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Selbsttätige elektrische Steuerungseinrichtung für Überwachungsstromkreise
Die Erfindung betrifft eine selbsttätige Steue= rungseinrichtung für Überwachungsstromkreise,
insbesondere für elektrisch geladene Drähte von Viehweidenumzäunungen. Bei diesen
Einrichtungen werden durchweg mechanisch hin und her pendelnde Körper als Steuerungsorgane
für Unterbrecherkontakte verwendet. Dabei müssen die Kontaktunterbrechungsgeräte
stets eine bestimmte Lage einnehmen, wenn nicht Störungen in ihrer Funktion durch
Lageänderungen auftreten sollen, die sie in vielen Fällen unwirksam machen. Außerdem
ist bei den bekannten Vorrichtungen dieser Art der Aufbau und die Wirkungsweise
verhältnismäßig umstiindlicli, empfindlich und kostspielig. Zweck der Erfindung
ist die Beseitigung dieser Nachteile und die Schaffung einer möglichst einfachen
Vorrichtung, welche in der Herstellung billiger und in der Wirkungsweise unempfindlicher
gegen Lageänderungen ist und störungsfreies Arbeiten gewährleistet. Erreicht wird
dies dadurch, daß eine mit Gleichstrom oder gleichgerichtetem Strom gespeiste Glimmröhre
in Reihe mit einem Mittel zum Drosseln des Speisestroms und einem parallel zur Speisespannung
liegenden Mittel zur Spannungsspeicherung für die Glimmröhre als Steuerungseinrichtung
für Unterbrecherkontakte in Überwachungsstromkreisen verwendet ,wird. Die Glimmröhre
ist in Reihe mit der Arbeit--
Wicklung eines elektromagnetischen
Kontaktunterbrechers (Relais) geschaltet. Diese Reihenschaltung liegt parallel zu
einem Aufladekondensator, und in die Zuführungsleitung zur Glimmröhre und zum Aufladekondensator
ist ein Stromdrosselungswiderstand eingeschaltet. Der Unterbrecherkontakt ist über
eine Induktionsspule mit Primär- und Sekundärwicklung an den Arbeitsstromkreis mit
dem Umzäunüngsdraht angeschlossen. Weitere Einzelheiten und Erläuterungen der Erfindung
sind in der nachfolgenden Beschreibung und der Zeichnung angegeben.
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In der Zeichnung sind einige Ausführungsbeispiele des Gegenstandes
der Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigt Abb. i ein Schaltungsschema einer
Ausführungsform der Vorrichtung im Zusammenhang mit einem Viehweidenumzäunungsdraht
und einer Wechselstromquelle für die Speisung der Vorrichtung und des Umzäunungsdrahtes,
Abb. 2 ein Schaltungsschema der gleichen Vorrichtung mit einer Gleichstromquelle
zur Speisung der Vorrichtung und des Umzäunungsdrahtes, Abb. 3 und 4 Längsmittelschnitt
und Querschnitt einer Ausführungsform der Glimmröhre, Abb. 5 eine andere Ausführungsform
der Glimmröhre im Querschnitt.
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In Abb. i ist i eine beispielsweise gasgefüllte Glimmröhre, 2 ein
elektrischer Widerstand als Mittel zur Drosselung des Speisestroms für die Glimmröhre
i und 3 ein Kondensator als Mittel zur Spannungsaufladung für die Glimmröhre i,
deren eine Elektrode ,4 an den Widerstand 2 und die eine Belegung des Kondensators
3 und dessen andere Elektrode 5 an das eine Ende der Relaisspule 6 des elektromagnetischen
Kontaktunterbrechers 7 angeschlossen ist. Das andere Ende der Elektromagnetspule
6 ist an die andere Belegung des Kondensators 3 angeschlossen.
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Die Speisung der Vorrichtung und der Stromkreise des Umzäunungsdrahtes
8 erfolgt aus einer Wechselstromquelle, wie z. B. einem Netz 9, über die Primärwicklung
io und die unterteilte Sekundärwicklung 11, 12 eines Transformators 13. Der größere
Teil i i der Sekundärwicklung des Transformators 13 ist mit einem Ende über eine
Gleichrichtereinrichtung 14 an den Widerstand 2 und mit dem anderen Ende an die
Elektromagnetspule 6 und die damit verbundene Belegung des Kondensators 3 angeschlossen.
