에스컬레이터

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배경

에스컬레이터는 승객을 짧은 수직 거리로 위아래로 이동하도록 설계된 동력 구동식 연속 이동 계단입니다. 에스컬레이터는 엘리베이터가 비실용적인 장소에서 보행자 교통을 이동시키기 위해 전 세계적으로 사용됩니다. 주요 사용 영역에는 쇼핑 센터, 공항, 대중 교통 시스템, 무역 센터, 호텔 및 공공 건물이 포함됩니다. 에스컬레이터의 장점은 많습니다. 그들은 많은 수의 사람들을 이동할 수 있는 능력을 가지고 있으며 계단과 동일한 물리적 공간에 놓을 수 있습니다. 트래픽이 매우 많은 경우를 제외하고는 대기 간격이 없습니다. 그들은 사람들을 주요 출구 또는 특별 전시회로 안내하는 데 사용할 수 있습니다. 옥외 사용을 위해 날씨에 견딜 수 있습니다. 미국에는 30,000개 이상의 에스컬레이터가 있는 것으로 추정되며, 매년 900억 명의 승객이 에스컬레이터를 타고 이동합니다. 에스컬레이터와 그 사촌인 무빙 워크는 정속 교류 모터로 구동되며 초당 약 1-2피트(0.3-0.6m)로 움직입니다. 수평에 대한 에스컬레이터의 최대 경사각은 30도이며 표준 높이는 최대 약 18m입니다.

에스컬레이터의 발명은 일반적으로 Otis Elevator Company의 직원으로서 일반 대중이 사용하기 위해 제조한 최초의 계단식 에스컬레이터를 생산한 Charles D. Seeberger에 의해 인정됩니다. 그의 작품은 1900년 파리 박람회에 설치되어 1등을 차지했습니다. Seeberger는 또한 scala, 계단을 의미하는 라틴어로 "엘리베이터"의 작은 형태입니다. 1910년 Seeberger는 자신의 발명에 대한 원래의 특허권을 Otis Elevator Company에 매각했습니다. 많은 개선이 이루어졌지만 Seeberger의 기본 디자인은 오늘날에도 여전히 사용됩니다. 금속 트러스로 연결된 상단 및 하단 착륙 플랫폼으로 구성됩니다. 트러스에는 무한 루프를 통해 접을 수 있는 계단을 당기는 두 개의 트랙이 있습니다. 트러스는 또한 계단 디딤판과 같은 속도로 움직이도록 조정된 두 개의 난간을 지원합니다.

구성 요소

상단 및 하단 착륙 플랫폼

이 두 플랫폼에는 트랙의 곡선 부분과 계단을 구동하는 기어 및 모터가 있습니다. 상단 플랫폼에는 모터 어셈블리와 메인 구동 기어가 포함되어 있고 하단에는 스텝 리턴 아이들러 스프로킷이 있습니다. 이 섹션은 또한 에스컬레이터 트러스의 끝을 고정합니다. 또한 플랫폼에는 바닥판과 빗살판이 포함되어 있습니다. 바닥판은 승객이 움직이는 계단을 오르기 전에 서 있을 수 있는 장소를 제공합니다. 이 판은 완성된 바닥과 같은 높이이며 경첩이 있거나 제거 가능하여 아래의 기계에 쉽게 접근할 수 있습니다. 빗살판은 고정 바닥판과 움직이는 계단 사이의 조각입니다. 가장자리에 빗살 모양의 일련의 클리트가 있어 붙여진 이름입니다. 이 톱니는 계단 가장자리의 일치하는 클리트와 맞물립니다. 이 디자인은 계단과 계단참 사이의 간격을 최소화하기 위해 필요하며, 이는 간격에 물건이 끼는 것을 방지하는 데 도움이 됩니다.

트러스

트러스는 하단 및 상단 계단참을 연결하는 속이 빈 금속 구조입니다. 그것은 하단을 가로질러 상단 바로 아래에 십자형 브레이스로 함께 결합된 두 개의 측면 섹션으로 구성됩니다. 트러스의 끝은 강철 또는 콘크리트 지지대를 통해 상단 및 하단 승강장 플랫폼에 부착됩니다. 트러스는 상부 및 하부 섹션을 연결하는 모든 직선 트랙 섹션을 운반합니다.

