(19)
(11) EP 0 390 227 A2

(12) EUROPÄISCHE PATENTANMELDUNG

(43) Veröffentlichungstag:
03.10.1990  Patentblatt  1990/40

(21) Anmeldenummer: 90109787.3

(22) Anmeldetag:  18.08.1988
(51) Internationale Patentklassifikation (IPC)5H05C 1/04
(84) Benannte Vertragsstaaten:
DE FR NL SE

(30) Priorität: 20.08.1987 DE 3727787

(62) Anmeldenummer der früheren Anmeldung nach Art. 76 EPÜ:
88113379.7 / 0304045

(71) Anmelder: Horizont Gerätewerk GmbH
D-34497 Korbach (DE)

(72) Erfinder:
  • Weinreich, Wilhelm
    D-3540 Korbach (DE)
  • Schmidt, Heinrich
    D-3540 Korbach (DE)

(74) Vertreter: Fuchs, Luderschmidt & Partner Patentanwälte 
Postfach 46 60
65036 Wiesbaden
65036 Wiesbaden (DE)


(56) Entgegenhaltungen: : 
   
       


    (54) Elektrozaungerät


    (57) Ein Elektrozaungerät zur Erzeugung von Elektrozaunimpulsen mit mindestens zwei Impulsgeneratoren wird so ausgebildet, daß der eine Impulsgenerator (6) für Erzeugung von elektrischen Hochspannungsimpulsen größerer Impulsdauer (beispielsweise 100 µs Impulsdauer) und der zweite Impulsgenerator (7) für Erzeugung elektrischer Hochspannungsimpulse deutlich kleinerer Impulsdauer (beispielsweise 5 bis 10 µs Impulsdauer) ausgelegt sind. Der zweite Impulsgenerator (7) ist dabei mit wesentlich geringerer innerer Impedanz als der erste Impulsgenerator (6) ausgebildet. Dafür enthält der erste Impulsgenerator (6) Einrichtungen zur Energie-Rückgewinnung und ist für den direkten Anschluß des Elektrozaunes an die Sekundärwicklung W₂₁ seines Impulstransformators Tr₁ ausgebildet, während der zweite Impulsgenerator (7) eine Hochspannungsdiode D₃ an seinem Ausgang für den Anschluß des Elektrozauns aufweist.




    Beschreibung


    [0001] Die Erfindung betrifft ein Elektrozaungerät zur Erzeugung von Elektrozaunimpulsen, 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 Impulstransformator schaltenden Schaltelement enthält.

    [0002] Aus EP 0 179 435 A2 ist ein Elektrozaungerät bekannt, bei welchem zwei gleiche Impulserzeuger-Schaltungsanordnungen vorgesehen sind, von welchen die eine über eine Hochspannungsdiode und die andere über einen ohm'schen Widerstand als zusätzliche Impedanz und eine Hochspannungsdiode an dem 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 elektrischen Zaunbelastung als der direkt auf den Zaun gegebene Impuls. Der Vergleich der beiden Impulse jedes Paares gibt dadurch eine Aussage über die augenblickliche elektrische Zaunbelastung. Ein Zusammenwirken der beiden Impulse im Sinne einer gegenseitigen Verstärkung wird nicht erreicht und ist dort auch nicht beabsichtigt.

    [0003] Aus DE 30 09 838 C2 ist ein Impulsgenerator bekannt, bei welchem durch gegenseitige Abstimmung der durch Energiespeicherkondensator, Impulstransformator und Zaunkapazität gegebenen Bestimmungsgrößen des Schwingungssystems ein als Erstimpuls benutzter energieschwacher Impuls durch den Einschwingvorgang des Schwingungssystems hervorgerufen wird, wobei dieser über die Streuinduktivität des Impulstransformators geführte Erstimpuls in sehr hohem Maße von der augenblicklichen elektrischen Zaunbelastung abhängig ist und dazu dient, bei geringer elektrischer Zaunbelastung die Entwicklung eines energiestarken Impulses aus der Hauptschwingung des Schwingungssystems vorzeitig abzubrechen oder bei höherer elektrischer 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 Erstimpuls und Hauptimpuls wird weder angestrebt noch erreicht.

