JPH0357692B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、異なる電圧レベルに対する１次側お
よび２次側タツプを若干持つ変圧器を有する印刷
機の制御のための電気的安全装置に関する。

［従来の技術］ 印刷機の制御装置に用いられ、現在市場にある
全ての電子装置あるいは電磁部品は、公用電源の
電圧にたとえ、ある許容範囲で変化があつても、
それらが安全に動作するような電圧範囲に対して
設計されている。しかし、産業上供給される工場
電気の場合、より大きな電圧変化あるいは変動が
起こる可能性があり、これはもはや電子装置や電
磁部品の電圧許容範囲内ではなく、そのような変
化は供給システムの負荷、消費者と発電所の間の
距離等に依る。

供給システムの電圧が一旦上限の電圧許容限界
よりも大きい値になると、少なくとも、電子装置
や電気−機械部品が過電圧によつて、例えば接触
器が焼き切れることによつて、損傷するかあるい
は完全に使用できなくなる危険がある。一方、定
格値未満の電圧、すなわち過小電圧は、制御装置
内で誤つた動作を引き起こすので、過大電圧と全
く同じくらいトラブルの原因となる。例えば、接
触器の作動に必要な力が発生せず、リレーはスイ
ツチ・オフされあるいは電子回路は所望の方法で
スイツチされない。この結果、機械の誤つた動作
と、それに対する損傷を引き起こす。

大きな接続負荷および伝達されるべき大きな電
力のために、印刷機の変圧器は通常永久的に配線
され、そしてこの理由のために、定格の線間電圧
と異なる線間電圧を用いるための変化を作ること
は、配線ミスの危険性に加えて長い時間を要し、
複雑な作業である。この理由のために、できるだ
け、そしてとりわけ所定の許容範囲の中央におい
て安定した印刷機用電圧を発生する必要がある。

［発明が解決しようとする課題］ この観点から、本発明の１つの目的は、トラブ
ル状態が起こる可能性が少なく、電圧の変化によ
つて引き起こされる損傷あるいは破壊に対し全て
の電気・機械および電子制御装置およびそれらの
構成部品を十分に保護する、印刷機の制御のため
の電気的安全装置を提供することである。

本発明の大きな目的は、そのような制御装置の
作動中の制御されない働きを停止させ、操作者は
電圧を線間電圧に合わせる機会を有する操作に対
し応答することができる、印刷機の制御のための
電気的安全装置を提供することである。

［課題を解決するための手段］ この目的は、特許請求の範囲第１項によつて達
成される。

［作用］ 本発明の電気的安全装置は、変動により電力入
力電圧が範囲外になることばかりでなく、同時
に、変圧器の１次側がシステムの残りと結合され
る際の間違いについて考慮しており、それで印刷
工は、エラー信号が与えられた後、すぐに、変化
した電圧状態に合わせる電圧マツチングにとりか
かることができるという効果が生じる。電圧監視
装置の作動が単一の固定電圧範囲に限定されてい
るので、電気的安全装置は印刷機と単純に結合さ
れ、かつ低コストで製造できるという効果があ
る。

最後に挙げた有益な効果は、電圧監視装置が過
大電圧比較器および過小電圧比較器を有している
限り、さらに増大し、その結果、電気的安全装置
は印刷機内にほとんどスペースをとらない。過大
電圧および過小電圧の比較は単一の部品内で行な
われるので、この電気的安全装置のトラブル状態
は非常に少なく、その結果、印刷機はさらに信頼
性がよくなる。

電圧の変換の機会を停止する、つまり、印刷機
が与えられた許容範囲の定格電圧で動作している
間、そのような交換が実際に所望されない、１つ
の可能な方法は、電圧切換スイツチが電気−機械
的ロツク機構を有することである。

本発明のさらに有用な発展態様が以下に説明さ
れ、特許請求の範囲の従属項に記載されている。

［実施例］ 次に、本発明の実施例について図面を参照して
説明する。

第１図には印刷機の変圧器１が示され、この変
圧器１は、世界中で使用されるすべてのライン電
圧用に設計されている。変圧器１の単一の１次側
２は、いくつかの定格電圧端子３を有し、これら
は、ここでは、１次側のタツプと名づけられる。
１次側の各タツプ３は、与えられた電圧値のため
に定格化されており、したがつて、持ち合わせの
公共的に供給される電気の電圧に依存して、異な
るレベルの定格電圧は、１次側のタツプ３のひと
つにより、たとえば、第１図に示される定格電圧
U_Nのように入力電圧として変圧器１で結合され
る。

