KR20040066203A - 리프트 벨트 및 시스템 - Google Patents

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KR20040066203A KR10-2004-7010489A KR20047010489A KR20040066203A KR 20040066203 A KR20040066203 A KR 20040066203A KR 20047010489 A KR20047010489 A KR 20047010489A KR 20040066203 A KR20040066203 A KR 20040066203A
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lift belt
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더 게이츠 코포레이션
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Abstract

본 발명은 풀리 맞물림면에 리브형 프로파일(25)을 갖는 리프트 벨트(10)를 포함한다. 상기 리프트 벨트는 또한 엘라스토머 본체 내에 강제의 인장 코드(15)를 구비한다. 상기 리브형 프로파일은 풀리의 리브형 프로파일과 맞물린다. 리프트 벨트는 평벨트에 비해 리브의 표면적이 증대되기 때문에 하중 리프트 용량이 증대된다. 리프트 벨트(10)는 또한 저항(Br)을 갖는 도전성 인장 코드를 구비한다. 저항의 변화를 이용하여 벨트 상태 뿐만 아니라 벨트 하중을 측정한다.

Description

리프트 벨트 및 시스템{LIFT BELT AND SYSTEM}
엘리베이터를 비롯한 리프트 시스템은 일반적으로 엘리베이터 케이지의 중량 또는 다른 하중을 지탱하는 로프 또는 리프트 벨트를 구비한다. 리프트 벨트는 로드 및 풀리(들)와 소정의 방식으로 연동될 뿐만 아니라 전기 모터의 드라이버와 맞물린다.
리프트 벨트는 평벨트로 이루어지는 것이 좋다. 평벨트는 엘라스토머 본체 내에 봉입된 인장 코드를 포함한다. 평벨트는 소정의 두께 치수(t)보다 큰 소정의 폭 치수(w)를 갖는다.
평벨트는 리프트 시브와 맞물린다. 리프트 시브에는 평벨트 지지면과 측면 플랜지가 있다. 리프트 시브는 또한 풀리 벨트 지지면 상에 고무 재료를 포함할 수도 있다.
상기 기술의 대표적인 예는 Otis Elevator Company사 명의의 국제 공개 제WO 99/43885호(1999년)로서, 1 보다 큰 형상비(aspect ratio)를 갖는 엘리베이터 시스템용 인장 코드를 개시하고 있다. 상기 인장 코드는 일반적인 코팅층 내에 봉입된복수 개의 로프를 구비한다.
또한, 상기 기술의 대표적인 예는 Otis Elevator Company사 명의의 국제 공개 제WO 00/58706호(2000년)로서, 도전성 인장 코드를 갖는 로프에서의 결함을 검출 또는 측정하는 방법 및 시스템을 개시하고 있는데, 측정된 저항은 결함을 지시한다.
종래 기술의 벨트의 평탄한 맞물림면과 풀리 시브는 하중을 리프트하는 데 이용할 수 있는 리프트 토크를 제한한다. 리프트 토크는 상기 풀리 시브와 접촉하는 벨트의 표면적의 함수이다. 평벨트 시브는 또한 동작 중에 소음을 발생시킬 수도 있다. 또한, 종래 기술의 로프 또는 벨트는 시스템 풀리와의 접촉으로 인한 엘라스토머 본체의 마모를 저감시키는 재킷을 구비하지 않고 있다.
리프트 용량이 증대된 리프트 벨트가 요구되고 있다. 풀리와 맞물리는 리브가 있는 리프트 벨트가 요구되고 있다. 재킷이 있는 리프트 벨트가 요구되고 있다. 본 발명은 이들 요구를 충족시킨다.
본 발명은 리프트 벨트 및 시스템, 구체적으로는 리프트 벨트 및 리브형 표면이 있는 평탄한 리프트 벨트를 포함한 리프트 시스템에 관한 것이다.
도 1은 본 발명의 벨트의 횡단면도.
도 2는 포크 리프트 장치의 측면도.
도 3은 본 발명의 벨트를 구비한 엘리베이터 시스템의 측면도.
도 4는 저항 검출 회로의 개략도.
