KR20160100072A - 엘리베이터의 비상 정지장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 엘리베이터의 설치 및 안전성을 향상할 수 있는 엘리베이터의 비상 정지장치에 관한 것이다.
본 발명은 엘리베이터의 가이드레일(1)에 안내된 엘리베이터 케이지(100) 측면의 크로스헤드 지지 폴대에 비상정지부(10)를 설치하고, 가이드레일(1)의 파지 및 파지의 이탈을 행하는 파지부(C)와 충격완화부(A)를 설치하여 엘리베이터의 이동 중 과속상태 발생시 작동바(11)가 회전하여 가이드레일(1)에 고정된 브라켓(70)에 걸려 고정되도록 함과 동시에 충격완화부(A), 연결부(B), 파지부(C)의 3차에 걸친 완충작용에 의해 엘리베이터가 안정적으로 충격을 받지 않고 정지할 수 있도록 구성한 특징을 가진다.

Description

엘리베이터의 비상 정지장치{Emergency stop device of the elevator}

본 발명은 엘리베이터의 비상 정지장치에 관한 것으로, 특히 엘리베이터를 지탱하는 로프에 정지장치를 구성하지 않고, 엘리베이터 박스 측면의 크로스헤드 지지 폴대에 비상정지장치를 설치하여 엘리베이터 추락시 신속히 충격을 흡수하면서 엘리베이터를 안전하게 정지시킬 수 있도록 한 것이다.

일반적으로 엘리베이터는 정해진 속도에 의해 일정한 속도로 운행되며, 엘리베이터가 어떠한 이상으로 증속시 엘리베이터 권상기의 브레이크가 동작한다.

이 브레이크의 동작에 의해서도 엘리베이터가 정지하지 않은 경우(특히 로프의 슬립, 또는 메인 로프가 절단한 경우), 다른 방법에 의해 엘리베이터를 정지시킬 필요가 있다.

종래의 엘리베이터 비상정지장치는 조속기의 동작에 따라 동작하게 되는데, 조속기가 엘리베이터의 증속을 감지하면, 비상 멈춤장치가 동작하도록 되어 있다.

즉, 종래에는 비상정지장치를 이용할 경우, 조속기, 조속기로프, 조속기 텐숀풀리, 웨이트, 기타 조속기의 부속기기들이 필요하게 되어 구조가 복잡해지고 원가가 상승하게 된다.

종래 여러 문제를 해소하기 위한 수단으로 웨지(wedge)를 이용한 엘리베이터의 케이지 안전장치가 알려져 있다.

도 1에 도시한 바와 같이, 케이지(51)의 상측에 설치되는 크로스헤드(52)에 실링(sling)(53)이 세워져 고정되고, 상기 실링(53)에는 별도의 히치 장치(hitch device)에 연동되는 히칭로드(54)가 안내되며, 상기 실링(53)의 하측단부에는 히칭로드(54)에 연결되어 케이지(51)의 낙하를 정지시키는 웨지장치(55)가 설치되어 있다.

그러나 웨지를 이용한 엘리베이터의 케이지 안전장치는 케이지(51)의 하부에 웨지장치(55)를 설치하여 케이지(51)의 이상낙하를 정지시킴으로써 피트의 깊이가 충분하지 못한 곳에서도 설치가 가능하고, 케이지(51)의 낙하를 방지하여 케이지(51)의 충격을 완화시켜 줄 수는 있으나, 웨지장치(55)를 구동시키기 위하여 기계실에 별도의 거버너를 설치해야 하고, 별도의 히치장치가 요구되는 등 구조가 복잡하여 생산성이 저하되며 제조원가가 상승된다.

또한, 종래 엘리베이터의 운행시 엘리베이터가 승강로의 상단이나 승강로 바닥에 충돌하는 것을 방지하기 위해 리미트 스위치와 리미트 캠을 이용하였다.

도 2는 종래 승강로 상단 기계실 부분을 나타낸 구성도로, 승강로의 상단부에 최종 리미트 스위치(62)가 설치되어 있고, 케이지(61)에는 리미트 캠(63)이 고정되며, 승강로 하단부에는 최종 리미트 스위치가 설치되어 있다.

따라서, 케이지(61)가 한계 위치 이상으로 상승하거나 하강하는 경우 리미트 캠(63)이 최종 리미트 스위치(62)를 작동시키게 되고, 최종 리미트 스위치(62)가 작동하면, 기계실에 설치된 브레이크 코일(64)에 전원공급이 중단됨과 동시에 브레이크(65)가 브레이크 드럼(66)을 잡아 모터(67)에 의해 구동하는 활차(68)의 회전을 정지시킨다.

