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Schaltung zum fortschreitenden Zünden von Leuchtröhren
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eine andere Ausführungsmöglichkeit der Anordnung von Relais.
Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, wird die Anordnung gemäss der Erfindung durch einen Hochfrequenz-
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oder Transistorgenerator, betrieben. Die verwendeten Frequenzen betragen wenigstens 20 kHz und liegen vorzugsweise in der Grössenordnung von 100 kHz.
Der Generator speist einen auf seine Frequenz abgestimmten Schwingkreis, der aus einem Kondensator 2 und einer hiezu je nach der Art des Generators parallel (Fig. 1) oder in Reihe (Fig. 2) geschalteten Spule besteht.
Mit der Spule 3 ist ein Variometer 4 sowie eine Spule 5 gekoppet.
Das Variometer, das eine kreisförmige Bewegung um seine Achse ausführen, aber auch stillstehen kann, liegt in einem Stromkreis 10 mit der Leuchtröhre 6, einer Selbstinduktionsspule 7 und einem Kondensator 8, wobei die Induktanz der Selbstinduktionsspule 7 zuzüglich der der Spule des Variometers 4 auf die Frequenz des Generators 1 für den gegebenen Wert des Kondensators 8 abgestimmt ist. Der Stromkreis 10 wird durch ein Relais gesteuert, dessen Spule 9 einen Kontakt 12 betätigt.
Die Wicklung 5 selbst liegt in einem durch einen Kontakt 13, welcher durch die Spule des Relais be-
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Dielamelle von 12 nach 13 keine Stromunterbrechung erfolgt.
Die Spule 9 des Relais liegt an den Klemmen eines in Reihe mit der Röhre 6 geschalteten Gleich- richters 14. Dieser Gleichrichter kann von beliebiger Bauart, z. B. eine Halbleiterkristall-, Germanium-,
Silizium-, Kupferoxyd-, Selen- oder thermionische Diode sein. An die Klemmen des Gleichrichters ist ein Filterkondensator 15 angeschlossen.
Die vorstehend beschriebene Schaltung arbeitet in folgender Weise : In. der Ausgangsstellung ist der Ruhekontakt 12 geschlossen und der Stromkreis 10 mit der Ausgangsspule 3 des Generators 1 durch das Variometer 4 gekoppelt. Dieses verdreht sich aus einer Stellung, in welcher die Achse seiner Spule senkrecht zu der der Wicklung 3 steht, und in der die Hochfrequenzspannung an den Klemmen der Röhre 6 Null beträgt, wobei die Spannung entsprechend der Drehung des Vario- meters ansteigt. Demzufolge zündet die Röhre 6 fortschreitend von ihrem an die Spule 7 angeschlossenen Ende an. Wenn die Spule des Variometers parallel zu der Wicklung 3 liegt, reicht die in der Variometerspule erzeugte Spannung aus, um die Röhre völlig zu zünden.
In diesem Zeitpunkt erreicht die gleichgerichtete Spannung an den Ausgangsklemmen des Gleichrichters 14 einen Wert, der bewirkt, dass die Spule 9 die ihr zugeordnete Schaltlamelle betätigt, so dass der Kontakt 12 unterbrochen und der Kontakt 13 geschlossen wird. Demzufolge erhält der Stromkreis 11 über die Wicklung 5 Strom und damit wird auch die Röhre über diese Wicklung mitHochfrequenzstrom versorgt. Das Relais hält den Kontakt 13 geschlos- sen, dessen Spule 9 weiter über die Klemmen 14 mit gleichgerichteter Spannung über die Röhre gespeist wird. Um ein ordnungsgemässes Arbeiten der Anordnung zu sichern, müssen im Zeitpunkt des Umschaltens von der Zündphase in die Betriebsphase die Spannungen in den Wicklungen 4 und 5, die gleiche Amplitude besitzen, ebenfalls phasengleich sein.
Die beschriebene Anordnung kann mit Vorrichtungen ausgerüstet sein, die es ermöglichen, die Stromzufuhr zu der Röhre zu unterbrechen und den Kontakt 12 in dem gleichen Zeitpunkt, in welchem das Variometer sich in der Stellung senkrecht zu der Wicklung 3 befindet, in seine Ruhestellung zu verbringen, so dass die vorstehend beschriebenen Vorgänge sich erneut in einer als solche regelbaren Periode wiederholen.
