DE4140628C2 - Weidezaungerät - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Weidezaungerät mit einer Ladeschaltung, die einen Kondensator auf einen Spitzenwert einer Ladespannung lädt, und mit einem getakteten Schalter, der den auf den Spitzenwert der Ladespannung geladenen Kondensator über einen Zauntransformator auf den Weidezaun entlädt, wodurch an dem Weidezaun ein Zaunimpuls auftritt.

Ein derartiges Weidezaungerät ist in der DE-PS 22 25 630 beschrieben. Bei solchen Weidezaungeräten wird über eine Ladeschaltung, zum Beispiel einen Gleichspannungswandler, der Kondensator während den Pausen zwischen zwei Zaunimpulsen aufgeladen. Zur Erzeugung des Zaunimpulses wird der Kondensator über den Zauntransformator schlagartig entladen.

Bei der DE-PS 22 25 630 ist die Ladeschaltung ein Gleichspannungswandler zum Anschluß an eine Batterie. Mittels des Wandlers ist dort der Spitzenwert der Ladespannung des Kondensators auf einen konstanten Wert zu regeln, so daß die Ladespannung des Kondensators weitgehend unabhängig vom Zustand der Batterie ist. Die Stärke der am Weidezaun auftretenden Zaunimpulse hängt wesentlich vom Zaunzustand ab. Ist der Weidezaun hochohmig, dann ergibt sich eine höhere Spannung des Zaunimpulses als bei einem niederohmigen Weidezaun. Niederohmig ist der Zaun, wenn er schlecht gegen den Grund isoliert oder äußerst lang ist.

Um eine gewisse Anpassung der Stärke des Zaunimpulses an den Zaunzustand vornehmen zu können, ist in der DE-PS 22 25 630 ein Handschalter vorgesehen, mit dem von "starken" auf "extra starke" Zaunimpulse umgeschaltet werden kann.

Bei dem Weidezaungerät nach der DE-PS 22 25 630 treten, insbesondere wenn es leistungsstark ausgelegt ist, beträchtliche Funkstörungen vor allem dann auf, wenn das Weidezaungerät auf "extra starke" Zaunimpulse eingestellt ist und der Zaun hochohmig ist. Um solche möglichen Funkstörungen zu vermeiden, ist ein erheblicher Aufwand für Funkentstörmittel nötig.

In der DE 34 37 953 A1 ist eine Weiterbildung des Weidezaungeräts nach der DE-PS 22 25 630 im Hinblick auf eine Verbesserung des Wirkungsgrades beschrieben. Hierfür wird ein Teil der Energie des Zaunimpulses in den Kondensator zurückgeladen. Hierdurch könnten im Prinzip zusätzliche Funkstörungen auftreten. Die DE 34 37 953 A1 gibt zwar Maßnahmen an, um solche zusätzlichen Funkstörungen zu unterdrücken. Das bei leistungsstarken Weidezaungeräten bestehende Problem, daß ein hochohmiger - guter - Weidezaun besondere Funkstörungen erzeugt, ist jedoch dadurch nicht behoben.

In der WO 88/10 059 ist ein Weidezaungerät der eingangs genannten Art beschrieben. Bei diesem Weidezaungerät ist ein Lastfühler vorgesehen, der einen Triggerkreis steuert, welcher die Ladeenergie erhöht, wenn die Zaunlast einen bestimmten Wert überschreitet.

Um eine gute Hütesicherheit zu erreichen, muß der Zaunimpuls einen definierten Mindestwert, von beispielsweise 3000 V, erreichen. Deswegen sind die bekannten Weidezaungeräte so aufgebaut, daß sie auch bei niederohmigem, also schlecht isoliertem Weidezaun oder äußerst langen Weidezäunen einen Zaunimpuls mit diesem Mindestwert, beispielsweise 3000 V, erzeugen. Schließt man an solche Weidezaungeräte dann einen kurzen, gut isolierten Zaun an, dann erzeugt das Weidezaungerät an diesem Weidezaun einen sehr hohen Zaunimpuls von z. B. 6000 V bis 10000 V. Solche, für die Hütesicherheit unnötig hohe Zaunimpulse sind ungünstig, da sie zu unerwünschten Funkstörungen führen können und auch die Isolatoren zerstören können, mit denen der Weidezaun an seinen Haltestäben befestigt ist. Darüber hinaus verbrauchen solche Zaunimpulse auch unnötig viel Energie. Dies ist speziell nachteilig, wenn das Weidezaungerät aus einer Batterie - sei es ein wiederaufladbarer Akkumulator, oder seien es Trockenbatterien - betrieben wird.

