KR200389125Y1 - 공압식 로프브레이크 구조 - Google Patents

Abstract

본 고안은 고강도 알루미늄 압출형재로 제조된 일체형 구조의 하우징이 적용되고, 또한 그 하우징의 양 측면부에 로프브레이크를 제어하는 컨트롤 박스(Control Box) 및 그 컨트롤 박스로부터 소정 신호를 인가받아 에어(Air)를 공급하는 솔레노이드밸브가 각각 장착되는 공압식 로프브레이크 구조에 관한 것이다.

이를 위해 본 고안은, 엘리베이터의 제동장치 고장 등으로 인한 과속 및 개문 발차 등이 발생되면 공압유니트로부터 공급되는 에어에 의하여 일단에 브레이크패드가 장착된 패드이동플레이트가 실린더로드의 구동에 따라 일방향으로 이동되어 패드고정플레이트의 일면에 장착된 고정패드와 밀착되고 메인로프를 가압하여 엘리베이터의 운행을 정지시키는 로프 브레이크에 있어서, 상기 로프 브레이크는; 상기 실린더로드가 구비된 공압실린더가 일면에 장착되고 상기 공압실린더 구동에 따른 상기 패드고정플레이트와 밀착 또는 이격되는 상기 패드이동플레이트를 수용하도록 소정 형상의 하우징을 갖으며, 상기 하우징은 압출형재로 이루어진 고강도 알루미늄으로 제조된 대략 'ㄷ'형상을 갖는 일체형 구조로 구성되는 공압식 로프브레이크 구조가 제공된다.

Description

공압식 로프브레이크 구조{Air type rope Brake structure}

본 고안은 공압식 로프브레이크 구조에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 엘리베이터의 기계적 고장, 이상작동으로 인한 과속 상하강, 개문발차, 및 정전이 발생되었을때, 기존의 제동장치(메인브레이크)의 제동력과 연동하여 엘리베이터카를 정지시키도록 하는 공압식 로프브레이크 구조에 관한 것이다.

일반적으로, 고층 건물에서 승객 및 화물의 상·하방향으로의 이동을 위하여 설치되는 엘리베이터 장치는 대략 건물의 상·하방향을 따라 승강로가 형성된 상태에서 상기 승강로 내부나 별도의 기계실에 설치된 권상기의 제어 동작에 따라 선택적으로 구동되면서 엘리베이터카가 상기 승강로를 따라 상·하방향으로 이동할 수 있도록 구성된다.

그와 같은 상기 엘리베이터는 이상발생으로 인한 추락에 대비하여 제동장치가 필수적으로 구비되지만, 정상속도를 초과하는 급상승의 경우와 개문출발에 대비한 안전장치가 미비하여 기존에 설치된 제동장치의 마모 및 고장, 기타 기계적인 결함으로 정상적인 제동이 이루어지지 않는 경우에 안전사고를 방지할 수 있는 기준이 없었다.

또한, 각종 안전장치에 아무런 이상이 없더라도 견인로프와 쉬브의 마모로 인한 마찰력 저하에 의해 도어가 열린 상태에서 미끄러지는 안전사고가 승강기 사고의 대부분을 차지하고 있는 실정이기도 하다.

이에, 엘리베이터의 제동장치 고장 등으로 인한 과속 및 개문 발차 등이 발생되더라도 엘리베이터를 안전하게 정지시켜 사고를 방지하도록 하는 보조 제동장치 또는 비상정지 장치인 로프 브레이크가 엘리베이터에 필수적으로 장착되어야 하며, 이는 모든 엘리베이터에 의무적으로 부착되도록 검사기준이 고시되어 시행되고 있다.

그와 같은 로프 브레이크는, 작동방식에 따라 유압식과 기계식 및 공압식으로 구분된다.

상기 유압식 로프브레이크는, 유압 유니트로부터 오일 누유의 위험으로 정기적인 점검과 보충이 필요하고 중량이 무거워 설치가 불편하며, 상기 기계식 로프브레이크는 상기 유압식에 비하여 오일 누유의 위험이 없어 유지 관리가 편리하지만 스프링의 탄성이 변하므로 교체가 필요하고 부피가 커서 설치하기에 불리한 점이 있었다.

