Weidezaungerät Zur Versorgung ausgedehnter Zäune mit elektrischen
Impulsen, die das weidende Vieh am Durchschreiten derselben hindern, sind zahlreiche
Batterie- oder auch Netzweidezaungeräte bekanntgeworden. Die meisten dieser Geräte
benutzen die Energiespeicherung einer Selbstinduktion, die oft mit einem Wagnerschen
Hammer gekoppelt ist. Bei der Unterbrechung dieses Stromes wird jedesmal eine Energiemenge
1/2 LI2 frei, worin L die Selbstinduktion der Spule ist, I der durch sie
fließende Strom. Meist wird der Spannungsstoß, der beim Öffnen entsteht, nach Art
eines Ruhmkorffschen Funkeninduktors hinauftransformiert und an den Weidezaun gehegt.
Eine andere Gattung dieser Geräte arbeitet mit Kondensator-Entladungen. Beiden Verfahren
haftet grundsätzlich ein Nachteil' an, nämlich der, daß man die Impulse so stark
machen muß, daß sie auch bei starken Nebenschlüssen, z. B. bei feuchten Isolatoren,
noch ausreichende Spannungshöhe am Draht erzeugen, um dem Vieh einen elektrischen
Schlag zu versetzen. Hierbei werden jedoch so erhebliche Energien pro Impuls verbraucht,
daß- es bisher unmöglich ist, z. B. mit einer Anodenbatterie einen ganzen Sommer
hindurch einen Zaun wirksam zu versorgen. Umgekehrt weisen die meisten bisher bekannten
Geräte viel zu spitze Stöße auf, die nicht das Gesetz berücksichtigen, daß nämlich
eine ganz bestimmte Stromflußdauer den optimalen physiologischen Effekt erzeugt.
Man kommt nun mit besonders kleinen Energiemengen pro Impuls aus, wenn man die Dauer
des einzelnen Stromimpulses so bemißt, daß sie physiologisch-optimal wirksam ist.
Nun hat aber ein derart arbeitendes Gerät immer noch die
Nachteile,
daß die Impulse ausreichender Höhe bei feuchtem Zaun oder bei feuchten Isolatoren
im allgemeinen viel zu stark sind, wenn gute Verhältnisse herrschen, d. h. Trockenheit
an den Isolatoren, dagegen mittelgute Leitfähigkeit des Bodens. Um eine Anpassung
an die äußeren Belastungsverhäl.'tnisse des Zaunes zu bewirken, wird daher erfindungsgemäß
vorgeschlagen, den Energieinhalt des den Impulstransformator speisenden Kondensators
automatisch gemäß der Zaunbelastung zu. verändern. Im einfachsten Falle wird gemäß
Fig. i die Energievariation durch Zuschaltung eines größeren Kondensators bei stärker
werdender Belastung erreicht. Eine dementsprechende Schaltung ist in der Zeichnung
dargestellt. Hierbei bedeutet i die das Gerät speisende Batterie, die über den Widerstand
2 den Kondensator 3 auflädt: Durch einen irgendwie gesteuerten Kontaktmechanismus,
für den nachfolgend auch noch ein Beispiel angegeben wird, wird der Kontakt 4 periodisch,
z. B. in der Sekunde einmal, kurzgeschlossen. Bei jedem Kontaktschluß entlädt sich
der Kondensator 3 über den Kontakt 4 in die Primärwicklung des Transformators 5.
