KR20130008640A

KR20130008640A - 로프 흔들림이 완화된 엘리베이터 시스템

Info

Publication number: KR20130008640A
Application number: KR1020127032386A
Authority: KR
Inventors: 리차드 제이. 맨지니; 랜달 키이스 로버츠; 리차드 엔. 파고; 패트리샤 더윈스키; 이석 권; 브래드 길라니
Original assignee: 오티스 엘리베이터 컴파니
Priority date: 2010-05-14
Filing date: 2010-05-14
Publication date: 2013-01-22
Also published as: KR101332582B1; JP2013528547A; GB201220464D0; JP5658357B2; CN102869595B; US20130048438A1; WO2011142763A1; GB2492932A; CN102869595A; GB2492932B

Abstract

예시적인 엘리베이터 시스템은 승강로 내에서 이동가능한 제 1 질량체 및 제 2 질량체들을 포함한다. 복수의 세장형 부재들이 제 1 질량체를 제 2 질량체와 연결하고, 제 1 질량체 및 제 2 질량체들이 승강로 내에서 이동함에 따라 승강로의 일 단부 부근의 시브에 걸쳐 이동한다. 세장형 부재들의 일부분은 제 1 질량체에 제 1 단부를 갖고, 시브에 제 2 단부를 갖는다. 제 1 단부와 제 2 단부 사이의 부분의 길이는 시브를 포함하는 승강로의 단부를 향해 제 1 질량체가 이동함에 따라 감소한다. 제 1 단부 또는 제 2 단부에 대해 고정된 위치에 댐퍼가 유지된다. 댐퍼는 허용가능한 작동 조건들 중에 세장형 부재들의 일부분으로부터 이격되는 충격 부재를 포함한다. 충격 부재는 세장형 부재들의 측방향 움직임에 반응하여 세장형 부재들에 접촉한다.

Description

로프 흔들림이 완화된 엘리베이터 시스템{ELEVATOR SYSTEM WITH ROPE SWAY MITIGATION}

본 발명은 로프 흔들림(rope sway)이 완화된 엘리베이터 시스템에 관한 것이다.

엘리베이터 시스템들은, 예를 들어 건물 내의 다양한 층들 사이에서 승객들을 수송하는데 유용하다. 다양한 형태의 엘리베이터 시스템들이 알려져 있다. 상이한 설계 고려사항들은 엘리베이터 시스템에 어떤 형태의 구성요소들이 포함될지를 좌우한다. 예를 들어, 고층 건물들에서의 엘리베이터 시스템들은 몇몇 층들만을 포함하는 건물들의 엘리베이터 시스템들과 상이한 요건들을 갖는다.

많은 고층 건물들에 존재하는 한가지 문제는, 다양한 조건 하에서 로프 흔들림을 겪는 경향이 있다는 것이다. 로프 흔들림은, 예를 들어 지진 또는 강풍(very high wind) 조건 중에 일어날 수 있는데, 이는 지진 또는 강풍에 반응하여 건물이 움직일 것이기 때문이다. 건물이 움직임에 따라, 엘리베이터 차체(elevator car)와 연계된 긴 로프들 및 평형추가 좌우로 흔들리는 경향이 있을 것이다. 몇몇 경우에는, 엘리베이터 승강로에 높은 수직 기류량(high vertical air flow rate)이 존재할 때 로프 흔들림이 생성되었다. 이러한 기류는 잘 알려진 "건물의 굴뚝 및 연돌 효과(building stack and chimney effect)"와 관련된다. 과도한 로프 흔들림 조건들은 두 가지 주요한 이유들 때문에 바람직하지 않다; 이들은 승강로 내의 로프들 또는 다른 장비에 손상을 야기할 수 있고, 그 움직임은 엘리베이터 차체 내에 불쾌한 진동 레벨들을 생성할 수 있다.

일부 제안된 흔들림 완화 기술들은, 로프 흔들림이 발생할 수 있는 조건에 반응하여 작동되는 흔들림 완화 디바이스와 관련된다. 이러한 제안된 흔들림 완화 디바이스들은 승강로 내의 다양한 위치들에 배치되며, 이때 이들은 통상적으로 엘리베이터 차체의 이동 경로 외부에 있도록 접힌(retracted) 위치 또는 비활동 위치에 있게 된다. 흔들림 조건들 중에, 흔들림 완화 부재들은 승강로 내로 배치(deploy)되거나 펼쳐지고, 이때 이들이 로프들과 접촉하여 흔들림 양을 최소화한다. 이러한 구성들과 연계된 중요한 단점은, 흔들림 완화 부재들이 어떠한 이점을 제공하기 위해 배치되어야 한다는 것이다. 이는 엘리베이터 시스템을 복잡하게 하고 비용이 든다. 추가적으로, 이들은 엘리베이터가 작동하는 동안 접힌 위치 또는 비활동 위치에 유지되어야 하는데, 그렇지 않으면 엘리베이터 차체의 이동 경로를 방해하기 때문이다. 그러므로, 이러한 흔들림 완화 디바이스들은 차체가 이동하고 있는 경우에는 로프 흔들림을 감소시키는데 사용할 수 없다.

본 발명은 로프 흔들림이 완화된 엘리베이터 시스템을 제공하려는 것이다.