    [0004] Aus DE 24 38 582 A2 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-AS 1 514 726 für Dressurgeräte bekannten Lösung ausgegangen wird. Bei solchen Dressurgeräten, die unmittelbar am Körper des zu dressierenden Tieres angesetzt werden, sollte durch einen nachgesetzten Impuls geringerer Spannung die Impulsdauer und damit die Schreckwirkung des Impulses erhöht werden.

    [0005] Gegenüber diesen bekannten Geräten und Schaltungsanordnungen befaßt sich die Erfindung mit dem Problem, daß bei Elektrozaungeräten eine Grenze bezüglich der in jedem Elektrozaunimpuls mitgegebenen Energie erreicht ist und dennoch unter ungünstigen Bedingungen im Interesse der Hütesicherheit noch erhöhte Energie in jedem Impuls wünschenswert wäre. Bei aus dem elektrischen Leitungsnetz betriebenen Elektrozaungeräten nähert sich die den elektrischen 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 in einem Akkumulator zur Verfügung stehende Energiemenge, die im Betrieb des Elektrozaungerätes auf einen möglichst langen Zeitraum, möglichst über die ganze Hüteperiode ausreichen sollte.

    [0006] Ausgehend von diesen Gegebenheiten kann eine Überlegung nicht zum Ziel führen, die beinhaltet, daß ein Elektrozaungerät mit zwei Impulsgeneratoren ausgerüstet werden könnte, von denen der erste wie bei EP 179 435 A2 für den normalen Betrieb des Elektrozaunes ausgelegt und der zweite im Gegensatz zu EP 179 435 A2 erheblich stärker als der erste Impulsgenerator ausgelegt und als Verstärker eingeschaltet werden könnte, wenn die elektrische Belastung am Elektrozaun insbesondere ein Abfall der Zauninsolation die Leistungsfähigkeit des ersten Impulsgenerators übersteigt. Es würde in solchem Fall entweder die oben angesprochene Gefahrengrenze überschritten oder bei batteriebetriebenen Elektrozaungeräten eine Batterie solcher Größe erforderlich, die hinsichtlich Handhabbarkeit und Preis für solche Elektrozaungeräte unangemessen ist.

    [0007] Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, bei Elektrozaungeräten die Wirksamkeit der Elektrozaunimpulse erheblich zu erhöhen, ohne den Energiegehalt der einzelnen Impulse merklich zu vergrößern, um hierdurch konkurrierenden Forderungen an Elektrozaungeräten gerecht zu werden:

    1. Bei normalen bis trockenen Bodenverhältnissen und guter Zaunisolation sollen Impulse mit hoher Spannung und großer Impulsdauer erzeugt werden, damit auch bei hohen Übergangswiderständen in trockenen Böden noch eine ausreichend große wirksame Energiemenge mit den Elektrozaunimpulsen zur Verfügung steht, um die Hütesicherheit zu gewährleisten, wobei große Impulsdauer dahingehend zu verstehen ist, daß der durch sie bestimmte Energiegehalt der Impulse für Mensch und Tier noch 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 Energiegehalt der Impulse.

    3. Die aus der elektrischen Energieversorgung des Elektrozaungerätes abgezogene Energiemenge soll möglichst klein gehalten werden, was insbesondere bei batteriebetriebenen Elektrozaungeräten von Wichtigkeit ist.



    [0008] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der erste Impulsgenerator des Elektrozaungerätes mit einem Schwingungssystem für Erzeugung von elektrischen Hochspannungsimpulsen größerer Impulsdauer und der zweite Impulsgenerator mit einem Schwingungssystem für Erzeugung elektrischer Hochspannungsimpulse deutlich kleinerer Impulsdauer versehen sind, wobei das Schwingungssystem des zweiten Impulsgenerators mit wesentlich geringerer innerer Impedanz als das Schwingungssystem des ersten Impulsgenerators ausgebildet ist und daß der erste Impulsgenerator Einrichtungen zur Energie-Rückgewinnung (Rückgewinnungsdiode) enthält, wobei die Sekundärwicklung des Impulstransformators im ersten Impulsgenerator direkt die Sekundärwicklung des Impulstransformators im zweiten Impulsgenerator über eine Hochspannungsdiode an den Elektrozaun angeschlossen sind.