Hinter dem Gleichrichter 14 liegt ein weiterer Kondensator 15, der mit einer Belegung
an der Verbindungsleitung zwischen Gleichrichtereinrichtung 14 und Widerstand 2
und mit der anderen Belegung an die Sekundärwicklung angeschlossen ist. Die Elektromagnetspule
6 und der dazugehörige Eisenkern der elektromagnetischen Kontaktvorrichtung 7 steuern
den als bewegliche Kontaktfeder ausgebildeten Anker des Unterbrecherkontakts 16,
-der an das eine Ende des kleineren Teils 12 der Sekundärwicklung des Transformators
13 angeschlossen ist, während der unbewegliche Teil des Unterbrecherkontakts i6
an das eine mit Erde verbundene Ende der Primär-Wicklung 17 einer Induktionsspule
angeschlossen ist, deren anderes Ende mit dem anderen Ende des Wicklungsteils 12
und mit dem einen Ende der Sekundärwicklung 18 dieser Induktionsspule verbunden
ist. Das andere Ende der Sekundärwicklung 18 der Induktionsspule ist an den Umzäunungsdraht
8 der Viehweidenumzäunung angeschlossen.
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Bei der Ausführungsform nach Abb.2 ist das freie Ende des Widerstands
2 an den + -Pol und das freie Ende der Elektromagnetwicklung 6 sowie die damit verbundene
Belegung des Kondensators 3 an den --Pol einer Gleichstromquelle i9 angeschlossen,
die aus einer Batterie, Anodenbatterie od: dgl. bestehen kann. Der Gleichrichter
14, der zusätzliche Kondensator 15 und der Transformator 13 können hierbei in Fortfall
kommen. Die Gleichstromquelle i9 ist hierbei beispielsweise mit dem + -Pol an den
Widerstand 2 der Vorrichtung und über den Unterbrecherkontakt 16 an die Verbindungsstelle
zwischen Primärwicklung 17 und Sekundärwicklung r$ der Induktionsspule und der --Pol
an die eine Belegung des Kondensators 3, das freie Ende der Relaisspule 6 und an
das geerdete Ende der Primärwicklung 17 angeschlossen. Im übrigen ist die Schaltungsanordnung
der Glimmröhre i, des Widerstands 2, des Kondensators 3 und der Elektromagnetwicklung
6 wie in Abb. i eingerichtet.
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Die Glimmröhre i kann beispielsweise wie in Abb.3 und 4 wiedergegeben
ausgeführt werden. Dabei sind in einer gasgefüllten Röhre die beiden hohlzylindrischen
Elektroden 4 und 5 im Abstand voneinander und konzentrisch zueinander angeordnet
und an zwei an entgegengesetzten Seiten aus . der Röhre i herausragende Kontaktklemmen
angeschlossen. Die Glimmröhre i kann auch, wie aus Abb.5 im Querschnitt ersichtlich,
mit einer hohlzylindrischen Elektrode 4 und einer im Abstand um diese herum angeordneten
gewellten oder gezackten Elektrode 5 ausgeführt werden. Der Widerstand 2 und der
Kondensator 3 können veränderlich gestaltet werden.
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Die Wirkungsweise der Vorrichtung nach Abb. i ist folgende: Die Glimmröhre
i, der Widerstand :2 und der Kondensator 3 sind so aufeinander abgestimmt, daß der
von der Gleichrichtereinrichtung 14 in gleichgerichteten Strom umgewandelte Wechselstrom
aus dem Netz 9 über den Widerstand 2 den Auf ladekondensator 3 in bestimmten Zeitabständen.
