, 37, 38)을 개재시킨다.

〈실시예 2, 압착방식〉

본 실시예는 본 발명장치를 도 11에 예시된 것처럼 로우프 중간부분에 설치하여 로우프를 옆에서 압착하는 방식을 채택할 경우이다.

도 7은 본 실시예를 나타낸 단면도이며, 그 구성이 피스톤을 기준으로 흡인실이 피스톤로드편으로, 반력실이 그 반대편으로 위치가 바뀐 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 같다.

다음은 상기한 바와 같이 구성된 본 발명의 작용을 설명하는 것이다.

도 5 또는 도 6에서 보면 본 장치는 크로스헤드(42)와 로우프체결부재(41) 사이에서 마치 로우프 체결의 일부를 담당하는 것처럼 되고 유동되는 부품이라 할 수 있으며, 로우프체결부재를 통하여 로우프로부터 하중을 전달받은 피스톤로드(31a, 31b, 31c, 31d)는 피스톤(30)을 P 방향으로 인장하고, 흡인실(11)의 흡입압력과 반력실(14)의 유체에 의한 반력(反力)은 피스톤에 R 방향으로 작용하며 이때, P와 R 방향에 작용하는 전체적인 힘이 같을 뿐만 아니라 각 실린더를 하나의 구획으로 형성해주는 관통공(12, 15)에 의해 각각의 피스톤에 작용하는 P와 R 방향의 힘도 같게 되며, 이것은 곧 각각의 피스톤에 작용하는 P와 R 방향의 힘은 전체하중을 로우프 개수로 나눈 값과 같다.

이렇게 각 피스톤의 P와 R 방향 힘이 같은 상태에서 균형을 이루다가 어느 순간 어떤 피스톤로드(31b)에 체결된 로우프의 길이가 상대적으로 다른 로우프에비하여 이완되었을 때 그것에 연결된 피스톤은 P방향의 힘이 R방향의 힘보다 작게 되어 두 힘이 균형을 이를 때까지 피스톤이 R방향으로 이동하게 되고 다른 피스톤들(31a, 31c, 31d)은 이 이동하는 양을 균분(均分)하여 반대방향으로 이동하여 균형을 이루게 되며, 이로 인하여 상대적 길이변화에 따른 장력의 불균형을 해소하는 것이다.

참고로, 도면 중 도 5는 로우프 상호간의 길이가 같은 경우로서 장력의 균등을 유지하고 있는 상태를, 도 6은 로우프 상호간의 길이가 차이나면서 장력의 균등을 유지하고 있는 상태를 도시하고, 현장에 설치를 예시한 도면 중 도 8은 카의 상부에, 도 9는 규형추 상부에, 도 10은 2:1로핑(roping)방식에서 기계실에 각각 설치한 상태를 도시하고, 도 11은 로우프의 중간에서 로우프를 횡방향으로 밀어 장력을 조정할 경우를 도시한다.

한편, 본 발명은 상기한 실시예에서 장력조정실의 구성을 흡인실과 반력실을 함께 구성한 것을 설명하였으나 흡인실 또는 반력실을 하나만 구성하는 등, 상기 실시예에 국한되지 않고 다양한 실시예를 가질 수 있다.

상기와 같은 작용에 의해 로우프간의 장력을 실시간 자동적으로 균등화시키는 장치의 구성을 간단하게 하여 로우프의 개수가 많든, 그 배치가 직렬, 병렬, 마름모, 원형 등의 어떠한 형태를 치하든, 그 배치간격이 조밀하든 간에 제작과 설치가 용이하며 따라서, 제작과 설치에 소요되는 비용을 절감할 수 있고 또한, 장력조정실과 관통공이 하나의 블록으로 형성됨으로서 로우프 마다 별개로 분리된 실린더와 이를 외부에서 연결하는 파이프로 구성된 장치에 비하여 견고한 상태를 유지하고, 부피의 증대 없이 흡인실이 형성되어 반력실의 유체에 걸리는 하중의 과다로 인한 기밀부의 누유의 우려를 감소시킴으로서 관리를 용이하게 할 수 있다.

Claims (5)

1. 복수의 로우프와 구동시브의 마찰에 의해 카를 구동시키는 로우프식 승강기에 있어서,

   가) 로우프체결부재(41)를 통하여 각각의 로우프로부터 연결되는 피스톤로드(31),

   나) 각각의 피스톤로드에 의해 로우프로부터 하중을 전달받는 피스톤로드와 일체화된 피스톤(30),

   다) 각각의 피스톤이 밀폐된 상태에서 슬라이딩 직선운동을 할 수 있으면서 피스톤을 기준으로 피스톤에 흡입압력이 작용하도록 대기압보다 낮은 기압상태를 유지하는 흡인실(11)과 각각의 피스톤이 밀폐된 상태에서 슬라이딩 직선운동을 할 수 있으면서 피스톤에 유압에 의한 반력이 작용하도록 유체(19)가 충전된 반력실(14)과 각 흡인실간, 각 반력실간을 연통하기 위해 천설된 관통공(12, 15)이 하나의 블록으로 형성되면서 크로스헤드(42)나 구조물 등에 체결되어지는 장력조정실블록(10),

   라) 흡인실로부터 공기나 누유된 유체를 배출하기 위한 공기배출밸브(13),

   마) 반력실에 유체를 충전하기 위한 유체주입밸브(16),

   바) 피스톤이 삽입된 실린더헤드부를 밀폐시키면서 피스톤로드를 안내하기 위한 안내공(21)이 천설된 덮개판(20)과

   사) 장력조정실의 기밀유지 또는 장력조정실에의 분진유입을 막기 위하여 각접합부나 유동부에 개재된 패킹(22) 또는 오 링(36, 37, 38)으로 이루어지는 승강기 로우프장력 균등화장치.
2. 제1항에 있어서, 피스톤로드(31)의 로우프 측 측면에 안내공(21)의 단부를 기준하여 피스톤(30)의 유동범위와 현재위치를 알 수 있도록 유동범위표시홈(33, 34)이 구성된 것을 특징으로 하는 승강기 로우프장력 균등화장치.
3. 제1항에 있어서, 공기배출밸브(13)와 유체주입밸브(16)가 2개로 구성되거나 그 중 하나만 2개로 구성되는 것을 특징으로 하는 승강기 로우프장력 균등화장치.
4. 제1항에 있어서, 장력조정실블록(10)의 종방향 양 단부 좌우에 본 장치의 외부체결을 용이하게 하기 위한 외부설치공(18)이 구성된 것을 특징으로 하는 승강기 로우프장력 균등화장치.
5. 제1항에 있어서, 피스톤로드(31)의 로우프 측 단부에 로우프체결부재(41)의 체결을 용이하게 하기 위한 나사형태의 로우프체결부(35)가 구성된 것을 특징으로 하는 승강기 로우프장력 균등화장치.