    [0009] Durch die Erfindung wird erreicht, daß auch bei begrenztem Energiegehalt der auf den Elektrozaun gegebenen elektrischen Impulse bei allen denkbaren Bodenverhältnissen und auch bei erheblichem Zaunbewuchs volle Hütesicherheit gewährleistet ist, ohne Gefahren für Mensch und Tier hervorzurufen und ohne die Energieversorgung des Elektrozaungerätes übermäßig zu beanspruchen.

    [0010] Dabei wird durch die Erfindung der besondere Vorteil erreicht, daß die den bisherigen Elektrozaunimpulsen entsprechenden elektrischen Impulse größerer Impulsdauer auch weiterhin bei günstigen und normalen Betriebsverhältnissen angewendet werden können. Für ungünstige Betriebsverhältnisse (Zaunbewuchs usw.) werden zusätzlich Elektrozaunimpulse zweiter Art, nämlich elektrische Impulse merklich kleinerer Impulsdauer wirksam. Diese elektrischen Impulse zweiter Art sind gemäß der Erfindung erheblich weniger abhängig vom Zustand der elektrischen Belastung des Elektrozaunes als die elektrischen Impulse erster Art. Dabei bietet der gemischte Einsatz von elektrischen Impulsen größerer Impulsdauer und elektrischen Impulsen kleinerer Impulsdauer den Vorteil unterschiedlicher physiologischer Einwirkung auf die zu hütenden Tiere. Während die Impulse größerer Impulsdauer den physiologischen Eindruck eines elektrischen Schlages vermitteln, wird durch die elektrischen Impulse kleiner Impulsdauer der physiologische Eindruck eines Stiches bei den zu hütenden Tieren erzeugt. Durch die Abhängigkeit der Spitzenspannung der Impulse größerer Impulsdauer von den Betriebsverhältnissen, ergibt sich eine Abhängigkeit in der Empfindungsstärke eines elektrischen Schlages von der augenblicklichen elektrischen Zaunbelastung, während die Hochspannungsimpulse kleinerer Impulsdauer wegen ihrer nur sehr geringen Abhängigkeit von den Betriebsbedingungen stets eine praktisch unabhängige Empfindung eines Stiches vermitteln, wobei die Empfindung eines Stiches allein allerdings im allgemeinen nicht ausreichen wird, um die gewünschte Hütesicherheit zu gewährleisten. Jedoch ist die Hütesicherheit bei Zusammenwirken von elektrischem Schlag und Stich ausreichend, auch wenn die Empfindung eines elektrischen Schlages sehr weitgehend geschwächt ist.

    [0011] Dabei ist von Bedeutung, daß die gemischte Anwendung von Elektrozaunimpulsen größerer Impulsdauer und kleinerer Impulsdauer, also die gemischte Anwendung von elektrischem Schlag und Stich der Gewöhnung der zu hütenden Tiere an die Schreckempfindung durch elektrische Impulse im hohen Maße entgegenwirkt.

    [0012] Eine noch verstärkte gegenseitige Zusammenwirkung der Elektrozaunimpulse unterschiedlicher Art läßt sich erreichen, wenn Impulse unterschiedlicher Art jeweils paarweise im geringen gegenseitigen Zeitabstand eingesetzt werden. Dies läßt sich damit erklären, daß der zuerst auftretende Impuls durch Ionisation der im Tierfell enthaltenen Luft einen elektrischen Leitungsweg für den nachfolgenden Impuls aufbaut.