so aufladet, daß zwischen den Elektroden 4 und 5 der Glimmlampe i. eine Zündung
und damit ein vorübergehender Stromübergang erfolgt, durch welchen die Magnetspule
6 erregt wird und den beweglichen Kontaktteil des im Ruhezustand geöffneten Kontakts
16 vorübergehend schließt. Nach der dadurch bedingten Entladung des Aufladekondensators
3 hört die Erregung der Spule 6 auf, und diese gibt den federnden Kontaktteil des
Unterbrecherkontakts 16 wieder frei, so daß dieser sich wieder öffnet. Diese Vorgänge
wiederholen sich ständig. Durch die abwechselnde Schließungund öffnung,des Unterbrecherkontakts
16
werden in gleichen Zeitintervallen mit Hilfe des Sekundärwicklungsteils
12 des Speisetransformators 13 in dem Stromkreis 12, 16, 17, 12 Stromimpulse erzeugt,
die sich über die Sekundärwicklung 18 der Induktionsspule dem Umzäunungsdraht 8
mitteilen. Erhält dieser nun durch Berührung des Weideviehs Verbindung mit der Erde,
so gehen die induktiv erzeugten Stromimpulse in dem Stromkreis Erde, 17, 18, 8,
Weidevieh, Erde durch den Viehkörper und schrecken das Vieh davon ab, den Weidezaun
zu berühren.
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Bei dem Ausführungsbeispiel nach Abb. 2 wird durch den aus der Gleichstromquelle
1g kommenden Gleichstrom in dem Stromkreis -I-, 2, 1, 6, -in bestimmten Zeitabständen
der parallel zu i und 6 geschaltete Kondensator 3 so hoch aufgeladen, daß zwischen
den Elektroden 4 und 5 der Glimmlampe i ein Stromübergang erfolgt, durch welchen
die Elektromagnetwicklung 6 erregt wird und den beweglichen Kontaktteil des Unterbrecherkontakts
16 bis zur Schließung dieses Kontakts vorübergehend anzieht. Nach der dadurch bedingten
Entladung des Kondensators 3 wird die Löschspannung der Glimmlampe i erreicht, die
erlischt, und die Erregung der Elektromagnetwicklung 6 ist beendet, so daß der bewegliche
federnde Kontaktteil des Unterbrecherkontakts 16 wieder frei wird, um den Kontakt
zu öffnen. Diese Vorgänge wiederholen sich wie bei dem Beispiel nach Abb. i ständig.
Durch die abwechselnden Schließungen und Öffnungen des Unterbrecherkontakts 16 werden
in den gleichen Zeitabständen mit Hilfe der Gleichstromquelle 1g in dem Stromkreis
-I-, 16, 17, -Stromimpulse erzeugt, welche sich über die Sekundärwicklung 18 der
Induktionsspule dem Umzäunungsdraht 8 mitteilen. Berührt das Weidevieh den Umzäunungsdraht
und stellt zwischen diesem und der Erde eine Verbindung her, so gehen die vorerwähnten
Stromimpulse in dem Stromkreis Erde, 17, 18, 8, Viehkörper, Erde durch den Viehkörper
und schrecken das Vieh von einer Berührung der Umzäunung ab.
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Die dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiele können in
Anpassung an die jeweiligen Fälle der Praxis und bei Stromunterbrechung in anderen
Stromkreisen, Überwachungsstromkreisen od. dgl. zahlreiche Abänderungen erfahren,
ohne daß der Bereich der Erfindung verlassen wird. Bei Ausbildung des Widerstands
2 als Regel-, Gleit-oder sonstwie veränderlicher Widerstand können die Zeitintervalle
zwischen den Stromübergängen in der Glimmröhre i beliebig geändert werden. Gleichzeitig
oder an Stelle dieser Veränderungen kann .der Kondensator 3 veränderlich gestaltet
oder es können mehrere wahlweise einschaltbare Kondensatoren 3 verschiedener und
abgestufter Größe vorgesehen werden. Es können auch Widerstand und Kondensator veränderlich
gestaltet werden. Die Induktionsspule 17, 18 kann mit mehreren Anzapfungen versehen
werden, um die induktiven Stromimpulse in .dem Umzäunungsdraht 8 verändern zu können.
Als elektromagnetische Kontaktschalteinrichtung 6, 7, 16 kann ein Relais, ein Elektromagnet
oder ein anderes elektromagnetisches Schaltmittel verwendet werden. Die Glimmröhre
i kann schließlich auch noch andere Ausführung oder Gestaltung erfahren, als sie
beispielsweise beschrieben und dargestellt ist.