KR930004755B1 - 유체압 엘리베이터 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

유체압 엘리베이터

제1도는 본원 발명에 의한 유체압 엘리베이터의 일실시예를 나타낸 회로도.

제2도는 본원 발명에 의한 유체압 엘리베이터의 다른 실시예를 나타낸 회로도.

제3도는 본원 발명에 의한 제어밸브의 일실시예의 구조를 나타낸 도면.

제4도는 제3도 실시예의 동작을 설명하는 도면.

제5도는 제어밸브의 다른 실시예의 구조를 나타낸 도면.

제6도는 제어밸브의 또 다른 실시예의 구조를 나타낸 도면.

제7도는 제어밸브의 다른 실시예의 구조를 나타낸 도면.

제8도는 제어밸브의 또 다른 실시예의 구조를 나타낸 도면.

제9도는 제어밸브의 또 하나의 실시예의 구조를 나타낸 도면.

제10도는 본원 발명에 의한 과속방지밸브의 일실시예의 구조를 나타낸 도면.

제11도는 본원 발명에 의한 과속방지밸브의 다른 실시예의 구조를 나타낸 도면.

제12도는 과속방지밸브의 보다 구체적인 구조를 나타낸 도면.

제13도는 언로드 기능을 가진 릴리프밸브의 일실시예의 구조를 나타낸 도면.

제14도는 언로드 기능을 가진 릴리프밸브의 다른 실시예의 구조를 나타낸 도면.

제15도는 본원 발명에 의한 유체압 엘리베이터의 다른 실시예를 나타낸 회로도.

제16도는 파이롯조작형 체크밸브의 구조를 나타낸 도면.

제17도는 과속방지밸브의 구조를 나타낸 도면.

제18도와 제19도는 과속방지밸브의 파이롯밸브의 구조를 나타낸 도면.

제20도는 언로드밸브를 겸한 릴리프밸브의 구조를 나타낸 도면.

제21도는 다른 릴리프밸브의 구조를 나타낸 도면.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 유체압 실린더

2 : 제어밸브(유량제어 기능을 가진 파이롯조작형 체크밸브)

3 : 과속방지밸브 4 : 언로드 기능을 가진 릴리프밸브

5 : 흡입밸브(체크밸브) 6 : 유체압 펌프

7 : 모토 8 : 필터

9 : 유체탱크 10 : 케이지

11 : 인버터 12 : 엘리베이터제어장치

13 : 파이롯밸브 15,16,17 : 유로

20 : 제어밸브메인밸브 21 : 파이롯밸브

22 : 제어밸브본체 23 : 밸브체

24 : 피스톤 25 : 스토퍼

30 : 과속방지밸브메인밸브 31 : 스로틀밸브

32 : 과속방지밸브본체 33 : 밸브체

34,35 : 파이롯밸브 40 : 릴리프밸브본체

41 : 밸브체 42 : 스로틀

43 : 파이롯밸브 44 : 언로드압 설정용 파이롯밸브

44,46,48 : 스로틀

본원 발명은 유체압 엘리베이터에 관한 것이며, 특히 유체압 실린더에 공급하거나 또는 이 실린더로부터 배출되는 유체의 유량을 제어하여 유체압 실린더의 속도를 제어하고, 실린더로 직접적 또는 간접적으로 지지한 케이지의 속도를 제어하는 방식의 유체압 엘리베이터에 관한 것이다.

압력유체를 제어하여 유체압 실린더의 속도를 제어해서, 케이지의 속도를 제어하는 유체압 엘리베이터에 있어서는, 속도지령에 대응하여 유량제어밸브로 압력유체를 제어하는 방법, 모터로 유체압 펌프의 회전속도를 제어하여 압력유체를 제어하는 방법 등이 알려져 있다. 특히, 전자제어장치 및 제어기술의 진보에 수반하여, 인터버에 의한 모터의 회전속도제어가 용이하게 되었으므로, 유체압 펌프의 회전수를 모터로 직접 제어하는 유체압 엘리베이터의 실용성이 높아지고 있다.

그리고, 이 종류의 종래 기술의 일예로서는, 일본국 특개소 57(1982)-81073호, 동 특개소 60(1985)-57471호 등이 있다.

모터의 회전수를 제어하여 케이지의 속도를 제어하는 방식에서는, 제어장치의 고장 등으로 회전수가 정격치(定格値)를 초과한 경우, 케이지의 정적속도를 초과하여 상승 또는 하강하는 것도 생각할 수 있다. 또, 정전 등으로 구동동력이 제로가 된 경우, 케이지는 자유낙하상태로 되고, 안전속도를 초과하여 강하하는 수도 있을 수 있다. 이와 같은 만일의 경우에도 안전성을 확보하는 것이 불가결하다.

모터의 회전속도를 제어하여 케이지의 속도를 제어하는 방식의 유체압 엘리베이터에는 운전방향, 승객수, 유체온도가 변화함으로써 기동시의 가속도변화가 커져서 승차감을 저하시키거나, 케이지의 상승 또는 하강속도가 허용치를 넘어 커질 가능성이 있다. 즉, 기동시에 케이지의 위치유지용의 체크밸브를 개방하면, 밸브전후의 압력차에 의해 유체가 급격히 압축되므로, 큰 가속도 변동을 발생한다. 또, 제어장치의 이상 등으로 펌프가 정격속도 이상으로 구동된 경우나, 정전 등으로 구동동력이 없어진 경우에, 허용속도 이상으로 주행할 가능성이 있다.

본원 발명의 목적은 엘리베이터의 운전방향, 승객수, 유체온도에 관계없이, 일정한 속도특성을 실현하는 동시에, 비상시에도 엘리베이터의 케이지속도를 신속하게 감속함으로써 양호한 속도특성 즉 양호한 승차감을 얻을 수 있고, 안전성 및 신뢰성이 높은 유체압 엘리베이터를 제공하는 것이다.

상기 목적은 케이지의 위치유지를 위해 유체압 펌프와 유체압 실린더 사이에 통상 사용되고 있는 파이롯 조작형 체크밸브의 구조 및 제어방법을 개량한 제어밸브 또는 제어밸브와 과속방지밸브를 배치하고, 이들 밸브에 기동 초기의 유량제어능력과 최대 유량제한기능을 부여함으로써 달성된다. 여기서, 기동초기의 제어능력이라는 것은 기동 지령에 따라 모터를 기동시켜 제어밸브도 제어하여 원활하게 기동하는 한편, 정전 등의 비상시에 대비하여 동력원이 정지했을 때는 자동적으로 제어밸브를 폐쇄하여, 유체압 실린더로부터 유출되는 압력유체의 유량을 감소시켜 케이지를 감속, 정지시키는 기능이다. 또, 최대유량제한기능이라는 것을 제어밸브를 흐르는 유체가 규정유량을 초과하면, 제어밸브나 과속방지밸브에서의 압력강하도 규정치를 초과하여 커지는 것을 이용하여, 자동적으로 제어밸브의 개구면적을 좁게하고, 유량을 제한하거나 또는 그대로 밸브를 폐쇄하여 흐름을 정지시키는(케이지를 정지시키는) 기능이다.

즉, 본원 발명은 상기 목적을 달성하기 위해서, 유체압 펌프의 회전수의 제어에 의해 유체압 실린더에 공급하거나 또는 당해 유체압 실린더로부터 배출되는 유체의 유량을 제어하여, 상기 유체압 실린더로 직접적으로 또는 간접적으로 케이지를 상승 또는 하강시키는 유체압 엘리베이터에 있어서, 상기 유체압 펌프와 상기 유체압 실린더를 연결하는 유로에, 유체압 실린더에 공급하거나 또는 유체압 실린더로부터 배출되는 유체의 유량을 제어하는 메인밸브와, 파이롯밸브의 여자(勵磁)를 해제하면 파이롯압유체를 배출하여 메인밸브를 파이롯조작밸브로부터 폐쇄하는 형식의 파이롯조작형 체크밸브를 배치하고, 상기 체크밸브의 벨브체의 동작에 따라 상기 체크밸브의 개구면적을 서서히 증가시키거나 또는 감소시키는 오리피스를 형성한 스커트부를 상기 체크밸브의 밸브체에 배설하고, 유체가 상기 체크밸브를 순방향으로 흐를 때의 밸브개도(開度)보다 역방향으로 흐를 때의 밸브개도를 작게 규제하고, 유체가 역방향으로 흐를 때에는 항상 밸브를 닫는 방향의 힘을 밸브체에 작용시키는 밸브체의 스토퍼를 구비한 유체압 엘리베이터를 제어하는 것이다.

또, 체크밸브를 서서히 개방하여 상기 유체압 실린더와 유체압 펌프와의 사이의 유체압력을 유체압 실린더의 압력과 대략 균형시키고, 그 후에 유체압 펌프를 기동시켜 케이지를 하강시키는 제어수단을 구비하는 것이 바람직하다.

또한, 제어지령에 따라 유체를 역방향으로 흐르게 하도록 상기 체크밸브를 개방하는 피스톤과 유체의 흐름을 제어하는 밸브체가 상대적으로 슬라이드할 수 있게 끼워지고, 유체를 순방향으로 흐르게 할 때는 밸브체만이 이동하도록 구성할 수도 있다.