    [0013] Alle diese Vorteile lassen sich durch die Erfindung auch mit geringem Energieaufwand, d.h. mit geringer Energieentnahme aus der Energieversorgungseinrichtung des Elektrozaungerätes erreichen, und zwar durch die erfindungsgemäß geschaffene Möglichkeit der Kombination von herkömmlicher Energierückgewinnung im ersten Impulsgenerator, mit der Erzeugung von (nadelförmigen) Hochspannungsimpulsen geringer Impulsdauer im zweiten Impulsgenerator. Durch die direkte galvanische Verbindung zwischen der Sekundärwicklung des Impulstransformators im ersten Impulsgenerator und dem Elektrozaun, kann die sich sowohl aus den Impulsen größerer Impulsdauer als auch aus den Impulsen kleinerer Impulsdauer ergebende elektrische Schwingungsenergie vom Elektrozaun ungehindert über eine das Schaltelement des ersten Impulsgenerators überbrückende Energierückgewinnungsdiode zum Energiespeicherkondensator des ersten Impulsgenerators zurückgeführt werden. Die direkte galvanische Verbindung zwischen der Sekundärwicklung des Impulstransformators und dem Elektrozaun läßt zunächst befürchten, daß die aus dem zweiten Impulsgenerator kommenden elektrischen Impulse geringerer Impulsdauer über den Impulstransformator des ersten Impulsgenerators abfließen könnten. Tatsächlich stellt aber der im ersten Impulsgenerator gebildete, für die Erzeugung von elektrischen Impulsen größerer Impulsdauer ausgelegte Schwingungskreis eine sehr hohe Impedanz für die aus dem zweiten Impulsgenerator kommenden Hochspannungsimpulse kleinerer Impulsdauer dar. Die Auslegung kann in der Praxis so vorgesehen werden, daß der Ausgang des Impulsgenerators für Hochspannungsimpulse der größeren Impulsdauer als Sperre für die vom Impulsgenerator erzeugten Hochspannungsimpulse der geringeren Impulsdauer in Art eines Tiefpaßfilters bildet.

    [0014] Grundsätzlich ist denkbar, daß bei dem erfindungsgemäßen Elektrozaungerät die Sicherheitsbedingungen noch voll eingehalten werden können, wenn die vom ersten Impulsgenerator abgegebenen Impulse bei geringer R-Last (Zaunisolation 5000 Ω und mehr) des Elektrozauns Spitzenspannungen bis zu 10 000 V bei Impulsdauer zwischen 80 µs und 300 µs und die vom zweiten Impulsgenerator abgegebenen Impulse Spitzenspannungen zwischen 3000 V und 5000 V bei Impulsdauer von ca. 5 µs bis 50 µs aufweisen. Eine besonders zweckmäßige Ausbildung des erfindungsgemäßen Elektrozaungerätes kann jedoch 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 bis 10 µs sowohl bei geringer R-Last (Zaunisolation 5000 und mehr) als auch bei mittlerer und hoher R-Last (Zaunisolation unterhalb 5000 Ω bis unterhalb 500 Ω ) ausgebildet ist.

    [0015] Als weitere und ergänzende Möglichkeit für die Energieersparnis, insbesondere bei batteriebetriebenen Elektrozaungeräten, läßt sich mit der Energierückgewinnungsmöglichkeit im ersten Impulsgenerator auch noch eine Ausbildung zumindest des Schwingungssystems des ersten Impulsgenerators dahingehend kombinieren, daß das Schwingungssystem zumindest des ersten Impulsgenerators in an sich bekannter Weise für die Erzeugung für Einschwingimpulsen ausgestattet ist:

    a) Mit einem Impulstransformator an dessen Primärwicklung ein elektrischer Energiespeicherkondensator und an dessen Sekundärwicklung ein elektrischer Kondensator, beispielsweise ein 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 einem 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, die Induktivität und die Streuinduktivität des Impulstransformators mit den Kapazitäten der an ihm primärseitig und sekundärseitig angeschlossenen elektrischen Kondensatoren in dem bekannten, das elektrische Verhalten verdeutlichende Ersatzschaltbild einen gekoppelten Serien- und Parallelschwingkreis bilden, dessen Serienschwingkreis die Streuinduktivität, 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 Energiespeicherkondensator 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 im Serienschwingkreis wirksamen elektrischen 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 des Einschwingstromes benutzt wird, das Öffnen des Schalters mittels des Einschwingvorganges auszusetzen, bis der Energiespeicherkondensator vollständig entladen ist.



    [0016] Die Möglichkeit zumindest in dem Schwingungssystem für die Erzeugung energiegeladener Impulse größerer Impulsdauer 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 Steuerungseinrichtung des Gesamtgenerators dahingehend einzuwirken, daß je nach gewünschter Einstellung an diesen Steuerungseinrichtungen der Einschwingvorgang auch die Erzeugung der Hochspannungsimpulse geringerer Impulsdauer unterdrücken kann. Auf diese Weise kann das erfindungsgemäße Elektrozaungerät besonders energiesparend ausgebildet werden.

