CH224297A - Vorrichtung mit einer elektrischen Gasentladungsröhre. - Google Patents

Vorrichtung mit einer elektrischen Gasentladungsröhre.

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CH224297A
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Gloeilampenfabrieken N Philips
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Philips Nv
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    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B41/00Circuit arrangements or apparatus for igniting or operating discharge lamps
    • H05B41/14Circuit arrangements
    • H05B41/46Circuits providing for substitution in case of failure of the lamp

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  • Circuit Arrangements For Discharge Lamps (AREA)

Description


  Vorrichtung mit einer elektrischen     Gasentladungsröhre.       Es ist bekannt, bei     :einer    Vorrichtung mit  einer elektrischen     Gasentladungsröhre    (unter  der hier nicht nur eine Entladungsröhre zu  verstehen ist, deren Entladung in einer nur  aus Gas bestehenden Füllung erfolgt,     sondern     auch Entladungsröhren, die eine Dampffül  lung oder eine aus Gas und Dampf bestehende  Füllung besitzen), die mit zwei     Glühelektro-          den    versehen     ist,    von denen jede zwei Enden  hat,

   das eine Ende einer jeden dieser Elektro  den mit je einem Kontakt eines Bim-etall  schalters und das andere Ende der einen  Elektrode über eine Drosselspule mit der  einen Klemme und das andere Ende der zwei  ten     Elektrode    direkt mit der andern Klemme  einer     Stro:mquello    zu verbinden. Beim     Inbe-          triebsetzen    der Entladungsröhre sind :die       Kontakte    .dieses Schalters geschlossen, so  dass ein Strom die Drosselspule und die     Glüh-          elektroden    durchfliesst.

   Eine     derVerbindungs-          leitungen    zwischen Röhre und Stromquelle  enthält das Reizelement des     Bimetallschal-          ters,    so dass sich die Kontakte .des Schalters  nach Ablauf einer gewissen Zeit öffnen und    in der Drosselspule ein Spannungsimpuls er  zeugt wird, der die Zündung der Röhre be  günstigt. Erfolgt die Zündung, so wird der  Schalter vom Reizelement in geöffneter Lage  gehalten. Erfolgt :die Zündung jedoch nicht,  so schliesst sich der Schalter wieder     und,die     Zündvorrichtung beginnt von     neuem    zu ar  beiten.  



  Bei dieser Vorrichtung     tritt    der Nachteil  auf, dass, wenn die Entladungsröhre Schaden  erlitten hat, die selbsttätig arbeitende Zünd  vorrichtung zu lange in     Betrieb    bleibt, ohne  dass eine Zündung erfolgen kann. Dies kann  nicht nur zur Beschädigung der Zündvorrich  tung Anlass geben, .sondern hat auch zur  Folge, dass in der Drosselspule eine grössere  Wärmemenge erzeugt wird als im normalen  Betrieb der Röhre, so dass diese Drosselspule  entweder grösser     bemessen    werden muss, als  für den normalen Betrieb nötig ist, oder Ge  fahr läuft, ebenfalls     beschädigt    zu werden.  



  Ferner können in dieser Vorrichtung,  wenn sie mit Wechselstrom gespeist wird,  auch noch aus     andern    Gründen Ströme von      unzulässig grosser Stärke auftreten. Die ur  sprünglich gleiche Emissionsfähigkeit der  Elektroden kann sich, z. B: gegen das Ende  der     Lebensdauer    der Röhre, derart     geändert     haben, dass der Strom in einer bestimmten  Halbperiode des Speisewechselstromes erheb  lich kleiner ist als in der nächstfolgenden  Halbperiode. Dies bedeutet das Auftreten  einer     Gleichstromkomponente    und hat zur  Folge, dass die     Drosselspule    eine geringere  Impedanz aufweist als bei Durchgang eines  Wechselstromes ohne Gleichstromkomponente.

    Die Drosselspule lässt somit einen stärkeren  Strom durch, so dass sie einer stärkeren Er  wärmung unterworfen ist als im normalen  Betrieb.  



