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Die
Erfindung betrifft eine elektrische Ausgangsplatine bzw. Ausgangsleiterplatte
zum Anschluß der
Sekundärwicklung
eines Hochspannungstransformators eines Geräts zur elektrischen Energieversorgung
eines Zauns an einen mit Energie zu versorgenden Elektrozaun, sowie
ein mit dieser Leiterplatte ausgestattetes Gerät zur elektrischen Energieversorgung
eines Zauns.
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Die
japanische Patentschrift JP-09186006 beschreibt eine Widerstandselement
für Hochspannung,
das einen Widerstandsbeschichtungsstoff verwendet, um Widerstandsschichten
zu realisieren. Aus der deutschen Patentschrift
DE 27 40 190 ist eine isolierende
aus einem Kunststoff bestehende Trägerplatte bekannt, wobei die
Leiterbahnen, die auf der Leiterbahnseite der Trägerplatte die auf der Bestückungsseite
angeordneten Schaltelemente verbinden, unterbrochen sind, und die
Unterbrechungsstellen mit einer abgeglichenen Widerstandsschicht überbrückt sind.
Die deutsche Patentschrift
DE
1 589 544 beschreibt ein elektronisches Weidezaungerät ohne Kontakte,
das Schreckimpulse in regelmäßigen Abständen nur
dann erzeugt, wenn ein Weidetier den Weidezaun berührt. Zur
Erzeugung der Schreckimpulse wird eine kontaktlose Thyristorschaltung
verwendet, wobei die Thyristoren ausgelöst werden, wenn ein Tier den
Weidezaun berührt
und den bestimmten Isolationswiderstand gegen Erde verändert. Die
französische
Patentschrift FR-2 458 078 beschreibt eine Vorrichtung zum Erkennen
einer Störung
der Leitung eines elektrischen Zaunes.
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In 7 ist schematisch eine elektrische Ausgangsleiterplatte
gezeigt, die bei einem bekannten Gerät, wie es zum Beispiel auch
vom Anmelder vertrieben wird, wie beispielsweise im Produktprospekt
der Fa. LACME (September 1997) gezeigt ist, zur elektrischen Energieversorgung
eines Zauns zum Einsatz kommt. Diese bekannte Leiterplatte P umfaßt eine üblicherweise
aus Kupfer bestehende Leiterbahn bzw. elektrischen Stromkreis 1,
die auf eine Seite der Leiterplatte aufgedruckt bzw. aufgebracht
ist. Die Leiterbahn 1 ist in gestrichelten Linien dargestellt,
da sie auf der entgegengesetzten Seite der in 7 sichtbaren Seite der Leiterplatte aufgebracht
ist. Die aufgebrachte Leiterbahn 1 dient zur Verbindung
von Widerständen 2 und 2a,
die als diskrete Bauteile vorliegen, die auf die Leiterplatte P
aufgelötet
sind. Die Widerstände 2 und 2a sind
auf der sichtbaren Seite 1b in 7 angeordnet und beanspruchen ein bestimmtes
Volumen, wohingegen ihre Lötpunkte
zur Verbindung mit der aufgebrachten Leiterbahn 1 auf der
entgegengesetzten Seite liegen. Die Leiterbahn 1 ist an
einem Ende mit einem ersten Eingangsanschluß 3 zum Anschluß an die
Sekundärspule
bzw. Sekundärwicklung
eines Transformators und mit einem Erdungsanschluß 4 versehen.
An ihrem anderen Ende ist die aufgebrachte Leiterbahn 1 mit
einem zweiten Eingangsanschluß 5 zum
Anschluß an
den anderen Anschluß der
Sekundärwicklung
des Transformators und mit einem Ausgangsanschluß 6 zum Anschluß an einen
Zaun versehen. Die Widerstände 2 und 2a bilden
eine Widerstandsbrücke
zwischen den Anschlüssen 3, 4 und
den Anschlüssen 5, 6.
