<Desc/Clms Page number 1>
Zünd-und Betriebseinrichtung für elektrische Entladungsrohren
Die Erfindung bezieht sich auf Zünd- und Betriebseinrichtungen für elektrische Entladungslampen, insbesondere Leuchtstofflampen mit aktivierten, vorheizbaren Glühelektroden an Wechselspannung. Es ist bekannt, für diesen Zweck parallel zu der mit einer Vorschaltinduktivität versehenen Lampe und in Serie mit den Gluhelektroden einen sogenannten Glimmzünder zu legen. Dieser ist vielfach so ausgebildet, dass seine Kontakte für eine betimmte Zeit, die zum Vorheizen der Elektroden erforderlich ist, durch Ver- schweissen miteinander verkleben. Dieser Vorgang ist nicht kontrollierbar, so dass die Vorheizzeit verschie- den lang ist, wodurch schädliche Einwirkungen auf die Lampe sich ergeben.
Ausserdem ist es vorgeschla- gen, zur Erzielung eines schnelleren Zündens derartiger Lampen den Vorheizstrom zu vergrössern. So hat man z. B. die Induktivität derVorschaltdrossel mittels einer Zusatzwicklung für die Zeit des Zündvorgan- ges herabgesetzt. In einem anderen Fall ist bekanntgeworden, in der anfangs beschriebenen Zünd-und
Betriebseinrichtung an Stelle eines Glimmzünders einen Gleichrichter und einen thermischen Schalter zu verwenden. Dieser Schalter ist jedoch vierpolig ausgebildet und kann daher in die normalen Zünd- und
Betriebseinrichtungen erst nach Vornahme umfangreicher Änderungen, bei welchen insbesondere weitere
Leitungen verlegt und besondere Fassungen für den Schalter eingebaut werden müssen, eingesetzt werden.
Er hat den weiteren Nachteil, dass er während des Betriebes Leistung verbraucht.
Die Erfindung hat es sich zur Aufgabe gemacht, zur Erzielung eines schnelleren Anheizens und Zün- dens elektrischer Entladungslampen mittels eines erhöhten Anfangsstromes ein Schaltelement zu erstellen, das gegen den normalen, mit einem Glimmzünder ausgestatteten Starter in den zahlreich vorhandenen
Zünd- und Betriebseinrichtungen ohne jeden zusätzlichen Umbau vertauscht werden kann. Die Verwen- dung dieses Schaltelementes kann auch für Anlagen zweckmässig sein, die sich im Freien befinden und bei grosser Kälte schwer zünden.
EMI1.1
den und einem in der Brückenleitung angeordneten selbsttägigen Schalter mit seriengeschaltetem Gleichrichter gemäss der vorliegenden Erfindung vorgeschlagen, als selbsttätigen Schalter einen Glimmzünder mit in der Ausgangsstellung offenen Kontakten vorzusehen.
Besonders günstig ist es, wenn in Weiterbildung der Erfindung in der Brückenleitung ein vorzugsweise unsymmetrischer Glimmzünder hintereinander geschaltet ist mit einem teildurchlässigen Einweggleichrichter, wobei die Teildurchlässigkeit z. B. durch Parallelschaltung eines Widerstandes zu einem in der Sperrichtung völlig undurchlässigen Einweggleichrichter hergestellt ist. Dieser Parallelwiderstand zu einem in der Sperrichtung völlig undurchlässigen Einweggleichrichter hat eine besondere Wirkung in Zusammenarbeit mit dem Glimmzilnder. Ist er nicht vorhanden bzw. unendlich gross, dann erhält der Zünder nur In der Durch1asshalbwel1e des Gleichrichters Strom.
Ist der Zünder symmetrisch, also mit zwei etwa gleich dimensionierten Bimetal1en gebaut, dann wird nur ein Bimetall erwärmt und möglicherweise der Zünder sich nicht immer zuverlässig schliessen. Liegt ein Widerstand parallel zum Gleichrichter mit Werten von 100 bis 2000 Ohm, bevorzugt etwa 300 Ohm, dann wird auch das andere Bimetall also entsprechend der Sperrhalbwelle des Gleichrichters erwärmt. Bereits Widerstände von weniger als etwa 2000 Ohm lassen in Verbindung mit dem Spannungsabfall am Glimmzünder genügend Strom durch, um genügend kurze Schliesszeiten, d. h. zwischen Anlegen der
<Desc/Clms Page number 2>
Spannung und Kontaktgabe zwischen den Bimetallen, zu erreichen.
Unsymmetrisch gebaute Zünder haben sich für den vorliegendenFall als besonders glinstig erwiesen.
