KR960012108B1 - 보상로프를 가진 엘리베이터의 케이지 균형유지장치 - Google Patents

Abstract

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Description

보상로프를 가진 엘리베이터의 케이지 균형유지장치

제1도는 종래의 엘리베이터의 설치상태를 나타낸 개략도.

제2도는 제1도의 케이지를 확대하여 나타낸 정면도.

제3도는 본 발명이 구비된 케이지를 나타낸 정면도.

제4도는 제3도의 A-A선 단면도.

제5도는 제4도의 B-B선 단면도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

5 : 보상로프 11 : 케이지틀

12 : 고정판 13 : 가이드봉

14 : 지지대 16 : 가이드레일

17 : 수평균형추 18 : 리드스크류

19 : 랙 22 : 스토퍼

23 : 복원스프링

본 발명은 고층전물에 설치되어 고속으로 운행되는 엘리베이터의 케이지의 균형유지장치에 관한 것으로서, 좀더 구체적으로는 메인로프의 무게를 보상하기 위해 설치된 보상로프의 무게를 케이지의 위치에 구애받지 않고 보상하여 케이지가 항상 균형을 유지한 상태에서 운행될 수 있도록 한 것이다.

일반적으로 엘리베이터가 설치되는 건물의 높이가 높은 경우에는 케이지와 균형추 사이에 연결된 메인로프의 길이가 길어져 메인로프의 무게가 무겁게 되므로 케이지(Cage)가 고속으로 운행될 때 케이지의 좌, 우 균형이 불안정하게 되고, 이에 따라 케이지의 승강시 케이지를 가이드하는 안내 로울러가 편마모되므로 메인로프의 무게를 보상하기 위한 수단이 강구되어야 한다.

첨부도면 제1도는 종래의 엘리베이터의 설치상태를 나타낸 개략도로서, 케이지(1)와 균형추(2) 사이에 고정된 메인로프(3)의 무게를 보상하기 위해 케이지의 하부에 지지대(4)를 고정하여 상기 지지대에 보상로프(5)의 일단을 지지판(6)으로 고정하고 다른 일단은 균형추(2)에 고정하도록 되어 있다.

상기 케이지(1)의 상,하부에 고정된 메달림틀(7)과 지지대(4)에는 가이드레일(8)에 접속되어 케이지와 함께 승강하는 안내로울러(9)(10)가 결합되어 있다.

이와같이 구성된 종래의 엘리베이터는 케이지(1)가 하층부에 있을 때는 보상로프(5)의 길이가 짧아지게 되므로 케이지(1)의 무게중심이 보상로프의 무게에 따라 가변되지 않게 되고, 이에 따라 케이지의 승하강시 좌, 우 균형을 유지하는데 큰 문제가 발생되지 않게 되므로 안내로울러(9)(10)가 가이드레일(8)을 따라 안정되게 정숙 운행된다.

그러나 케이지(1)가 상층부로 을라갈수록 균형추(2)가 하강되어 보상로프(5)의 길이가 늘어나 케이지에 작용되는 무게가 증가되므로 제2도에 도시한 바와 같이 보상로프의 연결부위에 하중(W)이 걸리게 된다.

이와같이 보상로프(5)에 하중이 걸리면 케이지(1)는 하중이 작용되는 방향으로 기울어지게 되므로 케이지의 승하강을 안내하는 안내로울러(9)(10)는 P방향으로 힘을 받은 상태로 운행된다.

이러한 P방향의 힘은 케이지(1)가 상승될수록 보상로프의 길이가 증가되므로 더욱 증대된다.

즉, 종래의 엘리베이터는 케이지(1)의 상승에 따라 증가되는 보상로프(5)의 무게를 보상해 주는 수단이 구비되어 있지 않아 안내로울러(9)(10)에 편하중이 작용되므로 안내로울러의 수명이 단축되었음은 물론 케이지의 운행시 심한 진동 및 소음이 발생되는 문제점이 있었다.

본 발명은 종래의 이와같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로 케이지의 상승에 따라 증가되는 보상로프의 무게를 보상해 주도록 그 구성을 개선하여 케이지의 무게중심을 일정하게 유지시켜 주므로서 안내로울러에 편하중이 작용되지 않도록 하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 형태에 따르면, 케이지틀과 고정판 사이의 가이드봉에 승강 가능하게 탄력적으로 결합되며 일단에 보상로프가 고정되는 지지대와, 상기 지지대의 양측으로 위치되게 케이지틀에 고정된 가이드레일과, 상기 가이드레일에 수평적으로 이동 가능하게 탄력 설치된 수평균형추와, 상기 케이지틀에 공회전 가능하게 결합되며 일단이 수평균형추에 나사 결합됨과 동시에 타단에는 피니언이 형성된 리드스크류와, 상기 리드스크류에 형성된 피니언과 맞물리게 지지대에 고정된 랙으로 구성된 보상로프를 가진 엘리베이터의 케이지 균형유지장치가 제공된다.