따라서, 케이지(61)가 승강로 상단의 기계실이나 승강로 바닥면에 충돌하는 것을 막아주게 된다.

그러나 브레이크(65)의 라이너(liner)가 마모되었거나 또는 브레이크 드럼(66)에 녹이 발생하여 피막이 형성된 경우 최종 리미트 스위치에 의해 브레이크가 작동하는 브레이크 드럼을 잡아도 슬립현상이 발생되므로 엘리베이터가 승강로의 상단이나 하단에 충돌하여 엘리베이터가 손상됨을 물론 인명사고의 우려도 있다.

본 발명은 이와 같은 종래의 결점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은, 조속기 및 기타 조속기의 부속기기들이 필요 없어 구조가 간단해지고 원가를 절감할 수 있음은 물론, 기존 조속기에 의하여 발생하는 잦은 고장, 파지시 갑작스런 충격으로 인한 부상, 많은 부품으로 이루어진 원가상승, 유지보수의 부담 등을 해결할 수 있는 엘리베이터의 비상정지장치를 제공하는데 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 엘리베이터의 가이드레일에 안내된 엘리베이터 케이지 측면의 크로스헤드 지지 폴대에 비상정지부를 설치하고, 상기 비상정지부는 엘리베이터의 운행속도와 정비례하여 발생되는 전류의 이상 발생시 동작하도록 하며, 가이드레일의 파지 및 파지의 이탈을 수행하는 파지부와 충격완화부를 설치하고, 엘리베이터의 추락시 작동바가 회전하여 브라켓에 걸려 고정되면서 다수의 접지롤러가 가이드 레일에 접촉 및 고정되도록 구성함을 특징으로 한다.

이상과 같은 본 발명에 의하면, 엘리베이터의 케이지 자체에 비상정지부를 설치하여 엘리베이터가 설정속도 이상으로 하강할 경우, 자동적으로 비상정지부가 작동하여 엘리베이터 케이지를 브라켓에 고정시키면서 수차례 완충시켜 부드럽게 정지시키므로 엘리베이터의 안전성을 증가시킬 수 있으며, 기존의 조속기 등을 사용하지 않아 원가절감에 의한 엘리베이터의 설치성과 유지보수를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1과 도 2는 종래 엘레베이터의 비상정지동작을 설명하기 위한 도면
도 3은 본 발명의 엘리베이터에 비상정지장치가 설치된 상태를 나타낸 도면
도 4는 본 발명의 엘리베이터 비상정지장치의 요부를 나타낸 도면
도 5는 도 4의 A부분 확대도
도 6은 도 4의 B부분 확대도
도 7은 도 4의 C부분 확대도
도 8은 본 발명의 전류발생부를 나타낸 도면
도 9는 엘리베이터의 정상운행시 상태를 나타낸 도면
도 10은 엘리베이터의 추락시 상태를 나타낸 도면이다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참고로 하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명의 엘리베이터 비상정지장치의 설치상태를 단면으로 나타낸 것으로, 벽면에 다수의 브라켓(70)이 설치되고, 이 브라켓(70)에 의지하여 실링(3)(케이지 측면 폴)이 고정되며, 상기 실링(3)에 의지하여 가이드레일(1)이 설치된 것에 있어서, 상기 가이드레일(1)을 따라 상승 또는 하강하는 엘리베이터 케이지(100)의 일측면에 비상정지부(10)를 설치하여 정상시에는 비상정지부(10)의 동작바(11)가 케이지(100)쪽으로 위치되어 케이지(100)와 함께 이동되도록 하다가 비상시에는 동작바(11)가 회전하여 브라켓(70)에 걸리면서 케이지(100)가 고정되도록 구성한 것이다.

단, 상기 브라켓(70)들은 엘리베이터 설치시 벽면(W)에 2.5m간격으로 고정되며, 상기 가이드레일(1)은 T자형이다.

도 4는 상기 비상정지부(10)의 설치상태를 상세하게 나타낸 확대도로, 비상정지부(10)는, 스프링(S)이 내장되어 비상정지시 1차적으로 충격을 완화시키기 위한 충격완화부(A)와, 상기 충격완화부(A)에 "ㄴ"자 형태로 연결되어 2차적으로 충격을 완화시켜 주기 위한 연결부(B)와, 상기 연결부(B)와 연결되어 비상정지시 다수의 롤러가 가이드레일(1)을 파지하여 정지성능을 증가시켜 주기 위한 파지부(C)로 구성되며, 도면중 미설명 부호 3은 실링(케이지 측면 폴), 4는 비상정지시 케이지(100)와 벽(W)간의 접촉에 따른 충격을 완화시켜 주기 위한 충격 완화 패드를 나타낸 것이다.