    [0017] In bevorzugter Ausführungsform der Erfindung sind die Schwingungsysteme 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 sein kann. Die elektrische Kapazität des Energiespeicherkondensators im ersten Impulsgenerator kann dabei zwischen etwa dem Doppelten bis Zehnfachen der elektrischen Kapazität des Energiespeicherkondensators im zweiten Impulsgenerator sein. Da auch die Gegeninduktivität des Impulstransformators für die Frequenz der im Schwingungssystem erzeugten elektrischen Schwingungen bestimmend ist, kann im zweiten Impulsgenerator zusätzlich auch ein Impulstransformator wesentlich geringerer Gegeninduktivität vorgesehen werden, als im ersten Impulsgenerator.

    [0018] Es besteht auch in anderer Ausführungsform der Erfindung 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 vom Quadrat der an dem Energiespeicherkondensator angelegten elektrischen Spannung, läßt sich die vom Energiespeicherkondensator aufgenommende und im Schwingungssystem umgesetzte elektrische Energie auch auf diese Weise einstellen. Da jedoch die Impulsdauer von der Frequenz der im Schwingungssystem erzeugten elektrischen Schwingung 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..

    [0019] Zur Minderung der inneren Impedanz im Schwingungssystem des zweiten Impulsgenerators kann auch der Impulstransformator im zweiten Impulsgenerator mit enger elektrischer Ankopplung zwischen seiner Primärwicklung und seiner Sekundärwicklung und nur kleinem Streufaktor ausgebildet sein.

    [0020] Die Steuerungseinrichtungen für die Impulsgeneratoren können im Rahmen der Erfindung dazu ausgebildet sein, die Schwingungssysteme in zeitlicher Versetzung für die Erzeugung des jeweiligen Impulses entsprechend der jeweils gewünschten zeitlichen Zuordnung der Impulse einzustellen. Bevorzugt wird man die Steuerungseinrichtung derart ausbilden oder einstellbar machen, daß die Impulse der beiden Impulsgeneratoren in solcher zeitlicher Folge angeordnet werden, daß sie optimale funktionelle Zusammenwirkung ergeben, beispielsweise im Sinne einer Ionisierung der an und im Tierfell vorhandenen Luft und Übertragung der Energie des jeweils zweiten auftretenden Impulses über den so geschaffenen elektrischen Leitungsweg auf das abzuschreckende Tier.

    [0021] In einfacher Ausführung der Erfindung ist es möglich, beide Systeme, nämlich die Erzeugung energiebeladener Impulse größerer Impulsdauer und die Erzeugung von Hochspannungsimpulsen kleinerer Impulsdauer ständig zu betreiben. Dabei würde bei normaler Zaunisolation die Erzeugung der Hochspannungsimpulse geringerer Impulsdauer mehr oder weniger leer mitlaufen bei geringfügig erhöhtem aber noch tragbaren Dauerverbrauch an Batteriestrom. Dieser Dauerverbrauch wäre insbesondere auch deshalb tragbar, weil wegen der wirksamen Energierückgewinnung auch die mit den Hochspannungsimpulsen geringer Impulsdauer in den Zaun abgegebene Energie über die Energierückgewinnungseinrichtung in den Energiespeicherkondensator des ersten Impulsgenerators zurückgeführt wird.

    [0022] Vorzugsweise soll aber der Impulsgenerator für Hochspannungsimpulse geringer Impulsdauer erst zugeschaltet werden, wenn die Zaunbelastung einen bestimmten Widerstandswert unterschritten hat, z.B. 5 k Ω . Die energiebeladenen Impulse größerer Impulsdauer werden bei ohm'scher Zaunbelastung naturgemäß stärker gedämpft, als die Hochspannungsimpulse geringer und sehr geringer Impulsdauer. Dies bedeutet, daß die Spitzenspannung des energiebeladenen Impulses größerer Impulsdauer sich bei abnehmender Zaunisolation bis zu 1000 V bei beispielsweise 500 Ω Isolationswiderstand reduziert. Der Hochspannungsimpuls geringer oder sehr geringer Impulsdauer aus dem zweiten Impulsgenerator bestimmt bei abnehmenden Isolationswiderständen des Elektrozaunes die Spannungshöhe, da er praktisch ungedämpft bleibt, mit dem Ergebnis, daß an beispielsweise 500 Isolationswiderstand ein Grundimpuls größerer Impulsdauer niedriger Spitzenspannung und ein elektrischer Nadelimpuls hoher Spitzenspannung auftreten.