본원 발명은 또 상기 목적을 달성하기 위해서, 유체압 실린더와 유체압 펌프를 연결하는 유로에, 스로틀 밸브와 제어밸브를 배치하고, 제어밸브를 스로틀밸브 및 제어밸브 전휴의 압력차에 의해 동작시키고, 유체압 실린더와 유체압 펌프와의 사이의 유로를 차단하여 케이지를 감속, 정지시키는 밸브로 한 유체압 엘리베이터를 제안하는 것이다.

상기 제어밸브는 유체압 실린더와 유체압 펌프와의 압력이 높은쪽의 유체압을 항상 한쪽에 받아서 동작하여 상기 유체압 실린더와 유체압 펌프와의 사이를 차단하여 유체압 펌프를 유체탱크에 연통시키는 밸브이다.

유체압 펌프와 유체압 실린더를 접속하는 유로에서 분기한 유로에, 유체압 펌프의 출구압력이 소정치 이상으로 되면 유체압 펌프의 토출유체를 유체탱크에 배출하는 릴리프밸브를 설치하고, 상기 릴리프밸브의 밸브체에 축을 배설하고, 상기 밸브체와 축중의 한쪽을 파이롯릴리프밸브로부터의 압력을 제어하고, 상기 밸브체와 축중의 다른 쪽을 파이롯전환밸브로부터의 압력으로 제어하며, 상기 릴리프밸브에 릴리프압과 언로드압을 설정가능하게 하고, 파이롯실을 파이롯릴리프밸브 및 파이롯전환밸브에 접속하고, 상기 파이롯전환밸브를 여자했을 때에 상기 릴리프밸브의 밸브체의 위치를 기계적으로 규제하는 스토퍼를 설치하여, 상기 릴리프밸브에 릴리프압과 언로드압을 설정하능가게 한 유체압 엘리베이터로 할 수도 있다.

상기 유체압 펌프와 유체압 실린더를 접속하는 유로에서 분기한 유로에, 유체압 펌프의 출구압력이 소정치 이상으로 되면 유체압 펌프의 토출유체를 유체탱크에 배출하는 릴리프밸브를 설치하는 것도 가능하다.

본원 발명은 또한 상기 목적을 달성하기 위해서, 유체압 실린더와 유체압 펌프를 연결하는 유로에, 스로틀밸브 및 제어밸브를 배치하고, 제어밸브를 스로틀밸브 및 이 제어밸브 전휴의 압력차에 의해 동작시켜 유제압 실린더와 유압펌프와의 사이의 유로를 차단하여, 유체압 펌프의 토출유체를 유체탱크에 배출하는 밸브로 한 유체압 엘리베이터를 제안하는 것이다.

이 경우에도, 유체압 펌프와 유체압 실린더를 연결하는 유로에, 파이롯조작형 체크밸브를 배치하고, 체크밸브의 밸브체의 동작에 따라 체크밸브의 개구면적을 서서히 증가시키거나 또는 감소시키는 오리피스를 형성한 스커트부를 상기 체크밸브의 밸브체에 배설할 수 있다.

상기 밸브체는 파이롯압을 받는 동시에 유체의 흐름의 방향으로 전환하는 밸브체와 파이롯압을 받는 밸브체로 분할되고, 유체압 펌프와 유체압 실린더와의 압력차가 소정치 이상일 때는 일체적으로 동작하여 유체압 펌프와 유체압 실린더와의 사이의 유로를 차단하는 한편, 유량이 소정치 이상일 때에 개별의 밸브체로 분리되어 동작하여 유량을 규제하는 밸브체로 한다.

유체압 펌프와 유체압 실린더를 접속하는 유로에서 분기한 유로에, 유체압 펌프의 출구압력이 소정치 이상으로 되면 유체압 펌프의 토출유체를 유체탱크에 배출하는 릴리프밸브를 설치한다.

또, 릴리프밸브의 밸브체에 축을 배설하고, 밸브체와 축중의 한쪽을 파이롯릴리프밸브로부터의 압력으로 제어하고, 밸브체와 축중의 다른 쪽을 파이롯전환밸브로부터의 압력으로 제어하여, 릴리프밸브에 릴리프압과 언로드압을 설정가능하게 한다.

어느 경우에도, 파이롯실을 파이롯릴리프밸브 및 파이롯전환밸브에 접속하고, 파이롯전환밸브를 여자했을 때에 릴리프밸브의 밸브체의 위치를 기계적으로 규제하는 스토퍼를 설치하여, 릴리프밸브에 릴리프압과 언로드압을 설정가능하게 한다.

본원 발명에 있어서는, 기동시 제어밸브 전후의 유체압의 평형을 기다려서 모터 즉 펌프를 기동하므로, 원활원전이 가능하게 되고, 엘리베이터의 승차감이 향상된다.

또, 유체압 펌프와 유체압 실린더 사이에 유량제어밸브 또는 유량베어밸브와 스로틀밸브를 조합한 것을 배치한다. 이 제어밸브나 스로틀밸브를 흐르는 유체의 유량이 규정치를 초과하면, 유량제어밸브나 스로틀밸브에서의 압력 강하도 규정치를 초과하여 커진다. 본원 발명에서는 이 압력강하를 이용하여 제어밸브를 동작시켜서, 유량제어밸브의 개구면적을 자동적으로 좁게 하여, 제어밸브를 흐르는 유량을 제한한다. 제어밸브를 흐르는 유체의 흐르는 방향은 엘리베이터의 상승 또는 하강에 대응하여 변화하지만, 본원 발명에서는 제어밸브에서의 압력 강하만에 대응하여 유체의 흐름방향에 관계없이, 제어밸브를 동일하게 동작시킨다. 따라서, 제어밸브를 케이지의 운전방향에 관계없이 제어밸브 또는 제어밸브와 스로틀밸브와의 조합을 흐르는 유체에 의해 발생하는 유체의 압력손실만에 대응하여 동작하고, 제어밸브를 흐르는 유체의 유량이 제한된다. 그 결과, 엘리베이터의 케이지 속도를 규정치 이하로 제한하는 동시에 안전하게 정지시킴으로써, 엘리베이터의 안전성 및 신뢰성이 확보된다.

다음에, 본원 발명의 실시예에 대하여 도면에 따라서 상세히 설명한다.

제1도는 본원 발명 의한 유체압 엘리베이터의 일실시예를 나타낸 유체압 회로도이다. 도면에 있어서, (1)은 케이지(10)를 직접 또는 간접으로 구동하는 유체압 실린더(여기서는 직접 구동방식), (2)는 제어밸브(여기서는 유량제어 기능을 가진 파이롯조작형 체크밸브), (4)는 언로드 기능을 가진 릴리프밸브, (5)는 펌프보호용의 흡입밸브, (6)은 정역회전 가능한 유체압 펌프, (7)은 모터, (8)은 필터, (9)는 유체탱크이다. (11)은 모터(7)를 구동하는 인버터, (12)는 엘리베이터의 제어장치, (13)은 파이롯밸브, (15), (16), (17)은 유로이다.

제어밸브(2)는 메인밸브(20)와 파이롯밸브(21a)(21b)로 이루어지는 파이롯조작형 체크밸브이고, 통상시는 도시한 바와같이 유체압 실린더(1)에의 흐름을 허용하고, 그 역의 흐름을 차단하고 있다. 파이롯밸브(21a), (21b)에 지령이 들어갔을 때는 메인밸브(20)가 개방되고, 유체압 실린더(1)로부터의 유체의 배출이 가능하게 된다. 여기서는, 파이롯밸브(21a), (21b)를 온-오프밸브로 하고 있으나, 2위치 3방밸브로도 같은 효과가 있으며, 예시한 회로에 한정되지 않는다.

릴리프밸브(4)는 유체온도를 제어하는 언로드운전 및 회로의 보호를 위해 설치되어 있으며, 흡입밸브(5)는 유로(15a)가 진공으로 되는 것을 방지하기 위해 설치되어 있다.

이와 같은 구성의 본 실시예에 있어서, 케이지(10)를 상승시키는 경우와, 하강시키는 경우에 대하여 설명한다.

(1) 상승시

제어장치(12)로부터의 상승지령에 의거하여 인버터(11)를 구동하여 모터(7)을 기동하고(이때의 회전방향을 정회전으로 함), 속도신호에 따라 정격회전수까지 가속하여 구동한다. 유체는 필터(8)를 통과하여 유체압 펌프(6)로 승압하고, 속도신호에 비례하는 펌프회전수에 비례하여 증대해서, 체크밸브로서 작용하는 제어밸브(2)를 통과하여 유체압 실린더(1)에 공급된다.

이로써, 케이지(10)를 직접 또는 간접적으로 구동하는 유체압 실린더(1)가 기동되고, 속도신호(모터회전수)에 비례하여 정격속도까지 서서히 가속된다. 한편, 감속신호(속도신호)에 의해 모터(7)의 회전수를 감소하면 가속의 경우와는 역으로, 유체압 실린더(1)(케이지 10)는 감속되고, 마침내는 정지에 이른다. 그 후, 지령이 해제되어도 제어밸브(2)가 폐쇄되어 케이지(10)의 위치를 유지한다.

이 때, 어떤 이상(異常)으로 펌프(6)의 출구압력이 규정치(릴리프압)보다 커지면, 릴리프밸브(4)가 작용하여 펌프(6)의 토출유체를 탱크(9)에 배출하고, 유체압회로의 이상압력 상승을 방지하여, 기기나 배관의 파손을 방지한다.

