KR20080015414A

KR20080015414A - 구동 시브용 외부 장착형 브레이크

Info

Publication number: KR20080015414A
Application number: KR1020077027521A
Authority: KR
Inventors: 하랄트 바이스; 헤르베르트 포크트; 크리스토프 드로프만; 요세프 아이젠부르거
Original assignee: 크리스티안 마이어 게엠베하 운트 콤파니 코만티드게젤샤프트
Priority date: 2005-05-18
Filing date: 2006-05-17
Publication date: 2008-02-19
Also published as: DE102005022897A1; WO2006122796A1; ES2370516T3; CN101175686A; US7866633B2; JP5457026B2; JP2008540297A; ATE524409T1; CN101175686B; EP1922281B1; EP1922281A1; US20090236186A1

Abstract

본 발명은 이미 설치되어 있으면서 구동 시브를 통해 케이블로 구동되는 승강기의 구동 시브(15)에 장착하거나 혹은 그 구동 시브 샤프트(16)에 장착하기 위한 전자기적으로 제동상태가 해제되는 스프링 압력 브레이크에 관한 것이다. 본원의 외부 장착형 브레이크(1)는 구동 시브(15) 혹은 구동 시브 샤프트(16)의 중심축에 대해 동심으로 위치되어 상기 구동 시브(15)의 자유측(즉, 구동측의 맞은편)에서 구조물의 독립 베이스(23) 상에 배치되며, 그리고 위치 고정되고 회전 불가능하게 고정된다. 그리고 본원의 외부 장착형 브레이크의 제동 모멘트를 상기 구동 시브(15) 상에 전달하기 위해, 상기 브레이크(1)의 로터(5)는 상기 구동 시브(15) 혹은 상기 구동 시브 샤프트(16)의 자유 단부와 본질적으로 회전 불가능하게 체결된다.

구동 시브, 구동 시브 샤프트, 스프링 압력 브레이크, 베이스, 제동 모멘트, 전기자 디스크, 로터

Description

구동 시브용 외부 장착형 브레이크{EXTERNAL-MOUNTED BRAKE FOR A DRIVING DISK}

본 발명은 구동 시브를 통해 케이블로 구동되는 이미 설치되어 있는 승강기의 구동 시브에 장착하거나, 혹은 그 구동 시브 샤프트에 장착하기 위한 외부 장착형 브레이크에 관한 것이다.

구동 시브 및 평형추를 통해 케이블을 이용하여 구동되는 승강실을 구비한 승강기의 경우, 구조 부재의 고장 시에 상승하는 승강기에 대해서 충분한 안전 조치가 취해지지 않는다는 문제가 발생할 수 있다. 하강하는 승강기의 대응하는 속도에서는 안전 정지 장치(safety catch)가 개입한다. 과거에 상승 방향의 안전 정지 장치는 승강기에서 고려하지 않았다.

그러므로 승강기에 추가 브레이크를 추가로 장착할 필요성이 발생하였다. 그에 따른 추가 브레이크는 상승 방향의 정지를 고려하고, 사고에 대비하여 더욱 높은 안전성을 제공한다. 하지만 예컨대 기어 장치의 구동 샤프트가 파손되거나, 또는 기어 장치 내부의 톱니 기어부가 파손되며, 그리고 예컨대 주요 브레이크가 비록 이중 회로 브레이크 시스템으로서 형성되어 있다고 하더라도, 그 주요 브레이크에 고장이 발생할 수 있다.

본 발명의 목적은 최적화되어 배치된 추가 브레이크를 이용하여 정상 운전 시뿐만 아니라 상승 및 하강 작동 시에도 승강기의 안전성 증대를 보장하는 것에 있다.

상기 목적은 승강실 및 평형추의 케이블이 통과하는 구동 시브에 추가 브레이크를 직접 장착하여 그 브레이크로 하여금 구동 시브에 직접 영향을 미치게 함으로써 달성된다. 그로 인해 브레이크가 제동하는 각각의 정지 위치에서도 안전성은 증가한다. 추가로 비상 시에도, 속도가 너무 높다는 신호를 브레이크가 수신하면, 하강 및 상승 방향 모두에서 정지(제동)작용이 수행된다.

