DE3104527C2 - Elektrisches Prüfgerät - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein elektrisches Prüfgerät mit einem elektro-optischen Wandler, bekannt unter der Bezeichnung Spannungsprüfer, Phasenprüfer oder Phasensucher. Derartige Geräte zeigen das Vorhandensein elektrischer Spannung an Leitern durch das Aufleuchten des Wandlers an. Nachteil bisheriger Geräte ist, daß ihre Funktionsfähigkeit nicht prüfbar ist, Nichtanzeige also nicht mit Sicherheit Spannungsfreiheit des geprüften Leiters bedeutet. Erfindungsgemäß wird das Gerät durch einen Wandler ergänzt, der mechanische Energie in elektrische umsetzt, vorzugsweise einen Magnetinduktor, und der über besondere Schaltmittel mit dem der Anzeige dienenden Wandler verbunden wird. Die besonderen Schaltmittel dienen dabei der Speicherung elektrischer Energie für kurze Zeit und der Entkopplung des Anzeigestromkreises. Der mit dem elektrischen Prüfgerät verbundene mechano-elektrische Wandler wird durch den Benutzer des Prüfgerätes betätigt und erzeugt die nötige elektrische Energie, die unabhängig von einer Speisung von außen es gestattet, die Funktionsfähigkeit des elektro-optischen Wandlers festzustellen.

Description

Die Erfindung betrifft ein elektrisches Prüfgerät der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Art

Die Kritik des Standes der Technik bezieht sich in erster Linie auf diejenigen Prüfgeräte, die für Niederspannung bestimmt sind: Wohl ist durch VDE-Bestimmungen 0680 festgelegt, daß der Benutzer bei der Anwendung des Gerätes vor schädlichen elektrischen Strömen geschützt ist und für die Lage und .Größe der Prüfpole Bedingungen genannt werden, aber für die Prüfung der Funktionssiclierheit nur der Text der Gebrauchsanleitung vorgeschrieben ist

Die derzeitig angebotenen Niederspannungs-Prüfgeräte mit Glimmlampe bieten kei:*e Möglichkeit, die Funktion des Gerätes unabhängig von einer äußeren Spannungsqueile zu prüfen. Prüfgeräte mit anderen elektro-optischen Wandlern, beispielsweise Leuchtdioden, enthalten zuweilen elektrochemische Spannungsquellen, die es zumindest erlauben, die Funktionsfähigkeit des Wandlers zu prüfen. Diese Prüfmöglichkeit ist insofern unvollkommen, da möglicherweise der für die Prüfung von Netzspannung nötige hohe Vorwiderstand nicht in die Prüfung einbezogen wird und bei erschöpfter chemischer Spannungsquelle keine Funktionsprüfung ausgeführt werden kann.

In dem Deutschen Bundespatent 8 58 429 ist ein Spannungsprüfer mit Glimmlampe beschrieben, dessen Glimmlampe mit Hilfe der Induktionsspannung eines elektromagnetischen Summers, der aus einer Batterie gespeist wird, geprüft werden kann. Auch hier ist die Prüfung nicht möglich, wenn die Batterie erschöpft ist. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde] für optisch anzeigende Niederspannungs-Prüfgeräte, besonders für Geräte mit Glimmlampe, die Möglichkeit der Funktionsprüfung mit Mitteln zu schaffen, die mit dem Prüfgerät vereinigt sind, ohne dessen Abmessungen wesentlich zu vergrößern, die unabhängig von einer erschöpfbaren Spannungsquelle sind und die unabhängig von der Umgebung durch den Benutzer angewendet werden können.

Zudem soil der Aufwand an zusätzlichen Mitteln gering sein, um die Geräte nicht unzumutbar zu verteuern.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im

kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet

Der Vorteil der Erfindung liegt einerseits darin, daß der Benutzer eines erfindungsgemäß ausgestatteten Prüfgerätes Sicherheit darüber erhält, daß eine Leitung, die anhand der Prüfanzeige -- nämlich das Ausbleiben einer optischen Anzeige — als spannungsfrei anzusehen ist wirklich spannungsfrei ist und das Ausbleiben der Anzeige des Prüfgerätes nicht auf ein Versagen der Anzeigeeinrichtung zurückzuführen ist, da er diese je vor und nach der Prüfung mit den im Gerät eingebauten Mitteln auf Funktion prüfen kann.