본 발명의 주목적은 리프트 용량이 증대된 리프트 벨트를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 풀리와 맞물리는 리브가 있는 리프트 벨트를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 재킷이 있는 리프트 벨트를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 양태는 본 발명의 다음의 설명과 첨부 도면에 의해 교시되거나 명백해질 것이다.
본 발명은 풀리 맞물림면에 리브형 프로파일을 갖는 리프트 벨트를 포함한다. 상기 리프트 벨트는 또한 엘라스토머 본체 내에 인장 코드를 구비한다. 상기 리브형 프로파일은 풀리의 리브형 프로파일과 맞물린다. 상기 리프트 벨트는 평벨트에 비해 리브의 표면적이 증대되기 때문에 하중 리프트 용량이 증대된다. 리프트 벨트는 또한 저항을 갖는 도전성 인장 코드를 구비한다. 저항의 변화를 이용하여 벨트 상태 뿐만 아니라 벨트 하중을 측정한다.
본 명세서에 통합되어 그 일부를 구성하는 첨부 도면은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하며, 설명과 함께 본 발명의 원리를 설명하는 역할을 한다.
도 1은 본 발명의 벨트의 횡단면도이다. 상기 벨트(10)는 엘라스토머 본체(20) 내에 봉입된 인장 코드(15)를 구비한다. 상기 엘라스토머 본체는 천연 고무, 합성 고무, HNBR, EPDM 또는 그 임의의 조합 및 등가물로 이루어지는 것이 좋다. 인장 코드는 소기의 용도를 위해 충분한 인장 강도를 갖는 소정의 재료로 이루어지는 것이 좋다. 인장 코드는 폴리에스테르, 탄소, 강, 아라미드 및 그 조합 및 등가물로 이루어지는 것이 좋다. 인장 코드는 벨트가 풀리 원주와 맞물리도록 벤딩되게 하기에 충분한 가요성을 구비한다.
벨트는 소정의 폭(W)과 소정의 두께(t)를 갖는다. 또한, 벨트는 1 보다 큰 형상비(aspect ratio; W/t)를 갖는다.
풀리 맞물림면(25)은 리브형 프로파일을 나타내고 있다. 상기 풀리 맞물리면은 또한 섬유 충전재를 포함한다. 상기 섬유는 셀룰로오스, 아라미드, 폴리에스테르, 무명, 아크릴, 폴리우레탄, 개별적 또는 조합적인 유리, 또는 당업계에 공지된 임의의 다른 등가 재료(들)로 이루어지는 것이 좋다. 상기 섬유는 바람직한 실시예에서 길이가 약 18 ㎛이고 두께가 15 ㎛이지만, 길이가 약 10 ㎛ 내지 30 ㎛이고 두께가 약 10 ㎛ 내지 20 ㎛인 섬유이면 허용될 수 있다. 섬유는 약 25 내지 30 phr, 바람직하게는 약 28.7 phr의 양이 엘라스토머에 장입된다.
섬유는 벨트 리브의 풀리 맞물림면으로부터 연장된다. 섬유는 벨트 리브와 풀리 홈 사이의 맞물림 마찰을 향상시킨다. 섬유는 또한 풀리 맞물림면의 마모를 저감시킨다. 섬유는 또한 동작 중 리브에 균열이 생기는 것을 방지함으로써, 벨트의 평균 수명을 연장시킨다.
벨트(10)는 또한 재킷(40)을 구비한다. 재킷(40)은 폴리아미드, 폴리우레탄, 폴리에틸렌, 직포 또는 부직포, 또는 당업계에 공지된 임의의 등가 재료로 이루어져도 좋다. 재킷(40)은 본 명세서의 다른 곳에서 설명되는 바와 같이, "이면" 풀리와 맞물리는 벨트의 이면, 즉 평탄면에 의해 야기되는 마모를 상당히 저감시킨다.
동작시, 벨트는 풀리 홈과 맞물리는 리브로 인해 자체 안내된다. 자체 안내특징은 종래 기술의 평벨트에 요구되는 플랜지형 풀리에 대한 필요성을 제거한다. 이로 인해, 시스템에 사용되는 풀리의 비용이 절감된다.