Beispielsweise habe ein Zünder einen feststehenden Kontaktstift aus Wolfram und als zweite Elektrode ein mit Wolframkontakt versehenes Bimetall. Es ist bekannt, dass solche Zünder m Verbindung mit der Drossel- spuledanneinenbesondershohenSpannungsstosszurZündungderLampe liefern, wenn der Stromkreis durch den Zünder in derjenigen Halbwelle geöffnet wird, in der die grössere Elektrode, nämlich das Bimetall,
Anode ist. Angewendet auf die vorliegende Erfindung bedeutet dies, dass der Zünder vorteilhaft so gepolt wird, dass das Bimetall als grössere Elektrode in Verbindung mit dem Gleichrichter Anode für die Durchlasshalbwelle des Gleichrichters ist.
Die Konstruktionselemente des Glimmzünders werden zweckmässig so ausgelegt, dass ein Verkleben seiner Kontakte bei Stromstärken von merklich mehr als 0, 7 Ampère, d. h. bei solchen der zwei bis fünf- fachenBetriebsstromstärke der Entladungslampe, nicht eintritt. Die Schliesszeit dieses Schalters ist zweckmässigerweise auf weniger IsO, 5sec, z. B. auf 0, 1 - 0, 3 sec, festgelegt. Zur Erzielung derartiger Betriebsbedingungen kann man beispielsweise die Kontakte des Glimmzünders aus Wolfram oder anderen schwerschweissbaren Metallen herstellen oder besondere Dimensionen der Bimetalle wählen.
Um die gestellte Aufgabe zu lösen, ist es weiterhin zweckmässig, alle benötigten Konstruktionselemente wie Glimmzünder, Gleichrichter, etwaige Sicherung, Entstörkondeiisator usw. in einem zylindrischen Gehause unterzubringen, welches an einer seiner Stirnwände eine Montageplatte trägt, die ihrerseits mit zwei Kontaktstiften ausgestattet ist. Um diese Ausführungsform, die allgemein als Starter bezeichnet wird, in ihren bisherigen Bemessungen erhalten zu können, ist bei der Schaltung gemäss der Erfindung der Einbau von Einweg-Kleingleichrichtern aus Silizium, Germanium oder IH-V-Verbindungen vorgesehen (d. i, Verbindungen der Ele- mente der 3. mit denen der 5. Gruppe des Per. Systems).
In der beigefügten Zeichnung sind in den Figuren 1 und 2 zwei Ausführungsbeispiele gemäss der Erfindung beschrieben, von denen Fig. 2 die schaubildliche Darstellung eines Starters zeigt.
Das Entladungsgefäss 1 stellt eine Niederdruckentladungslampe dar, die auf ihrer Innenseite eine Leuehtstoffschicht2trägt. An den Enden des Gefässes 1 befinden sich die vorheizbaren Glühelektroden 3, 4, die vorzugsweise mittels eines Erdalkalioxydgemisches aktiviert sind. Die Vorschaltdrossel 5 ist auf einen Scheinwiderstand von 290 Ohm bei einer Leistungsaufnahme des Entladungsgefässes 1 von 40 Watt (entsprechend einem Betriebsstrom von 0,45 A) und einer Wechselstromquelle von 220 Volt/50 Hz ausgelegt.
Parallel zur Lampe 1 und in Serie mit den Glühelektroden 3,4 liegen ein oder mehrere Gleichrichterelemente 6,6', 6", vorzugsweise ein einzelnes Gleichrichterelement mit genügend hoher Sperrspannung, sowie der Glimmzünder 7 mit Kontakten 8. 8', welche zweckmässigerweise aus Wolfram hergestellt sind.
Dem Glimmzünder 7 kann der übliche Entstörkondensator 9 nebengeschaltet werden.
Wird nunmehr zum Zünden der Lampe 1 der Hauptschalter 10 geschlossen, so kommen die Kontakte 8, 8'des Glimmzündeis 7 nach kurzer Zeit in Berührung, und es fliesst in der beschriebenen Anordnung infolge Gleichrichtung, bezogen auf die. 40 W-Lampe, ein Strom von 1, 3 bis 1, 7 Ampère, je nach Bemessung des Ohm'schen Widerstandes der Drossel und der Elektrodenwendel. Fin solcher Strom bedingt in kürzester Zeit von weniger als 0,5 sec, und zwar innerhalb von 0, 1 bis 0,2 sec, ein Aufheizen der Elektroden 3,4 auf die erforderliche Betriebstemperatur. Da der Glimmzünder 7 zufolge seiner Wolfram-Kontakte 8, 81 nicht verklebt, öffnet er sich praktisch sofort wieder, und die Lampe 1 zündet schon nach etwa 0, 3 - 0, 5 sec.
In einzelnen Fällen kann es vorteilhaft sein, zusätzlich eine Sicherung 11 mit aufzunehmen, um ein zu starkes Einwirken des überhöhten Zündstromes auf andere Schaltungselemente, z. B. auf die Drossel 5 zu vermeiden. Ein anderes Mittel zur Erreichung des oben geschilderten Vorganges ist, die als Glühelektrode verwendete Wendel, welche z. B. aus Wolfram oder Molybdän bestehen kann, so zu dimensionieren, dass ein längerer Stromdurchgang zum Durchbrennen derselben führt, z. B. nach etwa 5-10 Minuten eines flackerhaften Betriebes bei defekten Lampen oder am Ende von deren Lebensdauer, wenn bei entaktivierten Elektroden eine Zündung nicht mehr möglich ist.