変圧器１の２次側部分はいくつかの個別の２次
側４でつくられ、これらはここでは、２次側のタ
ツプと名づけられている。こうした２次側のタツ
プ４は、リード線５によつて、負荷６、たとえば
接触器、ブレーキ、モータ、電子制御ユニツト、
および第１図には概略的にしか示されていない印
刷機制御装置７のようなものに接続されている。
こうした負荷６は、異なつた電圧U₁からU_oで、
これらに電圧が供給されなければならない。

負荷６を安全に保護するために、接触器８がリ
ード線５に配置され、こうした接触器８は、共通
の接触器駆動用の電磁石９を有しており、したが
つて、これらが作動すると、供給電圧はカツトオ
フされ、すなわち、負荷６が異なつた供給電圧か
ら分離される。接触器８の電磁石９は、電磁石１
０と並列に配置され、この２つには、たとえば第
１図でU₆である共通の供給電圧が供給される。
変圧器１の２次側タツプ４から来る供給電圧のひ
とつが、すべての他の供給電圧を代表するものと
して測定され、常時、監視される。というのは、
個別の供給電圧間の比が固定されると共に、常に
同じに保たれるからであり、これは、２次側タツ
プ４の回転巻数に依存する。こうした代表的な供
給電圧として、すべての印刷機に、そのサイズ、
構造、使用される場所に関係なく常時存在する電
圧が使用される。第１図の例では、供給電圧U_o
が使用されている。

過小電圧および過大電圧リレーの形をした電圧
監視装置１８が、この電圧U_oと結合され、この
電圧監視装置１８には、ボルトメータ１９の形で
ある電圧読出し器、すなわちチエツカーが並列に
接続されている。ボルトメータ１９のスケール
は、過小電圧範囲、通常電圧範囲、過大電圧範囲
の３つの電圧範囲に分けられ、電圧許容限度は縁
色によつてマークされ、他の場合には、赤色の線
でマークされている。電圧監視装置１８は、接触
器８のコイル９、すなわち電磁石に直列な常時開
の接点２０を有している。

電圧切換スイツチ２４が変圧器１の１次側２に
接続され、スイツチ用接点２５を有している。第
１図の接点２５の位置では、ライン電圧U_Nが変
圧器１の１次側タツプ３のひとつに進む。電圧切
換スイツチ２４は第１図に概略的に示されている
ように、過小電圧端子２７と過大電圧端子２８を
有し、そして接点２５はロツクされるレバー、す
なわちバー２９に結合されており、その下端は、
ソレノイド１０のプランジヤ３０によつてラツチ
される。

電圧監視装置１８の構造および作動、そして電
圧切換スイツチ２４の使用について第２図に示さ
れる、電圧監視装置１８のブロツク図を参照して
詳しく説明する。

ACとしての供給電圧U_oが整流器３１に供給さ
れ、DCに変換され、そしてこれは一方で、電圧
監視装置１８自身を作動させるために使用され、
他方、入力電圧に対して不変で一定の関係を保つ
電圧の瞬間値を形成する瞬間電圧分圧器３２に進
む。瞬間電圧分圧器３２に並列に、制限電圧分圧
器３３が接続され、これは、定電圧源１３から一
定値のDCを供給され、２つの定格値の電圧が常
時供給される。こうした定格値、すなわち目標値
は、整流器３１の入力電圧の変化や変動に依存し
ない。２つの電圧分圧器３２，３３は、基準電圧
として接地３４に接続された、例えば演算増幅器
である。

瞬間電圧値および定格化された、すなわち目標
の電圧値の信号の形でともに、定格化された電圧
と瞬間電圧の比較のために過大電圧比較器３５と
過小電圧比較器３６に入力する。比較器３５，３
６は、電圧分圧器３２，３３の出力に接続されて
いる。過大電圧比較器３５は、上方の電圧許容制
限として過大電圧制限値U_naxがプログラムされ、
一方、過小電圧比較器３６は、下方の電圧許容制
限として過小電圧制限値Uminがプログラムされ
ている。これは、比較値をつくる目的のためであ
る。２つの許容制限値Umax、Uminの調整が可
能であり、通常、瞬間電圧値は、上方の制限値
Umaxよりも大きくなく、かつ下方の制限値
Uminよりも小さくない。

