DE1564092A1 - Elektrozaun mit Ausloeseeffekt - Google Patents

Description

PATENTANWALT DIPL.-PHYS. HEINRICH SEIDS

62 Wiesbaden · Rheinstraße 121 · Postfach 670 · Telefon 2 84 59

Postscheckkonto Frankfurt/Main 181008 · Deutsche Bank 723478 21« Oktober 1966

S/CL

Horizont - Gerätewerk

Dr. Heinz Müller
Korbach. (Krs. Waldeck)

Elektrozaun mit Auslöseeffekt

Die Erfindung bezieht sich, auf einen Elektrozaun mit Auslöseeffekt. Der Elektrozaun enthält dabei ein Weidezaungerät mit einer oder mehreren Leistungsstufen, das mit einem periodisch arbeitenden Unterbrecher periodische Hochspannungsimpulse erzeugt, die einem oder mehreren isoliert gegen Erde verlegten Zaundrähten zugeleitet werden.·

Eine sichere Hütewirkung dieser Geräte wird im allgemeinen erreicht, wenn die Hochspannungsimpulse einen Spitzenstrom von etwa 100 m A haben und wenn an einem Zaun von 1 km Länge eine Spitzenspannung von 2000 Y auftritt.

Tiere sind nun gegen die elektrische Schockwirkung verschieden tm-> pfindlioh, und die Praxis zeigt, daß es mitunter erforderlich let,

die Leistung der Hochspannungsimpulse heraufsetzen· Nach der Sicherheitsvorschrift sind Hochspannungsimpulse erlaubt mit einer Spitzenstromstärke von 300 nA und einer Spitzenepannung von 5000 T. Bei batteriegespeisten Geräten bringt ein Heraufsetzen der Leistung der Impulse den Nachteil, eines zu hohen Batterieverbrauchea. Getäte mit zu hoher Leistung sind daher unwirtschaftlich· Man hat sich daher geholfen Weidezaungeräte für zwei Leistungsstufen einstellbar zu machen, eine mit normaler Leistung und wirtschaftlichen Batterieverbrauch und eine mit z.B. dreifacher Leistung und dementsprechend dreifachem Batterieverbrauch· Es bleibt den Landwirt überlassen» die Höhe der Leistung einzuschalten. Der Hachteil dieser Umsohaltmöglichkeit besteht darin, deß es sohvierig ist, zu beurteilen, wann die erhöhte Leistung wirklich gebraucht wird·

Ein weiterer Kachteil der bekannten Weidezaungeräten mit periodisch arbeitendem Unterbrecher ist durch den aus Sicherheitsgründen notwtn-■ digen Impulsabstand, der in der Praxis bei etwa 1 seo. liegt« Vi»d ein Weidetier gejagt oder aufgesohreokt und läuft in einer Xmpvltpause in einen Elektrozaun hinein, so wird das Tier nioht dttroh «inta Impuls zurüokgesehreokt, sondern durohbrioht den Zaun ehe 4er Iapuls auftritt.

Ss sind auch Weidesaungeräte bekannt, die überhaupt keine periodischen Impulse erzeugen, sondern nur Impulse, wenn das Tier den Zaendraht berührt, aufgrund der Änderung des Widerstandes »wisohen Zaun und Irde. Dieae Geräte arbeiten mit einer niedrigen, auf den Zaundraht gelegten Steuerspannung. Bei niedriger Steuerspannung·erfolgt aber

BAD ORIGINAL

009840/022* „

durch den undefinierbaren übergangswiderstand des Tierfells keine* sichere Auslösung, so daß Geräte dieser Axt sich in der Praxis nicht bewährt haben·

Es ist auch bekannt, in den Elektrozaun Impulsgeber einzubauen} die bei mechanischer Auslenkung des Zaundrahtes einen Hochspannungeimpuls erzeugen. Gerät· dieser Art haben sioh aber auch als für die Praxis unbrauchbar erwiesen, weil sie eine beträchtlich· Auslenkung des Zaundrahtes erforderlich machen und daher ruhig mm Zaun weidendes Vieh nicht abschrecken.

Es ist daher Zweck der Erfindung, eintη Elektroeaun su sohaffen, bei dem die bewährte periodische Impulserzeugung, die für den Kormalfall ausreichend sichere Wutβwirkung bietet, beibehalten * wird und bei dem für außergewöhnliche fäll«, beiepitleveise gegen Tiere, die sich von den normalen ytrlodlsohen Hoehepannungaiapulsen nicht davon abhalten lassem aa 2aun HU weiden und bzw· oder gegen an den Zaun springende der aufgeebhr*okte oder gejagt· Tier· zusätzliche, vorzugsweise verstärkte Impuls· erzeugt werden·

Dies wird durch die Erfindung dadurch erreicht, daß dem durch den periodisch arbeitenden'Unterbrecher betriebenen Hochepannungeimpülserzeuger mindestens ein zweiter abperiodisoh arbeitender Unterbrecher mit einer auf Berührung des Zaundrahtes anapreohanden Steuereinrichtung zugeordnet 1st.

/4 009848/0228

Wenn weidende Tiere den Zaundraht berühren, so wird der Draht im allgemeinen nur wenig aus seiner geometrischen Lage verdrängt. Im Rahmen der Erfindung ist es aber ohne weiteres möglich, die Steuereinrichtung derart auszubilden, daß sie schon auf solche am Draht weidende Tiere anspricht. Der besondere Vorteil des Elektrozauns nach der Erfindung besteht darin, daß für den Normalfall die periodischen Impulse verhältnismäßig 'energiearm eingestellt sein können. Sie müssen im Grenzfall gerade groß genug sein, um die Berührung des Drahtes durch das Tier registrieren zu können. Hierau ist eine bestimmte Mindesthöhe der Impulsspannung erforderlich, da der undefinierbare übergangswiderstand des Tierfelle einen Hochspannungsdurchschlag (beispielsweise 1000 bis 1500 V) voraussetzt. Mit solchen verhältnismäßig energiearmen Hochspannungsimpuls en läßt sich das Weidezaungerät aber besonders wirtschaftlich betreiben. Für den wirklichen Bedarffall in dem Tiere rom Elektrozaun abgeschreckt werden müssen, können dann bei den Elektrozaun nach der Erfindung sehr viel stärkere Hoohspannungeimpulse erzeugt werden, die auch geeignet sind, diegjagten und aufgeeohreckten Tiere zurückzuschrecken. Das Zxprflireeken am Zaun weidenderTiere kann gemäß der Erfindung beispielsweise unter Ausnutzung der durch den Ableitwiderstand eines den Zaun berührenden Tieres hervorgerufenen Dämpfung des Hochspannungsimpulses erfolgen. Hierzu weist gemfcJ der Erfindung der zweite Unterbrecher eine Steuereinrichtung auf, die dazu ausgebildet ist, auf die Dämpfung der periodischen Hoohspannungeimpulse bei Untersohreitung eines bestimmten Zaunableit-Widerstandes anzusprechen und den Unterbrecher und das Gerät zur

