EP0304045B1 - Elektrozaungerät - Google Patents

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EP0304045B1
EP0304045B1 EP88113379A EP88113379A EP0304045B1 EP 0304045 B1 EP0304045 B1 EP 0304045B1 EP 88113379 A EP88113379 A EP 88113379A EP 88113379 A EP88113379 A EP 88113379A EP 0304045 B1 EP0304045 B1 EP 0304045B1
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EP
European Patent Office
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pulse
electric
pulse generator
voltage
energy storage
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP88113379A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP0304045A1 (de
Inventor
Wilhelm Weinreich
Heinrich Schmidt
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Horizont Geraetewerk GmbH
Original Assignee
Horizont Geraetewerk GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Horizont Geraetewerk GmbH filed Critical Horizont Geraetewerk GmbH
Priority to EP90109787A priority Critical patent/EP0390227B1/de
Publication of EP0304045A1 publication Critical patent/EP0304045A1/de
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    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05C—ELECTRIC CIRCUITS OR APPARATUS SPECIALLY DESIGNED FOR USE IN EQUIPMENT FOR KILLING, STUNNING, OR GUIDING LIVING BEINGS
    • H05C1/00—Circuits or apparatus for generating electric shock effects
    • H05C1/04—Circuits or apparatus for generating electric shock effects providing pulse voltages

Definitions

  • the invention relates to an electric fence device for generating pulses, which contains at least two simultaneously operable pulse generators connected to the same electric fence, each of the two pulse generators determining the energy content of the electrical pulse from the respective pulse generator placed on the electric fence, complete vibration system, each with a pulse transformer, each an energy storage capacitor and one each the energy storage capacitor for discharging via the primary winding of the pulse transformer switching switching element.
  • an electric fence device which contains at least two pulse generators which are connected to the same electric fence.
  • One of these pulse generators is switched on in normal operation, while the activation of a second or further pulse generator only takes place when the given load conditions on the electric fence necessitate increased pulse application.
  • an electric fence device in which two identical pulse generator circuit arrangements are provided, one of which is connected to the electric fence via a high-voltage diode and the other via an ohmic resistor as an additional impedance and a high-voltage diode are.
  • the purpose of this arrangement is to generate pairs of pulses on the electric fence.
  • the peak voltage of each pair's pulse is much more dependent on the fence load than the pulse directly on the fence.
  • the comparison of the two impulses of each pair gives a statement about the current load on the fence.
  • a pulse generator is known from EP-A-0 036 089, in which, by mutual coordination, the parameters of the vibration system given by the energy storage capacitor, pulse transformer and fence capacitance are used as
  • the weak pulse of energy used is caused by the transient response of the vibration system, whereby this pulse, which is conducted via the leakage inductance of the pulse transformer, depends to a very large extent on the current fence load and serves to prematurely stop the development of an energy-intensive pulse from the main vibration of the vibration system when the fence load is low or to allow the development of the high-energy impulse from the main vibration at higher fence loads.
  • the aim of this pulse generator is to significantly reduce the energy consumption for the operation of the energizer. Mutual amplification of the key pulse and the main pulse is neither sought nor achieved.
  • an electric fence device in which a single pulse generator circuit arrangement is provided, and from this circuit arrangement a flat post-pulse following the generated pulse is to be derived in order to thereby increase the pulse duration.
  • the aim is to increase the energy content of the impulses given to the electric fence somewhat while circumventing existing safety regulations, whereby a solution known from DE-B-1 514 726 for dressage devices is assumed. In such dressage devices, which are attached directly to the body of the animal to be trained, the pulse width and thus the shock effect of the pulse should be increased by a subsequent pulse of lower voltage.
  • the invention is concerned with the problem that in electric fence devices a limit has been reached with regard to the energy given to each electric fence pulse, and yet, under unfavorable conditions in the interest of safety, even higher energy in each pulse would be desirable.
  • the amount of energy given to the electrical impulses approaches in the case of unfavorable conditions, the hazard limit for humans and animals, so that a significant increase in the pulse energy should no longer be considered in such devices.
  • the energy content of the impulses is limited by the amount of energy available in a dry battery or an accumulator, which should be sufficient for the longest possible period of time during operation of the energizer, preferably over an entire herding period.
  • an energizer could be equipped with two pulse generators, the first of which as in EP-A-0 251 820 or EP-A-0 179 435 is designed for normal operation of the electric fence and, in contrast to EP-A-0 251 820 or EP-A-0 179 435, the second one is designed to be considerably stronger than the first pulse generator and could be switched on as an amplifier if the electrical load on the electric fence , in particular a drop in the fence insulation exceeds the performance of the first pulse generator. In such a case, it would either exceed the risk limit mentioned above or, in the case of electric energizers operated from a battery, a battery of such a size would be required which is inadequate in terms of manageability and price for such electric energizers.
  • the first pulse generator with a vibration system for generating electrical high-voltage pulses with a longer pulse duration and the second pulse generator with a vibration system for generating high-voltage pulses with a significantly shorter pulse duration are provided, the vibration system of the second pulse generator having a much lower internal impedance than that Vibration system of the first pulse generator is formed, and that control devices are provided for the two vibration systems, with which either a pulse of the first pulse generator and the second pulse generator can be triggered in the desired mutual temporal order, such that the pulse of the second pulse generator by ionization creates electrical conduction path for the pulse of the first pulse generator.
  • the invention is based on the consideration that
  • the high-energy pulse generated by the first pulse generator with a high R-load (reduced insulation) of the electric fence is greatly reduced in its peak voltage, but still has essentially sufficient energy content for the irritant effect of an electric shock. Only the reduced peak voltage no longer triggers the irritant effect of the electric shock with certainty.
  • the second pulse generator generates narrow, low-energy, needle-shaped electrical pulses.
  • the needle-shaped, low-energy pulses of the second pulse generator have a significantly lower peak voltage than the conditions prevailing at the electric fence , especially sensitive to fence insulation.
  • the first pulse generator contains devices (recovery diode) for energy recovery, the secondary winding of the pulse transformer in the first pulse generator directly and the secondary winding of the pulse transformer in the second pulse generator via a high-voltage diode on the electric fence are connected.
  • the oscillation system in the first pulse generator can be designed according to the invention for the generation of high-energy electrical pulses of greater pulse duration with an energy storage capacitor and its charging circuit for receiving and converting a multiple amount of energy like the oscillation system of the second pulse generator.
  • the vibration systems of both pulse generators are designed to charge their energy storage capacitors to the same electrical voltage, while the electrical capacitance of the energy storage capacitor in the first pulse generator is significantly larger than the electrical capacitance of the energy storage capacitor in the second pulse generator.
  • the electrical capacitance of the energy storage capacitor in the first pulse generator can be between approximately twice to 10 times the electrical capacitance of the energy storage capacitor in the second pulse generator. Since the mutual inductance of the pulse transformer is also determined for the frequency of the electrical oscillation generated in the oscillation system, a pulse transformer can also be provided in the second pulse generator that is significantly lower than in the first pulse generator.
  • the oscillation system in the first pulse generator it is also possible to design the oscillation system in the first pulse generator to charge its energy storage capacitor to a higher electrical voltage than the oscillation system in the second pulse generator. Since the electrical energy contained in the energy storage capacitor is dependent on the square of the electrical voltage applied to the energy storage capacitor, the electrical energy absorbed by the energy storage capacitor and converted in the vibration system can also be adjusted in this way. However, since the pulse width depends on the frequency of the electrical vibrations generated in the vibration system and this in turn on the mutual inductance, a pulse transformer in the second pulse generator would have to be much lower than in the second pulse generator first pulse generator can be used.
  • the pulse transformer and the second pulse generator can also be designed with a close electrical coupling between its primary winding and its secondary winding and only a small scattering factor.
  • a particularly useful embodiment of the electric fence device can provide, for example, that the vibration system of the first pulse generator for generating electric pulses with a low R load (fence insulation 5000 ⁇ and more) of the electric fence peak voltage at about 4000 V to 7000 V and temporal pulse width at about 100 ⁇ s is formed, while the vibration system of the second pulse generator for the generation of electrical pulses with peak voltage at about 3000 V to 5000 V and pulse width at about 5 ⁇ s to 10 ⁇ s both with low R-load (fence insulation 5000 ⁇ and more) than even with medium and high R-load (fence insulation below 5000 ⁇ to below 500 ⁇ ).
  • the output of the pulse generator for pulses of e.g.
  • 100 ⁇ s temporal pulse width is a block for the vibrations for pulses of approximately 5 to 10 ⁇ s temporal pulse width in the manner of a low-pass filter.
  • the pulse generator designed for the narrow pulses that is to say of the second pulse generator
  • the output of the first pulse generator can be connected directly to the electric fence and thereby enables the use of conventional energy recovery devices within the first pulse generator.
  • the possibility, at least in the oscillation system for the generation of wider, energy-loaded pulses, before the actual energy-loaded pulse, to generate a transient process in connection with the invention has the particular importance that the transient process is not only dependent on the load condition, as in DE 30 09 838 C2 of the electric fence either prevents or permits the development of the subsequent energy-laden pulse, but additionally gives the possibility of also acting on the control devices of the overall generator in such a way that, depending on the desired setting on these control devices, the transient process can also suppress the generation of the narrower high-voltage pulses.
  • the generator according to the invention can be designed to be particularly energy-saving.
  • the high-voltage pulse of shorter pulse duration should preferably only be switched on when the fence load reaches a certain resistance value has fallen below, e.g. with fence insulation below 5 k ⁇ .
  • the energy-loaded impulses with a longer pulse duration are naturally more strongly damped with ohmic fence loading than narrow or very narrow high-voltage impulses. This means that the peak voltage of the wide, energy-laden pulse decreases with decreasing fence insulation up to about 100 V with, for example, 500 ⁇ insulation resistance.
  • the very narrow impulse of the other systems determines the voltage level with decreasing insulation resistances of the electric fence, since it remains practically undamped, with the result that a broad basic pulse of low height and a narrow, high needle pulse occur at, for example, 500 ⁇ insulation resistance.
  • control devices for the oscillation systems can be designed to actuate the oscillation system for generating a narrow pulse at the point in time for generating a narrow pulse if the wider pulse generated by the other oscillation system is at the voltage maximum or in the vicinity thereof . In this way the optimal interaction of the two different impulses is guaranteed. If the oscillation system for the narrow pulses is normally kept out of operation in the context of the invention, the control devices for the oscillation systems are to be designed to continuously determine the electrical fence load or the electrical insulation resistance of the fence against earth and if the insulation resistance falls below a threshold value (e.g. 5 k ⁇ ) to put the vibration system into operation for the generation of narrow pulses.
  • a threshold value e.g. 5 k ⁇
  • the narrow high-voltage pulse is to be triggered first after the first pulse triggering the control, a change in timing for the next pair of pulses should be carried out within the scope of the invention take place that the high voltage pulse is combined with the energy-laden broad pulse.
