DE823003C

DE823003C - Device for generating induced high voltage current impulses for electric fences

Info

Publication number: DE823003C
Application number: DEU219A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Hans E Froeling
Original assignee: UTINA ELEKTROWERK GmbH
Current assignee: UTINA ELEKTROWERK GmbH
Priority date: 1950-04-27
Filing date: 1950-04-27
Publication date: 1951-11-29

Description

Gerät zur Erzeugung induzierter hochgespännter Stromimpulse für Elektrozäune Bekannt sind verschiedenartige Vorrichtungen zur I?rzeugung induzierter, hochgespannter Stromimpulse zur Aufladung von Umfriedungsdrähten von Tierweiden o. dgl., bei denen in periodischen !\hständen von etwa 1/2 bis i Sekunde mit Hilfe einer Unterbrechereinrichtung der Primärstrom einer Induktionsspule bzw. eines Transformators kurzzeitig eingeschaltet wird. Vornehmlich beim Unterbrechen des Primärstromkreises wird in der Sekundärwicklung der Induktionsspule eine Spannung induziert, die den Umfriedungsdraht speist. Nach den zur Zeit geltenden Richtlinien darf ein Uinfriedungsdrallt nur etwa 1/1o Sekunde lang Spannung und o/io Sekunde keine Spannung führen, damit die Sicherheit für Mensch und Tier gewährleistet ist.Device for generating induced high-tension current impulses for electric fences Various types of devices are known for generating induced, high voltage Current pulses for charging the enclosure wires of animal pastures or the like, in which at periodic intervals of about 1/2 to 1 second with the help of an interrupter device the primary current of an induction coil or a transformer is switched on for a short time will. Mainly when the primary circuit is interrupted, the secondary winding The induction coil induces a voltage that feeds the fencing wire. To According to the guidelines currently in force, an enclosure twist may only be used for about 1/10 of a second long tension and o / io second no tension, so the safety for people and animal is guaranteed.

1)ie bekannten Geräte sind im allgemeinen im Prinzip so aufgebaut, daß in einem Stromkreis ein Unterbrecher mit einem Transformator bzw. einer Induktionsspule und gegebenenfalls einem Kondensator in Serie liegt, und bei diesen Geräten wird der Primärstromkreis der Induktionsspule in den genannten periodischen Zeitabständen kurzzeitig geschlossen und unterbrochen. Der beim Schließen, insbesondere aber beim Abschalten erzeugte sekundäre Spannungsstoß erzeugt im Umfriedungsdraht eine abklingende elektrische Schwingungserscheinung, deren Frequenz von der gesamten Induktivität und Kapazität des sekundären Stromkreises abhängt, deren Teil der Umfriedungsdraht ist Nach etwa 3o Millisekunden ist der Schwingungsvorgang vollständig abgeklungen, während nach den geltenden Richtlinien aber ioo Millisekunden für die elektrische Reizwirkung zur Verfügung stehen.1) he known devices are generally constructed in such a way that that in a circuit a breaker with a transformer or an induction coil and optionally a capacitor is in series, and in these devices is the primary circuit of the induction coil at the stated periodic intervals temporarily closed and interrupted. The one when closing, but especially when Switching off generated secondary voltage surge generates a decaying voltage in the fencing wire electrical oscillation, the frequency of which depends on the total inductance and the capacity of the secondary circuit depends on the part of which the enclosing wire is used After about 30 milliseconds, the oscillation process has completely subsided, while according to the applicable guidelines but ioo milliseconds for the electrical Irritant effects are available.