Die in Fig. 3 dargestellte Schaltung ermöglicht ein aufeinanderfolgendes Zünden mehrerer Röhren, die dann im Dauerzustand weiter betrieben werden, in der gleichen Weise. Diese Vorrichtung weist zwei um ihre Achsen drehbare Variometer 4a und 4b auf die in eine gleichförmige oder nicht gleichförmige eider in eine ungleichförmig kreisförmige oder eine schwingende Bewegung versetzt werden können. deren Winkelamplitude gleich oder kleiner als 90 sein kann. Die Phasen der Bewegungen der Variometer 4a und 4b sind im allgemeinen verschieden.
Der Phasenuntejschied kann konstant gehalten oder nach einem vorbestimmten Gesetz auf mechanischem, oder elektrischem Wege gèändejt-werden ;'
So können im Falle der Verwendung eines mechanischen Antriebssystems für die Variometer diese auf ein und derselben Antriebswelle angeordnet und synchron bewegt werden, wobei der Winkel zwischen den Achsen der Variometer den Phasenunterschied der Bewegungen bestimmt. Die Variometer können ferner auch durch einander gleiche umlaufende Zahnradgetriebe angetrieben werden, deren jedes um eine durch ihre Mitte gehende Achse umläuft und die miteinander kämmen oder über eine Kette ein Paar von ineinander gleichen Ritzeln oder schliesslich durch eine Schubstange mit Kurbel mit gleichen Hebelarmen getrieblich verbunden sind.
Um die besondere Art der Zündung der Röhren, die gemäss der Erfindung angestrebt wird, zu ermög-
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lichen, kann die Phasendifferenz der Variometer sich periodisch nach einem vorbestimmten Gesetz ver- ändernd gemacht werden, indem diese durch unabhängig voneinander angetriebene Wellen gedreht wer- den, deren Phasen durch Nocken oder durch ein Differentialsystem eingeregelt werden können.
Im Falle der Verwendung eines elektrischen Antriebs für die Variometer können hiefür Synchronmo- toren verwendet und die besonderen Zündwirkungen durch Beeinflussung der Phasen dieser Motoren her- beigeführt werden.
Die Variometer 4a und 4b sind an einen Verteiler 16 angeschlossen, der durch denselben Mechanis- mus, der auch die Variometer in Drehung versetzt, angetrieben wird. Dieser Verteiler ist elektrisch an jedes der beiden Variometer angeschlossen und ermöglicht das Fliessen der Hochfrequenzströme von ver- änderlicher Amplitude, die aufeinanderfolgend in den Variometern erzeugt werden, über die Leitung 10.
Der Verteiler kann von beliebiger Bauart sein, z. B. in der Art der Kollektoren von Dynamomaschinen, von Radiokontaktanordnungen, von durch Nocken betätigten Lamellenkontakten u. dgl. ausgebildet sein.
Das Umschaltrelais, mit welchem die Vorrichtung gemäss Fig. 3 ausgerüstet ist, weist eine in glei- cher Weise wie die Spule des Relais bei der Anordnung gemäss Fig. 1 angeordnete und mit Strom versorg- te Spule 9 auf. Diese Spule wirkt auf zwei Lamellen 17, 18, die die Kontakte 19, 20, 21 und 22 betäti- gen, von denen die Kontakte 20 und 22 die Ruhekontakte des Relais sind.
Die beschriebene Vorrichtung arbeitet in der folgenden Weise : In einem gegebenen Zeitpunkt des
Betriebes ist das Variometer 4a über den Verteiler 16 und die Leitung 10 an den Kontakt 20 angeschlos- sen. Der Röhre 6 wird Strom zugeführt und sie zündet fortschreitend, während die Kontakte 19 und 22 abgeschaltet sind. Bei Beendigung des Zündens der Röhre hat die Spannung an den Klemmen der Spule 9 des Kontaktrelais den Wert erreicht, bei welchem dieses erregt wird und dadurch die Lamellen 17 und 18 anzieht. Diese Lamellen machen dann Kontakt mit den Arbeitskontakten 19 und 21, wodurch die Stromversorgung der Röhre 6 über die Wicklung 5, die Leitung 11 und den Kontakt 19 erfolgt. Die Spule 9 des
Relais bleibt erregt und das Relais wirkt als Halterelais für die Kontakte 19 und 21.
