DE936780C - Einrichtung zum elektrischen Fischfang - Google Patents

Description

(WiGBl. S. 175)

AUSGEGEBEN AM 22. DEZEMBER 1955

p 51701 III145h D

Beim elektrischen Fischfang wird von der physiologischen Erscheinung Gebrauch gemacht, daß die Fische auf elektrische Felder in ganz bestimmter Weise reagieren. Überschreitet die vom Fisch im Wasser abgegriffene Spannung eine gewisse Reizschwelle, so stellt sich der Fisch dabei im Wechselfeld quer zur Feldrichtung; bei einem Gleichfeld stellt er sich in Richtung zur Anode und schwimmt auf diese zu. Bei Größerwerden der Spannung fällt er in Narkose. Wirkt die Narkotisierungsspannung längere Zeit oder überschreitet die Spannung einen bestimmten Betrag, so wird der Fisch getötet. Beim elektrischen Fischfang im Süßwasser wurde bisher im allgemeinen von der Lenkwirkung durch ein elektrisches Gleichfeld Gebrauch gemacht, indem man über Elektroden Gleichstrom in das Wasser eingeleitet hat. Die im Wirkungsbereich der Elektroden vorhandenen Fische schwimmen dabei auf die Anode zu und werden dort gegebenenfalls betäubt, so daß sie mit einfachen Mitteln aus dem Wasser genommen werden können. Es ist auch in der Literatur schon verschiedentlich angeregt worden, das gleiche Verfahren zum Massenfischfang, beispielsweise von Heringen, Sardinen usw., auf See anzuwenden. Eine praktische Durchführung haben aber diese Vorschläge bisher nicht gefunden, weil wegen der hohen Leitfähigkeit des Salzwassers zur Erzeugung ausreichend großer Beeinflussungsbereiche elektrische Energien in einer Höhe erforderlich sind, die sich mit wirtschaftlich tragbarem Aufwand nicht erzeugen lassen, besonders nicht auf Fischereifahrzeugen. Irgendwelche

Erfahrungen über die elektrische Hochseefischerei und insbesondere über die Ausbreitung der elektrischen Beeinflussungsfelder liegen deshalb nicht vor.

Nun ist vor kurzem der Vorschlag gemacht worden, in das Wasser nicht konstanten Gleichstrom, sondern in gewissen Zeitabständen nur kurze Gleichstromimpulse einzuleiten und diese Gleichstromimpulse durch periodische Entladung eines Kondensators zu erzeugen, der an einer Gleichstromquelle liegt. Im Süßwasser und in Salzwasserbehältern angestellte Versuche haben gezeigt, daß die Fische auf Gleichstromimpulse in gleicher Weise reagieren wie auf konstanten Gleichstrom !5 und daß die Reizwirkung von Impulsen sogar noch größer ist. Andererseits ergibt eine einfache Überlegung, daß bei Anwendung von Impulsen im Verhältnis zu konstantem Gleichstrom der zur Erzeugung der gewünschten physiologischen Wirkung auf die Fische erforderliche Energieaufwand ganzbeträchtlich verringert wird, so daß mit diesem Vorschlag der elektrische Fischfang auf See in den Bereich der praktischen Durchführbarkeit gerückt ist.