BAD

BAD OR'GiWAL /κ 009848/0228 ^/5

T564092

Abgabe eines oder mehrerer zusätzlicher Ho chspaiinungs impulse an den Zaun zu betätigen. Auf diese Weise können die periodischen Hochspannungsimpulse soweit herabgesetzt werden, daß sie für die Tiere zur Erinnerung an die eigentlichen abschreckenden Impulse gerade noch spürbar sind, aber im wesentlichen als Steuerimpuls für den aperiodischen Impulsgeber wirken.

Im Rahmen der Erfindung kann auch die durch gejagt oder aufgeschreckt gegen den Zaun laufende Ti-ere erfolgende Auslenkung des Zaundrahtes zur Steuerung des abperiodischen Impulsgebers herangezogen werden. Hierzu kann gemäß der Erfindung der zweite Unterbrecher eine Steuereinrichtung aufweisen, die dazu ausgebildet ist, auf elektrische im Zt^andraht erzeugte Steuerimpulse anzusprechen und den zweiten Unterbrecher und das Gerät zur Abgabe eines Ho chspannungsimpulses zwischen zwei periodischen Hochspannungsimpulsen auf den Zaun zu betätigen, wobei auf dem Zaun elektrische Generatoren zur Erzeugung von Steuerimpulsen bei schneller mechanischer Auslenkung des Zaundrahtes angebracht sind.

Im Rahmen der Erfindung kann nach den jeweiligen Gegebenheiten entweder die eine oder die andere Art von Steuereinrichtungen vorgesehen sein. Es ist aber auch möglich, beide Arten von Steuereinrichtungen in einem Weidezaungerät vorzusehen.

Der Batterieatromverbrauch des Gerätes nach der Erfindung kann wegen der energiearmen periodischen Tastimpulse wesentlich geringer sein

O0Ö848/O22Ö

als der Stromverbrauch der bekannten Batteriegeräte, die ständig relativ energiereiche Schreckimpulse abgeben müssen. Beim erfindungsgemäßen Elektrozaun kann darüberhinaus der Schreckimpuls dann, wenn er benötigt wird, ein Maximum an Energie erhalten, ohne daß der Gesamtbatterieverbrauch dadurch beeinflußt wird. Eine Elektrozaunanlage mit beiden oben erläuterten Steuerungen zur Abgabe des aperiodischen zusätzlichen Schreckimpulses stellt sowohl für weidendes als auch für gejagtes oder aufgescheuchtes Vieh eine verläßliche elektrische Schranke dar.

Die Erfindung läßt sich bei allen Impulserzeuge-Schaltungen anwenden, sei es bei solchen mit mechanischen Unterbrecherkontakten (Relais) oder solchen mit elektronischen Schaltern.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung verschiedener Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnung. Es zeigen:

Fig. 1 ein Prinzip-Sehaltschema der Erfindung; F4g. 2 in einer Kurve (a) einen normalen Hochspannungsimpuls des periodisch arbeitenden Hochspannungs-Impulserzeugers und in einer zweiten Kurve (b) einen durch Tierberührung mit dem Zaundraht gedämpften Impuls;

Fig. 3 in der Kurve (b) einen gedämpften Hochspannungsimpuls

des periodisch arbeitenden Hochspannungsimpuls-Erzeugers und in der Kurve (c) in Darauffolge den dadurch ausgelösten voE zweiten Unterbrecher hervorgerufenen zusätz-009848/022$ _co?v

. .584092

lichen Eochspannungsimpuls;

Pig. 4 in zwei Kurven (a) zwei in einem seitlichen Abstand von etwa 1 see. erfolgende Hochspannungsimpulse des periodisch arbeitenden Hochspannungs-Iinpulsgebers und da2u einen durch den zweiten Unterbrecher hervorgehobenen Hochspannungsimpuls der durch mechanische Auslenkung des Zstmdrahtes und Betätigung eines im Zaundraht eingebauten induktiven Steuerimpulsgebers ausgelöst wurde;

Fig. 5 ein beispielhaftes Schaltbild für eine Anordnung nach der Erfindung, bei der die Dämpfung der periodisch abgegebenen Hodhspannungsimpulse zur Steuerung des zweiten Impulsgebers . benutzt wirdj

Pig. 6 ein beispielhaftes Schaltbild für eine Anordnung nach der Erfindung, bei der die Auslenkung dee Zanndrahtee für di« Steuerung des zweiten Unterbrechers "benutzt wird und

Pig. 7 bis '

Fig. 8 Beispiele für die Anordnung von inSuktiven Impulsgebern im Zaundraht und deren Ausbildung;

Das Blockschaltbild der Pig. 1 gibt ein mit beiden Maßnehmen ausgerüstetes Beispiel eine/siektrozaunanlage nach der Erfindung wieder* Hierdurch enthält die Anlage einen gemeinsamen Hoohspannungs-Impulserzeuger in Form eines Hochspannungstransforsiftt^ors 4, der einn&l im normalen Betrieb durch den periodisch arbeitenden Unterbrecher 1 in vorbestimmten, im wesentlichen konstanten Zeitabständen, beiepielswiese von etwa 1 see. betätigt wird und dabeiperiodische Hoch-Spannungsimpulse an den Zaundraht 7 abgibt. Zum andere wird der gemeinsame Hochepannungstransformator 4 durch einen zusätzlichen

009868/02.«

BAD ORIGINAL

jeweils einmal gesteuert arbeitenden Unterbrecher 3» der im folgenden als aperiodisch arbeitender Unterbrecher bezeichnet wird, betätigt. Hierdurch gibt der Hochspannungstransformator 4 unabhängig von seiner Betätigung durch den periodisch arbeitenden Unterbrecher 1 jeweils einen oder mehrere zusätzliche Hochspannungsimpulse an den Zaun ab.

