<Desc/Clms Page number 1>
Zündlampe
Die Erfindung betrifft eine Zündlampe zum Zünden von Gasentladungsröhren, insbesondere von Leuchtröhren. Derartige Zündlampen enthalten üblicherweise in einem mit ionisierbarem Gas geftllten, vakuumdicht abgeschlossenen Kolben eine Bimatallelektrode und eine metallische Gegenelektrode, welche an je einer in den Kolben hineinreichenden Stromzuführung angeschlossen sind. Hiebei ist die Bimetallelektrode derart gestaltet und angeordnet, dass sie unter Einwirkung der im Laufe der Gasentladung zwischen den Elektroden entstehenden Wärme mit der Gegenelektrode sprunghaft in kontaktschliessende Berührung gelangt und nach eriolgter Abkühlung den durch obengenannteBerührung geschlossenen elektrischen Stromkreis sprunghaft öffnet.
Ferner ist die Bimetallelektrode im Kolben derart angeordnet, dass ihr der Gegenelektrode zugewandtes, derselben unmittelbar gegenüberliegendes Element den kleineren, und ihr der Gegenelektrode abgewandtes Element den grösseren Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweist.
An Zündlampen dieser Type wird die Forderung gestellt, dass sie bereits nach einmaliger Betätigung den Zündprozess sicher einleiten, also die in Betrieb zu setzende Gasentladungsröhre bzw. Leuchtröhre zünden, ferner, dass die Zeitdauer zwischen dem Einschalten der Zündlampe und dem Zünden der Gasentladungsröhre eine möglichst kurze ist.
Die, meisten bekannten Zündlampen entsprechen diesen Forderungen nicht in ausreichendem Mass.
Die Bimetallelektroden der bekannten Zündlampen bestehen in der Regel aus einem an dem einen Ende eingespannten, geraden oder gebogenen Bimetallkörper, welcher sich der Gegenelektrode unter der Einwirkung der im Laufe der Gasentladung entstehenden Wärme fortlaufend nähert. Beim Erreichen der Ge- genelektrode wird die Entladung unterbrochen, so dass sich die Bimetallelektrode sofort abzukühlen beginnt, wodurch der Kontakt unterbrochen wird, noch bevor die Kathode der Gasentladungsröhre sich bis zur Erreichung der Temperatur des Arbeitspunktes erwärmt hätte.
Derartige Zündversuche wiederholen sich in den meisten Fällen noch vor dem Zünden der Röhren mehrfach, so dass in der einzuschaltenden Gasentladungsröhre blitzartige Lichterscheinungen auftreten und die Zeitdauer zwischen dem Einschalten der Zündlampe und dem Zünden der Röhre verlängert wird. Die Lebensdauer der Röhre wird zufolge dieser Beanspruchungen wesentlich verringert und auch der Zünder selbst wird übermässig beansprucht.
Man hat zur Vermeidung dieser Nachteile auch bereits vorgeschlagen, ausser der aus einem Bimetall hergestellten Hauptelektrode und der Gegenelektrode noch eine oder mehrere Hilfselektroden oder einfache wärmespeichernde Körper in der Zündlampe vorzusehen und dadurch die Unterbrechung des Stromkreises durch die beiden Hauptelektroden zu verzögern. Diese Vorschläge führen zu komplizierten Konstruktionen, weil mindestens drei Elektroden, oder ausser den Hauptelektroden noch mindestens ein Wärmespeicherkörper im Kolben vorzusehen sind.
Es ist ferner bereits vorgeschlagen worden, durch besondere Ausbildung der Bimetallelektrode bzw. ihrer Halterung die geschilderten Nachteile zu vermeiden. Gemäss einer derartigen bekannten Konstruktion besteht dieBimetallelektrode aus zwei ungleich langen Bimetallstreifen, welche an ihren Enden miteinander verbunden sind, wobei einer der beiden Bimetallstreifen mit einer Delle versehen sein kann. Gemäss einem andern Vorschlag ist die Bimetallelektrode an ihren beiden Enden fest eingespannt und quer zur Längsachse des Kolbens angeordnet.
