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Vorrichtung mit wenigstens zwei parallel geschalteten gasgefüllten Entladungsröhren.
Es ist bekannt, eine gasgefüllte Entladungsröhre, d. h. in diesem Fall nicht nur eine mit einem oder mehreren Gasen gefüllte Rohre, sondern auch solche mit Dampffüllung oder Gasdampffüllung mit Glühelektroden zu versehen und die Heizung derselben an die Sekundärwicklung eines Trans- formators anzuschliessen, dessen Primärwicklung in Reihe mit der Röhre selbst geschaltet ist. Die
Primärwicklung dieses Transformators dient dann gleichzeitig als Vorschaltimpedanz der Entladungs- röhre. Dieser Vorrichtung haftet der Mangel an, dass bei Zündung der Röhre, wenn noch keine Ent- ladung in derselben erfolgt, kein Strom durch die Primärtransformatorwicklung fliesst, so dass auch sekundär keine Spannung erzeugt und den Glühelektroden kein Heizstrom zugeführt wird. Die Zün- dung der Entladung muss also bei anfänglich kalten Elektroden erfolgen.
Bekanntlich ist in diesem
Falle die zur Zündung erforderliche Spannung höher als wenn die Glühelektroden bereits vor der
Zündung der Entladung auf eine hohe Temperatur gebracht werden. Dies bedeutet, dass bei einer bestimmten zur Verfügung stehenden Speisespannung nur eine Entladungsröhre von geringerer
Länge mit dieser Spannung gezündet werden kann.
Um diesem Mangel abzuhelfen, hat man daher vorgeschlagen, bei der Zündung die Entladungs- strecke kurzzuschliessen, so dass auch ohne Entladungsstrom den Elektroden Heizstrom zugeführt wird.
Für diesen Kurzschluss der Entladungsröhre ist ein Schalter erforderlich, der entweder von Hand oder selbsttätig geschlossen und geöffnet werden muss. Dies bedingt eine Verwicklung der Vorrichtung und deren Betrieb, namentlich wenn die Vorrichtung mehr als eine Röhre enthält, da in diesem Falle jede Röhre mit einem Kurzschlussschalter ausgestattet wird.
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung mit wenigstens zwei parallel geschalteten gasgefüllten Entladungsröhren, von denen wenigstens eine mindestens eine von einem Heizstrom erhitzte
Glühelektrode besitzt und bezweckt, die Heizung der Elektrode (n) vor Zündung der Entladung auf eine andere, vorteilhafte Art und Weise zu bewirken, wodurch die vorerwähnten Nachteile vermieden werden können.
Nach der Erfindung wird die von einem Heizstrom zu erhitzende Glühelektrode einer Röhre oder das Heizelement dieser Glühelektrode an die Sekundärwicklung eines Transformators angeschlossen, dessen Primärwicklung in Reihe mit einer andern Entladungsröhre geschaltet ist. Wenn die letztgenannte Röhre gezündet hat, wird in der Sekundärwicklung dieses Transformators ein Strom induziert, der die Glühelektrode der erstgenannten Röhre noch vor Zündung auf eine hohe Temperatur bringt und infolgedessen die Zündung dieser Röhre erleichtert, ohne dass sie mit einem die Entladungsstrecke kurzschliessenden Schalter versehen zu sein braucht.
Falls die Vorrichtung mehr als zwei Entladungsröhren besitzt, ist es möglich, die von einem Heizstrom zu erhitzenden Elektroden sämtlicher Röhren bis auf eine an Sekundärwicklungen eines Transformators anzuschliessen, dessen Primärwicklung in Reihe mit der restlichen Röhre geschaltet ist. Auch kann man mehrere Transformatoren verwenden, deren Primärwicklungen miteinander und mit dieser restlichen Röhre in Reihe geschaltet sind. Die Zündung der letztgenannten Röhre bewirkt dann die Erhitzung der Elektroden und infolgedessen die Zündung der übrigen Röhren.
Zweckmässig wird man aber nicht mehr als eine Röhre mit der als erste zündenden Entladungsröhre direkt verbinden, sondern wird die von einem Glühstrom zu heizende Glühelektrode der n-ten Röhre oder das Heizelement dieser Glühelektrode an die Sekundärwicklung eines Transformators anschliessen, dessen Primärwicklung in Reihe mit der (n-1) ten Röhre geschaltet ist. Nachdem die
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erste Rohre dieser Vorrichtung gezündet hat, wird die Glühelektrode der zweiten Röhre erhitzt, so dass diese Röhre zünden kann ; darauf erfolgt die Heizung der Glühelektrode und Zündung der dritten Röhre usw.