Für die Steuerung des aperiodisch arbeitenden Unterbrechers 3 sind gemäß der Pig. 1 folgende Elemente vorgesehen:

Zum Ansprechen auf die Dämpfung der periodischen Zaunimpulse ist ein logischer Schaltungsteil 2 vorgesehen, der bei Auftreten von stark gedämpften periodischen Zaunimpulsen ein geeignetes Einsehaltsignal an den aperiodischen Unterbrecher 3 gibt.

Gegen schnell an den Zaun anlaufendes aufgeschrecktes oder gejagtes Yieh sind in Abständen auf dem Zaundraht 7 induktive Impulsgeber 6 eingesetzt, die auf mechanische Auslenkung und Anspannung des Drahtes ansprechen und einen elektrischen SteuB rimpuls abgeben. Dieser Steuerimpuls wird über einen Differential-Transformator 5 in den logischen Schaltungsteil 2 eingekoppelt, wobei der Differential-Transformator 5 das Einkappein der vom Hochspannungs-Transformator $ abgegebenen Impulse in den logischen Schaltungsteil verhindert. Der vom Differential-Transformator in den logischen Schaltungsteil eingekoppelte Steuerimpuls wird als Einsehaltsignal an den aperiodisch arbeitenden Unterbrecher

009848/0228

wie im ersten PfIl weitergegeben·

Die im Blockschaltbild gezeigten elektrischen Kondensatoren 9 geben die unvermeidliche Schaltkapazität des Zaundrahtes gegenüber der Erde wieder und der einsohaltbare ohmsehe Wideretand 8 bedeutet den Ableitwiderstand, wenn ein Tier den Zaundraht berührt. Durch die Induktivität des Hochspannungstransformatore 4 und die unvermeidliche Zaunkapazität 9 nimmt der Hoohspannungs-. impuls auf dem Zaundraht 7 die Form einer leiohtgedämpften elektromagnetischen Schwingung an, wie sie durch die Kurve a in Fig. 2 angedeutet ist. Wird ein Ableitwiderstand 8 eingeschaltet, dann wird diese elektromagnetische Schwingung stark gedämpft, wie es aus Kurve b in Fig. 2 ersichtlich let. Die starke Dämpfung, die sich besondere stark an der «weiten HalUwelle der Schwingung bemerkbar macht, .läßt eich dureh den logischen Schaltunge■ teil 2 mit Sicherheit feststellen und «ur Abgab· eines Eineohaltimpulses für den abperiodisch arbeitenden Unterbrecher 3 auenutsen. Fig. 3 zeigt die Aufeinanderfolge eines solchen gedämpften periodischen Hoohspannungsimpulsee b Und eines naohfolgenden, durch die Dämpfung ausgelösten Sohreokimpulsee.o. Fig. 3 ieigt dabei, daß der Scfceokimpule ο gegenüber dem noraalt η period ie ehen Impuls a bzw. b erhöhte Energie aufweist. Sie in Fig. 3 geeeigte starke Dämpfung des Sohreokimpulses ο beruht auf der Tatsache, dal das zurückzuschreckende Tier nooh dem Zaun berührt und daduroh den die Dämpfung hervorrufenden Ableltwi/deretand 8 bildet·

BAD ORIGINAL

/10

009848/0228

Fig. 4 veranschaulicht den Pail, daß der zusätzliche Schreckimpuls ο durchAus-Lenken des Zaundrahtββ 7 und Ansprechen des Steuerimpulsgebers 6 ausgelöst wurde» Wenn die Auslösung durch ein gegen den Zaun laufendes aufgeschrecktes oder gejagtes Tier erfolgte, dann wird wie im Beispiel der Fig. 3 der zusätzliche Schreckimpuls stark gedämpft verlaufen, wie dies roll ausgezeichnet dargestellt ist. Es könnte jedoch auch eine Auelenkung dee Zaundrahtes 7 aus anderem Anlaß eintreten, beispielsweise durch einen v~n einem Baum herabfallenden Ast oder dgl. der dann ja sofort wieder vom Draht herunterfällt und keinen Ableitwiderstand 8 bildet. In solchem Fall würde dann der wesentlich weniger gedämpfte Schreckimpuls auftreten, wie er in Tig· 4 gestrichelt angedeutet ist.

Im Beispiel der Fig. 5 handelt es sich tun ein Auaführungebeispiel mit ftelais-Unterbreohern· In diesen Beispiel ist «in Hochspannung»- Transformator 4 mit einer Primärwioklung 4a für den periodischen Impuls und einer Primärwicklung 4b für dtn ausgelösten Impuls vorgesehen. Der Hoohspannungs-Traneformator weist zusätzlich eine Steuerwioklung 4o und die den HoohepannunfsiMpule abgebende Sekundärwicklung 4d auf, die an den Zaun und dit Ärde angeeohlossen wird.

Zur Erzeugung der periodischen Hoohepannungsiepulse ist dit Priaärwioklung 4a in bekannter Weis· über «in Relais 11 Bit Ruhekontakt

an den periodisch aufzuladenden und zu entladenden elektrischen

BAD ORIGINAL /11

009848/0228

Kondensator 12 als dessen Entladestromkreie angeschlossen* In diesen EntladeStromkreisen ist in dargestellten Beispiel ηοoh die Primärwicklung eines Steuertransfomators 13 eingeschaltet, dessen Arbeitsweise weiter unten erläutert wird.

