DE840417C

DE840417C - Lighting system for means of transport with discharge lamps

Info

Publication number: DE840417C
Application number: DEN3518A
Authority: DE
Inventors: Dirk Eringa; Dirk Kolkman
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1950-02-22
Filing date: 1951-02-18
Publication date: 1952-06-05

Description

Beleuchtungsanlage für Verkehrsmittel mit Entladungslampen Ne Erfindung bezieht sich auf eine Beleuchtungsanlage für Verkehrsmittel mit Entladungslampen, insbesondere Fluoreszenzlampen, welche aus eitler (;1<#iclistrotn(luclle gespeist werden.Lighting system for means of transport with discharge lamps Ne invention refers to a lighting system for means of transport with discharge lamps, especially fluorescent lamps, which are fed from vain (; 1 <#iclistrotn (luclle will.

Die Erfindung bezweckt, eitle einfache und betriebssichere :1tilage zu schaffen, die von einer zentralen Stelle aus betätigt werden kann.The invention aims to make vain simple and reliable: 1tilage to create that can be operated from a central point.

Nach der Erfindung sind die Lampen mit Glühkathoden versehe» und derart der Speisespannung angepal.9t, dal3 sie nur in geheiztem Zustand der Kathode zünden, \\olrci ein Ende jeder Kathode mit einer gemeinsamen Leitung (negativen Leitung) \erbunden ist, die an die negative Klemme der Stromquelle angeschlossen ist, und das andere Ende jeder Kathode über einen Begrenzungswiderstand mit einer gemeinsamen Hilfsleitung verbunden ist, \\ol>ei die :lnode jeder Laml>e über einen Stabilisierungswiderstand mit positivem Temperaturkoeffizienten, eine weitere gemeinsame Leitung (positive Leitung) und einen Hauptschalter mit der positiven Klemme der Stromquelle verbunden ist, wobei die erwähnte Hilfsleitung über einen Zündschalter mit der Anodenseite des Hauptschalters verbunden ist. Bei geschlossenem Hauptschalter, der durch das Bedienungspersonal, z. B. den Schaffner, betätigt werden soll, wird durch kurzzeitiges Schließen des Zündschalters, der von derselben Person betätigt wird, die Hilfsleitung mit der positiven Klemme verbunden, so daß die Kathoden geheizt werden und die Röhren zünden. Darauf kann der Zündschalter wieder geöffnet werden.According to the invention, the lamps are provided with hot cathodes and such adapted to the supply voltage, so that they only ignite when the cathode is heated, \\ olrci one end of each cathode with a common lead (negative lead) \ connected to the negative terminal of the power source, and the other end of each cathode through a limiting resistor with a common Auxiliary line is connected, \\ ol> ei the: lnode of each laml> e via a stabilization resistor with a positive temperature coefficient, another common line (positive Line) and a main switch connected to the positive terminal of the power source is, the mentioned auxiliary line via an ignition switch to the anode side of the main switch is connected. When the main switch is closed, which is indicated by the Operating personnel, e.g. B. the conductor, is to be operated by briefly Closing the ignition switch operated by the same person, the auxiliary line connected to the positive terminal so that the cathodes are heated and the tubes ignite. The ignition switch can then be opened again.

Um den Reisenden in den verschiedenen Abteilen die -Möglichkeit zu geben, die dort vorhandene Lampe hzw. Lampen aus- und einzuschalten, liegt nach einer zweckmäßigen Ausführungsform der Erfindung zwischen den Stabilisierungswiderständen der gemeinsam zu betätigenden Lampengruppe und der positiven Leitung ein im nichtl),etätigten Zustand geschlossener Schalter, der im betätigten Zustand die Verbindung mit der positiven Leitung unterbricht, während zwischen den Begrenzungswiderständen der erwähnten Lampengruppe und der Hilfsleitung ein im nichtbetätigten Zustand geschlossener Umschalter liegt, der im betätigten Zustand die Begrenzungswiderstände mit der positiven Leitung verbindet. Durch die Betätigung des zuerst genannten Schalters wird der Entladungsstrom unterbrochen, so daß die betreffenden Lampen erlöschen und auch beim Loslassen des Schalters nicht zünden. Durch eine darauffolgende Betätigung des Umschalters werden die Kathoden zeitweise mit der positiven Leitung verbunden, und es erfolgt wieder eine Zündung der Lampen der betreffenden Gruppe.To give travelers the opportunity in the various compartments give the existing lamp hzw. Switching the lamps off and on is a matter of course after an expedient embodiment of the invention between the stabilizing resistors the group of lamps to be operated together and the positive line an im nichtl), actuated State of closed switch which, when actuated, connects to the positive line interrupts, while between the limiting resistors of the mentioned lamp group and the auxiliary line a closed in the non-actuated state Changeover switch is located, which in the actuated state the limiting resistors with the positive Line connects. By pressing the first-mentioned switch, the Discharge current interrupted, so that the lamps in question go out and also Do not ignite when the switch is released. By a subsequent actuation of the switch, the cathodes are temporarily connected to the positive line, and the lamps of the group concerned are ignited again.