Nach dem letztgenannten Vorschlag soll der Kondensator an einer Gleichstromquelle liegen, so daß er in den Impulspausen immer wieder aufgeladen wird. Die Kapazität eines derartigen Kondensators muß aber beim Fischfang im Seewasser sehr groß sein und kann mehrere tausend (bis über 10 000) μΈ betragen, wenn Beeinfiussungsbereiche von einigermaßen befriedigender Größe erzielt werden sollen. Bei einem Kondensator von solcher Größe ergibt sich die Schwierigkeit, daß er zu Beginn der Ladung wie ein Kurzschluß der Gleichstromquelle wirkt, d. h. daß, solange die Gegenspannung am Kondensator gering ist, ein außerordentlich großer Ladestrom fließt. Dieser Umstand würde sich in einer Überlastung der Gleichstromquelle auswirken. Besonders nachteilig wäre dies dann, wenn nur ein Wechselstromerzeuger vorhanden ist und eine Umformung in Gleichstrom mittels eines Gleichrichters erfolgen muß, weil Entladungsgleichrichter eine gewisse Empfindlichkeit gegen Überlastung zeigen. Andererseits ist zu berücksichtigen, daß bei der Größe der im Kondensator gespeicherten Energie zu deren Entladung in das Wasser an die die Entladung einleitenden Schaltmittel große Anforderungen gestellt werden. Will man hierfür an. sich zu Schaltzwecken gut geeignete Gasentladungsvehtile verwenden, die bekanntlich nach ihrer Zündung so lange stromführend bleiben, bis der Entladestrom Null wird oder durch Null geht, und dann den StromfLuß bis zu ihrer erneuten Zündung sperren, so muß dafür Sorge getragen werden, daß trotz des dauernden Anschlusses der Gleichstromquelle" an den Kondensator nach Beendigung des Impulses eine Sperrung des Gasentladungsventils eintritt. Um dies zu erreichen, muß die Kondensatorentladung in Form einer Schwingung auftreten, die einen Stromdurchgang durch Null aufweist. Das ist aber nur möglich, wenn die Ladestromstärke während der Entladeschwingung gegenüber dem Entladestrom des Kondensators klein gehalten wird. Auch aus diesem Grunde ergibt sich die Notwendigkeit der Verwendung von Strombegrenzungstmtteln im Ladekreis des Kondensators. Nun ist eine Anordnung zum Erzeugen kurzzeitiger periodischer Stromstöße bekanntgeworden, bei der ein Kondensator von einer Gleichstromquelle über einen induktiven Widerstand aufgeladen und über 'eine steuerbare Dampf- oder Gasentladungsröhre auf den Verbraucher entladen wird. Als Verbraucher ist im Ausführungsbeispiel eine zum Erzeugen von Lichtblitzen für stroboskopische Zwecke dienende niederohmige Gasentladungslampe angeführt. Mit ihr liegt eine Drossel in Reihe, die eine Verlängerung der Dauer der Lichtblitze ermöglicht und das Löschen der als Entladeschalter verwendeten dampf- oder gasgefüllten Entladungsröhre begünstigt. Es ist in diesem Zusammenhang auch bekanntgeworden, daß dann, wenn der Kondensator über einen induktiven Widerstand und ein gleichrichtendes Element mit kleinem ohmschem Widerstand entladen wird, der Kondensator eine Spannung entgegengesetzten Vorzeichens annimmt. Daraus ergibt sich, daß bei einer solchen Anordnung wegen des kleinen ohmschen Entladewiderstandes die Kondensatorladung und -entladung in Form einer durch Null gehenden Schwingung vor sich gehen, die um so höhere Amplituden aufweist, je geringer die Dämpfung von Lade- und Entladekreis ist. Klar ausgesprochen ist diese eine Energierückgewinnung ermöglichende Wirkung durch das Auftreten einer Auf- und Entladeschwingung des Kondensators an anderer Stelle, wo die gleiche aus einem über eine Drossel von einer Gleichstromquelle aufgeladenen und über eine Schaltröhre und die Induktivität einer Magnetspule entladenen Kondensator bestehende Schaltungsanordnung beschrieben ist, die zum Aufbau von impulsartigen Magnetfeldern dient.