예시적인 엘리베이터 시스템은 승강로 내에서 이동가능한 제 1 질량체(mass)를 포함한다. 제 2 질량체가 승강로 내에서 이동가능하다. 적어도 1 이상의 시브(sheave)가 승강로의 일 단부 부근에 위치된다. 복수의 세장형 부재(elongated member)들이 제 1 질량체를 제 2 질량체에 연결한다. 세장형 부재들은 제 1 및 제 2 질량체들이 승강로 내에서 수직으로 이동함에 따라 시브에 걸쳐 이동한다. 세장형 부재들의 일부분은 제 1 질량체에 제 1 단부를 갖고, 시브에 제 2 단부를 갖는다. 상기 세장형 부재들의 일부분은, 시브를 포함하는 승강로의 단부를 향해 제 1 질량체가 이동함에 따라 제 1 및 제 2 단부들 사이에서 감소하는 길이를 갖는다. 상기 세장형 부재들의 일부분의 제 1 또는 제 2 단부에 대해 고정된 위치에 댐퍼(damper)가 유지된다. 댐퍼는 허용가능한 작동 조건(예를 들어, 이들은 세장형 부재의 측방향 움직임과 거의 관계없거나 전혀 관계없음) 중에 상기 세장형 부재들의 일부분으로부터 이격되는 충격 부재(impact member)를 포함한다. 충격 부재는, 제 1 질량체가 승강로의 일 단부에 접근함에 따라 세장형 부재들의 측방향 움직임에 반응하여 세장형 부재들 중 적어도 일부와 접촉한다.

엘리베이터 시스템에서 진동을 제어하는 예시적인 방법은 적어도 1 이상의 시브를 포함하는 승강로의 단부를 향해 엘리베이터 차체를 이동시키는 단계를 포함하고, 이는 엘리베이터 차체가 승강로의 상기 단부를 향해 이동함에 따라 엘리베이터와 평형추를 연결하는 세장형 부재들의 일부분의 길이가 감소하도록 한다. 엘리베이터 차체와 승강로의 상기 단부 사이의 상기 세장형 부재들의 일부분은 각각 엘리베이터 차체 부근에 제 1 단부를 갖고 시브에 제 2 단부를 갖는다. 상기 세장형 부재들의 일부분의 제 1 및 제 2 단부들 중 하나에 대해 고정된 위치에 댐퍼가 위치된다. 댐퍼는 허용가능한 작동 조건 중에 상기 세장형 부재들의 일부분으로부터 이격되는 충격 부재를 포함한다. 엘리베이터 차체가 승강로의 단부에 접근함에 따라 세장형 부재들이 측방향으로 이동할 때 세장형 부재들 중 적어도 일부로 하여금 충격 부재와 접촉하게 함으로써, 엘리베이터 차체의 진동이 감쇠된다.

당업자라면, 다음의 상세한 설명으로부터 개시된 예시의 다양한 특징들 및 장점들을 분명히 알게 될 것이다. 상세한 설명을 첨부한 도면들은 다음과 같이 간략히 설명될 수 있다.

도 1은 예시적인 엘리베이터 시스템의 선택된 일부분들을 개략적으로 나타내는 도면;
도 2는 예시적인 댐퍼의 개략적인 사시도;
도 3은 또 다른 예시적인 댐퍼를 개략적으로 나타내는 도면;
도 4는 또 다른 예시적인 댐퍼를 나타내는, 도 1의 라인 4-4를 따라 취해진 단면도; 및
도 5는 도 4의 예시의 정면도이다.

도 1은 엘리베이터 시스템(20)의 선택된 부분들을 개략적으로 나타낸다. 엘리베이터 차체(22) 및 평형추(24)는 둘 다 승강로(26) 내에서 이동가능하다. 복수의 트랙션 로프(traction rope: 30)들이 엘리베이터 차체(22)를 평형추(24)에 연결한다. 일 예시에서, 트랙션 로프(30)들은 원형 스틸 로프(round steel rope)들을 포함한다. 다양한 로핑 구성(roping configuration)들이 본 발명의 일 실시예에 따라 설계된 특징부들을 포함하는 엘리베이터 시스템에서 유용할 수 있다.

도 1의 예시에서, 트랙션 로프(30)들은 평형추(24) 및 엘리베이터 차체(22)의 무게를 지지하고, 승강로(26) 내에서 원하는 방향으로 이들을 추진시키는데 사용되는 세장형 부재 로프들이다. 엘리베이터 기계부(32)는, 예를 들어 엘리베이터 차체(22)의 원하는 이동을 야기하도록 회전하여 트랙션 로프(30)들의 이동을 야기하는 트랙션 시브(34)를 포함한다. 예시적인 구성부는 트랙션 로프(30)들의 이동을 안내하는 디플렉터(deflector) 또는 아이들러 시브(idler sheave: 36)를 포함한다.

소정 조건들 하에서의 엘리베이터 차체(22)의 이동 시, 트랙션 로프(30)들이 바람직하지 않은 방식으로 측방향으로 이동할 수 있다. 트랙션 시브(34)는 (예를 들어, 로프들의 길이를 따라) 트랙션 로프(30)들의 길이방향 이동을 야기하도록 의도된다. (예를 들어, 길이방향 이동의 방향을 가로지르는) 측방향 이동은, 예를 들어 엘리베이터 차체(22) 내의 승객들의 승차감을 감소시키는 진동을 도입하고, 불쾌한 잡음을 생성할 수 있으며, 엘리베이터 로프의 마모 및 수명 감소를 초래할 수 있기 때문에 바람직하지 않다.