본 발명의 또 다른 목적은 이미 설치되어 있는 승강기 시스템에 브레이크를 장착할 수 있도록 하는 것에 있다. 그에 따라 상기한 구동 시브의 다양한 구조 및 설계상 조건들에도 안전 브레이크의 외부 장착을 가능케 하는 구조적인 해결 방법을 찾아야만 했다. 그로 인해 구동 시브들을 구비한 기어 장치 출력축들이 제공된다. 이들 기어 장치 출력축들은 추가로 반대측에, 다시 말해 구동 시브에 있어서 구동측(도 4의 샤프트(16) 참고)의 맞은편에 위치하는 그의 측면에 별도의 베어링을 구비한 베어링 저널을 포함한다. 또한, 프레스 커버를 구비한 원추형 구동 샤프트들(도 5, 샤프트(16))도 제공된다. 마찬가지로 재료를 포함하는 구동 시브들이 허브측(도 6, 허브(27))에 제공되며, 이 허브측에는 토크 전달을 위한 추가의 나사부(도 6, 28)가 형성될 수 있다. 약간의 재료를 포함하는 구동 시브들이 허브측에 제공되면, 구동 시브는 외주연(도 7, 15)에 나사부(들)를 구비하고 있어야 한다. 또 다른 실시예에 따라 토크 전달을 위해 구동 시브의 스포크(spoke)를 이용할 수도 있다(도 8).

상기 목적은 존재하는 구동 시브 옆에 장착될 외부 장착형 브레이크가 개발됨으로써 달성된다. 상기한 외부 장착형 브레이크는 구동 시브용 브레이크 내에서의 추가 지지를 가능케 하거나, 혹은 탄성 부재를 수납하는 추가 플랜지를 통해 브레이크로부터 구동 시브 상에 토크를 전달하는 역할을 수행한다.

상기한 개별 변형예들을 이용하여, 높은 비용 없이도, 설치되어 있는 구동 시브 옆에 설치되는 추가 브레이크를, 이미 설치되어 이용되고 있는 승강기에 추가 장착하는 점이 보장될 수 있다. 추가 장착 시에, 단지 구조물측 베이스와 브레이크의 장착 브래킷 사이에 높이 조정을 위한 연결 부재를 설치하기만 하면 된다.

상기한 해결 방법을 이용하여, 브레이크는 구동 시브에 직접적으로 고정되며, 그에 따라 브레이크는 구동 시브와 토크를 그대로 전달하는 방식으로 체결된다. 그러므로 구동부와 구동 시브 사이에서 기능 불량을 야기할 수 있는 임의의 중간 부재들은 제거되거나 혹은 존재하지 않게 된다.

본 발명의 다수의 실시예들은 첨부한 도면들에 따라 더욱 상세하게 설명된다.

도 1은 외부에 장착할 브레이크를 도시한 단면도이다.

도 2는 외부에 장착할 브레이크의 우측을 도시한 단면도이다.

도 3은 외부에 장착할 브레이크를 도시한 투시도이다.

도 4는 외부에 장착할 브레이크와, 이 브레이크 내에 추가 베어링을 구비하여 구동될 샤프트(샤프트 저널(17))를 도시한 단면도이다.

도 4a는 도 4를 도시한 투시도이다.

도 5는 구동 시브를 축방향으로 고정하기 위한 프레스 커버용 삽입편으로서 연결 플랜지(26)를 구비하여 외부에 장착될 브레이크를 도시한 단면도이다.

도 5a는 도 5를 도시한 투시도이다.

도 6은 구동 시브의 허브(27) 내에 나사부(28)를 통해 연결된 외부 장착형 브레이크를 도시한 단면도이다.

도 6a은 도 6을 도시한 투시도이다.

도 7은 구동 시브의 외부 링(15)에 설치되는 연결 플랜지 및 고정부를 구비한 외부 장착형 브레이크를 도시한 단면도이다.

도 7a는 도 7을 도시한 투시도이다.

도 8은 구동 시브의 스포크들 내에서 종동되는 연결 플랜지를 구비한 외부 장착형 브레이크를 도시한 단면도이다.

도 8a는 도 8을 도시한 투시도이다.

<도면의 주요부분에 대한 설명>

1: 브레이크

2: 자기 코일

3: 압축 스프링

4: 전기자 디스크

5: 로터

6: 마찰 라이너(좌측/우측)

7: 플랜지 플레이트

8: 전달 플랜지(톱니 기어부 포함)

9: 스페이서 슬리브

10: 고정 나사

11: 장착 브래킷

12: 슬롯

13: 브레이크 해제 감지 장치(제동상태 혹은 제동해제상태로 신호화된다)

14: 연결 박스

15: 구동 시브

16: 구동 시브 샤프트

17: 베어링 저널

18: 플랜지 플레이트(7) 내 베어링

19: 장착 허브

20: 추가 허브

21: 탄성 부재

22: 추가 지지 베어링으로서의 평면 베어링

23: 베이스

24: 브레이크(1) 내의 볼 베어링

25: 중간 플랜지

26: 연결 플랜지(탄성 부재(21) 수납용)

27: 구동 시브의 내부 허브

28: 부품(27)에 부품(26)을 고정하기 위한 고정 볼트

29: 부품(19)에 부품(25)을 고정하기 위한 고정 볼트

30: 전기자 디스크(4)와 브레이크(1) 사이의 공기 갭

31: 베어링 저널(17)과의 연결을 위해 장착 허브(19) 상에 제공되는 클램프 연결부.