In diesem Fall sind acht Widerstände vorhanden,
wovon sechs Widerstände 2 zwischen den
Anschlüssen 3,4 und
den Anschlüssen 5, 6 in Reihe
geschaltet sind und die beiden übrigen
Widerstände 2a zu
zwei anderen Widerständen 2 in
der Mitte der Widerstandsbrücke
parallel geschaltet sind. Die zwei parallel geschalteten Widerstände 2a sind mittels
der aufgebrachten Leiterbahn 1 mit einer Leuchtanzeige 7 verbunden,
die auf der gleichen Seite wie die Widerstände angebracht ist, wohingegen ihre
Lötpunkte
auf der Seite der aufgebrachten Leiterbahn liegen. Die Leuchtanzeige 7 ist
zur Anzeige des Vorliegens oder Fehlens von von dem Transformator übertragenen
elektrischen Impulsen parallel vorgesehen. Anders gesagt dient sie
zum Nachweis des Betriebs. Die aus den Widerständen 2 und 2a bestehende
Widerstandsbrücke
ist zur Absenkung der Versorgungsspannung der Leuchtanzeigeeinrichtung 7 vorgesehen,
da die Leiterplatte P zum Anschluß an einen Hochspannungstransformator
bestimmt ist, der eine Gesamtspannung von etwa 10 kV liefern kann,
was für
die herkömmlichen,
preiswerten Leuchtanzeigeeinrichtungen zu hoch ist.
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Diese
bekannte Leiterplatte weist jedoch gewisse Nachteile auf: es sind
viele Lötvorgänge zur Montage
der Widerstände
auf der Leiterplatte erforderlich; es entsteht eine beträchtliche
Gedrängtheit der
in Form diskreter Bauteile vorliegenden Widerstände, was die Gefahr eines gegenseitigen
Durchschlags der einander zu eng benachbarten Widerstände mit
sich bringt. Außerdem
kann sich ein derartiger Durchschlag im Allgemeinen in Form eines Lichtbogens
darstellen, der den Widerstand kurzschließt und erst aufgrund der Zerstörung dieses
Widerstands erlischt, was den Stromkreis unterbricht, was wiederum
einen Ausfall der Leiterplatte bedingt. Um die Gefahr eines Durchschlags
zu minimieren, sind die Widerstände
auf der der aufgebrachten Leiterbahn entgegengesetzten Seite der
Leiterplatte angeordnet, wobei die Widerstände auf die größtmögliche Fläche verteilt
sind, was es unmöglich
macht, einen Schutz gegen einen durch den Zaun zurückgeführten Blitzschlag
auf der Leiterplatte anzubringen.
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Demgegenüber können bei
diese Leiterplatte anstelle der aufgelöteten diskreten Bauteile keine oberflächenmontierbaren
Bauteile bzw. SMD-Bauteile verwendet werden, da die SMD-Bauteile
nicht die bei einem Hochspannungstransformator verwendeten hohen
Spannungen aushalten.
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Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die vorstehend genannten
Probleme zu beseitigen und eine elektrische Ausgangsleiterplatte anzugeben,
bei der die Gefahr eines Durchschlags von Widerständen minimiert
ist, wobei gleichzeitig eine Gedrängtheit verringert wird, und
die einfach und wirtschaftlich herzustellen ist.
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Erfindungsgemäß wird die
Aufgabe durch eine elektrische Ausgangsleiterplatte zur Verbindung der
Sekundärwicklung
eines Hochspannungstransformators eines Geräts zur elektrischen Energieversorgung
eines Zauns mit einem mit Energie zu versorgenden Elektrozaun gelöst, wobei
die Leiterplatte
einen elektrischen Stromkreis, der auf eine
Seite der Leiterplatte aufgebracht ist und mit einem Paar Eingangsanschlüssen zum
Anschluß an
die Sekundärwicklung,
mit einem Ausgangsanschluß zum
Anschluß an
den Zaun und mit einem Erdungsanschluß versehen ist,
eine die
Eingangsanschlüsse
verbindende Widerstandsbrücke
und
eine an die Widerstandsbrücke angeschlossene Anzeigeeinrichtung
zur Anzeige des Vorliegens oder Fehlens von von dem Transformator übertragenen elektrischen
Impulsen, umfaßt,
dadurch
gekennzeichnet, daß die
Widerstandsbrücke
durch eine bereits bekannte Widerstandspaste gebildet ist, die auf
der Seite der Leiterplatte aufgebracht ist, auf der der elektrische
Stromkreis aufgebracht ist. Die Widerstandspaste weist einen sehr
geringen Platzbedarf auf der Leiterplatte auf und minimiert folglich
die Gefahr eines Durchschlags, was das Aufbringen auf der gleichen
Seite wie die aufgebrachte Leiterbahn erlaubt. Auf diese Weise wird
auf der entgegengesetzten Seite der Leiterplatte ausreichend Platz
für einen
Schutz gegen die von dem Zaun übertragenen
Blitzschläge
geschaffen. Die Widerstandspaste ist von den Kosten her mit den
aus diskreten Bauteilen gebildeten Widerständen vergleichbar. Dagegen
ist der gesamte spezifische Widerstand einer durch Widerstandspaste
gebildeten Brücke
nur auf etwa 40% genau bestimmt, wohingegen der gesamte Widerstand
von diskreten Bauteilen mit einer Genauigkeit von etwa 5% bekannt
ist. In diesem Fall reicht es aus, eine Anzeigeeinrichtung zu verwenden,
die Spannungsunterschiede im Bereich von 40% im Verhältnis zu
ihrem Nominalwert aushält und
für die
diese Ungenauigkeit bezüglich
des Gesamtwerts des Widerstands unproblematisch ist.
