DE924835C

DE924835C - Circuit arrangement for electric pasture fences

Info

Publication number: DE924835C
Application number: DEH14616A
Authority: DE
Inventors: Rudolf Henning; Hans-Willy Dipl-Ing Kaever; Walter Neumaier
Original assignee: MECHANIK; Wilhelm Harting Werk fuer Elektrotechnik und Mechanik
Current assignee: MECHANIK; Wilhelm Harting Werk fuer Elektrotechnik und Mechanik
Priority date: 1952-11-30
Filing date: 1952-11-30
Publication date: 1955-03-07

Description

Schaltungsanordnung für elektrische Weidezäune Es sind bereits Schaltungsanordnungen für elektrische Weidezäune mit Batteriespeisung bekannt, bei denen nicht in regelmäßigen Zeitabständen, sondern nur bei Berührung des Zauns. ein Impuls ausgelöst wird und bei welchem die Schaltung eine nur :bei Zaunberührung Anodenstrom führende Entladungsröhre enthält.Circuit arrangement for electric pasture fences There are already circuit arrangements known for battery-powered electric pasture fences that are not used on a regular basis Intervals, but only when the fence is touched. an impulse is triggered and in which the circuit only has a discharge tube carrying anode current when it comes into contact with a fence contains.

Die Erfindung erstrebt, diejenigen Nachteile dieser Schaltungen teilweise oder unvollständig zu beseitigen, welche darauf zurückzuführen sind, daß die Trockenbatterie, welche als Stromversorgungsquelle für derartige Weidezaungeräte benutzt werden kann, sich im Laufe eines Sommers, auch wenn sie nur selten .die zur Erzeugung eines Schreckimpulses nötige Elektrizitätsmenge zu liefern hat, allmählich entlädt und gegen Ende des Sommers infolgedessen eine kleinere Klemmenspannung besitzt :als kurz nach dem Einbau in das Weidezaungerät. Da Entladungsröhren aller Art, die als das den Impuls auslösende Element in derartigen Weidezaunschaltungen in Betracht kommen, sich naturgemäß bei einer Änderung ihrer Betriebsspannung nicht ganz gleichmäßig verhalten, müssen sich grundsätzlich die Eigenschaften der Schaltung mit fortschreitender Entladung der Batterie entsprechend ändern. Diese Tatsache führt dazu, daß es nicht ohne weiteres möglich ist, eine Schaltung anzugeben, die unabhängig vom Entladungszustand der Batterie stets die gleiche Empfindlichkeit hat, und daß man daher :gezwungen ist, die Batteriespannung selbst mit Rücksicht auf diesen im Laufe eines Sommers zu erwartenden Empfindlichkeitsverlust höher zu wählen, als es bei konstanter Batteriespannung der Fall wäre. Diese Notwendigkeit, die Batteriespannung von vornherein höher dimensionieren zu müssen und im übrigen in der Schaltungsanordnung .die zeitliche Abnahme der Batteriespannung berücksichtigen zu müssen, wird gemäß der Erfindung vermieden, ohne dabei etwa der Anoden-Kathoden-Strecke der Röhre Einrichtungen zur Konstanthaltung der Anodenspannung zuordnen zu müssen.The invention seeks to partially address those disadvantages of these circuits or incompletely eliminated, which can be attributed to the fact that the dry battery, which can be used as a power supply source for such electric fence devices, themselves in the course of a summer, even if they only rarely. the cause of a startle impulse has to deliver the necessary amount of electricity, gradually discharges and towards the end of the As a result, summer has a lower terminal voltage than shortly after installation into the fence energizer. There discharge tubes of all kinds, those that trigger the impulse Element in such electric fence circuits come into consideration naturally with a change in their operating voltage do not behave quite evenly basically the properties of the circuit as the discharge progresses Change the battery accordingly. This fact leads to the fact that it is not readily available is possible to specify a circuit that is independent of the state of discharge of the Battery always has the same sensitivity, and that one is therefore forced to: the battery voltage itself with regard to this to be expected in the course of a summer Loss of sensitivity should be selected higher than would be the case with a constant battery voltage. This need having to dimension the battery voltage higher from the start and otherwise Take into account the decrease in battery voltage over time in the circuit arrangement having to, is avoided according to the invention, without doing about the anode-cathode route to have to assign devices to the tube to keep the anode voltage constant.