    [0023] Im Rahmen der Erfindung können die Steuereinrichtungen für die Schwingungssysteme dazu ausgebildet sein, den Impulsgenerator zu Erzeugung von Impulsen geringer Impulsdauer bei guten und normalen Betriebsbedingungen ausgeschaltet zu halten und erst bei solchen Betriebsbedingungen einzuschalten, unter welchen die von dem ersten Impulsgenerator erzeugte Impulse größerer Impulsdauer merklich gedämpft werden. Auf diese Weise wird die optimale energiesparende Zusammenwirkung der beiden unterschiedlichen Impulse gewährleistet. Wird im Rahmen der Erfindung das Schwingungssystem für die Hochspannungsimpulse geringer Impulsdauer normalerweise außer Betrieb gehalten, so können die Steuereinrichtungen für die Schwingungssysteme dazu ausgebildet werden, die elektrische Zaunbelastung bzw. den elektrischen Isolationswiderstand des Zaunes gegen Erde fortwährend festzustellen und bei Unterschreiten eines gezielt festgelegten Schwellenwertes des Isolationswiderstandes (z.B. 5 k Ω ) den zweiten Impulsgenerator für die Erzeugung von Hochspannungsimpulsen geringer Impulsdauer in Betrieb zu setzen. Diese Feststellung der elektrischen Zaunbelastung kann aufgrund des bei jeder Impulserzeugung auftretenden Maßes der Entladung des Energiespeicherkondensators oder auch aufgrund der Zeit für die Wiederaufladung des Energiespeicherkondensators erfolgen.

    [0024] Da es bei Benutzung des energiebeladenen Impulses größerer Impulsdauer zur Steuerung für Einschalten des Impulsgenerators für Hochspannungsimpulse geringerer Impulsdauer praktisch nur möglich ist, zunächst die Auslösung des Hochspannungsimpulses geringer Impulsdauer zeitlich nach Ablauf des die Steuerung auslösenden ersten Impulses vorzunehmen, soll im Rahmen der Erfindung für das nächste Impulspaar eine zeitliche Umsteuerung dahingehend erfolgen, daß der Hochspannungsimpuls geringer Impulsdauer mit den energiebeladenen Impuls größerer Impulsdauer zusammengeführt wird. Hierzu können die Steuerungseinrichtungen für die Impulsgeneratoren erfindungsgemäß dazu ausgebildet sein, bei Inbetriebsetzen des Impulsgenerators für Hochspannungsimpulse geringer Impulsdauer sofort einen solchen Hochspannungsimpuls auch noch nach Ablauf des energiebeladenen Impulses größerer Impulsdauer auszulösen und die Auslösung für die nächstfolgende Impulskombination für Abgabe des Hochspannungsimpulses geringer Impulsdauer zeitlich im Bereich des Spannungsmaximums des energiebeladenen Impulses größerer Impulsdauer einzurichten. Hierdurch wird nach Ablauf des ersten Doppelimpulses - Detektions-Impulses - beim nächsten periodischen Doppelimpuls der zweite Einzelimpuls, d.h. der Hochspannungsimpuls geringer Impulsdauer zeitlich so verschoben, daß er auf den energiebeladenen Einzelimpuls aufgesetzt wird, vorzugsweise auf dem Scheitel oder in die Nähe davon. Er kann aber auch schon in der Anfangsphase des energiebeladenen Impulses größerer Impulsdauer auftreten.

    [0025] Mit der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung ist es möglich, auch "bewuchsfeste" batteriebetriebene Elektrozaungeräte zu bauen, ähnlich bewuchsfest wie starke, aus dem elektrischen Leitungsnetz betriebene Elektrozaungeräte.

    [0026] Bei mit Akkumulator betriebenen Elektrozaungeräten kann bei gleichen Hütewirkungen wie bisher eine deutliche Stromeinsparung erreicht werden.

    [0027] Bei bewuchsfesten Elektrozaungeräten mit Akkumulatorbetrieb oder Batteriebetrieb 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 lassen auch gravierende Zustandsänderungen am Zaun bisher nicht erkennen.

    [0028] 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.



    [0029] 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.

    [0030] 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 starkem Bewuchs und bei Tierberührung kann hohe R-Last, beispielsweise Absinken der Zaunisolation auf 5000 Ω und weniger eintreten.