(2) 하강시

제어장치(12)로부터의 하강지령에 의거하여 제어밸브(2)의 파이롯밸브(21a), (21b)를 동작시키고, 완만하게 메인밸브(20)를 전환하여, 유체압 실린더(1)와 유체압 펌프(6)를 연통시키고, 유로(15a)와 (15c)의 압력을 평형시킨다. 그후, 모터(7)를 상승하는 역방향으로 기동(역회전)하고, 속도신호에 따라 가속하여 펌프(6)로 유체압 실린더(1)의 고압유체를 탱크(9)에 복귀시킨다. 따라서, 유체압 실린더(1) 및 케이지(10)는 하강 기동되고, 가속된다.

이렇게 하면, 제어밸브(2)와 펌프(6) 사이의 유로의 유체와 실린더(1)의 유체가 평행되고나서 펌프기동하게 되므로, 하강기동시에 원활한 기동이 가능하게 되며, 기동충격이 없다. 상승시와 마찬가지로, 모터(7)의 가속, 정격속도구동, 감속, 정지에 의해 케이지(10)도 가속, 정격속도주행, 감속의 과정을 거쳐 정지한다. 그후, 파이롯밸브(21a), (21b)에의 신호를 해제하면 메인밸브(20)도 복귀하여 최초의 상태로 되돌아간다.

하강 기동시, 메인밸브(20)를 급격히 전환하면, 유로(15s)내의 유체가 급격히 압축되므로, 큰 충격을 발생한다. 따라서, 엘리베이터의 양호한 승차감을 확보하는데는, 메인밸브(20)를 서서히 전환하는 편이 바람직하다. 이를 위해서는 파이롯밸브(21a), (21b)로서 PWM 구동의 밸브나 지령에 비례하여 동작하는 밸브 등을 사용하면 더욱 좋다.

이 때, 제어밸브(2)의 개방동작과 모터(7)의 기동동작과의 사이에 불평행을 발생시켜서, 펌프(6)의 흡입유량이 실린더(1)의 배출유량보다 커진다는 것을 생각할 수 있으나, 그 경우에는 흡입밸브(5)를 통해 탱크(9)로부터 유체를 보급하고, 회로(15a)가 진공으로 되어 캐비테이션이 발생하여 펌프(6)가 손상되거나 하는 것을 방지한다.

(3) 비상시

정정 등에 의해 구동동력이 없어지면, 케이지(10)는 자중(自重)에 의해 허용속도를 초과하여 낙하하기 시작하며, 안전상 문제가 있다. 이와 같은 경우에는 제어지령이 해제되므로, 파이롯밸브(21a), (21b)는 여자해제(勵磁解除)로 되어 기준위치(도시상태)로 복귀하며, 메인밸브(20)는 신속하게 도시한 상태로 복귀한다. 따라서, 유체압 실린더(1)로부터의 유체의 흐름은 차단되어서 케이지(10)를 감속, 정지시키므로, 안전성은 비약적으로 향상된다. 정전 이외의 비상시에도 파이롯밸브의 제어신호를 해제하면, 마찬가지로 엘리베이터를 정지시킬 수 있다. 이와 같은 예로서는, 제어장치의 이상에 의한 오버스피드에서의 하강이나 펌프와 모터와의 사이의 커플링의 파손 등을 생각할 수 있다.

제2도는 본원 발명의 다른 실시예를 나타낸 유체압 회로도이다.

제1도와 같은 기호는 같은 작용을 하는 부분을 나타내고 있다. 제1도의 실시예와의 상위점은 제어밸브(2)와 펌프(6)와의 사이의 유로(15a)에 과속방지밸브(3)를 추가한 점이다. 과속방지밸브(3)는 메인밸브(30)와 스로틀밸브(31)로 이루어지며, 하강측에 이 밸브(3)를 흐르는 유체압유량이 규정치를 초과했을 때 동작한다. 즉, 이 밸브를 흐르는 유량이 규정치를 초과하여, 이 밸브 전후의 압력차가 커지면, 이 압력차로 메인밸브(30)가 동작하고, 신속히 회로를 차단하여 케이지(10)를 정지시킨다. 이렇게 하면, 정전 등 이외에 제어장치의 오동작 등에 의한 가속도 방지할 수 있고 안전성이 향상된다.

제3도는 제어밸브(2)의 일실시예의 구조를 나타낸 도면이다. 메인밸브(20)는 밸브 본체(22)와 밸브체(23)와 스프링(20c)과 피스톤(24)과 스토퍼(25)를 주요 구성요소로 하며, 포토(22a), (22b)는 각각 유로(15a), (15b), (15c)에 접속되어 있다. 밸브체(23)는 그 스커트부(23a)에 오리피스(23b)를 가지며, 스커트부(23a)와 축(23c)을 가이드로 하여 밸브본체(22)에 대해 슬리이드 가능하며, 스프링(20c)으로 밸브시트에 압압되어 있다. 피스톤(24)은 파이롯밸브(21a), (21b)로 구동되고, 밸브체(23)를 구동한다. 피스톤(24)은 스토퍼(25)에 의해 그 동작범위가 제한되어 있다.

파이롯밸브(21a), (21b)는 여자되면, 피스톤실(22f)에 파이롯유체를 공급하거나 또는 그곳으로부터 배출된다. 통상시에는 피스톤실(22f)을 탱크(9)에 개방하고 있으나, 파이롯밸브(21a)가 여자되면 스로틀(21c)을 통해 유체실(22d)과 피스톤실(22f)을 접속하고, 파이롯밸브(22b)를 여자하면 유체실(22)을 탱크(9)와 차단한다.

(1) 상승동작

제어밸브(2)는 단지 체크밸브로서 작용하고, 유체압 펌프(6)의 토출유체는 포트(22a)(유로 15a 또는 15b)로부터 포트(22b)(유로 15c)에의 흐름(자유흐름)으로 되어, 유체압 실린더(1)를 밀어 올린다. 이때, 밸브(2)를 흐르는 유체의 압력손실을 적게하기 위해, 밸브체(23)는 충분히 개방되도록 스프링(20c)을 설정한다. 케이지(10)의 속도제어는 펌프(6)의 회전수제어에 의해 행한다.

(2) 하강동작

하강신호에 의해 파이롯밸브(21a), (21b)를 여자하여 피스톤실(22f)에 고압유체를 공급하고, 피스톤(24)을 밀어서 메인밸브밸브체(23)를 변위시켜 포트(22a)와 (22b)를 연통시키고, 유체압 실린더(1)의 고압유체를 유체압 펌프(6)에 의해 배출하여 유체압 실린더(1) 및 케이지(10)를 하강시킨다. 이 때, 스로틀(21c)은 밸브체(23)의 동작 속도를 제어하고, 스커트부(23a)에 배설한 오리피스(23b)는 포트(22b)와 (22a)와의 사이의 개구면적을 서서히 증가시킨다. 이 오리피스(23b)와 스로틀(21c)에 의해 엘리베이터의 기동충격의 발생이 방지된다. 파이롯밸브를 지령에 비례하여 동작하는 비례솔레노이드밸브나 PWM 제어밸브 등으로 구성하고, 파이롯유량을 제어해도 된다.

이 때, 스토퍼(25)로 피스톤(24)의 변위 즉 메인밸브(20)의 개폐도를 제한하여 포트(22b)로 부터 (22a)에의 흐름에 대하여 일정의 압력강하량을 부여한다. 이렇게 하면, 정전 등으로 구동동력이 없어지면 메인밸브(20)는 이 밸브 전후의 압력차로 자동적으로 폐쇄되어 실린더(1)로 부터의 배출유량을 감소시켜서, 케이지(10)를 감속, 정지시키고, 안전성을 향상시킨다.

하강이 종료되면, 파이롯밸브의 여자를 해제하여 피스톤실(22f)의 고압유체를 배출하여 메인밸브체(23)를 도시한 상태로 복귀시키고, 하강동작을 종료한다. 이 때, 파이롯밸브를 출구압력은 대기압이며, 피스톤실(22f)로부터는 유체가 단시간에 배출되므로 메인밸브의 응답시간은 짧다.

이것을 제4도를 참조하여 상세히 설명한다. 이 도면은 상승 및 하강동작시의 메인밸브밸브체(23)의 움직임과 포트(22a)의 압력을 나타내고 있다.

(1) 상승시(파선)

펌프(6)를 가동하면, 그 토출유체로 포트(22a)의 압력이 상승하고, 실린더압을 초과했을 때 유체는 메인밸브(20)의 약한 스프링(20c)의 힘에 대항하여 밸브체(23)를 밀어 열고, 포트(22b)(실린더 1에 연통)에 흐른다. 펌프회전수가 지령에 따라 가속해서 전속(全速)으로 증대하면, 이 밸브를 흐르는 유량도 증대하고, 메인밸브밸브체(23)의 변위도 커진다. 이 때, 메인밸브밸브체(23)에 작용하는 힘은 작은 스프링의 힘이므로, 포트(22a)의 압력은 이 밸브를 흐르는 유량에 상관없이 대략 일정하며, 실린더압보다 약간 큰 Pu(차압ΔPu)이다. 그 이유는 메인밸브(20)가 크래킹압의 작은 체크밸브로서 작용하기 때문이다.