Die Erfindung besteht in der Verwendung eines derartigen, aus einem über eine Drosselspule an einer Gleichstromquelle liegenden Kondensator und aus einer in dessen Entladekreis eingeschalteten Schaltvorrichtung bestehenden Impulserzeugers bei Einrichtungen zum elektrischen Fischfang, insbesondere Hochseefischfang, bei denen durch Kondensatorentladung Gleichstromschläge in den Fangbereich gesandt werden zum Erzeugen von periodischen, über die zwischen den Elektroden vorhandene Wasserstrecke verlaufenden und einen Stromdurchgang durch Null aufweisenden Entladeschwingungen des Kondensators. Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß sich der Entladekreis des Kondensators infolge der Induktivität, die der über das Wasser verlaufenden Entladeschleife eigen ist, wie ein Schwingkreis verhält, daß sich bei ausreichender Größe der Elektroden der Übergangs widerstand an denselben so niedrig halten läßt, daß bei den praktisch in Betracht kommenden Elektrodenabständen die Dämpfung dieses Schwingkreises klein genug bleibt, um eine ausreichende Schwingungsfähigkeit des Entladekreises zu erzielen, und daß bei geeigneter Wahl der Größen der Kapazität

des Impulskondensators und der induktiven und ohmschen Widerstände im Lade- und im Entladekreis sogar eine erhebliche Überschwingung über die Spannung der Gleichstromquelle erreichbar ist. Das bedeutet, daß der Kondensator bei seiner Entladung eine höhere Spannung aufweist, als sie an den Klemmen der Gleichstromquelle zur Verfügung steht. Dieser Umstand wirkt sich bei Fischfanganlagen in verschiedener Hinsicht vorteilhaft aus.

ίο Einerseits wird durch die im Aufladestromkreis liegende Drossel bei der Kondensatorentladung gegen einen Überlastungsstoß gesichert. Ferner braucht die Gleichstromquelle nicht für die volle Impulsspannung ausgelegt und dementsprechend auch nicht für eine so hohe Spannung isoliert zu werden. Außerdem wird bei der genannten Umladeschwingung Energie rückgewonnen, so daß die Gleichstromquelle im wesentlichen nur die ohmschen Verluste zu decken hat. Die zuzuführende Energie wird deshalb noch kleiner, als an sich zur Aufladung des Kondensators während der Impulspausen erforderlich wäre. Man kommt deshalb mit im Verhältnis zur Impulsleistung des Kondensators besonders kleinen Ladestromquellen aus. Dies ist für die elektrischen Fischfanganlagen mit den beschränkten Energie- und Platzverhältnissen auf Fischereibooten sowie für die Wirtschaftlichkeit des Elektrofischfanges von besonderer Wichtigkeit. Die Erfindung ist aber nicht nur beim Elektrofischfang im Salzwasser anwendbar, denn der Vorteil des geringen Energiebedarfs kommt auch beim elektrischen Süßwasserfischfang zur Geltung.

Ein weiteres Mittel zur Ladestrombegrenzung während der Kondensatorentladung und solange die Gegenspannung am Kondensator gering ist, besteht gemäß der Erfindung in der Verwendung eines an sich bekannten Konstantstromgenerators, der infolge seiner Schaltung nur Strom bis zu einer bestimmten Höhe abgibt, d. h. kurzschlußsicher ist.

An Hand der Zeichnung wird die Erfindung noch näher erläutert.

In dem Schaltungs'beispiel nach Fig. 1 ist C ein Kondensator (oder eine Kondensatorbatterie), der über die Koppelweg-Gleichrichteranordnung Gl vom Wechselstromgenerator G über die Drossel D aufgeladen wird. E1 und E 2 sind zwei in gewisser Entfernung voneinander unter Wasser angeordnete Elektroden, zwischen denen sich das Beeinflussungsfeld für die Fische ausdehnen soll. Die beiden Elek- troden sind daher über ein Ventil oder Relais R an den Kondensator C angeschlossen. Dieses Relais hat die Aufgabe, den Entladestromkreis impulsartig, beispielsweise mehrmals in einer Sekunde, vorübergehend zu schließen. Es kann hierzu beispielsweise ein elektrisches Relais in Form eines sogenannten Ignitrons verwendet werden, d. h. ein Dampfentladungsgefäß, welches durch in an sich bekannter Weise erzeugte Spannungsstöße periodisch gezündet wird und den Stromfluß jeweils über die Impulsdauer (bis zum Stromdurchgang durch Null) aufrechterhält.