Die Aufgabe der Erfindung besteht nun darin, die Reizwirkung auf den Lrmfriedungsdraht zu erhöhen, wobei diese Erhöhung nicht durch Spannungssteigerung, für die aus Sicherheitsgründen eine Grenze gesetzt ist, sondern durch möglichst volle Ausnutzung der zur Verfügung stehenden Impulszeit, die etwa 1/1o Sekunde beträgt, erreicht wird. Diese Aufgabe wird im wesentlichen dadurch gelöst, daß der von dem Unterbrecher kurzzeitig geschlossene Stromkreis durch einen zweiten Unterbrecher höherer Frequenz während der Schließzeit des Stromkreises durch den ersten Unterbrecher zusätzlich periodisch geöffnet und geschlossen wird.The object of the invention is now to reduce the irritant effect on the To increase noise barrier wire, whereby this increase is not due to an increase in tension, for which a limit is set for security reasons, but rather through if possible full utilization of the available pulse time, which is about 1/10 of a second, is achieved. This object is essentially achieved in that of the Interrupter briefly closed circuit due to a second interrupter higher frequency during the closing time of the circuit through the first breaker is also periodically opened and closed.

Der Stromimpuls, der durch das Schließen des Stromkreises durch den ersten Unterbrecher gegeben ist, wird erfindungsgemäß durch den zweiten Unterbrecher in eine Reihe Impulse kürzerer Zeitdauer aufgeteilt, d. h. der Stromkreis, in dein die Primärspule des Hochspannungstransformators liegt, wird in rascher Folge durch den Unterbrecher höherer Frequenz periodisch unterbrochen und geschlossen, so daß während der zur Verfügung stehenden Impulszeit von etwa 1/1o Sekunde im Umfriedungsdraht nicht mehr eine abklingende elektrische Schwingungserscheinung, sondern eine schnelle Folge von Stromimpulsen vorhanden ist, durch die eine gleichbleibende Stärke der Reizwirkung erreicht wird.The current pulse generated by the closing of the circuit through the first interrupter is given, according to the invention by the second interrupter divided into a series of pulses of shorter duration, d. H. the circuit, in your the primary coil of the high-voltage transformer is located, is through in rapid succession the higher frequency breaker periodically interrupted and closed, so that during the available pulse time of about 1/10 of a second in the fencing wire no longer a decaying electrical oscillation, but a rapid one Sequence of current pulses is present, through which a constant strength of the Irritant effect is achieved.

Der Schnellunterbrecher kann z. B. ein Röhrenunterbrecher oder im einfachsten Fall ein elektromagnetischer Summer sein. Auf dem Umfriedungsdralit herrscht also während der Dauer von 1/1o Sekunde eine Wechselhochspannung, deren Frequenz durch die Eigenfrequenz des elektromagnetischen Summers o. dgl. bestimmt wird. Die Frequenz kann entweder nach den Sicherheitsgrenzen oder nach der Reizwirkung bestimmt werden und ist nicht mehr wie bisher abhängig von den elektrischen Werten des Belastungsstromkreises.The quick breaker can e.g. B. a tube breaker or im in the simplest case an electromagnetic buzzer. On the Umfriedungsdralit so there is an alternating high voltage for the duration of 1/1 of a second, its Frequency determined by the natural frequency of the electromagnetic buzzer or the like will. The frequency can either according to the safety limits or according to the irritant effect can be determined and is no longer dependent on the electrical values as before of the load circuit.

Durch die Erfindung ist es ferner möglich, die Frequenz des Schnellunterbrechers durch Siebmittel bevorzugt auf den Umfriedungsdraht zu geben, so daß alle anderen, bei der Kontaktgabe entstehenden Frequenzen, die, über den Umfriedungsdraht gegeben, zu Rundfunkstörungen führen würden, nicht mehr zu schädlichen Auswirkungen kommen.With the invention it is also possible to adjust the frequency of the quick interrupter preferably to be placed on the fencing wire by means of sieve, so that all other, Frequencies arising when contact is made, which are given via the fencing wire, would lead to radio interference, no longer lead to harmful effects.

In der Zeichnung sind die Schaltschemen von drei Ausführungsbeispielen des Erfindungsgegenstandes dargestellt, wobei gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen sind.In the drawing are the circuit diagrams of three exemplary embodiments of the subject matter of the invention, the same parts having the same reference numerals are provided.

