KR200256136Y1 - 견인드라이브엘리베이터 - Google Patents

Abstract

승강칸의 하중 일부를 지지하기 위한 적어도 하나의 평형추, 승강칸 및 한 쌍의 수직 트랙을 구비한 견인 드라이브 엘리베이터 시스템에 있어서, 승강칸으로부터 분리된 프레임을 구비하는 견인 드라이브는 두 세트의 드라이브를 포함하고, 각각은 트랙중 하나의 대향면에 위치하는 한 쌍의 작은 직경 카운터 롤러와 큰 견인 롤러를 포함하며, 견인 롤러의 축은 카운터 롤러의 축 사이의 높은 중앙 통로에 수평으로 있는 것이 바람직하고, 카운터 롤러는 트랙을 향해 이동가능하며, 가스 스프링과 결합되는 편심 장치는 트랙을 향해 카운터 롤러를 밀고, 이에 의해 롤러와 트랙 사이에 마찰력을 일으키며, 워엄과 스퍼 기어 결합을 포함하는 기어 박스와 모터는 승장층 사이의 승강칸을 이동하기 위한 견인 롤러를 선택적으로 회전하고, 마침내 안전 바는 가스 스프링이 고장나게 되면 휠과 트랙 사이에 견인을 유지하게 되고, 바람직하게는 트랙이 단면이 U자형인 두 개 레일의 내부로 돌출된 트랙중 하나를 구성하며, 카운터 롤러는 U자형으로 위치하고, 견인 롤러는 레일의 외부에 위치하며, 이를 위해 비교적 큰 직경으로 만들어지고, 다른 트랙은 평형추를 가이드하기 위해 사용되는 것을 특징으로 한다.

Description

견인 드라이브 엘리베이터{TRACTION DRIVE ELEVATOR}

본원 발명은 두 개 이상의 층이나 승장층 사이에 작동하는 승객과 화물 엘리베이터와 같은 엘리베이터에 관한 것이다.

현재의 엘리베이터에는 견인식 엘리베이터와 유압식 엘리베이터의 두 종류가있다. 견인식 엘리베이터에서, 엘리베이터 승강칸은 보통 승강기 통로 내에서 강철 로프에 의해 매달려있다. 엘리베이터 축의 상부까지 위로 연장되어 있는 로프는 상부 드라이브 도르래로 향하고, 가이드 도르래를 지나 평형추까지 아래로 연장된다. 모터는 직접(소위 "무치차 엘리베이터(gearless elevator)") 또는 매개 기어(소위 "치차 엘리베이터(geared elevtor)")를 통해 드라이브 도르래에 연결되어, 모터의 작동이 층 사이의 승강칸을 내리거나 올리도록 한다.

유압식 엘리베이터에서, 승강칸의 하중은 하나 또는 그 이상의 유압 잭에 의해 지탱된다. 승강칸을 올리기 위해서, 모터는 제어밸브를 통하여 저장고로부터 잭으로 유체를 펌프한다. 승강칸을 내리기 위해, 밸브는 잭을 순환시키기 위해 개방되고, 승간칸의 하중에 의해 유체가 잭으로부터 흘러서 저장고로 되돌아오도록 하여 승강칸을 하강하도록 한다.

견인식 엘리베이터는 의도된 응용에 따라 광범위한 속도로 작동되도록 고안되었고, 2층에서부터 고층에 이르기까지 모든 빌딩에 제공되어질 수 있다. 견인 엘리베이터의 주요한 약점은 모터/드라이브 시스템과 도르래를 수용하기 위해 꼭대기 층을 필요로 한다는 사실과 비교적 높은 비용이 든다는 것이다. 유압식 엘리베이터는 비용은 적게 들지만 제공되어질 수 있는 층이 제한되어 있고, 견인식 엘리베이터만큼의 빠른 작동이 불가능하다는 것이다.