Ferner ist im vorliegenden Beispiel ein zweites Relais 14 mit Ruhekontakt und mit den Wicklungen 14 a, 14 Id und 14c vorgesehen, das in Verbindung mit einem «weiten elektrischen Kondensator 15 einen gesteuerten Unterbrecher daxstellt·

Die Arbeitsweise der Anordnung nach Pig, 5 ist wie folgtt

Das Gerät wird an eine Gleichspannungequelle g'esohaltet. Die Ruhekontakte der Relais 11 und 14 sind geschlossen, die elektrischen Kondensatoren 12 und 1$ sind entladen«

Unmittelbar nach dem Zuschalten der Oleiehspannungs^uelle liehen das Relais 11 über seine Wicklung 11 a und das Relais 14 über seine Wicklung 14 a an und öffnen die Ruhskontakte· Die elektrischen Kondensatoren '12 und 15 werden aufgeladen. Die Zeitkonstante des Ladestromkrslasa für den Kondensator 12 ist dabei bo gewählt, daS der über die Bslaiswi«kl«ng 11 a flieSende Lade· strom des Kondensates" 12 nach etwa 1 see. so gering wird, dal das Relais 11 abfällt und seine Ruhekontakts geschlossen werden. Die Zeltkonstante im Ladsstromkreis des Kondensators 15 ist dabei von untergeordneter Bedeutung. Sie soll allerdings nioht allzu groß sein, damit der Kondensator 15 möglichst bald *ur. Erzeugung eines zusätzlichen Sühreokimpulses bereit steht·

008848/0228 bad grghmäl _/12

Nach dem Schließen der Ruh/ekontakte des Relais 11 tntleert si oh. der Kondensator 12 stoßartig über die Wicklung 11 to des Rmlais und die Wicklung 4 a des Hochspannungstransformator 4 und die Primärwicklung des Steuertransformators 13· Der Entladestrom steigt vom Wert Null ausgehend etwa sinusförmig oder j« naoh Auslegung der Schaltelemente nach einer «- Funktion an. Hat der Entladestrom einen bestimmten Wert (z.B. 2 A) erreicht, so wird die magnetische Durchflutung des Relais 11 durch die Wicklung 11b so stark, daß das Rglais anzieht, wobei die Ruhekonstakte plltslioh geöffnet werden. In den Transformatoren 4 und 13 wurde während des Entladevorganges magnetische Energie gespeichert, und zwar der Hauptanteil im Hochspannungstransformator 4 und ein geringer Bruchteil im Steuertransformator 13· Durch die plötzliche Unterbrechung des Entladestroms entlädt sich die magnetische Energie in Form einer gedämpften Sinusschwingung, deren Größe, frequenz und Dämpfung von der Größe der Kapazität» InduktivAtat und Reihen- und Querwiderstände des durch den Hochepannungetraneftrzmter 4 und den angeschlossenen Zaun 7 gebildeten elektrischen Schwingungskreises bestimmt sind. .Die Steuerwioklung 4 ο des Hochspannungstransformators 4 liefert ein verkleinerte« Abbild dieser Hauptschwingung.

Da die Sekundärseite des Steuertranrfoxmattrs 13 alt eine« elek-

triechen Kondensator 16 verbunden ist, entsteht Ib Steuertraa·- formator 13 ebenfalls eine elektrische Schwingung, die aleh durek geeignete Wahl des Kondensators 16 und evtl. Reihen- und Querwiderstände etwa auf die Frequenz und Dämpfung der Hauptschwingung,

009848/0228 bad original

wie sie die Steuerwicklung 4 c dea Hochspannungstransformators 4 liefert, abstimmen l$ßt. Die Schwingungen aus der Sekundärwicklung des Steuertransformators 13 und der Steuerwicklung 4 ο dee Hochspannungstransformator s 4 werden über Dioden 17 und 18 auf Kondensatoren 20 und 19 gegeben. Die Dioden 18 und 17 sind eo gepolt, daß die erste Halbwelle der Schwingungen gesperrt wird. Die Energie der zweiten Halbwelle wird in den Kondensatoren 19 bzw. 20 gespeichert, wobei die Wicklungen so angeschlossen sind, daß die Kondensatorspannungen entgegengesetzt gerichtet sind. Am Potentiometer 21 kann aus beiden Spannungen eine beliebige Differenzspannung eingestellt werden. Das Potentiometer 21 wird dabei so eingestellt, daß bei praktisch reiner Kapazitätszaunbelastung 9- (vergl. Kurve a in Pig. 2)des Potential an der Basis des Transistors 23 positiv und somit der Transistor gesperrt wird.

werden ·

Die positiven Halbwellen der Schwingung wegen der in Sperrtehtung

geschalteten Dioden 17 und 18 nicht beeinflußt. Während der. negativen Halbwellen wird dem Zaunimpuls Über die Steuerwioklung 4- t ein Teil der Energie entzogen, um damit den Kondensator 19 aufzuladen. Entsprechend werden die negativen Halbwell«der Zauninpulse gegenüber den positiven geschväoh/ft, bzw. je naoh Auslegung der elektrischen Werte auch verfοrat. Die For« der negativen Impulse ändert sich dabei wie aus der Kurve * der 71g. 2 und den Kurven a und c der ?ig. ersiohtlioh..

Der Speicherkondensator 15 ist je naoh GrUBe des Vorwideretandei 23 naoh mehr oder weniger kurzer Zeit auf die Baitoriespannung aufgeladen. Das Relais 14 bleibt aber über die Haltewicklung 14 b ange-

009848/0229 - ,

Das Gerät gibt periodische Impulse an den Zaun ab. Berührt ein Tier den Zaundraht, so ergibt sich ein Ableitwiderstand 8 parallel zur Zaunkapizität 9_f der in" der Praxis bei etwa 10 kOhm liegt. Dadurch wird der periodische Hochspannungsimpula stark gedämpft, wie dies in Fig. 2 in der Kurve b gezeigt ist. Die Schwingung am Steuertransformator 13 bleibt jedoch unbeeinflußt· Sie zweite Halbwelle aus der Steuerwicklung 4 ο des Hochspannungstransformators 4 wird durch die starke Dämpfung wesentlich energieärmer. Die Spannung am Kondensator 19 geht dadurch beträohtlioh gegenüber derjenigen am Kondensator 20 zurück. Hierduroh rerschiebt sich die Differenzspannung am Potentiometer 21, so dad die Basis des Translators 22 nagatir wird· Der Transistor 22 öffnet, und das Relais 14 erhält über die Wicklung 14 β einen Abfall-Impuls. Der Kondensator 15 entleert sioh über die Wicklung 4 a des Relais 14 und die Wicklung 4 b des Hoohsjannunge-Treneformators 4. Nach dem Anstieg dts Xatladestroe» auf einen Torherbestimmten Wert riMMieht das Relais 14 wieder an -und unterbricht den Ladestrom« Hierduroh wird «in susätslioher Hoeh-

* spannungsimpuls mit sweokmäfliger Weise wesentlich grttisrem

Energieinhalt an dsn Zaun abgegeben als «in »sriodissher Hoch-

spannungeimpuls.