Um auch für das Überwachungspersonal die Bedienung des zentralen Hauptschalters und des Zündschalters zu vereinfachen, können diese Schalter mit selbsttätig wirkenden Mitteln versehen werden, die durch Betätigung eines Organs den Hauptschalter bleibend und den Zündschalter zeitweise einschalten und durch Betätigung eines anderen Organs den geschlossenen Hauptschalter bleibend ausschalten.In order to also be able to operate the central main switch for the monitoring staff and to simplify the ignition switch, these switches can be operated automatically Means are provided that remain the main switch by operating an organ and turn on the ignition switch temporarily and by actuating another organ switch off the closed main switch permanently.

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher erläutert, in der als Ausführungsbeispiel das Schema einer Beleuchtungsanlage für Eisenbahnwagen dargestellt ist.The invention is explained in more detail with reference to the drawing, in which as Embodiment shown the scheme of a lighting system for railroad cars is.

In der Figur ist mit i eine Akkumulatorenbatterie von etwa 72 Volt angedeutet, die zur Speisung von Fluoreszenzlampen 2 dient. Diese Niederdruckquecksilberdampfentladungslampen, die nebst Quecksilber auch ein Füll- und Zündgas, z. B. Argon von wenigen Millimetern Druck, enthalten und deren Wand oder ein auf der Wand aufgetragener Fluoreszenzstoff die in der Quecksill>erentladung erzeugten Ultraviolettstrahlen in sichtbare Strahlen umsetzt, sind in verschiedenen Abteilen angebracht, die mit I, 11 und 111 angedeutet sind. Durch die Abteile hindurch oder längs der Abteile erstrecken sich drei Speiseleitungen 3, 4 und 5. Die Leitung 3 (negative Leitung) ist mit der negativen Klemme der Batterie, die Leitung 4 (positive Leitung) über einen Hauptschalter 6 mit der positiven Klemme der Batterie und die Leitung 5 (Hilfsleitung) über einen Zündschalter 7 mit dem von der Batterie abgekehrten Ende des Hauptschalters 6 verbunden.In the figure, an accumulator battery of approximately 72 volts is indicated by i, which is used to supply fluorescent lamps 2. These low-pressure mercury vapor discharge lamps, which, in addition to mercury, also contain a filling and ignition gas, e.g. B. Argon with a pressure of a few millimeters and whose wall or a fluorescent substance applied to the wall converts the ultraviolet rays generated in the mercury discharge into visible rays, are placed in different compartments, indicated by I, 11 and 111. Three feed lines 3, 4 and 5 extend through the compartments or along the compartments. Line 3 (negative line) is connected to the negative terminal of the battery, line 4 (positive line) via a main switch 6 to the positive terminal of the battery and the line 5 (auxiliary line) connected via an ignition switch 7 to the end of the main switch 6 facing away from the battery.