Als Transformator wird ein solcher sehr fester Kopplung benutzt, dessen .Sekundärwicklung
6 gegebenenfalls anzapfbar, über Entstörmittel 7 und 8 mit den Anschlußklemmen des
Zaunes 9 und io arbeitet. Durch die sehr feste Kopplung des Transformators 5/6 ist
gewährleistet, daß nahezu identische Kurvenform an Primär- und Sekundärwicklung
auftritt. Zur optimalen physiologischen Wirkung wird erfindungsgemäß vorgeschlagen,
den Zu. satzkondensator in Verbindung mit dem Grundkondensator so zu, dimensionieren,
daß er mit der Primärwicklung des Transformators etwa die physiologisch stark wirkende
Frequenz 25o Hz als Entladungsfrequenz hat, die bei Mensch und Tier besonders wirksam
ist. Es hat sich gezeigt, daß bei allen Säugetieren mit vergleichbarer Größe die
gleiche Frequenz optimal wirksam ist, weil' die sensiblen Nervensysteme beim Menschen
und bei Säugetieren identisch aufgebaut sind. Erfindungsgemäß wird nun ein kleiner
Teil der an der Primärwicklung 5 auftretenden Strommenge über den Gleichrichter
i i abgenommen und einem Relais zugeführt, zweckmäßig in der Weise, daß der Gleichrichter
ii den Kondensator i2 speist, der an die Wicklung 13 eines Schaltrelais gelegt ist,
das zweckmäßig mit einem Regulierwiderstand 14 variabel geshuntet ist. Ist nun die
Strommenge, die bei jedem Impuls an der Wicklung 5 auftritt, ungeschmälert oder
nur wenig geschmälert, so spricht das Relais mit der Wicklung 13 an, es wird durch
die ständig folgenden Impulse ununterbrochen oder auch periodisch in angezogenem
Zustand gehalten, so daß ein Ruhekontakt ständig geöffnet ist. Dies ist so zu verstehen,
daß bei fehlender äußerer Belastung oder bei sehr gut isoliertem Zaun die Schwingung,
die :durch die Entladung des Kondensators 3 durch die Wicklung 5 entsteht, einen
periodischen Charakter hat, so daß bei Gleichrichtung ein sehr großes Stromvolumen
am Kondensator 12 meßbar ist. Da das Stromvolumen 1 X t identisch ist mit
der Kondensatorladung C X U, ist U ausreichend groß, um.die Wicklung
13 ständig mit ausreichender Spannung zu versorgen. Bei stärker werdender
Belastung wird die Schwingung jedoch stärker und stärker gedämpft und wird gegebenenfalls
sogar aperiodisch, und das Stromvolumen I X t reicht nicht mehr aus, um eine genügend
hohe Spannung U der Wicklung 13 zuzuführen. In diesem Falle fällt das Relais ab.
Der Ruhekontakt des Relais mit der Wicklung 13 sei 15. Über diesen
Kontakt wird nun bei geöffnetem Relais der Kondensator 16, der über .den Widerstand
17 ebenfalls aus der Stromquelle aufgeladen wird, zu dem Kondensator 3 parallel
geschaltet. Man kann nun den Kondensator 16 beispielsweise die zehnfache Größe geben,
so däß die Strommenge des nun auftretenden Impulses zehnfach größer ist. Durch geeignete
Dimernsionierung läß.t es sich unschwer erreichen, daß die Kondensatorgröße wegen
der sehr viel, stärkeren Magnetisierung des Eisenkerns des Transformators 5/6 und
demzufolge kleinerer Induktivität nahezu dieselbe Frequenz ergibt wie der Kondensator
3 in Verbindung mit der Wicklung 5, der ja nur schwache Impulse liefert. Somit ist
es möglich, im Bedarfsfalle auch bei zugeschaltetem Kondensator 16 immer noch in
der Nähe der physiologischoptimal wirksamen Frequenz zu arbeiten. Erfindungsgemäß
wird daher vorgeschlagen, die Größe eines zugeschalteten Kondensators so zu wählen,
daß in Verbindung mit der infolge der größeren Strommenge höheren Magnetisierung
und abnehmenden Permeabilität des Impulstransformators die resultierende Impulsfrequenz
ebenfalls in der Größenordnung der physiologisch-optimal wirksamen liegt.Pasture fence device For supplying extensive fences with electrical impulses that prevent grazing cattle from passing through them, numerous battery or mains-powered fence devices have become known. Most of these devices use self-induction energy storage, which is often coupled with a Wagnerian hammer. When this current is interrupted, an amount of energy 1/2 LI2 is released each time, where L is the self-induction of the coil, I the current flowing through it. Most of the time, the voltage surge that arises when opening is transformed upwards in the manner of a Ruhmkorff spark inductor and attached to the pasture fence. Another type of device works with capacitor discharges. Both methods have a fundamental disadvantage, namely that the impulses have to be made so strong that they can even be used in the case of strong shunts, e.g. B. with damp insulators, still generate sufficient voltage level on the wire to give the cattle an electric shock. Here, however, so considerable energies are consumed per pulse that it has been impossible to date, e.g. B. to effectively supply a fence with an anode battery throughout the summer. Conversely, most of the previously known devices have much too sharp impacts that do not take into account the law that a very specific current flow duration produces the optimal physiological effect. You can manage with particularly small amounts of energy per pulse if you measure the duration of the individual current pulse in such a way that it is physiologically