트랙

트랙 시스템은 트러스에 내장되어 계단 체인을 안내합니다. 계단 체인은 계단을 맨 아래 플랫폼에서 끝없는 루프로 맨 위로 끌어당깁니다. 실제로 두 개의 트랙이 있습니다. 하나는 계단의 앞바퀴용(단계 바퀴 트랙이라고 함)이고 다른 하나는 계단의 뒷바퀴용(트레일러 휠 트랙이라고 함)입니다. 이 트랙의 상대적 위치로 인해 계단이 빗살판 아래에서 나갈 때 계단이 형성됩니다. 트러스의 직선 섹션을 따라 트랙은 최대 거리에 있습니다. 이 구성은 한 단계의 뒤쪽이 그 뒤에 있는 단계에 대해 90도 각도가 되도록 합니다. 이 직각은 계단을 계단 모양으로 구부립니다. 에스컬레이터의 상단과 하단에는 두 개의 트랙이 수렴되어 계단의 앞바퀴와 뒷바퀴가 거의 일직선이 됩니다. 이로 인해 계단이 평평한 시트와 같은 배열로 차례로 놓여 트랙의 곡선 부분에서 굽은 부분을 쉽게 이동할 수 있습니다. 트랙은 바닥 계단참에 도달할 때까지 트러스의 밑면을 따라 계단을 따라 내려가며, 바닥 계단참을 나오기 전에 트랙의 다른 곡선 섹션을 통과합니다. 이 지점에서 트랙이 분리되고 계단은 다시 계단 케이스 구성을 가정합니다. 이 사이클은 계단을 아래에서 위로 당기고 다시 아래로 다시 당기면서 계속 반복됩니다.

단계

계단 자체는 견고한 일체형 알루미늄 다이캐스트입니다. 미끄럼을 줄이기 위해 표면에 고무 매트를 부착할 수 있으며 가장자리를 명확하게 나타내기 위해 노란색 경계선을 추가할 수 있습니다. 각 단계의 앞과 뒤 가장자리는 상단 및 하단 플랫폼의 빗살판과 맞물리는 빗살 모양의 돌출부로 마감되어 있습니다. 계단은 연속적인 금속 사슬로 연결되어 있어 각 계단이 이웃과 관련하여 구부러질 수 있는 폐쇄 루프를 형성합니다. 계단의 앞뒤 가장자리는 각각 두 개의 바퀴에 연결됩니다. 뒤쪽 바퀴는 뒤쪽 트랙에 맞도록 더 멀리 떨어져 있고 앞쪽 바퀴는 더 좁은 앞쪽 트랙에 맞도록 더 짧은 축을 가지고 있습니다. 위에서 설명한 것처럼 트랙의 위치는 계단의 방향을 제어합니다.

난간

난간은 승객이 에스컬레이터를 타는 동안 편리한 손잡이를 제공합니다. 4개의 개별 섹션으로 구성되어 있습니다. 난간 중앙에는 면 또는 합성 섬유로 된 층인 "글라이더 플라이"라고도 하는 "슬라이더"가 있습니다. 슬라이더 레이어의 목적은 난간이 트랙을 따라 부드럽게 이동할 수 있도록 하는 것입니다. 인장 부재로 알려진 다음 층은 강철 케이블 또는 평평한 강철 테이프로 구성됩니다. 핸드레일에 필요한 인장 강도와 유연성을 제공합니다. 인장 부재의 상단에는 층이 분리되는 것을 방지하도록 설계된 화학 처리된 고무로 만들어진 내부 구성 부품이 있습니다. 마지막으로 승객이 실제로 보는 유일한 부분인 외부 레이어는 합성 폴리머와 고무를 혼합한 고무 커버입니다. 이 덮개는 환경 조건, 기계적 마모 및 파손 행위로 인한 성능 저하를 방지하도록 설계되었습니다. 난간은 컴퓨터로 제어되는 압출기를 통해 고무를 공급하여 특정 주문에 맞게 필요한 크기와 유형의 층을 생산함으로써 구성됩니다. 직물, 고무 및 강철의 구성 요소 층은 프레스에 공급되기 전에 숙련된 작업자가 성형하여 함께 융합됩니다. 설치 시 완성된 난간은 일련의 도르래로 주 구동 기어에 연결된 체인에 의해 트랙을 따라 당겨집니다.

디자인

물리적 요구 사항, 위치, 교통 패턴, 안전 고려 사항 및 미적 선호도를 비롯한 여러 요인이 에스컬레이터 설계에 영향을 미칩니다. 우선 스팬할 수직 및 수평 거리와 같은 물리적 요인을 고려해야 합니다. 이러한 요소는 에스컬레이터의 피치와 실제 길이를 결정합니다. 무거운 구성 요소를 지원하는 건물 기반 시설의 능력도 중요한 물리적 문제입니다. 에스컬레이터는 일반 대중이 쉽게 볼 수 있는 곳에 위치해야 하기 때문에 위치가 중요합니다. 백화점에서는 고객이 상품을 쉽게 볼 수 있어야 합니다. 또한 상하 에스컬레이터의 통행은 물리적으로 분리되어야 하며 제한된 공간으로 이어지지 않아야 합니다.