리브 각도(α)는 풀리 홈과 맞물리는 벨트 리브 표면을 증가시킨다. 리브 각도는 약 60°내지 120°일 수 있지만, 풀리 맞물림 표면적을 최대화하도록 약 90°이다
리브 각도가 약 90°인 경우에, 각도(α)는 약의 인자 만큼 풀리 맞물림 표면적을 증가시킨다. 이 방식으로 풀리와 맞물리는 벨트의 표면이 증가되면, 리프트 풀리에 의해 전달될 수 있는 토크가 증가된다. 이 토크의 증가는 다시 리프트 시스템의 하중 용량을 증대시킨다. 소정의 하중과 토크에 있어서, 본 발명의 벨트는 종래 기술의 평벨트보다 작은 폭(w)을 갖는다. 이로 인해, 종래 기술의 평벨트 시스템에 비해 시스템의 공간 필요성이 감소된다.
또한, 리브의 사용은 벨트가 각 풀리와 맞물릴 때의 동작 소음 수준을 감소시키는 바람직한 효과를 갖는다. 본 발명의 벨트와 함께 홈이 있는 풀리를 사용하면 또한 풀리 상의 고무 코팅에 대한 필요성이 제거된다.
인장 코드 중 적어도 하나는 저항을 갖는 도전성 재료, 예컨대 강은 물론 당업계에 공지된 도전성 등가물로 이루어진다. 인장 코드 재료의 저항은 당업계에 공지된 개략적인 직선 방식으로 하중 및 온도에 따라 변화된다. 강과 같은 철 재료에 있어서, 저항의 변화는 일반적으로 온도의 변화에 비례한다. 그 결과, 온도 영향을 알고 보정할 수 있으므로, 하중을 기초로 한 저항 변화가 측정될 수 있다.
저항 및 저항 변화는 휘스톤 브리지(wheatstone bridge)나 다른 등가의 전압브리지 장치에서 측정될 수 있다(도 4 참조). 상기 저항 변화는 인장 코드, 다시 벨트의 하중과 관련된다.
예컨대, 작업자는 이 하중 크기 측정 특징을 이용하여 시스템 모터, 이에 따라 엘리베이터, 포트 리프트 또는 등가의 리프트 장치의 동작을 제어할 수 있다. 보다 구체적으로는, 하중 검출 회로가 과부하 상태 또는 인장 코드의 파손을 지시하면, 작업자가 처리할 수 있도록 모터 및 시스템을 자동으로 또는 수동으로 중단시킬 수 있다.
도 2는 포크 리프트 장치의 측면도이다. 본 발명의 벨트(10)는 리프트 포크(F)와 맞물린다.
도 3은 본 발명의 벨트를 갖는 엘리베이터 시스템의 측면도이다. 벨트(10)는 제1 풀리(P1) 둘레를 지나 엘리베이터 풀리(PE)를 경유한다. 엘리베이터 풀리(PE)로부터, 벨트(10)의 단부는 앵커(A2)에 결합된다. 앵커(A2)는, 예컨대 빌딩의 임의의 구조부에 고정될 수 있다.
벨트(10)는 또한 제3 풀리(P3) 위의 구동 모터 풀리(P2) 둘레를 지나 평형 풀리(PCW)를 경유한다. 평형 풀리(PCW)로부터, 벨트(10)의 단부는 앵커(A1)에 결합된다. A2와 마찬가지로, 앵커(A1)는, 예컨대 빌딩의 임의의 구조부에 고정될 수 있다.
벨트는 본 명세서의 다른 곳에서 설명한 바와 같이 리브형 풀리 맞물림면을 갖기 때문에, 풀리(P1, P2 및 PE)에는 각각 홈이 형성되어 있다. 각 풀리(P1, P2 및 PE)의 홈은 벨트의 리브를 수용하도록 약 90°의 각도를 갖는다.
풀리(P3, PCW)는 또한 "이면" 풀리라 칭한다. 이들 풀리는 벨트의 평탄한 이면과 맞물리기 때문에, 각각 평탄한 벨트 지지면을 갖는다. 풀리의 벨트 지지면에는 재킷(40)이 맞물린다. 재킷(40)은 풀리 위에서의 동작 및 이동에 의해 야기될 수 있는 벨트(10)의 마모를 상당히 저감시킴으로써, 작동 수명을 상당히 연장시킨다.