그리고, 엘리베이터의 비정상적인 운행으로 로프 브레이크가 작동된 이후 정상운행으로 전환시킬 경우에는, 작업자가 직접 기계실의 작동 유니트를 해제하여야만 하기 때문에, 만약 정전 등으로 다수의 엘리베이터가 비상정지된 경우에는 시간과 인원이 많이 필요하였다.

특히, 운전중인 엘리베이터가 정전되면 종래 로프브레이크 구조에서는 메인브레이크와 로프브레이크가 동시에 작동되기 때문에 제동력의 과다로 인하여 탑승객에게 전달되는 제동충격이 심해 위험에 노출되고 있는 문제가 있었다.

뿐만 아니라, 종래 로프 브레이크는 강재를 이용하여 용접구조로 구성되기 때문에 가공이 어렵고 정밀한 생산이 어려우며, 중량이 무겁고 체결구조가 복잡하여 설치가 번거로웠고, 상기 로프 브레이크를 제어하기 위한 컨트럴박스(Control Box)가 별도 장치로 설치되어 취급상에 불편한 문제가 상존하였다.

이에, 본 고안은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서 엘리베이터가 비정상적(즉, 과속 상승 및 하강, 개문발차, 정전 등)적으로 운행을 하는 경우에 신호 감지에 따른 공압실린더의 작용으로 로프브레이크가 작동되어 엘리베이터 운행을 정지시키도록 하는 공압식 로프브레이크 구조를 제공함에 그 목적이 있다.

또한, 본 고안은 종래 로프 브레이크를 구성하는 용접구조의 강재 조립방법을 고강도 알루미늄 압출형태로 변형하여 일체형 구조로 제조함으로써 가공이 편리하며 중량이 가볍고 체결구조가 간단하여 그 설치가 편리하도록 하고, 솔레노이드밸브와 제어회로부(컨트롤 박스)를 일체형으로 설치하도록 하는 데 다른 목적이 있다.

또한, 본 고안은 엘리베이터가 정전 등으로 운행 정지를 해야 하는 경우, 메인 브레이크가 일차적으로 동작하고 소정 시간이 경과된 이후에 로프브레이크가 작동되도록 하는데 또 다른 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 고안의 공압식 로프브레이크 구조는; 엘리베이터의 제동장치 고장 등으로 인한 과속 및 개문 발차 등이 발생되면 공압유니트로부터 공급되는 에어에 의하여 일단에 브레이크패드가 장착된 패드이동플레이트가 실린더로드의 구동에 따라 일방향으로 이동되어 패드고정플레이트의 일면에 장착된 고정패드와 밀착되고 메인로프를 가압하여 엘리베이터의 운행을 정지시키는 로프 브레이크에 있어서, 상기 로프 브레이크는; 상기 실린더로드가 구비된 공압실린더가 일면에 장착되고 상기 공압실린더 구동에 따른 상기 패드고정플레이트와 밀착 또는 이격되는 상기 패드이동플레이트를 수용하도록 소정 형상의 하우징을 갖으며, 상기 하우징은 압출형재로 이루어진 고강도 알루미늄으로 제조된 대략 'ㄷ'형상을 갖는 일체형 구조로 구성되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 하우징의 측면에는; 엘리베이터의 비정상 운행을 감지하여 로프브레이크 구동신호를 발생시키는 제어회로부(Control Box), 상기 제어회로부로부터 로프브레이크 구동신호를 인가받아 상기 공압유니트로부터 공급된 에어가 상기 공압실린더에게로 공급되도록 하는 솔레노이드밸브가 장착된다.

이하, 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.

도 1은 본 고안의 실시예에 따른 공압식 로프브레이크를 보인 사시도, 도 2는 도 1의 평면도이다.

도시된 바와 같이, 공압식 로프브레이크(100)는 소정 면적을 갖는 패드고정플레이트(102)에 압출형재로 이루어진 고강도 알루미늄으로 제조된 대략 'ㄷ'형상을 갖는 일체형의 하우징(110)이 나사 결합되고, 상기 하우징(110)의 중앙에 실린더로드(122)가 내측방향으로 관통되도록 공압실린더(120)가 장착된다.

상기 패드고정플레이트(102)의 내면에는 메인로프(A)의 갯수만큼 복수의 요입홈이 형성되는 고정패드(104)가 장착되고, 상기 고정패드(104)와 대향되는 방향에 위치되며 상기 메인로프(A)를 가압 및 해제하도록 동일한 요입홈이 형성되는 브레이크패드(108)가 상기 공압실린더(120)의 실린더로드(122)와 결합되는 패드이동플레이트(106)에 일면에 장착된다.