외부 장착형 브레이크는 평상시 통전식(normally energized) 스프링 압력 브레이크의 이미 알려진 원리로 작동된다. 이 스프링 압력 브레이크는 안전 브레이크로서 작용하는데, 왜냐하면, 특히 전자석으로 공급되는 전류가 끊길 시에, 그 브레이크는 압축 스프링에 의한 제동 작용을 야기하기 때문이다.

도 1은 브레이크(1)를 도시하고 있다. 이 브레이크(1) 내부에는 자기 코일(2)이 배치된다. 압축 스프링(3)은 각각의 좌측 및 우측(즉, 양측) 마찰 라이너(6)와 일체를 이루는 로터(5) 쪽에 전기자 디스크(4)를 밀착시킨다. 다시 말해 압축 스프링(3)이 두 마찰 라이너(6)를 포함하는 로터(5)와 플랜지 플레이트(7) 쪽에 전기자 디스크(4)를 밀착시키면서, 토크(제동 모멘트)가 생성된다. 로터(5)로부터 전달 플랜지(8)로 이루어지는 토크 전달은 전달 플랜지(8) 상에 제공되는 외주연 톱니 기어부를 통해 달성된다.

브레이크를 해제하거나 풀리게 하기 위해, 자기 코일(2) 상에 직류전류가 인가되어 자계가 발생한다. 이 자계는 전기자 디스크(4)를 공기 갭(30)에 걸쳐 압축 스프링(3) 쪽으로 끌어당겨 브레이크(1)에 달라붙게 하며, 그로 인해 로터(5)를 회전시킬 뿐 아니라, 외주연 톱니 기어부를 통해서는 전달 플랜지(8)까지 회전시킨다.

브레이크(1)는 중심 종축에 대해 축 평행하게 연장되는 고정 나사들(10)과 이들 고정 나사들 위에 배치되는 스페이서 슬리브들(9)을 통해 플랜지 플레이트(7)와 나사 체결된다. 브레이크(1)와 플랜지 플레이트(7) 사이에는 장착 브래킷(11)이 위치한다. 그리고 장착 브래킷(11)은 자체에 90°로 만곡된 저부에 제공되는 슬롯들(12)을 통해 각각 구조물의 기초판 혹은 베이스(23)(도 4) 상에 고정된다.

도 2에는 연결 박스(14)와 브레이크 해제 감지 장치(13)가 도시되어 있다. 브레이크 해제 감지 장치(13)는 브레이크의 상태(제동상태 혹은 제동해제상태)를 감지하거나, 해당하는 제어 장치의 상태를 표시한다.

도 3에는 자체 외주연에 대응하는 외주연 톱니 기어부를 구비한 중앙 전달 플랜지(8)가 도시되어 있다. 외주연 톱니 기어부는 축방향으로 로터(5)(도 1) 내부로 연장되어 있으면서 토크를 전달한다. 슬롯들(12)을 구비한 브래킷(11)은 베이스(23)(도 4) 상에 고정된다.

도 4는 미도시한 통상적인 구동 장치에 의해 구동되는 구동 시브 샤프트(16)를 도시하고 있다. 이 구동 시브 샤프트(16) 상에는 구동 시브(15)가 키(key)를 이용하여 비틀림 회전이 이루어지지 않는 방식으로 고정된다. 구동 시브 샤프 트(16)는 원래 형태에서 추가 베어링 저널(17)을 포함하고, 구동 시브는 그 베어링 저널 상에서 추가로 통상적인 받침 베어링(pedestal bearing)을 이용하여 지지된다. 하지만 본 실시예에서는 상기한 받침 베어링이 이용되지 않으며, 그리고 외부 장착형 브레이크는 자동 중심 조정 베어링으로서 제공되는 추가 베어링(18)을 이용하여 장착된다. 그로 인해 그 추가 베어링(18)은 베어링 저널(17)의 지지 역할을 수행하게 된다. 키를 통해 체결된 추가 허브(20)를 구비한 장착 허브(19)는 탄성 부재(21)를 포함한다. 그리고 그 탄성 부재를 이용하여 토크가 브레이크의 로터(5) 상에 전달된다. 장착 허브(19)는 원추형 클램프 연결부(31)를 이용하여 베어링 저널(17)에 의해 고정되며, 그리고 토크를 구동 시브 샤프트(16)에 전달한다. 구동 시브 샤프트(16)는 키를 통해 구동 시브(15)와 체결된다. 추가 평면 베어링(22)은 추가의 지지 역할을 수행한다.