Die Lampen 2 sind mit Glühkathoden 8 versehen, die einerseits mit der negativen Leitung 3 und andererseits über Begrenzungswiderstände 9 mit der Hilfsleitung 5 verbunden sind (s. insbesondere die Lampen des Abteils I). Die Anoden io der Lampen sind über Stabilisierungswiderstände i i mit der positiven Leitung 4 verbunden. Die Lampen weisen die Form von geraden Röhren mit einer Länge von etwa 40 cm und einem Durchmesser von etwa 38 mm auf. Diese Lampen zünden bei der Batteriespannung, wenn die Glühkathoden geheizt werden, und bleiben dann bei der Batteriespannung brennen, auch wenn die Kathoden nicht mehr von außen her geheizt werden. Die Glühkathoden bestehen, wie üblich, aus einer Wolframwendel, die mit eine gute Elektronenemission aufweisenden Stoffen überzogen ist. Die Form der Anoden kann bequemlichkeitshalber derjenigen der Glühkathoden entsprechen, obwohl bei diesen die Emissionseigenschaften nicht benutzt werden. Die Begrenzungswiderstände 9 bestehen aus Wolframdraht, der auf einem Isolierröhrchen aus z. B. Alundum angebracht ist. Der Wolframwiderstand hat einen stark positiven Temperaturkoeffizienten, so daß der Widerstandswert im kalten Zustand wesentlich geringer ist als in dem warmen Zustand; folglich werden die in Reihe mit diesen Widerständen liegenden Glühkathoden sehr schnell aufgeheizt. Durch die Anbringung der Widerstände auf den erwähnten Röhrchen wird den Widerständen eine große Wärmeträgheit erteilt, so daß sie langsamer auf Temperatur kommen als die Glühkathoden; dies hat zur Folge, daß an den Glühkathoden eine höhere Spannung liegt, die das Auftreten einer Entladung zwischen den aktivierten Enden der Glühkathoden begünstigt und die Zündung der Lampen erleichtert. Die Stabilisierungswiderstände i i bestehen gleichfalls aus Wolfram und sind in einer die Wärme gut leitenden Atmosphäre, z. B. in einem Wasserstoff-Stickstoff-Gemisch angebracht, womit erreicht wird, daß ihr Widerstandswert bei niedriger Batteriespannung selbsttätig niedriger wird als hei hoher Batteriespannung, so daß Änderungen der Entladungsstromstärke auf ein Mindestmaß herabgesetzt werden.The lamps 2 are provided with hot cathodes 8, on the one hand with the negative line 3 and on the other hand via limiting resistors 9 to the auxiliary line 5 are connected (see in particular the lamps in compartment I). The anodes io of the lamps are connected to the positive line 4 via stabilization resistors i i. The lamps have the shape of straight tubes with a length of about 40 cm and a diameter of about 38 mm. These lamps ignite at the battery voltage, when the hot cathodes are heated, and then remain at the battery voltage burn even if the cathodes are no longer heated from the outside. The hot cathodes consist, as usual, of a tungsten filament with good electron emission containing substances is coated. The shape of the anodes can be changed for convenience correspond to those of the hot cathodes, although these have the emission properties cannot be used. The limiting resistors 9 are made of tungsten wire, the on an insulating tube made of z. B. Alundum is attached. The tungsten resistor has a strongly positive temperature coefficient, so that the resistance value im the cold state is much lower than the warm state; consequently become the hot cathodes in series with these resistors are heated up very quickly. By attaching the resistors to the tubes mentioned, the resistors granted a great thermal inertia, so that they come to temperature more slowly than the hot cathodes; this has the consequence that a higher voltage is applied to the hot cathodes is the occurrence of a discharge between the activated ends of the hot cathodes favors and facilitates the ignition of the lamps. The stabilization resistors i i are also made of tungsten and are in an atmosphere that conducts heat well, z. B. mounted in a hydrogen-nitrogen mixture, whereby it is achieved that its resistance value automatically becomes lower than when the battery voltage is low hot high battery voltage, so that changes in discharge current on a To be reduced to a minimum.

Zur Einschaltung der Lampen wird der Hauptschalter 6 bleibend und der Zündschalter 7 zeitweise, z. B. während einiger Sekunden, geschlossen. Durch (las Schließen des Hauptschalters werden die Anoden über die positive Leitung 4 und die Stabilisierungswiderstände i i unter Spannung gesetzt, und durch das Schließen des Zündschalters werden die Aufheizstromkreise der Glühkathoden über die Hilfsleitung 5 und die Begrenzungswiderstände 9 eingeschaltet. Die Lampen zünden dabei praktisch sofort und bleiben auch nach dem Öffnen des Zündschalters brennen. Die Ausschaltung sämtlicher brennender Lampen erfolgt durch das Öffnen des Hauptschalters 6.To switch on the lamps, the main switch 6 is permanent and the ignition switch 7 temporarily, for. B. closed for a few seconds. By (When the main switch is closed, the anodes are connected to the positive line 4 and the stabilization resistors i i energized, and by closing of the ignition switch, the heating circuits of the hot cathodes are switched on via the auxiliary line 5 and the limiting resistors 9 switched on. The lamps practically ignite immediately and stay on fire even after opening the ignition switch. The elimination all burning lamps are activated by opening the main switch 6.