Andererseits liegt der Vorteil der Erfindung darin, daß die zur Funktionsprüfung unerläßliche Spannungsquelle sich mit der Zeit nicht erschöpft, so daß das Gerät nach beliebig langer Lagerung funktionsfähig bleibt

Beschreibung von Aasführungsbeispielen

F i g. 1 zeigt einen einfachen Spannungsprüfer, bestehend aus der Glimmlampe (1), dem Widerstand (2) und den beiden Prüfpolen (3,4).

Zur unabhängig von einer äußeren Spannungsquelle ausführbaren Funktionsprüfung ist hier der Magnetinduktor (83) vorgesehen, der erfindungsgemäß über die Diode (7) mit der Glimmlampe (1) verbunden ist Um mit einem möglichst kleinen Magnetinduktor auskommen zu können, wird nur die Funktionsfähigkeit der Glimmlampe geprüft

Erfahrungsgemäß ist die Wahrscheinlichkeit für einen Ausfall der Glimmlampe wesentlich größer als für ein Versagen des Widerstandes, so daß schon dieses einfache Gerät eine wesentlich größere Sicherheit für den Benutzer bietet als die herkömmlichen Geräte ohne jede eigene Prüfmöglichkeit

Ausführungsmöglichkeiten für den Magnetinduktor sind in Fig.7 bis 10 dargestellt (Beschreibung weiter hinten im Text.)

F i g. 2 zeig; eine Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Schaltung, bei der der Widerstand (2) zugleich mit der Glimmlampe (1) auf Funktionsfähigkeit geprüft wird, indem der Entladestrom des Kondensators (22) auch den Widerstand (2) durchfließt. Der Widerstand (28) verhindert den Kurzschluß der Prüfpole (3,4) über den Kondensator (22; oder den Gleichrichter (19).

F i g. 3 zeigt eine Schaltung, bei der der Widerstand (2) in die Prüfung mit einbezogen wird. Auch hier wird die für die Funktionsprüfung nötige Spannung von einem Magnetinduktor (fO) erzeugt, jedoch im Gleichrichter (19) gleichgerichtet und dem Kondensator (22) zugeführt Der Ladestrom des Kondensators (22) fließt also auch durch den Widerstand (2), der Bestandteil des zwischen den Prüfpolen (3,4) liegenden Spannungsprüfers ist. Der Kondensator (22) wird also nur aufgeladen, wenn der Widerstand (2) funktionsfähig ist. Sobald die Spannung des Kondensators (22) die Zündspannung der Glimmlampe (1) erreicht hat, entlädt sich der Kondensator (22) über die Diode (7) und die Glimmlampe (1).

F i g. 4 zeigt eine Schaltung, die den Erfindungsgedanken weiter ausgestaltet und bei der der Widerstand (2) in die Funktionsprüfung mit einbezogen ist. Die Spannung des Magnetinduktors wird über den Gleichriter (19) und aem Widerstand (2) dem Kondensator (22) zugeführt. Sobald die Spannung am Kondensator (22) die Zündspannung der Glimmlampe (1) erreicht hat, fließt ein Strom über den Wic'.jrstand (28). Wenn jetzt der Magnetinduktor keine Spannung mehr erzeugt, entlädt sich der Kondensator (22) bis zur Löschspannung der Glimmlampe (t), die solange leuchtet Der Widerstand (28) verhindert den Kurzschluß der Prüfpole (3,4) über den Gleichrichter und den Kurzschluß der Glimmlampe (1) über den Kondensator (22) bei Spannungsprüfungen. ' F i g. 5 zeigt eine Möglichkeit, die erfindungsgemäße Funktionsprüfung für eine Durchgangsprüfung auszunutzen. Die in der Wicklung (83) induzierte Spannung wird über den Gleichrichter (19) und den Widerstand (4)

ι D in dem Kondensator (22) gespeichert, wobei zugleich die Funktionsfähigkeit des Widerstandes (2) geprüft wird. Wird nun zwischen dem Prüfpol (3) und dem Prüfpol (99) eine Verbindung hergestellt, so entlädt sich der Kondensator (22) über die Glimmlampe (1). Diese Verbindung zwischen den Prüf polen (3) und (99) kann eine beliebige Verbindung sein, die auf elektrischen Durchgang geprüft werden soll. Ha», die Verbindung keinen Durchgang, so leuchtet die Glimmlampe (1) nicht auf. Ist die Verbindung mit Widerstand behaftet so leuchtet die Glimmlampe schwächer, ^afür aber langer auf. Nach jeder erfolgreichen Durchgnngsprüfung muß der Kondensator (22) erneut aufgeladen werden.