    [0031] 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.

    [0032] 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.

    [0033] 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.

    [0034] Die Arbeitsweise des ersten Impulsgenerators 6 sei im folgenden anhand von Figur 3 erläutert:

    [0035] 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).

    [0036] 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.

    [0037] 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.

    [0038] 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.

    [0039] 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.

    [0040] 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.

    [0041] Bei Zäunen üblicher Länge (ca. 1 bis 3 km) wird bei entsprechender Geräteauslegung die Nullinie nicht erreicht.

    [0042] 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.

    [0043] Im Fall der Grenzbelastung bei etwa 500Ω, 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 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.

    [0044] 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.

    [0045] 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.

    [0046] 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.

    [0047] 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.


    Ansprüche

    1. Elektrozaungerät zur Erzeugung von Elektrozaunimpulsen, 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 (W ) 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 versehen sind, wobei das Schwingungssystem des zweiten Impulsgenerators (7) mit wesentlich geringerer innerer Impedanz als das Schwingungsystem des ersten Impulsgenerators (6) ausgebildet ist, und daß der erste Impulsgenerator (6) Einrichtungen zur Energie-Rückgewinnung (Rückgewinnungsdiode D4) enthält, wobei die Sekundärwicklung (W₂₁) 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 angeschlossen sind.
     
    2. Elektrozaungerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang des Impulsgenerators (6) für Hochspannungsimpulse der größeren Impulsdauer als Sperre für die vom zweiten Impulsgenerator (7) erzeugten Hochspannungsimpulse der geringeren Impulsdauer in Art eines Tiefpassfilters ausgebildet ist.
     
    3. Elektrozaungerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Schwingungssystem des ersten Impulsgenerators (6) zur Erzeugung von elektrischen Impulsen mit bei geringer R-Last (Zaunisolation 5000 Ω 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 5000 Ω und mehr) als auch bei mittlerer und hoher R-Last (Zaunisolation unterhalb 5000 Ω bis unterhalb 500 Ω ) ausgebildet ist.
     
    4. Elektrozaungerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, 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 Energiespiecherkondensator (C₁) ständig an einen Aufladestromkreis (2) angeschlossen ist und im Parallelschaltungskreis von Energiespiecherkondensator (C₁) und Primärwicklung (W₁₁) des Impulstransformators ein mittels eines Impulstimers (5) zum Zünden in vorher festgelegter zeitlicher Folge gesteuerter Schalter (S₁) zu 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 in bekannter Weise 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; Cz; 8) gegeben sind;

    c) wobei mit dem Schließen des Schalters im Parallelschaltungskreis von Energiespeicherkondesnator (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 wirksame ohm'sche Widerstände bestimmt sind, und zum Öffnen des Parallelschaltungskreises von Energiespiecherkondensator (C₁) und Primärwicklung (W₁₁) des Impulstranformators

    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 π₁ und 2π₁) des Einschwingstromes benutzt wird, das Öffnen des Schalters (S₁) mittels des Einschwingvorganges auszusetzen, bis der Energiespiecherkondensator (C₁) vollständig entladen ist.


     
    5. Elektrozaungerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei Benutzung eines Thyristors (Th) als Schalter (S₁) dieser Thyristor (Th) bezüglich seiner Freiwerdezeit und der Impulstimer (5) bezüglicher 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 O und π₁) des sinusförmigen Einschwingstromes ist,
    - daß der Thyristor während des Verlaufes 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 Einschwingstromes nicht ausreicht, den Thyristor (Th) zu sperren bzw. in gesperrtem Zustand zu halten.
     
    6. Elektrozaungerät nach Anspruch 4, 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 teilweie unterdrückte negative Halbwelle (zwischen π₁ und 2π₁) des sinusförmigen Einschwingungsstromes nicht ausreicht, das Schaltelement zu sperren bzw. in gesperrtem Zustand zu halten.
     
    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 zweiten Impulsgenerators (7) normalerweise außer Betrieb gehalten ist und Steuereinrichtungen (4, 5) für die Impulsgeneratoren (6, 7) vorgesehen und 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 k Ω ) das Schwingungssystem des zweiten Impulsgenerators (7) in Betrieb zu setzen.
     