  • the control devices for the vibration systems can be designed according to the invention to immediately trigger such a narrow high-voltage pulse even after the broader energy-laden pulse has expired when the vibration system for narrow high-voltage pulses is started, and to trigger the next pulse combination for delivery of the narrow pulse To set up the high voltage pulse in the area of the voltage maximum of the broader energy-loaded pulse.
  • the second single pulse i.e. the narrow high-voltage pulse
  • the narrow high-voltage pulse is shifted in time for the next periodic double pulse so that it is placed on the energy-laden single pulse, preferably on the apex or in the vicinity thereof.
  • it can also occur in the initial phase of the broad energy-laden impulse. Only in this constellation can the two individual impulses ideally complement each other and lead to completely new practical effects on the fence under vegetation or in contact with animals.
  • the narrow, needle-shaped pulse of high voltage clears the way as a pure ignition pulse or creates an electrical conduction path for the high-energy main pulse through ionization. The latter can now come into full effect again despite unfavorable fence conditions and low internal stress; it is "triggered", so to speak, and thus practically independent of the fence condition.
  • the invention offers the possibility of carrying out a meaningful fence check without any significant additional expense, in that the activation of the second pulse is indicated optically or acoustically.
  • Conventional electric fence devices of this type no longer reveal any serious changes in the condition of the fence.
  • the energizer has a power supply part 1, which the incoming supply voltage, i.e. converts the DC voltage of the battery and ensures a suitable supply for the downstream modules.
  • a DC-DC converter 2 connects to the power supply part 1 and converts the generally low supply voltage of the battery (DC voltage 6 V, 9 V or 12 V) into a DC voltage of, for example, 350 V to 400 V.
  • the latter is connected to a control module 3.
  • the electric fence device also contains an evaluation unit 4 and a clock generator 5 for the two pulse generators 6 and 7.
  • An electric fence is connected to the two pulse generators 6 and 7, which is replaced by a low R-load (vegetation-free state without animal contact) electrical capacitor 8 is shown.
  • the capacitance of the electrical capacitor 8 is assumed to be 10nF per 1 km of fence length. If there is a medium R load (reduction of the fence insulation due to vegetation on the electric fence), this is represented by an ohmic resistor 9 of 5000 ⁇ , for example, connected in parallel with the electrical capacitor, in order to simulate a specific vegetation situation on the fence. With very strong vegetation and in contact with animals, a high R-load can occur, e.g. the fence insulation drops to 5000 ⁇ or less.
  • Each of the two pulse generators 6 and 7 contains a pulse transformer Tr1 or Tr2, an energy storage capacitor C1 or C2 and a discharge switch S1 or S2 to the energy storage capacitor C1 or C2 via the primary winding W11 or W12 of the respective pulse transformer Tr1 in the example shown or to discharge Tr2.
  • the switches S1 and S2 are controlled electronic switches, for example thyristors, as indicated at Th in Figure 2.
  • the secondary windings W21 and W22 of the pulse transformers Tr1 and Tr2 are connected to the electric fence, namely a high-voltage diode D3 is inserted between the secondary winding W22 and the electric fence on the pulse generator 7.
  • Each energy storage capacitor C1 or C2 is charged via a diode D1 or D2 from the same DC-DC converter 2 ago, so brought to the same charging voltage.
  • the two pulse generators 6 and 7 differ in that the pulse generator 6 is designed for the generation of high-energy pulses.
  • the pulse transformer Tr2 is formed with a much closer coupling of its two windings W12 and W22, so that the loss factor or the leakage inductance Ls2 can be lower, ie 1 to 2% of the transformer inductance.
  • the pulse transformer Tr2 of the second pulse generator 7 can also be made smaller and with a lower inductance than that of the first pulse generator 6.
  • FIG. 3 shows the electrical operating diagram (equivalent circuit diagram), which corresponds to the pulse generator 6 according to FIG. 1.
  • L is the equivalent equivalent inductance of the pulse transformer Tr1
  • L is the equivalent inductance of the leakage inductance of the pulse transformer Tr1 and R the equivalent resistance.
  • the mode of operation of the first pulse generator 6 is explained below with reference to FIG. 3:
  • the energy storage capacitor C1 be charged to the voltage U1.
  • An ignition pulse makes the thyristor Th conductive.
  • the energy storage capacitor C1 is connected in parallel to the primary winding of the pulse transformer.
  • the equivalent inductance L is large compared to the equivalent leakage inductance Ls, so that the impedance of the path Ls, R, Cz is significantly smaller than the impedance of the path over L.
  • the discharge circuit is closed, an electrical vibration sets in. Because of the smaller values of Ls compared to L and Cz compared to C1, the frequency of this first oscillation is high.
  • the current passes into a second oscillation, which is determined by the capacitance of the energy storage capacitor C 1, the equivalent inductance L of the pulse transformer and the equivalent resistor R.
  • the frequency of this second oscillation is therefore significantly less than the frequency of the first Vibration.
  • a certain amount of electrical energy is stored in the storage capacitor (0.5 C1U12).
  • the sizes of the equivalent leakage inductance Ls, the equivalent resistance R and the secondary-side capacitance Cz (for example the capacitor 8 indicating the electric fence) and the release time of the thyristor Th are selected so that the thyristor is blocked by the negative half-wave of the first oscillation of the transient process.
  • the ignition pulse must have elapsed at this point in time so that the ignition pulse does not keep the thyristor open.
  • the discharge process of the energy storage capacitor C 1 is interrupted. It is then taken from the energy storage capacitor C1 only as much energy as is necessary to charge the secondary-side capacitance (8 or Cz).
  • the energy emitted by the energy storage capacitor C1 is supplied from the upstream energy source or supplemented by early energy recovery.
  • a bleeder resistor Rz or, in the case of fence growth, a bleeder resistor 9 is connected in parallel to the fence capacitance Cz or 8. This leads to a strong damping of the first oscillation, the second half-wave of the first oscillation becoming significantly smaller or no longer appearing. Thyristor Th is no longer blocked. The energy of the energy storage capacitor C1 is now fully discharged via the resistance Rz of the animal body or the resistance 9 of the fence cover.
  • the following functional sequence results for the entire electric fence device according to FIG. 1:
  • the device is only loaded with the capacitance 8. If the circuit arrangement is connected to the power supply, only the first pulse generator 6 initially runs. Voltage pulses of the type explained above are applied to the fence at intervals of approximately 1 s.
  • the periodically actuated switch S 1 by the clock 5 via its output a is bridged with an energy recovery diode D4. After the first half-wave of the transient, the switch S1 interrupted again.
  • the pulse energy on the electric fence flows almost completely back into the energy storage capacitor C 1, so that the overall system works very energy-saving and, for example, feeds pulses with a peak voltage of more than 5000 V and a foot width of 0.1 ms into the fence .
  • Figure 4 shows the curve of the voltage across the energy storage capacitor C1 with practically purely capacitive fence loading and in dashed lines with capacitive and ohmic fence loading.
  • the function-related voltage drop depends on the amount of energy withdrawn for a short time. If the electric fence (capacitor 8) absorbs all the energy from the energy storage capacitor C1, the zero line is reached, which marks about the maximum of the fence to be connected. A superimposed oscillation can also occur here, the apex of which falls below the zero line.
  • the zero line is reached. Then the voltage across the energy storage capacitor C 1 gradually increases (dashed line in Figures 4 and 5).
  • the different voltage curve according to FIG. 4 and FIG. 5 serves as a criterion for triggering the second pulse generator 7.
  • a plurality of evaluation points or evaluation lines can be set up for this. According to Figure 4, the line X1 intended. If the capacitor voltage falls below the level X 1, for example, the evaluation logic housed in the evaluation unit 4 gives the start command to the clock generator 5 for the switch S 2 in the second pulse generator 7 and triggers a narrow pulse of high peak voltage there. As shown in FIG.
  • the narrow pulse of high voltage that occurs when triggered is naturally behind the expiry of the wide pulse that triggers it from the first pulse generator 6 adjustable control part in the clock generator 5, the control pulse appearing at the output b of the clock generator 5 for the switch S2 of the second pulse generator 7 in such a way that the following narrow high-voltage pulses are placed in the position chosen with the device 10.
  • the following narrow high-voltage pulses can preferably be placed on the apex or in the vicinity of the wide, energy-laden pulse coming from the first pulse generator 6. This results in a partial summation of both voltages, so that the total voltage is significantly higher than the highest partial voltage.
  • the energy per pulse combination is almost exclusively in the lower main pulse. It is adapted to the performance of the battery used.
  • the peak value of the energy-laden, wide pulse still reaches a maximum of 1000 V, which is no longer sufficient to generate an electrical spark on an animal touching the fence.
  • the energy-free high-voltage pulse now creates a voltage level that ensures a high level of ignition friendliness without consuming more energy and without burdening the animal touching the fence with more energy than previous devices.
  • the narrow high-voltage pulse is a trigger pulse that enables energy to be transferred to the animal even under extremely unfavorable fence conditions and thus makes the energizer powered by a battery practically independent of vegetation.
  • the start of the evaluation line is shifted in time from the ignition point for the broad energy-laden main pulse, in such a way that only the slowly increasing recharging after a discharge with an electric fence under R-load to an intersection with the evaluation line X2 leads, but not the rapid rise in tension due to energy recovery.
  • the narrow, needle-shaped high-voltage pulse is not triggered even with long and over-long fences, but only when a defined ohmic load on the fence or a defined insulation resistance on the electric fence is undershot.
  • the change in the fence load can also be evaluated on the collector of the chopper transistor or working transistor provided in the DC-DC converter 2.
  • the collector voltage is low when the energy storage capacitor C1 is discharged and larger when it is fully or partially charged.
  • it is also important in this case to delay the start of the evaluation if it is to be achieved that only the drop below a leakage resistance on the fence, ie the exceeding of an R-load threshold, is evaluated and to trigger the narrow one , needle-shaped high-voltage pulses of the second pulse generator 7 is to be used.
  • the delay must be selected so that the rapid swinging through of the capacitor voltage with a predominant C load on the electric fence is completed before the evaluation is started.
  • the control of the clock generator 5 due to the voltage conditions on the energy storage capacitor C 1 or on the collector of the chopper transistor in the DC-DC converter 2 or by voltage sensing on the fence apart and continuous operation of the two pulse generators 6 and 7 can be provided.
  • This simplified version can generally be provided on an electric fence device, which then does not have to be equipped with the evaluation unit 4 and the various scanning devices and also only requires a simplified clock.
  • the current voltage at the energy storage capacitor C 1 or the collector voltage at the chopper transistor of the DC-DC converter 2 can be used to evaluate or evaluate the fence scanning to make it switchable.
  • This can be done by means of a switch 11 which is attached to the clock generator 5 or to the evaluation unit 4.
  • the electric fence device can be operated either with the evaluation or with constant joint operation of the two pulse generators 6 and 7 as desired. This latter possibility can be of importance under special conditions, for example if the electric fence is temporarily overgrown so that the pulse generator 7 would have to be switched on very often anyway.
