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Zünderleichterungseinrichtung für Gasentladungsröhren
Die Erfindung bezieht sich auf elektrische Entladungseinrichtungen jener Art, bei welchen ionisierbare Medien, wie Gase oder Dämpfe, verwendet werden, und im besonderen auf Anlassstreifenanordnungen.
Bisher wurden Anlassstreifen benutzt, um den elektrostatischen Effekt der Wandladungen im Inneren einer Gasentladungshülle entgegenzuwirken und in der Folge eine Störung der Potentialverteilung oder elektrostatischen Felder zwischen den Klemmen herbeizuführen, um die Einleitung der elektrischen Entladung zu erleichter. Bei Einrichtungen, bei welchen eine heisse oder glühende Drahtelektrode verwendet wird, wird die Sammlung der Wandladungen, insbesondere durch selektive Adsorption gewisser Ionen oder durch Elektronen, die an der Wand der Hülle haften, verursacht. Der Anlassstreifen neutralisiert und verhütet die Wandladung und beseitigt damit eine der Ursachen eines nicht befriedigenden Lampenbetriebes.
Diese Anlassstreifen waren üblicherweise dünne, auf der Innen-oder Aussenseite der Hülle aufgebrachte Überzüge aus leitenden Substanzen, wie Bronze-oder Aluminiumanstriche oder Graphit gemischt mit Kaliumsilikat. Gewöhnlich waren Federkontakte oder Metallringe vorgesehen, um den Anlassstreifen mit einer oder beiden Elektroden zu verbinden.
Es sind auch schon kleine gesonderte Wider- stände in Reihenschaltung mit Anlassstreifen verwendet worden, die in der Metallkappe oder im hohlen Füsschen der Röhre innerhalb des
Sockels untergebracht waren.
Die neue und verbesserte Anlasseinrichtung für elektrische Entladungslampen und ähnliche
Einrichtungen gemäss der Erfindung verwendet zur Erleichterung des Anlassens einen äusseren metallischen Anlassstreifen und macht von Mitteln
Gebrauch, um die Gefahren elektrischer Schläge beim Betrieb der Einrichtung auf ein Mindestmass herabzudrücken.
Zu diesem Zwecke enthält mindestens eine der
Endkappen der Gasentladungsröhren einen strom- begrenzenden Widerstand von einem Wider- standswert in der Grössenordnung Megohm, zweckmässig zwischen 1-10 Megohm, der einen mit einer der Endkappen dauernd vereinigten Bestandteil derselben bildet und elektrisch leitend mit dem metallischen Anlassstreifen und der Elektrode, die sich an jenem Ende der Hülle befindet, auf dem die bezügliche Kappe befestigt ist, verbunden ist. Das Material der Kappe kann selbst als strombegrenzende Einrichtung dienen und aus einer halbleitenden Masse von bestimmtem Widerstandswert bestehen.
Die Erfindung ist im folgenden an Ausführungsbeispielen und unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben. Fig. 1 zeigt eine schematische Ansicht einer elektrischen Entladungseinrichtung und Mittel gemäss der Erfindung zur Erleichterung des Anlassens. Fig. 2 ist eine ähnliche schematische Ansicht einer abgeänderten Ausführungsform der Erfindung.
Die Fig. 3 und 4 zeigen teilweise geschnittene elektrische Entladungseinrichtungen mit Kappenenden gemäss der Erfindung und mit Mitteln zum Erleichtern des Anlassens, wie sie in den Fig. l bzw. 2 angedeutet sind.
In Fig. l besteht die Entladungseinrichtung 1 aus einer länglichen, röhrenförmigen oder zylindrischen Hülle 2, in deren Enden die Glüh- elektroden 3 und 4 dicht eingesetzt sind ; letztere können von drahtartiger Ausbildung sein und wie dargestellt aus einer Spule, zweckmässig in Form einer Wicklung aus Wolframdraht, bestehen,
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und 7, 8 vakuumdicht eingesetzt, die mit den Glühelektroden 3 bzw. 4 elektrisch verbunden sind. Geeignete Vorkehrungen (nicht dargestellt) können getroffen werden, um diese Zuführungsdrähte mit einer Stromquelle zum Zwecke der Erhitzung der Elektroden verbinden zu können, wodurch diese auf die zum Anlassen und zur Aufrechterhaltung der Gasentladung erforderliche Glüh-bzw. Emissionstemperatur gebracht werden.