펌프(6)의 유량이 감소하여 케이지(10)가 감속을 거쳐 정지하면, 밸브체(23)는 유량에 대략 비례하여 변위 폐쇄된다. 그 동안, 전술한 이유에 의해 포트(22a)의 압력은 도시한 바와같이 대략 일정하다. 메인밸브(20)가 폐쇄되면 펌프(6)로부터의 유체의 누설에 의해 포트(22a)의 압력이 급격히 저하된다. 즉, 밸브체(23)는 유량에 대략 비례하여 변위하고, 도시한 바와같이 가속, 전속, 감속이 명료하게 나타나며, 포트(22a)의 압력은 엘리베이터의 주행중 대략 일정한 값이다.

(2) 하강시(실선)

파이롯밸브(21a), (21b)를 여자하여 피스톤(24)에 의해 밸브체(23)를 변위시키면, 포트(22b)는 포트(22b)에 연통되고, 압력이 상승한다. 그 후, 펌프(6)를 구동하여 케이지(10)를 가속하여, 전속으로 주행시킨다. 메인밸브(20)는 펌프(5)의 회전보다 약간 빠르게 완전개방으로 되나, 이때의 개폐도는 전술한 바와같이 상승시보다 작다. 따라서, 하강시의 포트(22a)의 압력 Pd과 실린더압과의 차는 ΔPb로 되고, 상승시의 차압 ΔPu보다 크다. 그 후, 지령에 따라 펌프회전수를 감속, 정지시키고, 펌프 정지후에는 파이롯밸브(21a), (21b)를 여자해제하면, 이 도면에 도시한 바와같이 메인밸브(20)도 복귀하여 하강 동작을 완료한다. 압력차 ΔPd는 감속이 시작되면 작아져서 정지시에는 거의 제로가 되고, 제어밸브(20)가 폐쇄되면 포트(22a)의 압력 Pu은 급격히 저하된다.

(3) 비상정지시(1점쇄선)

유체압 엘리베이터가 주행중에 어떤 원인으로 비상정지하는 경우가 있다. 이 때, 케이지(10)가 상승중이면 중력에 의해 케이지는 일단 정지하고, 그 후 하강을 시작하며, 하강속도는 증대된다. 하강중이면 그대로 하강속도는 증대한다.

어느 경우에도 안전성이 손상된다. 그래서, 본원 발명의 제어밸브(2)에서는 파이롯밸브(21a), (21b)의 여자를 해제하여 피스톤밸브(22f)의 유체를 배출시켜서, 제4도에 1점쇄선으로 표시한 바와같이 메인밸브(20)의 밸브체(23) 전후의 압력차 ΔPd에 의해 밸브체(23)를 강제적으로 폐쇄하고, 케이지(10)를 감속, 정지시키므로 안전하다.

이와같이 제3도에 도시한 본원 발명의 제어밸브에 의하면, 상승, 하강, 비상정지를 할 수 있고, 승차감이 양호하며, 안정성이 높은 유체압 엘리베이터를 제공할 수 있다.

제5도는 제어밸브(2)의 다른 실시예의 구조를 나타낸 단면도이다. 제3도와 같은 기호는 같은 기능의 부분을 표시하고 있다. 이 실시예가 제3도의 실시예와 상위한 점은 스토퍼(25)의 위치이다. 제3도의 실시예에서는 피스톤(24)에 스토퍼(25)를 배설하였으나, 제5도의 실시예에서는 밸브체(23)의 변위를 직접 제한하고 있다. 작용 및 효과는 제3도와 같으므로, 여기서는 설명을 생략한다.

제6도는 제3도 또는 제4도의 실시예와 같은 실시예이지만, 밸브체(23)에 유체실(22c)과 (22g)를 연통시키는 연통공(23e)을 배설하고, 유체실(22c)과 동일한 유체압이 유체실(22g)에도 작용하여, 밸브체(23)에 작용하는 유체로부터의 힘을 작게 하였다. 이렇게 하면, 유체압 엘리베이터의 기동시의 만일 밸브체(23)의 전후의 압력차가 커도, 피스톤(24)을 구동하는 힘이 작아도 된다. 이것은 밸브체(23)를 구동하는 피스톤(24)의 수압면적이 작고, 파이롯밸브를 흐르는 유량이 작아지며, 파이롯밸브도 작아도 된다는 것을 의미한다. 이와같이, 파이롯밸브가 작아지면 제어밸브를 구동하는 유체유량을 절약할 수 있고, 유체압 엘리베이터로서 기동충격이 작아져 편리하다. 또, 앞에 기술한 비상시와 같이, 제어밸브를 급속히 폐쇄할 필요가 발생한 경우에는 유체실(22f)로부터 배출하는 유체의 유량이 적어지므로, 제어밸브의 동작이 고속으로 되어 바람직하다.

제어밸브의 기능은 제3도 또는 제4도의 실시예와 같으므로, 여기서는 설명을 생략한다. 제7도는 제어밸브(2)의 또 다른 실시예를 나타낸 단면도이다. 제3도, 제4도와 같은 기호는 같은 기능의 부분을 표시하고 있다. 이 실시예가 제3도, 제4도의 실시예와 상위한 점은 피스톤(24), 스토퍼(25)의 구조이다. 즉, 밸브체(23)의 축(23c)에 슬라이드할 수 있게 피스톤(24)을 설치하고, 스토퍼(23d)로 그것들의 이탈을 방지하고 있다. 피스톤(24)은 밸브본체(22)의 부재(22c)에 설치된 피스톤실(22e), (22f)내를 슬라이드할 수 있으며, 스프링(24a)으로 압압되면서 스토퍼(25)로 동작범위가 제한되어 있다.

(1) 상승동작

제3도의 실시예와 마찬가지로, 엘리베이터가 상승할 때는 펌프(6)로부터의 압력유체는 포트(22a)로부터 유입되고, 밸브체(23)를 밀어올려 포트(22b)로부터 실린더(1)에 유입된다. 이 때, 피스톤(24)은 밸브체(23)에 대하여 작용하지 않으며, 밸브체(23)만이 동작하여 오직 체크밸브로서만 작용한다.

(2) 하강동작

하강할 때는 지령에 의해 파이롯밸브(21a), (21b)를 여자하여 피스톤실(22f)에 파이롯유체를 공급하고, 스프링(20c)의 힘 및 유체압에 대항하여 피스톤(24)을 끌어 올려서(밸브체 23도 끌어올림), 유체압실린더(1)와 유체압펌프(6)를 서서히 연통시키고, 유체압펌프(6)로 실린더(1)내의 유체를 배출하여 케이지(10)를 하강기동, 가속시킨다, 피스톤(24)은 스토퍼(25)로 그 이동량이 제한되어 있으므로, 이 때의 밸브체(23)의 위치가 하강시의 최대밸브개도로 포트(22b)로부터 (22a)에의 흐름에 일정한 압력차를 부여한다. 이 압력차가 제3도에서도 설명한 바와같이, 정전 등일 때 자동적으로 제어밸브(2)를 폐쇄하는 힘으로 된다. 감속, 정지에서는 펌프(6)의 회전속도를 감소시켜서 실린더(1)로부터 배출유량을 감소시켜 정지하면, 파이롯밸브(21a), (21b)의 여자를 해제하여 피스톤실(22f)의 유체를 배출해서, 피스톤(24) 및 밸브체(23)를 원래의 위치에 복귀시킨다.

정전 등의 비상시에는 제4도에 설명한 것과 마찬가지로, 파이롯밸브(21a), (21b)의 여자를 해제하면, 피스톤실(22f)의 유체가 배출되는 동시에, 밸브체(23)는 스프링(24a), (20c)의 힘과 밸브체(23) 전후의 유체실(22d), (22c)사이의 압력차에 의해 아래쪽으로 끌려서, 포트(22b)로부터 (22a)에의 유로를 신속히 차단한다. 이로써 케이지(10)는 정지한다.

제8도는 제어밸브(2)의 또 다른 실시예의 구조를 나타낸 단면도이다.

제7도와 같은 기호는 같은 기능의 부분을 표시하고 있다. 이 실시예가 제7도의 실시예와 상위한 점은 스토퍼(25)이다. 제7도의 실시예에서는 피스톤(24)의 이동량만을 제한하고 있었으나, 제8도의 실시예에서는 밸브체(23)의 변위를 직접 제한하고 있다. 작용 및 효과는 제7도의 실시예와 같으므로, 여기서는 설명을 생략한다.

제9도는 제7도 또는 제8도의 실시예와 같은 실시예이지만, 밸브체(23)에 유체실(22c)과 (22g)를 연통시키는 연통공(23e)을 배설하고, 유체실(22c)과 동일한 유체압을 유체실(22g)에도 작용시켜서, 밸브체(23)에 작용하는 유체로부터의 힘을 작게 하고 있다.