본인의 선행 특허인 미국 특허 제 5,572,530호에는 유압 실린더나 도르래 및 상부 모터 대신에 견인 드라이브를 사용하여 아래위로 움직이는 승강칸을 구비한 엘리베이터 시스템이 공지되어 있다. 회전판상에 설치되는 한 쌍의 롤러는 레일의양쪽에 위치하여 마찰을 발생시키기 위해 레일을 향해 눌러진다. 엘리베이터 승강칸상의 모터는 엘리베이터 승강칸을 위아래로 움직이기 위한 적어도 하나의 롤러를 구동한다. 고층에 제공하기 위해 높이와 높은 속도라는 관점에서 상기 엘리베이터는 견인식 엘리베이터의 이점을 가지지만, 종래의 견인식 엘리베이터에서처럼 드라이브 시스템과 모터를 지지하기 위한 꼭대기 층이 요구되지 않는다.

본원 발명의 목적은 승강칸의 하중 일부를 지지하기 위한 적어도 하나의 평형추, 승강칸 및 한 쌍의 수직트랙을 구비한 견인식 드라이브 엘리베이터 시스템에 있어서, 승강칸으로부터 분리된 프레임을 구비하는 견인 드라이브는 두 세트의 드라이브를 포함하고, 각각은 트랙중 하나의 대향면에 위치하는 한 쌍의 작은 직경 카운터 롤러와 큰 견인 롤러를 포함하며, 견인 롤러의 축은 카운터 롤러의 축 사이의 높은 중앙 통로에 수평으로 있는 것이 바람직하고, 카운터 롤러는 트랙을 향해 이동가능하며, 가스 스프링과 결합되는 편심 장치는 트랙을 향해 카운터 롤러를 밀고, 이에 의해 롤러와 트랙 사이에 마찰력을 일으키며, 워엄과 스퍼 기어 결합을 포함하는 기어 박스와 모터는 승장층 사이의 승강칸을 이동하기 위한 견인 롤러를 선택적으로 회전하고, 마침내 안전 바는 가스 스프링이 고장나게 되면 휠과 트랙 사이에 견인을 유지하게 되고, 바람직하게는 트랙이 단면이 U자형인 두 개 레일의 내부로 돌출된 트랙중 하나를 구성하며, 카운터 롤러는 U자형으로 위치하고, 견인 롤러는 레일의 외부에 위치하며, 이를 위해 비교적 큰 직경으로 만들어지고, 다른트랙은 평형추를 가이드하기 위해 사용되는 것이다.

도 1은 명확성을 위해 생략된 엘리베이터 축의 측면 벽부근으로, 본 발명에 따른 엘리베이터 시스템의 측면도,

도 2와 도 3은 각각 엘리베이터 축을 뺀 엘리베이터 시스템의 정면과 평면도,

도 4는 도 3의 화살표 4-4 방향에 따른 측면도,

도 5는 모터와 기어 박스의 정면도, 및

도 6과 도 7은 상기 시스템에 사용된 편심의 바이어스 시스템의 정면도와 평면도이다.

견인 드라이브 엘리베이터 시스템은 주로 한 쌍의 수직 트랙, 승강칸 및 승강칸의 하중 일부를 지탱하기 위한 평형추로 구성된다. 바람직하게 승강칸으로부터 분리된 프레임을 포함하는 견인 드라이브는 두 세트의 드라이브를 포함하고, 이들은 각각 트랙중 하나의 대향면상에 위치하는 한 쌍의 작은 직경 카운터 롤러와 큰 견인 롤러를 포함한다. 견인 롤러의 축은 수평으로 카운터 롤러의 축에 평행하다. 견인 롤러는 카운터 롤러들 사이에 수직으로 일정간격을 유지하는데 카운터 롤러의 중간 지점에 수직으로 있는 것이 바람직하고, 카운터 롤러는 트랙을 향하는 방향으로 이동 가능하다. 가스 스프링과 함께 설치되는 편심 장치는 트랙을 향해 카운터 롤러를 밀고, 이에 의해 롤러와 트랙사이에 마찰이 발생한다. 워엄과 스퍼 기어 결합을 포함하는 모터와 기어 박스는 승장층 사이의 승강칸을 움직이기 위한 견인 롤러를 선택적으로 회전한다. 결국, 안전 바는 가스 스프링이 고장난 경우에 휠과 트랙 사이의 견인을 유지한다.

