KR20190039814A - 엘리베이터용 로프 및 엘리베이터 장치 - Google Patents

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Abstract

엘리베이터용 로프는, 심체, 및 심체의 외주에 서로 꼬여져 있는 복수개의 외층 스트랜드를 구비하고 있다. 각 외층 스트랜드는, 중심선과, 중심선의 외주에 피복되어 있는 수지제의 중심선 피복체와, 중심선 피복체의 외주에 서로 꼬여져 있는 복수개의 강제의 중간 소선으로 이루어지는 중간 소선층과, 중간 소선층의 외주에 서로 꼬여져 있는 복수개의 강제의 외층 소선으로 이루어지는 외층 소선층을 가지고 있다.

Description

엘리베이터용 로프 및 엘리베이터 장치
본 발명은, 외주에 복수개의 외층 스트랜드가 서로 꼬여져 있는 엘리베이터용 로프, 및 그것을 이용한 엘리베이터 장치에 관한 것이다.
종래의 엘리베이터 장치에서는, 쉬브(sheave) 지름의 축소화에 의한 권상기의 소형화, 및 그것에 의한 공간 절약화가 요구되고 있다. 이것에 대응하기 위해, 단면의 직경이 작은 로프를 이용하거나, 로프 대신에 플랫 벨트를 이용하거나 하는 경우가 있다.
그러나, 직경이 작은 로프를 이용하는 경우, 로프의 갯수가 많게 되기 때문에, 그 외의 기기로의 영향, 로프를 거는 시간의 증가, 및 보수 점검 시간의 증가 등의 과제가 생긴다.
이것에 대해서, 로프의 직경을 극단적으로 작게 하지 않고, 로프에 작용하는 휨 응력을 저감하는 방법으로서, 로프에 포함되는 스트랜드의 수를 증가시키거나, 스트랜드를 구성하는 소선(素線)의 수를 증가시키거나 함으로써, 소선의 직경을 작게 하는 방법이 있다(예를 들면, 특허 문헌 1, 2 참조).
게다가, 스트랜드를 구성하는 외층 소선의 직경을 저감하고, 휨 응력을 저감 하면서 스트랜드를 구성하는 소선수를 25개 이하로 억제하는 구조로서, 필러(filler) 타입의 스트랜드를 이용하는 로프가 알려져 있다.
게다가 또, 중심에 섬유심을 배치하고, 섬유심의 외주에 복수개의 씰(seal) 타입의 스트랜드를 서로 꼰 로프도 알려져 있다.
특허 문헌 1 : 일본특허 제4296152호 공보 특허 문헌 2 : 일본특허 제5307395호 공보
상기와 같은 종래의 로프 중, 스트랜드의 수 또는 소선의 수를 증가시킨 로프에서는, 로프 및 스트랜드를 구성하는 설비가 특수하게 되고, 생산성이 악화된다는 과제가 있다. 게다가, 스트랜드의 수를 증가시키는 방법에서는, 로프 전체에 포함되는 금속 부분, 즉 소선의 단면적이 감소하고, 로프 자체의 파단 강도가 작게 되는 과제가 있다.
또, 필러 타입의 스트랜드를 이용하는 로프에서는, 스트랜드를 구성하는 소선 중의 필러선(filler線)이 매우 가늘기 때문에, 직경이 작은 로프에 적용하면, 제조시에 필러선이 끊어지거나, 사용시에 필러선이 마멸(磨滅)됨으로써 스트랜드의 형태 찌그러짐이 발생하거나 할 염려가 있었다.
또, 섬유심을 이용하는 스트랜드에서는, 스트랜드 전체의 강선(鋼線) 부분의 단면적이 저하된다고 하는 과제가 있다. 게다가, 반복하여 휨을 받는 것에 의해, 섬유심이 변형되거나, 마모되거나 하여, 스트랜드의 형태 찌그러짐이 발생할 염려가 있다.