Gemäß der Erfindung soll eine Schaltungsanordnung für elektrische Weidezaungeräte mit Batteriespeisung und einer nur bei Berührung des Zaunes einen Anodenstrom führenden Entladungsröhre darin bestehen, daß die Anoden-Kathoden-Strecke .dieser Röhre an der mit fortschreitender Entladung abnehmenden Batteriespannung liegt, während am Gitter eine mittels eines stromabhängigen Widerstandes, vorzugsweise mittels einer Glimmlampe gewonnene und mit fortschreitender Entladung weniger als proportional mit .der Batteriespannung abnehmende Vorspannungliegt.According to the invention, a circuit arrangement for electrical Electric fence devices with battery power and one only when the fence is touched The discharge tube carrying the anode current consists in the anode-cathode route .this tube to the battery voltage, which decreases as the discharge progresses is, while on the grid one by means of a current-dependent resistor, preferably obtained by means of a glow lamp and less than as the discharge progresses bias voltage, which decreases proportionally with the battery voltage.

Eine in Fig. i dargestellte Ausführungsform der Erfindung arbeitet folgendermaßen: Von einer 'Batterie io wird, solange der Zaundraht i1 nicht von einem Weidetierberührt -wird und man, infolgedessen zwischen dem Draht -i i- und -der Erde -12 nur einen punktiert eingezeichneten Isolationswiderstand 13 von etwa r his io M,eigöh@m zu berücksichtigen hat, über einen Widerstand 14 ein Kondensiator 15 aufgeladen. Da der Verlustwid@enstarnd dieses Kondensators ..als_ sehr- lzlei,n.. angenommen. wenden Q,ann, bedeutet dies also praktisch nur eine einmalige Strombelastung der Batterie io. Außerdem liegt die Spannung der Batterie io gleichzeitig noch über den schon erwähnten Widerstand 14, einen weiteren Widerstand 16, eine Schmelzsicherung 17, die Wicklung eines elektromagnetischen Relais 18 und schließlich über einen Ruhekontakt ig dieses Relais an der Anoden-Kathoden--Strecke 2o einer Entladungsröhre, die vorzugsweise eine gittergesteuerte Gas- oder Dampfentladungsröhre mit kalter Kathode sein soll. Wenn nun ein Tier den Zaundraht i i berührt, so kann man, dies im Schaltbild durch Schließung eines Schalters 21 veranschaulichen, der über einen Widerstand, 22 die Leitung i i mit der Erdleitung 12 verbindet. Es kommt nun ein Strömfluß von der positiven Klemme der Batterie io über eine Drosselspule 23, den Ersatzwiderstand 22, den Ersatzschalter 21, die Erdleitung 12 und einen Widerstand 24 zur negativen Klemme der Batterie zustande. Dieser Stromkreis verläuft zum Teil parallel zu einem weiteren von der positiven Klemme der Batterie io ausgehenden und aus einem Widerstand 25, einer Glimmlampe 26 und einem Widerstand z7" bestehenden und sich zur negativen Batterieklemme schließenden Stromkreis. Der Arbeitspunkt auf der Kennlinie der Glimmlampe und die Größe der Widerstände 25 und 27a sollen zunächst derart gewählt sein, daß von der oberen Klemme der Lampe 26 über einen Widerstand 27 an- der Zündelektrode 28 der Röhre 2o, ungeachtet der zeitlichen Abnahme der Batteriespannung, stets eine konstante Spannung auftritt. Von dieser nur vorläufigen Voraussetzung wird später noch zu sprechen sein; sie ist jedenfalls zur Erläuterung des durch die Erfindung angestrebten, Effekts zunächst zweckmäßig. Bei der Schließung des Ersatzschalters 21 ändert sich nun wegen des sich dabei bildenden Spannungsabfalles am Widerstand 24 auch das Potential .am unteren Ende des Widerstandes 27ä und somit auch das Potential an der Zündelektrode 28, -wobei man diesen Vorgang auch so beschreiben kann, daß man von der Differenzierung der Spannungsänderung mittels eines Kondensators 29 und des Widerstandes 27 spricht. Der differenzierte Spannungsimpuls an der Elektrode 28 möge so hoch sein, daß die Röhre 2o zündet und somit das in ihrem Anodenstromkreis liegende Relais i8 anspricht. Dieses schließt daibei einen mit dem. Kondensator 15 und der Primärwicklung 30 eines Transformators in Reihe liegenden Arbeitskontakt 31 und ferner einen mit der Sekundärwicklung 32 dieses Transformators in Reihe liegenden Arbeitskontakt 33. Die Schließung des Kontakts, 3.1 führt zur Entladung des Kondensators 15 über die Wicklung 30, und die Schließung des Kontakts 3.3 bewirkt, daß