Da der Kontakt 21 durch die Lamelle 18 geschlossen ist, wird die Leitung 10a für das Zünden der folgenden Röhre 6a über den Verteiler 16 und das Variometer 4b mit Hochfrequenzenergie von veränderlicher Spannung gespeist. Die verschiedenen Vorgänge wiederholen sich nun in der gleichen Aufeinanderfolge bei der Röhre 6a, bis diese Röhre auf Betriebszustand geschaltet ist und die Leitung lOb zu der folgenden Röhre durch ihr Kontaktrelais angeschaltet ist und so fort.
Sobald alle Röhren gezündet sind, unterbricht das letzte Relais, welches erwünschtenfalls verzögert arbeiten kann, dadurch, dass es auf Haltewirkung geschaltet wird, einen Stromkreis des Generators 1. Die Röhren erlöschen und die Relais gehen, da sie nicht mehr erregt sind, in ihre Ruhestellung zurück, worauf sich der Vorgang wiederholt, sobald der Generator erneut eingeschaltet wird.
Die Relais können auch statt von dem Hochfrequenzspannungsniveau an den Klemmen der Röhren unter Beibehaltung der gleichen Schaltvorrichtungen in Abhängigkeit von der Hochfrequenzspannung in den Leitungen 10 und 10a arbeiten. Es genügt für diesen Zweck, wenn, wie aus Fig. 4 ersichtlich ist, die Abgangsseite der Röhre an Masse gelegt und der Gleichrichter 14 mit der Spule 9 zwischen Masse und die bewegliche Lamelle 17 des Relais geschaltet wird.
Zur Steuerung der Schaltvorgänge kann dem Verteiler 16 ein Schütz zugeordnet werden, welchesje nach dem Lichteffekt, der erzielt werden soll - Stromimpulse nach einer oder mehreren Leitungen gibt.
Fig. 5 zeigt eine Ausführungsform einer solchen Schaltung. Mit A und B sind die Klemmen eines Wechselstrom- oder Gleichstromnetzes bezeichnet und mit 25 der Kontakt der dem Variometer zuge-
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takt 34 über die Leitung 37 an die Zuleitung für die konstante Hochfrequenz gelegt. Die Lamelle 29 ist mit der Röhre 6 und die Lamelle 28 mit den Kontakten 31a, 32a des der folgenden Röhre 6 a zugeordneten Relais verbunden. Die Lamelle 44 ist mit den Kontakten 35a, 45a des Relais der Röhre 6a verbunden.
Wenn der Kontakt 25 geöffnet ist, befindet sich das Relais in Ruhe und der Röhre 6 wird veränderliche Hochfrequenz zugeführt. Wenn dieser Kontakt als Folge der Betätigung der Schaltvorrichtung geschlossen wird, so erhält die Spule 26 über den Kontakt 31 und die Lamelle 27 Strom. Als Folge der Erregung des Relais heben sich die Lamellen 27, 28, 29 und 44 von den Kontakten 31, 33 und 35 ab und schliessen über die Kontakte 30,32, 34 und 45 die Stromkreise. Gleichzeitig erhält die Spule 26 wieder Strom über den Kontakt 30 und die Lamelle 27 und das Relais ist auf Halten geschaltet. Die Lamelle 28 und der Kontakt 32 sichern den Anschluss der durch den Kontakt 25 geschlossenen Leitung an die Kontakte 31a und 32a des folgenden Relais, das anschliessend in der gleichen Weise arbeitet.
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Die Lamelle 29, die mit dem Kontakt 34 in Berührung gekommen ist, unterbricht die Zufuhr von veränderlicher Hochfrequenz zu der Röhre 6 und schaltet die Speisung der Röhre auf konstante Hochfre- quenz um. Das letzte der Relais unterbricht schliesslich den Kontakt 39 und alle Relais fallen ab.