Gleichseitig fällt auch sin entsprechender Steuerimpuls an der Steusrwioklung 4c an, dsr dsn Kondensator 19 amfläd. Vm aber Jetst im 8teuertransformator 17 ksin Impuls erseugt wird, Tsrändsrt sioh das Potential im Potentiometer 21 dahingehend, daf die Basis

BAD ORIGINAL

009848/0228

des Transistors stark positiv wirkt, wodurch der Transistor 22 sicher sperrt. Durch die periodisohen Impulse aus der Steuerwicklung 4 c und dem Steuertransformator-13 stellt sioh das Ladungsverhältnis der Kondensatoren 19 und 20 sehr schnell wieder auf die Gegebenheiten der periodischen Impulse ein, so daß die verstärkten Abschreckimpulse in verhältnismäßig kurzen Abständen hintereinander abgegeben werden können. Pur die praktischen Zwecke ist es aber wünschenswert, die Anzahl der in einer Folge abgegebenen Absohreckimpulse zu begrenzen. Es kommt nämlich in der Praxis durohaus vor, daß der Ableitwiderstand durch feuchtes Gras oder dgl. hervorgerufen wird. Der Ableitwideretand am Zaun bleibt daher auoh verhältnismäßig lange Zeit erhalten, so daß eine durch einen solchen Ableitwiderstand hervorgerufenen Folg· einer großen Anzahl von Abschreckimpulsen zur vorzeitigen Entladung der Batterie führen kann·

Im Beispiel der Flg. 5 1st eine Begrenzungseinrichtung für dit Anzahl der in einer Folge abgegebenen Absohreokinpulse in Vorn eines in der Kollektorleitung des Transistors 22 hinter der Abwerfwicklung 14 c de» Relais 14 angeordneten elektrischen Kondensators 24 hoher Kapazität in Verbindung mit einen diesen Kondensator 24 parallel gesehalteten ohmschen Widerstand 25 einstellbaren Viderstandswertes gebildet· Duroh die von Transistor 22 über die Abwerfwicklung 14 c des Relais 14 geführten Impulse wird der Kondensator 24 teilweise aufgeladen, so daß seiner nit der Abwerfwicklung 14 c verbundene Belegung durch diese .Impulse ein positiv angehobenes Potential erhalten. Diese Prtontialanhebung hat aber zur

46/0 2 28 ^EAD0R1GINAL /15"

Folge, daß die positiven, für das Abwerfen des Relais 14 "benutzten Impulse, in ihrem Energiegehalt vermindert werden. Es wird dann durch mehrere aufeinanderfolgende impulse im Kondensator 24 ein solcher Ladungszustand erreicht, daß die darauf folgenden von Transistor 22 kommenden Abwerfimpulse nicht mehr ausreichen, um das Relais 14 abzuwerfen.

Da das Gerät ater nach Ablauf einer vorherbestimmten Zeit wieder in der Lage sein muß, Abschreckimpulse abzugeben, ist der Kondensator 24 mit dem in seinem Wert einstellbaren οhaschen Widerstand 25 überbrückt. Dieser Widerstand 25 muß mindestens geeignet sein, ständig diejenige Elektrizitätsmenge abfließen zu lassen, die sich im Kondensator 24 durch kleine.vRestimpulse sammelt, welche eich an dem Transistor 22 beim Auftreten der periodischen Impulse nicht vollständig unterdrücken lassen.

Das Auslösen des zusätzlichen Absehreokiapulies durch auf den Zaundraht mittels induktiver Impulsgeber ereeugter Steuerimpulse kann im vorliegenden Beispiel daduroh erfolgtn, daß parallel zum Schalttransiator 22 ein zweiter Schalttransietor in die Erregerleitung der Abwerfwicklung 14 ο dee Relais 14 eingeschaltet wird. Dieser zusätzliche Schalttransistor 1st normalerweise gesperrt und wird durch einen solchen vom Zaundraht kommenden Steuerimpuls kurz·eitig geöffnet, um genauso wie der Transistor 22 das Relais 14 anepreohen zu lassenVaie Abgabe eines zusätzlichen Schreokimpulsee auf den Zaun durch den Hochspannungstransformator 4 hervorzurufen.

ßAD ORIGINAL ·

009848/0228 /_15b

Im Beispiel der Fig. 6 arbeitet das Weidezaungerät mit elektronischem Schalter, und zwar dem Leistungeschalttraneiator 36, einem
periodisch arbeitenden astabilen Multivibrator mit den Transistoren 31 und 32 und einem monostatilen Multivibrator mit den Transistoren 44 und 45.

009841/0228

se ι Während der Zeit awischen swei Impulsen sind- die Transistoren 31*und 32 und der nachgeschaltete Leistungstraneietor 36 ge· sperrt. Der Kondensator 33.und der Speioherkondensator 37 werden aufgeladen.

Die Basis des Transistors 31 ist zunächst negativ gegenüber dem Emitter. Nach einer am Potentiometer 34 einstellbaren Zeit (Taktzeit) kehrt die Polarität «wischen Basis und Emitter um« Der Transistor 31 schalter duroh, womit auch die Transistoren 32 und 36 öffnen.