Nach dem Beispiel Fig. i speist eine Stromquelle z. B. eine Batterie i über einen Schalter 2, die Erregerspule 3 eines Elektromagnets 4 und über die sich berührenden Kontakte 5 und 6 eines dreifachen Federkontaktes 7 einen geschlossenen Stromkreis I, der aus den vorgenannten Elementen 2, 3, 5 und 6 besteht. Bei geöffnetem Schalter 2, d. h. im stromlosen Zustand des Gerätes, liegt das aus Eisen bestehende Pendelstück 8 des Elektromagnets 4 infolge der Vorspannung einer nicht gezeigten Feder Tiber ein Zwischenstück 9 gegen das federnde Kontaktstück 5 so fest an, daß eine sichere Berührung zwischen den Kontakten 5 und 6 vorhanden ist. Durch Schließen des Schalters 2 durchfließt der Strom die Erregerspule 3 des Elektromagnets 4, so daß das Pendelstück 8 durch elektromagnetische Einwirkung der Pole io und i i in Schwingung versetzt wird. Durch dieses Ausschwingen des Pendels 8 werden die Kontakte 5 und 6 geöffnet, indem der Kontakt 5 durch seine Federung in die Ruhelage zurückgeht, und damit ist der Stromkreis I unterbrochen. Durch diese Unterbrechung verlieren die Pole iound i i des Elektromagnets 4 ihren Magnetismus, während das Pendel 8 infolge seiner Trägheit weiterschwingt, bis die Gegenkraft einer Torsionsfeder diese Bewegung beendet. Das Pendel 8 schwingt nun wieder zurück und schlägt gegen den Kontakt 5. Während des Zurückschwingens ist die kinetische Energie des Pendels so groß, daß der Kontakt 5 so kräftig angestoßen wird, daß nicht nur eine Berührung der Kontakte 5 und 6, sondern zusätzlich noch ein drittes Kontaktstück 12 von dem Kontakt 6 angestoßen wird. Durch die Berührung der Kontakte 5 und 6 wird die Pendelbewegung wiederholt, während durch den Kontaktschluß zwischen den Kontakten 6 und 12 ein zweiter Stromkreis 1I geschlossen 'wird, der zum ersten Stromkreis I parallel liegt. Der Stromkreis 1I besteht aus der Batterie i, dem Schalter 2, einem elektromagnetischen Suinmer 13, der Primärwicklung 14 des Transformators 15 und den Berührungskontakten 6 und 12 des dreifachen Federkontaktes7. Der Stromkreis II wird also nicht im Ruhezustand des Pendels 8, sondern beim Aufprall während der Pendelrückbewegung geschlossen, und damit wird der Summer 13 betätigt, der den Stromkreis 1I zusätzlich über die Kontakte 16 und 17 in rascher Folge periodisch öffnet und schließt. Durch die einmalige Schließung der Kontakte 6 und 12 und nur während ihrer Schließungszeit wird der Kontakt 16 und 17 mehrfach geöffnet und geschlossen, so daß in der Primärwicklung 14 des Transformators 15 während dieser Zeit eine Stromimpulsfolge oder eine Gruppe von Stromimpulsen fließt, deren Frequenz durch den elektromagnetischen Summer 13 bestimmt ist. Dementsprechend werden in der Hochspannungswicklung 18 des Transformators 15 und in dem angeschlossenen Uinfriedungsdraht 19 hochgespannte Niederfrequeiizströme