Um eine bessere Kontaktgabe zu erreichen, ist es auch be-
<Desc/Clms Page number 2>
reits bekannt geworden, die Gegenelektrode elastisch auszubilden, jedoch hat es sich gezeigt, dass auch diese bekannten Anordnungen den an sie gestellten Anforderungen nicht völlig gerecht werden, abgesehen davon, dass diese bekannten Konstruktionen einen komplizierten und teuren Aufbau aufweisen.
Die vorliegende Erfindung setzt sich zur Aufgabe, die geschilderten Nachteile bei einer Zündlampt, bei welcher der Kolben ausser den Stromzuführungen keine besonderen Stütz-oder Einspannorgane für die Elektroden enthalt, völlig zu vermeiden. Die Erfindung besteht hiebei im wesentlichen dann, dass die Bimetallelektrode ein bandförmiger, an einem Ende an der dazugehörigen Stromzuführung unmittelbar befestigter Körper ist, dessen gleichmässig gewölbte Oberfläche einen Teil einer Kugelfläche bildet, und dass die an einem Ende an der dazugehörigen Stromzuführung unmittelbar befestigte federnde Gegenelektrode derart bemessen und angeordnet ist, dass sie anlässlich des Kontaktschliessens eine elastische Formänderung erleidet,
wobei die einander bei Kontaktschluss berührenden Teile der Elektroden die Kontaktorgane der Zündlampe bilden.
Die Aussenseite der Kugxifläche des Bimetalls bildet bei normalen Temperaturen das Bimetallelement mit dem kleineren Wärmedehnungskoeffizienten, die innere Seite das Element mit dem grösseren Wärmedehnungskoeffizienten. Durch die geschilderte Ausbildung der Bimetallelektrode wird im Zusammenhang mit der an sich bekannten federnden Ausbildung der Gegenelektrode infolge der beträchtlichen elastischen Formänderung der Gegenelektrode beim Kontaktschluss ermöglicht, die Stromzuführungen in der bisher üblichen einfachen Weise, ohne besondere Vorsichtsmassregeln und mit ziemlich weiten Toleranzen, in das Füsschen der Zündlampe einzuschmelzen. Der infolge der namhaften elastischen Formänderung der Gegenelektrode entstehende ziemlich hohe Kontaktdruck ermöglicht die Weglassung besonderer Kontaktorgane.
Ferner hat es sich erwiesen, dass das Ende der erfindungsgemass ausgebildeten Bimetallelektrode mit der z. B. aus einem Molybdänblechstreifen bestehenden Gegenelektrode einen vollkommen zuverlässigen Kontakt gibt. Die Befestigung der Bimetallelektrode und der Gegenelektrode an den Stromzuführungen kann hiebei in einfacher Weise durch Schweissen erfolgen und auch die Herstellung der erfindungsgemässen Bimetallelektrode ist leicht und einfach möglich. Es ergibt sich somit eine überaus einfache und billige Konstruktion, mit welcher dennoch eine hohe Betriebssicherheit erzielt wird.
Es ist zwar bereits ein Zündschalter bekannt geworden, dessen Bimetallelektrode bandförmig und unmittelbar an einer Stromzuführung befestigt ist, doch bildet diese bekannte Bimetallelektrode an ihrer Oberfläche nicht einen Teil einer Kugelfläche und ist nicht gleichmässig gewölbt. Die Sprungschalterwir- kung wird durch eine in dieser Elektrode vorgesehene Delle gesichert. Die Herstellung dieser Delle ist aber heikel, die Toleranzen sind sehr eng und die Spruugschalterwirkung weitaus nicht so energisch und sicher, wie bei der erfindungsgemässen Ausführung. Ausserdem ist beim bekannten Sprungschalter die Gegenelektrode nicht federnd ausgebildet und mit einem besonderen Kontaktorgan versehen.
Es müssen deshalb bei der Einschmelzung der Stromzuführungen genaue Toleranzen eingehalten und bzw. oder die Kontaktabstände nachträglich, z. B. durch Veränderung der Länge des Kontaktstiftes, eingestellt werden, während gemäss der vorliegenden Erfindung diese Schwierigkeiten nicht auftreten.