der an. den Klemmen- -der Wicklung 32 auftretende Spannungsimpuls sich .dem Zaundraht mitteilt, so saß- an das 'fier ein Schreckimpuls verabreicht wird. Dieser tritt jedoch nur einmal auf, da der Ruheköntakt i.g im Anoden-Kathoden-Kreis sich dann öffnet und das mit einer durch einen Kondensator 34 gegebenen A,nsprechverzögerung ausgerüstete Relais 18 sodann wieder abfällt. Der Kontakt 31 wird dabei wieder geöffnet, so daß ,ganz abgesehen davon, daß der Kondensator 15 noch entladen ist, zunächst kein neuer Schreckimpuls auftritt. Erst wenn dieser Kondensator wieder aufgeladen ist und wenn über den Kondensator 29 ein neuer differenzierter Impuls an die Elektrode 28 gelangt, kann die Röhre 2o von neuem ansprechen und einen neuen Schreckimpuls erzeugen.An embodiment of the invention shown in Fig. I works as follows: As long as the fence wire i1 is not touched by a grazing animal, there is only one dotted line between the wire -i i- and the earth -12 Insulation resistance 13 of about r to 10 M, Eigöh @ m has to be taken into account, a capacitor 15 is charged via a resistor 14. Since the loss resistance of this capacitor .. as_ very small, n .. assumed. turn Q, ann, this means practically only a one-time current load on the battery io. In addition, the voltage of the battery io is at the same time via the already mentioned resistor 14, another resistor 16, a fuse 17, the winding of an electromagnetic relay 18 and finally via a break contact ig this relay on the anode-cathode path 2o of a discharge tube , which should preferably be a grid-controlled gas or vapor discharge tube with a cold cathode. If an animal now touches the fence wire ii, this can be illustrated in the circuit diagram by closing a switch 21 which connects the line ii to the earth line 12 via a resistor 22. There is now a flow of current from the positive terminal of the battery io through a choke coil 23, the equivalent resistor 22, the equivalent switch 21, the ground line 12 and a resistor 24 to the negative terminal of the battery. This circuit runs partially parallel to a further circuit starting from the positive terminal of the battery io and consisting of a resistor 25, a glow lamp 26 and a resistor z7 "and closing to the negative battery terminal. The operating point on the characteristic of the glow lamp and the size of the resistors 25 and 27a should initially be selected such that a constant voltage always occurs from the upper terminal of the lamp 26 via a resistor 27 to the ignition electrode 28 of the tube 20, regardless of the decrease in battery voltage over time will be discussed later; it is in any case initially useful to explain the effect aimed at by the invention. When the equivalent switch 21 closes, the potential at the lower end of the resistor 27a also changes because of the voltage drop that forms at the resistor 24 and thus also the potential at the ignition electrode 28, -which one can also describe this process in such a way that one speaks of the differentiation of the voltage change by means of a capacitor 29 and the resistor 27. The differentiated voltage pulse at the electrode 28 may be so high that the tube 2o ignites and thus the relay i8 in its anode circuit responds. This concludes one with the. Capacitor 15 and the primary winding 30 of a transformer in series working contact 31 and also a working contact 33 in series with the secondary winding 32 of this transformer. The closure of the contact, 3.1 leads to the discharge of the capacitor 15 via the winding 30, and the closure of the contact 3.3 causes the an. the clamps - the winding 32 occurring voltage impulse itself .dem fence wire communicates, so sat - to the 'fier a shock impulse is administered. This occurs only once, however, since the rest contact ig in the anode-cathode circuit then opens and the relay 18, which is equipped with a response delay provided by a capacitor 34, then drops out again. The contact 31 is opened again so that, quite apart from the fact that the capacitor 15 is still discharged, initially no new shock pulse occurs. Only when this capacitor is charged again and when a new differentiated pulse reaches the electrode 28 via the capacitor 29 can the tube 20 respond again and generate a new shock pulse.