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Vorteilhafterweise
ist die Widerstandspaste in Form wenigstens einer ebenen, geradlinigen
Bahn dergestalt aufgebracht, daß sich
die durch den Transformator angelegte Spannung gleichmäßig über die
Länge der
Bahn verteilt, was die Gefahr eines zufälligen Durchschlags beseitigt.
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Vorteilhafterweise
wird die Widerstandspaste mittels Siebdruckverfahren aufgebracht.
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Gemäß einer
anderen erfindungsgemäßen Eigenschaft
ist die Leiterplatte mit einer Entladeeinrichtung zum Schutz vor
Blitzeinschlägen
ausgestattet, die über
den Zaun übertragen
werden, wobei die Entladeeinrichtung aus zwei Elektroden besteht,
die gegenüberliegend
auf der dem aufgebrachten elektrischen Stromkreis entgegengesetzten
Seite des Leiterplatte angebracht sind, wobei die Elektroden an den
Ausgangsanschluß beziehungsweise
an den Erdungsanschluß angeschlossen
sind. So können
die gegenüberliegenden
Elektroden der Entladeeinrichtung in einem Abstand zu den anderen
elektrischen Bauteilen der Leiterplatte angeordnet sein.
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Vorzugsweise
sind Verbindungsstecker an den Eingangsanschluß der Leiterplatte angelötet und an
der dem aufgebrachten elektrischen Stromkreis entgegengesetzten
Seite angeordnet.
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In
einem weiteren Ausführungsbeispiel
umfaßt
die Leiterplatte außerdem
einen Anschluß zur Rückführung eines
von dem Zaun stammenden Stroms, der zum Anschluß an einen anderen Teil des Zauns
bestimmt ist, eine zweite aus Widerstandspaste gebildete Brücke zum
Anschluß des
Rückführungsanschlusses
an den Erdungsanschluß und
eine bei der zweiten Brücke
angebrachte zweite Anzeigeeinrichtung zur Anzeige, ob der Strom
zwischen dem an dem Ausgangsanschluß angeschlossenen Teil des
Zauns und dem an dem Rückführungsanschluß angeschlossenen
Teil des Zauns problemlos fließt. Auf
diese Weise ist es einer Benutzungsperson aufgrund der zweiten Anzeigeeinrichtung
möglich,
zu erkennen, ob ein Teil des Zauns unbeabsichtigt geerdet wurde,
beispielsweise durch den unter Strom stehenden Zaun berührende hochgewachsene
Pflanzen. Der Rückführungsanschluß ist insbesondere
in dem Fall einer Anwendung als „Haustier"-Zaun interessant, beispielsweise ein
Zaun für
Hunde, da der Zaunverlauf im Allgemeinen gleichmäßig und gut kontrolliert ist,
was das Verbinden der Ausgangsanschlüsse und der Rückführungsanschlüsse des
erfindungsgemäßen Geräts mit zwei
Enden des Zauns erlaubt.
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Vorzugsweise
ist jede vorstehend erwähnte Anzeigeeinrichtung
eine Leuchtanzeigeeinrichtung, beispielsweise ein auf der dem aufgebrachten
elektrischen Stromkreis entgegengesetzten Seite angebrachtes Neonlicht
bzw. Leuchtstoff-Leuchtmittel.
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Die
Erfindung ist gleichfalls auf ein mit der vorstehend beschriebenen
Leiterplatte ausgestattetes Gerät
zur elektrischen Energieversorgung eines Zauns gerichtet.
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Die
Erfindung ist nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme
auf die Zeichnung näher
beschrieben. Es zeigen:
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1 das
einer an einen Transformator angeschlossenen Leiterplatte gemäß 4 entsprechende
elektrische Schaltbild,
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2 und 3 Draufsichten
auf jeweils entgegengesetzte Seiten der zwei Seiten einer erfindungsgemäßen Leiterplatte,
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4 eine 3 entsprechende
Ansicht, die ein zweites Ausführungsbeispiel
darstellt,
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5 eine 4 entsprechende
Ansicht, wobei jedoch Widerstandspasten-Bahnen weggelassen sind,
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6 eine 4 entsprechende
Ansicht, wobei jedoch der aufgebrachte elektrische Stromkreis bzw.