제10도는 과속방지밸브(3)의 일실시예의 구조를 나타낸 단면도이다. 메인밸브(30)와 스로틀(31)로 구성한다. 메인밸브(30)는 밸브본체(32)와 밸브체(33)와 스프링(30c)으로 이루어지며, 유체실(32c), (32d)과 각 유체실에 연통된 포트(32a)와 (32b)를 가지고 있다. 스로틀(31)은 유량에 맞추어서 유로면적을 조정하는 저지판 등이다. 밸브체(33)는 수압부(30a), (30b)를 가지며, 각각 유로(15)의 포트(32a)의 압력을 받는다. 포트(32a)의 압력 Pa이 유로(15)의 압력 Pb보다 큰(Pa＞Pb)경우에는 밸브체(33)는 도시한 상태로 되며, 포트(32a)와 (32b)를 연통시킨다. 역의 경우(Pa＜Pb)에는 밸브체(33)는 유로(15)와 포트(32a)와의 압력차에 상당하는 힘을 우방향으로 받고, 이 힘이 규정치보다 커지면, 밸브체(33)는 스프링(30c)에 대항하여 유로를 폐쇄하는 방향으로 작용한다. 즉, 케이지(10)의 하강상태에서 유체가 포트(32b)로부터 (32a)의 방향으로 흐르고 있는 때 유량이 규정치보다 커지면, 유로를 폐쇄한다. 밸브체(33)의 동작에 의해 포트(32a)와 (32b)와의 사이의 압력차는 더욱더 커져서, 밸브체의 동작을 조장한다.

그래서, 과속방지밸브(3)를 흐르는 유량에 대응하여 스로틀(31)을 조정해 두면, 규정치 이상의 유량이 흐르면 메인밸브(30)가 작용하여 포트(32a)와 (32b)를 차단하여, 유체의 흐름을 차단한다. 이것은 실린더(1)로부터 유출되는 유체를 차단하는 것이며, 케이지(10)를 규정속도 이상으로 고속으로 하지 않고 안전하게 정지시키게 된다.

도면에서는 스로틀(31)로서 단독 스로틀을 예시하였으나, 제어밸브(2)를 사용해도 같은 효과가 있으며, 도시한 구조에 한정되는 것은 아니다. 전술한 바와같이, 제어밸브(2)에서는 하강시에 압력차를 발생하므로, 그 압력차를 이용하여 과속방지밸브(3)를 동작시키면 밸브장치의 구조를 간소화 할 수 있다.

제11도는 과속방지밸브(3)의 다른 실시예를 도시한 것이며, 제12도는 보다 구체적인 구조를 도시한 것이다. 과속방지밸브(3)는 메인밸브(30)와 파이롯밸브(34), (35)와 스로틀(31)로 이루어진다. 스로틀(31)은 유량에 맞추어서 유로면적을 조정하는 저지판 등이다(제10도에서 설명한 바와같이 스로틀 31을 제어밸브 2의 유체저항으로 치환해도 된다). 메인밸브(30)는 밸브본체(32)와 밸브체(33)와 스프링(30c), (30f)으로 이루어지며, 유체실(30c), (30d), (30f)과 각 유체실에 연통된 포트(30a), (30b), (30e)를 가지며, 각 포트는 유로(15a), (15b), (16)(탱크 9)에 연통된다. 밸브체(33d), (33e)는 수압부(33a), (33b)를 가지며, 각각 파이롯밸브(34), (35)로부터의 압력을 받는다. 파이롯밸브(34), (35)는 2위치 3방전환밸브체이며, 밸브체(38), (39)를 가지고, 밸브체(38), (39)의 동작위치에 의해 유체를 전환한다. 그 끝면에 유로(37a), (37d) 쟁 (37b, (37e)를 거쳐 포트(30a), (30b)의 압력을 받는다.

포트(30a)의 압력 Pa이 포트(30b)의 압력 Pb보다 큰(Pa＞Pb)경우에 밸브체(34), (35)는 도시한 상태로 되고, 유로(37b)와 (37a), (37f)와 (37e)를 연통하고, 유로(37b)와 (37d)를 차단한다. 역의 경우 (Pa＜Pb)에는 밸브체(34), (35)는 도시한 것과 역의 위치로 되고, 유로(37c)와 (37b), (37f)와 (37d)를 연통하고, (37a)와 (37e)를 차단한다. 즉, 포트(30a), (30b)의 고압측을 메인밸브의 밸브체(33d)의 수압부(33a)에, 저압측을 밸브체(33)의 수압부(33b)에 접속한다. 따라서, 밸브체(33d), (33e)는 포트(30a)와 (30b)와의 압력차에 상당하는 힘을 우방향으로 받는다. 이 힘이 규정치보다 커지면, 밸브체(33d), (33e)는 스프링(30c)의 힘에 대항하여 포트(30a)와 (30b) 사이의 유로를 폐쇄하는 방향으로 움직인다. 밸브체(33)의 동작에 의해 포트(30a)와 (30b)와의 사이의 압력차는 더욱 더 커지며, 밸브체의 동작을 조장한다. 즉, 과속방지밸브(3)를 흐르는 유량에 대응하여 스로틀(31)을 조정해 두면, 설정치 이상의 유량이 흐르면 메인밸브(30)가 작동하여 포트(30b)를 차단하고, 포트(30a)와 (30e)를 연통시킨다.

이것은 엘리베이터가 상승중이면, 펌프(6)의 토출유체를 탱크(9)에 되돌리고, 실린더(1)에의 유로를 폐쇄하는 것이며, 또 엘리베이터가 하강중이면 실린더(1)로부터 유출되는 유체를 차단하고, 유체를 탱크(9)로부터 펌프(6)에 공급하는 것이며, 어느 경우에도 케이지(10)를 규정속도이상 고속으로 하지 않고 안전하게 정지시키게 된다. 또한, 전술한 바와같이 펌프토출압의 이상승압 또는 흡입압의 이상저압(진공)으로부터 펌프를 보호한다.

유체의 온도가 변화하면 점도도 변하고, 제어밸브에서의 제어특성이나 펌프의 용적효율이 변하여 승차감의 저하를 초래하거나, 에너지손실을 증대하거나 하므로, 통상의 경우 유체는 일정이상의 온도범위에서 사용된다. 그러나, 이 유체를 데우는 에너지원으로서 히터를 사용하는 것은 가격상승을 초래한다. 그래서, 본원 발명의 실시예에서는 릴리프밸브(4)에 언로드운전도 가능하도록 설정압력을 2단으로 변환할 수 있는 구조를 제공하고, 언로드운전에 의해 유체온도를 상승시키고 있다.

제13도에 언로드밸브를 겸한 릴리프밸브(4)의 실시예의 구조를 나타낸 단면도이다. 릴리프밸브(4)는 밸브본체(40)와 밸브체(41)와 파이롯밸브(43)와 언로드압설정용 파이롯밸브(44)를 주요 구성요소로 한다. 밸브체(41)는 축(41a)을 가진 포펫형이고, 밸브본체(40)와의 사이에 유체실(40d)(포펫뒷면)과 (40e)(축끝면)과 (40c)(포펫측면)을 형성하고 있다. 유체실(40d)은 스로틀(42)을 통해 포트(40a)와 연통되고, 스로틀(42a)을 통해 유체실(40e)과 연통되어 있다. 포트(40a), (40b)는 각각 유로(15a), (16)에 접속되어 있다. 파이롯밸브(43)은 유체실(40d)에 연통되고, 밸브체(43a)와 스프링(43b)과 나사(43c)로 이루어지며, 스프링(43b)의 압압력을 조절하여 유체실(40d)의 릴리프압을 설정한다. 다른 파이롯밸브(44)는 유체실(40e)에 연통되고, 밸브체(44a), 스프링(44b)과 솔레노이드(44c)로 이루어지며, 통상 폐쇄되어 있으나, 솔레노이드(44c)를 여자하면 유체실(40e)을 대기에 개방한다.

릴리프밸브(4)에서는 통상시 유체실(40d), (40e)로부터 밸브체(41)에 작용하는 힘이(40a), (40c)로부터 작용하는 힘보다 크며, 도시한 상태와 같이, 포트(40a)와 (40b)사이를 차단하고 있다(포트 40b는 탱크압). 포트(40a)의 압력이 파이롯밸브(43)로 설정한 압력보다 커지면, 파이롯밸브(43)가 열려서 유체실(40d) 및 (40e)의 유체를 배출하여 포펫(41)을 스프링(41b)의 힘이나 유체실(40d), (40e)의 압력에 대항하여 변위시켜서, 포트(40a)로부터 (40b)에 유체를 흐르게 하고, 포트(40a)의 압력을 그 이상으로는 상승시키지 않는다.

이 릴리프밸브(4)를 언로드밸브로서 작용시키는 경우에는 파이롯밸브(44)를 여자하여 유체실(40e)을 탱크(9)에 개방하면, 포펫(41)의 뒷면에 작용하는 힘이 축(41a)의 단면적분만큼 작아지고, 포트(40a)가 릴리프압보다 낮은 압력으로도 메인밸브는 열린다. 이 압력이 언로드압이며, 릴리프압과 언로드압의 차는 축(41a)의 크기로 정해진다. 즉, 릴리프압의 설정치에 관계없이 언로드압은 항상 릴리프압보다 일정한 값만큼 작게 설정된다.

제14도는 릴리프밸브의 다른 실시예의 구조를 나타낸 단면도이다. 제13도와 같은 기호는 같은 기능을 행하는 부분을 표시한다. 릴리프압의 설정은 제13도의 실시예와 같으며, 파이롯밸브(43)에 의해 설정된다. 언로드압의 설정은 스토퍼(45)에 의해 밸브체(41)의 변위량을 제한하여 행한다. 언로드는 파이롯밸브(44)를 여자하여 유체실(40d)을 대기에 개방하고, 밸브체(41)를 스토퍼(45)까지 변위시킨 상태로하여 이 간극에서의 에너지손실을 열로 변환한다. 언로드압은 릴리프압보다 낮으므로, 벨브체(41)의 변위량은 릴리프작용시보다 언로드작용시의 쪽이 크다. 따라서, 릴리프압의 설정과는 별도로 언로드압의 설정이 가능해진다. 이 경우, 제13도의 실시예에 비하여 언로드압의 설정은 번거롭지만, 릴리프밸브의 구조는 간소화된다.