엘리베이터 차체(22)와 트랙션 시브(34) 사이의 트랙션 로프(30)들의 부분(38)은 소정 엘리베이터 작동 조건들(예를 들어, 엘리베이터 운행 중), 소정 건물 조건들, 소정 승강로 조건들 또는 이들 중 2 이상의 조합된 조건 하에서 측방향으로 이동하는 경향을 가질 것이다. 예를 들어, 엘리베이터 차체(22)가 건물의 저층으로부터 최고층들 중 하나로 바람부는 날 급행 운행하는 동안, 건물이 흔들리고 있는 경우 트랙션 로프(30)들이 흔들리는 경향이 있을 수 있다. 상기 부분(38)은, 특히 정상 엘리베이터 동작 시 흔들리는 로프의 길이가 짧아짐에 따라 엘리베이터 차체(22)의 진동을 야기하는 방식으로 측방향으로 움직일 수 있다. 이러한 측방향 움직임 또는 흔들림이 도 1의 점선(38')에 의해 개략적으로 도시된다.

예시적인 엘리베이터 시스템(20)은 엘리베이터 차체(22)의 진동량을 최소화시키도록 로프 흔들림의 양을 완화하는 적어도 1 이상의 댐퍼를 포함한다.

상기 트랙션 로프(30)들의 부분(38)은 엘리베이터 차체(22)에 제 1 단부(40)를 갖는다. 알려진 방식으로 엘리베이터 차체(22)의 구조체에 트랙션 로프(30)들의 단부를 고정하기 위해 종래의 히치(hitch)들이 사용될 수 있다. 대안적으로, 상기 차체(22) 상에 시브가 지지될 수 있고, 적어도 부분적으로 이러한 시브 주위에 로프(30)들이 감긴다. 제 1 단부(40)는, 예를 들어 이러한 히치들 또는 이러한 시브와 연계된다. 상기 부분(38)의 제 2 단부(42)는 시브(34)와 트랙션 로프(30)들 간의 경계면(interface)에 존재한다. 설명으로부터 알 수 있는 바와 같이, 제 1 단부(40)와 제 2 단부(42) 사이에서 상기 부분(38)의 측방향 움직임 또는 진동이 발생할 수 있다. 또한, 도면으로부터 알 수 있는 바와 같이, 엘리베이터 차체(22)가 기계부(32)를 향해 이동함에 따라 상기 부분(38)의 길이가 감소한다.

상기 부분(38)의 길이가 감소하는 경우, 트랙션 로프(30)들의 흔들림 또는 측방향 움직임과 연계된 진동 에너지는 보다 낮은 주파수(예를 들어, < 1 Hz)로부터 상기 부분(38)의 짧아진 길이 내의 보다 높은 주파수(예를 들어, > 1 Hz)로 시프트된다. 보다 높은 주파수의 이 증가된 진동 에너지는 엘리베이터 차체(22)가 진동할 가능성을 증가시키는 경향이 있다. 이는 특히 엘리베이터 차체(22)가, 예를 들어 건물의 중간 지점 아래의 지점으로부터 건물의 최고층들 중 하나까지 중간에 정지하지 않고 승강로 내에서 긴 거리에 걸쳐 이동하고 있는 급행 엘리베이터 운행 시 그러하다. 건물 입구 층 또는 로비로부터 고층 건물의 최상부 부근의 층까지의 급행 운행은 트랙션 로프(30)들의 바람직하지 않은 측방향 움직임을 최대로 갖는 경향이 있을 것이다.

도 1의 예시는 상기 부분(38)의 제 2 단부(42)에 대해 고정된 위치에 배치된 댐퍼(50)를 포함한다. 또 다른 댐퍼(52)는 상기 부분(38)의 제 1 단부(40)에 대해 고정된 위치에 배치된다. 이 예시에서, 댐퍼(50)는 기계부(32)를 하우징하는 기계실과 연계된 층(53)과 같은 승강로(26)의 구조적 부재(53) 상에 지지된다. 댐퍼(52)는 트랙션 로프(30)들 중 적어도 하나 상의 고정된 길이방향 위치에 유지되도록 트랙션 로프(30)들 중 적어도 하나에 고정된다. 댐퍼들(50 및 52)은, 충분한 로프 흔들림이 존재하는 경우 댐퍼의 고정된 위치에서 트랙션 로프(30)들 중 적어도 일부와 접촉함으로써 트랙션 로프(30)들의 부분(38)의 흔들림 또는 측방향 움직임의 양을 감소시킨다. 댐퍼들은 에너지가 엘리베이터 차체(22)의 진동들로 바뀌지 않도록 트랙션 로프(30)들의 진동 에너지를 흡수한다.

트랙션 로프(30)들의 또 다른 부분(54)은 평형추(24)와 시브(36) 사이에 존재한다. 상기 부분(54)은 평형추(24)에 제 1 단부(56)를 갖고, 시브(36)에 제 2 단부(58)를 갖는다. 도면으로부터 이해할 수 있는 바와 같이, 엘리베이터 차체(22)는 위쪽으로 이동하고 평형추(24)는 아래쪽으로 이동함에 따라, 제 1 단부(56)와 제 2 단부(58) 사이의 부분(54)의 길이가 증가한다. 반대로, (도면에 따라) 평형추(24)가 위쪽으로 이동함에 따라, 상기 부분(54)의 길이가 감소한다. 트랙션 로프(30)들의 부분(54)에서 흔들림 또는 측방향 움직임이 존재할 수 있다. 도 1의 예시는 단부들(58 및 56)에 대해 고정된 위치들에 댐퍼들(60 및 62)을 포함하여, 적어도 상기 부분(54)에서 흔들림의 양을 감소시킨다.