  • a narrow high-voltage pulse can be added to the broad energy-laden pulse.
  • the high-voltage pulse by ionization preforms the electrical conduction path for the energy-laden pulse to the animal body.

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Description

  • Die Erfindung betrifft ein Elektrozaungerät zur Erzeugung von Impulsen, das mindestens zwei an denselben Elektrozaun angeschlossene gleichzeitig betreibbare Impulsgeneratoren enthält, wobei jeder der beiden Impulsgeneratoren ein den Energiegehalt des vom jeweiligen Impulsgenerator auf den Elektrozaun gelegten elektrischen Impulses bestimmendes, vollständiges Schwingungssystem mit je einem Impulstransformator, je einem Energiespeicherkondensator und je einem den Energiespeicherkondensator zum Entladen über die Primärwicklung des Impulstransformators schaltenden Schaltelement enthält.
  • Aus EP-A-0 251 820 ist ein Elektrozaungerät bekannt, das mindestens zwei Impulsgeneratoren enthält, die an denselben Elektrozaun angeschlossen sind. Von diesen Impulsgeneratoren ist im Normalbetrieb einer eingeschaltet, während die Einschaltung eines zweiten oder weiterer Impulsgeneratoren nur dann erfolgt, wenn die jeweils gegebenen Lastverhältnisse am Elektrozaun verstärkte Impulsaufgabe erforderlich machen.
  • Aus EP-A-0 179 435 ist ferner ein Elektrozaungerät bekannt, bei welchem zwei gleiche Impulserzeuger-Schlatungsanordnungen vorgesehen sind, von welchem die eine über eine Hochspannungsdiode und die andere über einen ohm'schen Widerstand als zusätzliche Impedanz und eine Hochspannungsdiode an den Elektrozaun angeschlossen sind. Zweck dieser Anordnung ist es, Impulspaare auf dem Elektrozaun zu erzeugen. Der über die zusätzliche Impedanz geführte Impuls jedes Paares ist in seiner Spitzenspannung sehr viel stärker abhängig von der Zaunbelastung als der direkt auf den Zaun gegebene Impuls. Der Vergleich der beiden Impulse jedes Paares gibt dadurch eine Aussage über die augenblickliche Zaunbelastung.
  • Aus EP-A-0 036 089 ist ein Impulsgenerator bekannt, bei welchem durch gegenseitige Abstimmung der durch Energiespeicherkondensator, Impulstransformator und Zaunkapazität gegebenen Bestimmungsgrößen des Schwingungssystems ein als Tastimpuls benutzter energieschwacher Impuls durch den Einschwingvorgang des Schwingungssystems hervorgerufen wird, wobei dieser über die Streuinduktivität des Impulstransformators geführte Tastimpuls in sehr hohem Maße von der augenblicklichen Zaunbelastung abhängig ist und dazu dient, bei geringer Zaunbelastung die Entwicklung eines energiestarken Impulses aus der Hauptschwingung des Schwingungssystems vorzeitig abzubrechen oder bei höherer Zaunbelastung die Entwicklung des energiestarken Impulses aus der Hauptschwingung zuzulassen. Mit diesem Impulserzeuger wird angestrebt, den Energieverbrauch für den Betrieb des Elektrozaungerätes wesentlich herabzusetzen. Eine gegenseitige Verstärkung von Tastimpuls und Hauptimpuls wird weder angestrebt noch erreicht.
  • Aus DE-A-2 438 582 ist ein Elektrozaungerät bekannt, bei welchem eine einzige Impulserzeuger-Schaltungsanordnung vorgesehen ist, und aus dieser Schaltungsanordnung ein sich an den erzeugten Impuls anschließender flacher Nachimpuls abgeleitet werden soll, um dadurch die Impulsdauer zu vergrößern. Mit dieser bekannten Schaltungsanordnung wird angestrebt, den Energiegehalt der auf den Elektrozaun gegebenen Impulse unter Umgehung bestehender Sicherheitsvorschriften etwas zu erhöhen, wobei von einer aus DE-B-1 514 726 für Dressurgeräte bekannten Lösung ausgegangen wird. Bei solchen Dressurgeräten, die unmittelbar am Körper des zu dressierenden Tieres angesetzt werden, soll durch einen nachgesetzten Impuls geringerer Spannung die Impulsbreite und damit die Schreckwirkung des Impulses erhöht werden.
  • Gegenüber diesen bekannten Geräten und Schaltungsanordnungen befaßt sich die Erfindung mit dem Problem, daß bei Elektrozaungeräten eine Grenze bezüglich der jedem Elektrozaunimpuls mitgegebenen Energie erreicht ist und dennoch unter ungünstigen Bedingungen im Interesse der Hütesicherheit noch höhere Energie in jedem Impuls wünschenswert wäre. Bei aus dem elektrischen Leitungsnetz betriebenen Elektrozaungeräten nähert sich die den elektrischer Impulsen mitgegebene Energiemenge bei ungünstigen Verhältnissen bereits der Gefährdungsgrenze für Mensch und Tier, so daß eine nennenswerte Erhöhung der Impulsenergie bei derartigen Geräten nicht mehr in Betracht gezogen werden sollte. Bei batteriebetriebenen Elektrozaungeräten wird der Energiegehalt der Impulse begrenzt durch die in einer Trockenbatterie oder einem Akkumulator zur Verfügung stehende Energiemenge, die im Betrieb des Elektrozaungerätes auf einen möglichst langen Zeitraum, möglichst über eine ganze Hüteperiode, ausreichen sollte.
  • Ausgehend von diesen Gegebenheiten kann die Überlegung nicht zum Ziel führen, zumindest nicht grundsätzliche Abhilfe schaffen, daß ein Elektrozaungerät mit zwei Impulsgeneratoren ausgerüstet werden könnte, von denen der erste wie bei EP-A-0 251 820 bzw. EP-A-0 179 435 für den normalen Betrieb des Elektrozaunes ausgelegt ist und der zweite im Gegensatz zu EP-A-0 251 820 bzw. EP-A-0 179 435 erheblich stärker als der erste Impulsgenerator ausgelegt und als Verstärker eingeschaltet werden könnte, wenn die elektrische Belastung am Elektrozaun, insbesondere ein Abfall der Zaunisolation die Leistungsfähigkeit des ersten Impulsgenerators übersteigt. Es würde in solchem Fall entweder die oben angesprochene Gefahrengrenze überschritten oder bei aus einer Batterie betriebenen Elektrozaungeräten eine Batterie solcher Größe erforderlich, die hinsichtlich Handhabbarkeit und Preis für solche Elektrozaungeräte unangemessen ist.
  • Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, bei Elektrozaungeräten die Wirksamkeit der Elektrozaunimpulse erheblich zu erhöhen, ohne den Energiegehalt der Impulse merklich zu vergrößern, um hierdurch zwei konkurrierenden Forderungen an Elektrozaungeräten gerecht zu werden:
    • 1.) Bei normalen bis trockenen Bodenverhältnissen und guter Zaunisolation sollen Impulse mit hoher Spannung und großer Impulsbreite erzeugt werden, damit auch bei hohen Übergangswiderständen in trockenen Böden noch eine ausreichend große wirksame Energiemenge mit den Elektrozaunimpulsen zur Verfügung steht, um die Hütsicherheit zu gewährleisten, wobei große Impulsbreite dahingehend zu verstehen ist, daß der durch sie bestimmte Energieinhalt der Impulse für Mensch und Tier ungefährlich ist.
    • 2.) Bei Bewuchs am Zaun, der normalerweise die Zaunspannung stark reduziert, soll noch eine möglichst hohe Spannung erreicht werden, bei möglichst großem aber ebenfalls ungefährlichem Energieinhalt der Impulse.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der erste Impulsgenerator mit einem Schwingungssystem für Erzeugung von elektrischen Hochspannungsimpulsen größerer Impulsdauer und der zweite Impulsgenerator mit einem Schwingungssystem für Erzeugung Hochspannungsimpulse deutlich kleinerer Impulsdauer vorgesehen sind, wobei das Schwingungssystem des zweiten Impulsgenerators mit wesentlich geringerer innerer Impedanz als das Schwingungssystem des ersten Impulsgenerators ausgebildet ist, und daß Steuereinrichtungen für die beiden Schwingungssysteme vorgesehen sind, mit welchen wahlweise je ein Impuls des ersten Impulsgenerators und des zweiten Impulsgenerators in gewünschter gegenseitiger, zeitlicher Ordnung auslösbar sind, derart, daß der Impuls des zweiten Impulsgenerators durch Ionisation den elektrischen Leitungsweg für den Impuls des ersten Impulsgenerators schafft.
  • Durch die Erfindung wir erreicht, daß auch bei begrenztem Energiegehalt der auf den Elektrozaun gegebenen Impulse bei allen denkbaren Bodenverhältnissen und auch bei erheblichem Zaunbewuchs volle Hütesicherheit gewährleistet ist, ohne Gefahren für Mensch und Tier hervorzurufen. Dabei liegt der Erfindung die Überlegung zugrunde, daß der vom ersten Impulsgenerator erzeugte energiestarke Impuls bei hoher R-Last (verminderter Isolation) des Elektrozauns in seiner Spitzenspannung zwar stark herabgesetzt wird, aber noch immer im wesentlichen ausreichenden Energieinhalt für die Reizwirkung eines elektrischen Schlages hat. Nur wird durch die herabgesetzte Spitzenspannung nicht mehr die Reizwirkung des elektrischen Schlages mit Sicherheit ausgelöst. Andererseits werden durch den zweiten Impulsgenerator zeitlich schmale, energieschwache, nadelförmige elektrische Impulse erzeugt. Durch die Ausbildung des zweiten Impulsgenerators mit möglichst geringer innerer Impedanz (wie es für den ersten Impulsgenerator im Hinblick auf die aufzunehmende und umzusetzende Energiemenge nicht möglich ist), sind die nadelförmigen energieschwachen Impulse des zweiten Impulsgenerators in ihrer Spitzenspannung wesentlich weniger gegenüber den am Elektrozaun herrschenden Verhältnissen, insbesondere gegenüber der Zaunisolation empfindlich. Die gegenseitige Zuordnung jeweils eines energiestarken Impulses aus dem ersten Impulsgenerator und eines energieschwachen Impulses aus dem zweiten Impulsgenerator führt dann dazu, daß die für die Reizwirkung erforderliche Energie mit den Impulses des ersten Impulsgenerators und die für die Auslösung der Reizwirkung erforderliche Spitzenspannung mit den Impulsen aus dem zweiten Impulsgenerator geliefert werden, während die mit den energieschwachen Impulsen zugeführte Energiemenge praktisch unbedeutend oder zumindest nur nebensächlich ist, aber dafür ausreicht, durch Ionisation den elektrischen Leitungsweg für den Impuls des ersten Impulsgenerators vorzubilden. Es ergibt sich dadurch eine optimale funktionelle Zusammenwirkung im Sinne der Ionisation der am und im Tierfell vorhandenen Luft und Übertragung der Energie des Impulses größerer Impulsdauer über den so geschaffenen elektrischen Leitungsweg auf den Körper des abzuschreckenden Tieres.
