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Elektroweidezaungerät mit drehender Schaltröhre Zusatz zum Patent
916 678 Die Erfindung bezieht sich auf ein Elektroweidezaungerät mit drehender Quecksilberschaltröhre
nach Patent 9r6 678. Nach dem Hauptpatent wird eine von einem Elektromotor in langsame,
drehende Bewegung versetzte Quecksilberschaltröhre mit ihren Kontakten über mitdrehende
Schleifringe und feststehende Bürsten in Serie mit der Primärwicklung einer Induktionsspule
geschaltet und liegt mit der Primärwicklung direkt im Stromkreis einer Wechselspannung
eines Ortsnetzes. Um hochgespannte Dauerströme im Zaundraht auszuschalten, ist die
als Impulsröhre arbeitende Quecksilberschaltröhre so ausgebildet, daß sich die Kontakte
in einer Röhreneinschnürung derart gegenüberliegen, daß in keiner Ruhestellung der
Schaltröhre eine ständige Überbrückung der Schaltröhrenkontakte durch den Quecksilbertropfen
eintreten kann.
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Da Dauerspannungen von hochgespannten Wechselströmen in der Zaunleitung
sehr gefährlich werden können, wird als zusätzliche Sicherung gegen solche Dauerspannungen
in der Ruhelage des Gerätes nach der Erfindung vorgeschlagen; daß zumindest zwei
miteinander gekuppelte, gemeinsam drehende Quecksilberschaltröhren gemäß dem Hauptpatent
als Impulsröhren in Serie und in Serie mit der Primärwicklung geschaltet sind und
derart zueinander liegen, daß deren in der oder in Nähe der Röhreneinschnürung sich
gegenüberliegende Kontakte von den einzelnen Quecksilbertropfen der Röhrengleichzeitig
überbrückt werden. Verwendet man also erfindungsgemäß mindestens
zwei
solcher Impulsröhren, so wird in jedem Fall vermieden, daß in der Ruhelage der Röhren
Dauerspannungen am Zaundraht liegen, denn wenn durch irgendwelche eigenartigen Bedingungen
einmal der Quecksilbertropfen einer Röhre zwischen den Kontakten hängenbleiben sollte,
so ist nicht zu erwarten, daß solche von sich aus kaum vorstellbaren Bedingungen
gleichzeitig auch für :die zweite oder dritte Röhre vorliegen könnten. Durch die
Erfindung werden also jegliche Gefahrenmomente ausgeschaltet, die durch den direkten
Anschluß einer Wechselspannung an die Primärwicklung einer Induktionsspule auftreten
könnten.
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Die Anwendung von mindestens zwei Quecksilberschaltröhren der fraglichen
Art als Impulsröhren hat aber noch einen weiteren Vorteil. Solche Schaltröhren werden
nämlich allgemein von Hand hergestellt und sind niemals völlig gleich, so daß die
Impulszeiten bzw. die Überbrückungszeiten der Röhrenkontakte durch den Quecksilbertropfen
verschieden sind. Fordert die Praxis z. B. Impulszelten von 6o ms, so muß jede Röhre
vor dem Einbau in ein Elektroweidezaungerät daraufhin überprüft werden. Besitzt
nun eine Röhre eine Impulszeit von mehr als 6o ms, so war sie bisher nicht mehr
als brauchbar zu bezeichnen und als Ausschuß zu betrachten. Werden nun erfindungsgemäß
mehrere Ouecksilberschaltröhren verwendet, von denen mindestens eine die vorgeschriebene
Impulszeit von 6o ms oder weniger besitzt, so können als weitere Röhren ohne Bedenken
auch solche mit größeren Impulszeiten benutzt werden, die sonst Ausschuß sind, weil
sich .die tatsächliche Impulszeit bei mehreren in Serie gekoppelten Röhren nur nach
der Röhre mit der kürzesten Impulszeit richtet; denn nur so lange, wie Kontakte
dieser Röhre überbrückt werden, ist die Primärwicklung an die Wechselspannung des
Netzes angeschlossen, da alle Röhren mit ihren Kontakten in Serie und in Serie mit
der Primärwicklung der Induktionsspule liegen.
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Erfindungsgemäß bringt die Serienschaltung von mindestens zwei Quecksilberschaltröhren
zusätzlich die Möglichkeit mit sich, Anfang und Ende der Impulsdauer und damit die
Impulszeit beliebig einzustellen und beliebig klein zu halten; denn man kann z.