몇몇 예시적인 구현들은 댐퍼(50)만을 포함할 것이다. 다른 구현들은 댐퍼(52)만을 포함할 것이다. 또 다른 예시들은 댐퍼들(50 및 52)의 조합을 포함할 것이다. 또 다른 예시들은 댐퍼들(50, 52, 60 및 62) 중 2 이상의 조합을 포함할 것이다. 이 설명이 주어지면, 당업자는 어느 댐퍼 위치 또는 댐퍼들의 어떠한 조합이 진동 감소를 위한 원하는 양의 흔들림 완화를 제공할지를 결정할 수 있을 것이다.

예시된 엘리베이터 시스템(20)은 복수의 보상 로프(70)들(예를 들어, 원형 로프들과 같은 세장형 부재들)을 포함한다. 고층 건물의 최상부로부터 그 입구층 또는 로비까지의 급행 운행은 보상 로프(70)들의 바람직하지 않은 측방향 움직임을 최대로 갖는 경향이 있을 것이다.

기계부(32)가 위치되는 승강로의 단부와 비교하여 승강로의 맞은편 단부 부근에서 시브(78)와 평형추(24) 사이에 보상 로프(70)들의 부분(72)이 존재한다. 상기 부분(72)은 평형추(24) 부근에 제 1 단부(74)를 포함하고, 보상 로프(70)들과 시브(78) 간의 경계면에 제 2 단부(76)를 포함한다. 도면으로부터 이해할 수 있는 바와 같이, 평형추(24)가 시브(78)에 접근함에 따라 상기 부분(72)의 길이가 감소한다. 보상 로프(70)들의 부분(72)이 소정 엘리베이터 작동 조건들 하에서 흔들리거나 측방향으로 움직일 수 있기 때문에, 상기 부분(72)의 단부(76)에 대해 고정된 위치에 댐퍼(80)가 제공된다. 이 예시에서의 댐퍼(80)는, 예를 들어 시브(78)가 위치되는 피트(pit) 부근 건물의 부분과 같은 승강로의 구조적 부재(84) 상에 지지된다. 이 예시에서는, 상기 부분(72)의 제 1 단부(74)에 대해 고정된 위치에 또 다른 댐퍼(82)가 제공된다. 댐퍼(82)는 일 예시의 고정된 길이방향 위치에서 보상 로프(70)들 중 적어도 1 이상에 고정된다.

보상 로프(70)들의 또 다른 부분(86)은 엘리베이터 차체(22) 부근에 제 1 단부(88)를 갖고, 보상 로프(70)들과 시브(92) 간의 경계면에 제 2 단부(90)를 갖는다. 이 예시에서, 제 2 단부(90) 부근에는 댐퍼(94)가 제공되고, 제 1 단부(88) 부근에는 댐퍼(96)가 제공된다.

댐퍼(94)는 승강로(26)의 구조적 부재(84) 상에 지지된다. 댐퍼(96)는 적어도 하나의 보상 로프(70)에 대해 고정된 길이방향 위치에 유지되도록 보상 로프(70)들 중 적어도 1 이상에 고정된다.

몇몇 예시적인 엘리베이터 시스템들은 모든 댐퍼들(50, 52, 60, 62, 80, 82, 94 및 96)을 포함할 것이다. 다른 예시적인 엘리베이터 시스템들은 댐퍼들 중 선택된 하나만을 포함할 것이다. 또 다른 예시적인 엘리베이터 시스템들은 예시적인 댐퍼들 중 선택된 복수의 댐퍼들의 상이한 조합들을 포함할 것이다.

도 2는 하나의 예시적인 댐퍼(50)를 나타낸다. 도 1의 댐퍼들(60, 80 및 94)의 구성은, 예를 들어 도 2에 나타낸 것과 동일할 수 있다. 댐퍼(50)는 허용가능한 엘리베이터 작동 조건들(예를 들어, 측방향 움직임이 없는 로프들의 바람직한 길이방향 이동) 중에 트랙션 로프(30)들로부터 떨어진 상태가 되도록 위치되는 충격 부재들(102 및 104)을 포함한다. 엘리베이터 차체(22)의 이동 경로 외부의 댐퍼(50)의 고정된 위치, 및 로프들과 충격 부재들 간의 간격(clearance)은 댐퍼(50)로 하여금 충격 부재들(102 및 104)이 언제든지 트랙션 로프(30)의 바람직하지 않은 흔들림을 완화시킬 준비가 된 고정된 위치에 유지되게 한다. 승강로 자체 내에서 배치되는 종래에 제시된 흔들림 완화 디바이스들은, (이들이 흔들림을 완화시킬 수 없는) 비활동 위치로 이동되어 이동하는 엘리베이터 차체로부터 떨어진 상태가 되어야 하는 단점을 갖는다. 다시 말하면, 댐퍼(50)는 흔들림 완화 기능을 수행하는 위치로 능동적으로 배치(actively deployed)되거나 이동되지 않아도 된다는 점에서 사실상 수동적이다. 이는 선택된 조건들 하에서 흔들림 완화 위치로 능동적으로 배치되거나 이동되어야 했던 엘리베이터 시스템들에서의 종래의 흔들림 완화 부재들에 비해 댐퍼(50)의 유리한 특징이다. 예를 들어, 엘리베이터 차체(22)의 이동을 수용하도록 흔들림 완화 위치 외부로 댐퍼(50)를 이동시키는 요건이 존재하지 않는다. 댐퍼(50)는 로프 흔들림이 발생하는 경우 언제든지 로프 흔들림 레벨을 감쇠시키기 위해 위치된다. 댐퍼(50)는 특히, 그리고 적어도 몇몇 경우에 가장 중요하게는, 로프들을 상당히 짧아지게 하는[예를 들어, 부분(38)이 짧아짐] 긴 엘리베이터 운행 중에 로프 흔들림을 감쇠시키는데 효과적이다.