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die Entladung auf eine hohe Temperatur gebracht werden.
Selbstverständlich ist es auch möglich, die von einem besonderen Heizstrom zu erhitzenden Elektroden als indirekt erhitzte Elektroden auszubilden und die Heizelemente dieser Elektroden an die Sekundärtransformatorwicklungen anzuschliessen, so dass die Heizströme diese Heizelemente durehfliessen.
Die verschiedenen Entladungsröhren der Vorrichtung nach der Erfindung können alle von der gleichen Art sein, es ist dies aber nicht erforderlich ; die Erfindung kann auch bei einer Vorrichtung mit untereinander verschiedenen Entladungsröhren zur Anwendung kommen, z. B. in Anlagen zum Aussenden von Mischlicht, die mit verschieden gefärbtes Licht ausstrahlenden Entladungsröhren versehen sind. Es ist z. B. bekannt, das Licht von Quecksilberdampfentladungsröhren mit dem Licht von ausschliesslich mit Neon gefüllten Entladungsröhren zu vermischen. In solchen Vorrichtungen werden die verschiedenen Röhren in der Regel in einer Fassung angeordnet. Diese Anlagen eignen sich vorzüglich zur Anwendung der Erfindung, zumal in solchen Vorrichtungen die Entladungsröhren dicht zusammengerückt sind.
Besondere Vorteile werden erzielt, wenn wenigstens eine der Entladungsröhren, die mit einer Primärtransformatorwicklung in Reihe geschaltet sind, eine Hochdruckmetalldampfentladungsröhre ist. Eine solche Röhre weist nämlich kurz nach der Zündung einen stärkeren Entladungsstrom als bei Normalbetrieb auf. Dieser auch die Primärtransformatorwicklung durchfliessende stärkere Strom induziert in der Sekundärwicklung einen verstärkten Glühstrom für die Elektrode der folgenden noch zu zündenden Röhre. Eine starke Erhitzung dieser Elektrode ist gerade in dieser Phase sehr erwünscht, da sie die Zündung erleichtert.
Nach der Zündung wird die Elektrode teilweise auch durch die Entladung erhitzt, so dass bei Normalbetrieb der Glühstrom herabgesetzt werden kann, was selbsttätig erfolgt, wenn die vorgeschaltete Entladungsröhre eine Hochdruekmetalldampfentladungsröhre ist.
Bei der beschriebenen Schaltung soll dafür Sorge getragen werden, dass die erste Röhre ohne Schwierigkeit zündet, da die Zündung der andern Röhren davon abhängig ist. Dafür können verschiedene Massnahmen vorgesehen sein.
So kann z. B., um bei der zur Verfügung stehenden Spannung eine sichere Zündung zu erhalten, wenn diese Röhre mit ausschliesslich durch die Entladung geheizten Glühelektroden versehen ist, falls sämtliche Röhren von der gleichen Art sind, die Länge der zuerst zu zündenden Röhre kleiner als die Länge der übrigen Röhren, in denen sich von einem besonderen Heizstrom erhitzte Glühelek- troden befinden, gemacht werden.
Man kann auch die Glühelektroden der ersten Röhre an einen Glühstromtransformator anschliessen, der im Normalbetrieb eingeschaltet bleibt. Man kann diesen Glühstromtransformator auch nach der Zündung abschalten und die Glühelektroden dann weiter ausschliesslich durch die Entladung heizen lassen.
Es ist z. B. auch möglich, zur Erleichterung der Zündung der ersten Röhre diese mit einer Glühelektrode zu versehen, bei welcher auf bekannte Art das Heizelement der Glühelektrode oder diese selbst unter Zwischenschaltung eines Kondensators an die Speisestromquelle angeschlossen wird. Der Strom, welcher durch den Kondensator fliesst, erhitzt dann die Glühelektrode, was die Zündung der Röhre erleichtert und ausserdem die Nacheilung des Entladungsstromes ganz oder teilweise ausgleicht.
Der Kondensator kann vorteilhaft derart bemessen werden, dass der durch ihn fliessende Heizstrom der Elektrode grösser als der zum Ausgleich der Nacheilung des Stromes der ersten Entladungsröhre erforderliche Strom ist, so dass auch die Nacheilung des Stromes der folgenden Röhre (n) ganz oder teilweise ausgeglichen wird. Dieser vergrösserte Heizstrom ist häufig von grossem Vorteil bei der Bemessung der von diesem Strom zu erhitzenden Glühelektrode.