  • Im Rahmen der Erfindung ist es insbesondere für batteriebetriebene Elektrozaungeräte zu empfehlen, daß der erste Impulsgenerator Einrichtungen (Rückgewinnungsdiode) zur Energie-Rückgewinnung enthält, wobei die Sekundärwicklung des Impulstransformators im ersten Impulsgenerator direkt und die Sekundärwicklung des Impulstransformators im zweiten Impulsgenerator über eine Hochspannungsdiode an den Elektrozaun angeschlossen sind.
  • Für die Erzeugung von Impulsen unterschiedlicher Impulsdauer kann erfindungsgemäß das Schwingungssystem in dem ersten Impulsgenerator für die Erzeugung von energiestarken elektrischen Impulsen größerer Impulsdauer mit einem Energiespeicherkondensator und dessen Ladestromkreis zum Aufnehmen und Umsetzen einer mehrfachen Enegiemenge wie das Schwingungssystem des zweiten Impulsgenerators ausgelegt sein.
  • In bevorzugter Ausführungsform der Erfindung sind die Schwingungssysteme beider Impulsgeneratoren zum Laden ihrer Energiespeicherkondensatoren auf gleiche elektrische Spannung ausgebildet, während die elektrische Kapazität des Energiespeicherkondensators im ersten Impulsgenerator wesentlich größer als die elektrische Kapazität des Energiespeicherkondensators im zweiten Impulsgenerator ist. Die elektrische Kapazität des Energiespeicherkondensators im ersten Impulsgenerator kann dabei zwischen etwa dem doppelten bis 10-fachen der elektrischen Kapazität des Energiespeicherkondensators im zweiten Impulsgenerator sein. Da auch die Gegeninduktivität des Impulstransformators für die Frequenz der im Schwingungssystem erzeugten elektrischen Schwingung bestimmt ist, kann im zweiten Impulsgenerator zusätzlich auch ein Impulstransformator wesentlich geringerer Gegeninduktivität vorgesehen werden, als im ersten Impulsgenerator.
  • Es besteht in anderer Ausführungsform der Erfindung auch die Möglichkeit, das Schwingungssystem im ersten Impulsgenerator zum Laden seines Energiespeicherkondensators auf höhere elektrische Spannung als das Schwingungssystem im zweiten Impulsgenerator auszubilden. Da die im Energiespeicherkondensator enthaltene elektrische Energie abhängig ist von dem Quadrat der an dem Energiespeicherkondensator anliegenden elektrischen Spannung läßt sich die vom Energiespeicherkondensator aufgenommene und im Schwingungssystem umgesetzte elektrische Energie auch auf diese Weise einstellen. Da jedoch die Impulsbreite von der Frequenz der im Schwingungssystem erzeugten elektrischen Schwingungen abhängt und diese wiederum von der Gegeninduktivität, müßte in solchem Fall im zweiten Impulsgenerator ein Impulstransformator wesentlich geringerer Gegeninduktivität als im ersten Impulsgenerator eingesetzt werden.
  • Zur Minderung der inneren Impedanz im Schwingungssystem des zweiten Impulsgenerators kann auch der Impulstransformator den zweiten Impulsgenerator mit enger elektrischer Ankopplung zwischen seiner Primärwicklung und seiner Sekundärwicklung und nur kleinem Streufaktor ausgebildet sein.
  • Eine besonders zweckmäßige Ausbildung des erfindungsgemäßen Elektrozaungerätes kann beispielsweise vorsehen, daß das Schwingungssystem des ersten Impulsgenerators zur Erzeugung von elektrischen Impulsen mit bei geringer R-Last (Zaunisolation 5000 Ω und mehr) des Elektrozauns Spitzenspannung bei etwa 4000 V bis 7000 V und zeitlicher Impulsbreite bei etwa 100 µs ausgebildet ist, während das Schwingungssystem des zweiten Impulsgenerators für die Erzeugung von elektrischen Impulsen mit Spitzenspannung bei etwa 3000 V bis 5000 V und Impulsbreite bei ca. 5 µs bis 10 µs sowohl bei geringer R-Last (Zaunisolation 5000 Ω und mehr) als auch bei mittlerer und hoher R-Last (Zaunisolation unterhalb 5000 Ω bis unterhalb 500 Ω) ausgebildet ist. In solcher Auslegung des Elektrozaungerätes stellt der Ausgang des Impulsgenerators für Impulse von z.B. 100 µs zeitlicher Impulsbreite eine Sperre für die Schwingungen für Impulse von ca. 5 bis 10 µs zeitlicher Impulsbreite in Art eines Tiefpaßfilters dar. Es genügt in dieser Ausführungsform der Erfindung, wenn lediglich der Ausgang des für die schmalen Impulse ausgelegten Impulsgenerators, also des zweiten Impulsgenerators, über eine Hochspannungsdiode an den Elektrozaun gelegt ist. Der Ausgang des ersten Impulsgenerators kann direkt an den Elektrozaun gelegt werden und ermöglicht dadurch die Benutzung herkömmlicher Energierückgewinnungseinrichtungen innerhalb des ersten Impulsgenerators.
  • Für den Einsatz bei batteriebetriebenen erfindungsgemäßen Elektrozaungeräten kann zumindest das Schwingungssystem des ersten Impulsgenerators, nämlich desjenigen für die breiteren, energiebeladenen Impulse, in an sich bekannter Weise für die Erzeugung von Einschwingimpulsen ausgestattet sein:
    • a) Mit einem Impulstransformator, an dessen Primärwicklung ein elektrischer Energiespeicherkondensator und an dessen Sekundärwicklung ein elektrischer Kondensator, beispielsweise eine elektrische Kapazität aufweisender Elektrozaun, angeschlossen sind, wobei die elektrische Kapazität des Energiespeicherkondensators größer als die elektrische Kapazität des sekundärseitig angeschlossenen Kondensators ist, der Energiespeicherkondensator ständig an einen Aufladestromkreis angeschlossen ist und im Parallelschaltungskreis von Energiespeicherkondensator und Primärwicklung des Impulstransformators ein mittels eines Impulstimers zum Zünden in vorher festgelegter zeitlicher Folge gesteuerter Schalter zur Schwingungserzeugung eingesetzt ist:
    • b) durch Ausbildung des Impulstransformators mit merklicher Streuinduktivität (Streuinduktivität etwa 5% seiner Induktivität und mehr) die Induktivität und die Streuinduktivität des Impulstransformators mit den Kapazitäten der an ihm primärseitig und sekundärseitig angeschlossenen elektrischen Kondensatoren in dem für Verdeutlichung des elektrischen Verhaltens bekannten Ersatzschaltbild einen gekoppelten Serien- und Parallelschwingkreis bilden, dessen Serienschwingkreis die Streuinduktivität Ls, die sekundärseitig wirksame Kapazität und ohm'schen Widerstände enthält, deren elektrische Werte durch die elektrischen Größen des Impulstransformators und der angeschlossenen Kondensatoren gegeben sind;
    • c) wobei mit dem Schließen des Schalters im Parallelschaltungskreis von Energiespeicherkondensator und Primärwicklung des Impulstransformators und dem damit einsetzenden Entladestrom aus dem Ladekondensator auch ein Einschwingvorgang mit über den Serienschwingkreis und den Schalter verlaufendem ersten sinusförmigen Einschwingstrom auftritt, dessen Frequenz durch die Streuinduktivität und die im Serienschwingkreis wirksame elektrische Kapazität und dessen Dämpfung durch die am Serienschwingkreis wirksamen ohm'schen Widerstände bestimmt sind, und zum Öffnen des Parallelschaltungskreises von Energiespeicherkondensator und Primärwicklung des Impulstransformators;
      • c.a) im Betrieb ohne Energieableitung im Sekundärkreis zur Vermeidung von Energieverlusten der Einschwingvorgang zum Öffnen des Schalters bei nur teilweiser Entladung des Energiespeicherkondensators herangezogen wird, während
      • c.b) im Betrieb mit Energieableitung im Sekundärkreis eine durch Zuschaltung eines sekundärseitigen Widerstandes vorher festgelegter Grenzgröße hervorgerufene vermehrte Dämpfung und die dadurch eintretende ausreichende Unterdrückung der negativen Halbwelle (zwischen π₁ und 2π₁) des Einschwingstromes benutzt wird, das öffnen des Schalters mittels des Einschwingvorganges auszusetzen, bis der Energiespeicherkondensator vollständig entladen ist.
  • Die Möglichkeit, zumindest in dem Schwingungssystem für die Erzeugung breiterer, energiebeladener Impulse vor dem eigentlichen energiebeladenen Impuls noch einen Einschwingvorgang zu erzeugen, hat in Verbindung mit der Erfindung die besondere Bedeutung, daß der Einschwingvorgang nicht nur wie in DE 30 09 838 C2 je nach Belastungszustand des Elektrozaunes entweder die Entwicklung des nachfolgenden energiebeladenen Impulses unterbindet oder zuläßt, sondern gibt zusätzlich die Möglichkeit, auch auf die Steuerungseinrichtungen des Gesamtgenerators dahingehend einzuwirken, daß je nach gewünschter Einstellung an diesen Steuerungseinrichtungen der Einschwingvorgang auch die Erzeugung der schmaleren Hochspannungsimpulse unterdrücken kann. Auf diese Weise kann der erfindungsgemäße Generator besonders energiesparend ausgebildet werden.
  • In einfacher Ausführung der Erfindung ist es möglich, beide Systeme, nämlich die Erzeugung energiebeladener Hochspannungsimpulse größerer Impulsdauer und Erzeugung schmaler Hochspannungsimpulse ständig zu betreiben. Dabei würde bei normaler Zaunisolation die Erzeugung der schmalen Hochspannungsimpulse mehr oder weniger leer mitlaufen bei geringfügig erhöhtem aber noch tragbarem Dauerverbrauch an Batteriestrom. Dieser Dauerverbrauch wäre insbesondere auch deshalb tragbar, weil wegen der wirksamen Energierückgewinnung auch die mit den schmalen Hochspannungsimpulsen in den Zaun abgegebene Energie über das System zur Erzeugung der energiebeladenen Hochspannungsimpulse größerer Impulsdauer wieder in dessen Ladekondensator zurückgeführt wird.