또한, 상기 패드이동플레이트(106)가 상기 공압실린더(120)의 구동에 따라서 상기 패드고정플레이트(104) 방향으로 슬라이딩 이동이 가능하도록 상기 패드고정플레이트(102)에 고정된 복수개의 가이드바(130)가 끼움 장착되도록 상기 패드이동플레이트(106)에는 결합홀(도면부호 미도시)이 구비된다.

그리고, 상기 가이드바(130) 외주면에는 코일스프링(132)이 개재된다.

한편, 상기 하우징(110)의 일측면에는 엘리베이터의 비정상 운전시에 이상신호를 주제어부로부터 인가받아 공압 공급신호를 발생시키는 제어회로부(Control Box)(140)가 장착되고, 타측면에는 상기 제어회로부(140)로부터 공압 공급신호를 인가받고 메인 공압호스(150)로 연결된 공압유니트(10)로부터 공급되는 공압을 두개의 공압호스(152,154)를 통해 상기 공압실린더(120)에게로 공급하며, 상기 공압실린더(120)내의 공기를 외부로 배출시킬때에 소음을 저감시키기 위한 소음기(170)가 장착된 솔레노이드밸브(160)가 장착된다.

즉, 상기 제어회로부(140)와 솔레노이드밸브(160)가 일체로 구성된다.

상기와 같이 구성된 공압식 로프브레이크(100)는 호형상의 장공(182)이 형성된 고정브라켓(180)과 경사각도가 있거나 직각상태로 설치된다. 본 고안에서의 공압식 로프브레이크(100)는 메인로프(A)와 약 20°의 각도가 유지되도록 한다.

이어, 상기와 같이 구성된 본 고안의 작용을 설명한다.

먼저, 엘리베이터가 정상 운행을 하는 경우, 상기 패드고정플레이트(102)와 패드이동플레이트(106)는 상기 코일스프링(132)의 탄성에 의하여 일정 간격 이격된 상태인 초기 위치를 유지하고 있어 메인로프(A)가 간섭을 받지 않는 상태이다.

그리고, 상기 공압유니트(10)는 동력원인 대기공기를 공급받아 메인공압호스(150)를 통해 솔레노이드밸브(160) 전단부까지 공급대기시키고 있다.

상기와 같이 정상상태에서 엘리베이터가 정상적으로 운행을 하는 도중에, 엘리베이터의 기계적 고장, 이상작동으로 인한 과속 상하강, 개문발차, 정전이 발생되면 제동장치(메인브레이크)와 함께 로프브레이크(100)가 메인로프(A)를 제동하여 엘리베이터카를 정지시키게 되는 바, 이를 각각 구분하여 설명하기로 한다.

첫번째로, 엘리베이터가 과속으로 상승 또는 하강하는 경우이다.

엘리베이터의 상승 및 하강하는 속도가 규정속도를 초과하여 작동하면, 조속기(도면 미도시)가 상기 초과된 속도를 감지하여 조속기 스위치를 작동시킨다.

그러면, 엘리베이터장치에 구비된 제동장치(메인브레이크)(100)가 동작하여 메인로프(A)를 가압함과 동시에, 주제어부(도면 미도시)가 제어회로부(140)에게로 로프브레이크를 구동시키기 위한 신호를 발생한다.

상기 제어회로부(140)는 상기 구동신호를 솔레노이드밸브(160)에게로 전송하여 상기 솔레노이드밸브(160)를 온(on) 동작시키면, 상기 솔레노이드밸브(160) 전단부에 대기중인 에어는 상기 솔레노이드밸브(160)를 매개하여 두개의 공압호스(152,154)를 통해 공압실린더(120)에게로 공급된다. 상기 공압실린더(120)는 상기 공급된 에어에 의하여 실린더로드(122)를 일방향으로 구동시킨다.

그러면, 상기 실린더로드(122)의 일단과 결합된 패드이동플레이트(106) 및 그 패드이동플레이트(106)의 일면에 장착된 브레이크패드(108)가 가이드바(130)를 슬라이딩 이동하면서 상기 패드고정플레이트(102)의 일면에 장착된 고정패드(104)와 접촉될때까지 상기 패드고정플레이트(102) 방향으로 이동된다.