In der DE 27 33 145 C2 ist ein Weidezaungerät anderer Art beschrieben. Bei diesem sollen Energieverluste vermieden werden und im Bedarfsfall eine größere Schlagwirkung erreicht werden. Hierfür werden besondere Schwingkreisverhältnisse geschaffen, die jedoch zu Funkstörproblemen führen.

In der DE 30 09 838 C2 ist ein Weidezaungerät beschrieben, das das Weidezaungerät nach der DE 27 33 145 C2 im Hinblick auf den Einschwingvorgang verbessern soll.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Weidezaungerät der eingangs genannten Art vorzuschlagen, bei dem die Gefahr von Funkstörungen verringert ist.

Erfindungsgemäß ist obige Aufgabe bei einem Weidezaungerät der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß ein Meßglied einen Mittelwert der Spannung der jeweiligen Zaunimpulse erfaßt, daß das Meßglied an ein Steuerelement angeschlossen ist und daß das Steuerelement die Ladeschaltung so steuert, daß sie bei einem infolge hochohmigen Zaunzustands vergleichsweise hohen Mittelwert der Spannung des Zaunimpulses den Kondensator auf einen niedrigeren Spitzenwert der Ladespannung auflädt als bei einem infolge niederohmigen Zaunzustandes niedrigerem Mittelwert der Spannung des Zaunimpulses.

Dadurch erreicht der Spitzenwert der Ladespannung des Kondensators eine vom hochohmigen oder niederohmigen Zaunzustand abhängige Größe, die hinreicht Zaunimpulse zu erzeugen, welche einerseits eine sichere Hütewirkung, beispielsweise 3000 V, gewährleisten und deren Spannung andererseits nicht so hoch ist, daß bei hochohmigem Zaunzustand Funkstörungen entstehen, die durch besondere Funkentstörungsmaßnahmen unterdrückt werden müßten. Diese selbsttätige Anpassung der Größe der Spitzenwerte der Ladespannung des Kondensators ist im Hinblick auf die nötigen Funkentstörungsmittel besonders vorteilhaft, weil leistungsstarke Weidezaungeräte gefordert sind, die hinsichtlich der Funkentstörung problematisch sind.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung, der sich insbesondere beim Batteriebetrieb, sei es aus einem aufladbaren Akkumulator oder aus Trockenbatterien, auswirkt, besteht in der Energieeinsparung. Denn der Kondensator wird jeweils aus der Energiequelle nur soweit aufgeladen, wie es für die Erzeugung der einer gewünschten Hütewirkung genügender Zaunimpulse erforderlich ist.

Aus der Tatsache, daß an dem Weidezaun im wesentlichen nur Zaunimpulse entstehen, die die gewünschte Hütewirkung gewährleisten, insbesondere also bei einem hochohmigen Zaun, nicht Zaunimpulse besonders hoher Spannung, beispielsweise 6000 V bis 10000 V, auftreten, hat auch den Vorteil, daß nicht die Gefahr besteht, daß Zaunisolatoren körperlich zerstört werden oder zu Spannungsüberschlägen führen, was wiederum einen unnötigen Energieverbrauch bedeuten würde.

In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung lädt die Ladeschaltung den Kondensator je nach dem Zaunzustand auf unterschiedliche Spitzenwerte so auf, daß trotz unterschiedlicher, hochohmiger oder niederohmiger, Zaunzustände, die Spannungsmaximalwerte des Zaunimpulses im wesentlichen konstant sind. Dieser Konstantwert ist dann so gewählt, daß die Hütewirkung gewährleistet ist; der Konstantwert beträgt beispielsweise 3000 V.

Eine Fortbildung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß ein weiteres Meßglied den beim Aufladen des Kondensators jeweils bestehenden Momentanwert der Ladespannung erfaßt und daß auch das weitere Meßglied an das Steuerelement angeschlossen ist. Dadurch ist es möglich, den vom ersten, den jeweiligen Zaunimpuls erfassenden Meßglied ermittelten Spannungswert mit dem Momentanwert der Ladespannung zu vergleichen und dann über das Steuerelement die weitere - nicht mehr erforderliche - Aufladung des Kondensators zu unterbrechen.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen. Es folgt die Beschreibung eines Ausführungsbeispiels. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 ein Schaltbild eines Weidezaungeräts schematisch und

Fig. 2 Zeitdiagramme.

Ein Weidezaungerät 1 weist einen Anschluß 2 für eine Speisespannung auf, an den eine Energiequelle, z. B. das Wechselstromnetz oder ein wiederaufladbarer Akkumulator oder eine Trockenbatterie anschließbar ist. Am Anschluß 2 liegt eine Ladeschaltung 3, die im Falle des Akkumulatorbetriebs und des Trockenbatteriebetriebs ein Gleichspannungswandler ist.