이 실시예에서, 벨트(10)는 엔드리스 벨트가 아니다. 대신에, 벨트는 단부와 소정의 길이를 갖는다. 벨트의 단부는 앵커 지점(A1과 A2)에 결합된다. 저항을 측정하는 장비, 예컨대 휘스톤 브리지와 같은 전기 회로가 벨트 인장 코드의 각 단부에 부착된다. 이로 인해, 저항 변화, 이에 의해 하중 측정 동안 벨트의 긴장된 전체 길이가 모니터링될 수 있다. 물론, 벨트의 파손은 또한 개략적인 무한 저항을 갖는 개방 회로에 의해 증명된 바와 같이 검출될 수도 있다.
도 4는 저항 검출 회로의 개략도이다. 도시된 회로는 간단한 휘스톤 브리지 구조이다. Br은 벨트(10)의 인장 코드(15)에서의 저항이다. 저항을 갖는 저항기(R1, R2 및 R3)는 공지되어 있다. E는 전압원이다. 검류계(G)는 Br= R1(R3/R2)가 되도록 제로 전압(null voltage)을 지시하는 데 사용된다.
추가 회로가 검류계(G)를 가로질러 접속되어 전압 변화의 크기를 검출할 수도 있다. 전압 변화가 예정값을 초과하면, 스위치(도시 생략)를 개방하여 모터 동작을 중단시킬 수 있다. 예컨대, 관심사인 전압 변화는 인장 코드의 파손을 지시하는 R1을 가로지른 최대 전압 강하까지(최대 전압 강하 포함)의 전압 증가를 포함한다.
본 발명의 형태를 본 명세서에서 설명하였지만, 본 명세서에서 설명된 본 발명의 사상 및 범위를 벗어남이 없이 구성 및 관련 부품에 있어서 변경이 이루어질 수 있다는 것음 당업자에게 명백할 것이다.

Claims (32)

  1. 소정의 폭(w)과 소정의 두께(t)를 갖고, 풀리 맞물림면이 있으며, 형상비(w/t)가 1 보다 큰 엘라스토머 본체와,
    상기 엘라스토머 본체 내에 구비되어 길이 방향으로 연장되는 인장 코드
    를 구비하며,
    상기 풀리 맞물림면은 리브형 프로파일을 갖고, 상기 리브형 프로파일의 리브는 약 90°의 각도를 갖는 것인 리프트 벨트.
  2. 제1항에 있어서, 상기 인장 코드는 저항을 갖는 도전성 재료를 포함하는 것인 리프트 벨트.
  3. 제2항에 있어서, 상기 인장 코드의 저항은 리프트 벨트의 하중을 지시하도록 변화되는 것인 리프트 벨트.
  4. 제1항에 있어서, 복수 개의 리브를 구비하는 리프트 벨트.
  5. 제4항에 있어서, 단부가 있는 리프트 벨트.
  6. 제3항에 있어서, 복수 개의 인장 코드를 구비하는 리프트 벨트.
  7. 제3항에 있어서, 상기 풀리 맞물림면의 반대 표면에 재킷을 더 구비하는 리프트 벨트.
  8. 제7항에 있어서, 상기 재킷은 나일론으로 이루어지는 것인 리프트 벨트.
  9. 제8항에 있어서, 상기 인장 코드는 금속재로 이루어지는 것인 리프트 벨트.
  10. 제9항에 있어서, 상기 인장 코드는 강으로 이루어지는 것인 리프트 벨트.
  11. 제1항에 있어서, 상기 인장 코드에 접속되어 인장 코드의 하중을 측정하는 전기 회로를 더 구비하는 리프트 벨트.
  12. 제1항에 있어서, 상기 인장 코드의 파손을 검출하는 전기 회로를 더 구비하는 리프트 벨트.
  13. 소정의 폭(w)과 소정의 두께(t)를 갖고, 풀리 맞물림면이 있으며, 형상비(w/t)가 1 보다 큰 엘라스토머 본체를 구비하는 벨트로서, 상기 풀리 맞물림면은 리브형 프로파일을 갖고, 상기 리브형 프로파일의 리브는 약 90°의 각도를 갖는 것인 벨트와,
    상기 엘라스토머 본체 내에 구비되어 길이 방향으로 연장되는 인장 코드와,
    상기 풀리 맞물림면과 맞물리는 리브형 프로파일을 갖는 하나 이상의 풀리
    를 구비하는 엘리베이터 리프트 시스템.