F i g. 6 zeigt eine Schaltungsvariante, die es ermöglicht, einen Magnetinduktor zu verwenden, dessen Spannung nicht ausreicht, die Glimmlampe (1) zu zünden. Der als Spannungsquelle für die Funktionsprüfung der Glimmlampe vorgesehene Kondensator ist hier in zwei in Reihenschaltung liegende Kondensatoren (26, 27) aufgeteilt, so daß mit den Dioden (72, 73)

jo eine Delonschaltung gebildet werden kann, die eine Verdoppelung der vom Magnetinduktor gelieferten Spannung bewirkt

F i g. 7 zeigt den Schnitt durch einen Spannungsprüfer, der die Merkmale der Erfindung aufweist. Für die Ausführung kann der Maßstab 1 :1 angenommen werden, jedoch ist eine kleine Ausführung durchaus möglich.

Die elektrisch wirksamen Teile zur Spannunpsprüfung, Glimmlampe (1) und Widerstand (2), sowie die Teile für die Eigenprüfung des Gerätes sind in dem Isolif-gehäuse (60), das die Form eines Werkzeuggriffes haben kann, eingebaut. Die beiden Prüfpole (3, 4), mit denen die Verbindung zu der zu prüfenden Spannung hergestellt wird, sind an den Enden des Gehäuses als Schraubendreherklinge (3) und Berührungskont&kt (4) angebracht Die für die Funktionsprüfung nötige Spannung wird mit dem Magnetinduktor erzeugt, der aus der Wicklung (83) und dem Magneten (84) besteht. Der Magnet (84) ist stabförmig und in einer Hülse (61), in Längsrichtung frei beweglich, untergebracht. Diese Hülse (61) kann Polschuhe der Wicklung (83) tragen.

Um die für die Funktionsprüfung benötigte Spannung zu erzeugen, wird das gesamte Gerät in axialer Richtung hin und her geschüttelt, worauf sich der Magnet (84) infolge seiner Massenträgheit ebenfalls innerhalb der Hülse (61) hin und her bewegt und dabei in der Wicklung (83) eine Wechselspannung induziert. Für die Übertragung der induzierten Spannung auf die Glimmlampe (1) sind an sich alle angegebenen Schaltungen geeignet. Mit Rücksicht auf die schwierige Beobachtung der Glimmlampe (1) während des Schütteins ist jedoch eine Schaltung mit dem Kondensator (22) zweckmäßig, da in ihm die elektrische Energie des Magnetinduktors gespeichert wird.

Zur Entladung dts Kondensators (22) über die Glimmlampe (1) kann der Schalter (5) vorgesehen werden, der mit dem Fingerknopf (55) vom Benutzer erst dann zu betätigen ist, wenn er das Gerät nach dem

Schütteln in eine Position gebracht hat, in der er die Glimmlampe gut beobachten kann.

Auf den Schalter (5) kann verzichtet werden, wenn die Schaltung nach F i g. 2 benutzt wird. In dieser Schaltung durchfließt der Entladestrom des Kondensators (22) sowohl den Widerstand (2) als auch einen weiteren Widerstand (28), wodurch der Entladevorgang über die gezündete Glimmstrecke der Glimmlampe (1) einige Sekunden gedehnt wird, so daß der Benutzer die Leuchterscheinung gleich im Anschluß an das Schütteln noch gut beobachten ka.m Bei dieser Anordnung ist auch die Funktionsprüfung des Widerstandes (2) einbezogen.

Fig. 8 zeigt den Schnitt durch einen Spannungsprüfer, der die Merkmale der Erfindung aufweist und der sich von dem Ausführungsbeispiel F i g. 7 hinsichtlich der Konstruktion des Magnetinduktors unterscheidet.

In Fig. 8 wird die Verwendung eines Magnetinduktors mit drehbarem Magneten (85) gezeigt. Die Wicklung (83) ist mit Polschuhen (86) versehen, zwischen denen der scheiben- oder trommeiförmige Magnet (85) drehbar angebracht ist. Es ist möglich, mehrere Paare von Polschuhen (86) vorzusehen und den Mangeten an seinem Umfang mehrfach zu magnetisieren, so daß ebensoviele Magnetpole wie Polschuhe vorhanden sind.