比較器３５，３６の出力は共通のアンドゲート
３７に入力され、その出力は、接地３４に接続さ
れたリレー２３を駆動し、リレーの接点２０は、
電圧監視装置１８の一部として、第１図に示され
た常時開接点２０である。

印刷機がまず設置されると、電圧切換スイツチ
２４がライン電圧U_Nに応答して、１次側のタツ
プ３が接続される位置におかれる。それから、印
刷機を起動するための（図示省略の）メインスイ
ツチをオンすることによつて、入力電圧U_Nは、
その路を１次側２にすることが可能になり、電圧
U_Nはそれで、２次側４の数に等しい数の異なつ
た電圧レベルに変換される。ひとつの電圧は電圧
U_oで、電圧監視装置１８およびボルトメータ１
９に進み、ボルトメータ１９から電圧を読出すこ
とができる。

一旦、変圧器１の１次側２がライン電圧U_Nに
達すると、電圧U_oが電圧監視装置１８に現われ、
この電圧監視装置１８によつてその電圧の値が、
固定された電圧許容の制限内にあるかどうかが電
圧比較器３５，３６によつてテストされる。

もし電圧値が、これらの電圧許容の制限外にあ
ると、エラー信号が、電圧比較器３５，３６のひ
とつによつて発生され、こうしたエラー信号は信
号状態Ｌとして、２つの比較器３５，３６の出力
側に接続されたアンドゲート３７の２つの入力の
ひとつに入力する。この信号状態Ｌのために、ア
ンドゲート３７の出力は、同様に、この信号状態
Ｌになる。この理由で、リレー２３は電力が供給
されず、電圧監視装置１８の常時開接点２０は開
を保つ。接触器の電磁石９に電力を供給する回路
および、印刷機制御装置７のリード線５の接触器
８はオフの状態に保たれ、この結果、印刷機制御
装置７の電力はオンされない。

しかしながら、もし電圧監視装置１８によつて
測定された電圧が電圧許容の制限内にあると、ア
ンドゲート３７の２つの入力および出力が、信号
状態Ｈであり、この理由で、アンドゲート３７の
出力に接続されたリレー２３のコイルがオンし、
この結果、電圧監視装置１８の接点２０はオンに
され、これがさらに、接触器の電磁石９への回路
をオンにし、それで、電力が供給される。この理
由で、接触器８はオンにされる。そしてこの理由
で印刷機制御装置７に電力が供給される。

もし印刷機の動作上トラブルがあると、接触器
の電磁石９は、電圧監視装置１８が過小電圧ある
いは過大電圧によつて切り換えられるので、常時
開接点２０によつてオフにされる。接触器の動作
によつて、負荷６のためのすべての電圧U₁から
U_oは、上述した方法でオフにされる。

印刷工は、たとえば、印刷機の制御パネルのラ
ンプやLEDの形をした警告装置から、電圧監視
装置１８がエラー信号を発生していることを知る
ことができる。ここでは、警告装置については詳
しい説明は省略する。こうしたエラー信号がある
と、通常はオンである警告用ランプ等がオフにさ
れる。

電圧監視装置１８および、これと並列に接続さ
れたボルトメータ１９への電圧の供給は、電圧エ
ラー信号によつては決して変化しないし、機械制
御装置７への電力供給のカツトオフによつても決
して変化しない。電圧監視装置１８および、その
ボルトメータ１９は常に電圧U_oが供給されてい
る。この理由で、もしエラー信号が与えられる
と、印刷工は、ボルトメータ１９の３つの部分の
スケールを見て、現在の電圧が、定格外、すなわ
ち過大電圧が過小電圧かがわかる。読み取りの行
動で、印刷工は電圧切換スイツチ２４を使用し
て、変圧器１の２次側のライン電圧U_Nへの、印
刷機供給電圧のマツチングを行なう。もしたとえ
ば、エラー信号が、与えられた下方の電圧制限
U_nio未満の電圧によつて発生すると、スイツチ用
接点２５は、手動によつて、あるいはリモート制
御によつて、印刷工により、低い電圧に応答する
過小電圧接続端子２７に切り換えられ、これはボ
ルトメータ１９で読む電圧にもつとも近くなる。
他方、もし過大電圧が読出されると、変化が反対
方向に、すなわち、スイツチ用接点２５が、過大
電圧接続端子２８に移動するように起こる。