이 예시에서의 충격 부재들(104 및 102)은 트랙션 로프(30)들의 측방향 움직임으로부터 발생하는 충격 부재들(102 및 104)과 트랙션 로프(30)들 간의 충격의 결과로서 생긴 트랙션 로프(30)들 상의 여하한의 마모를 최소화하도록 구성된 둥근 표면들을 갖는 범퍼(bumper)들을 포함한다. 충격 부재들(102 및 104)과 트랙션 로프(30)들 간의 간격은, 로프(30)들의 바람직하지 않은 양의 측방향 움직임이 발생하고 있는 조건들 하에 있는 경우를 제외하고는 이들 간의 여하한의 접촉을 최소화한다.

일 예시에서, 충격 부재들(102 및 104)은 흔들림 조건들 하에서 움직이는 트랙션 로프(30)들과의 접촉에 반응하여 축선을 중심으로 구르는 롤러들을 포함한다.

나타낸 예시에서, 많은 엘리베이터 시스템 조건들 하에서 트랙션 로프(30)들로부터의 간격을 유지하기 위해, 댐퍼 프레임(106)이 원하는 위치에 충격 부재들(102 및 104)을 지지한다. 나타낸 예시는 프레임(106)과 승강로의 구조적 부재(53) 사이에 장착 패드(mounting pad: 108)들을 포함한다. 장착 패드(108)들은 트랙션 로프(30)들과 충격 부재들(102 및 104) 간의 충격의 결과로서 생긴 구조물(53)로의 여하한의 진동 전달을 감소시키고, 이는 승강로 내로 잡음이 전달될 가능성을 최소화한다. 나타낸 예시에서, 충격 부재들(102 및 104) 간의 간격이 트랙션 로프(30)들이 통과하는 층 또는 구조적 부재(53) 내의 갭(110)에 제공된 간격보다 작다. 갭(110)의 크기에 비해 더 가까운 충격 부재들(102 및 104) 간의 이 간격은, 트랙션 로프(30)들이 구조적 부재(53)와 어떠한 접촉이 발생하기 전에 충격 부재들(102 및 104)과 접촉할 것을 보장한다.

댐퍼(50)의 고정된 위치에서 트랙션 로프(30)들을 접촉시키는 것은, 이 로프들의 흔들림 또는 측방향 움직임과 연계되는 트랙션 로프(30)들의 고유 공명(natural resonance)을 방해한다. 트랙션 로프(30)들과 충격 부재들(102 및 104) 간의 충격은 부분(38)의 길이를 따라 새로운 마디점(nodal point)을 생성하고, 이는 로프의 고유 공명을 방해한다. 이 방식으로 마디점을 도입하는 것이 로프들에서의 에너지를 더 높은 고조파(higher harmonics)로 이동시키는 역할을 하고, 이는 더 많은 감쇠 효과를 가질 수 있으며, 그 결과 엘리베이터 차체(22)의 진동 가능성을 더 감소시킬 수 있다. 트랙션 로프(30)와 충격 부재들(102 또는 104) 간의 여하한의 충격은 로프들의 측방향 움직임과 연계된 에너지의 양을 감소시키고, 엘리베이터 차체(22)에 발생하는 진동량을 감소시킨다.

일 예시에서, 충격 부재들(102 및 104)은 트랙션 로프(30)들의 측방향 움직임과 연계된 에너지의 일부를 흡수하는 탄성 재료를 포함한다. 이러한 에너지의 흡수는 흔들림 및 엘리베이터 차체 진동의 양을 감소시킨다.

도 3은 또 다른 예시적인 댐퍼 구성를 나타내고, 이때 충격 부재들(102 및 104)은 로프들이 길이방향으로 이동함에 따라 트랙션 로프(30)들과의 접촉에 반응하여 회전하는 롤러들이다. 이 예시에서, 프레임(106)은 트랙션 로프(30)들과의 접촉에 반응하여 충격 부재들(102 및 104)의 측방향 움직임을 허용하도록 구성된다. 편향 부재(biasing member: 112)가 충격 부재들(102 및 104)을 정지 위치(rest position)로 밀어내며(urge), 상기 정지 위치에서 이들은 대부분의 조건들 하에서 트랙션 로프(30)들로부터의 간격을 유지한다. 일 예시에서, 편향 부재(112)는 기계적 스프링, 가스 스프링 또는 유압식 완충 디바이스를 포함한다. 충격 부재들 중 하나와 트랙션 로프(30)들 간의 충격은 편향 부재(112)의 편향에 대항하여 그 충격 부재를 다른 하나로부터 멀리 밀어내는 경향이 있다. 이 구성은, 에너지가 편향 부재(112)의 편향을 극복하는데 쓰이기 때문에, 로프(30) 내에서 진동 에너지의 양을 더 감소시키는 추가적인 에너지 흡수 특성들을 제공한다.