이하, 본 발명을 일 실시예로 도시한 첨부된 도면 제3도 내지 제5도를 참고로 하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

첨부도면 제3도는 본 발명이 구비된 케이지를 나타낸 정면도이고 제4도는 제3도의 A-A선 단면도이며 제5도는 제4도의 B-B선 단면도로서, 본 발명은 케이지(1)의 하부에 ㄷ형상으로 된 한쌍의 케이지틀(11)이 고정되어 있고 상기 케이지틀에는 고정판(12)이 4개의 가이드봉(13)으로 지지되어 있으며 상기 가이드봉에는 일단에 보상로프(5)가 지지판(6)으로 고정된 지지대(14)가 승강 가능하게 끼워져 있다.

상기 지지대(14)와 고정판(12) 사이에는 케이지의 하강시 지지대를 복원시키기 위한 코일스프링(15)이 탄력 설치되어 있는데, 상기 코일스프링의 탄성계수는 보상로프(5)의 길이를 감안하여 작용되는 무게에 따라 적절히 설정되어야 한다.

즉, 엘리베이터가 설치되는 건물의 높이(층수)가 높아 보상로프(5)의 자중이 클 경우에는 코일스프링(15)의 탄성계수가 큰 것을 사용하여야 하며, 반대로 건물의 층수가 높지 않을 경우에는 코일스프링의 탄성계수가 작은 것을 사용하여야 한다.

상기 가이드봉(l3)에 결합된 지지대(14)의 양측으로 케이지틀(11)과 고정되게 가이드레일(16)이 설치되어 있고 상기 가이드레일(16)에는 제5도에 도시한 바와 같이 분할 형성된 복수개의 수평균형추(17)가 수평 이동가능하게 결합되어 있다.

상기 케이지틀(11)과 공회전 가능하게 결합되어 수평균형추(17)에 일단이 나사 결합되는 리드스크류(18)의 다른 일단에는 피니언(18a)이 형성되어 있고 상기 지지대(14)에는 피니언과 맞물리는 랙(l9)이 고정되어있다.

상기 리드스크류(18)가 지지되는 케이지틀(11)에는 리드스크류와 접속되게 베어링(20)이 고정되어 있고 가이드레일(16)에는 리드스크류를 지지하는 브라켓(21)이 고정되어 있어 리드스크류의 변형을 방지하게 된다.

상기 랙(19)의 승, 하강에 따라 회전되는 리드스크류(18)에는 2줄나사 이상의 나사산이 형성되도록 하는 것이 바람직하다.

이는 지지대(14)의 승, 하강량만큼 랙(19)과 맞물려 있는 피니언(18a)을 회전시키게 되므로 랙의 승, 하강량이 적더라도 리드스크류(18)에 형성되는 나사산을 2줄나사 이상으로 하여 수평균형추(17)의 이송량이 커지도록 하기 위함이다.

또한 가이드레일(16)의 끝단에 스토퍼(22)가 고정되어 있고 상기 스토퍼와 수평균형추(17)의 사이에는 복원스프링(23)이 설치되어 있다.

이는 케이지(1)의 하강시 수평균형추(17)가 신속하게 케이지의 중심부측으로 이동되도륵 하여 케이지무게의 균형을 유지하기 위함이다.

이와같이 구성된 본 발떵의 작용, 효과를 설명하면 다음과 같다.

먼저 케이지(1)가 최하층부에 있을 경우에는 종래의 엘리베이터와 동일하게 보상로프(5)의 길이가 최소화됨과 동시에 가이드레일(16)에 결합된 수평균형추(17)도 케이지(1)의 중심측에 위치되므로 케이지의 무게중심에 영향을 미치지 않게 된다.

그러나 기계실(도시는 생략함)내의 권상기모터가 구동하여 케이지(1)가 상승하기 시작하면 케이지의 상부에 메인로프(3)로 연결된 균형추(2)가 하강하게 되고, 이에 따라 메인로프의 무게를 보상하기 위해 지지대(14)와 균형추(2) 사이에 고정된 보상로프(5)는 상승하게 되므로 상기 보상로프의 자중이 지지대(14)에 작용하게 된다.

이와같이 보상로프(5)의 상승길이가 길어져 보상로프의 무게가 고정판(12)의 사이에 탄력 설치된 코일스프링(15)의 탄성력보다 크게 작용하면 시지대(14)는 보상로프가 결합된 반대편의 가이드봉(13)을 힌지점으로 하여 코일스프링을 압축시키면서 제3도의 일점쇄선과 같이 하강하기 시작한다.

상기 지지대(14)가 일점쇄선과 같이 하강하면 상기 지지대에 고정된 랙(19)도 지지대와 함께 하강하게 되고, 이에 따라 랙에 맞물린 피니언(18a)이 회전되므로 케이지틀(11)에 결합된 리드스크류(18)가 공회전하게된다.