  Es ist ersichtlich, dass ein Strom von un  erwünschter :Stärke infolge des     Auftretens     einer Gleichstromkomponente auch beim  Fehlen einer     selbsttätigen    Zündvorrichtung  auftreten kann.  



  Ähnliche Übelstände können auch     bei    an  dern Vorrichtungen auftreten,     bei    denen die  Entladungsröhre ebenfalls parallel zu einem  Teil eines an die. Stromquelle angeschlosse  nen Stromkreises     .geschaltet    ist. Es sind z. B.  Vorrichtungen     bekannt,    die einen aus der       Reihenschaltung    von Selbstinduktion und  Kapazität bestehenden     Resonanzkreis    enthal  ten,     wobei    die Entladungsröhre parallel zur       Selbstinduktion    oder Kapazität geschaltet  und mit einer in den Resonanzkreis eingefüg  ten     Glühelektrode    versehen ist.

   Nach dem  Einschalten dieser Vorrichtung durchfliesst  den Resonanzkreis ein starker Strom, der die  erwähnte Glühelektrode auf     Emiesionstem-          peratur    bringt und zwischen den Enden der  Selbstinduktion und zwischen den     Konden-          satorelektroden    hohe Spannungen hervorruft,  die zum Zünden der Entladungsröhre verwen  det werden können. Hat die Entladungsröhre  einmal     gezündet,    so bildet sie einen parallelen       Stromzweig    mit einem Teil des Resonanz  kreises, so dass sich die     Stromstärke    in die  sem Kreise erheblich verringert.  



  Dieser Vorrichtung haften gleichfalls die  schon erwähnten Nachteile an. Zündet näm  lich die Entladungsröhre aus irgendeinem    Grunde nicht, so laufen -die Elemente der  Vorrichtung Gefahr, beschädigt zu werden,  was auch im Falle des Auftretens einer  Gleichstromkomponente gilt.  



  Die Erfindung     betrifft    eine Vorrichtung  mit einer elektrischen     Gasentladungsröhre     und einem Stromzweig, in dem infolge Alte  rung oder     Beschädigung    der Röhre, z. B.       Nichtzünden    der Röhre     oder        Auftreten    einer       Gleichstromkomponente    infolge ungleicher  Emission der Elektroden, ein wegen seiner  Grösse und     Zeitdauer    unzulässiger     Strom          fliessen    kann und bezweckt,     Beschädigung     der     Elemente    der Vorrichtung zu verhindern.  



  Die Vorrichtung     gemäss    der Erfindung  weist     Mittel    auf, die, wenn     dieser    unzulässige  Strom auftritt, eine     Brücke;    deren Unterbre  chung die Vorrichtung     ausser        Tätigkeit    setzt,       unter    eine ,so     hohh        Spannung        setzen,    dass  diese     Brücke    dann von einem Strom durch  flossen wird,

   der     grösser    als der     unzulässige     Strom ist     und        infolgedessen        unterbrochen     wird.  



  Es ist vom Erfinder gefunden worden,  dass es überaus schwer, wenn nicht unmög  lich ist, eine Schmelzsicherung oder eine an  dere Art dauerhaft unterbrechbarer     Brücken,     z.     B.    einen magnetisch     betriebenen        Schalter,     zu bauen; der vom Strom von     unerwünschter     Stärke, der bei schadhaften Röhren auftritt,  unterbrochen wird. Als     Ursache    der hierbei  auftretenden     Schwierigkeiten    kann folgendes  .erwähnt werden: Die unzulässigen Ströme  sind oft nicht bedeutend     grösser    als der nor  male Betriebsstrom im betreffenden Strom  zweig.