induziert, deren Frequenz wieder durch den elektromagnetischen Summer bestimmt ist.According to the example of FIG. I, a power source z. B. a battery i via a switch 2, the excitation coil 3 of an electromagnet 4 and via the touching contacts 5 and 6 of a triple spring contact 7 a closed circuit I, which consists of the aforementioned elements 2, 3, 5 and 6. When the switch 2 is open, ie when the device is de-energized, the iron pendulum piece 8 of the electromagnet 4 rests so firmly against the resilient contact piece 5, due to the bias of a spring (not shown), that a secure contact between the contacts 5 is possible and 6 is present. By closing the switch 2, the current flows through the excitation coil 3 of the electromagnet 4, so that the pendulum piece 8 is set in oscillation by the electromagnetic action of the poles io and ii. As a result of this swinging out of the pendulum 8, the contacts 5 and 6 are opened, in that the contact 5 returns to the rest position due to its suspension, and the circuit I is thus interrupted. As a result of this interruption, the poles i and ii of the electromagnet 4 lose their magnetism, while the pendulum 8 continues to oscillate due to its inertia until the counterforce of a torsion spring terminates this movement. The pendulum 8 now swings back again and strikes against the contact 5. During the swing back, the kinetic energy of the pendulum is so great that the contact 5 is pushed so forcefully that not only the contacts 5 and 6 touch, but also an additional one third contact piece 12 is pushed by the contact 6. By touching the contacts 5 and 6, the pendulum movement is repeated, while the contact closure between the contacts 6 and 12 closes a second circuit 1I, which is parallel to the first circuit I. The circuit 1I consists of the battery i, the switch 2, an electromagnetic suinmer 13, the primary winding 14 of the transformer 1 5 and the touch contacts 6 and 12 of the triple spring contact7. The circuit II is therefore not closed when the pendulum 8 is at rest, but rather on impact during the pendulum return movement, and the buzzer 13 is thus activated, which also periodically opens and closes the circuit 1I via contacts 16 and 17 in rapid succession. Due to the one-time closure of the contacts 6 and 12 and only during their closing time, the contact 16 and 17 is opened and closed several times, so that a current pulse sequence or a group of current pulses flows in the primary winding 14 of the transformer 15 during this time, the frequency of which flows through the electromagnetic buzzer 13 is intended. Accordingly, high-voltage low-frequency currents are induced in the high-voltage winding 18 of the transformer 15 and in the connected enclosure wire 19, the frequency of which is again determined by the electromagnetic buzzer.