Die Lampen des Abteils I stellen Lampen dar, die nur zentral ein- und ausgeschaltet werden können. Wenn der Bedarf an einzelner Ein- und Ausschaltung von Lampen oder Lampengruppen vorliegt, läßt sich die Schaltung der Lampe des Abteils II verwenden. Diese Schaltung ist insoweit von derjenigen des Abteils I verschieden, daß die Verbindung zwischen dem Stabilisierungswiderstand i i und der positiven Leitung 4 mittels eines Druckknopfschalters 12 unterbrochen werden kann, und daß der Begrenzungswiderstand 9 mittels eines Umschaltdruckknopfes 13 von der Hilfsleitung 5 nach der positiven Leitung 4 umgelegt werden kann. Die brentwnde Lampe des Abteils 1I erlischt bei Betätigung des Schalters 12, da der Entladungsstromkreis des Lampenkreises unterbrochen wird. Die Lampe bleibt audi nach dem Loslassen dieses Schalters ausgeschaltet. Wird aber darauf der Umschaltdruckknopf 13 eingedrückt, so ist der Aufheizkreis der Glühkathode wieder geschlossen und die Lampe zündet infolge der Heizung der Kathode und des Auftretens einer Entladung zwischen den Enden der Kathode. Die erwähnten Druckknopfschalter lassen sich auc11 für die Betätigung von mehr als einer Lampe verwenden, wie es bei den drei Lampen des Abteils 111 dargestellt ist, wo sämtliche Widerstände q bzw. i i mit einem gemeinsamen Schalter 13 bz-. 12 verbunden sind.The lamps in compartment I are lamps that can only be switched on and off centrally. If there is a need for individual switching on and off of lamps or groups of lamps, the switching of the lamp in compartment II can be used. This circuit is different from that of compartment I in that the connection between the stabilization resistor ii and the positive line 4 can be interrupted by means of a push-button switch 12, and that the limiting resistor 9 is switched from the auxiliary line 5 to the positive line 4 by means of a toggle push button 13 can be. The burning lamp of the compartment 1I goes out when the switch 12 is actuated, since the discharge circuit of the lamp circuit is interrupted. The lamp also remains switched off after releasing this switch. If, however, the switch button 13 is pressed, the heating circuit of the hot cathode is closed again and the lamp ignites as a result of the heating of the cathode and the occurrence of a discharge between the ends of the cathode. The mentioned push button switches can also be used for the operation of more than one lamp, as shown in the three lamps of the compartment 111, where all resistors q and ii with a common switch 13 or. 12 are connected.

.X1 it dieser Schaltung wird erreicht, daß die ganze Anlage von der zentralen Bedienungsstelle aus eingeschaltet tcerden kann, unabhängig davon, ob die verschiedenen Lampengruppen ein- oder ausgeschaltet sind. was sehr erwünscht ist, insbesondere hei "h11llt1eldurchfahrten..X1 it is achieved with this circuit that the entire system of the central control point can be switched off regardless of whether the various lamp groups are switched on or off. which is very desirable is, in particular called "h11llt1eldurchfahrten".

Die Widerstände o und t i jeder Lampe sind 1>erlueinlichkeitshallier in einem gemeinsamen Kolben untergebracht, der mit vier Anschlußorganen versehen und in der Zeichnung durch ein Viereck 14 angedeutet ist.The resistances o and t i of each lamp are 1> hallmarks of reliability housed in a common piston, which is provided with four connecting organs and is indicated in the drawing by a square 14.