Die Hülle 2 enthält ein ionisierbares Medium. Dieses ionisierbare Medium kann aus einem Edelgas, wie Krypton, Neon, Argon oder aus Mischungen dieser Gase, wobei der Druck wenige Millimeter Quecksilbersäule beträgt, und einer geringen Menge von Quecksilberdampf, welcher während des Betriebes der Lampe einen niederen Druck von der Grössenordnung 10 Mikron
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Quecksilbersäule besitzt, bestehen. Die Einrichtung 1 kann eine bei niedrigem Druck betriebene Lampe der Fluoreszenztype mit positiver Säule sein, welche mit einem geeigneten Leuchtstoff (Phosphor) versehen ist, der unter dem Einfluss der Strahlung, die mit der elektrischen Entladung durch das ionisierbare Medium verbunden ist, Fluoreszenz hervorruft.
Bei einigen der früher bekannten Anordnungen war es üblich, den Anlassstreifen schwimmen" zu lassen, d. h., der Anlassstreifen erstreckt sich der Länge der Entladungseinrichtungen nach bis in die Nähe beider Enden. Die zur Zündung erforderliche Spannung betrug bei einer 40 Watt Fluoreszenzlampe rund 220 Volt. Durch direkte Verbindung eines Endes des Anlassstreifens mit einer Glühelektrode der Entladungseinrichtung wird die zur Zündung erforderliche Spannung auf ungefähr 165 Volt erniedrigt. Die Verminderung der Zündspannung wird durch eine
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schiedener Grösse erhalten. Dieser zusätzliche Vorteil wird jedoch durch den Nachteil der während es Betriebes der Lampe bestehenden Gefahr elektrischer Schläge aufgehoben.
Gemäss der vorliegenden Erfindung sind Mittel zur Verbindung des Anlassstreifens mit einer oder mehreren Elektroden vorgesehen, um die Anlassspannung, die zur Einleitung einer Lichtbogenentladung zwischen den Elektroden notwendig ist, herabzusetzen. Dabei sind die Anordnungen und Verbindungen derart getroffen, dass gleichzeitig der Vorteil erzielt wird, die Gefahr eines elektrischen Schlages, die sonst bei Anwesenheit eines Anlassstreifens 9 an der Aussenfläche der Hülle bestehen würde, zu verringern oder ganz zu beseitigen.
Allgemein gesprochen, wird die gewünschte Verbindung zwischen dem Anlassstreifen 9 und einer der Elektroden durch Verwendung von Mitteln bewirkt, die einen Bestandteil einer Endkappe der Einrichtung und gleichzeitig einen vorbestimmten Widerstand von verhältnismässig hohem Wert bilden.
So kann z. B. in Übereinstimmung mit der Erfindung eine Impedanz 10, wie etwa ein Widerstand, eine Induktanz oder eine Kapazitanz mit relativ grossen vorbestimmten Werten von der Grössenordnung Megohm angewendet werden. Es wurde gefunden, dass bei einer 40 WattFluoreszenzlampe Widerstandswerte von l bis
10 Megohm, zweckmässig von 2 bis 8 Megohm, für die dargelegten Zwecke, nämlich der Verminderung der erforderlichen Zündspannung und der Verminderung der Gefahr von elektrischen
Schlägen anwendbar sind.
Es ist möglich, von der Erhitzung einer der
Elektroden abzusehen. In diesem Falle ist es tunlich, von der Zuführung eines Heizstromes zu der Elektrode 4 Abstand zu nehmen, d. i. jene
Elektrode, die durch die Impedanz 10 mit dem
Anlassstreifen 9 verbunden ist.
Die Einrichtung nach Fig. 2 besitzt die gleichen vorstehend beschriebenen Teile wie Fig. 1, jedoch zusätzlich noch eine Impedanz 11, welche wie in Fig. l aus einem Widerstand, einer Induktanz oder einer Kapazitanz mit relativ grossem, vorbestimmtem Ohmwert von der Grössenordnung Megohm bestehen kann und die mit dem Anlassstreifen 9 in solcher Weise verbunden ist, dass eine Serienschaltung zwischen der Glühelektrode 3 und dem Anlassstreifen 9 gebildet wird. Auf diese Weise wird ein Spannungsteiler quer durch die Glühelektroden 3 und 4 geschaffen, von dem der Anlassstreifen 9 ein Element bildet. Bei Benutzung zweier Widerstände 10 und 11 ist es möglich, durch Wahl des richtigen Wider- standsverhältnisses zwischen den beiden Widerständen die zur Zündung erforderliche Spannung zwischen gegebenen Grenzen zu verändern.