도면으로부터 이해할 수 있는 바와 같이, 트랙션 로프(30)가 화살표(114)로 나타낸 바와 같이 길이방향으로, 또한 화살표(116)로 나타낸 바와 같이 측방향으로 이동함에 따라 충격 부재들 중 하나(102 또는 104)와 트랙션 로프(30)들 간의 여하한의 충격이 화살표(118)로 개략적으로 나타낸 바와 같은 회전을 야기할 것이며, 편향 부재(112)의 편향에 대향하여 충격 부재들이 서로 멀리 밀어내는 경향이 있을 것이다.

댐퍼들 중 어느 하나(50, 60, 80 또는 94)가 도 2 또는 도 3에 나타낸 바와 같은 구성들을 가질 수 있다. 물론, 이 댐퍼들의 다른 구성들이 가능하며, 본 발명이 반드시 댐퍼 자체의 특정 구성에 제한되는 것은 아니다.

도 4 및 도 5는 댐퍼(52, 62, 82 또는 96)로서 사용될 수 있는 예시적인 형태의 댐퍼를 개략적으로 나타낸다. 댐퍼(62)는 설명을 위해 도시된다. 이 예시에서, 댐퍼(62)는 강성인 베이스(base: 120)를 포함한다. 일 예시에서, 베이스(120)는 로프들의 관심 부분의 인접한 단부에 대해 원하는 위치에 함께 고정되는 수 개의 피스들(120A, 120B 및 120C)로부터 조립되는 블록을 포함한다.

베이스(120)는 트랙션 로프(30)들이 수용되는 복수의 홀(122)들을 포함한다. 각각의 홀(122)들은, 각 트랙션 로프(30)의 외표면과 충격 부재들(124) 중 대응하는 하나 사이에 틈 또는 간격(126)이 존재하도록 홀(122) 내에 적어도 부분적으로 위치되는 연계된 충격 부재(124)를 갖는다. 트랙션 로프(30)들이 측방향으로 이동할 때, 이들은 충격 부재들(124)과 접촉할 것이다. 이러한 접촉은 진동-감소 효과를 갖는다.

일 예시에서, 충격 부재들(124)은 트랙션 로프(30)들과 충격 부재들(124) 간의 충격의 결과로서 트랙션 로프(30)들로부터 보다 많은 에너지를 흡수하는 적어도 부분적으로 탄성인 재료를 포함한다.

나타낸 예시에서는, 10 개의 트랙션 로프(30)들이 존재한다. 제 1 단부(56)(도 1)에 대해 고정된 길이방향 위치에 베이스(120)를 고정하기 위해, 트랙션 로프들의 제 1 로프(30A) 및 트랙션 로프들의 제 2 로프(30B)가 선택된다. 이 예시에서, 베이스(120)는 트랙션 로프들(30A 및 30B)이 베이스(120) 내의 홀들(130)에 수용될 때 이들에 대해 단단히 고정된다. 이 예시의 홀들(130)은 로프들(30A 및 30B)의 외부 치수보다 약간 작거나 이에 대응하는 내부 치수를 갖는다. 베이스 부분들(120A, 120B 및 120C)을 함께 고정함으로써, 베이스(120)가 트랙션 로프(30)들에 대해 고정된 길이방향 위치에 고정된다.

측방향 로프 움직임 또는 흔들림 조건들 하에 있는 경우를 제외하고는 본질적으로 트랙션 로프(30)들 대부분과 접촉하지 않음으로써, 예시적인 댐퍼(62)는 로프(30)들의 적어도 일부와 대응하는 충격 부재들(124) 간의 접촉으로 인한 측방향 움직임 또는 흔들림과 연계된 로프들에서의 에너지 양의 감소를 용이하게 한다.

댐퍼들(52, 96, 62 및 82)은 각각 도 4 및 도 5에 개략적으로 나타낸 것과 동일한 구성을 가질 수 있다. 대안적인 구성들이 가능하며, 본 발명이 반드시 이러한 댐퍼의 특정 구성에 제한되는 것은 아니다.

진동 제어에 관련되는 로프들의 부분의 일 단부 부근에 댐퍼(62)와 같은 댐퍼를 제공하는 것은, 관련되는 로프들의 상기 부분의 맞은편 단부에 대해 고정된 위치에 유지되는 댐퍼(예를 들어, 도 2 또는 도 3에 나타낸 댐퍼)와 조합하여 사용될 수 있다. 예를 들어, 관련되는 로프들의 부분의 양 단부들 부근에 댐퍼를 제공하는 것이 진동 감소를 더 제공할 수 있다.

예시적인 댐퍼들의 한가지 특징은, 이들이 엘리베이터 차체(22)가 이동하고 있는 엘리베이터 작동 조건들 중의 흔들림 완화에 유용하다는 것이다. 엘리베이터 차체의 이동 경로 안과 밖으로 이동해야 하는 배치가능한(deployable) 흔들림 완화 부재들은 엘리베이터 차체가 이동하고 있는 상황들에 대해서 선호되지 않는데, 이는 엘리베이터 차체 이동 경로 외부로 대상물들을 유지하는 것이 중요하기 때문이다. 또한, 배치가능한 흔들림 완화 부재들은 차체 이동 시 안전하게 접혀야 하며, 이때 로프에 상당한 측방향 흔들림이 형성될 수 있고, 이는 긴 엘리베이터 운행 끝에 차체 진동들을 생성할 것이다. 예시적인 댐퍼들은 엘리베이터 차체로 진동이 도입될 수 있는 상당량의 로프 흔들림 또는 측방향 움직임이 발생할 수 있는 급행 엘리베이터 운행들과 관련된 상황들에 유용하다. 종래에 제안된 댐퍼 구성들은 상기 상황에 대처하지 않는다. 그러므로, 개시된 예시적인 댐퍼 구성들 및 배치(placement)가 선택된 조건들 하에서 활동 또는 완화 위치로 배치되어야 하는 흔들림 완화 부재들에 비해 우수하다. 추가적으로, 개시된 예시들을 이용하면 댐퍼 구성이 간소화되고, 유지보수가 감소된다.