도 5는 상기 도 4의 충격완화부(A)의 상세 구성도로, 상하로 길게 형성된 원형실린더(12)와, 상기 실린더(12)에 솔레노이드에 의해 회전 가능하게 설치되며 상단이 "ㄱ"자 형태로 형성된 동작바(11)와, 상기 동작바(11)의 하단에 설치되고, 전류변화에 따라 상기 동작바(11)를 회전 또는 원위치시키기 위한 솔레노이드(13)와, 상기 솔레노이드(13)하단에 설치된 커플링(14)과, 상기 실린더(12)내에 탄설되어 비상정지시 동작바(11)가 브라켓에 걸림과 동시에 상방으로 압축되는 스프링(15)과, 상기 실린더(12)를 케이지(100)에 수직방향으로 고정시키기 위한 다수의 브라켓(27)을 포함하여 구성된 것이다.

도면중 미설명 부호 16은 충격완화부(A) 하단의 연결부(B)와 연결하기 위한 연결바이다.

도 6은 상기 도 4의 연결부(B)의 상세도로, 상단의 충격완화부(A)의 연결바(16)와 연결하기 위한 연결바(21)와, 상기 연결바(21)의 하단에 경사지게 고정되는 연결바(25)와, 상기 연결바(21)하단에 설치된 텐션볼트(23)로 구성된 것으로, 도면중 미설명 부호 22는 복귀스프링(22)이다.

도 7은 상기 도 4의 파지부(C)의 상세도로, 디바이스(33)와, 상기 디바이스(33)하단에 설치되어 케이지(100)의 측벽(W)충격을 완화하기 위한 충격완화패드(4)와, 상기 도 6의 연결바(25)와 연결되는 연결바(40)와, 상기 연결바(40)하단에 "ㄷ"자 형태로 설치되는 가이드바(37)와, 상기 가이드바(37) 일측에 회전가능하게 설치되어 비상정지시 가이드레일(1)쪽으로 이동되어 가이드레일(1)에 밀착 고정되는 다수의 접지롤러(35)로 구성된 것이다.

도면중 미설명 부호 31은 조정샤프트, 34는 경사면을 따라 실질적으로 접촉되어 회전되는 롤러이고, 36은 조정바, 38은 텐션샤프트, 39는 텐션스프링이다.

도 8은 본 발명 전류발생부(41)의 구성도로, 가이드레일(1)의 양측과 중심부에 T자형으로 설치되는 가이드롤러(42)와, 상기 가이드롤러(42)에 설치되어 레일의 회전에 따라 전류를 발생하는 발전기(45)를 포함하여 구성된 것으로, 도면중 미설명 부호 43은 고정바, 44는 텐션스프링이다.

단, 상기 발전기(45)는 도 5의 솔레노이드(13)와 전기적으로 연결되어 발전기(45)의 전류발생시 솔레노이드를 작동시키도록 설정되어 있다.

도 9와 도 10은 정상시와 비상시의 회전바(11)의 작동상태를 각각 설명하기 위한 도면으로, 도 9와 같은 정상적인 하강시에는 화살표 방향으로 케이지(100)가 이동하며, 작동바(11)는 케이지(100)쪽으로 위치되도록 구성되고, 스프링(15)은 도면과 같이 늘어난 상태(정상상태)를 유지하며, 다수의 접지롤러(35)가 가이드레일(1)과 떨어져 이동되도록 구성된다.

도면에서 50은 케이스, 51은 상기 케이스에 형성된 경사면을 나타내고, 1은 가이드레일, 27은 고정 브라켓이다.

도 10은 비상시 즉, 케이지(100)가 정상속도 이상으로 하강할 때의 상태를 나타낸 것으로, 정상속도 이상으로 하강시 상기 도 8의 발전기(45)회전속도가 빨라짐에 따라 전류가 증가하면 솔레노이드(13)가 작동하여 작동바(11)가 회전하도록 구성된다.

그리고 상기 작동바(11)가 회전하여 측벽(W)에 고정된 브라켓(70)에 걸려 고정되도록 구성되며, 중심의 연결바(21)(25)를 통해 실린더(12)와 디바이스(33)를 연결하도록 구성된 것이다.