Dvt- Hauptschalter 6 und Gier Zündschalter 7 werden vorn Schatfner betätigt. Die für diese Schalter erforderlichen Bedienungshandlungen können durch :\nwendung folgender N-littel wesentlich vereinfacht werden. Die Schalter sind je mit einer \lagnetwiclaung 1 5 bzw. 16 versehen, von denen ein Ende mit der positiven Batterieseite des betreffenden Schalters und das andere Ende über einen in unerregtetn "Zustand geöffneten, gemeinsam zu bet:itigenden Doppeldruckknopfschalter 17 bzw. 18 mit der negativen Klemme der Batterie verbundcn ist. Parallel zum Schalter 17 liegt ein durch den Anker icg des Hauptschalters in dessen erregtem "Zustand geschlossener Schalter 20 in Reihe mit einem in unet-regtetn Zustand geschlossenen Druckknopfschalter 21. Parallel zum Schalter 18 liegt ein durch den Anker 22 des Zündschalters in dessen erregtem Zustand geschlossener Schalter 23 in Reihe finit einem in kaltem Zustand geschlossenen thermischen Schalter 24, dessen Heizelement 25 zwischen der Hilfsleitung 5 und der negativen Leitung 3 liegt.Dvt main switch 6 and yaw ignition switch 7 are at the front actuated. The operating actions required for these switches can be carried out by : \ nuse of the following N-means can be significantly simplified. The switches are ever provided with a \ lagnetwiclaung 1 5 or 16, one end of which with the positive one Battery side of the switch in question and the other end via an in-de-energized "State of open, jointly operated: double push-button switch 17 resp. 18 is connected to the negative terminal of the battery. Parallel to switch 17 is a closed by the armature icg of the main switch in its "excited" state Switch 20 in series with a push-button switch which is closed in the de-energized state 21. Parallel to the switch 18 is a through the armature 22 of the ignition switch in the energized state closed switch 23 in series finite in a cold state closed thermal switch 24, its heating element 25 between the auxiliary line 5 and the negative line 3 is located.

Bei Betiitigung des Doppeldruckknopfschalters 17, 18 werden die \tagnetm-icklungen des Haunt-bzw. des Zündschalters nacheinander erregt und die Schalter geschlossen, wobei die Anker 19 und 2 2 die Schalter 20 und 23 schließen. Die Schalter 2o und 23 überbrücken die Druckknopfschalter 17 und 18, so daß der Hauptschalter 6 und der Zündschalter 7 auch nach dein Loslassen des Doppeldruck-I:nopfschalters 17, 18 geschlossen bleiben. Kurz darauf wird der thermische Schalter 24 durch das Heizelement 25 geöffnet, so daß die Magnetwicklung 16> des Zündschalters 7 stromlos wird. Folglich wird der Zündschalter 7 geöffnet und bleibt geöffnet, cla der Druckknopfschalter 18 nicht mehr g.2-schlossen ist. Durch Betätigung des Druckknopfschalters 21 wird der Hauptschalter geöffnet und damit die ganze Anlage außer Betrieb gesetzt.When the double push-button switch 17, 18 is operated, the magnetic windings are activated of the haunt or. the ignition switch energized one after the other and the switches closed, the armatures 19 and 2 2 closing the switches 20 and 23. The switches 2o and 23 bridge the push button switches 17 and 18, so that the main switch 6 and the ignition switch 7 even after you let go of the double-press I: button switch 17, 18 remain closed. Shortly thereafter, the thermal switch 24 is activated by the heating element 25 opened so that the magnet winding 16> of the ignition switch 7 is de-energized. Consequently the ignition switch 7 is opened and remains open, cla the push-button switch 18 is no longer g.2-closed. By pressing the push button switch 21 the main switch is opened and the entire system is put out of operation.

Bei Vorhandensein der erwähnten Mittel braucht der Schaffner daher nur einen der Druckknöpfe 17, 18 !bzw. 21 zu betätigen, @um die Anlage ein- oder auszuschalten.Therefore, if the means mentioned are available, the conductor needs only one of the push buttons 17, 18! or. 21 to operate @ to switch the system on or turn off.