An die Ladeschaltung 3 ist ein Kondensator C1 angeschlossen, der aus der Ladeschaltung 31 die zur Erzeugung von Zaunimpulsen nötige Energie erhält.

Das Weidezaungerät 1 weist ausgangsseitig Anschlüsse 4, 5 auf. An den Anschluß 4 ist ein Weidezaun 6 anzuschließen. Der Anschluß 5 wird an Erde gelegt.

Dem Kondensator C1 ist eine Primärwicklung W1 eines Zauntransformators 7 nachgeschaltet, zu der in Reihe ein Thyristor T liegt. Die Reihenschaltung der Wicklung W1 und des Thyristors T liegt parallel zum Kondensator C1. Die Steuerelektrode des Thyristors T liegt an einem Taktgeber 8, der an den Speisespannungsanschluß 2 angeschlossen ist.

Der Zauntransformator 7 weist eine Sekundärwicklung W2 auf, die zwischen den ausgangsseitigen Anschlüssen 4, 5 liegt.

Bei aufgeladenem Kondensator C1 wird vom Taktgeber 8 der Thyristor T gezündet. Dadurch entlädt sich der Kondensator C1 über die Wicklung W1. Dies hat in der Wicklung W2 eine induzierte Spannung zur Folge, die im Weidezaun 6 einen Zaunimpuls erzeugt.

Dem Thyristor T ist eine Diode D1 parallelgeschaltet. Diese lädt einen Teil der auf die Wicklung W1 übertragenen Energie auf den Kondensator C1 zurück.

Der Sekundärwicklung W2 ist ein Spannungsteiler aus Widerständen R1, R2 parallelgeschaltet. Diese sind äußerst hochohmig gegenüber dem Weidezaun 6, selbst wenn dieser vergleichsweise hochohmig ist, so daß über den Spannungsteiler R1, R2 praktisch keine Energie verbraucht wird. Am Abgriff zwischen dem Spannungsteiler R1, R2 liegt eine Diode D2 in Reihe mit einem Kondensator C2. Die Reihenschaltung der Diode D2 und des Kondensators C2 liegen parallel zum Widerstand R2. Der Widerstand R1, die Diode D2 und der Kondensator C2 bilden ein Meßglied für einen Mittelwert des sich am Weidezaun 6 einstellenden Zaunimpulses.

Am zwischen der Diode D2 und dem Kondensator C2 liegenden Schaltungspunkt P1 stellt sich ein der jeweiligen Größe der Zaunimpulsspannung entsprechender Spannungswert ein. Der Schaltungspunkt P1 liegt über einen Anpassungswiderstand R3 an einem Schaltungspunkt P2, der zwischen Widerständen R4, R5 vorgesehen ist. Die Widerstände R4, R5 bilden einen Spannungsteiler parallel zum Kondensator C1. Sie sind diesem gegenüber äußerst hochohmig, so daß über sie der Kondensator C1 praktisch nicht entladen wird.

Am Schaltungspunkt P2 ergibt sich eine Verknüpfung der während des Ladevorgangs des Kondensators C1 momentan bestehenden Spannung - über den Spannungsteiler R4, R5 - mit einem im Kondensator C2 gespeicherten Mittelwert der Spannung des bzw. der vorhergehenden Zaunimpulse hinsichtlich ihres erreichten Spannungs-Mittelwertes. Die Verknüpfung erfolgt über den Regelvorgang.

Der Schaltungspunkt P2 ist an den positiven Eingang eines Operationsverstärkers OP angeschlossen. Am negativen Eingang des Operationsverstärkers OP liegen eine Zenerdiode Z und ein Widerstand R6 (vgl. Fig. 1) zur Erzeugung einer Referenzspannung. Der Operationsverstärker OP hat dadurch an seinem negativen Eingang eine feste Schwellenspannung. Erreicht sein positiver Eingang P2 eine wenig höhere Spannung als diese Schwellenspannung, wird die Ladeschaltung 3 in der Weise gestoppt, daß sie den Kondensator C1 nicht mehr weiter auflädt. Der Zeitpunkt während der Aufladung des Kondensators C1, bei dem dessen weitere Aufladung unterbrochen wird, hängt damit über das am Spannungsteiler R4, R5 gebildete zweite Meßglied als auch von dem von der vom Meßglied R1, R2, D2, C2 erfaßten Mittelwert der Spannung des vorhergehenden tatsächlichen Zaunimpulses ab.

In Fig. 2a ist ein möglicher Spannungsverlauf der Ladung des Kondensators C1 am Schaltungspunkt P3 dargestellt. Fig. 2b zeigt zugehörige Zaunimpulsverläufe am Anschluß 4, bei angeschlossenem Zaun 6.