Diese Verminderung der zur Zündung erforderlichen Spannung oder Anlassspannung ist besonders dort augenscheinlich, wo diese Einrichtung an Lampen benutzt wird, die Elektrodenerhitzung oder Elektrodenvorerhitzung vermittels besonderer Elektrodenheizleitungen oder Hilfsmittel verwenden. Z. B. würde bei einer 40 WattFluoreszenzlampe mit den Widerständen 10 und 11, beide im Werte von 5 Megohm, die Anlassspannung 240 Volt sein ; ist das Widerstandsverhältnis in Megohm 5 : 2, so wäre die Anlassspannung 170 Volt. Bei einem Megohmverhältnis 5 : 1 wäre die Anlassspannung 150 Volt. Auf diese Weise steht ein Mittel zur Verfügung, um die Anlassspannung der Entladungseinrichtung entweder zu vergrössern oder zu verkleinern.
Fig. 3 zeigt die gleichen oben beschriebenen Teile der Fig. 1 mit Ausnahme des Widerstandes 10, der durch eine Endkappe 12 ersetzt ist, die als strombegrenzendes Mittel oder Impedanz wirkt. 13 ist eine Endkappe von der in der Leuchtröhrenindustrie üblichen Type. Die Kontaktenden oder Stecker 14, 15 und 16, 17 sind mit den zugeordneten Einführungsdrähten verbunden. Die Kappe 12 kann eine der in der
Entladelampenindustrie ebenfalls üblichen Type aus formbarer Masse (Pressstoff) sein, welche
Kappe mit einem Leitungsweg von hohem
Widerstand in Form einer auf der Kappen- innenseite vorgesehenen Schicht 18 aus leitendem
Material ausgestattet ist, die eine elektrische
Verbindung zwischen dem Anlassstreifen 9 und der zugeordneten Elektrode 4 bildet.
Aquadag (eine kolloidale Dispersion von
Graphit), chinesische Tusche oder irgendein ähnlich leitendes Material kann auf die ganze innere Fläche der aus plastischer Masse be- stehenden Kappe aufgestrichen oder aufgespritzt sein, um den Leitungsweg von vorbestimmtem
Widerstandswert zu bilden. Auf diese Weise kann durch die Verlängerung des Anlassstreifens 9 bis zum Sockelende der Entladungseinrichtung wenigestens an dem Ende der Hülle 2, auf dem die mit der Widerstandsschicht versehene Kappe angeordnet wird, eine elektrische Verbindung zwischen der Kappe und dem Anlassstreifen 9 geschaffen werden. Um jede Möglichkeit der
Unterbrechung der elektrischen Verbindung durch
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die Kappenverkittung 19 zu verhindern, wird praktischerweise in dem Rezept für den Kappenkitt ein bestimmter Prozentsatz des üblichen Füllstoffes durch Kohlenstoff ersetzt.
Ein Beispiel für einen leitenden Kappenkitt, der diese Merkmale aufweist, ist eine Mischung aus 15 bis 17% eines Harzes, bestehend aus einem Teil eines Kunststoffes, der unter der Bezeichnung "Durite"im Handel bekannt ist, 4 Teilen Harz, 6l Teilen Schellack und 83-85% Füllstoff aus Marmormehl, der 8-20% Graphitflocken enthält. Der auf der Innenseite der Kappe angebrachte Belag 18 aus leitendem Material kann die Form eines dünnen, schmalen Leitungsweges besitzen, der auf die Kappe aufgespritzt oder aufgestrichen ist, um einen Leiter von bestimmten Abmessungen und vorbestimmter Widerstandsgrösse zu bilden.
Ute Hinrichtung nacn ng. t cesitzt Qie vorstehend beschriebenen Teile der Fig. 2 mit Ausnahme der Widerstände 10 und 11, die durch Kappen 20 und 21 ersetzt sind, welche die Wirkung strombegrenzender Mittel besitzen und auch Elemente eines Spannungsteilers bilden. Die Kappen 20 und 21 sind mit einem Paar von Kontaktenden oder Steckern 22,23 bzw. 24, 25 versehen, an welchen die bezüglichen Zuführungsdrähte 7, 8 und 5, 6 angeschlossen sind. Die Kappe besteht aus einer leitende Bestandteile enthaltenden plastischen Masse, die einen verhältnismässig hohen spezifischen Widerstand besitzt und dadurch einen Leitungsweg von hohem Widerstand zwischen dem Anlassstreifen 9 und der zugeordneten Elektrode 3 oder 4 bildet.