또한, 상기 연결부(25)하단에는 롤러(34)가 경사면(51)에 접촉되어 경사면(51)을 따라 상방(화살표방향)으로 이동되면서 다수의 접지롤러(35)가 좌측(화살표방향)으로 이동되어 가이드레일(1)쪽으로 밀착 고정되도록 구성된 것이다.

이와 같이 구성된 본 발명의 작용을 설명한다.

본 발명의 엘리베이터 비상정지부(10)는 도 3과 같이 건물의 측벽(W)에 브라켓(70)이 2,5m의 일정간격으로 반복적으로 설치되고, 이 브라켓(70)을 매개하여 실링(3)이 고정된 상태에서 케이지(100)가 가이드레일(1)을 따라 상하로 운행하며, 비상정지부(10)가 상기 케이지(100)의 일측벽면에 설치된다.

엘리베이터의 정상운행시에는 비상정지부(10) 상단의 동작바(11)가 엘리베이터 케이지(100)쪽으로 위치되어 있어 동작바(11)가 브라켓(70)에 걸리지 않으므로 케이지(100)와 일체형으로 상하로 이동가동하게 된다.

만일, 엘리베이터에 이상이 생겨 엘리베이터가 정상속도 이상으로 하강할 경우, 즉 엘리베이터가 추락하게 될 경우에는 다음과 같이 동작하여 비상정지하게 된다.

즉, 도 8과 같은 발전부(41)의 도면을 참고로 할 때, 정상시에는 가이드롤러(42)가 가이드레일(1)을 따라가면서 일정하게 회전하여 발전기(45)의 발생 전류가 일정한 패턴을 유지하게 된다.

이때의 엘리베이터는 도 9와 같은 상태를 유지하게 된다.

그러나 엘리베이터의 고장 등으로 하강 속도가 증가하게 되면, 가이드롤러(42)의 회전속도가 빨라져 이 가이드롤러(42)의 회전축에 연결된 발전기(45)로부터 전류가 기준치 이상으로 발생하게 된다.

따라서, 발전기(45)로부터 기준치 이상의 전류가 발생되면, 이 발전기(45)와 전기적으로 연결된 솔레노이드(13)가 동작하여 순간적으로 동작바(11)를 회전시키게 된다(도 10 참조).

이와 같이 동작바(11)가 90도 회전되면 측벽(W)에 설치된 브라켓(70)에 걸리게 된다.

본 발명에서는 비상정지부(10)에 의해 케이지(100)가 걸려 정지될 때, 갑작스런 엘리베이터의 정지시에도 케이지(100)에 탑승하고 있는 탑승객들이 최소한의 충격만 받도록 1차, 2차, 3차에 걸쳐 완충 작용을 수행하도록 설정되어 있다.

즉, 케이지(100)의 추락시 비상정지부(10)의 충격완화부(A)의 동작바(11)가 회전하여 브라켓(70)에 걸리면, 실린더(12)내의 스프링(15)이 상방으로 이동하면서 압축되는데 이와 같이 스프링(15)이 압축되면, 스프링(15)에 연결된 연결바(16)가 상방으로 이동하게 된다.

여기서, 상기 스프링(15)의 압축에 의해 1차적으로 완충작용이 이루어진다.

또한, 상기 연결바(16)가 상방으로 이동하면, 상기 연결바(16)와 연결된 도 6의 연결부(B)의 연결바(21)도 상방으로 같이 이동하게 된다.

이때, 상기 연결부(B)는 "ㄴ" 자 형태로 이루어져 있어 상기 충격완화부(A)에 의해 1차적으로 완충된 상태에서 2차적으로 다시 한번 완충작용이 이루어지게 된다.

그리고 상기 연결부(B)가 상방으로 이동하게 되면, 상기 연결부(B)의 연결부(25)와 연결된 파지부(C)의 연결바(40)도 상방으로 이동하게 된다.

이와 같이 연결바(40)가 상방으로 이동하면, 도 10과 같이 케이스(50)내의 롤러(34)가 경사면(51)에 접촉되면서 화살표방향과 같이 상방으로 이동하게 된다.

또한, 롤러(34)와 연결된 디바이스(33)도 상방으로 이동하게 되어 결국 접지롤러(35)들이 도면상 좌측으로 이동하게 된다.

따라서, 상기 접지롤러(35)가 가이드레일(1)에 밀착 접촉되면서 파지하므로 케이지(100)가 고정되는 것으로, 이때 3차의 완충작용이 이루어지게 된다.