    9. Elektrozaungerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtungen (4, 5) für die Schwingungssysteme dazu ausgebildet sind, bei Inbetriebsetzen des Schwingungssystems des zweiten Impulsgenerators (7) sofort einen Impuls geringer Impulsdauer auch noch nach Ablauf des Impulses größerer Impulsdauer auszulösen und die Auslösung für die nächtfolgende Impulskombination für Abgabe des schmalen Impulses mit der jeweils eingerichteten oder eingestellten zeitlichen Zuordnung zum Impuls des ersten Impulsgenerators (6) einzurichten.
     
    10. Elektrozaungerät nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtungen (4, 5) für die Impulsgeneratoren (6, 7) dazu ausgebildet sind, den am Energiespeicherkondensator (C₁) des ersten Impulsgenerators (6) für Impulse größerer Impulsdauer auftretenden zaunlastabhängigen, zeitlichen Spannungsverlauf festzustellen und als Kriterium zur Auslösung des zweiten Impulsgenerators (7) auszuwerten.
     
    11. Elektrozaungerät nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtungen (4, 5) für die Impulsgeneratoren (6, 7) dazu ausgebildet sind, einen typischen sackartigen Spannungseinbruch (Fig. 3, Fig. 4) am Energiespiecherkondensator (C₁) im Moment der Impulserzeugung im ersten Impulsgenerator (6) zur Auslösung des zweiten Impulsgenerators (7) für die Erzeugung von Impulsen geringerer Impulsdauer derart auszuwerten, daß der Impulsgenerator (7) für Impulse geringerer Impulsdauer dann ausgelöst wird, wenn die Spannung am Energiespeicherkondensator (C₁) des ersten Impulsgenerators (6) unter einen gezielt festgelegten Schwellenwert abgefallen ist.
     
    12. Elektrozaungerät nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerungseinrichtungen (4, 5) für die Impulsgeneratoren (6, 7) derart ausgebildet sind, daß die Auswertung der Spannung am Energiespeicherkondensator (C₁) des ersten Impulsgenerators (6) 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 (9) am Zaun nicht und bei einer festgelegten R-Last (9) am Zaun - z.B. 5 k Ω - sicher unterschritten wird.
     
    13. Elektrozaungerät nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß ein mit Zerhackertransistor ausgestatteter DC-DC-Wandler (2) zum Aufladen der Energiespeicherkondensatoren (C₁, C₂) der Impulsgeneratoren (6, 7) vorgesehen ist und die Steuereinrichtungen (4, 5) für die Impulsgeneratoren (6, 7) dazu ausgebildet sind, den zaunlastabhängigen Spannungsverlauf am Kollektor des Zerhackertransistors im DC-DC-Wandler (2) als Kriterium zur Auslösung des zweiten Impulsgenerators (7) für Erzeugung der Impulse geringerer Impulsdauer auszuwerten.
     
    14. Elektrozaungerät nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß eine die elektrische Impulsspannung am Zaun (8) abtastende Einrichtung (12) vorgesehen ist, an die die Steuerungseinrichtungen (4, 5) für die Impulsgeneratoren (6, 7) angeschlossen sind.
     
    15. Elektrozaungerät nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß Steuereinrichtungen für die Impulsgeneratoren (6, 7) vorgesehen sind, mit welchen wahlweise je ein Impuls eines ersten Impulsgenerators (6) und eines zweiten Impulsgenerators (7) in gewünschter gegenseitiger zeitlicher Zuordnung auslösbar sind.
     
    16. Elektrozaungerät nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtungen (4, 5) für die Impulsgeneratoren (6, 7) dazu ausgebildet sind, die Schließzeitpunkte für die Schaltelemente (S₁, S₂) beider Schwingungssysteme in ihrer zeitlichen Zuordnung wahlweise zu verstellen.
     
    17. Elektrozaungerät nach Ansprüchen 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtungen (4, 5) für die Impulsgeneratoren (6, 7) 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 Impulsgenrators (6) erzeugte Impuls im Spannungsmaximum oder in der Nachbarschaft dazu befindet.
     
    18. Elektrozaungerät nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß Anzeigevorrichtungen vorgesehen sind, die erkennen lassen, ob die Zuschaltung des zweiten Impulsgenerators (7) für Impulse geringerer Impulsdauer erfolgt ist.
     




    Zeichnung