optimally effective. However, such a working device still has the disadvantages that the pulses of sufficient height with a damp fence or with damp insulators are generally much too strong if the conditions are good, ie dryness on the insulators, on the other hand good conductivity of the soil. In order to bring about an adaptation to the external load conditions of the fence, it is therefore proposed according to the invention that the energy content of the capacitor feeding the pulse transformer be automatically added according to the fence load. change. In the simplest case, as shown in FIG. 1, the energy variation is achieved by connecting a larger capacitor as the load increases. A corresponding circuit is shown in the drawing. Here, i means the battery feeding the device, which charges the capacitor 3 via the resistor 2: By a somehow controlled contact mechanism, for which an example is given below, the contact 4 is periodically, e.g. B. once a second, short-circuited. With each contact closure, the capacitor 3 discharges via the contact 4 into the primary winding of the transformer 5. The transformer used is such a very tight coupling, whose secondary winding 6 can be tapped, via interference suppression means 7 and 8 with the connection terminals of the fence 9 and io . The very tight coupling of the transformer 5/6 ensures that the curve shape of the primary and secondary windings is almost identical. For an optimal physiological effect, it is proposed according to the invention to use the To. Set capacitor in connection with the base capacitor so that it has about the physiologically strong frequency 25o Hz as the discharge frequency with the primary winding of the transformer, which is particularly effective in humans and animals. It has been shown that the same frequency is optimally effective in all mammals of comparable size, because 'the sensitive nervous systems in humans and mammals are constructed identically. According to the invention, a small part of the amount of current occurring at the primary winding 5 is now taken off via the rectifier ii and fed to a relay, expediently in such a way that the rectifier ii feeds the capacitor i2, which is connected to the winding 13 of a switching relay, which is expediently connected to a regulating resistor 14 is variably shunted. If the amount of current that occurs with each pulse on the winding 5 is undiminished or only slightly reduced, the relay with the winding 13 responds; Normally closed contact is constantly open. This is to be understood in such a way that if there is no external load or if the fence is very well insulated, the oscillation, which is caused by the discharge of the capacitor 3 through the winding 5, has a periodic character, so that a very large current volume at the capacitor 12 when rectified is measurable. Since the current volume 1 X t is identical to the capacitor charge CX U, U is large enough to continuously supply the winding 13 with sufficient voltage. As the load increases, however, the oscillation is dampened more and more and possibly even becomes aperiodic, and the current volume IX t is no longer sufficient to supply a sufficiently high voltage U to the winding 13. In this case the relay drops out. The break contact of the relay with the winding 1 3 is 1 5. With the relay open, the capacitor 16, which is also charged from the power source via the resistor 17 , is connected in parallel to the capacitor 3 via this contact. You can now give the capacitor 16, for example, ten times the size, so that the amount of current of the now occurring pulse is ten times greater. By suitable dimer ionization it can easily be achieved that the capacitor size, because of the much stronger magnetization of the iron core of the transformer 5/6 and consequently smaller inductance, results in almost the same frequency as the capacitor 3 in conjunction with the winding 5, which is only supplies weak impulses. It is thus possible, if necessary, to work in the vicinity of the physiologically optimally effective frequency even with the capacitor 16 switched on. According to the invention it is therefore proposed to choose the size of a connected capacitor so that, in conjunction with the higher magnetization and decreasing permeability of the pulse transformer due to the larger amount of current, the resulting pulse frequency is also of the order of magnitude of the physiologically optimally effective.
Eine Hilfsvorrichtung zur periodischen Steuerung des Gerätes sei nachfolgend
erfindungsgemäß angegeben. Über den Widerstand 18 wird der Kondensator i9 derart
aufgeladen, daß die Ladezeitkonstante etwa i s beträgt oder eine sonst geforderte
Zeit. Sobald die Spannung am Kondensator i9 die Zündspannung einer Glimmentladungsstrecke
2o erreicht, zündet dieselbe und ein Teil der Elektrizitätsmenge fließt durch die
Wicklung 21 eines Hilfsrelais ab. Erfindungsgemäß wird nun ein Kontakt des Relais
2i, z. B. 22, dazu benutzt, über einen Widerstand 23 die Gasentladungsstrecke kurzzuschließen.