이때, 상기 패드이동플레이트(106)가 상기 가이드바(130)를 따라 일방향으로 슬라이딩 이동되면 상기 가이드바(130)의 외주면에 있는 코일스프링(132)은 압축상태로 변하게 된다(도 3참조).

이에 따라, 상기 브레이크패드(108)와 고정패드(104)에 구비된 요입홈에 메인로프(A)가 가압되어 엘리베이터카의 운행이 정지된다.

두번째로, 엘리베이터의 문이 개방된 상태에서 운행되는 경우이다.

개문발차를 하는 경우는 엘리베이터가 목적하는 층에 도착한 후, 도어가 개방되어 있는 상태에서 기존 제동장치의 장애, 견인로프와 쉬브의 마찰력저하 등으로 인하여 엘리베이터카가 위 또는 아래로 미끄러져 이동되는 것이다.

그와 같이 엘리베이터카가 개문발차를 하는 경우, 상기 로프브레이크(100) 설치시에 설정된 도어존 범위를 벗어나게 되면, 주제어부는 로프브레이크(100)의 구동신호를 상기 제어회로부(140)에게로 전달한다.

상기 제어회로부(140)는 전술한 엘리베이터의 과속 상하강시와 마찬가지로, 솔레노이드밸브(160)를 온(on) 동작시켜 에어가 공압호스(152,154)를 통해 공압실린더(120)에게로 공급되도록 하고, 상기 공압실린더(120)가 상기 실린더로드(122)를 구동시켜서 상기 패드이동플레이트(106)를 일방향으로 슬라이딩 이동시켜 상기 브레이크패드(108)와 고정패드(104)가 밀착되도록 한다.

따라서, 상기 메인로프(A)가 가압되고 엘리베이터카의 운행이 중지된다(도 3참조).

세번째로, 정전될 때 엘리베이터의 운행을 중지시키는 경우이다.

엘리베이터가 운전중에 전원 공급이 일시적으로 차단되는 정전 현상이 발생되는 경우, 엘리베이터 권상기는 주제어부의 제어동작에 따라 메인브레이크를 1차적으로 구동시켜 엘리베이터를 제동시킨다.

이때, 상기 메인브레이크가 구동됨과 동시에, 상기 주제어부는 로프브레이크(100)를 작동시키기 위한 구동신호를 제어회로부(140)에게로 전달한다.

그러면, 상기 주제어부의 메인브레이크 구동시점으로부터 대략 2.5초~3초가 경과된 시점에 상기 제어회로부(140)는 상기 주제어부로부터 전달받은 구동신호에 따라 상기 로프브레이크(100)를 구동시키기 위한 일련의 제어를 행하게 된다

즉, 메인브레이크가 동작되고 2.5초~3초가 경과된 다음에, 상기 제어회로부(140)는 솔레노이드 밸브(160)를 온(on) 구동시켜 공압실린더(120)에게로 에어를 공급하고, 공압실린더(120)의 구동에 따라 상기 브레이크패드(108)와 고정패드(104) 사이의 메인로프(A)가 가압되도록 하여 엘리베이터를 제동시킨다.

상기와 같이, 정전이 발생되고 메인브레이크와 로프브레이크(100)가 소정 시간차이로 작동되는 것은, 상기 메인브레이크와 로프브레이크(100)가 동시에 작동될 때에는 제동력이 크게 발생되기 때문에, 탑승객에게 전달되는 제동충격을 저감시키고자 하는 것이다.

한편, 상기 이상작동으로 인한 과속 상하강, 개문발차, 정전 발생으로 인하여 엘리베이터가 정지된 다음에 상기 엘리베이터의 고장요인이 제거되면 상기 로프브레이크(100)는 자동으로 복귀된다.

상기 로프브레이크(100) 해제는, 상기 제어회로부(140)가 주제어부로부터 엘리베이터의 정상운행에 대한 소정 신호를 인가받게 되면, 상기 제어회로부(140)는 현재 온(on) 구동되어 있는 솔레노이드밸브(160)를 오프(off) 시킨다.

상기 솔레노이드밸브(160)가 오프(off) 되면, 에어 공급이 중단되기 때문에 공압실린더(120)의 구동이 중지되어 압력이 해제되고, 이와 아울러 현재 에어 공급에 따라서 브레이크패드(108)와 고정패드(104)가 밀착된 상태로부터 압축된 상기 코일스프링(132)이 탄성복원력에 의하여 초기상태로 복귀하려고 한다.