Der Magnet (85) kann vom Benutzer mit dem Drehknopf (41), dessen Welle durch das Gehäuse (60) geführt ist, in Drehung versetzt werden und induziert dann in der Wicklung (83) die für die Funktionsprüfung des Gerätes nötige Spannung. Da der Benutzer die Glimmlampe (1) während des Drehens am Drehknopf (41) gut beobachten kann, läßt sich für die Übertragung der vom Magnetinduktor gelieferten Spannung die Schaltung F i g. 1 vorteilhaft anwenden. Es ist aber auch jede andere angegebene Schaltung und andere Sich aus der Erfindung ergebende Kombination anwendbar.

F i g. 9 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung für einen funktionsprüfbaren Spannungsprüfer, der sich in der Ausführung des Antriebes für den Magneten (85) von dem in F i g. 8 dargestellten Ausführungsbeispiel unterscheidet. Der Magnet (85) wird in Drehung versetzt, wenn der Benutzer den Ring (42) in Pfeilrichtung zieht und damit die Steilgewindespindel (43) aus dem Gehäuse (60) herauszieht (bis an einen nicht gezeichneten Anschlag) und anschließend wieder hineinschiebt.

Fig. 10 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, das besonders für eine Schaltung nach Fig. 11 geeignet ist. Aber auch jede andere Schaltung ist anwendbar.

Die Ausführung F i g. 10 unterscheidet sich von F i g. 8 und 9 hauptsächlich im Antrieb des drehbaren Magneten (85) des Magnetinduktors. Der Magnet (85) kann sich zwischen den Polschuhen (86) der Wicklung, (83) drehen; er ist mit einer Schnurhaspel (92) fest verbunden, die auf der Welle (94) drehbar gelagert ist.

An der Haspel ist die Prüfschnur (91) mit einem Ende befestigt, das andere Ende der Prüfschnur trägt die

ίο Prüfspitze (90) mit dem Prüfpol (4). Im Ausgangszustand ist die Prüfschnur (91) auf die Haspel (92) aufgewickelt, bis die Prüfspitze (90) dich an dem Gehäuse (60) anliegt.

Will der Benutzer eine Spannungsprüfung ausführen,

so wird er zuerst einmal die Prüfspitze (90) ergreifen und die Schnur so weit es geht von der Haspel (92) abziehen. Dabei werden Haspel (92) und Magnet (85) in Drehung versetzt; der Magnet (85) induziert in der Wicklung eine Spannung, die die Glimmlampe (i) aufleuchten läßt und damit dem Benutzer die Funktionsfähigkeit des Gerätes bestätigt. In dem Federgehäuse (93), das fest mit der Haspel verbunden ist, befindet sich eine Feder, die durch das Herausziehen der Prüfschnur (91) gespannt wurde. Die Haspel kann bei herausgezogener Prüfschnur durch den Sperrzahnkranz des Federgehäuses und durch eine nicht gezeichnete Sperrfeder festgehalten werden, damit kein Zug durch die Feder auf die Prüfschnur während des Prüfens ausgeübt wird. Der Benutzer muß dann nach der Prüfung die Sperre lösen, etwa durch Eindrücken des Wellenstumpfes (94), woraufhin die Prüfschnur wieder auf die Haspel (92) gewickelt wird. Auch diesmal induziert der Magnet (85) eine Spannung in der Wicklung (83), die wiederum die Glimmlampe (1) aufleuchten läßt. Der Benutzer erhält damit die Bestätigung, daß die Funktion während der Prüfung

!5 gewährleistet war.

Fig.!! zeigt die Schaltung eines Spannungsprüfers mit zwei Glimmlampen (1, 31), mit dem die Höhe einer an die Prüfpole (3, 4) angelegten äußeren Spannung festgestellt werden kann derart, daß in einem unteren Spannungsbereich nur die Glimmlampe (1) leuchtet und in einem höheren Bereich beide Glimmlampen (1, 31) leuchten.

Zur Funktionsprüfung der Glimmlampe (1, 31) wird ein Magnetinduktor (8) verwendet, der eine Wechsel-

spannung liefert. Über die Diode (7) wird die Glimmlampe (1) mit einer Halbwelle der Prüfwechselspannung gespeist und über die Diode (71) fließt die andere Halbwelle zur Glimmlampe (31).