다시 말해서, 본 발명은 엘리베이터의 추락시, 이를 자동적으로 인식하여 동작바(11)를 회전시켜 케이지(100)를 정지시키면서 아울러 스프링(15)에 의한 1차 완충과, 연결부(B)에 의한 2차 완충 그리고 접지롤러(35)가 가이드레일(1)을 파지하는 3차 완충작용을 통하여 충격을 최대한 흡수하면서 케이지(100)를 큰 흔들림없이 부드럽게 정지시킬 수 있게 되는 것이다.

한편, 엘리베이터의 비상정지 후, 작업자의 작업에 의해 다시 엘리베이터가정상 상태가 되면, 발전기(45)로부터 정상전류가 검출되어 솔레노이드(13)가 정상동작하게 되므로 동작바(11)가 원위치로 회전되어 엘리베이터의 정상 운행이 가능하게 된다.

1:가이드 레일 3:실링
4:충격 완화 패드 10:비상정지부
11:동작바 12:실린더
13:솔레노이드 14:커플링
15:스프링 16:연결바
19:고정바 21:연결바
33:디바이스 35:접지롤러
41:전류발생부 45:발전기
50:케이스 51:경사면
70:브라켓 100:케이지
A:충격완화부 B:연결부
C:파지부

Claims (6)

1. 통상의 엘리베이터에 있어서,
   상기 엘리베이터의 케이지(100) 측면에 비상정지부(10)를 설치하여 케이지(100)가 설정속도 이상으로 운행시 발전부(41)의 전류증가에 따른 솔레노이드의 작동으로 상기 비상정지부(10)가 작동하여 브라켓(70)에 상기 케이지(100)가 걸려 고정되도록 구성한 것을 특징으로 하는 엘리베이터의 비상정지장치.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 비상정지부(10)가, 스프링(S)이 내장되어 비상정지시 1차적으로 충격을 완화시키기 위한 충격완화부(A)와, 상기 충격완화부(A)에 "ㄴ"자 형태로 연결되어 2차적으로 충격을 완화시켜 주기 위한 연결부(B)와, 상기 연결부(B)와 연결되어 비상정지시 접지롤러(35)가 가이드레일(1)을 파지하여 정지성능을 증가시키기 위한 파지부(C)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 엘리베이터의 비상정지장치.
3. 제 2항에 있어서, 상기 충격완화부(A)가,
   상하로 길게 형성된 원형실린더(12)와, 상기 실린더(12) 상단에 회전 가능하게 설치되며 상단이 "ㄱ"자 형태로 형성된 동작바(11)와, 상기 동작바(11)의 하단에 설치되고, 전류증가시 동작되어 상기 동작바(11)를 회전시키기 위한 솔레노이드(13)와, 상기 솔레노이드(13)하단에 설치된 커플링(14)과, 상기 실린더(12)내에 탄설되어 비상정지시 동작바(11)가 브라켓에 걸림과 동시에 상방으로 압축되는 스프링(15)과, 상기 실린더(12)를 케이지(100)에 수직방향으로 고정시키기 위한 다수의 브라켓(27)을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 엘리베이터의 비상정지장치.
4. 제 2항에 있어서, 상기 연결부(B)가,
   상단의 충격완화부(A)의 연결바(16)와 연결하기 위한 연결바(21)와, 상기 연결바(21)의 하단에 경사지게 고정되는 연결바(25)와, 상기 연결바(21)하단에 설치된 텐션볼트(23)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 엘리베이터의 비상정지장치.
5. 제 2항에 있어서,
   상기 파지부(C)가, 케이스(50)에 고정되는 디바이스(33)와, 상기 디바이스(33)하단에 설치되어 케이지(100)의 측벽(W) 충격을 완화하기 위한 충격완화패드(34)와, 연결바(25)와 연결되는 연결바(40)와, 상기 연결바(40)하단에 "ㄷ"자 형태로 설치되는 가이드바(37)와, 상기 가이드바(37)일측에 설치되어 비상정지시 상기 케이스(40)에 형성된 경사면(51)에 의해 가이드레일(1)쪽으로 이동되어 가이드레일(1)에 밀착 고정되는 다수의 접지롤러(35)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 엘리베이터의 비상 정지장치.
6. 제 1항에 있어서, 상기 발전부(41)가,
   가이드레일(1)에 접촉되어 회전되는 다수의 가이드롤러(42)와, 상기 가이드롤러(42)의 회전증가시 전류량을 증가시키는 발전기(45)와, 상기 발전기(45)의 전류량 증가시 솔레노이드(13)가 작동되도록 구성된 것을 특징으로 하는 엘리베이터의 비상 정지장치.

Images