그러면, 코일스프링(132)의 압축 해제가 발생되고 상기 패드이동플레이트(106)가 가이드바(130)를 따라 초기 이동했던 방향과 반대방향으로 슬라이딩 이동되며, 실린더로드(122)도 초기위치로 원상복귀된다.

이때, 실린더로드(122)의 이동에 따라 공압실린더(120)내에 내재되어 있는 에어가 공압호스(152,154)를 통해 외부로 배출되는데, 종래에는 에어 배출시에 소음이 심하게 발생되었지만, 본 고안에 따르면 상기 솔레노이드밸브(160)에 연결된 소음기(170)를 통해 소음을 저감시킨다.

상기 소음기(170)는 공지의 기술에 따른 소음장치가 적용되는 바, 본 고안에서는 상세 설명은 생략한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 고안의 공압식 로프브레이크 구조에 따르면 로프브레이크를 제조하기 위한 재료로서 종래에는 용접구조로 된 하우징이 제공되었으나 본 고안에서는 고강도 알루미늄 압출형재로 된 일체형 구조를 갖는 하우징으로 제조함으로써 체결구조가 간단하여 설치가 편리한 효과가 있다.

또한, 상기 하우징의 측면부에 로프브레이크를 제어하는 컨트롤 박스(control box)와 로프브레이크에게로 에어를 공급하는 솔레노이드 밸브가 일체로 장착되기 때문에, 종래 컨트롤 박스가 별도로 장착되는 로프브레이크 구조에 비하여 취급이 용이한 점이 있다.

한편, 본 고안은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 고안의 요지를 벗어남이 없이 당해 고안이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능할 것이다.

도 1은 본 고안의 실시예에 따른 공압식 로프브레이크를 보인 사시도,

도 2는 도 1의 평면도,

도 3은 본 고안의 공압식 로프브레이크 작동상태도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

102 : 패드고정플레이트, 104 : 고정패드,

106 : 패드이동플레이트, 108 : 브레이크패드,

110 : 일체형 하우징, 120 : 공압실린더,

122 : 실린더로드, 130 : 가이드바,

132 : 코일스프링, 140 : 제어회로부,

160 : 솔레노이드밸브, 152, 154 : 공압호스,

170 : 소음기, 180 : 고정브라켓.

Claims (4)

1. 엘리베이터의 제동장치 고장 등으로 인한 과속 및 개문 발차 등이 발생되면 공압유니트로부터 공급되는 에어에 의하여 일단에 브레이크패드가 장착된 패드이동플레이트가 실린더로드의 구동에 따라 일방향으로 이동되어 패드고정플레이트의 일면에 장착된 고정패드와 밀착되고 메인로프를 가압하여 엘리베이터의 운행을 정지시키는 로프 브레이크에 있어서, 상기 로프 브레이크는;

   상기 실린더로드가 구비된 공압실린더가 일면에 장착되고 상기 공압실린더 구동에 따른 상기 패드고정플레이트와 밀착 또는 이격되는 상기 패드이동플레이트를 수용하도록 소정 형상의 하우징을 갖으며,

   상기 하우징은 압출형재로 이루어진 고강도 알루미늄으로 제조된 대략 'ㄷ'형상을 갖는 일체형 구조로 구성되는 것을 특징으로 하는 공압식 로프브레이크 구조.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 하우징은 호형상의 장공이 형성된 고정브라켓에 장착되며, 상기 메인로프와 약 20°의 각도가 유지되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 공압식 로프브레이크 구조.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,

   상기 하우징의 측면에는;

   엘리베이터의 비정상 운행을 감지하여 로프브레이크 구동신호를 발생시키는 제어회로부, 상기 제어회로부로부터 로프브레이크 구동신호가 인가되고 상기 공압유니트로부터 공급된 에어가 상기 공압실린더에게로 공급되도록 하는 솔레노이드밸브가 장착되는 것을 특징으로 하는 공압식 로프브레이크 구조.
4. 제 3항에 있어서,

   상기 솔레노이드밸브는, 상기 공압실린더로부터 공압호스를 통해 에어가 배출될 때 에어 배출에 따라 발생되는 일정 레벨 이상의 소음을 저감시키는 소음기가 상기 공압호스와 대응되어 더 장착되는 것을 특징으로 하는 공압식 로프브레이크 구조.