도 5는 고정 볼트들(29)을 통해 중간 플랜지(25)와 체결된 장착 허브(19)를 도시하고 있다. 과거에 구동 시브(15)를 축방향으로 테이퍼 축 상에 고정시키는데 이용했던 프레스 커버는 새로운 연결 플랜지(26)에 의해 대체된다. 이 연결 플랜지(26)는 탄성 부재(21)를 통해 결합되어 토크를 전달한다. 장착 허브(19)는 브레이크 내부에서 각각의 베어링(18, 24)을 이용하여 별도로 지지된다.

도 6은 도 5와 유사한 변형예를 도시하고 있지만, 본 실시예에서는 연결 플랜지(26)가 볼트들(28)을 이용하여 단지 구동 시브(15)의 내부 허브(27) 상에만 고정된다.

도 7은 일 변형예를 도시하고 있다. 이에 따라, 연결 플랜지(26)는 구동 시 브(15)의 외부 링에 고정된다.

도 8 역시 일 변형예를 도시하고 있다. 이에 따라, 중간 플랜지(25)로부터 출발하는 탄성 부재(21)는 곧바로 구동 시브(15)의 스포크들 내로 돌출된다. 이러한 경우 항상 2개의 탄성 부재(21)가 스포크의 좌측 및 우측에 각각 인접하게 되며(도 8a), 그럼으로써 광범위하게 백래시(backlash)가 없는 토크 전달이 보장된다.

Claims

구동 시브를 통해 케이블로 작동되는 승강기에 이미 존재하는 구동 시브(15) 혹은 구동 시브 샤프트(16)에 장착하기 위한 전자기적으로 제동상태가 해제되는 스프링 압력 브레이크에 있어서, 브레이크(1)는 상기 구동 시브(15) 혹은 구동 시브 샤프트(16)의 중심축에 대해 동심으로 위치되어 상기 구동 시브(15)의 자유측(구동측의 반대편)에서 구조물의 독립 베이스(23) 상에 배치되고, 위치 고정되고 회전 불가능하게 고정되며, 그리고 외부 장착형 브레이크의 제동 모멘트를 상기 구동 시브(15)에 전달하기 위해, 상기 브레이크(1)의 로터(5)는 상기 구동 시브(15) 혹은 구동 시브 샤프트(16)의 자유 단부와 견고하게 체결되거나, 혹은 탄력적으로 체결되는 것을 특징으로 하는 전자기적으로 제동상태가 해제되는 스프링 압력 브레이크.
제1항에 있어서, 상기 브레이크는 슬롯들(12)을 구비한 장착 브래킷(11)을 통해 구조물측 베이스(23)에 고정될 수 있는 것을 특징으로 하는 브레이크.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 구동 시브 샤프트(16)의 추가 지지는 상기 브레이크 내부에서 베어링 장치(18)를 통해 이루어지는 것을 특징으로 하는 브레이크.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 베어링 저널(17) 상으로 이루어지는 토크 전달은 클램프 연결부(31)를 통해 달성되는 것을 특징으로 하는 브레이크.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 장착 허브(19)는 상기 브레이크 내부에서 2개의 비마찰 베어링 또는 평면 베어링(18+24)을 이용하여 지지되는 것을 특징으로 하는 브레이크.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 외주연 상에서 축방향으로 분포되어 상기 구동 시브(15)의 스포크들 내로 돌출되는 탄성 부재들(21)은 중간 플랜지(25) 내의 다수의 보어부를 통해 상기 스포크들 사이의 이격 간격에 부합하게 조정될 수 있는 것을 특징으로 하는 브레이크.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 브레이크는 이중 회로 브레이크로서 형성되는데, 예를 들면 연이어 배치되는 2개의 브레이크를 구비하거나, 혹은 분할형 전기자 디스크 등을 구비하여 형성되는 것을 특징으로 하는 브레이크.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 예컨대 나사들을 이용하여 상기 전기자 디스크(4)를 압축 스프링(3) 쪽으로 끌어당기고, 그로 인해 브레이크(1)를 해제되게 하기 위해, 상기 브레이크가 비상 수동 해제 기능을 가지고 있는 것을 특 징으로 하는 브레이크.