Wie oben erläutert, ist es zweckmässig, dass beim Umschalten von den oberen zu den unteren Kon- takten durch die Kontakte des Relais keine Stromunterbrechung erfolgt. Um dies zu sichern, können Re- lais mit Schleppkontakten, ferner können auch, wie dargestellt, Kondensatoren 46 benutzt werden, die die Spulen 26 der Relais in Nebenschluss legen.
Um ein ordnungsgemässes Arbeiten der vorstehend beschriebenen Anordnungen zu-zsichern, ist es zweckmässig, dass die Relais, u. zw. in einem Zeitintervall in der Grössenordnung einer halben Sekunde, verzögert schalten, so dass die Dauer der Stromstösse zwischen einer halben und einer Sekunde liegt. Zu diesem Zwecke können alle geeigneten eine solche Verzögerung bewirkende Mittel, ferner auch Hilfs- relais benutzt werden.
Fig. 6 veranschaulicht eine andere Schaltmöglichkeit. Die hier dargestellte Anordnung ist ähnlich der vorstehend beschriebenen. Ihr wesentlicher Unterschied besteht darin, dass die Schaltrelais in zwei
Gruppen, eine gerade und eine ungerade Gruppe, unterteilt sind. Die ungerade Gruppe wird durch den Kontakt 25 gesteuert, die mit der Spule 4a des Variometers verbunden ist und die gerade Gruppe durch den Kontakt 25a, der seinerseits mit der Spule 4b des Variometers verbunden sein kann.
Die Kontakte 25 und 25a arbeiten derart abwechselnd und erregen je nachdem die Spulen 26 der ungeraden oder die Spulen 26a der geraden Relais. Diese Anordnung ermöglicht die fortschreitende Zündung einer Röhre gerader Ordnungszahl, bevor eine Röhre ungerader Ordnungszahl auf Dauerbetrieb geschaltet wird oder umgekehrt. Ferner ermöglicht sie es, über die Kontakte 40 und die Lamelle 41 die Ketten der ungeraden Relais durch die von geraden Relais zu unterbrechen und umgekehrt. Deshalb kann, selbst wenn es sich um unmittelbar schaltende Relais handelt, kein unzeitiges Auslösen erfolgen.
Derart ist die Lamelle 41a eines ungeraden Relais an die Kontakte 31b, 32b des folgenden geraden Relais angeschlossen und die Lamelle 28a eines ungeraden Relais mit dem Kontakt 40b des in dem System folgenden geraden Relais zwecks Anschlusses desselben durch die Kontakte 40b, 41b an die Leitung 42, verbunden.
Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf die vorstehend im einzelnen beschriebenen und die in den Abbildungen veranschaulichten Schaltmöglichkeiten beschränkt. So können die Variometer und die Spule für Dauerbetrieb auch an die Abgangsseite eines einzigen Generators für konstante Hochfrequenz oder getrennt an die Abgangsseiten mehrerer Generatoren für konstante Hochfrequenz angeschlossen werden. Die Zahl der abgangsseitig des einen oder der mehreren Hochfrequenzgeneratoren an diese gekoppelten Wicklungen kann je nach dem angestrebten Lichteffekt auch grösser oder kleiner als drei sein.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Schaltung zum fortschreitenden Zünden von Leuchtröhren, bei der an die Röhre eine Hochfrequenzspannung von konstanter Frequenz und variabler Amplitude durch Vermittlung eines auf die Frequenz des Hochfrequenzgenerators abgestimmten und mit dem Ausgang desselben über ein variables Koppelelement angeschlossenen Schwingungskreises angelegt ist, um die Amplitude der an die Leuchtröhre angelegten Schwingungen ändern zu können, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwingungskreis einerseits in Reihe mit der Leuchtröhre (6) eine konstante Selbstinduktionsspule (7) sowie das variable Kopplungselement (4) und anderseits parallel zur Röhre einen konstanten Kondensator (8) aufweist, wobei das variable Kopplungselement (4) durch eine Übertragungsleitung (10) an die aus Röhre (6), Selbstinduktionsspule (7) und Kondensator (8)
bestehende Gruppe angeschlossen ist.