  • Aus der der Erfindung zugrundeliegenden Überlegung ergibt sich aber auch, daß die gegenseitige Zuordnung eines energiestarken Impulses aus dem ersten Impulsgenerator und eines energieschwachen nadelförmigen Impulses aus dem zweiten Impulsgenerator nicht ständig erfolgen muß, sondern dann von Bedeutung ist, wenn durch die am Elektrozaun herrschenden Verhältnise der energiestarke Impuls in seiner Spitzenspannung an und unter die Schwelle einer sicheren Reizauslösung herabgestetzt ist. Im Rahmen der Erfindung ist es daher zu empfehlen, das Elektrozaungerät mit Einrichtungen zu versehen, mittels deren der zweite Impulsgenerator von Hand oder automatisch im Bedarfsfall zugeschaltet werden kann, während der erste Impulsgenerator bei Betrieb des Elektrozaungerätes ständig eingeschaltet sein soll.
  • Vorzugsweise soll der Hochspannungsimpuls geringerer Impulsdauer erst zugeschaltet werden, wenn die Zaunbelastung einen bestimmten Widerstandswert unterschritten hat, z.B. bei Zaunisolation unterhalb 5 k Ω . Die energiebeladenen Impulse größerer Impulsdauer werden bei ohm'scher Zaunbelastung naturgemäß stärker gedämpft als schmale oder sehr schmale Hochspannungsimpulse. Dies bedeutet, daß die Spitzenspannung des breiten energiebeladenen Impulses sich bei abnehmender Zaunisolation biszu etwa 100 V bei beispielsweise 500 Ω Isolationswiderstand reduziert. Der sehr schmale Impuls des anderen Systems bestimmt bei abnehmenden Isolationswiderständen des Elektrozaunes die Spannungshöhe, da er praktisch ungedämpft bleibt, mit dem Ergebnis, daß an beispielsweise 500 Ω Isolationswiderstand ein breiter Grundimpuls niedriger Höhe und ein schmaler, hoher Nadelimpuls auftreten.
  • Im Rahmen der Erfindung können die Steuereinrichtungen für die Schwingungssysteme dazu ausgebildet sein, das Schwingungssystem zur Erzeugung eines schmalen Impulses in demjenigen Zeitpunkt zur Erzeugung eines schmalen Impulses zu betätigen, wenn sich der von dem anderen Schwingungssystem erzeugte breitere Impuls im Spannungsmaximum oder in der Nachbarschaft davon befindet. Auf diese Weise wird die optimale Zusammenwirkung der beiden unterschiedlichen Impulse gewährleistet. Wird im Rahmen der Erfindung das Schwingungssystem für die schmalen Impulse normalerweise außer Betrieb gehalten, so sind die Steuereinrichtungen für die Schwingungssysteme dazu auszubilden, die elektrische Zaunbelastung bzw. den elektrischen Isolationswiderstand des Zaunes gegen Erde fortwährend festzustellen und bei Unterschreiten eines Schwellenwertes des Isolationswiderstandes (z.B. 5 kΩ) das Schwingungssystem für die Erzeugung schmaler Impulse in Betrieb zu setzen. Da es bei Benutzung des energiebeladenen breiteren Impulses zur Steuerung für Einschalten der schmalen Hochspannungsimpulse praktisch nur möglich ist, zunächst die Auslösung des schmalen Hochspannungsimpulses zeitlich nach Ablauf des die Steuerung auslösenden ersten Impulses vorzunehmen, soll im Rahmen der Erfindung für das nächste Impulsepaar eine zeitliche Umsteuerung dahingehend erfolgen, daß der Hochspannungsimpuls mit dem energiebeladenen breiten Impuls zusammengeführt wird. Hierzu können die Steuereinrichtungen für die Schwingungssysteme erfindungsgemäß dazu ausgebildet sein, bei Inbetriebsetzen des Schwingungssystems für schmale Hochspannungsimpulse sofort einen solchen schmalen Hochspannungsimpuls auch noch nach Ablauf des breiteren energiebeladenen Impulses auszulösen und die Auslösung für die nächstfolgende Impulskombination für Abgabe des schmalen Hochspannungsimpulses zeitlich im Bereich des Spannungsmaximums des breiteren energiebeladenen Impulses einzurichten. Hierdurch wird nach Ablauf des ersten Doppelimpulses - Detektions-Impulses - beim nächsten periodischen Doppelimpuls der zweite Einzelimpuls, d.h. der schmale Hochspannungsimpuls zeitlich so verschoben, daß er auf den energiebeladenen Einzelimpuls aufgesetzt wird, vorzugsweise auf dem Scheitel oder in der Nähe davon. Er kann aber auch schon in der Anfangsphase des breiten energiebeladenen Impulses auftreten. Erst in dieser Konstellation können sich die beiden Einzelimpulse ideal ergänzen und zu ganz neuen praktischen Wirkungen am Zaun unter Bewuchs oder bei Tierberührung führen. Der schmale, nadelförmige Impuls hoher Spannung macht als reiner Zündimpuls den Weg frei bzw. schafft durch Ionisation einen elektrischen Leitungsweg für den energiereichen Hauptimpuls. Der letztere kann also jetzt trotz ungünstiger Zaunbedingungen und niedriger Eigenspannung wieder voll zur Wirkung kommen; er wird sozusagen "getriggert" und damit praktisch unabhängig vom Zaunzustand.
  • Mit der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung ist es möglich, auch "bewuchsfeste" batteriebetriebene Elektrozaungeräte zu bauen, ähnlich oder gleich bewuchsfest wie starke, aus dem elektrischen Leitungsnetz betriebene Elektrozaungeräte. Die Erfindung ist jedoch auch bei aus dem elektrischen Leitungsnetz oder mittels Akkumulatoren betriebene Elektrozaungeräten mit Vorteil anwendbar.
  • Bei mit Akkumulator betriebenen Elektrozaungeräten kann bei etwa gleichen Hütewirkungen wie bisher eine deutliche Stromeinsparung erreicht werden. Bei aus dem elektrischen Leitungsnetz betriebenen Elektrozaungeräten ist es möglich, bei etwa gleicher Hütewirkung wie bisher die maximale Impulsenergie zu reduzieren, wodurch die Unfallgefahr aufgrund zu starker Impulsenergien gesenkt werden kann. Ferner wird der Funkstörpegel deutlich herabgesetzt.
  • Bei bewuchsfesten Elektrozaungeräten mit Akkumulatorbetrieb oder Netzbetrieb bietet die Erfindung ohne wesentlichen Mehraufwand die Möglichkeit, eine aussagefähige Zaunkontrolle vorzunehmen, dadurch, daß die Zuschaltung des zweiten Impulses optisch oder akustisch angezeigt wird. Herkömmliche Elektrozaungeräte dieser Art lassen auch gravierende Zustandsänderungen am Zaun nicht mehr erkennen.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert.
    Es zeigen:
    • Figur 1
    das Blockschaltbild eines erfindungsgemäßen Elektrozaungerätes in einer ersten Ausführungsform;
    Figur 2
    ein Schema der zeitlichen Zuordnung eines vom ersten Impulsgenerator und eines vom zweiten Impulsgenerator des Elektrozaungerätes auf den Elektrozaun gelegten Impulses;
    Figur 3
    das Ersatzschaltbild des Schwingungssystems für die Erzeugung breiter, energiereicher Impulse in einem Elektrozaungerät nach Figur 1;
    Figur 4
    den Spannungsverlauf am Energiespeicherkondensator bei Betrieb gemäß Figur 3 in einer Ausführungsvarianten;
    Figur 5
    den Spannungsverlauf am Energiespeicherkondensator nach Figur 2 in einer zweiten Ausführungsvarianten;
    Figur 6
    ein vereinfachtes Blockschaltbild einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Elektrozaungerätes;
    Figur 7
    den Spannungsverlauf am Kollektor des Zerhackertransistors (Arbeitstransistors) im DC-DC-Wandler und
    Figur 8
    ein vereinfachtes Blockschaltbild einer dritten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Elektrozaungerätes.
  • In der Ausführungsform nach den Figuren 1 bis 5 handelt es sich um ein Elektrozaungerät, das aus einer Trockenbatterie oder Nassbatterie (Akkumulator) gespeist wird. Das Elektrozaungerät weist einen Stromversorgungsteil 1 auf, welcher die ankommende Speisespannung, d.h. die Gleichspannung der Batterie, umsetzt und eine geeignete Versorung der nachgeschalteten Module sicherstellt. An dem Stromversorgungsteil 1 schließt sich ein DC-DC-Wandler 2 an, der die in der Regel niedrige Speisespannung der Batterie (Gleichspannung 6 V, 9 V oder 12 V) in eine Gleichspannung von beispielsweise 350 V bis 400 V umwandelt. Für den gleichmäßigen Betrieb des DC-DC-Wandlers 2 und die Erzielung stabiler Ausgangsspannung am DC-DC-Wandler 2 ist dieser mit einem Steuermodul 3 verbunden.
  • Das Elektrozaungerät nach Figur 1 enthält ferner eine Auswerteeinheit 4 und einen Taktgeber 5 für die beiden Impulsgeneratoren 6 und 7. An die beiden Impulsgeneratoren 6 und 7 ist gemeinsam ein Elektrozaun angeschlossen, der bei geringer R-Last (bewuchsfreier Zustand ohne Tierberührung) ersatzweise durch einen elektrischen Kondensator 8 dargestellt ist. Die Kapazität des elektrischen Kondensators 8 ist in der Praxis mit 10nF pro 1 km Zaunlänge anzunehmen. Besteht mittlere R-Last (Verminderung der Zaunisolation durch Bewuchs am Elektrozaun), so wird dies durch einen dem elektrischen Kondensator parallel geschalteten ohm'schen Widerstand 9 von beispielsweise 5000 Ω dargestellt, um eine bestimmte Bewuchssituation am Zaun zu simulieren. Bei sehr starken Bewuchs und bei Tierberührung kann hohe R-Last, beispielsweise Absinken der Zaunisolation auf 5000 Ω und weniger eintreten.
  • Jeder der beiden Impulsgeneratoren 6 und 7 enthält im dargestellten Beispiel einen Impulstransformator Tr₁ bzw. Tr₂, einen Energiespeicherkondensator C₁ bzw. C₂ und einen Entladeschalter S₁ bzw. S₂,um den Energiespeicherkondensator C₁ bzw. C₂ über die Primärwicklung W₁₁ bzw. W₁₂ des jeweiligen Impulstransformators Tr₁ bzw. Tr₂ zu entladen.