Der im Augenblick des Schliessens der Glimmzünderkontakte 8, 8'fliessende, gleichgerichtete Strom kann deshalb so hohe Werte annehmen, weil die bei reinem Wechselstrombetrieb ausschlaggebende Selbstinduktion der Drossel nur noch den Wechselstromanteil des gleichgerichteten Stromes begrenzt, der
EMI2.1
dem Glimmzünder 7 und etwaiger Sicherung 11 gebildeten Kreis zusätzlich ein Widerstand eingeschaltet werden. Auch könnte ein Gleichrichter verwendet werden, der in der Sperrichtung noch etwas stromdurchlässig ist, so dass kein reiner Gleichstrom fliesst. Diese letzte Wirkung wird am zweckmässigsten erzielt,
<Desc/Clms Page number 3>
EMI3.1
von 100 bis 2000 Ohm liegen.
Da er äusserst kurzzeitig eingeschaltet wird, braucht er nicht für Dauerlast dimensioniert zu sein und ist daher räumlich klein genug, um ebenfalls zusammen mit den anderen Schaltelementen des Brückenkreises im Starterbecher Platz zu finden.
Es hat sich ferner gezeigt, dass der Gleichrichter während des Zündvorganges sich sehr stark erwärmt, wenn eine Leuchtstofflampe gegen Ende ihrer Lebensdauer nicht mehr zündet und der Zünder in einen
Dauerschaltbetrieb bis zum Auswechseln der Lampe übergeht. In diesem Fall ist nicht nur der Gleich- richter, sondern auch der gesamte Starter schädlichen Einflüssen zufolge der auftretenden Wärme am überlasteten Gleichrichter unterworfen. Es ist daher zweckmässig, den Gleichrichter im Starter so & nzu- ordnen, dass er gekühlt wird. Dies erfolgt zweckmässigerweise dadurch, dass der Gleichrichter in einer gut- wärmeleitenden Verbindung mit dem metallischen Startergehäuse steht. Für diesen Zweck kann beispiels-
EMI3.2
Inäussere Eloxierung, die gegebenenfalls zu einer farbigen Oberfläche führen kann.
Weiterhin kann auch allein die Deckplatte des Startergehäuses als Kühlplatte für den Gleichrichter dienen, insbesondere dajm, wenn dieser auf ihr stumpf aufgeschweisst ist. Ausserdem ist es möglich, den Gleichrichter mit dem inneren Ende des einen Kontaktstiftes des Startergehäuses in guten Wärmekontakt zu bringen. Letzteres hat den Vorteil, dass dieser isoliert auf dem Startergehäuse angeordnet ist und zufolge seiner kurzen und dicken Form für die Wärmeabfuhr gut geeignet ist. Weiterhin sorgen die mit ihm in Kontakt stehenden elektri- schen, metallischen Kontaktfedern der Fassung für eine weitere Wärmeableitung.
Die für den Zündvorgang erforderlichen Elemente, wie Glimmzünder, Gleichrichter, Parallelwiderstand, Entstörkondensator sind zu einer baulicher Einheit zusammengestellt, welche in ihrem Aufbau dem handelsüblichen Starter entspricht. In einigen Fällen hat es sich vorteilhaft erwiesen, nicht mehr alle Teile im Gehäuse dieser Starter untelzubringen, sondern vielmehr die Anordnung so zu treffen, dass der GleichrichterzumindestohnedenGlimmzünderin einem alsZwischensockel ausgebildeten Gehäuse untergebracht ist, welches gegebenenfalls noch weitere zusätzliche Schaltelemente enthält.
Hiedurch ergibt sich die Möglichkeit, die bisher mit zweipoligen Glimmzündem ausgestatteten Beleuchtungsanlagen einfach und bequem zu verbessern, indem ein vorhandener Starter durch einfaches Verdrehen entfernt und mit dem Zwischensockel zusammengesetzt wird, worauf anschliessend in der üblichen Art beide in die Starterfassung eingesetzt werden. Scheibenförmige Gleichrichter und Widerstände haben sich für diese Einrichtung als besonders günstig gezeigt.
PATENTANSPRÜCHE :
1. ZUnd- und Betriebseinrichtung für elektrische Entladungsröhren mit vorgeschalteter Drosselspule und mit vorheizbaren, über eine Brückenleitung in Reihe geschalteten Glühelektroden und einem in der Brückenleitung angeordneten selbsttätigen Schalter mit seriengeschaltetem Gleichrichter, dadurch gekennzeichnet, dass als selbsttätiger Schalter ein Glimmzünder mit in der Ausgangsstellung offenen Kontakten zur Anwendung kommt.