본 발명은, 상기와 같은 과제를 해결하기 위해서 이루어진 것이며, 제조가 용이하고, 파단 강도의 저하 및 스트랜드의 형태 찌그러짐을 방지할 수 있는 엘리베이터용 로프 및 그것을 이용한 엘리베이터 장치를 얻는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 관한 엘리베이터용 로프는, 심체(芯體), 및 심체의 외주에 서로 꼬여져 있는 복수개의 외층 스트랜드를 구비하며, 각 외층 스트랜드는, 중심선(中心線)과, 중심선의 외주에 피복되어 있는 수지제의 중심선 피복체와, 중심선 피복체의 외주에 서로 꼬여져 있는 복수개의 강제(鋼製)의 중간 소선으로 이루어지는 중간 소선층과, 중간 소선층의 외주에 서로 꼬여져 있는 복수개의 강제의 외층 소선으로 이루어지는 외층 소선층을 가지고 있다.
본 발명에 관한 엘리베이터 장치는, 구동 쉬브를 가지고 있는 권상기, 심체와, 심체의 외주에 서로 꼬여져 있는 복수개의 외층 스트랜드를 가지고 있으며, 구동 쉬브에 감아 걸려져 있는 엘리베이터용 로프, 및 엘리베이터용 로프에 의해 매달려 있는 엘리베이터 칸을 구비하며, 각 외층 스트랜드는, 중심선과, 중심선의 외주에 피복되어 있는 수지제의 중심선 피복체와, 중심선 피복체의 외주에 서로 꼬여져 있는 복수개의 강제의 중간 소선으로 이루어지는 중간 소선층과, 중간 소선층의 외주에 서로 꼬여져 있는 복수개의 강제의 외층 소선으로 이루어지는 외층 소선층을 가지고 있다.
본 발명에 의하면, 제조가 용이하고, 파단 강도의 저하 및 스트랜드의 형태 찌그러짐을 방지할 수 있는 엘리베이터용 로프, 및 그것을 이용한 엘리베이터 장치 를 얻을 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 형태 1에 의한 엘리베이터용 로프의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시 형태 2에 의한 엘리베이터용 로프의 단면도이다.
도 3은 도 2의 엘리베이터용 로프를 이용한 엘리베이터 장치를 나타내는 구성도이다.
이하, 본 발명을 실시하기 위한 형태에 대해서, 도면을 참조하여 설명한다.
실시 형태 1.
도 1은 본 발명의 실시 형태 1에 의한 엘리베이터용 로프의 단면도이며, 길이 방향에 직교하는 단면을 나타내고 있다. 도면에서, 엘리베이터용 로프는, 심체(芯體)인 섬유심(1)과, 섬유심(1)의 외주에 서로 꼬여져 있는 복수개의 외층 스트랜드(2)를 가지고 있다. 이 예에서는, 8개의 외층 스트랜드(2)가 이용되고 있다. 섬유심(1)은, 섬유를 서로 꼬아 구성되어 있다.
각 외층 스트랜드(2)는, 강제(鋼製)의 중심선(3)과, 중심선(3)의 외주에 피복되어 있는 수지선(樹脂線)의 중심선 피복체(4)와, 중심선 피복체(4)의 외주에 마련되어 있는 중간 소선층(5)과, 중간 소선층(5)의 외주에 마련되어 있는 외층 소선층(6)을 가지고 있다. 중심선 피복체(4)의 재료로서는, 열가소성 수지, 예를 들면 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌이 이용되고 있다. 중심선(3) 및 중심선 피복체(4)에 의해, 피복심이 구성되어 있다.
중간 소선층(5)은 중심선 피복체(4)의 외주에 서로 꼬여져 있는 복수개의 강제의 중간 소선(7)으로 이루어져 있다. 외층 소선층(6)은, 중간 소선층(5)의 외주에 서로 꼬여져 있는 복수개의 강제의 외층 소선(8)으로 이루어져 있다. 이 예에서는, 12개의 중간 소선(7)에 의해 중간 소선층(5)이 구성되고, 12개의 외층 소선(8)에 의해 외층 소선층(6)이 구성되어 있다. 또, 중간 소선(7) 및 외층 소선(8)은, 양자의 꼼의 길이가 동일한 구성, 소위 평행꼼의 구성이다.