제15도는 본원 발명에 의한 유체압 엘리베이터의 제1도 및 제2도와는 상이한 실시예의 유체압회로도이다. 도면에 있어서, (1)은 케이지(10)를 직접 또는 간접으로 구동하는 유체압실린더, (2)는 파이롯조작형 체크밸브, (3)은 과속방지밸브, (4)는 언로드밸브를 겸한 릴리프밸브, (5)는 펌프보호용의 체크밸브, (6)은 정역회전가능한 유체압펌프, (7)은 모터, (8)은 필터, (9)은 유체탱크이다. (11)은 모터(7)를 구동하는 인버터, (12)는 엘리베이터의 제어장치, (15), (16), (17)은 유로이다.

파이롯조작형 체크밸브(2)는 메인밸브(20)와 파이롯밸브(21)로 이루어지며, 통상시는 도시한 바와같이 유체압실린더(1)로부터의 유체의 흐름을 차단하고, 유체압실린더(1)에의 흐름을 허용하고 있다. 파이롯밸브(21)에 지령이 들어가면 메인밸브(20)가 열려서, 유체압실린더(1)로부터의 유체의 배출이 가능하게 된다. 과속방지밸브(3)는 스로틀(31)과 메인밸브(30)와 파이롯밸브(34), (35)로 이루어지며, 통상시는 도시한 바와같이 유체는 스로틀(31) 및 메인밸브(30)를 통하여 흐른다. 과속방지밸브(3)의 전후의 압력차가 미리 설정한 규정치를 초과한 경우 즉 유량이 규정치를 초과한 경우, 파이롯밸브(34), (35)를 통하여 메인밸브(30)에 작용하는 유체압에 의해 메인밸브(30)를 전환하여, 유체의 흐름을 제어한다.

이와같은 구성의 본 실시예에 있어서, 케이지(10)를 상승시키는 경우와 하강시키는 경우에 대하여 설명한다.

(1) 상승시

제어장치(12)로부터의 상승지령 및 속도신호에 의거하여 인버터(11)를 구동하여 모터(7)를 서서히 기동하여 가속한다(이 때의 회전방향을 정회전으로 한다). 그 후, 속도신호에 따라 모터(7)를 정격회전수까지 가속하여, 다시 정격회전수로 구동한다. 유체압펌프(6)가 정방향으로 기동, 가속되면 유체는 필터(8)를 통하여 유체압펌프(6)에 흡입되어 서서히 승압된다. 고압으로 된 유체는 과속방지밸브(3)와 파이롯조작형 체크밸브(2)를 통과하여, 유체압실린더(1)에 공급된다. 이 때, 모터회전수의 증가에 따라 유체압펌프(6)의 토출유량도 증가하여, 유체압실린더(1)가 기동되고, 정격속도까지 서서히 가속된다. 유체압실린더(1)에 의해 직접 또는 간접적으로 구동되는 케이지(10)도 속도신호(모터회전수)에 비례하여 기동, 가속되어 정격속도에 이른다. 한편, 감속신호(속도신호)에 의해 모터(7)의 회전수를 감소시키면 가속의 경우와는 역으로, 유체압실린더(1)의 속도는 감속되고, 마침내 정지에 이른다. 즉, 케이지(10)도 감속, 정지한다.

(2) 하강시

제어장치(12)로부터의 하강기동신호로 파이롯조작형 체크밸브(2)의 파이롯밸브(21)를 동작시켜 메인밸브(20)를 전환한다. 이로서, 체크밸브(2)와, 과속방지밸브(3)를 거쳐서 유체압실린더(1)와, 펌프(6)가 연통한다. 그후, 속도신호에 따라 모터(7)를 상승과는 역방향으로 기동, 가속하고(부회전), 펌프(6)로 유체압실린더(1)의 고압유체를 흡입하여 탱크에 되돌린다. 이 때, 메인밸브(20)를 급격히 전환하면, 유로(15a), (15b)내의 유체를 급격히 압축하므로, 큰 충격을 발생한다. 따라서, 양호한 엘리베이터의 승차감을 확보하는데는 메인밸브(20)를 완만하게 전환하는 것이 바람직하다. 상승시와 마찬가지로, 모터의 가속, 정격속도구동, 감속, 정지에 의해 케이지도 가속, 정격속도주행, 감속의 과정을 거쳐 정지한다. 그후, 파이롯밸브(21)에의 신호를 해제하면 메인밸브(20)도 복귀하여 최초의 상태로 되돌아간다.

릴리프밸브(4)는 유체압장치의 보호를 위해 설치되어 있으며, 유체압이 이상고압으로 되는 것을 방지한다. 또, 파이롯밸브(13), 스로틀밸브(14)와 동시에 동작하여 언로드운전을 행한다. 체크밸브(5)는 하강동작시 파이롯조작형 체크밸브(2)와 유체압펌프(6)와의 동기(同期)가 어긋나서 유로(15)가 진공되는 것을 방지한다. 즉, 유로(15)가 저압으로 되면 탱크(9)로부터 유로(16)를 거쳐 유체를 유로(15)에 흡입한다.

과속방지밸브(3)는 유체의 흐름방향에 관계없이 메인밸브(30)와 스로틀밸브(31)에서의 압력강하량이 규정치를 만일 초과하면 즉 규정이상의 유량이 흐르면, 메인밸브(30)를 전환하여 유로(15b)를 차단하고, 유로(15a)를 유로(16)에 접속한다. 그 결과, 유체압실린더(1)에의 유체의 출입을 정지하고, 펌프(6)의 토출유체를 탱크(9)에 되돌린다. 상승시, 하강시에는 각각 다음과 같이 동작한다.

상승시, 유체는 펌프(6)로부터 과속방지밸브(3)의 메인밸브(30), 스로틀밸브(31), 파이롯조작형 체크밸브(2)를 거쳐 유체압실린더에 흐른다. 이때의 메인밸브(30)와 스로틀밸브(31)의 압력강하량(Pa-Pb)이 규정치보다 크면, 파이롯밸브(34), (35)는 도시한 상태로 된다. 단, Pa는 유로(15a)의 압력, Pb는 유로(15b)의 압력이다. 그리고, 제17도에 대해 후술하는 메인밸브(30)의 수압부(33a)에는 Pa가 작용하고, 수압부(33b)에는 Pb가 작용하므로(Pa＞Pb), 메인밸브(30)는 스프링(33c)의 힘에 대항하여 전환하고, 유로(15b)를 차단하여 유로(15a)를 유로(16)에 연통시킨다. 이로써, 유체압실린더(1)에의 유체의 공급은 정지하고, 펌프(6)의 토출유체는 탱크(9)에 되돌린다.

하강시, 유체는 유체압실린더(1)로부터 파이롯조작형 체크밸브(2), 과속방지밸브(3)의 스로틀(31), 메인밸브(30)를 거쳐 펌프(6)에 흐른다. 이때, 스로틀밸브(31)와 메인밸브(30)의 압력강하량(Pb-Pa)이 규정치 보다 크면, 파이롯밸브(34), (35)는 도시한 상태로부터 전환하여 메인밸브(30)의 수압부(33a)에 Pb가 작용하고, 수압부(33b)에 Pa가 작용하므로(Pb＞Pa), 상승시와 마찬가지로 메인밸브(30)는 전환된다. 따라서, 상승시와 마찬가지로 유체압실린더(1)로부터의 유체의 배출이 정지된다.

제16도는 파이롯조작형 체크밸브(2)의 일실시예의 구조를 나타낸 것이다. 메인밸브(20)는 밸브본체(22)와 밸브체(23), 스프링(23c)과 스토퍼(25a)를 주요 구성요소로 하고, 그 포트(22b), (22c)는 각각 유로(15b), (15c)에 접속되어 있다. 밸브체(23)는 스커트부(23a)에 오리피스(23b)를 가지며, 스토퍼(25a)에 의해 그 변위가 제한된다. 파이롯밸브(21)는 밸브본체(26)와 밸브체(27)와 솔레노이드(28)를 주요구성요소로 하고, 그 포토(26a), (26b), (26c)는 각각 포트(22c), 메인밸브(20)의 유체실(22e), 탱크(9)에서 접속되어 있다. 통상시에는 포트(26a)와 (26b)를 연통시켜 포트(22c)의 고압유체를 유체실(22e)에 도입하여, 밸브(23)를 도시한 위치에 유지하고 있다. 지령에 의해 솔레노이드(28)가 여자되면, 밸브체(27)가 구동되어, 포트(26a)와 (26b)를 차단하고, 포트(26b)와, (26c)를 연통시키며, 유체실(23e)을 탱크(9)에 개방한다. 이로써, 밸브체(23)는 유체실(22d)에 작용하는 유체압에 의해 스프링(23c)의 힘에 대항하여 동작하고, 포트(22c)와 (22b)를 연통시킨다. 엘리베이터를 상승시키는 경우에는 유체압펌프(6)의 토출유체는 포트(22b)(유로 15b)로부터 포트(22c)(유로 15c)에의 흐름(자유흐름)으로 되고, 유체압실린더(1)를 밀어 올린다. 하강시키는 경우에는 하강신호에 의해 솔레노이드(28)를 여자하여 메인밸브(20)의 포트(22c)와 (22b)를 연통하고, 유체압실린더(1)의 고압유체를 유체압펌프(6)에 의해 배출하여, 유체압실린더(1)를 하강시킨다. 하강이 종료되면 솔레노이드가 여자 해제되어서 유체실(22e)에, 고압 유체가 도입되고, 메인밸브(20)는 도시한 상태로 복귀한다. 이 때, 스로틀밸브(29)는 밸브체(23)의 동작속도를 제어하고, 스커트(23a)에 배설한 오리피스(23b)는 포트(22c)와 (22b)와의 사이의 개구면적을 서서히 증가시킨다. 이 오리피스(23b)와 스로틀(29)에 의해 엘리베이터의 기동충격의 발생이 방지된다.