  14. 제13항에 있어서, 상기 인장 코드는 저항을 갖는 도전성 재료로 이루어지는 것인 엘리베이터 리프트 시스템.
  15. 제14항에 있어서, 상기 인장 코드의 저항은 리프트 벨트의 하중을 지시하도록 변화되는 것인 엘리베이터 리프트 시스템.
  16. 제13항에 있어서, 상기 풀리 맞물림면은 복수 개의 리브를 구비하는 것인 엘리베이터 리프트 시스템.
  17. 제16항에 있어서, 상기 벨트는 단부가 있는 것인 엘리베이터 리프트 시스템.
  18. 제15항에 있어서, 복수 개의 인장 코드를 구비하는 엘리베이터 리프트 시스템.
  19. 제15항에 있어서, 상기 풀리 맞물림면의 반대 표면에 재킷을 더 구비하는 엘리베이터 리프트 시스템.
  20. 제19항에 있어서, 상기 재킷은 나일론으로 이루어지는 것인 엘리베이터 리프트 시스템.
  21. 제18항에 있어서, 상기 인장 코드는 금속재로 이루어지는 것인 엘리베이터 리프트 시스템.
  22. 제21항에 있어서, 상기 인장 코드는 강으로 이루어지는 것인 엘리베이터 리프트 시스템.
  23. 제13항에 있어서, 상기 인장 코드에 접속되어 인장 코드의 하중을 측정하는 전기 회로를 더 구비하는 엘리베이터 리프트 시스템.
  24. 제13항에 있어서, 상기 인장 코드의 파손을 검출하는 전기 회로를 더 구비하는 엘리베이터 리프트 시스템.
  25. 제1항에 있어서, 상기 풀리 맞물림면으로부터 연장되는 섬유를 더 구비하는 리프트 벨트.
  26. 소정의 폭(w)과 소정의 두께(t)를 갖고, 풀리 맞물림면이 있으며,형상비(w/t)가 1 보다 큰 엘라스토머 본체를 구비하는 벨트로서, 상기 풀리 맞물림면은 리브형 프로파일을 갖고, 상기 리브형 프로파일의 리브는 약 90°의 각도를 갖는 것인 벨트와,
    상기 엘라스토머 본체 내에 구비되어 길이 방향으로 연장되는 인장 코드와,
    상기 풀리 맞물림면과 맞물리는 리브형 프로파일을 갖는 하나 이상의 풀리와,
    상기 인장 코드의 하중을 검출하고 시스템의 작동을 제어하는 전기 회로
    를 구비하는 리프트 시스템.
  27. 리프트 시스템의 작동 방법으로서,
    모터와 로드 사이의 풀리 위에 인장 코드를 걸어 놓는 단계와,
    상기 인장 코드의 전기 저항을 측정하는 단계와,
    상기 전기 저항에 따라 모터의 작동을 제어하는 단계
    를 포함하는 리프트 시스템의 작동 방법.
  28. 소정의 폭(w)과 소정의 두께(t)를 갖고, 풀리 맞물림면이 있으며, 형상비(w/t)가 1 보다 큰 엘라스토머 본체와,
    상기 엘라스토머 본체 내에 구비되어 길이 방향으로 연장되는 인장 코드
    를 구비하며,
    상기 풀리 맞물림면은 리브형 프로파일을 갖고, 상기 리브형 프로파일의 리브는 소정의 리브 각도를 갖는 것인 리프트 벨트.
  29. 제28항에 있어서, 상기 인장 코드는 저항을 갖는 도전성 재료로 이루어지는 것인 리프트 벨트.
  30. 제29항에 있어서, 상기 인장 코드의 저항은 리프트 벨트의 하중을 지시하도록 변화되는 것인 리프트 벨트.
  31. 제28항에 있어서, 상기 리브 각도는 약 60°내지 120°인 것인 리프트 벨트.
  32. 제28항에 있어서, 상기 리브 각도는 약 90°인 것인 리프트 벨트.
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