B. bei Anwendung zweier solcher Quecksilberschaltröhren die Ebenen der Röhrenachsen
winkelig zueinander einstellen bzw. verstellen, so daß es möglich ist, denImpulsanfang
beiderRöhren zueinander zu verlagern, so daß die Impulszeit auf den Bereich zwischen
dem verlagerten Impulsbeginn der einen Röhre und das Impulsende der anderen Röhre
beschränkt werden kann, wie noch näher erläutert wird. Diese Impulszeitbegrenzung
läßt sich erfindungsgemäß auch dadurch erreichen, daß man eine zusätzliche Quecksilberschaltröhre,
die mit der Impulsröhre oder den Impulsröhren rnitdreht, mit ihren Kontakten an
die Enden der Sekundärwicklung der Induktionsspule legt, so daß diese Röhre als
Kurzschlußröhre dient. Sie ist dabei so einzustellen, daß die Kurzschlußröhre von
ihrem Quecksilbertropfen überbrückt wird, wenn die Impulszeit der mit der Primärwicklung
in Serie liegenden Röhren nach andauert, so daß zaunseitig der Impuls durch Kurzschluß
unterbrochen wird. Diese Kurzschlußröhre kann als zusätzliche Sicherung herangezogen
werden, wenn sie eine Überbrückungszeit ihrer Kontakte besitzt, die mindestens gleich
der stromlosen Zeit der Impulsröhre zwischen zwei Impulsen ist und wenn die Kurzschlußröhre
am Ende oder vor Ende der Überbrückungszeit der Impulsröhre die Sekundärwicklung
der Induktionsspule bis zu Beginn des folgenden Impulses der Impulsröhre kurzschaltet.
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In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt,
und zwar zeigt Fig. i das Schaltschema eines Elektroweidezaungerätes mit zwei in
Serie und in Serie mit der Primärwicklung einer Induktionsspule liegenden Ouecksilberschaltröhren,
Fig. z das Schaltschema einer zweiten Ausführungsform, bei der eine Quecksilberschaltröhre
als Kurzschlußröhre an die Sekundärwicklung der Induktionsspule gelegt ist, Fig.
ia und ib schematische Impulsdiagramme der Ausführung nach Fg. i, Fig. 2a und --b
schematische Impulsdiagramme der Ausführung nach Fig. a.
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Entsprechend dem Hauptpatent wird durch einen kleinen Elektromotor
M eine senkrecht zur Motorwelle gelagerte Quecksilberschaltröhre i a, gegebenenfalls
über ein Übersetzungsgetriebe, in langsam drehende Bewegung versetzt. Die Schaltröhre
i a mit ihren sich in einer Einschnürung gegenüberliegenden Kontakten 3 a und 4a
liegt über Schleifringe 6 und 7, die mit der Röhre mitdrehen, und feststehende Bürsten
8 und 9 in Serie mit der Primärwicklung io einer Induktionsspule, die direkt an
die Wechselspannung eines Ortsnetzes angeschlossen ist, wobei zwischen Ortsnetz
und Primärwicklung io beliebige Entstörungsglieder eingeschaltet sein können.
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Um nun gegenüber dem Hauptpatent in der Ruhelage des Elektroweidezaungerätes
eine größere Sicherheit gegen einen ständigen Anschluß der Primärwicklung io an
die Wechselspannung zu vermeiden, die einmal durch allerdings theoretisch nicht
auftretende Bedingungen vorliegen könnte, wenn trotz der Einschnürung der Röhre
der Quecksilbertropfen zwischen den Kontaktenden hängenbleibt, wird erfindungsgemäß
eine zweite Quecksilberschaltröhre i b, die in ihrem Aufbau der Röhre i a entspricht,
vorgesehen. Diese Schaltröhre i b liegt mit ihrer Achse in der gleichen Achsebene
wie die Achse der Röhre i a und dreht mit der Röhre i a auf gleicher Welle. Die
Kontakte der Röhre i b sind in Serie mit den Kontakten der Röhre i a und in Serie
mit der Primärwicklung io der Induktionsspule geschaltet. Durch diese Serienschaltung
der beiden Röhren i a und i b dürfte niemals der Fall eintreten, daß beide Röhren
in der Ruhelage durch die Quecksilbertropfen 5 gleichzeitig überbrückt werden, zumal
es theoretisch schon ausgeschlossen ist, daß auch bei Anordnung nur einer Röhre
eine solche ständige Überbrückung
stattfinden kann. In jedem Fall
stellt aber die zweite in Serie mit der ersten Quecksilberschaltröhre geschaltete
Röhre i b eine zusätzliche Sicherung dar, durch die Dauerströme an der Primärwicklung
der Induktionsspule vermieden werden, so daß auch zaunseitig in der Ruhelage des
Gerätes keine hochgespannten Dauerströme vorhanden sein können.