Den vergrösserten Heizstrom kann man nicht nur für die Erhitzung einer Glühelektrode der zuerst zu zündenden Röhre, sondern auch für die Erhitzung der Glühelektroden von einer oder mehreren folgenden Röhren benutzen, wozu die letztgenannten Glühelektroden oder deren Heizelemente in den durch den Kondensator und die Glühelektrode (oder deren Heizelement) der zuerst zu zündenden Röhre gebildeten Kreis aufgenommen werden.
Ein Vorteil der Vorrichtung nach der Erfindung besteht darin, dass die Glühelektroden, die aus einem Transformator gespeist werden, dessen Primärwicklung in Reihe mit einer vorhergehenden Röhre geschaltet ist, auf eine hohe Temperatur gebracht werden, ohne dass in der Vorschaltimpedanz der zu zündenden Röhre ein Spannungsverlust auftritt, so dass bei der Zündung die volle Speisespannung zur Verfügung steht.
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Die Erfindung wird im folgenden an Hand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert, welche fünf Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch darstellt.
In Fig. 1 sind mit 1 und 2 zwei zum Aussenden von Lichtstrahlen bestimmte Entladungsröhren bezeichnet, welche mit einem Gas (z. B. Neon) unter einem Druck von einigen Millimetern gefüllt sind. Die Röhren können auch einen Metalldampf, z. B. Quecksilberdampf enthalten. Die Entladungsröhre 1 enthält zwei Glühelektroden, 3 und 4, welche mit stark elektronenaussendenden Stoffen versehen sein können und ausschliesslich durch die Entladung erhitzt werden. Die Röhre ist unter Zwischenschaltung der Primärtransformatorwicklung 5 an die Wechselstromquelle 6 angeschlossen, die z. B. eine Spannung von 220 Volt haben kann. Die Wicklung 5 bildet die Vorschaltimpedanz der Entladungsröhre 1.
Mit der Wicklung 5 ist die Sekundärwicklung 7 gekoppelt, an welche die Glühelektrode 8 der Entladungsröhre 2 angeschlossen ist. Die Glühelektrode 9 dieser Röhre wird nicht von einem besonderen Heizstrom, sondern ausschliesslich durch die Entladung erhitzt und ist über die Drosselspule 10 an einem der Pole der Wechselstromquelle 6 angeschlossen. Der andere Pol dieser Wechselstromquelle steht durch den Leiter 11 mit der Glühelektrode 8 in Verbindung.
Die Entladungsröhre 1 hat eine solche Länge, dass diese Röhre zündet, ohne dass die Elektroden 3 und 4 vorher auf höhere Temperatur gebracht werden müssen. Nach der Zündung der Röhre 1 fliesst durch die Wicklung 5 ein Strom, der in der Sekundärwicklung 7 den Heizstrom für die Glühelektrode 8 induziert, wodurch diese auf eine höhere Temperatur gebracht wird. Dies erleichtert die Zündung der Entladungsröhre 2, die somit nach der Zündung der Röhre 1 erfolgt. Die Zündung der Röhre 1 kann auch noch dadurch erleichtert werden, dass auf der Aussenseite der Röhrenwand eine geerdete Hilfselektrode angeordnet wird.
Wenn die Röhre 1 eine Hochdruckmetalldampfentladungsröhre, z. B. eine Hoehdruekqueeksilberdampflampe ist, so fliesst durch die Wicklung 5 kurz nach der Zündung der Röhre 1 ein erheblich stärkerer Strom, als wenn die Entladung in der Röhre 1 ihren Endzustand erreicht hat. Dieser stärkere
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gelassene Strom nicht nur die Glühelektrode 3 der Röhre 1, sondern auch die in Reihe mit der Elektrode 3 und dem Kondensator 27 geschaltete Glühelektrode 9. Demzufolge wird auch die Elektrode 9 der Rohre 2 von dem zum Ausgleich der Nacheilung dienenden Strom erhitzt.
In dieser Vorrichtung ist die Vorschaltimpedanz 10 der Röhre 2 nicht zwischen die Elektroden 9 und die Speisestromquelle, sondern zwischen die Elektrode 8 und diese Stromquelle geschaltet.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Vorrichtung mit wenigstens zwei parallel geschalteten, gasgefüllten Entladungsröhren, von denen wenigstens eine Röhre mit wenigstens einer von einem Glühstrom geheizten Glühelektrode versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass diese Glühelektrode der einen Röhre oder das Heizelement dieser Elektrode an die Sekundärwicklung eines Transformators angeschlossen ist, dessen Primärwicklung in Reihe mit dem Entladungsstrom der andern Entladungsröhre geschaltet ist.