중심선(3)의 직경은, 외층 소선(8)의 직경 이하이며, 중간 소선(7)의 직경보다도 크다. 중간 소선(7)의 직경은, 중간 소선(7)의 직경 및 외층 소선(8)의 직경보다도 작다.
이러한 엘리베이터용 로프에서는, 일반적으로 사용되는 8개 스트랜드 로프의 구성이고, 중간 소선(7) 및 외층 소선(8)의 직경을 작게 하고, 또한 각 외층 스트랜드(2)를 구성하는 소선의 수를 25개 이내로 할 수 있다. 이 때문에, 외층 스트랜드(2)를 제조하는 연선기(撚線機)로서는, 일반적인 엘리베이터용 로프를 제조하는 설비를 이용할 수 있다.
또, 필러형과는 달리, 극단적으로 가는 소선, 즉 필러선을 포함하지 않기 때문에, 특히 직경이 작은 로프에서 제조시에 필러선이 끊어지거나, 사용중에 필러선이 마멸되거나 할 염려도 없다.
게다가, 예를 들면 일반적으로 잘 사용되는 8×S(19), 직경 d=10mm(외층 소선경 δ=0.66mm)의 로프를, 직경 D=400mm의 쉬브에 조합시킨 경우, 결국은 D/d=40으로 한 경우에, 쉬브에 의해 휨을 받았을 때의 변형은 0.66/400=1.65×10-3가 된다.
이것에 대해서, 실시 형태 1의 엘리베이터용 로프에서는,δ=0.52mm이며, 동일 직경 400mm의 쉬브에 의해 휨을 받았을 때의 변형은 0.52/400=1.3×10-3이 된다. 이 때문에, 1.3/1.65=0.78(= 약 80%)이며, 약 20% 변형이 작게 된다. 이것에 의해, 휨 응력을 저감하고, 로프로서의 휨 피로성을 향상시킬 수 있다.
게다가 또, 외층 스트랜드(2)의 중심에 섬유심을 배치하는 경우, 섬유 사이에 간극을 가지기 때문에, 외주로부터의 압력에 대해서 변형하기 쉽고, 경년적인 변형 및 마모에 의한 형태 찌그러짐이 염려된다. 이것에 대해서, 실시 형태 1의 엘리베이터용 로프에서는, 중심선(3)을 수지제의 중심선 피복체(4)에 의해 피복한 피복심을 이용했으므로, 강선 부분의 단면적을 증가시킴과 아울러 경년 사용시에 변형하기 어려운 외층 스트랜드(2)를 구성할 수 있다.
실시 형태 2.
다음으로, 도 2는 본 발명의 실시 형태 2에 의한 엘리베이터용 로프의 단면도이다. 실시 형태 2에서는, 각 외층 스트랜드(2)에서, 합성 섬유제로 도전성을 가지는 중심선(9)이 이용되고 있다. 중심선(3)은, 예를 들면, 탄소섬유의 다발, 또는 탄소섬유의 연선(撚線)에 의해 구성되어 있다.
도 3은 도 2의 엘리베이터용 로프를 이용한 엘리베이터 장치를 나타내는 구성도이다. 승강로(21)의 상부에는, 기계실(22)이 마련되어 있다. 기계실(22) 내에는, 권상기대(23)가 설치되어 있다. 권상기대(23) 상에는, 권상기(24)가 지지되어 있다. 권상기(24)는, 구동 쉬브(25) 및 권상기 본체(26)를 가지고 있다. 권상기 본체(26)는, 구동 쉬브(25)를 회전시키는 권상기 모터와, 구동 쉬브(25)의 회전을 제동하는 권상기 브레이크를 가지고 있다.
구동 쉬브(25)에는, 현가체(27)가 감아 걸려져 있다. 현가체(27)로서는, 병렬로 배치된 복수개의 실시 형태 2의 엘리베이터용 로프가 이용되고 있다.