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Wie schon erwähnt, hat die Anordnung der zweiten Röhre i b aber noch
einen weiteren Vorteil, denn diese zweite Röhre kann dazu benutzt werden, die in
die Primärwicklung io zu schickenden Impulse in ihrer Dauer zu beschränken, wobei
es zusätzlich möglich ist, als zweite Impulsröhre eine solche zu verwenden, die
eine größere Überbrückungszeit besitzt, als in der Praxis für die Impulsdauer gefordert
wird.
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Angenommen, daß nach Fig. ia die obere Diagrammlinie die Impulsfolge
und -zeiten der ersten Schaltröhre i a darstellt und diese Impulszeit zwischen den
Punkten al, bi usw. 6o ms und weniger beträgt, so kann die Impulsdauer der zweiten
Schaltröhre, die durch die untere Linie des Diagramms nach Fig. i dargestellt ist,
zwischen den Punkten a2, b2 usw. größer sein als die der Schaltröhre i a, wobei
jedoch die Gesamtimpulsdauer, die an der Primärwicklung der Induktionsspule zur
Wirkung gelangt, sich ausschließlich nach der Röhre i a mit der kürzeren Impulsdauer
richtet, da beide Röhren in Serie geschaltet sind und damit eine gleichzeitige Überbrückung
der Kontakte 3 a, q. a und q b beider Röhren i a und i b nur zwischen den
Punkten al, bi usw. vorliegen kann. Die zweite Röhre i b stellt in diesem Fall also
nur eine zusätzliche Sicherung dar, wie oben auseinandergesetzt wurde.
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Man kann nun aber die zweite Röhre i b zusätzlich zur Beeinflussung
der Impulszeit der in die Primärwicklung io zu schickenden Impulse benutzen, indem
man die durch die Röhrenachsen gelegte Ebene winkelig zueinander verstellt bzw.
einstellt. Zu diesem Zweck kann man beispielsweise die Motorwelle, auf der die beiden
Röhren gelagert sind, unterteilen und diese Wellenteile durch eine Kupplung 45 miteinander
verbinden. Diese Kupplung kann beliebig ausgebildet sein, z. B. können die zugekehrten
Stirnflächen der Kupplungsscheiben mit Radialzähnen versehen sein, die ineinanderfassen.
Durch Auseinanderziehen der Kupplungsscheiben und Verdrehung derselben zueinander
kann man jede beliebige Winkellage der Röhrenachsebenen einstellen. Damit ist es
gemäß dem Schaltdiagramm nach Fig. ib, welches in der oberen und unteren Linie die
Impulsfolge der Röhren i a und i b wiedergibt, möglich, den Impulsbeginn der zweiten
Schaltröhre i b gegenüber dem Impulsbeginn der ersten Schaltröhre i a zu verlagern,
womit eine gleichzeitige Überbrückung beider Schaltröhren i a und i b nur während
der angedeuteten Zeitdauer c eintritt, da sowohl vorher als auch nachher durch die
Serienschaltung der Röhren nur die eine Röhre i a oder die andere Röhre i b durch
den Quecksilbertropfen überbrückt bzw. eingeschaltet ist, so daß tatsächlich der
Wechselstrom des Netzes nur während der Zeitdauer c an die Primärwicklung gelegt
ist. In diesem Fall stellt die Röhre i b eine Sicherung entsprechend den obigen
Ausführungen dar und dient gleichzeitig dazu, die Impulszeiten beliebig klein zu
gestalten.
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Nach dem Schaltschema Fig. 2 ist die Quecksilberschaltröhre i a genau
so geschaltet wie nach dem Hauptpatent, und es ist in diesem Fall möglich, neben
der Schaltröhre i a eine zweite oder dritte Schaltröhre i b im Sinn der Fig. i vorzusehen.