개시된 예시들의 또 다른 특징은, 통상적으로 충격 부재들과 로프들 간에 간격이 존재한다는 것이다. 이는 장기적인 주기에 걸친 충격 부재들과의 접촉의 결과로서 생기는 로프들의 여하한의 마모 문제를 감소시킨다. 이 특징은 댐퍼들의 서비스 수명을 증가시키고, 로프들의 서비스 수명이 짧아지는 것을 회피한다.

앞선 설명은 사실상 제한하기보다는 예시하기 위한 것이다. 당업자라면, 본 발명의 본질에서 벗어나지 않고 개시된 예시들에 대한 변형예 및 수정예를 분명히 알 수 있다. 본 발명에 주어진 법적 보호의 범위는 단지 다음 청구항들에 의해서만 결정될 수 있다.

Claims

엘리베이터 시스템에 있어서:
승강로 내에서 이동가능한 제 1 질량체(mass);
상기 승강로 내에서 이동가능한 제 2 질량체;
상기 승강로의 일 단부 부근에 위치된 적어도 1 이상의 시브(sheave);
상기 제 1 질량체를 상기 제 2 질량체에 연결하는 복수의 세장형 부재(elongated member)들 -상기 세장형 부재들은 상기 제 1 및 제 2 질량체들이 상기 승강로 내에서 이동함에 따라 상기 적어도 1 이상의 시브에 걸쳐 이동하며, 상기 세장형 부재들의 일부분이 상기 제 1 질량체에 제 1 단부를 갖고, 상기 적어도 1 이상의 시브에 제 2 단부를 가지며, 상기 세장형 부재들의 일부분은 상기 승강로의 일 단부를 향해 상기 제 1 질량체가 이동함에 따라 감소하는 상기 제 1 및 제 2 단부들 사이의 길이를 가짐- ;
상기 세장형 부재들의 일부분의 제 1 단부 및 제 2 단부 중 하나에 대해 고정된 위치에 유지되는 댐퍼(damper)를 포함하고, 상기 댐퍼는 허용가능한 작동 조건들 중에 상기 세장형 부재들의 일부분으로부터 이격되는 충격 부재(impact member)를 포함하며, 상기 충격 부재는 상기 제 1 질량체가 상기 승강로의 일 단부에 접근함에 따라 상기 세장형 부재들의 적어도 일부의 측방향 움직임(lateral movement)에 반응하여 상기 세장형 부재들의 상기 적어도 일부와 접촉하는 엘리베이터 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 댐퍼는 상기 적어도 1 이상의 시브 부근에서 상기 승강로의 구조물에 대해 고정된 위치에 지지되는 엘리베이터 시스템.
제 2 항에 있어서,
상기 충격 부재는 상기 세장형 부재들의 적어도 2 이상의 양측들 각각에 범퍼(bumper)를 포함하고, 상기 범퍼들은 상기 측방향 움직임에 반응하여 상기 세장형 부재들의 적어도 일부와 접촉하는 엘리베이터 시스템.
제 3 항에 있어서,
상기 범퍼들은 상기 세장형 부재들의 적어도 일부와의 접촉에 반응하여 축선을 중심으로 각각 회전가능한 롤러들을 포함하는 엘리베이터 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 충격 부재는 탄성 재료를 포함하는 엘리베이터 시스템.
제 3 항에 있어서,
상기 범퍼들은 프레임 상에 지지되고, 상기 프레임의 일부분은 및 상기 세장형 부재들의 적어도 일부와 상기 범퍼들 간의 접촉에 반응하여 상기 승강로의 구조물에 대해 이동가능한 엘리베이터 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 댐퍼는 상기 세장형 부재들의 일부분의 제 1 단부 부근에서 선택된 길이방향 위치에 유지되도록 상기 제 1 질량체 부근에서 상기 세장형 부재들 중 적어도 하나에 지지되는 엘리베이터 시스템.
제 7 항에 있어서,
상기 댐퍼는 솔리드 베이스(solid base)를 포함하고, 상기 충격 부재는 상기 베이스 상에 지지된 복수의 범퍼들을 포함하는 엘리베이터 시스템.
제 8 항에 있어서,
상기 범퍼들은 탄성 재료를 포함하는 엘리베이터 시스템.
제 8 항에 있어서,
상기 베이스는 복수의 홀들이 관통되어 있는 블록을 포함하고,
상기 세장형 부재들의 적어도 일부의 각각이 상기 홀들 중 하나를 통해 수용되며,
각각의 범퍼는 상기 홀들 중 대응하는 하나에 슬리브(sleeve)를 포함하는 엘리베이터 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 질량체는 엘리베이터 차체를 포함하고, 상기 제 2 질량체는 평형추를 포함하는 엘리베이터 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 질량체는 평형추를 포함하고, 상기 제 2 질량체는 엘리베이터 차체를 포함하는 엘리베이터 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 세장형 부재들은 상기 제 1 및 제 2 질량체들을 지지하는 트랙션 로프(traction rope)들을 