Der Speicherkondensator 37 und der über den Widerstand 38 diesem parallel geschaltete zweite Speioherkondensator 39 entladen sich teilweise über die Primärwloklung des Hoehspannungstransförmators 40. Der Strom steigt hierbei zunächst annähernd linear an· Der-Kondensator 33 entleert sieh über dl· Basis-Bai tterstrteke des Traneistors 31 mit sehr kurser Zeltkonetante «teer dae Potentiometer 35, so dafl nach einer am Potentiometer 39 einstellbaren kurien Zeit die Baeis-Bs.itter-Polarität erneut umkehrt und alle drei Transistoren 31» 32 und 36 sperren. Der noch Im annähernd linearen Anstiegsbereloh befindliche Sntladestrom des Kondensators 37 wird unterbrochen, wodurch die im Transformator 40 gespeicherte magnetische Inergie in form einer gedämpften Sinusschwingung swischen den Zaunkapaiität 9 und der Transformator" induktlTBtat hiijund her pendelt.

BAD ORIGINAL /17

009848/0228

Vl

Diese Vorgänge im astabilen Multivibrator wiederholen sioh periodisch. ·"

Die Höhe des periodischen Impulses wird am Potentiometer 35 zweckmäßig so eingestellt, daß langsam, den Zaun berührende weidende Tiere sicher abgeschreokt werden. Ee ist aber auch möglich einen zusätzlichen logischen Sohaltungetell au benutien, wie er in Verbindung mit Fig. 5 beschrieben, um den weiter unten erläuterten S ehalt transistor 4-5 zusätzlich zu steuern, wenn die elektrischen Schwingungen des Hochspannungsimpulses auf dem Zaun durch Berührung ,eines Tieres mit dem Zaun gedämpft werden·

Wenn aufgeschreckte oder gejagte Tiere gegen den Zaun anlaufen, wird dieser mechanisch ausgelenfct, wobei die der Auslenkung Bestelle benachbarten induktiven Impulsgeber 42 ansprechen und einen Steuer-Impuls über den Differentialtransformator 43 an die Basis-Emitterstreoke des Tran/sistore 44 1* »onostabilen Multivibrator geben. Dieser »onostabile Multiribrator ist normalerweise gesperrt, da Basis und Emitter des Transistors 44 gleiches Potential haben· Der Steuerimpuls öffnet den Tranaistor 44, wodurch auch die nachgeschalteten Transistoren 45 und 36 durchschalten. Die Speicherkondeneatoren 37 und 39 entladen sieh erneut über die Primärwicklung des Hochspannungstransformator· 40. .

Am Potentiometer 46 wird die Öffnungszeit des Transistors 44 so eingestellt, daß der Entladestrom eine wesentlich gröftre

0 0 9 8 4 8 / 0 2 2 8 ^BÄD origin /18

Spitze erreicht, als bei der periodischen Entladung, so daß auch der ausgelöste Hochspannungsimpuls wesentlich energiereicher wird und eine stärkere Schreckwirkung hat. Nach Ablauf der Öffnungszeit des Transistors 44 geht der monostabile Multivibrator in den stationären Zustand zurück.

Die in Fig. 5 und 6 gezeigten aber nicht näher gekennzeichneten und in der Beschreibung nicht näher erläuterten Schaltelemente sind solche Schaltelemente, die in herkömmlicher Weise zum Betrieb der jeweiligen Schaltung notwendig, bzw. zweckmäßig sind.

Im Beipiel der Fig. 7 und 8 ist im Inneren einis Gehäuses 51 eine Induktionsspule 52 fest angebracht und mit ihren beiden Enden 53 mit den beiden Enden 7a und 7b des Zaundrahtes elektrisch verbunden. Innerhalb der Spule 52 ist ein Dauermagnet 54 axial verschiebbar derart Jigeordnet, daß er etwa but Hälfte in den Spulenkörper mit der Wicklung 53 eintaucht. Der Dauermagnet 54 ist mit dem einen Zaundraht mituβ eines Verbindungeflansohee fest verbunden. Dabei ist Ewisohen diesen Yerbindungsflansch und dem stirnseitigen Deckel des Gehäuses 52 eine Druckfeder eingelegt. Bei normal verlegtem Zaun ist die Vorspannung im Zaundraht 7 und in der Druckfeder 55 so groß, daß der Dauermagnet bie zur Hälfte in die Spule eintaucht. Bei plötzlicher Vergrößerung der Zaunspannung durch gegen den Draht laufendes Vieh wird der Dauermagnet 54 in der Spule 52 bewegt. Dadurch entsteht in der Wicklung 52 ein Spannungsimpuls der über die Ansohlußdrähte

BAD

009848/0228 ^/18ß

53 an die beiden Zaundrahtenden 7 a und 7 b gegeben wird. Das Gehäuse 51 kann aus Isolierstoff bestehen. Es ist fber auch möglich, ein Metallgehäuse zu benutzen, ds* durch die Verbindung mit dem einen Zaundrahtende 7 b auf dem elektrischen Potential des ZaundrahttB gehalten wird. Es wäre dann lediglich das bewegliche Zaundrahtende 7 a mit der Feder 55 gegenüber dem Gehäuse

51 isoliert zu führen, d.h. im wesentlichen den dieses Zaundrahtende 7 a führenden stirnseitigen Gehäusedeckel aus Isolierstoff herzustellen. -

Damit bei mehreren in Reihe geschalteten Impulsgeneratoren 6' (vergl. Fig. 1) der in einem Generator 6 erzeugte Impuls und die vom Weidezaungerät erzeugten periodischen Impulse nicht zu stark gedämpft werden, müßte der ohmsehe Wideretand der Generatorwicklimg

52 klein sein. Dies bedingt aber geringe Windungszahlen oder große Abmessungen der Spule. Beide Maßnahmen fü&ren dazu, dafl der erzeugte Impuls zu schwach wird·

Zur Beseitigung dieser Schwierigkeit kamim Rahaen der Erfindung zu jeder Spule 52 eine Diode 57 parallel geebhaltet werden, wie dies in Mf. 8 gezeigt ist, wobei im Zaun 7 alle Dioden 57 gleioh-Binnig hintereinander geeohaltet eind. Wird zun Beispiel in dem in fig. 8 ait Z hervorgehobenen Generater 6 ein Impuls erzeugt, so verhindert die seiner induktionsspule parallel geschaltete Diode 57 x, daß dieser erzeugte Impuls kurzgeschlossen wird· Die Dioden 57 aller übrigen Generatoren 6 sind durch die in Fig· 8 ge-