Bei Verwendung von Metall-dampfentladungslampen, wie die erwähnten Fluoreszenzlampen, und bei sehr niedriger Umgebungstemperatur, z. B. unterhalb der Gefriertemperatur, kann die Zündung der Lampen trotz der Vorheizung der Kathoden ausbleiben. Für solche Fälle kann iin der mit der negativen Leitung 3 verbundenen Kathodenzuleitung jeder Lampe eine kleine Induktivität von z. 13. o,5 H angeordnet werden. Bei Ausschaltung des Kathodenheizkreises, entweder durch das Offnen des Zündschalters oder durch Loslassen des Umschaltdruckknopfes 13, wird in der Induktivität ein Spannungsimpuls erzeugt, welcher der Speisespannung der betreffenden Lampe überlagert wird und daher die Zündung der Lampe herbeiführt. Eine solche Induktivität ist in der Kathodenzuleitung der Lampe des Abteils II gestrichelt dargestellt und mit 26 angedeutet.When using metal vapor discharge lamps like those mentioned Fluorescent lamps, and at very low ambient temperature, e.g. B. below the Freezing temperature, the lamps can ignite despite the preheating of the cathodes fail. For such cases iin can be connected to the negative line 3 Cathode lead of each lamp has a small inductance of z. 13th o, 5H arranged will. When the cathode heating circuit is switched off, either by opening the Ignition switch or by releasing the toggle button 13, is in the inductance a voltage pulse is generated which is superimposed on the supply voltage of the lamp in question and therefore causes the lamp to ignite. Such an inductance is in the cathode lead of the lamp of compartment II shown in dashed lines and with 26 indicated.

Die Stabilisierungswiderstände i i sind derart bemessen, daß sie bei den auftretenden Spannungsänderungen der Batterie von etwa 6o bis 84 Volt, womit im Eisenbahnbetrieb Rechnung getragen werden muß, den Entladungsstrom weitgehendst konstant halten, so daß der Einfluß der Spannungsänderungen auf den Lichtstrom möglichst gering wird.The stabilization resistors i i are dimensioned such that they are at the occurring voltage changes of the battery from about 6o to 84 volts, with which must be taken into account in railway operations, the discharge current as far as possible keep constant so that the influence of the voltage changes on the luminous flux as possible becomes low.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Lighting system for means of transport -init discharge lamps, in particular fluorescent lamps, which are @ fed from a direct current source, characterized in that the lamps are provided with hot cathodes and are adapted to the SI) ice voltage in such a way that they only ignite when the cathode is heated, with one end each cathode is connected to a common line (negative line), which is connected to the negative terminal of the power source, and the other end of each cathode is connected to a common auxiliary line via a limiting resistor, while the anode of each lamp is connected to a positive stabilizing resistor Temperature coefficient, another common line (positive line) and a main switch is connected to the positive terminal of the power source, the mentioned auxiliary line being connected to the anode side of the main switch via an ignition switch. z. Lighting system according to Claim i, characterized in that the limiting resistor has a positive temperature coefficient and greater thermal inertia than the associated cathode. 3. Lighting system according to claim i or 2, characterized in that between the stabilization resistors of a group of lamps to be operated jointly and the positive line there is a closed switch in the non-actuated state, which interrupts the connection to the positive line in the actuated state, and between the limiting resistors relevant lamp group and the auxiliary line is a closed changeover switch in the non-actuated state, which connects the limiting resistors to the positive line in the actuated state. .I. Lighting system according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the main switch and the ignition switch are provided with automatically operating means which permanently switch the main switch on by actuating one organ and switch the ignition switch on temporarily and switch off the closed main switch permanently by actuating another organ. 3. Lighting system according to claim .I, characterized in that the main switch and the ignition switch are each provided with a. @ 'Iagn etwick-Jung, one end of which is connected to the positive power source side of the switch in question and the other end is in the de-energized state open, jointly operated double switch (switch-on element) is connected to the negative terminal of the power source, with a switch that is closed by the armature of the main switch in its energized state and in series with a switch (switch-off element) that is closed in the de-energized state, parallel to the switch-on element of the main switch, and parallel to the switch-on element of the ignition switch, a switch which is closed by the armature of the ignition switch in its energized state is connected in series with a thermal switch which is closed in the cold state, the heating element of which is between the auxiliary line and the negative terminal of the power source. 6. Lighting system according to one of the preceding claims, characterized in that there is an inductance in the cathode lead connected to the negative lead.