Die bei der Kontaktgabe auftretenden und zu Rundfunkstörungen Anlaß gebenden hochfrequenten Oberwellen werden durch Siebkondensatoren 20, 21 und 22 daran gehindert, auf die Sekundärspule 18 bzw. auf den Umfriedungsdraht i9 überzutreten. Durch besondere Siebmittel kann erreicht werden; daß ausschließlich die Niederfrequenz des Summers und seine niederfrequenten Oberwellen den Zaun erreichen, so daß in ihm keine rundfunkstörenden hochfrequenten Ströme mehr vorhanden sind.Occurring when making contact and causing radio interference The high-frequency harmonics that give rise to it are filtered through filter capacitors 20, 21 and 22 prevented from trespassing on the secondary coil 18 or on the fencing wire i9. Through special sieve means can be achieved; that only the low frequency of the buzzer and its low-frequency harmonics reach the fence, so that in there are no longer any radio-disruptive high-frequency currents.

Die Anordnung der drei federnd befestigten Kontakte 5, 6 und 12 gibt dem Gerät eine erhöhte Sicherheit, da bei stromloser Erregerwicklung 3 des Elektromagnets 4, d. h. bei teilweiser Störung der Anlage, niemals eine Dauerspannung an dem Umfriedungsdraht liegen kann. Es ist verständlich, daß der Summer 13 auch durch einen anderen Unterbrecher beliebiger Art ersetzt werden kann, soweit er nur die Bedingung erfüllt, daß seine Frequenz wesentlich höher liegt als die Frequenz des Unterbrechers im Stromkreis 1, der im Ausführungsbeispiel als Pendelunterbrecher wiedergegeben ist.The arrangement of the three resiliently attached contacts 5, 6 and 12 are there the device an increased safety, since with currentless excitation winding 3 of the electromagnet 4, d. H. In the event of a partial fault in the system, never a continuous voltage on the fencing wire can lie. It is understandable that the buzzer 13 also by a other breakers of any kind can be replaced, provided that it only meets the condition fulfilled that its frequency is much higher than the frequency of the interrupter in circuit 1, which is shown in the exemplary embodiment as a pendulum breaker is.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 ist im Gegensatz zu dem Beispiel Fig. i eine Aufteilung in zwei Stromkreisel und 1I vermieden und auch eine Vereinfachung in der Kontaktanordnung des ersten I'endelunterbrechers vorgesehen. In diesem Fall sind nur zwei Federkontakte 5 und 6 angeordnet, die in der Ruhelage des Pendelstückes 8 in Berührung gehalten werden, und zwar durch eine nicht gezeigte Torsionsfeder o. dgl., jedoch ist der Stromkreis durch den Schalter 2 geöffnet. In dem an die Batterie i angeschlossenen Stromkreis liegt der Elektromagnet 3 des ersten Unterbrechers mit den beiden Kontakten 5 und 6, der Primärspule 14 des Transformators 15 und dem Summer 13 in Serie. Wird der Schalter 2 geschlossen, so wird zunächst das Pendelstück 8 durch die Pole io und i i in Schwingung versetzt und damit der Stromkreis stromlos, da sich die beiden Federkontakte 5 und 6 nicht mehr berühren. Durch dieses Stromloswerden kann das Pendelstück 8 zurückschwingen und wird über das Zwischenstück 9 die Kontakte 5 und 6 schließen. Während der Schließzeit der Kontakte 5 und 6 tritt der zweite Unterbrecher 13 höherer Frequenz in Tätigkeit, d. h. der Stromkreis wird während dieser Schließzeit zusätzlich periodisch geschlossen und unterbrochen, so daß eine rasche Folge von Stromimpulsen entsteht, die über den Transformator 15 auf die Zaunleitung i9 als Hochspannungsimpulse übertragen werden. Durch das Schließen der beiden Kontakte 5 und 6 tritt der erste Unterbrecher wieder in Tätigkeit, d. h. die Magnetspule 3 steht unter Strom, und damit bringen die Magnetpole io und i i das Pendelstück wieder zum Ausschwingen.In the embodiment of FIG. 2, in contrast to the example Fig. I a division into two circuits and 1I avoided and also a simplification provided in the contact arrangement of the first I'endelinterrupter. In this case only two spring contacts 5 and 6 are arranged, which are in the rest position of the pendulum piece 8 are kept in contact by a torsion spring, not shown or the like, but the circuit through the switch 2 is open. In that to the Battery i connected circuit is the electromagnet 3 of the first breaker with the two contacts 5 and 6, the primary coil 14 of the transformer 15 and the Summer 13 in series. If switch 2 is closed, the pendulum piece is first 8 set in oscillation by the poles io and i i and thus the circuit is de-energized, since the two spring contacts 5 and 6 no longer touch each other. Because of this loss of electricity the pendulum piece 8 can swing back and becomes the contacts via the intermediate piece 9 5 and 6 close. During the closing time of contacts 5 and 6, the second occurs Interrupter 13 of higher frequency in action, d. H. the circuit will be during this closing time also periodically closed and interrupted, so that a rapid sequence of current pulses arises, which are transmitted via the transformer 15 to the fence line i9 are transmitted as high voltage pulses. By closing the two contacts 5 and 6 the first interrupter comes into operation again, i. H. the solenoid 3 is energized, and so the magnetic poles io and i i bring the pendulum piece to swing again.