Auf diese Weise wirken die Kappen sowohl als ein Isolator für die Kontaktenden oder Stecker als auch als Leitungsweg von vorbestimmtem Widerstandswert für die Verbindung mit dem Anlassstreifen 9.
Bei einem Ausführungsbeispiel wird für die Kappen 20 und 21 gemäss der Erfindung eine geeignete plastisch verformbare Masse, der ein geeigneter Bestandteil, wie ein pulverförmiger elektrisch leitender Bestandteil, zugesetzt ist, verwendet, um Kappen mit einem vorbestimmten Widerstand zu erhalten. Im besonderen wird durch den Zusatz einer geeigneten leitenden Beimischung der fertigen Masse ein vorbestimmter, spezifischer elektrischer Widerstandswert gegeben und der genaue Wert des durch eine Kappenkonstruktion erhaltenen Widerstandes wird durch die Form der Kappe, deren Dicke, Länge des
Durchgangsweges usw. bestimmt.
Bei der Herstellung einer Kappe mit einem vorbestimmten Widerstand können plastisch verformbare Massen (Pressstptfe) verwendet werden, z. B. solche aus Phenol-Furfurolharzen oder phenolischen Harzen. Ferner kann eine plastisch verformbare Masse aus Phenol-Furfurolharz und
Formaldehyd, der ein Plastifizierungsmittel) wie
Dibutylphtalat, ein Schmiermittel, wie Hexa- methylentetramin, ein Beschleuniger, wie Benzoyl- peroxyd und ein Füllstoff, wie Holzmehl, bei- gegeben ist, benutzt werden.
Um die charakteristischen Eigenschaften der angewendeten Pressmasse zu verändern und ihr eine vorbestimmte elektrische Leitfähigkeit, die mit den oben beschriebenen Erfordernissen im richtigen Verhältnis steht, zu verleihen, kann der verformbaren Masse ein leitfähiger Bestandteil zugesetzt werden, der ihren Widerstand bestimmt. Dieser leitende Bestandteil kann z. B. ein pulverförmiges leitendes Material, wie Kohlenstoff oder Metallpulver, sein. Der Gewichtsprozentsatz des in der Pressmasse angewendeten pulverförmigen Bestandteile ! ! wird durch den gewünschten Grad an elektrischer Leitfähigkeit bestimmt. Es wurde gefunden, dass man, um die vorerwähnten Ohm'schen Werte im Leitungsweg zu erhalten, 3-10 Gew.-% an Kohlenstoff verwenden kann, wobei sich elektrische Widerstandswerte von der richtigen Grössenordnung ergeben.
Es wurde ferner gefunden, dass eine Type fertiger plastisch verformbarer Masse, die im Handel als "Durite 528, Fliesszahl 4"bezeichnet wird, verwendet werden kann, indem man die Masse und den leitenden Bestandteil im Rahmen der oben angegebenen Gewichtsprozente ins Verhältnis bringt.
PATENTANSPRÜCHE : l. Zünderleichterungseinrichtung für Gas- entladungsröhren der Fluoreszenztype, die aus einer Hülle mit an der Innenfläche vorgesehenen fluoreszierenden Stoffen, einer Mehrzahl von
Elektroden, von welchen mindestens eine eine
Glühelektrode ist, einem metallischen Anlass- streifen auf der Aussenfläche der Hülle in Reihen- schaltung mit einem Widerstand und aus auf den
Hüllenenden befestigten Kappen zum Tragen der mit den Elektroden verbundenen Anschluss- kontakte besteht, dadurch gekennzeichnet, dass ein Strombegrenzer von emem Widerstandswert in der Grössenordnung Megohm, zweckmässig zwischen 1-10 Megohm, einen mit einer der
Endkappen dauernd vereinigten Bestandteil der- selben bildet und elektrisch leitend mit dem metallischen Anlassstreifen und der Elektrode,
die sich an jenem Ende der Hülle befindet, auf dem die bezügliche Kappe befestigt ist, verbunden ist.
2. Zünderleichterungseinrichtung nach An- spruch l, dadurch gekennzeichnet, dass die
Kappe aus Isolationsmaterial besteht und mit einer leitenden Schicht von vorbestimmtem
Widerstand versehen ist, die sich zwischen dem
Anlassstreifen und einem der auf der Kappe befestigten Anschlusssteckstifte erstreckt.
3. Zünderleichterungseinrichtung nach An- spruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die leitende Schicht aus einer leitenden Anstrich- masse besteht.
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