Leiterbahn weggelassen ist und
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7 eine
Draufsicht auf eine Seite einer bekannten Leiterplatte.
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Nachstehend
ist das den 2 und 3 entsprechende
Ausführungsbeispiel
beschrieben. Eine Leiterplatte P1 umfaßt auf einer Seite 1a einen aufgebrachten
elektrischen Stromkreis bzw. Leiterbahn 11, die entsprechend
der vorstehend beschriebenen Leiterplatte P mit zwei Eingangsanschlüssen 13 und 15,
einem Ausgangsanschluß 16 und
einem Erdungsanschluß 14 versehen
ist.
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Eine
Widerstandsbrücke 12 ist
mittels Siebdruckverfahren über
die aufgebrachte Leiterbahn 11 auf der Seite 1a der
Leiterplatte P1 aufgebracht und dient zur Verbindung der Anschlüsse 15, 16 mit
den Anschlüssen 13, 14.
Die Widerstandsbrücke 12 ist durch
eine bereits bekannte Widerstandspaste oder durch eine bereits bekannte
Widerstandstinte gebildet, deren spezifischer Widerstandswert von
der Zusammensetzung der Paste bzw. Tinte abhängt. Die Widerstandsbrücke 12 besteht
aus einer Hauptbahn oder einem Hauptstreifen, die sich, wie deutlich
sichtbar ist, im wesentlichen über
die gesamte Länge
der Leiterplatte erstreckt, was eine gleichmäßige Verteilung der durch die
Sekundärwicklung
eines Transformators angelegten Spannung über die gesamte Länge der
Widerstandsbahn erlaubt. In der gleichen Weise wie bei der bekannten
Leiterplatte P ist eine Leuchtanzeigeeinrichtung 7 an die
Wiederstands-Bahnen 12a parallel
in der Mitte der vorstehend beschriebenen Widerstandsbrücke 12 angeschlossen.
Die Leuchtanzeigeeinrichtung 7 ist hier parallel zur Widerstandsbrücke 12 angeschlossen, um
die an ihr anliegende Spannung zu reduzieren, da die Versorgungsspannung
sehr hoch ist.
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Wie
in 2 deutlicher dargestellt ist, sind an die Eingangsanschlüsse 13 und 15 der
Leiterplatte P1 Verbindungszungen bzw. Verbindungsstecker (Kabelschuhstecker)
zum Anschluß an
den Transformator angebracht. Diese Verbindungsstecker 13, 15 sind
so angebracht, daß sie
an der zur Seite 1a, bei der die Leiterbahn 11 und
die Widerstandspaste 12, 12a aufgebracht ist,
entgegengesetzten Seite 1b angebracht sind. Das Neonlicht
bzw. Leuchtstoff-Leuchtmittel 7 ist ebenfalls auf der Seite 1b angebracht,
wie in 2 veranschaulicht ist.
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Die
Leiterplatte P1 umfaßt
außerdem
eine Entladeeinrichtung zum Schutz des Neonlichts 7 und insbesondere
des Transformators vor Blitzschlägen, die über den
Zaun zurückgeleitet
werden können.
Die Entladeeinrichtung besteht aus zwei sich gegenüberliegenden
länglichen
Spitzen bzw. Elektroden 18, die zueinander ausgerichtet
sind und so angeordnet sind, daß sie
an der Seite 1b der Leiterplatte angebracht sind, wobei
sie mit den vorstehend beschriebenen Anschlüssen 14 bzw. 16 mittels
der aufgebrachten Leiterbahn verbunden sind. Es ist wichtig, daß die Elektroden
der Entladeeinrichtung 18 weit von den anderen Bauteilen
entfernt angeordnet sind, um eine Übertragung des unmittelbar
zwischen den Elektroden 18 überwechselnden Blitzes auf
andere Bauteile zu vermeiden. In Anbetracht dessen, daß die Elektroden 18 auf
der Seite 1b der Leiterplatte P1 angebracht sind, auf der
einzig und allein die Verbindungsstecker 13, 15 und
die Leuchtanzeigevorrichtung 7 vorgesehen sind, sind die
Elektroden 18 ausreichend weit entfernt von den anderen
Bauteilen angeordnet. Auf diese Weise wird, wenn ein Blitz in den elektrischen
Zaun einschlägt,
der über
den Ausgangsanschluß 16 zu
dem Energieversorgungsgerät zurückgeführte Blitz
durch die Elektroden 18 der Entladeeinrichtung unmittelbar
zu dem Erdungsanschluß 14 geleitet,
wodurch das gesamte Gerät
geschützt
wird.