현가체(27)의 제1 단부에는, 엘리베이터 칸(28)이 접속되어 있다. 현가체(27)의 제2 단부에는, 균형추(29)가 접속되어 있다. 엘리베이터 칸(28) 및 균형추(29)는, 현가체(27)에 의해 승강로(21) 내에 매달려 있고, 구동 쉬브(25)를 회전시키는 것에 의해 승강한다.
승강로(21) 내에는, 엘리베이터 칸(28)의 승강을 안내하는 한 쌍의 엘리베이터 칸 가이드 레일(30)과, 균형추(29)의 승강을 안내하는 한 쌍의 균형추 가이드 레일(31)이 설치되어 있다.
엘리베이터 칸(28)은, 현가체(27)가 접속된 엘리베이터 칸 프레임(32)과, 엘리베이터 칸 프레임(32)에 지지되어 있는 엘리베이터 칸 실(室)(33)을 가지고 있다.
기계실(22)에는, 제어 장치(34) 및 통전 장치(35)가 설치되어 있다. 제어 장치(34)는, 엘리베이터 칸(28)의 운행을 제어한다. 통전 장치(35)는, 전원, 검출기 및 저항을 가지고 있고, 각 엘리베이터용 로프의 중심선(9)에 통전(通電)한다. 제어 장치(34) 및 통전 장치(35)는, 제어 케이블(36)을 매개로 하여 엘리베이터 칸(28)에 접속되어 있다.
각 엘리베이터용 로프에 포함되는 8개의 중심선(9) 중 2개를 중심선(9a, 9b)으로 하면, 중심선(9a, 9b)은, 균형추(29)측의 단부에서 단락(短絡)되어 있다. 즉, 2개의 중심선(9a, 9b)이 직렬로 접속되어 있다. 또, 중심선(9a, 9b)은, 엘리베이터 칸(28)측의 단부에서 엘리베이터용 로프로부터 인출되고, 제어 케이블(36)을 매개로 하여 통전 장치(35)에 접속되어 있다.
각 엘리베이터용 로프에 포함되는 8개의 중심선(9) 중 나머지의 6개에 대해서도, 도시는 하지 않지만, 균형추(29)측의 단부에서 2개씩 단락되고, 엘리베이터 칸(28)측의 단부가 제어 케이블(36)을 매개로 하여 통전 장치(35)에 접속되어 있다.
통전 장치(35)는, 중심선(9)에 전류가 흐르고 있는지 어떤지를 검출한다. 제어 장치(34)는, 중심선(9)의 도통(導通) 상태를 확인하는 것에 의해, 외층 스트랜드(2)의 파단의 유무를 판정한다. 즉, 전류가 차단되어 있으면, 중심선(9)이 파단하고 있다고 판정하고, 그 중심선(9)을 포함하는 외층 스트랜드(2)가 파단하고 있다고 판정한다.
또, 제어 장치(34)는, 외층 스트랜드(2)의 파단의 유무에 따라서, 엘리베이터 장치의 서비스의 계속의 가부(可否)를 판정한다. 예를 들면, 제어 장치(34)는, 외층 스트랜드(2)의 파단이 검출되어 있지 않은 경우에 서비스를 계속하고, 외층 스트랜드(2)의 파단이 검출되면 서비스를 휴지(休止)한다.
이러한 엘리베이터용 로프 및 엘리베이터 장치에서는, 중심선(9)에 통전하여 도통 상태를 상시 감시하는 것에 의해, 외층 스트랜드(2)의 파단을 신속하게 검출하고, 안전성을 향상시킬 수 있다.
또, 중심선(9)이 수지제의 중심선 피복체(4)에 의해 피복되어 있기 때문에, 반복하여 휨을 받는 경우에도, 중간 소선(7)과 중심선(9)이 직접 서로 스치지 않아, 중심선(9)의 탄소섬유의 손상을 방지할 수 있다.
또, 상기의 예에서는, 중심선(9)을 2개씩 접속했지만, 4개 이상의 중심선(9)을 직렬로 접속하여 통전해도 괜찮다.