Bei dieser Schaltung kann man an Stelle der Glimmlampe 26 offenbar auch einen beliebigen stromabhängigen Widerstand setzen, solange die oben eingeführte Voraussetzung, daß an der Elektrode 28 unabhängig von der Batteriespannung eine konstante Vorspannung liegt, erfüllt bleibt.In this circuit, instead of the glow lamp 26, one can obviously also put any current-dependent resistor as long as the one introduced above Prerequisite that on the electrode 28 regardless of the battery voltage constant preload remains fulfilled.

Zur Erläuterung dafür, daß man bei der Schaltung nach Fig. i bereits einen Fortschritt gegenüber einer Schaltung ahne Verwendung einer Glimmlampe 26 bzw. eines stromabhängigen Widerstands an ihrer Stelle erzielt, sei die Fig.2 betrachtet, in welcher abhängig von der Batteriespannung Ub, die an der Anoden-Kathoden-Strecke der Röhre 2o liegt, die am Gitter erforderliche Zündspannung Ug dargestellt ist. Diese Zündspannung steigt mit abnehmender Batteriespannung an. Wenn man die Glimmröhre 26 oder .den entsprechenden stromabhängigen Widerstand im Gittervorspannungskreis der Röhre fortläßt, so nimmt mit abnehmender Batteriespannung auch die am Gitter 28 liegende Vorspannung entsprechend der Linie V, ab. Der Zündimpuls muß also mit zunehmender Entladung der Batterie die durch den senkrechten Abstand der Linien Ug und V, gegebene Amplitude besitzen, d. h. muß bei fortschreitender Batterieentladung größer werden als kurz nach Einbau einer frischen Batterie io.To explain that in the circuit according to FIG an advance over a circuit without the use of a glow lamp 26 or a current-dependent resistor achieved in their place, consider Fig. 2, in which depends on the battery voltage Ub that is applied to the anode-cathode path the tube 2o, the ignition voltage Ug required on the grid is shown. This ignition voltage increases as the battery voltage decreases. If you have the glow tube 26 or .the corresponding current-dependent resistor in the grid bias circuit the tube goes away, the lower the battery voltage, so does the one at the grid 28 lying preload corresponding to Line V, off. The ignition pulse must therefore with increasing discharge of the battery due to the vertical distance of the lines Ug and V, have a given amplitude, d. H. must with advancing Battery discharge will be greater than shortly after installing a fresh battery.

Dies entspricht den Eigenschaften der bekannten eingangs behandelten '\7#Teidezaungeräte.This corresponds to the properties of the known ones discussed at the beginning '\ 7 # Teide fence devices.

Wenn man gemäß der bei Fig. i gemachten Voraussetzung die Glimmlampe auf einem solchen Punkt ihrer Kennlinie betreibt, daß die Vorspannung der Elektrode 28 unabhängig vom Entladungszustand der Batterie konstant ist, so hat man an Stelle der Linie ho die waagerechte Gerade Vk in Fig. 2- zu betrachten und sieht ohne weiteres, daß die Amplitude des notwendigen Zündimpulses mit fortschreitender Entladung der Batterie dann schon weniger stark zunehmen muß als bei Gültigkeit der Linie V.. Eine Weidezaunschaltung der in Fig. i :dargestellten Art mit konstanter Vorspannung der Elektrode 28 verliert also im Verlaufe eines Sommers bereits weniger an Empfindlichkeit und ist daher den bisher bekannten Schaltungen gegenüber bereits überlegen.If, according to the requirement made in FIG. I, the glow lamp operates at such a point on its characteristic curve that the bias of the electrode 28 is constant irrespective of the battery's state of discharge, one has in place of the line ho the horizontal straight line Vk in Fig. 2- can be seen without further ado, that the amplitude of the necessary ignition pulse as the discharge progresses The battery then has to increase less than when line V is valid. A pasture fence circuit of the type shown in Fig. I: with constant bias the electrode 28 thus already loses less sensitivity in the course of a summer and is therefore already superior to the previously known circuits.

Man kann gemäß der weiteren Erfindung den Empfindlichkeitsverlust der Weidezaunsohaltung aber sogar vollständig zum Verschwinden bringen, wenn man die Glimmlampe 26 bz-,v. den stromabhängigen Widerstand auf einem solchen Punkt seiner Kennlinie betreibt, daß die Vorspannung der Elektrode 28 entsprechend der Linie Vg verläuft. Diese letztere Linie verläuft parallel zur Linie U.., d. h. also daß trotz der fortschreitenden Entladung der Batterie io die Empfindlichkeit stets die gleiche ist und stets nur dieselbe Zündimpulisamplitude an der Elektrode 28 auftreten muß.According to the further invention, one can reduce the sensitivity loss the fence posture but even completely disappear if you the glow lamp 26 bz-, v. the current-dependent resistance at such a point its characteristic operates that the bias of the electrode 28 according to the Line Vg runs. This latter line is parallel to line U .., i. H. so that despite the progressive discharge of the battery io the sensitivity always is the same and always only the same ignition pulse amplitude at the electrode 28 must occur.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Circuit arrangement for electric pasture fences with battery supply and an anode current only when the fence is touched Discharge tube, characterized in that the anode-cathode section of this The tube is connected to the battery voltage, which decreases as the discharge progresses, while on the grid one by means of a current-dependent resistor, preferably obtained by means of a glow lamp and; with progressive discharge less than decreasing proportionally with the battery voltage. Bias is.

2. Circuit arrangement according to claim i, characterized in that the current-dependent resistor in the grid bias circuit of the tube is so dimensioned that the tension on the grid of the tube with progressive Battery discharge increases in absolute terms.

3. Circuit arrangement according to claim 2, characterized in that the current-dependent resistance in the grid bias circuit of the tube is sized so that the difference between that at the respective voltage the ignition voltage required for the battery and the grid bias voltage regardless of the state of discharge the battery is at least approximately constant.