포함하는 엘리베이터 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 세장형 부재들은 상기 제 1 및 제 2 질량체들의 밑면에 연결된 보상 로프(compensation rope)들을 포함하는 엘리베이터 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 세장형 부재들의 일부분의 제 1 단부 및 제 2 단부 중 다른 하나에 대해 고정된 위치에 유지되는 제 2 댐퍼를 포함하고, 상기 제 2 댐퍼는 허용가능한 작동 조건들 중에 상기 세장형 부재들의 일부분으로부터 이격되는 충격 부재를 포함하며, 상기 제 2 댐퍼의 충격 부재는 상기 제 1 질량체가 상기 승강로의 일 단부에 접근함에 따라 상기 세장형 부재들의 적어도 일부의 측방향 움직임에 반응하여 상기 세장형 부재들의 상기 일부와 접촉하는 엘리베이터 시스템.
제 15 항에 있어서,
상기 댐퍼는 상기 적어도 1 이상의 시브 부근에서 상기 승강로의 구조물에 대해 고정된 위치에 지지되고,
상기 제 2 댐퍼는 상기 세장형 부재들의 일부분의 제 1 단부 부근에서 고정된 길이방향 위치에 유지되도록 상기 제 1 질량체 부근에서 상기 세장형 부재들 중 적어도 하나에 지지되는 엘리베이터 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 세장형 부재들은 상기 제 2 질량체에 제 1 단부를 갖고 상기 적어도 1 이상의 시브에 제 2 단부를 갖는 제 2 부분을 포함하고, 상기 세장형 부재들의 제 2 부분은 상기 승강로의 일 단부를 향해 상기 제 2 질량체가 이동함에 따라 감소하는 상기 제 1 및 제 2 단부들 사이의 길이를 가지며,
상기 세장형 부재들의 제 2 부분의 제 1 단부 및 제 2 단부 중 하나에 대해 고정된 위치에 유지되는 제 2 댐퍼를 포함하고, 상기 제 2 댐퍼는 허용가능한 작동 조건들 중에 상기 세장형 부재들의 제 2 부분으로부터 이격되는 충격 부재를 포함하며, 상기 충격 부재는 상기 제 2 질량체가 상기 승강로의 일 단부에 접근함에 따라 상기 세장형 부재들의 적어도 일부의 측방향 움직임에 반응하여 상기 세장형 부재들의 상기 일부와 접촉하는 엘리베이터 시스템.
제 17 항에 있어서,
상기 세장형 부재들의 일부분의 제 1 단부 및 제 2 단부 중 다른 하나에 대해 고정된 위치에 유지되는 제 3 댐퍼 -상기 제 3 댐퍼는 허용가능한 작동 조건들 중에 상기 세장형 부재들의 일부분으로부터 이격되는 충격 부재를 포함하고, 상기 제 3 댐퍼의 충격 부재는 상기 제 1 질량체가 상기 승강로의 일 단부에 접근함에 따라 상기 세장형 부재들의 적어도 일부의 측방향 움직임에 반응하여 상기 세장형 부재들의 상기 일부와 접촉함- ; 및
상기 세장형 부재들의 제 2 부분의 제 1 단부 및 제 2 단부 중 다른 하나에 대해 고정된 위치에 유지되는 제 4 댐퍼 -상기 제 4 댐퍼는 허용가능한 작동 조건들 중에 상기 세장형 부재들의 제 2 부분으로부터 이격되는 충격 부재를 포함하고, 상기 제 4 댐퍼의 충격 부재는 상기 제 2 질량체가 상기 승강로의 일 단부에 접근함에 따라 상기 세장형 부재들의 적어도 일부의 측방향 움직임에 반응하여 상기 세장형 부재들의 상기 일부와 접촉함- 를 포함하는 엘리베이터 시스템.
복수의 세장형 부재들에 의해 함께 연결된 엘리베이터 차체 및 평형추를 갖는 엘리베이터 시스템에서 진동을 제어하는 방법에 있어서:
승강로의 일 단부 부근에 적어도 1 이상의 시브를 제공하는 단계;
상기 엘리베이터 차체가 상기 승강로의 일 단부를 향해 이동함에 따라 상기 엘리베이터 차체 부근의 제 1 단부 및 상기 적어도 1 이상의 시브에서의 제 2 단부를 갖는 상기 세장형 부재들의 일부분의 길이가 감소하도록 상기 승강로의 일 단부를 향해 상기 엘리베이터 차체를 이동시키는 단계;
상기 세장형 부재들의 일부분의 제 1 단부 및 제 2 단부 중 하나에 대해 고정된 위치에 댐퍼를 위치시키는 단계 -상기 댐퍼는 허용가능한 작동 조건들 중에 상기 세장형 부재들의 일부분으로부터 이격되는 충격 부재를 포함함- ;
상기 엘리베이터 차체가 상기 승강로의 일 단부에 접근함에 따라 상기 세장형 부재들의 적어도 일부가 측방향으로 이동할 때 상기 세장형 부재들의 상기 일부로 하여금 상기 충격 부재와 접촉하게 함으로써, 상기 엘리베이터 차체의 진동을 감쇠시키는 단계를 포함하는 진동 제어 방법.
제 19 항에 있어서,
상기 엘리베이터 차체를 이동시키는 단계는 상기 승강로의 중간 지점 아래의 위치로부터 상기 승강로의 일 단부 부근의 위치까지의 상기 엘리베이터 차체의 급행 운행(express run)을 포함하는 진동 제어 방법.