상기 리드스크류(18)가 공회전하면 리드스크류의 일단에 나사 결합된 수평균형추(17)는 가이드레일(16)에 결합되어 회전되지 않게 되므로 리드스크류의 회전운동이 직선운동으로 변환되고, 이에 따라 수평균형추(17)는 가이드레일(16)을 따라 케이지의 중심부로부터 외측방향으로 이동되어 보상로프(5)의 자중을 보상하게된다.

즉, 보상로프(5)의 자중만큼 수평균형추(17)가 케이지(1)의 중심부 외측으로 이동하여 케이지의 균형을 유지하게 되므로 케이지의 상승시에 케이지가 일측으로 기울어지지 않게 된다.

이때, 수평균형추(17)에 나사 결합되는 리드스크류(18)의 나사산을 2줄나사 이상으로 하면 상기 지지대(14)의 하강량이 작아 랙(19)과 맞물린 피니언(18a)의 회전량이 적을 경우에도 수평균형추(17)의 이송량을 충분히 가변시켜 케이지에 작용되는 보상로프의 자중과 균형을 유지시킬 수 있게 된다.

상기한 바와 같은 동작으로 케이지(1)가 최상층에 위치되고, 수평균형추(17)는 도면상 가이드레일(16)의 맨 좌측에 위치되어 보상로프(5)와 균형을 유지시킨 상태에서 케이지(1)가 하강하기 시작하면 전술한 바와는 반대로 케이지에 작용되는 보상로프(5)의 무게가 감소되므로 코일스프링(15)을 압축시키면서 하강되었던 지지대(14)가 코일스프링의 복원력에 의해 상승하기 시작한다.

이에 따라 지지대(14)에 고정된 랙(19)도 지지대와 함께 상승하게 되므로 랙과 피니언으로 맞물린 리드스크류(18)는 전술한 반대방향으로 회전하기 시작된다.

이와같이 리드스크류(18)가 전술한 반대방향으로 회전하면 상기 리드스크류에 나사 결합된 수평균형추(17)가 케이지(1)의 중심부측으로 이동하여 케이지에 점진적으로 감소되어 작용되는 보상로프의 무게를 보상하게 되므로 케이지가 좌, 우로 유동되지 않고 안정되게 하강된다.

이때, 수평균형추(17)는 스토퍼(22)와 수평균형추 사이에 압축되어 있던 복원스프링(23)의 복원력에 의해 케이지(1)의 중심부측으로 신속하게 이동되므로 케이지의 운행이 더욱 안정적으로 이루어지게 되는 것이다.

이상에서와 같이 본 발명은 케이지의 상승에 따라 길이가 길어져 케이지에 편하중을 작용시키는 보상로프의 무게를 수평균형추의 이동으로 보상하여 케이지의 위치에 구애받지 않고 케이지의 무게 균형을 유지시키게 되므로 케이지의 상,하부에 결합된 안내로울러가 편마모되는 것을 미연에 방지하게 되고, 이에 따라 엘리베이터의 운행중 발생되는 진동 및 소음을 줄이게 되는 효과를 얻게 된다.

Claims (6)

1. 케이지틀(11)과 고정판(12) 사이의 가이드봉(13)에 승강 가능하게 탄력적으로 결합되며 일단에 보상로프(5)가 고정되는 지지대(14)와, 상기 지지대의 양측으로 위치되게 케이지틀에 고정된 가이드레일(16)과, 상기 가이드레일에 수평적으로 이동 가능하게 탄력 설치된 수평균형추(17)와, 상기 케이지틀에 공회전 가능 하게 결합되며 일단이 수평균형추에 나사 결합됨과 동시에 타단에는 피니언(18a)이 형성된 리드스크류(18)와, 상기 리드스크류에 형성된 피니언과 맞물리게 지지대에 고정된 랙(19)으로 구성된 보상로프를 가진 엘리베이터의 케이지 균형유지장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 지지대(l4)와 고정판(12) 사이에 코일스프링(15)을 설치하여서 됨을 특징으로하는 보상로프를 가진 엘리베이터의 케이지 균헝유지장치.
3. 제1항에 있어서, 가이드레일(16)의 끝단에 스토퍼(22)를 고정하고 상기 스토퍼와 수평균형추(l7) 사이에는 복원스프링(23)을 설치하여서 됨을 특징으로 하는 보상로프를 가진 엘리베이터의 케이지 균형유지장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 가이드레일(16)에 리드스크류(18)를 지지하는 브라켓(21)을 고정하여서 됨을 특징으로 하는 보상로프를 가진 엘리베이터의 케이지 균형유지장치.
5. 제1항에 있어서, 케이지틀(11)과 리드스크류(18)의 접속부에 위치되게 케이지틀에 베어링(20)을 고정하여서 됨을 특징으로 하는 보상로프를 가진 엘리베이터의 케이지 균형유지장치.
6. 제1항에 있어서, 리드스크류(18)의 나사산을 적어도 2줄나사 이상으로 하여서 됨을 특징으로 하는 보상로프를 가진 엘리베이터의 케이지 균형유지장치.