（図示省略の）メインスイツチがオフにされる
か、電圧監視装置１８がエラー信号を出力して、
電力供給がオフにされるときのみ、電圧切換スイ
ツチ２４を印刷工が作動させることが可能であ
る。常時開接点２０をオフにすることのみによつ
て、電磁石１０が配設された回路はオフにされ、
この結果、電磁石１０にもはや電力が供給され
ず、その駆動用プランジヤ３０は、スイツチ用接
点２５に接続されているロツクバー２９をラツチ
しない。

メインスイツチがオンされると、電圧は電圧監
視装置１８によつて測定され、印刷機制御装置７
に電力が供給され、電磁石１０は、オンにされる
接点２０でオンされ、この結果、電磁石１０のプ
ランジヤ３０はロツクバー２９にラツチされ、こ
れは、印刷機が作動中（正しい電圧が供給される
かぎり）、電圧切換スイツチ２４のいかなる操作
もストツプする。電圧監視装置１８の常時開接点
２０が再び開にされ、電磁石１０がオフにされる
ときのみ、電圧の切換えが可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の基本構造の電気的安全装置を
有する印刷機の電力供給ユニツトを示す図、第２
図は第１図中の電圧監視装置１８のブロツク図で
ある。 １……変圧器、２……単一の１次側、３……１
次側のタツプ、４……２次側のタツプ、５……２
次側リード線、６……負荷、７……印刷機制御装
置、８……接触器、９……接触器の電磁石、１０
……電磁石、１３……定電圧源、１８……電圧監
視装置、１９……ボルトモータ、２０……接点、
２３……リレー、２４……電圧切換スイツチ、２
５……スイツチ用接点、２７……過小電圧端子、
２８……過大電圧端子、２９……ロツクバー、３
０……プランジヤ、３１……整流器、３２……瞬
時電圧分圧器、３３……制限電圧分圧器、３４…
…接地、３５……過大電圧比較器、３６……過小
電圧比較器、３７……アンドゲート。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 異なる電圧レベルに対する１次側および２次
   側のタツプを若干持つ変圧器を有する印刷機の制
   御のための電気的安全装置であつて、 ２次側のタツプに接続された各リード線５に配
   置された接触器８と、 前記接触器駆動用の共通の電磁石９と、 １次側のタツプを切り換えるための電圧切換ス
   イツチ２４と、 前記電圧切換スイツチ２４のスイツチ用接点２
   ５をロツクする電気−機械的ロツク機構１０，２
   ９，３０と、 すべての２次側リード線の代表として２次側リ
   ード線５の１つに接続され、該２次側リード線に
   許容できない大きな電圧変動が生じると、前記電
   磁石９を駆動して全ての接触器８をオフにすると
   ともに、前記電気−機械的ロツク機構１０，２
   ９，３０を非作動状態にする電圧監視装置１８を
   有する、印刷機の制御のための電気安全装置。 ２ 前記電圧監視装置１８が電圧測定装置１９と
   並列に接続され、接触器８の電磁石９と直列に接
   続されている常時開接点２０および接触器８の電
   磁石９と共通の電源電圧で並列に接続されている
   電磁石１０を有し、該電磁石１０は電圧切換スイ
   ツチ２４のスイツチ用接点２５をロツクするロツ
   クバー２９を作動させるプランジヤ３０を有する
   特許請求の範囲第１項に記載の装置。 ３ 前記電圧監視装置１８が、入力側が前記２次
   側リード線５の１つに接続された整流器３１と、
   整流器３１の出力に接続され、入力電圧に対して
   一定の関係を有する瞬間電圧を出力する瞬間電圧
   分圧器３２と、前記瞬間電圧をそれぞれ過大電圧
   制限値（Umax）、過小電圧制限値（Umin）と比
   較する２つの電圧比較器３５，３６と、入力が電
   圧比較器３５，３６の出力に接続され、出力信号
   が、前記瞬間電圧が過大電圧制限値（Umax）よ
   り小さく、かつ過小電圧制限値（Umin）より大
   きいときにのみ常時開接点２０が閉じるように常
   時開接点２０を作動させるリレー２３を制御する
   のに用いられるアンドゲート３７を含む、特許請
   求の範囲第２項に記載の装置。