제17도는 과속방지밸브(3)의 구조의 일예를 나타낸 도면, 제18도는 파이롯밸브(34)를 확대하여 나타낸 도면, 제19도는 파이롯밸브(35)를 확대하여 나타낸 도면이다. 스로틀(31)은 유량에 맞추어서 지지판 등으로 유로면적을 조정한다. 메인밸브(30)는 밸브본체(32)와 밸브체(33)와 스프링(33c)으로 이루어지며, 유체실(30d), (30e), (30f)과 각 유체실에 연통되는 포트(30a), (30b), (30c)를 가지며, 각 포트는 유로(15a), (15b), (16))(탱크 9)에 연통된다. 밸브체(33)는 수압부(33a), (33b)를 가지며, 각각 파이롯밸브(34), (35)로부터의 압력을 받는다. 파이롯밸브(34), (35)는 2위치 3방 전환밸브이며, 홈 또는 동등한 기능을 행하는 부분(38a), (38b), (39a)을 배설한 밸브체(38), (39)를 가지며, 밸브체(38), (39)의 동작위치에 의해 유체를 전환한다. 그 끝면에 유로(37a), (37d) 및 (37b), (37e)를 거쳐 포트(30a), (30b)의 압력을 받는다. 포트(30a)의 압력 Pa이 포트(30b)의 압력 Pb 보다 큰(Pa＞Pb)경우에 밸브체(38), (39)는 도시한 상태로 되고, 유로(37a)와 (37c), (37e)와 (37f)를 연통하고, 유로(37b), (37d)를 차단한다.

역의 경우(Pa＜Pb)에는 밸브체(38), (39)는 도시한 바와 역의 위치로 되며, 유로(37b)와 (37c), (37d)와 (37f)를 연통하고, (37a), (37e)를 차단한다. 즉, 포트(30a), (30b)의 고압측을 메인밸브 밸브체(36)의 수압부(36a)에, 저압측을 수압부(26b)에 접속한다. 따라서, 밸브체(36)는 포트(30a)와 (30b)와의 압력차에 상당하는 힘을 우방향으로 받는다. 이 힘이 규정치보다 커지면 밸브체(33)는 스프링(33c)에 대항하여 유로를 폐쇄하는 방향으로 작용한다. 밸브체(33)의 동작에 의해 포트(30a)와 (30b)와의 사이의 압력차는 더욱더 커지며, 밸브체의 동작을 조장한다. 즉, 과속방지밸브(3)를 흐르는 유량에 대응하여 스로틀(31)을 조정해 두면, 설정치 이상의 유량이 흐르면 메인밸브(30)가 작용하여 포트(30b)를 차단하고, 포트(30a)와 (30c) 연통시킨다. 이것은 엘리베이터가 상승중이면, 펌프의 토출유체를 탱크에 되돌리고, 유체압실린더(1)에의 유로를 폐쇄하는 것이며, 또 엘리베이터가 하강중이면 유체압실린더(1)로 부터 유출되는 유체를 차단하는 것이며, 어느 경우에도 케이지(10)를 규정속도이상의 고속으로 하지 않고 안전하게 정지시키게 된다.

제20도는 언로드밸브를 겸한 릴리프밸브(4)의 구조의 일예를 나타낸 것이다. 이 릴리프밸브(4)는 밸브본체(40)와 밸브체(41)와 파이롯밸브(43)와 언로드압설정용 파이롯밸브(44)를 주요 구성요소로 한다. 밸브체(41)는 축(41a)을 가진 포펫형이고, 밸브본체(40)와의 사이에 유체실(40c)(포펫뒷면)과 (40d)(축끝면)과 (40e)(포펫앞면)을 형성하고 있다. 유체실(40c)은 스로틀(45)을 통해 포트(40a)와 연통되고, 스로틀(48)을 통해 유체실(40d)과 연통되어 있다. 포트(40a), (40b)는 각각 유로(15a), (16a)에 접속되어 있다. 파이롯밸브(43)는 유체실(40c)에 연통되고, 밸브체(43a)와 스프링(43b)과 나사(43c)로 이루어지며, 스프링(43b)의 압력을 조절하여 유체실(40c)의 릴리프압을 설정한다. 다른 파이롯밸브(44)는 유체실(40d)에 연통되고, 밸브체(44a)와 스프링(44b)과 솔레노이드(44c)로 이루어지며, 통상 폐쇄되어 있으나, 솔레노이드(44c)를 여자하면 유체실(40d)를 대기에 개방한다.

릴리프밸브(4)에서는 통상시 유체실(40c), (40d)로부터 밸브체(46)에 작용하는 힘이 유체실(40e)로부터 작용하는 힘보다 크며, 도시한 상태와 같이, 포트(40a)와 (40b) 사이를 차단하고 있다(포트 40b는 탱크압) 포트(40a)의 압력이 파이롯밸브(43)로 설정한 압력보다 커지면, 파이롯밸브(43)가 열리고, 유체실(40c) 및 (40d)의 유체를 배출하여 포펫(41)을 스프링(41b)에 대항하여 변위시켜서, 포트(40a)로부터 (40b)로 유체를 흐르게 하고, 포트(40a)의 압력을 그 이상으로는 상승시키지 않는다.

이 릴리프밸브(4)를 언로드밸브로서 작용시키는 경우에는 파이롯밸브(44)를 여자하여 유체실(40d)을 탱크(9)에 개방하면, 포펫(41)의 뒷면에 작용하는 힘이 축(41a)의 단면적분만큼 적어지고, 포트(40a : 가 릴리프압보다 낮은 압력으로서 메인밸브는 열린다. 이 압력이 언로드압이며, 릴리프압과 언로드압의 축차는 (41a)의 크기로 결정된다. 즉, 릴리프압의 설정치에 관계없이 언로드압은 항상 릴리프압보다 일정한값만큼 작게 설정된다. 규정속도 이상으로 고속으로 하지 않고 안전하게 정지시킬 수 있다.

제21도는 릴리프밸브의 다른 실시예의 구조를 나타낸 단면도이다. 제20도와 같은 기호는 같은 기능을 행하는 부분을 표시한다. 릴리프압의 설정은 제20도의 실시예와 같으며, 파이롯밸브(43)에 의해 설정한다. 단, 언로드압의 설정은 다르다. 파이롯밸브(13)를 여자하면, 유체실(40)의 유체는 파이롯밸브(44), 스로틀(46)을 통과하여 탱크에 개방된다. 그래서, 2개의 스로틀(45)과 (46)의 조정에 의해 언로드압을 설정한다.

또한, 제15도의 실시예에 있어서도 제12도의 과속방지밸브(3)를 채용할 수 있다. 제12도의 과속방지밸브(3)는 제17도에 도시한 과속방지밸브와 같은 구조이지만, 펌프보호용 체크밸브(흡입밸브)(5)의 기능을 함께 가지고 있다. 즉, 제17도의 실시예와 다른 점은 밸브체(33)가 밸브체(33d)와 (33e)로 분할되고 스프링(33f)이 추가되어 있는 것이다. 엘리베이터의 상승, 하강시의 과속방지작용에서는 밸브체(33d)와, (3 3e)체로 되어 동작하고, 제17도에서는 설명한 경우와 같다. 스프링(33f)은 통상시 2개의 밸브체(33d)와 (33e)가 별개로 동작하지 않도록 한다.

흡입밸브로서의 작용은 유체압펌프(6)에 연통된 포트(30a)가 탱크(9)에 연통된 포트(30c)보다 저압으로 되는 경우에는, 포트(30b)는 포트(30a)와 같든가 그 보다 고압이므로 파이롯밸브의 밸브체(38), (39)는 아래쪽에 있으며, 유로(37c), (37f)는 각각 (37b), (37d)가 연통되어 있다. 따라서, 밸브체(33e)에는 좌로부터의 힘이 작용하고, 다시 좌측 끝면(유체실 30f)에 작용하는 압력에 의해 우방향으로 압압되며, 포트(30c)와 (30a)를 연통시켜서, 유체를 탱크(9)로부터 유체압펌프(6)에 공급한다. 이것은 흡입밸브(5)의 작용 그 자체이다.

본원 발명에 의하면, 다음과 같은 효과가 얻어진다.

(1) 케이지의 위치를 유지하기 위한 파이롯조작형 체크밸브를 서서히 전환하므로, 엘리베이터의 하강기동시 이 체크밸브와 유체압펌프 사이의 유로의 압력이 천천히 상승하여 서지압의 발생을 방지하여 원활한 하강가속특성을 얻을 수 있다.