Die Funktionsweise des beschriebenen Weidezaungeräts ist nach Fig. 2 etwa folgende:

Der Kondensator C1 wird von der Ladeschaltung 3 bis zu der Ladespannung US1 geladen. Zum Zeitpunkt t1 wird der Thyristor T gezündet. Bei einem guten, hochohmigen Weidezaun 6 entsteht dadurch an diesem ein Zaunimpuls a, der einen von dem Meßglied R1, R2, D2, C2 erfaßten, vergleichsweise hohen Mittelwert UM1 der Zaunimpulsspannung hat. Dieser Vorgang setzt sich weiter fort. Die Zaunimpulse werden im Zeitabstand von etwa 1,2 s ausgelöst.

Verschlechtert sich dann der Zaunzustand in der Weise, daß der Zaun niederohmiger wird, wird auf eine Ladespannung US1 des Kondensators C1 zum Zeitpunkt t2 nur noch ein Zaunimpuls b verringerter Amplitude auftreten, so daß der Mittelwert der Spannung des Zaunimpulses auf UM2 sinkt. Dies hat dann zur Folge, daß im folgenden der Kondensator C1 auf einen höheren Spitzenwert der Ladespannung US2 aufgeladen wird, so daß der danach auf den niederohmigen Weidezaun zum Zeitpunkt t3 gegebene Zaunimpuls entsprechend verstärkt ist (vgl. c in Fig. 2b).

Dieser Ablauf bleibt erhalten, bis sich beispielsweise im Zeitpunkt t4 durch den auf den hohen Spitzenwert US2 aufgeladenen Kondensator ein hoher Mittelwert UM3 des Zaunimpulses d ergibt. Auf einen solch hohen Mittelwert UM3 hin wird über das Meßglied R1, D2, C2 die Ladeschaltung wieder zurückgeregelt, so daß die folgende Aufladung des Kondensators etwa beim Spitzenwert US1 endet.

Claims (9)

1. Weidezaungerät mit einer Ladeschaltung, die einen Kondensator auf den Spitzenwert einer Ladespannung lädt, und mit einem getakteten Schalter, der den auf den Spitzenwert der Ladespannung geladenen Kondensator über einen Zauntransformator auf den Weidezaun entlädt, wodurch an dem Weidezaun ein Zaunimpuls auftritt, dadurch gekennzeichnet, daß ein Meßglied (R1, D2, C2) einen Mittelwert (UM) der Spannung der jeweiligen Zaunimpulse (a, b, c, d) erfaßt, daß das Meßglied an ein Steuerelement (OP) angeschlossen ist, und daß das Steuerelement (OP) die Ladeschaltung (3) so steuert, daß sie bei einem infolge hochohmigen Zaunzustandes vergleichsweise hohen Mittelwert der Spannung des Zaunimpulses (a, b, c, d) den Kondensator (C1) auf einen niedrigeren Spitzenwert (US1) der Ladespannung auflädt als bei einem infolge niederohmigen Zustandes niedrigen Mittelwert der Spannung des Zaunimpulses.

2. Weidezaungerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ladeschaltung (3) den Kondensator (C1) auf je nach dem Zaunzustand unterschiedliche Spitzenwerte (US1, US2) so auflädt, daß trotz unterschiedlicher, hochohmiger oder niederohmiger, Zaunzustände, die Spannungs-Maximalwerte der Zaunimpulse im wesentlichen konstant sind.

3. Weidezaungerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweites Meßglied (R4, R5) den beim Aufladen des Kondensators (C1) jeweils bestehenden momentanen Wert der Ladespannung erfaßt und daß auch das weitere Meßglied an das Steuerelement (OP) angeschlossen ist.

4. Weidezaungerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche für Batteriebetrieb, dadurch gekennzeichnet, daß die Ladeschaltung ein Gleichspannungswandler ist.

5. Weidezaungerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Meßglied zur Erfassung des Mittelwerts der Spannung der Zaunimpulse ein RC-Glied (R1, C2) ist.

6. Weidezaungerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß im Meßglied eine Diode (D2) vorgesehen ist.

7. Weidezaungerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Meßglied an einen zur Sekundärwicklung (W2) des Zauntransformators (7) parallel geschalteten Spannungsteiler (R1, R2) angeschlossen ist.

8. Weidezaungerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das den jeweiligen Momentanwert der Ladespannung des Kondensators (C1) erfassende weitere Meßglied ein Spannungsteiler (R4, R5) ist.

9. Weidezaungerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Meßglieder verknüpft an einem Eingang eines Operationsverstärkers (OP) liegen, an dessen anderem Eingang eine Konstantspannung liegt.