009848/02 2 8 ^ML

zeigte Ringachaltung des Zaunes 7 für den Impuls in Pfeilrichtung durchlassend geschaltet, so daß die ohmschen Widerstände der Wicklungen dieser weiteren Generatoren nicht mehr die Impulshöhe beeinflußen können. Ebenso sind die Dioden 57 durchlassend für den vom Weidezaun erzeugten periodischen Impuls, bzw. einen ggf. erzeugten erhöhten. Schreckimpuls geschaltet. Eine weitere Möglichkeit für die induktiven Impulsgeber 6» 42 ist in Pig. 9 gezeigt. Auch bei diesem Beispiel ist der Srundaufbau des induktiven Impulsgebers nach Fig. 7 beibehalten, bo dad die im wesentlichen entsprechenden Teile mit den gleichen Befugezeichen wie in Fig. belegt sind. Zueätzlioh su dem Impulsgeber nach Fig. 7 enthält derjenige nach Fig. 9 ein Kontaktepaar 58 dessen einer Kontakt an der einen Gehäueeetirnplatte 59 festgelegt wird, während der andere Kontakt »it dem Dauermagnet 54 beweglich iat. Die Druckfeder 55 ist dann so gewählt, daß die bei normaler Zaunrerlegung üblicher Weise auftretend· Zugspannung im Draht 7 mit Sicherheit die Kontakte 58 nicht öffnet. Wenn der Sauermagnet 54 aue elektrisch leitendem Material besteht, eo bildet er susammen mit seiner Führungs- und Verbindungsetange 60 aue nicht magnetischem aber elektrisch leitendem Material bei geschlossenen Kontakten 58 eine durchgehende elektrische Verbindung zwischen den beiden Zaundrahtenden 7 a und 7 b. Diese elektrische Verbindung kann von auf dem Zaundraht 7 geführten elektrischen Impulsen jeglicher Art ohne ImpulsSchwächung durchsetzt werden.

BAD ORIGINAL

009848/022*

Wenn ein oder mehrere Generatoren 6 »um Ansprechen gebracht werden, so öffnen augenblicklich ihre Kontakte 58, so daß die in il&n erzeugten Impuls« nicht kurzgeschlossen werden können. Die ausgelösten Hochspannungsimpulse worden bei geöffneten Eontakten über die Generatorwicklung 52 geleitet. Sine merkbare Schwäohung der Hochspannungsimpulse kann nicht auftreten» daßlediglioh die Wicklung weniger Generatoren (einer oder zwei) zwiachengeschältet sind, wogegen die übrigen Generatoren 6 in Ruhestellung verbleiben und direkten Durchgang'haben·

Die Verbindungs- und Führung«stangen 60 besteht deshalb au· nioht magnetischem, jedoch elektrisch leitfahigem ?{*terial, damit die Kraftlinien des Dauermagneten 52 nioht über den normalerweise aua Elsen oderStahl bestehenden Zaundraht kurigeeehlbseen werden.

Bas Gehäuse 51 ist im dargestellten Beispiel dureh einen Kunststoff zylinder gebildet_s der «Α «elften Beiden Stirnseiten dureh die Metallplatten ,59 und 61 abgeschlossen« ist; Es ist aber auoh möglioh, den Zylinder 51 aus Metall und statt dessen die Stirnplatte 61 aus Kunststoff, also elektrisch isolierendem Material herzustellen.

Ein wesentlicher Vorteil der Ausführungsform des Impulserzeugerβ nach Pig. 9 gegenüber derjenigen nach flg. 7 und 8 besteht darin, daß im Zaun keine Dioden mehr benötigt werden. Die Spannungsspitzen der Hochspannungsimpulse können Werte bis zu 5000 T erreichen. Die Verwendung von Halbleiterdioden 1st hierbei auoh bei richtiger Aus-

009848/0228

- 1β-ΤΓ -

legung der Dioden immer kritisch, zumal noch Gewitterüberspannungen auftreten können, deren Höhe und Verlauf undefinierbar sind.

Alle in der Beschreibung, den Patentansprüchen und der Zeichnung niedergelegten Kerkmale des Anmeldungsgegtnetandes können für •eich allein oder in jeder denkbaren Kombination von wesentlicher Bedeutung für die Erfindung seinl

Patentanspruch^ ι . /19

009848/0228

Claims (1)

1. Patentansprüche :

   1. Elektrozaunanlage bestehend aus einem Weidezaungerät mit einer oder mehreren Leistungstufen, mit einem periodisch arbeitenden Unterbrecher zur Erzeugung von periodischen Hochspannungsimpulsen und einem oder mehreren isoliert gegen Erde verlegten Zaundraht, bzw. Drähten zur Übertragung der Hochspannungsimpulse, dadurch gekennzeichnet, daß dem durch den periodisch arbeitenden Unterbrecher (1,11,31,32) betriebenen Hochspannungsi impulserzeuger (4,40) mindestens ein zweiter aperiodisch arbeitender Unterbrecher (3,14,44,45) mit einer auf Berührung des Zaundrahtes ansprechenden Steuereinrichtung zugeordnet . ist.

   2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Unterbrecher (3, 14 ) eine Steuereinrichtung-(2,13» 4c, 22) aufweist, die dazu ausgebildet ist, auf die Dämpfung der periodischen Hochspannungsimpulse bei Unterschreitung eines bestimmten Zaunableitwi^derstandes (8) anzusprechen und den . Unterbrecher (3,14) und das Gerät zum Abgeben eines oder mehrerer zusätzlicher Hochspannungsimpulse an den Zaun zu be-' tätigen.