바람직하게, 트랙은 단면이 U자형인 레일의 내부로 돌출된 두 개의 트랙중 하나로 구성된다. 카운터 롤러는 U자형 용기에 위치하고, 견인 롤러는 레일 외부에 위치하기 위해 큰 직경으로 만들어진다. 다른 트랙은 평형추를 가이드하기 위해 사용된다.

본 발명의 보다 구체적인 설명은 첨부된 도면과 함께 바람직한 실시예의 상세한 설명에 따른다.

도 1은 다수의 승장층(12)사이의 엘리베이터 축(11)에서 이동 가능한 승강칸(10)을 포함하는 엘리베이터 시스템을 도시하고, 각 승장층은 종래의 해치문(14)을 가진다. 도 1에 도시된 한 쌍의 수직 레일(16a)은 피트층(pit floor)에 의해 지지되고, 설치 브라켓(18)을 사용하여 대향 축 벽(명확성을 위해 생략되어 설치된 레일(16a)상의 축 벽)에 고정된다. 도 1에 "20"으로 보여진 한 쌍의 로프는 각각 승강칸(10)에 연결된 한 단부를 가지고, 승강칸(10)의 하중을 유지하기 위해 한 쌍의 평형추(24)에 대해 상부 도르래(22)로 연장된다. 결국, 도 1은 두 개의 견인 드라이브(26)중 하나를 도시하고, 각각은 모터(28)와 드라이브 휠(30)을 포함한다. 견인 드라이브(26)는 아래에 보다 상세히 설명된다.

도 2-4를 참조하면, 레일(16a, 16b)의 각각은 한 쌍의 평행하고 내부를 향하는 트랙(36, 37)을 한정하기 위해 U자형 단면으로 내부와 접하는 형태이다. 도 4에 도시된 바와 같이, U자형 단면은 두 개의 직각 형상 단면(32)은, 즉 브라켓(34)을 사용하여 함께 연결됨으로써 형성된다. 대안으로 단일 U자형 레일이 사용되어질 수 도 있다. 바람직하게 레일(16a, 16b)은 기계나 냉간 압출에 의해 만들어지고, 종래의 안전장치(도시되지 않음)가 사용되어질 수 있다.

견인 드라이브(26)는 다양한 교차소자(52)와 단부 플레이트(54)에 의해 형성되는 프레임(50)을 포함하는 자체 유닛이다. 상기 방법에서, 견인 드라이브(26)는 승강칸(10)으로부터 분리되어 제조되어질 수 있다. 프레임(50)에 의해 지지되는모터(28)는 기어 박스(56)에 연결된다. 드라이브 축(58)은 각 단부 플레이트(54)에 지지된 베어링(60)을 통해 기어 박스(56)로부터 각 방향으로 연장되고, 견인 휠(30)로 각 단부에 연결된다.

각 견인 드라이브(26)는 두 쌍의 카운터 롤러(38, 40)를 포함한다. 각 카운터 롤러(38, 40)는 아래에 설명된 바와 같이 편심 장치(44)에서 지지되는 축(42)상에 회전가능하게 설치된다. 카운터 롤러(38, 40)의 각 쌍 사이에서 작동하는 가스 스프링 기구(46)는 견인 롤러(30)를 향해 카운터 롤러(38, 40)를 밀기 위해서 편심을 일으킨다.

카운터 롤러(38, 40)의 축은 위와 아래에 위치하고, 각각 견인 롤러(30)의 회전축의 위와 아래에 위치한다. 바람직하게 견인 롤러(30)의 축은 두 카운터 롤러(38, 40)의 두 축 사이의 수직 중간 통로이다. 상기 방법에서, 카운터 롤러(38, 40)가 트랙(36)을 향해 밀려질 때(아래에 설명된바와 같이), 롤러는 수평 축에 대해 토오크를 발생하지 않고도 트랙(36)에 반대로 누를 것이다.