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Nachstehend
ist mit Bezug auf 1 und 4 bis 6 ein
zweites Ausführungsbeispiel
beschrieben. Eine Leiterplatte P2 umfaßt eine aufgebrachte Leiterbahn 21,
die wie die Leiterplatte P1 mit zwei durch gestrichelte Linien in
der 4 angedeutete Verbindungssteckern versehenen Eingangsanschlüssen 23, 25,
einem Ausgangsanschluß 26 und einem
Erdungsanschluß 24 versehen
ist. Eine in 1 durch Pfeile und in 4 durch
gestrichelte Pfeile dargestellte Entladeeinrichtung 28 ist
zwischen den Anschlüssen 24 und 26 auf
der zur Seite 1a, auf der die Leiterbahn 21 aufgebracht
ist, entgegengesetzten Seite angebracht. Die Widerstandsbrücke ist hier
durch zwei die Eingangsanschlüsse 23 und 25 verbindende,
geradlinige Widerstandspasten-Bahnen 22 gebildet, wobei
eine Leuchtanzeigeeinrichtung 7 zwischen den zwei Widerstandsbahnen 22 in Reihe
geschaltet ist. Die Leuchtanzeigeeinrichtung 7 ist hier
in Reihe geschaltet angeschlossen, da die durch den Transformator
T übertragene
Energie viel kleiner ist, um sicherzustellen, daß die Leuchtanzeigeeinrichtung 7 ausreichend
hell leuchtet, um für
eine Benutzungsperson sichtbar zu sein.
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In
dem elektrischen Schaltbild gemäß 1 ist
ein Transformator T mit einer Primärwicklung 40 und einer
an die Eingangsanschlüsse 23, 25 der
erfindungsgemäßen Leiterplatte
angeschlossenen Sekundärwicklung 41 dargestellt.
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Die
aufgebrachte Leiterbahn 21 umfaßt außerdem einen Anschluß 29 zur
Rückführung (Rückführungsanschluß) eines
von dem Zaun übertragenen
Stroms. Der Anschluß 29 ist
an den Erdungsanschluß 24 über eine
zweite Widerstandsbrücke 32 angeschlossen,
wobei zu dieser parallel eine zweite Leuchtanzeigeeinrichtung 17 angeschlossen
ist, um anzuzeigen, ob der Strom problemlos in dem Zaun zwischen
dem Ausgangsanschluß 26 und
dem Rückführungsanschluß 29 fließt. Zu diesem
Zweck sind die Anschlüsse 26 und 29 jeweils
mit unterschiedlichen Teilen des Zauns verbunden, beispielsweise
mit zwei entgegengesetzten Enden des Zauns. Es ist ersichtlich,
daß die
zweite Widerstandsbrücke 32 aus geradlinigen
Widerstandspasten-Bahnen gebildet ist, die mittels Siebdruckverfahren
auf der Seite 1a der Leiterplatte P2 aufgebracht sind.
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Die
Leiterplatte P1 oder P2 wird in einem Gehäuse eines Geräts zur elektrischen
Energieversorgung eines Zauns untergebracht und befestigt, wobei die
Anschlüssen 14, 16 oder 24, 26 sowie 29 durch hindurchgehende Öffnungen
mit Anschlußklemmen von
externen Stromleitungen zu dem Gerät verbunden werden.
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Wie
vorstehend beschrieben betrifft die Erfindung eine elektrische Ausgangsleiterplatte
P1 zum Anschluß der
Sekundärwicklung
eines Hochspannungstransformators eines Geräts zur elektrischen Energieversorgung
eines Zauns an einen mit Energie zu versorgenden Elektrozaun, wobei
die Leiterplatte einen elektrischen Sromkreis 11, der auf
eine Seite 1a der Leiterplatte aufgebracht ist und mit
einem Paar Eingangsanschlüssen 13, 15 zum
Anschluß an die
Sekundärwicklung,
mit einem Ausgangsanschluß 16 zum
Anschluß an
den Zaun und mit einem Erdungsanschluß 14 versehen ist,
eine die Eingangsanschlüsse
verbindende Widerstandsbrücke 12 und eine
bei der Widerstandsbrücke
angeschlossene Anzeigeeinrichtung 7 zur Anzeige des Vorliegens
oder Fehlens von von dem Transformator übertragenen elektrischen Impulsen,
wobei die Widerstandsbrücke 12, 12a durch
eine Widerstandspaste gebildet ist, die auf der Seite 1a der
Leiterplatte P1 aufgebracht ist, auf der der vorstehend beschriebene
Stromkreis 11 aufgebracht ist.