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (11)

Patentansprüche:

1. Elektrisches Prüfgerät, bestehend aus einem elektro-optischen Wandler und mindestens einem Widerstand, der mit dem elektro-optischen Wandler in Reihe geschaltet ist, oder zwei und mehr (1,31,33) elektro-optischen Wandlern mit Widerständen (2, 24, 25, 32) in Reihen- und Parallelschaltung, derart, daß die Gesamtanordnung zwei Anschlüsse (3, 4) hat, die als Prüfpole dienen, ferner, daß parallel zu dem elektro-optischen Wandler oder mehreren (1, 31, 33) oder den beiden Prüfpolen (3, 4) eine Spannungsquelle geschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungsquelle eine Wicklung eines Magnetinduktors (83) ist.

2. Elektrisches Prüfgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in einer oder beide Verbindungen, die die Parallelschaltung bewirken, wenigstens eine Diode (7) geschaltet ist

3. Elektrisches Prüfgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in eine oder beide Verbindungen, die die Parallelschaltung bewirken, wenigstens ein Halbleiterschalter geschaltet ist.

4. Elektrisches Prüfgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in eine oder beide Verbindungen, die die Parallelschaltung bewirken, wenigstens ein Widerstand(28) geschaltet ist

5. Elektrisches Prüfgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnetinduktor (83) über einen C hichrichler (19) einen Kondensator (22) lädt.

6. Elektrisches Prüfgerät nach Anspruch 1 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der in Reihe mit dem elektro-optischen Wandler (1; geschaltete Widerstand (2) an einem Ende mit dem elektro-optischen Wandler (1) und dem einen Anschluß des Kondensators (22) verbunden ist und am anderen Ende des Widerstandes (2) ein Prüfpol (4) des Prüfgerätes und ein Pol des Gleichrichters (19) angeschlossen ist, so daß der Ladestrom des Kondensators (22) durch den Vorwiderstand (2) des elektro-optischen Wandlers (1) fließt.

7. Elektrisches Prüfgerät nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Gleichrichter (19) und der Verbindung zwischen dem Widerstand (2) und dem Prüfpol (4) ein Widerstand (29) geschaltet ist.

8. Elektrisches Prüfgerät nach einem der Ansprüche 5—7, dadurch gekennzeichnet, daß der nicht mit dem elektro-optischen Wandler (1) und dem Widerstand (2) verbundene Anschluß des Kondensators (22) zu einem Prüfpol (99) geführt ist

9. Elektrisches Prüfgerät nach einem der Ansprüche 5—8, dadurch gekennzeichnet, daß anstelle des einen Kondensators (22) und des einen Gleichrichters (19) mehrere in Reihe geschaltete Kondensatoren (26, 27) und mehrere Gleichrichter (72, 73) in Form einer Delon-Schaltung angeordnet sind.

10. Elektrisches Prüfgerät nach einem der Ansprüche 1—9, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch wirksamen Bestandteile des Prüfgerätes in ein Isolierstoffgehäuse (60) eingebaut sind, das zugleich als Griff eines Werkzeuges dient und dieses den einen Prüfpol (3) darstellt.

11. Elektrisches Prüfgerät nach Anspruch!, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnetinduktor (83) einen Magnet (84) aufweist, der stabförmig gestaltet ist und der innerhalb einer Hülse (61) in

Längsrichtung frei beweglich angeordnet ist und diese Hülse eine Wicklung trägt und Polschuhe der Wicklung Bestandteile der Hülse (61) sein können.

IZ Elektrisches Prüfgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnetindukto; (83) aus einer Wicklung mit Polschuhen (86) besteht, zwischen denen ein scheiben- oder tromoielförmiger Magnet (85) mit mehreren Nord- und Südpolen drehbar gelagert ist und daß der Magnet über eine Welle mit einem Drehknopf (41) durch Fingerkraft in Drehung versetzt werden kann oder ein Schraubgetriebe mit Steilgewinde (42) vorgesehen ist, daß eine axial wirkende Kraft in eine Drehbewegung des Magneten (85) umsetzt oder der Magnet (85) mit einer Haspel (92) fest verbunden ist, auf der eine Prüfschnur (91) aufgewickelt ist, die mit einem Ende fest mit der Haspel (92) verbunden ist und an deren anderem Ende eine Prüfspitze (90) mit einem Prüfpol (4) befestigt ist, so daß sich die Haspel (92) und mit ihr der Magnet (85) dreht, wenn die Prüfschnur (91) ab- oder aufgerollt wird.