Hierdurch wird erreicht, daß der Kondensator i9 sich vollständig durch die Wicklung
21 entlädt. Die Energiemenge, die der Wicklung 21 dadurch zufließt, ist sehr viel
größer, als wenn das Entladungsgefäß 2o bereits bei der Löschspannung verlöschen
würde. Erfahrungsgemäß ist es etwa der Faktor Zehn. Dementsprechend kommt man mit
einem Zehntel der sonst erforderlichen Größe des Kondensators i9 aus, was insbesondere
bei Batteriebetrieb eine willkommene Stromersparnis bedeutet. Ein zweiter Kontakt
24 des Relais 21 schaltet nun die Wicklung 25 eines Schaltschützen, z. B. eines
Ouecksilber-Schaltschützen, periodisch ein. Der erstgenannte Kontakt 4 möge beispielsweise
dem Relais mit der Wicklung 25 zugeordnet sein. Um bei Geräten nach der Erfindung
Rundfunkstörungen
zu vermeiden durch die meist angeschlossenen langen
Leitergebilde, die antennenartig wirken, wird man den Transformator, durch geeignete
Anordnung der Primär- und Sekundärwicklung, z. B. unter Vermeidung kapazitiv er
Kopplung, so ausbilden, daß die im Primärkreis unvermeidlichen harten Entladungsstöße
sich auf den Sekundärkreis nur insofern übertragen, daß Frequenzanteile oberhalb
io kHz nicht auftreten. Eine nützliche Maßnahme dieser Art stellt z. B. eine räumliche
Ruftrennung von Primär- und Sekundärwicklung nebeneinander dar, derart, daß die
Sekundärwicklung immer erst auf dem Umwege über das Eisen des Transformators ihren
Spannungsstoß erzeugt. formales Dynamoblech, besonders die billigeren Qualitäten,
überträgt dann auf Grund seines Eigenverlustes keine störende Hochfrequenz. Man
kann aber auch zusätzliche Induktivitäten und Kondensatoren anschließen nach Art
der Tiefpaßtechnik der Fernmeldetechnik, derart, daß nur Anteile vorwiegend unter
io kHz durchgelassen werden.An auxiliary device for periodic control of the device is given below
specified according to the invention. Via the resistor 18, the capacitor i9 becomes like this
charged that the charging time constant is about i s or an otherwise required one
Time. As soon as the voltage on the capacitor i9 the ignition voltage of a glow discharge path
When it reaches 2o, it ignites and part of the amount of electricity flows through it
Winding 21 of an auxiliary relay. According to the invention there is now a contact of the relay
2i, e.g. B. 22, used to short-circuit the gas discharge path via a resistor 23.
This ensures that the capacitor 19 extends completely through the winding
21 discharges. The amount of energy that flows into the winding 21 is very large
larger than if the discharge vessel 2o already extinguish at the extinguishing voltage
would. Experience has shown that it is about a factor of ten. Accordingly, you come along
a tenth of the otherwise required size of the capacitor i9, which in particular
with battery operation means a welcome power saving. A second contact
24 of the relay 21 now switches the winding 25 of a contactor, for. B. one
Mercury contactors, periodically on. The first-mentioned contact 4 may, for example
be assigned to the relay with the winding 25. To with devices according to the invention
Radio interference
to be avoided by the mostly connected long ones
Conductor structures that act like antennas are transformed into a transformer by means of suitable ones
Arrangement of the primary and secondary windings, e.g. B. while avoiding capacitive he
Coupling, train so that the inevitable hard discharge surges in the primary circuit
transferred to the secondary circuit only to the extent that frequency components above
io kHz does not occur. A useful measure of this type is e.g. B. a spatial
Call separation of primary and secondary winding side by side, such that the
Secondary winding is always its first indirectly via the iron of the transformer
Voltage surge generated. formal dynamo sheet, especially the cheaper grades,
then does not transmit any interfering high frequency due to its own loss. Man
but can also connect additional inductors and capacitors according to Art
the low-pass technology of telecommunications technology, so that only shares predominantly below
io kHz are allowed to pass.
Naturgemäß fassen sich die Maßnahmen der Erfindung auf alle Zwecke
anwenden, wo es auf die spannungsstoßmäßige Versorgung größerer Leitergebilde ankommt.Naturally, the measures of the invention apply to all purposes
use where it comes down to the voltage surge supply of larger conductor structures.