또, 상기의 예에서는, 모든 엘리베이터용 로프의 모든 중심선(9)에 통전했지만, 샘플로서 일부의 중심선(9)에만 통전하는 방법도 있다.
게다가, 상기의 예에서는, 중심선(9)에 상시 통전하는 방법을 나타냈지만, 통전 장치(35)를 보수시에만 접속하고, 보수시에만 통전하여 검사하는 방법도 있다.
게다가 또, 심체는 섬유심에 한정되지 않는다.
또, 외층 스트랜드의 갯수, 중간 소선의 갯수, 및 외층 소선의 갯수는, 상기의 예에 한정되지 않는다.
게다가, 본 발명의 엘리베이터용 로프가 적용되는 엘리베이터 장치 전체의 레이아웃은 도 3에 한정되지 않는다.
게다가 또, 본 발명의 엘리베이터용 로프가 적용되는 엘리베이터 장치의 타입은, 도 3의 타입에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 기계실이 없는 엘리베이터, 2：1 로핑 방식의 엘리베이터 장치, 멀티 카 방식의 엘리베이터 장치, 또는 더블 데크 엘리베이터 등에도, 본 발명은 적용할 수 있다.
또, 본 발명의 엘리베이터용 로프는, 엘리베이터 칸(28)을 매달기 위한 로프 이외의 로프, 예를 들면 컴펜세이팅 로프(compensating rope) 또는 거버너 로프(governor rope) 등에도 적용할 수 있다.

Claims (9)

  1. 심체(芯體), 및
    상기 심체의 외주에 서로 꼬여져 있는 복수개의 외층 스트랜드를 구비하며,
    각 상기 외층 스트랜드는,
    중심선(中心線)과,
    상기 중심선의 외주에 피복되어 있는 수지제의 중심선 피복체와,
    상기 중심선 피복체의 외주에 서로 꼬여져 있는 복수개의 강제(鋼製)의 중간 소선으로 이루어지는 중간 소선층과,
    상기 중간 소선층의 외주에 서로 꼬여져 있는 복수개의 강제의 외층 소선으로 이루어지는 외층 소선층을 가지고 있는 엘리베이터용 로프.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 중심선의 직경은, 상기 외층 소선의 직경 이하인 엘리베이터용 로프.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 중심선, 상기 중간 소선 및 상기 외층 소선의 합계의 갯수가 25개 이하인 엘리베이터용 로프.
  4. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 중심선이 합성 섬유에 의해 구성되어 있는 엘리베이터용 로프.
  5. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 중심선이 도전성을 가지고 있는 엘리베이터용 로프.
  6. 구동 쉬브(sheeve)를 가지고 있는 권상기,
    심체와, 상기 심체의 외주에 서로 꼬여져 있는 복수개의 외층 스트랜드를 가지고 있고, 상기 구동 쉬브에 감아 걸려져 있는 엘리베이터용 로프, 및
    상기 엘리베이터용 로프에 의해 매달려 있는 엘리베이터 칸을 구비하며,
    각 상기 외층 스트랜드는,
    중심선과,
    상기 중심선의 외주에 피복되어 있는 수지제의 중심선 피복체와,
    상기 중심선 피복체의 외주에 서로 꼬여져 있는 복수개의 강제의 중간 소선으로 이루어지는 중간 소선층과,
    상기 중간 소선층의 외주에 서로 꼬여져 있는 복수개의 강제의 외층 소선으로 이루어지는 외층 소선층을 가지고 있는 엘리베이터 장치.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 중심선이 도전성을 가지고 있는 엘리베이터 장치.
  8. 청구항 7에 있어서,
    제어 장치, 및
    적어도 일부의 상기 중심선에 통전하는 통전 장치를 더 구비하며,
    상기 제어 장치는, 상기 중심선의 도통(導通) 상태를 확인하는 것에 의해, 상기 외층 스트랜드의 파단의 유무를 판정하는 엘리베이터 장치.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 제어 장치는, 상기 외층 스트랜드의 파단의 유무에 따라서, 서비스의 계속의 가부(可否)를 판정하는 엘리베이터 장치.
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