에스컬레이터 설계 시 교통 패턴도 예상해야 합니다. 일부 건물의 목적은 단순히 사람들을 한 층에서 다른 층으로 이동시키는 것이지만 다른 건물에서는 방문자를 주요 출구나 전시장으로 안내하는 것과 같은 보다 구체적인 요구 사항이 있을 수 있습니다. 에스컬레이터는 정해진 최대 인원을 수송할 수 있도록 설계되었기 때문에 승객의 수는 중요합니다. 예를 들어, 초당 약 1.5피트(0.45m)로 이동하는 단일 너비의 에스컬레이터는 5분에 약 170명을 이동할 수 있습니다. 초당 최대 0.6m로 이동하는 더 넓은 모델은 같은 시간 동안 450명을 처리할 수 있습니다. 에스컬레이터의 운반 용량은 예상 피크 트래픽 수요와 일치해야 합니다. 이는 승객 수가 갑자기 증가하는 애플리케이션에 중요합니다. 예를 들어, 기차역에서 사용되는 에스컬레이터는 에스컬레이터 입구에서 과도한 뭉침을 일으키지 않고 열차에서 배출되는 최대 교통 흐름을 수용하도록 설계되어야 합니다.

물론 안전도 에스컬레이터 설계의 주요 관심사입니다. 에스컬레이터 바닥 개구부의 화재 방지는 개구부에 자동 스프링클러 또는 내화 셔터를 추가하거나 폐쇄된 방화 홀에 에스컬레이터를 설치하여 제공할 수 있습니다. 과열의 위험을 제한하려면 모터와 기어가 있는 공간에 적절한 환기를 제공해야 합니다. 에스컬레이터가 층 사이의 주요 이동 수단인 경우 전통적인 계단이 에스컬레이터에 인접하게 위치하는 것이 바람직합니다. 휠체어와 장애인을 위한 에스컬레이터 옆에 엘리베이터 리프트를 제공해야 할 수도 있습니다. 마지막으로 에스컬레이터의 미학을 고려해야 합니다. 건축가와 디자이너는 난간과 착색된 측면 패널을 위한 다양한 스타일과 색상 중에서 선택할 수 있습니다.

제조
프로세스

모든 전동 요소가 제대로 작동하는지 확인하고 벨트와 체인이 에스컬레이터는 계속해서 움직이는 계단입니다. 각 계단에는 각 측면에 한 쌍의 바퀴가 있습니다. 하나는 계단 앞쪽에, 다른 하나는 뒤쪽에 있습니다. 바퀴는 두 개의 레일에서 작동합니다. 에스컬레이터의 상단과 하단에는 내부 레일이 외부 레일 아래로 내려가 계단 바닥이 평평해 라이더가 승하차하기 쉽도록 설계되었습니다. 부드럽고 정확한 속도로 움직이고 비상 제동 시스템이 작동하는지 확인하십시오. 발판은 서로 꼬이거나 문지르지 않을 만큼 충분히 떨어져 있어야 합니다. 그러나 부상의 가능성을 높일 수 있는 큰 틈이 없도록 배치해야 합니다.

품질 관리

연방규정집(CFR)에는 에스컬레이터 품질 관리에 대한 지침이 포함되어 있으며 최소 검사 기준을 설정합니다. 규정에 명시된 바와 같이 "엘리베이터 및 에스컬레이터는 1년을 초과하지 않는 간격으로 철저히 점검해야 합니다. 만족스러운 작동을 위해 추가로 매월 지정된 사람이 점검해야 합니다." 연간 검사 기록은 에스컬레이터 근처에 게시하거나 터미널에서 확인할 수 있습니다. 또한 이 코드는 에스컬레이터의 최대 하중 제한이 게시되어야 하며 초과되지 않도록 지정합니다. 추가 안전 표준은 American Society of Mechanical Engineers Handbook에서도 찾을 수 있습니다.

미래

최근 몇 년 동안 에스컬레이터 제조 분야에서 몇 가지 혁신이 이루어졌습니다. 예를 들어, 한 회사는 최근 나선형 계단 에스컬레이터를 개발했습니다. 다른 하나는 휠체어 운송에 적합한 에스컬레이터를 개발했습니다. 이러한 발전은 시장의 변화하는 요구 사항을 충족하기 위해 업계가 확장됨에 따라 계속될 것입니다. 또한 중국, 헝가리 등 미개척 시장이 에스컬레이터 기술의 장점을 인식하기 시작하면서 업계의 급성장도 기대하고 있다.