  • Die Schalter S₁ bzw. S₂ sind gesteuerte elektronische Schalter, beispielsweise Thyristoren, wie bei Th in Figur 2 angedeutet. Die Sekundärwicklungen W₂₁ bzw. W₂₂ der Impulstransformatoren Tr₁ bzw. Tr₂ sind an den Elektrozaun angeschlossen und zwar ist am Impulsgenerator 7 eine Hochspannungsdiode D₃ zwischen die Sekundärwicklung W₂₂ und den Elektrozaun eingesetzt. Jeder Energiespeicherkondensator C₁ bzw. C₂ wird jeweils über eine Diode D₁ bzw. D₂ von dem selben DC-DC-Wandler 2 her geladen, also auf gleiche Ladespannung gebracht. Die beiden Impulsgeneratoren 6 und 7 unterscheiden sich dadurch, daß der Impulsgenerator 6 für die Erzeugung energiestarker Impulse ausgelegt ist. Hierzu weist der Energiespeicherkondensator C₁ beispielsweise eine Kapazität von 4,5 µF auf und wird auf eine Spannung UC1 = 330 V aufgeladen. Er enthält dann eine Energiemenge von AC1 = 0,245 J. Der Impulstransformator Tr₁ hat beispielsweise eine Induktivität von 1,9 Hy. Seiner Auslegung und Konstruktion entsprechend weist er einen Verlustfaktor auf, der sich als Streuinduktivität Ls₁ = 0,08 Hy darstellen läßt. Dies sind 4,2% der Induktivität L₁. Der Impulsgenerator 7 kann im dargestellten Beispiel einen Energiespeicherkondensator mit Kapazität C₂ = 0,9 µF enthalten, der auf dieselbe Spannung UC2 = 330 V aufgeladen wird, wie der Energiespeicherkondensator C₁ im Impulsgenerator 6. Der Energiegehalt des geladenen Energiespeicherkondensators beträgt dann AC2 = 0,049 J. In weiterem Unterschied zum ersten Impulsgenerator 6 ist der Impulstransformator Tr₂ mit sehr viel engerer Ankopplung seiner beiden Wicklungen W₁₂ und W₂₂ ausgebildet, so daß auch der Verlustfaktor bzw. die Streuinduktivität Ls₂ geringer d.h. bei 1 bis 2% der Transformatorinduktivität liegen kann. Im Hinblick auf die wesentlich geringere, zu übertragende Energie kann der Impulstransformator Tr₂ des zweiten Impulsgenerators 7 auch kleiner und mit geringerer Induktivität als derjenige des ersten Impulsgenerators 6 ausgebildet sein.
  • Figur 3 zeigt das elektrische Wirkschema (Ersatzschaltbild), das dem Impulsgenerator 6 gemäß Figur 1 entspricht. L ist die äquivalente Ersatzinduktivität des Impulstransformators Tr₁, Ls die Ersatzinduktivität der Streuinduktivität des Impulstransformators Tr₁ und R der Ersatzwiderstand. Der Impulstransformator Tr₁ hat in der Regel ein Übersetzungsverhältnis, beispielsweise Ü = 14, also eine größere Windungszahl in der Sekundärwicklung W₂₁ als in der Primärwicklung W₁₁. Alle Größen in dem in Figur 2 gezeigten Ersatzschaltbild sind entsprechend auf die Primärseite oder auf die Sekundärseite zu beziehen.
  • Die Arbeitsweise des ersten Impulsgenerators 6 sei im folgenden anhand von Figur 3 erläutert:
    Der Energiespeicherkondensator C₁ sei auf die Spannung U₁ aufgeladen. Ein Zündimpuls macht den Thyristor Th leitend. Dadurch wird der Energiespeicherkondensator C₁ parallel zur Primärwicklung des Impulstransformators geschaltet. Die Ersatzinduktivität L ist jedoch groß gegenüber der Ersatzstreuinduktivität Ls, so daß die Impedanz der Strecke Ls, R, Cz wesentlich kleiner als die Impedanz der Strecke über L ist. Beim Schließen des Entladestromkreises setzt eine elektrische Schwingung ein. Wegen der kleineren Werte von Ls gegenüber L und Cz gegenüber C₁ ist die Frequenz dieser ersten Schwingung hoch. Nach Ablauf dieser als Einschwingvorgang bekannten Schwingung geht der Strom über in eine zweite Schwingung, die bestimmt wird durch die Kapazität des Energiespeicherkondensators C₁, die Ersatzinduktivität L des Impulstransformators und den Ersatzwiderstand R. Die Frequenz dieser zweiten Schwingung ist daher wesentlich kleiner als die Frequenz der ersten Schwingung. Bevor der Thyristor Th leitend wird, ist in dem Speicherkondensator ein bestimmter elektrischer Energiebetrag gespeichert (0,5 C₁U₁²).
  • Die Größen der Ersatzstreuinduktivität Ls, des Ersatzwiderstandes R und der sekundärseitigen Kapazität Cz (beispielsweise des den Elektrozaun andeutenden Kondensators 8), sowie die Freiwerdezeit des Thyristors Th sind so gewählt, daß der Thyristor durch die negative Halbwelle der ersten Schwingung des Einschwingvorganges gesperrt wird. Dabei muß allerdings der Zündimpuls bereits zu diesem Zeitpunkt abgelaufen sein, damit nicht der Zündimpuls den Thyristor offenhält. Der Entladevorgang des Energiespeicherkondensators C₁ wird unterbrochen. Es wird dann aus dem Energiespeicherkondensator C₁ nur so viel Energie entnommen wie nötig ist, um die sekundärseitige Kapazität (8 bzw. Cz) aufzuladen. Die dabei vom Energiespeicherkondensator C₁ abgegebene Energie wird aus der vorgeschalteten Energiequelle nachgeliefert bzw. durch Energie-Frühgewinnung ergänzt.
  • Im Fall der Tierberührung wird ein Ableitwiderstand Rz bzw. bei Zaunbewuchs ein Ableitwiderstand 9 parallel zur Zaunkapazität Cz bzw. 8 zugeschaltet. Dies führt zu einer starken Dämpfung der ersten Schwingung, wobei die zweite Halbwelle der ersten Schwingung wesentlich kleiner wird bzw. nicht mehr erscheint. Der Thyristor Th wird jetzt nicht mehr gesperrt. Die Energie des Energiespeicherkondensators C₁ entlädt sich jetzt voll über den Widerstand Rz des Tierkörpers bzw. den Widerstand 9 des Zaunbewuchses.
  • Bei der oben erläuterten Arbeitsweise des ersten Impulstransformators 6 ergibt sich für das gesamte Elektrozaungerät nach Figur 1 der folgende Funktionsablauf: Das Gerät sei nur mit der Kapazität 8 belastet. Wird die Schaltungsanordnung an die Stromversorgung angeschlossen, so läuft zunächst nur der erste Impulsgenerator 6. Es werden in Abständen von ca. 1 s Spannungsimpulse der oben erläuterten Art auf den Zaun gegeben. Wie Figur 1 zeigt, ist der vom Taktgeber 5 über dessen Ausgang a periodisch betätigte Schalter S₁ mit einer Energierückgewinnungsdiode D4 überbrückt. Nach Ablauf der ersten Halbwelle des Einschwingvorganges wird der Schalter S₁ wieder unterbrochen. Danach fließt die auf dem Elektrozaun (Kondensator 8) befindliche Impulsenergie nahezu vollständig in den Energiespeicherkondensator C₁ zurück, so daß das Gesamtsystem sehr energiesparend arbeitet und z.B. Impulse mit einer Scheitelspannung von mehr als 5000 V und einer Fußbreite von 0,1 ms in den Zaun einspeist.
  • Wenn der Schalter S₁ vom Taktgeber 5 über dessen Ausgang a betätigt wird, tritt Energie aus dem Energiespeicherkondensator C₁ in die Zaunkapazität (Kondensator 8) über, wobei die Spannung am Energiespeicherkondensator C₁ absinkt und sich gleichzeitig der Hochspannungsimpuls am Zaun aufbaut.
  • Figur 4 zeigt den Verlauf der Spannung am Energiespeicherkondensator C₁ bei praktisch rein kapazitiver Zaunbelastung und in gestrichelter Linie bei kapazitiver und ohm'scher Zaunbelastung. Der funktionsbedingte Spannungseinbruch (Spannungssack Ue) ist abhängig von der Menge der kurzzeitig entnommenen Energie. Wenn der Elektrozaun (Kondensator 8) die gesamte Energie aus dem Energiespeicherkondensator C₁ aufnimmt, wird die Nullinie erreicht, was etwa das Maximum des anzuschließenden Zaunes markiert. Hierbei kann auch noch eine überlagerte Schwingung auftreten, deren Scheitel unter die Nullinie fällt.
  • Bei Zäunen üblicher Länge (ca. 1 bis 3 km) wird bei entsprechender Geräteauslegung die Nullinie nicht erreicht.
  • Wird dagegen eine R-Last (Widerstandslast) von beispielsweise 5000 Ω zugeschaltet, so wird die Nullinie erreicht. Danach steigt die Spannung am Energiespeicherkondensator C₁ allmählich an (gestrichelte Linie in Figur 4 und 5). Im dargestellten Beispiel dient der unterschiedliche Spannungsverlauf gemäß Figur 4 und Figur 5 als Kriterium zur Auslösung des zweiten Impulsgenerators 7. Man kann hierzu mehrere Auswertungspunkte oder Auswertungslinien ansetzen. Gemäß Figur 4 ist die Linie X₁ vorgesehen. Fällt die Kondensatorspannung z.B. unter das Niveau X₁ ab, gibt die in der Auswerteeinheit 4 untergebrachte Auswertungslogik den Startbefehl an den Taktgeber 5 für den Schalter S₂ im zweiten Impulsgenerator 7 und löst dort einen schmalen Impuls hoher Scheitelspannung aus. Wie Figur 2 im linken Teil zeigt, liegt der bei Auslösung auftretende schmale Impuls hoher Spannung naturgemäß zeitlich hinter dem Ablauf des ihn auslösenden breiten Impulses aus dem ersten Impulsgenerator 6. Nachdem die Auslösung geschehen ist, verlegt jedoch der im Taktgeber 5 und mittels einer Vorrichtung 10 verstellbare Steuerteil im Taktgeber 5 den am Ausgang b des Taktgebers 5 erscheinenden Steuerimpuls für den Schalter S₂ des zweiten Impulsgenerators 7 derart, daß die folgenden schmalen Hochspannungsimpulse an diejenige Stelle gelegt werden, wie sie mit der Einrichtung 10 gewählt wird. Bevorzugt kann man die folgenden schmalen Hochspannungsimpulse etwa auf den Scheitel oder in dessen Nähe des vom ersten Impulsgeber 6 kommenden breiten energiebeladenen Impulses legen. Es ergibt sich hierdurch eine teilweise Summierung beider Spannungen, so daß die Gesamtspannung deutlich höher als die höchste Teilspannung ist. Man kann jedoch auch durch entsprechende Betätigung der Einstelleinrichtung 10 den schmalen, nadelförmigen Impuls an den Anfang des breiten energiebeladenen Impulses legen oder auch wie in Figur 2 punktiert gezeigt ist, an das Ende des breiten energiebeladenen Impulses. Auf diese Weise läßt sich die kombinierte Wirkung der einander zugeordneten Impulse den jeweiligen Gegebenheiten und dem jeweiligen Anwendungsfall anpassen. Dabei befindet sich die Energie pro Impulskombination fast ausschließlich im unteren Hauptimpuls. Sie ist der Leistungsfähigkeit der benutzten Batterie angepaßt.