트랙 휠(30)과 카운터 롤러(38, 40)의 각 쌍은 트랙(36)의 대향면에 위치하고, 대응 카운터 롤러(38, 40)를 향해 견인 휠(30)을 누르는 가스 스프링(46)의 힘은 휠(30, 38, 40)이 트랙(36)에 대향하여 견디게 하고 견인 휠과 트랙(36)사이에 마찰을 유발한다.

도 4를 참조하면, 각 드라이브 롤러(30)는 폴리우레탄과 같은 플라스틱 물질로 만들어지는 환상 링(33)에 의해 그 외부 표면이 덮여 있는 금속 허브(31)를 포함하고, 트랙(36)과 접하는 롤러(30) 표면의 마찰 계수를 증가시키기 위한허브(31)의 금속 표면과 접합된다. 만약 원한다면, 트랙(36)의 짝지워진 표면은 마찰값을 증가시키기 위해 거칠어질 수 있다.

두 평형추 도르래(22)는 두 레일(16a, 16b)의 상부에서 각각 지지되고, 각 평형추 로프(20)는 도르래(22)중 하나를 돌아 각각의 평형추(24)에 대해 아래로 연장된다(도 3과 도 4참조). 각 평형추는 U자형 레일(16a, 16b)의 다른 트랙(37)과 연결되는 가이드(62)(도 3과 도 4참조)를 포함한다.

도 5에 도시된 바와 같이, 이는 보다 상세한 모터/드라이브 어셈블리를 나타내는 것으로, 모터(28)는 일체형 브레이크(70)와 연결되고, 핸드 크랭크(72)는 비상시에 승강칸(10)을 수동으로 들어올리고 내리기 위해 제공된다. 모터(28)의 출력 축은 워엄(80)상에 장치된 기어박스 축(76)에 결합된다. 워엄(80)은 워엄 휠(82)에 맞물리게 되고, 회전을 위해 피니온 기어(86)와 공통 축(84)상에 설치된다. 바람직하게 피니온 기어(86)는 워엄 휠(84)보다 작은 직경을 갖는다. 피니온 기어는 차례로 비교적 큰 직경의 스퍼 기어(88)와 맞물리고, 견인 휠(30)에 결합된 축(58)을 구동한다. 워엄과 스퍼 기어의 결합은 모터 출력 축이 아주 효과적이고 조용한 방법으로 견인 롤러(30)를 구동하기 위한 바람직한 속도로 내려지도록 맞물려진다.

도 6-7은 가스 스프링 어셈블리(46)를 보다 상세히 도시한다. 칼라(collar)(90)는 카운터 롤러(38, 40)가 회전가능하게 장착된 축(42)에 각각 고정되고, 방사상으로 연장된 토오크 암(92)을 포함한다. 가스 스프링(94)은 대향 토오크 암(92a, 92b)으로 핀(96)에 의해 연결된 대향 단부를 구비한다. 가스 스프링은 선결된 힘을 가지는 떨어진 두 토오크 암을 민다.

가스 스프링에 부가하여, 안전 바(97)는 토오크 암(92a)에 고정되어 연결된 한 단부(98)를 가진다. 대향 단부(99)는 토오크 암(92b)에 형성되는 홀(100)을 통해 연장된다. 대향 단부(99)는 나사부(102)와 한 쌍의 너트(104)를 포함한다.