(2) 파이롯밸브의 여자에 의해 파이롯유체압을 공급하여 제어밸브의 메인밸브를 동작시키고, 여자를 해제하여 메인밸브를 복귀시키는 구조이므로, 정전 등의 이상시에 제어지령을 차단하면 메인밸브는 유로를 신속히 차단하여 케이지가 고속으로 하강하는 것을 방지할 수 있다.

(3) 케이지의 운전방향에 관계없이, 과속방지밸브를 통과하는 유체의 유량이 규정치를 초과하면 과속방지밸브가 동작하여, 엘리베이터상승의 경우에는 펌프토출유량을 탱크에 되돌리는 동시에, 유체압실린더와 유체압펌프 사이의 유로를 차단하고, 엘리베이터하강의 경우에는 유체압실린더로부터의 흐름을 차단하며, 어느 경우에도 엘리베이터케이지를 안전하게 정지시킨다.

(4) 본원 발명의 릴리프밸브는 물론 릴리프밸브 본래의 동작도 하지만, 파이롯밸브를 전환하여 언로드 밸브의 작용도 할 수 있고, 언로드운전에 의해 유체를 발열시켜 유체의 온도를 제어하는 것도 가능하게 된다.

Claims (13)

1. 유체압펌프의 회전수의 제어에 의해 유체압실린더에 공급하거나 또는 당해 유체압실린더로부터 배출되는 유체의 유량을 제어하여, 상기 유체압실린더로 직접적으로 또는 간접적으로 케이지를 상승 또는 하강시키는 유체압엘리베이터에 있어서, 상기 유체압펌프와 상기 유체압실린더를 연결하는 유로에, 유체압실린더에 공급하거나 또는 유체압실린더로부터 배출되는 유체의 유량을 제어하는 메인밸브와, 파이롯밸브의 여자를 해제하면 파이롯압유체를 배출하여 메인밸브를 파이롯조작밸브로부터 폐쇄하는 형식의 파이롯조작형 체크밸브를 배치하고, 상기 체크밸브의 밸브체의 동작에 따라 상기 체크밸브의 개구면적을 서서히 증가시키거나 또는 감소시키는 오리피스를 형성한 스커트부를 상기 체크밸브의 밸브체에 배설하고, 유체가 상기 체크밸브를 순방향으로 흐를 때의 밸브개도보다 역방향으로 흐를 때의 밸브개도를 작게 규제하고, 유체가 역방향으로 흐를 때에는 항상 밸브를 닫는 방향의 힘을 밸브체에 작용시키는 밸브체의 스토피를 구비한 것을 특징으로 하는 유체압 엘리베이터.
2. 제1항에 있어서, 상기 체크밸브를 서서히 개방하여 상기 유체압실린더와 유체압펌프와의 사이의 유체압력을 유체압실린더의 압력과 대략 균형시키고, 그 후에 상기 유체압펌프를 기동시켜 케이지를 하강시키는 제어수단을 구비한 것을 특징으로 하는 유체압 엘리베이터.
3. 제1항에 있어서, 제어지령에 따라 유체를 역방향으로 흐르게하도록 상기 체크밸브를 개방하는 피스톤과 유체의 흐름을 제어하는 밸브체가 상대적으로 슬라이드할 수 있게 끼워지고, 유체를 순방향으로 흐르게 할 때는 밸브체만이 이동하는 것을 특징으로 하는 유체압 엘리베이터.
4. 유체압펌프의 회전수의 제어에 의해 유체압실린더에 공급하거나 또는 당해 유체압실린더로부터 배출되는 유체의 유량을 제어하여, 상기 유체압실린더로 직접적으로 또는 간접적으로 케이지를 상승 또는 하강시키는 유체압 엘리베이터에 있어서, 상기 유체압실린더와 유체압펌프를 연결하는 유로에, 스로틀밸브와 제어밸브를 배치하고, 상기 제어밸브를 상기 스로틀밸브 및 당해 제어밸브 전후의 압력차에 의해 동작시키고, 상기 유체압실린더와 상기 유체압펌프와의 사이의 유로를 차단하여 상기 케이지를 감속, 정지시키는 밸브로 한 것을 특징으로 하는 유체압 엘리베이터.
5. 제4항에 있어서, 상기 제어밸브가 상기 유체압실린더와 유체압펌프와의 압력이 높은 쪽의 유체압을 항상 한쪽에 받아서 동작하여 상기 유체압실린더와 유체압펌프와의 사이를 차단하여 상기 유체압 펌프를 유체탱크에 연통시키는 밸브인 것을 특징으로 하는 유체압 엘리베이터.
6. 유체압펌프의 회전수의 제어에 의해 유체압실린더에 공급하거나 또는 당해 유체압실린더로부터 배출되는 유체의 유량을 제어하여, 상기 유체압실린더로 직접적으로 또는 간접적으로 케이지를 상승 또는 하강시키는 유체압 엘리베이터에 있어서, 상기 유체압펌프와 유체압실린더를 접속하는 유로에서 분기한 유로에, 유체압펌프의 출구압력이 소정치 이상으로 되면 유체압펌프의 토출유체를 유체탱크에 배출하는 릴리프밸브를 설치하고, 상기 릴리프밸브의 밸브체에 축을 배설하고, 상기 밸브체와 축중의 한쪽을 파이롯릴리프밸브로부터의 압력으로 제어하고, 상기 밸브체와 축중의 다른 쪽을 파이롯전환밸브로부터의 압력으로 제어하며, 상기 릴리프밸브에 릴리프압과 언로드압을 설정가능하게 하고, 파이롯실을 파이롯릴리프밸브 및 파이롯전환밸브에 접속하고, 상기 파이롯전환밸브를 여자했을 때에 상기 릴리프밸브의 밸브체의 위치를 기계적으로 규제하는 스토퍼를 설치하여, 상기 릴리프밸브에 릴리프압과 언로드압을 설정가능하게 한 것을 특징으로 하는 유체압 엘리베이터.
7. 제1항에 있어서, 상기 유체압펌프와 유체압실린더를 접속하는 유로에서 분기한 유로에, 유체압펌프의 출구압력이 소정치 이상으로 되면 유체압펌프의 토출유체를 유체탱크에 배출하는 릴리프밸브를 설치한 것을 특징으로 하는 유체압 엘리베이터.
8. 유체압펌프의 회전수의 제어에 의해 유체압실린더에 공급하거나 또는 당해 유체압실린더로부터 배출되는 유체의 유량을 제어하여, 상기 유체압실린더로 직접적으로 또는 간접적으로 케이지를 상승 또는 하강시키는 유체압 엘리베이터에 있어서, 상기 유체압실린더와 유체압펌프를 연결하는 유로에, 스로틀밸브 및 제어밸브를 배치하고, 상기 제어밸브를 상기 스로틀밸브 및 당해 제어밸브 전후의 압력차에 의해 동작시켜 상기 유체압실린더와 상기 유체압펌프와의 사이의 유로를 차단하여 상기 유체압펌프의 토출유체를 유체탱크에 배출하는 밸브로 한 것을 특징으로 하는 유체압 엘리베이터.
9. 제8항에 있어서, 상기 유체압펌프와 유체압실린더를 연결하는 유로에, 파이롯조작형 체크밸브를 배치하고, 당해 체크밸브의 밸브체의 동작에 따라 체크밸브의 개구면적을 서서히 증가시키거나 또는 감소시키는 오리피스를 형성한 스커트부를 상기 체크 밸브의 밸브체에 배설한 것을 특징으로 하는 유체압 엘리베이터.
10. 제9항에 있어서, 상기 밸브체가 파이롯압을 받는 동시에 유체의 흐름의 방향을 전환하는 밸브체와 파이롯압을 받는 밸브체로 분할되고, 유체압펌프와 유체압실린더와의 압력차가 소정치 이상일때는 일체적으로 동작하여 유체압펌프와 유체압실린더와의 사이의 유로를 차단하는 한편, 유량이 소정치 이상일 때에 개별의 밸브체로 분리되어 동작하여 유량을 규제하는 밸브체로 한 것을 특징으로 하는 유체압 엘리베이터.
11. 제8항에 있어서, 상기 유체압펌프와 유체압실린더를 접속하는 유로에서 분기한 유로에, 유체압펌프의 출구압력이 소정치 이상으로 되면 유체압펌프의 토출유체를 유체탱크에 배출하는 릴리프밸브를 설치한 것을 특징으로 하는 유체압 엘리베이터.
12. 제11항에 있어서, 상기 릴리프밸브의 밸브체에 축을 배설하고, 상기 밸브체와 축중의 한쪽을 파이롯 릴리프밸브로부터의 압력으로 제어하고, 상기 밸브체와 축중의 다른 쪽을 파이롯전환밸브로부터의 압력으로 제어하여, 상기 릴리프밸브에 릴리프압과 언로드압을 설정기능하게 한 것을 특징으로 하는 유체압 엘리베이터.
13. 제11항에 있어서, 파이롯실을 파이롯릴리프밸브 및 파이롯전환밸브에 접속하고, 상기 파이롯전환밸브를 여자했을 때에 상기 릴리프밸브의 밸브체의 위치를 기계적으로 규제하는 스토퍼를 설치하여, 상기 릴리프밸브에 릴리프압과 언로드압을 설정가능하게 한 것을 특징으로 하는 유체압 엘리베이터.

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