   3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Unterbrecher (3,44,45) eine Steuereinrichtung aufweist, die dazu ausgebildet ist, auf elektrische im Zaundraht erzeugte Steuerimpulse anzusprechen und den aperiodisohen-Unterbrecher und das Gerät zur Abgabe eines Hochspannungsim-

   009848/0228 . copv /20 I

   a» -

   pulses zwischen zwei periodischen Hochspannungsimpulsen auf den Zaun zu betätigen und daß auf dem Zaun elektrische Generatoren (6, 42) zur Erzeugung τοη Steuerimpulsen bei sohneller mechanischer Auslenkung des Zaunes angebracht sind·

   4· Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (2) einen elektronlachen logischen Schaltungsteil (4c, 13-1 16 - 22) sum Vergleichen von Ist-Wert und Soll-Wert der zweiten Halbwelle des auf den Zaun gegebenen Hoohspannungsimpulses und zum Betätigen de· «weiten Unterbreohere (14) bei Unterschreiten einer vorbestimmten Grenze der Iat-Werthöhe gegenüber der Soll-Werthöhe eingeriofcttt ist. _CJ

   5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dai der

   . logisohe Schaltungsteil für die Soll-¥erterzeugung «inen an den ersten Unterbrecher (11) angeschlossenen» rom Hochspannungstransformator (4) unabhängigen Steuertraneformator (13) und für die Ist-Werterzeugung eine auf dem Hoohspannungs-Tranaformator (4) angebrachte Steuerwicklung (4o) aufweist«

   6. Anordnung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennsaiohnet, daß der logisohe Sohaltungsten Gleichrichter (17» 18) und Ladtkondensatoren (19» 20) für die zu rergleiohendtn «weiten iM-pulehalbwella aufweist, die beide mit dam Mittelabgriff tines an dit Basis eines Sohalttransistors 22 angeschlossenen Potentiometer (21) verbunden sind·

   'bad original 009848/0228 ^/21

   7. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung des zweiten Unterbrechers (45, 36) eine monostabile, normalerweise gesperrte durch den auf den Zaundraht durch mechanische Auslenkung erzeugten Impuls kurzzeitig geöffnete Multivibratorschaltung (44, 45, 46) enthält.

   8. Anordnung nach Anspruch 3 oder 7, dadurch gekenneeichnet, daß die beiden Enden des Zaundrahtes (7) mit je einem Ende der Primärwicklung eines mit seine Sekundärwicklung an die Steuereinrichtung (2, 44, 45, 46) des zweiten Unterbrechers (3_f 45, 36) angeschlossenen Differentialtrensformators (5, 43) verbunden sind, während der Ausgang des_Ä Hochspannungetransformators (4, 40) an den Mittelabgriff dieser Primärwioklung gelegt ist. · . - - '

   9. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterbrecher (11, 14) als Relais ausgebildet

   sind. '

   10. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterbrecher durch Schalttransistoren (36) gebildet sind.

   11. Anordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der 3chalttransistor (36) für die Erzeugung der periodischen Hochspannung simpulse durch eine astabile Hultivibratorschaltung (31,. 32) mit vorzugsweise einstellbaren Taktgeber (34) und Schaltzeitgeber (35) gesteuert ist. ^ _0RlGiNAL

   00984670228 /22

   12. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Unterbrecher (3» 14, 45» 36) mit Einrichtungen (15» 46) zur Erzeugung von Hochspannungsimpulsen höherer Energie als diejenige der periodischen Impulse verbunden ist.

   13. Elektrozaunanlage nach Anspruch t und 3» dadurch gekennzeichnet, daß die elektrischen Generatoren (6, 42) zur Erzeugung von Steuerimpulsen bei schneller mechanischer Auslenkung des Zaunes einen gegen die Wirkung einer Feder (55) axial zum Zaundraht (7) innerhalb einer Induktionsspule (52) rersohiebbptren Dauermagnetkern (54) enthalten, wobei der aufgetrennte, mit seinen Enden (7a, 7b) mit je einem Ende (53) der Induktionsspule (52) elektrisch verbundene Zaundraht (7) mit seinem einen aufgetrennten Ende (7a) am Dauermagnetkern (54) und dem anderen aufgetrennten Ende (7b) an dem die Induktionsspule (52) enthaltenden Gehäuse (51) angfreift und daß eine für den in der Induktionsspule (52) erzeugten elektrischen Impuls unschädliche elektrische Überbrückung (57, 58) zwischen den beiden Zaundrahtenden (7a, 7b) vorgesehen ist.

   14. Elektrozaunanlage nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Zaundrahtenden (7a, 7b) mit einer für den in der Induktionsspule (52) erzeugten Iojpulssperre geschalteten Diode (57) überbrückt sind und bei mehreren in einem Zaundraht (7) angeordneten Impulsgeber (6, 42) alle Dioden (57) gleichsinnig hintereinander geschaltet sind.

   0098A8/0228 bad original

   15. Elektrozaunanlage nach Anspruoh 13₉ dadurch gekennzelehnet, daß ein mit der axialen Verschiebung des Dauermagnetkerns (54) betätigtes Kontak'tepaar (58) im Impulsgeber (6, 42) vorgesehen ist, das in Ruhestellung des Dauermagnetkerns (54) geschlossen ist und die beiden Zaundrähtenden (7a, 7b) elektrisch verbindet.

   16. Elektrozaunanlage nach Anspruch 2, dadurdh gekennzeichnet, daß eine Einrichtung zum Begrenzen der Anzahl einer Folg· Ton zusätzlichen Hochepannungsimpulsen vorgesehen sind.

   17· Elektrozaunanlage nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß in Reihe mit der Abwerfwicklung (He) des zweiten Unterbrechers ein Kondensator (24) - vorzugsweise großer Kapazität - mit parallel geschaltetem regelbaren Widerstand geschaltet ist, wobei die RO- Kombination so ausgelegt ist, dafi eine bestimmte Anzahl Abwerfimpulse das Kondensatorpotential so verändern, daß alle weiteren Impulse in der Abwerfwicklung (14 c ) so geschwächt werden, daß das Relais (14) nicht abfällt und wobei nach dem Ausbleiben der Abwerfimpulse durch Entfernung des Zaunwiderstandes (8) die Kondensatorladung über den parallelen Widerstand (25) ausgeglichen wird, so daß bei nochmaligem Auslösefall wieder eine vorher bestimmte Anzahl von Abwerfimpulsen ungeschwächt, durch die Abwerfwicklung (14c) geleitet wird; bevor der Kondensator (24) wieder wie oben aufgeladen ist.

   009848/0228

   Leerseite