  • Im Fall der Grenzbelastung bei etwa 500 Ω, was starkem Bewuchs des Elektrozaunes entspricht, erreicht der Scheitelwert des energiebeladenen, breiten Impulses maximal noch 1000 V, was nicht mehr ausreicht, einen elektrischen Funken an einem zusätzlich den Zaun berührenden Tier zu erzeugen. Mit dem zweiten, praktisch energielosen Hochspannungsimpuls wird jetzt trotz ungünstiger Zaunbedingungen ein Spannungsniveau geschaffen, das eine hohe Zündfreudigkeit sicherstellt, ohne dabei mehr Energie zu verbrauchen und das den Zaun berührende Tier mit mehr Energie zu belasten als bisherige Geräte. Der schmale Hochspannungsimpuls ist ein Triggerimpuls, der auch unter extrem ungünstigen Zaunbedingungen den Energieübertritt in das Tier möglich macht und somit das aus einer Batterie betriebene Elektrozaungerät praktisch bewuchsunabhängig macht. Wenn es darauf ankommt, einen Funken am Fell eines den Zaun berührenden Tieres zu zünden, kann es von besonderem Vorteil sein, den schmalen, nadelförmigen Triggerimpuls an den Anfang des Hauptimpulses zu legen, weil mit dem Zünden eines Funkens dann zugleich die Energie des Hauptimpulses verfügbar ist, um die mit dem elektrischen Funken erstrebte Reizwirkung zu erzielen.
  • In einer verbesserten Ausführung gemäß Figur 5 wird der Beginn der Auswertungslinie zeitlich gegenüber dem Zündzeitpunkt für den breiten energiebeladenen Hauptimpuls verschoben, und zwar derart, daß nur die langsam ansteigende Wiederaufladung nach einer Entladung bei unter R-Last stehendem Elektrozaun zu einem Schnittpunkt mit der Auswertungslinie X₂ führt, nicht aber der schnelle Wiederanstieg der Spannung durch die Energierückgewinnung. In diesem Fall wird der schmale nadelförmige Hochspannungsimpuls auch bei langen und überlangen Zäunen nicht ausgelöst, sondern nur bei Überschreiten einer definierten ohm'schen Zaunbelastung bzw. Unterschreiten eines definierten Isolationswiderstandes am Elektrozaun.
  • Die Auswertung der Veränderung der Zaunbelastung kann im Beispiel der Figuren 6 und 7 auch am Kollektor des im DC-DC-Wandler 2 vorgesehenen Zerhackertransistors oder Arbeitstransistors vorgenommen werden. Wie aus Figur 7 ersichtlich, ist die Kollektorspannung gering, wenn der Energiespeicherkondensator C₁ entladen ist und größer, wenn er ganz oder teilweise aufgeladen ist. Ebenso wie bei Auswertung der am Energiespeicherkondensator C₁ herrschenden Spannung kommt es auch in diesem Fall darauf an, den Beginn der Auswertung zeitlich zu verzögern, wenn erreicht werden soll, daß nur die Unterschreitung eines Ableitwiderstandes am Zaun, also die Überschreitung einer R-Last-Schwelle ausgewertet und zur Auslösung der schmalen, nadelförmigen Hochspannungsimpulse des zweiten Impulsgenerators 7 herangezogen werden soll. Dabei muß die Verzögerung so gewählt werden, daß das schnelle Durchschwingen der Kondensatorspannung bei überwiegender C-Last am Elektrozaun vor dem Einsetzen der Auswertung abgeschlossen ist.
  • Wie in Figur 8 angedeutet, ist es auch möglich, den Taktgeber 5 für die Betätigung des Schalters S₂ durch Zaunabtasteinrichtungen 12 auf der Zaunseite zu steuern. Diese Möglichkeit bedingt aber größeren Schaltungsaufwand einerseits durch die Zaunabtasteinrichtungen und andererseits auch in der elektrischen Schaltungsanordnung der Auswerteeinheit 4 und des Taktgebers 5.
  • In vereinfachter Ausführung kann überhaupt von der Steuerung des Taktgebers 5 aufgrund der Spannungsverhältnisse am Energiespeicherkondensator C₁ oder am Kollektor des Zerhackertransistors im DC-DC-Wandler 2 oder durch Spannungsabtasten am Zaun abgesehen und ständig gemeinsamer Betrieb der beiden Impulsgeneratoren 6 und 7 vorgesehen werden. Diese vereinfachte Ausführung kann generell an einem Elektrozaungerät vorgesehen sein, das dann nicht mit der Auswerteeinheit 4 und den diversen Abtasteinrichtungen ausgerüstet sein muß und auch nur einen vereinfachten Taktgeber benötigt.
  • Es ist aber auch möglich, die auf die augenblickliche Spannung am Energiespeicherkondensator C₁ zurückgreifende oder die Kollektorspannung am Zerhackertransistor des DC-DC-Wandlers 2 zurückgreifende Auswertung bzw. die Auswertung der Zaunabtastung abschaltbar zu machen. Dies kann mittels eines Schalters 11 erfolgen, der am Taktgeber 5 oder an der Auswerteeinheit 4 angebracht ist. Auf diese Weise kann das Elektrozaungerät nach Wunsch entweder mit der Auswertung oder mit ständigem gemeinsamen Betrieb der beiden Impulsgeneratoren 6 und 7 betrieben werden. Diese letztere Möglichkeit kann unter besonderen Bedingungen von Bedeutung sein, beispielsweise, wenn zeitweise mit so starkem Bewuchs am Elektrozaun zu rechnen ist, daß ohnehin ein sehr häufiges Einschalten des Impulsgenerators 7 zu erwarten wäre.
  • Es können auch noch zusätzlich hier nicht dargestellte Anzeigeeinrichtungen vorgesehen werden, die angeben, ob der Impulsgenerator 7 in Betrieb gesetzt ist. Wesentlich ist es, in allen Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Elektrozaungerätes, daß dem breiten energiebeladenen Impuls ein schmaler Hochspannungsimpuls beigegeben werden kann. In dieser Impulskombination erfolgt durch den Hochspannungsimpuls durch Ionisation ein Vorbilden des elektrischen Leitungsweges für den energiebeladenen Impuls zum Tierkörper.

Claims (21)

  1. Elektrozaungerät zur Erzeugung von Impulsen, das mindestens zwei an denselben Elektrozaun angeschlossene, gleichzeitig betreibbare Impulsgeneratoren (6, 7) enthält, wobei jeder der beiden Impulsgeneratoren (6, 7) ein den Energiegehalt des vom jeweiligen Impulsgenerator (6, 7) auf den Elektrozaun (8) gelegten elektrischen Impulses bestimmendes, vollständiges Schwingungssystem mit je einem Impulstransformator (Tr₁, Tr₂), je einem Energiespeicherkondensator (C₁, (C₂) und je einem den Energiespeicherkondensator (C₁, C₂) zum Entladen über die Primärwicklung (W₁₁, W₁₂) des Impulstransformators (Tr₁, Tr₂) schaltenden Schaltelement (S₁, S₂) enthält,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    der erste Impulsgenerator (6) mit einem Schwingungssystem für Erzeugung von elektrischen Hochspannungsimpulsen größerer Impulsdauer und der zweite Impulsgenerator (7) mit einem Schwingungssystem für Erzeugung elektrischer Hochspannungsimpulse deutlich kleinerer Impulsdauer vorgesehen sind, wobei das Schwingungssystem des zweiten Impulsgenerators (7) mit wesentlich geringerer innerer Impedanz als das Schwingungssystem des ersten Impulsgenerators (6) ausgebildet ist, und daß Steuereinrichtungen (4, 5) für die beiden Schwingungssysteme vorgesehen sind, mit welchen wahlweise je ein Impuls des ersten Impulsgenerators (6) und des zweiten Impulsgenerators (7) in gewünschter gegenseitiger, zeitlicher Zuordnung auslösbar sind, derart, daß der Impuls des zweiten Impulsgenerators (7) durch Ionisation den elektrischen Leitungsweg für den Impuls des ersten impulsgenerators (6) schafft.
  2. Elektrozaungerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Impulsgenerator (6) Einrichtungen (Rückgewinnungsdiode D4) zur Energie-Rückgewinnung enthält, wobei die Sekundärwicklung (W ₂₁) des Impulstransformators (Tr₁) im ersten Impulsgenerator (6) direkt und die Sekundärwicklung (W₂₂) des Impulstransformators (Tr₂) im zweiten Impulsgenerator (7) über eine Hochspannungsdiode (D₃) an den Elektrozaun (8) angeschlossen sind.
  3. Elektrozaungerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Schwingungssystem in dem ersten Impulsgenerator (6) für die Erzeugung von energiestarken elektrischen Impulsen größerer Impulsdauer mit einem Energiespeicherkondensator (C₁) und dessen Ladestromkreis zum Aufnehmen und Umsetzen einer mehrfachen Energiemenge wie das Schwingungssystem des zweiten Impulsgenerators (7) ausgelegt ist.
  4. Elektrozaungerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwingungssysteme beider Impulsgeneratoren (6, 7) zum Laden ihrer Energiespeicherkondensatoren (C₁, C₂) auf gleiche elektrische Spannung ausgebildet sind und die elektrische Kapazität des Energiespeicherkondensators (C₁) im ersten Impulsgenerator (6) wesentlich größer als die elektrische Kapazität des Energiespeicherkondensators (C₂) im zweiten Impulsgenerator (7) ist.
  5. Elektrozaungerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Kapazität des Energiespeicherkondensators (C₁) im ersten Impulsgenerator (6) zwischen etwa dem Doppelten bis Zehnfachen der elektrischen Kapazität des Energiespeicherkondensators (C₂) im zweiten Impulsgenerator (7) ist.
  6. Elektrozaungerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, da das Schwingungssystem im ersten Impulsgenerator (6) zum Laden seines Energiespeicherkondensators (C₁) auf höhere elektrische Spannung als das Schwingungssystem im zweiten Impulsgenerators (7) ausgebildet ist.
  7. Elektrozaungerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Impulstransformator (Tr₂) im zweiten Impulsgenerator (7) mit enger, elektrischer Ankopplung zwischen seiner Primärwicklung (W₁₂) und seiner Sekundärwicklung (W₂₂) und nur kleinem Streufaktor ( 5%) ausgebildet ist.
  8. Elektrozaungerät nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Schwingungssystem des ersten Impulsgenerators (6) zur Erzeugung von elektrischen Impulsen mit bei geringer R-Last (Zaunisolation 5000Ω und mehr) des Elektrozaunes Spitzenspannung bei etwa 4000 V bis 7000 V und zeitlicher Impulsbreite bei etwa 100 µs ausgebildet ist, während das Schwingungssystem des zweiten Impulsgenerators (7) für die Erzeugung von elektrischen Impulsen mit Spitzenspannung bei etwa 3000 V bis 5000 V und Impulsbreite bei ca. 5 µs bis 10 µs sowohl bei geringer R-Last (Zaunisolation 5000Ω und mehr) als auch bei mittlerer und hoher R-Last (Zaunisolation unterhalb 5000Ω bis unterhalb 500Ω) ausgebildet ist.