Eine Ausführungsform der Erfindung ist beispielsweise in der Zeichnung dargestellt, in welcher Fig. 1 die Zündlampe im Schnitt im offenen Zustand, Fig. 2 dieselbe Zündlampe im eingeschalteten Zustand und Fig. 3 die perspektivische Ansicht der Eimetallelektrode der Zündlampe nach den Fig. 1 und 2 darstellt.
Der vakuumdicht geschlossene Kolben 1 ist mit ionisierbarem Gas gefüllt. In das Innere des Kolbens ragen Stromzuführungen 2 und 3. An die Stromzuführung 2 ist mit Hilfe eines Trägers 8 die Gegenelektrode 4 und an die Stromzuführung 3 mittels des Trägers 9 die Bimetallelektrode 5 angeschlossen. Fig. 3 zeigt diese Simetallelektrode in einem grösseren Massstab. Die Bimetallelektrode stellt einen aus einer Kugelfläche ausgeschnittenen bandförmigen Körper dar, welcher bei normaler Temperatui die Lage gemäss Fig. 1 einnimmt. Die in Fig. 3 mit 7 bezeichnete Schicht der Bimetallelektrode besteht aus eine, T1 Metall mit kleinerem, die Schicht 6 aus einem Metall mit grösserem Wärmedehnungskoeffizienten.
Die Zündlampe nach der Erfindung arbeitet wie folgt : In der Ruhelage gemäss Fig. 1 werden die Stromzuführungen 2 und 3 unter Spannung gesetzt, so dass zwischen den Elektroden 4 und 5 die Gasentladung beginnt. Durch diese wird die Bimetallelektrode 5 erwärmt. Zufolge dieses Erwärmens vergrössert sich der Krümmungsradius des Bimetalls, so dass sich die Bimetallelektrode unter Verbiegung der in der Fig. 2 gezeichneten Lage nähert. Zwischen den beiden Endlagen nimmt die Bimetallelektrode die Form einer geraden Fläche an, wobei unter Einwirkung der zufolge der Kugelform im Bimetall entstehenden mechanischen Spannung die Bimetallelektrode sprungartig die in Fig. 2 gezeichnete Lage einnimmt und sich an die Gegenelektrode 4 andrückt.
Entgegen der Lage gemäss Fig. l liegt jetzt die Metallschicht mit dem grösseren Wärmedehnungskoeffizienten nach aussen zu. Das sprungartige Umschnappen der Bimetall-
<Desc/Clms Page number 3>
elektrode 5 aus der Lage gemäss Fig. 1 in die Lage gemäss Fig. 2 erfolgt unter der Einwirkung einer verhältnismässig hohen mechanischen Spannung, so dass nach dem Aufhören des Erwärmens die Elektroden sich nicht sofort voneinander trennen, sondern erst, wenn die besagte mechanische Spannung sich so weit verringert, dass dadurch das Trennen der beiden Elektroden ermöglicht wird.
Durch die entsprechende Wahl des Stoffes der Bimetallelemente, ihrer Stärke, sowie des Krümmungsradius können die Temperatur, bei welcher das Einschalten erfolgt, sowie die Zeitdauer der gegenseitigen Berührung der Elektroden weitgehend beeinflusst werden. Diese Faktoren können in jedem Fall so gewählt werden, dass die Kathode der in Betrieb zu setzenden Gasentladungsröhre während der Zeitdauer der Berührung zwischen den Elektroden der Zündlampe auf jeden Fall die Temperatur des Arbeitspunktes erreicht. Auf diese Weise werden sich mehrfach wiederholende blitzartige Lichterscheinungen in der Gasentladungsröhre, also erfolglose Zündversuche, vermieden.
Bei einer Ausführungsform einer Zündlampe nach der Erfindung betrug die Leistung der der Zündlampe zugeordneten Leuchtröhren 40 Watt. Die metallische Berührung zwischen der Bimetallelektrode und der Gegenelektrode erfolgte bei einer Temperatur von 150 bis 2000 C des Bimetallkörpers. Dieser Zustand hielt sich so lange, bis sich die Bimetallelektrode auf etwa 100 - 1bOo C abgekühlt hat. Die hiezu notwendige Zeitdauer betrug l-l, 5 sec.