운전중에 가스 스프링(94)은 떨어진 두 개의 토오크 암(92a, 92b)을 밀고, 편심 장치에서 엘리베이터축(42)이 회전하도록 하며, 이것에 의해 견인 휠(30)을 향해 휠(38, 40)을 민다. 너트(104)는 너트(104)와 토오크 암(92b)사이에서 약간의 틈, 예를들면 약 5㎜정도 떨어지기 위해 조정된다. 상기 방법에서, 정상 작동중에 가스 스프링(94)은 마모에 대해 자동 조정되어 휠(39, 40, 30)사이의 일정한 힘을 유지한다. 만일 가스스프링이 고장난다면, 토오크 암(92a, 92b)은 단지 약간만 움직일뿐이고 너트(104)의 초기 움직임 후에 토오크 암(92b)을 맞물기 때문에, 토오크 암이 더 떨어지는 것을 방지한다. 너트(104)와 토오크 암(92b) 사이의 틈은 조정되어지고 만약 가스 스프링(94)이 고장난다면 안전 바(97)는 수리가 효과 작용이 있을 때까지 승강칸(10)을 움직이기 위해 롤러와 트랙사이의 충분한 견인을 유지한다.

상기 사실 때문에, 바람직한 실시예에서, 두 평형추가 사용되고, 레일과 문은 축 내에 중심이 맞춰지고, 작은 축을 사용하는 것이 가능하다. 또한 U자형 레일은 아주 빡빡하고 피트 바닥 상에 고정되기 때문에, 벽은 큰 힘에 견디지 못한다.

앞서 말한 것은 본 발명의 바람직한 실시예를 나타낸다. 여기에 개시된 물질과 공정의 변화와 변경은 여기에 개시된 발명의 범위를 벗어나지 않고 당업자라면 이해가 가능하다. 예를들면, 견인 드라이브 휠과 평형추 가이드 모두를 위한 트랙 표면을 제공하기 위해 U자형 레일이 사용되어 지기 때문에, 중공 레일 또는 T자형 레일과 같은 레일 단면의 형태가, 다른 평형추를 위한 분리 레일을 사용하는 것이 가능하고, 견인 드라이브를 위해 채용되어 질 수 있다. 또한, 평형추 로프는 승강칸에 접하는 것처럼 도시되어있기 때문에, 이는 견인 드라이브에 대신 연결될 수 있다. 더구나, 평형추 시스템의 두 개, 두 개 이상 또는 다른 정렬이 채용될 수 도 있다. 그리고, 트랙을 향해 이동 가능하게 하기 위해 본 발명에서는 카운터 롤러가 편심적으로 설치되어 있고, 단지 카운터 롤러 중 하나만이 이동 가능함이 필요하고, 편심 장치와 다른 수단은 상기 움직임을 위해 제공될 수 있다. 본 발명의 범위 내에서의 변경과 변화는 다음의 청구범위에 정의된 바와 같다.

Claims (11)

1. 엘리베이터 시스템에 있어서,

   적어도 두 개 이상의 승장층;

   상기 승장층 사이의 수직방향으로 연장되는 제 1 트랙;

   승강칸;

   상기 승강칸의 하중 일부를 지지하기 위한 로프와 도르래를 포함하는 평형추 장치;

   적어도 하나의 견인 롤러와 한 쌍의 카운터 롤러를 포함하며, 상기 견인 롤러와 상기 카운터 롤러는 상기 제 1 트랙의 반대면에 위치하고, 각 롤러는 수평축을 가지며, 상기 견인 롤러의 축은 카운터 롤러의 축 사이에 있는 수직 높이에 위치하고, 상기 카운터 롤러중 하나는 상기 트랙을 향해 수평 방향으로 이동 가능하게 되어 있는 견인 드라이브;

   상기 트랙을 향해 상기 카운터 롤러를 미는 장치;

   승장층 사이의 상기 승강칸을 움직이기 위한 상기 견인 롤러를 선택적으로 회전하기 위한 드라이브 수단; 및

   상기 승강칸에 상기 견인 드라이브를 결합하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 엘리베이터 시스템.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 트랙을 향해 상기 카운터 롤러를 미는 수단이 가스 스프링을 포함하는 것을 특징으로 하는 엘리베이터 시스템.
3. 제 2 항에 있어서,