In diesem Fall ist nun zusätzlich eine Schaltröhre i c auf der gleichen Welle mit
der Röhre i a gelagert, und die Kontakte 3 c und q. c dieser Röhre sind über mitdrehende
Schleifringe 6 d und 7 a und feststehende Bürsten 8 a und 9 a an die Enden
der Sekundärwicklung 12 der Induktionsspule angeschlossen. Diese zusätzliche Schaltröhre
i c, die als Kurzschlußröhre zu bezeichnen ist, liegt nun derart zur Schaltröhre
i a bzw. zu den Schaltröhren i a und i b, daß ihre Kontakte 3 c und q. c von dem
Quecksilbertropfen erst überbrückt werden, nachdem die Impulsröhre i a bzw. deren
Kontakte 3 a und q. a bereits von dem Quecksilbertropfen überbrückt worden sind.
Dieses Schaltschema ist in dem Diagramm nach Fig.2 angedeutet, wobei die obere Diagrammlinie
die Impulsfolge der Röhre i a und die untere Linie Impulsfolge und Lage der Impulse
der Kurzschlußröhre i c wiedergibt. Daraus ist erkennbar, daß die Impulsdauer der
Röhre i a zwischen den Punkten al, bi usw. verkürzt ist, wie mit c angedeutet wurde,
denn in den Punkten cl beginnt die Schaltröhre i e zu arbeiten, d. h. die Kontakte
3 c und q. c der Schaltröhre i c werden zu diesen Zeitpunkten überbrückt, und damit
wird die Sekundärwicklung. 12 kurzgeschlossen, so daß die zaunseitigen Impulse gegenüber
den eigentlichen Impulszeiten der Schaltröhre i a verkürzt werden. Durch die Anordnung
der Kurzschlußröhre i c ist es also ebenfalls möglich, die Impulszeiten der Impulsröhre
i a bzw. der Impulsröhren zu verkürzen, so daß die Impulsröhre i a beliebig große
Überbrückungszeiten besitzen kann.
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Die Kurzschlußröhre i c kann nun zusätzlich entsprechend dem Diagramm
nach der Fig: a b als Sicherung herangezogen werden, durch die vermieden wird, daß
zaunseitig hochgespannte Dauerströme am Zaundraht liegen, wenn durch irgendwelche
eigenartigen Zufälle die Kontakte der Schaltröhre i a in der Ruhelage durch den
Quecksilbertropfen ständig überbrückt sind. Zu diesem Zweck muß die Kurzschlußröhre
i c jedoch so ausgebildet sein, daß die Überbrückungszeiten ihrer beiden Kontakte
3c und q. c mindestens gleich der stromlosen Zeit der Schaltröhre i a sind. Die
Überbrückungszeit d der Schaltröhre i c muß also mindestens gleich der stromlosen
Zeit e zwischen aufeinanderfolgenden Impulsen der Röhre a sein und muß mindestens
am Ende eines Impulses beginnen und am Anfang des nächsten Impulses aufhören. Man
kann aber auch den Impulsanfang cl der Kurzschlußröhre i c in die Überbrückungszeit
bzw. Impulszeit
der Röhre i a hineinverlegen, wie in Fig. 2b angedeutet
ist, so daß zusätzlich neben der Sicherung, die durch die Kurzschlußröhre i c zu
erreichen ist, zusätzlich auch die Impulszeit der Impulsröhre i a begrenzt wird,
und zwar auf die Zeitdauer c, wie in Fig. 2b angedeutet ist. Im letzteren Fall setzt
also der Kurzschluß der Sekundärwicklung 12 der Induktionsspule zu einem Zeitpunkt
ein, zu dem der Impuls der Impulsröhre i a noch andauert. Zur Erreichung des letzteren
Zieles kann man die Kurzschlußröhre i c zur Röhre i a winkelig verstellbar auf der
gleichen Welle anordnen, und man kann die Röhreneinschnürung verengen, den Quecksilbertropfen
vergrößern oder andere Maßnahmen treffen, durch die die Überbrückungszeit der Kurzschlußröhre
so weit vergrößert wird, daß diese Zeit mindestens der Zeitspanne zwischen zwei
aufeinanderfolgenden Impulsen der Impulsröhre i a entspricht.