Im stromführenden Zustand des Relais R stellt die Wasserstrecke zwischen den beiden Elektroden nicht nur für den Kondensator C, sondern auch für die dazu parallel liegende Gleichrichteranordnung Gl einen niedrigen Widerstand dar. Da die Kapazität des Kondensators zur Erzielung genügend starker Impulse sehr groß bemessen werden muß, beispielsweise einige tausend ^F beträgt, können somit bis zum Aufbau einer gewissen Ladespannung am Kondensator außerordentlich hohe Ladeströme fließen. Um die Gleichrichteranordnung vor zu großer Beanspruchung zu schützen, ist zwischen dieser und dem Generator die Drossel Ό vorgesehen, welche während der kurzen Impulszeit und solange die Gegenspannung am Kondensator gering ist durch ihren induktiven Widerstand eine Begrenzung des Gleichrichterstromes vornimmt.

In Fig. 2 ist die Drossel D bei sonst gleichem Aufbau der Schaltung zwischen Gleichrichter G und Kondensator C eingeschaltet. Die Wirkungsweise dieser Drossel ist hier wieder die gleiche. Es kommt aber noch hinzu, daß bei dieser Schaltung der Drossel die am Ende der Kondensatorladung auftretende Induktionsspannung, die die gleiche Riehtung wie der Ladestrom hat, im Sinne einer Spannungsüberhöhung am Kondensator wirkt, so daß dieser am Ende des Ladevorganges eine höhere Spannung aufweist als die Ausgangsklemmen des Gleichrichters Gl. Diese Spannungsüberhöhung bedingt einen höher gespannten Arbeitsimpuls auf den Beeinflussungsbereich zwischen den Elektroden E ι und E 2 und begünstigt die Wirkung auf die Fische.

In den beiden Ausführungsbeispielen ist nur eine einphasige Wechselstromquelle angenommen. Bei Drehstrom ist daher die Gleichrichterschaltung entsprechend auf drei Phasen erweitert zu denken. Für die Erfindung ist die Art der Gleichrichterschaltung (Einweg- oder Doppelwegsc'haltung) unwesentlich.

Als weiteres Mittel zur Strombegrenzung kann mit Vorteil auch ein an sich bekannter Konstantstromgenerator verwendet werden, der infolge seiner Schaltung nur Strom bis zu einer bestimmten Höhe abgibt, d. h. kurzschlußsicher ist.

Claims (2)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Die Verwendung eines Impulserzeugers, der aus einem über eine Drosselspule an einer Gleichstromquelle liegenden Kondensator und aus einer in dessen Entladekreis eingeschalteten Schaltvorrichtung besteht, bei Einrichtungen zum elektrischen Fischfang, insbesondere Hochseefischfang, bei denen durch Kondensatorentladung Gleichstromschläge in den Fangbereich gesandt werden zum Erzeugen von periodischen, über die zwischen den Elektroden vorhandene Wasserstrecke verlaufenden und einen Stromdurchgang durch Null aufweisenden Entladeschwingungen des Kondensators.

2. Einrichtung zum elektrischen Fischfang, insbesondere Hochseefischfang, mittels über Elektroden in den Fangbereich gesandter Gleichstromschläge, die durch Entladung eines

Kondensators erzeugt werden, gekennzeichnet durch die Verwendung eines Konstantstromgenerators als Spannungsquelle für die Kondensatorladung und eine in dessen Entladekreis eingeschaltete Schaltvorrichtung, welche über die zwischen den Elektroden vorhandene Wasserstrecke periodische, einen Stromdurchgang durch Null aufweisende Entladeschwingungen des Kondensators einleitet.

Angezogene Drucksdhriften: Deutsche Patentschrift Nr. 735227; Dissertation Dipl.-Ing. WiIh. Schneider, T. H. München, 1947.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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