  9. Elektrozaungerät nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Schwingungssystem des ersten Impulsgenerators (6) in an sich bekannter Weise für die Erzeugung von Einschwingimpulsen ausgestattet ist:
    a) mit einem Impulstransformator (Tr₁), an dessen Primärwicklung (W₁₁) ein elektrischer Energiespeicherkondensator (C₁) und an dessen Sekundärwicklung (W₂₁) ein elektrischer Kondensator (Cz; 8), beispielsweise ein elektrische Kapazität aufweisender Elektrozaun, angeschlossen sind, wobei die elektrische Kapazität des Energiespeicherkondensators (C₁) größer als die elektrische Kapazität des sekundärseitig angeschlossenen Kondensators (Cz; 8) ist, der Energiespeicherkondensator (C₁) ständig an einen Aufladestromkreis (2) angeschlossen ist und im Parallelschaltungskreis von Energiespeicherkondensator (C₁) und Primärwicklung (W₁₁) des Impulstransformators ein mittels eines Impulstimers (5) zum Zünden in vorher festgelegter zeitlicher Folge gesteuerter Schalter (S₁) zur Schwingungserzeugung eingesetzt ist;
    b) durch Ausbildung des Impulstransformators (Tr₁) mit merklicher Streuinduktivität (Ls ≧ 5% von L), die Induktivität (L) und die Streuinduktivität (Ls) des Impulstransformators mit den Kapazitäten der an ihm primärseitig und sekundärseitig angeschlossenen elektrischen Kondensatoren (C₁; Cz; 8) in dem bekannten, das elektrische Verhalten verdeutlichenden Ersatzschaltbild einen gekoppelten Serien- und Parallelschwingkreis bilden, dessen Serienschwingkreis die Streuinduktivität (Ls), die sekundärseitig wirksame Kapazität und ohm'schen Widerstände enthält, deren elektrische Werte durch die elektrischen Größen des Impulstransformators und der angeschlossenen Kondensatoren (C₁; 8) gegeben sind;
    c) wobei mit dem Schließen des Schalters im Parallelschaltungskreis von Energiespeicherkondensator (C₁) und Primärwicklung (W₁₁) des Impulstransformators und dem damit einsetzenden Entladestrom aus dem Energiespeicherkondensator (C₁) auch ein Einschwingvorgang mit über den Serienschwingkreis und den Schalter verlaufendem ersten sinusförmigen Einschwingstrom auftritt, dessen Frequenz durch die Streuinduktivität (Ls) und die im Serienschwingkreis wirksame elektrische Kapazität und dessen Dämpfung durch die am Serienschwingkreis wirksamen ohm'sche Widerstände bestimmt sind, und zum Öffnen des Parallelschaltungskreises von Energiespeicherkondensator (C₁) und Primärwicklung (W₁₁) des Impulstransformators
    c.a) im Betrieb ohne Energieableitung im Sekundärkreis zur Vermeidung von Energieverlusten der Einschwingungsvorgang zum Öffnen des Schalters (S₁) bei nur teilweiser Entladung des Energiespeicherkondensators (C₁) herangezogen wird, während
    c.b) im Betrieb mit Energieableitung im Sekundärkreis eine durch Zuschaltung eines sekundärseitigen Widerstandes (Rz) vorher festgelegter Grenzgröße hervorgerufene vermehrte Dämpfung und die dadurch eintretende ausreichende Unterdrückung der negativen Halbwelle (zwischen 11₁ und 211₁) des Einschwingstromes benutzt wird, das Öffnen des Schalters (S₁) mittels des Einschwingvorganges auszusetzen, bis der Energiespeicherkondensator (C₁) vollständig entladen ist.
  10. Elektrozaungerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß bei Benutzung eines Thyristors (Th) als Schalter (S₁) dieser Thyristor (Th) bezüglich seiner Freiwerdezeit und der Impulstimer (5) bezüglich der Breite des Zündimpulses zur Erfüllung folgender Bedingungen auf die die Frequenz des Einschwingvorganges bestimmten elektrischen Werte von Steuerinduktivität (Ls), sekundärseitig wirksamer Kapazität und ohm'schen Serienwiderstand (R) abgestimmt sind:
    - daß der auslösende Zündimpuls der den Thyristor (Th) leitend macht, kürzer als die erste positive Halbwelle (zwischen 0 und π1 ) des sinusförmigen Einschwingstromes ist,
    - daß der Thyristor während des Verlaufs der negativen Halbwelle (zwischen π1 und 2π1 ) des sinusförmigen Einschwingstromes gesperrt wird und
    - daß bei Anliegen einer Dämpfung oberhalb eines vorher festgelegten Wertes im Serienschwingkreis die dadurch bedingt zumindest teilweise unterdrückte negative Halbwelle (zwischen π1 und 2π1 ) des sinusförmigen Einschwingungsstromes nicht ausreicht, den Thyristor (Th) zu sperren bzw. in gesperrtem Zustand zu halten.
  11. Elektrozaungerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß bei Benutzung eines fremdgesteuerten Halbleiter-Elements als Schalter (S₁) die Phasenlagen der von der Fremdsteuerungsanordnung auf dieses Halbleiter-Schaltelement gegebenen Signale zur Erfüllung folgender Bedingungen auf die die Frequenz des Einschwingungsvorganges bestimmenden elektrischen Werte von Streuinduktivität (Ls), sekundärseitig wirksamer Kapazität und ohm'schen Serienwiderstand (R) abgestimmt sind:
    - daß der auslösende Zündimpuls der das Halbleiter-Schaltelement leitend macht, kürzer als die erste positive Halbwelle (zwischen 0 und π1 ) des sinusförmigen Einschwingstromes ist,
    - daß das Schaltelement während des Verlaufs der negativen Halbwelle (zwischen π1 und 2π1 ) des sinusförmigen Einschwingstromes gesperrt wird und
    - daß bei Anliegen einer Dämpfung oberhalb eines vorher festgelegten Wertes im Serienschwingkreis die dadurch bedingt zumindest teilweise unterdrückte negative Halbwelle (zwischen 11₁ und 211₁) des sinusförmigen Einschwingungsstromes nicht ausreicht, das Schaltelement zu sperren bzw. in gesperrtem Zustand zu halten.
  12. Elektrozaungerät nach Anspruch 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtungen (4, 5) für die Schwingungssysteme dazu ausgebildet sind, die Schließzeitpunkte für die Schaltelemente (S₁, S₂) beider Schwingungssysteme in ihrer zeitlichen Zuordnung wahlweise zu verstellen.
  13. Elektrozaungerät nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtungen (4, 5) für die Schwingungssysteme dazu ausgebildet oder einstellbar sind, das Schwingungssystem des zweiten Impulsgenerators (7) in demjenigen Zeitraum zur Erzeugung seines Impulses zu betätigen, wenn sich der vom Schwingungssystem des ersten Impulsgenerators (6) erzeugte Impuls im Spannungsmaximum oder in der Nachbarschaft dazu befindet.
  14. Elektrozaungerät nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Schwingungssystem des zweiten Impulsgenerators (7) normalerweise außer Betrieb gehalten ist und die Steuereinrichtungen (4, 5) für die Schwingungssysteme dazu ausgebildet sind, den elektrischen Isolationswiderstand (Rz; 9) des Zaunes gegen Erde fortwährend festzustellen und bei Unterschreiten eines Schwellenwertes des Isolationswiderstandes (Rz; 9) (z.B. 5 kΩ) das Schwingungssystem des zweiten Impulsgenerators (7) in Betrieb zu setzen.
  15. Elektrozaungerät nach Anspruch 13 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtungen (4, 5) für die Schwingungssysteme dazu ausgebildet sind, bei Inbetriebsetzen des Schwingungssystems des zweiten Impulsgenerators (7) für schmale Impulse sofort einen schmalen Impuls auch noch nach Ablauf des breiten Impulses auszulösen und die Auslösung für die nächstfolgende Impulskombination für Abgabe des schmalen Impulses mit der jeweils eingerichteten oder eingestellten zeitlichen Zuordnung zum Impuls des ersten Impulsgenerators einzurichten.
  16. Elektrozaungerät nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtungen (4, 5) für die Schwingungssysteme dazu ausgebildet sind, den am Energiespeicherkondensator (C₁) des Schwingungssystems für breite Impulse auftretenden zaunlastabhängigen, zeitlichen Spannungsverlauf festzustellen und als Kriterium zur Auslösung des zweiten Schwingungssystems auszuwerten.
  17. Elektrozaungerät nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtungen (4, 5) für die Schwingungssysteme dazu ausgebildet sind, einen typischen sackartigen Spannungseinbruch (Fig. 3, Fig. 4) am Energiespeicherkondensator (C₁) im Moment der Impulserzeugung im Schwingungssystem für die Erzeugung breiterer Impulse zur Auslösung des Schwingungssystems für die Erzeugung schmalerer Impulse derart auszuwerten, daß der schmale Impuls dann ausgelöst wird, wenn die Spannung am Energiespeicherkondensator (C₁) bis auf Null oder nahezu auf Null abgefallen ist.
  18. Elektrozaungerät nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Schwingungssystem für Erzeugung breiter Impulse mit Einrichtungen (Rückgewinnungsdiode D₄) für Energierückgewinnung ausgestattet ist, und die Steuerungseinrichtungen (4, 5) für die Schwingungssysteme derart ausgebildet sind, daß die Auswertung der Spannung am Energiespeicherkondensator (C₁) erst zu einem Zeitpunkt erfolgt, nachdem der typische sackartige Spannungseinbruch abgelaufen ist, wobei die Ansprech-Schwellenspannung auf ein so hohes Niveau - z.B. 100 V - eingestellt ist, daß sie bei überwiegender C-Last (8) am Zaun nicht und bei einer festgelegten R-Last (9) am Zaun - z.B. 5 k Ω - sicher unterschritten wird.
  19. Elektrozaungerät nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß ein mit Zerhackertransistor ausgestatteter DC-DC-Wandler (2) zum Aufladen der Energiespeicherkondensatoren (C₁, C₂) der Schwingungssysteme vorgesehen ist und die Steuereinrichtungen (4, 5) für die Schwingungssysteme dazu ausgebildet sind, den zaunlastabhängigen Spannungsverlauf am Kollektor des Zerhackertransistors im DC-DC-Wandler (2) als Kriterium zur Auslösung des Schwingungssystems für Erzeugung schmaler Impulse auszuwerten.
  20. Elektrozaungerät nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß eine die elektrische Impulsspannung am Zaun (8) abtastende Einrichtung (12) vorgesehen ist, an die die Steuerungseinrichtungen (4, 5) für die Schwingungssysteme angeschlossen sind.
  21. Elektrozaungerät nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß Anzeigevorrichtungen vorgesehen sind, die erkennen lassen, ob die Zuschaltung des schmalen Impulses erfolgt ist.
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