   적어도 하나의 상기 이동가능 카운터 롤러는 편심 수단으로 지지되고, 상기 가스 스프링은 상기 트랙을 향해 상기 카운터 롤러를 미는 상기 편심 수단상에 작용하는 것을 특징으로 하는 엘리베이터 시스템.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 편심 수단은 적어도 하나의 토오크 암을 포함하고, 상기 가스 스프링은 상기 토오크 암에 연결되는 것을 특징으로 하는 엘리베이터 시스템.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 토오크 암의 선결된 움직임 양만큼을 허용하기 위해 상기 토오크 암에 연결된 안전 바를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 엘리베이터 시스템.
6. 제 5 항에 있어서,

   제 2 토오크 암을 포함하고, 상기 트랙을 향해 수평 방향으로 이동 가능하도록 상기 카운터 롤러의 다른 하나는 편심수단으로 지지되며, 상기 가스 스프링은 상기 토오크 암 사이에 연결되고, 상기 안전 바는 상기 제 2 토오크 암에 고정된 단부를 가지는 것을 특징으로 하는 엘리베이터 시스템.
7. 제 1 항에 있어서,

   상기 견인 드라이브는 승강칸으로부터 분리된 견인 드라이브 프레임을 포함하고, 상기 롤러와 드라이브 수단은 견인 드라이브 프레임에 의해 지지되는 것을 특징으로 하는 엘리베이터 시스템.
8. 제 1 항에 있어서,

   상기 견인 드라이브는 모터, 상기 모터에 결합된 워엄 기어, 상기 워엄 기어에 연결된 워엄 휠, 함께 회전하기 위해 상기 워엄 휠을 구비하는 공동 축상에 설치된 피니언 기어, 상기 피니언 기어를 연결하는 스퍼 기어, 및 상기 견인 휠과 상기 스퍼 기어에 연결된 출력 축을 포함하는 것을 특징으로 하는 엘리베이터 시스템.
9. 제 1 항에 있어서,

   상기 제 1 트랙에 평행하게 연장되는 제 2 트랙;

   상기 트랙을 향해 제 2의 카운터 롤러 쌍을 밀기 위한 수단; 및

   승장층 사이의 승강칸을 움직이기 위한 상기 제 2 견인 롤러를 선택적으로 회전하기 위한 드라이브 수단을 포함하고, 상기 견인 드라이브는 제 2의 카운터 롤러 쌍과 제 2 견인 롤러를 포함하고, 상기 제 2 견인 롤러와 제 2의 카운터 롤러 쌍은 상기 제 2 트랙의 대향면에 위치하고, 상기 견인 롤러의 축은 상기 제 2 쌍의 카운터 롤러의 축사이에 있는 수직 높이부에 위치하며, 상기 제 2 카운터 롤러 쌍중 하나는 상기 트랙을 향해 이동 가능한 것을 특징으로 하는 엘리베이터 시스템.
10. 제 9 항에 있어서,

    상기 평형추 수단은 상기 제 1 트랙과 제 2 트랙의 상부 단부에 각각 지지된 한 쌍의 도르래, 한 쌍의 평형추 및 한 쌍의 로프를 포함하고, 각 로프는 상기 승강칸에 결합되고 도르래중 하나를 돌아 평행추중 하나에까지 연장되는 것을 특징으로 하는 엘리베이터 시스템.
11. 제 9 항에 있어서,

    상기 승강칸의 반대면에 위치한 제 1 레일과 제 2 레일, 상기 제 1 트랙을 형성하는 상기 제 1 레일의 한 트랙 및 상기 제 2 트랙을 형성하는 상기 제 2 레일의 한 트랙을 포함하고, 각 레일은 내부로 접하며 한 쌍의 평행 트랙을 한정하는 U자형 단면을 가지고, 상기 평행추는 상기 제 1 레일과 제 2 레일의 다른 트랙중 하나와 연결하기 위한 가이드 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 엘리베이터 시스템.