Bei dem Ausführungsbeispiel Fig. 3 ist eine weitere Vereinfachung vorgesehen, und zwar ist hier die Hochspannungswicklung 18, an die der Elektrozaun i9 angeschlossen ist, auf die Magnetwicklung3 des ersten Pendelunterbrechers aufgetragen. Es tritt auch hier die gleiche Wirkung ein, wie bereits zu Fig. i und 2 beschrieben, d. h. während der Schließzeit des ersten Unterbrechers tritt der zweite ` Unterbrecher in Tätigkeit, so daß während dieser Schließzeit eine rasche Folge von hochgespannten Stromimpulsen auf den Elektrozaun gegeben wird. Auch in den Fällen Fig. 2 und- 3 werden die hochfrequenten Oberwellen, die bei der Kontaktgabe auftreten und zu Rundfunkstörungen Anlaß geben, durch Siebkondensatoren 20, 21 bzw. 22 daran gehindert, auf die Sekundärspule bzw. auf den Zaundraht i9 überzutreten. Auch in diesen Fällen kann der Summer 13 durch einen beliebigen anderen Unterbrecher ersetzt werden, und zwar durch einen bekannten mechanischen Unterbrecher oder durch einen Röhrenunterbrecher. In allen Fällen kann der erste Unterbrecher auch durch beliebige andere Ausführungen ersetzt werden; soweit sie die Möglichkeit-geben, den Stromkreis periodisch zu schließen und zu öffnen und den zweiten Unterbrecher während dieser Schließzeit in Tätigkeit zu setzen.In the embodiment of FIG. 3, a further simplification is provided, namely here the high-voltage winding 18, to which the electric fence i9 is connected, is applied to the magnet winding 3 of the first pendulum breaker. The same effect occurs here as already described for Fig. I and 2, i.e. during the closing time of the first breaker the second `breaker is activated, so that during this closing time a rapid sequence of high-voltage current pulses is given to the electric fence . Also in the cases of FIGS. 2 and 3, the high-frequency harmonics that occur when contact is made and give rise to radio interference are prevented by filter capacitors 20, 21 and 22 from passing over to the secondary coil or to the fence wire i9. In these cases too, the buzzer 13 can be replaced by any other type of breaker, namely a known mechanical breaker or a tube breaker. In all cases, the first interrupter can also be replaced by any other design; insofar as they allow the circuit to be periodically closed and opened and the second breaker to be activated during this closing time.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Device for generating induced, high voltage current pulses for charging enclosing wires for animal pastures o. The like. Using an interrupter and a transformer, characterized in that the circuit is periodically briefly closed by the interrupter by a second interrupter of higher frequency during the closing time of the circuit through the first breaker is also periodically opened and closed.

2nd device according to claim i, characterized in that the first interrupter is an electromagnetic driven pendulum breaker (3, 4, 8) and the second breaker (13) higher Frequency is an electromagnetically operated buzzer.

3. Device according to claim 2, characterized in that the pendulum (8) of the first interrupter has two spring contacts (5, 6), which are held in contact by the pendulum in its rest position and over and a switch (2) the breaker under current and the pendulum body (8) is made to vibrate.

4. Apparatus according to claim i to 3, characterized in that that when the contacts (5, 6) are touched, the magnetic coil (3) of the first breaker, the primary coil (14) of a transformer (15) and the second breaker (i3) are connected in series with the power source.

5. Apparatus according to claim i to 4, characterized characterized in that with the touch of the contacts (5, 6) the solenoid (3) of the the first breaker and the second breaker (13) are connected in series, while the high-voltage coil (18) of the transformer on the solenoid (3) of the first breaker is wound.

6. Device according to one or more of the claims i to 3, characterized in that the first breaker in a self-contained Circuit (I) and when closing a second parallel circuit (II) briefly closes in which the primary coil (14) of the transformer (15) with the second interrupter (13) higher frequency are in series. Device according to claim 6, characterized in that the swinging pendulum (8) connects the circuit (I) interrupts and when swinging back this circuit (I) as well as additionally the second parallel circuit (1I) briefly closes and opens, so that during the closing time of the second circuit (1I) of the interrupter (13) higher frequency this circuit (1I) also periodically closes and opens. B. Device according to claims 6 and 7, characterized in that three one behind the other Spring contacts (5, 6, 12) are provided, the suspension is coordinated so that in the rest position of the pendulum (8) the first two, the pendulum interrupter circuit (1) closing contacts (5, 6) are in contact and that when swinging back of the pendulum in operation, the middle contact (6) also with the third contact (12) comes into contact, whereby the second circuit (11) is also briefly energized. G. Device after one or more of claims i to 8, characterized in that sieve means, e.g. B. capacitors (20, 21, 22) are provided through which high-frequency harmonics are destroyed and essentially only the frequency of the buzzer (i3) on the fencing wire (io) is transmitted.