   Ausserdem überträgt sich die bei       Spannungsschwankungen    der Speisestrom  quelle auftretende Sonderspannung im we  sentlichen auf den sich ausserhalb der Ent  ladungsröhre liegenden Teil des     Stromkreises,     also auch auf die Sicherung. Ferner ist es  nicht gleichgültig, in     welcher    Umgebung die  Sicherung arbeiten soll, z. B. in einem     Raum     mit geringen     Temperaturunterschieden    gegen  über der dort herrschenden mittleren Tempe  ratur, oder im Freien, wo sie, abgesehen von  grossen     Temperaturunterschieden,    auch noch  dem     Einlluss    von Wind und Regen ausgesetzt      sein kann.

   Diese     Umstände    kann der Liefe  rant der Vorrichtung schwerlich von vorn  herein berücksichtigen. Bei Vorrichtungen,  bei denen die Zündung der Entladungsröhre  durch selbsttätig arbeitende Zündvorrichtun  gen bewerkstelligt wird, ist der vor der Zün  dung auftretende Strom oft grösser als der  Betriebsstrom mit einer unzulässigen Gleich  stromkomponente; trotzdem muss dieser starke  Zündstrom eine bestimmte Zeit lang, z. B.  wenigstens bis die Elektroden der Ent  ladungsröhre die Emissionstemperatur er  reicht haben, anhalten können.

   Die geschil  derten Schwierigkeiten werden erfindungsge  mäss dadurch vermieden, dass die Brücke  nicht vom     unerwünschten    Strom selbst unter  brochen wird, sondern von einem Strom, der  grösser bemessen ist und der, infolge der er  wähnten hohen Spannung an der Brücke,  diese durchfliesst. Dadurch wird auch die  Stelle der Brücke unabhängig von dem  Stromzweig, in dem der unerwünschte Strom  auftritt, so dass die Vorrichtung durch die  Unterbrechung nur einer Brücke ausser Tätig  keit gesetzt werden kann, auch wenn uner  wünschte Ströme in mehr als einem     greise     erwartet werden können.

      Dies tritt bei Vorrichtungen auf, bei  denen die Entladungsbahn der     Gasent-          ladungsröhre    parallel zu einem Teil eines an  die Stromquelle angeschlossenen Stromkrei  ses liegt, in dem zwecks Zündung der Ent  ladungsröhre selbsttätig eine hohe Span  nung erzeugt wird. Zündet die Röhre nicht,  so tritt in diesem Stromkreis ein starker  Strom von unerwünscht langer Dauer auf.  Hat die Röhre aber gezündet, dann kann  ein unerwünscht starker Strom infolge des  Auftretens einer     Gleichstromkomponente    in  den Stromzuleitungen der Röhre, also an  einer andern Stelle als im vorhin erwähnten  Falle des     Nichtzündens,    erscheinen.  



  Bei dieser Vorrichtung kann die Brücke  in denjenigen Teil der Verbindungsleitung  zwischen der Entladungsbahn der Röhre und  der Stromquelle eingefügt werden, der auch  im erwähnten Stromkreis liegt.    Bei Vorrichtungen mit     Gasentladungsröh-          ren    kommt es häufig vor, dass sich die Ent  ladungsröhre in grosser Entfernung von der       Vorschaltimpedanz    oder andern Elementen  der Vorrichtung befindet. Bei dem Austau  schen der schadhaften Röhre und dem Aus  bessern oder Ersetzen der unterbrochenen  Brücke müsste man in diesem Falle an zwei  verschiedenen Stellen arbeiten.    Dieser Übelstand kann dadurch beseitigt  werden, dass die Brücke zwischen der Ent  ladungsbahn und einem     Anschlusskontakt    der  Röhre eingeschaltet wird.

   In diesem Falle  bildet die Brücke mit der Entladungsröhre  eine Einheit, womit erreicht wird, dass die  nicht mehr ordentlich arbeitende und infolge  dessen ohnehin schon wertlose Röhre un  brauchbar gemacht wird, ohne dass andere  Elemente der Vorrichtung beschädigt werden,  so dass die Vorrichtung nach Ersatz der  schadhaften Röhre wieder betriebsbereit ist.  



  Da die Erfindung die Möglichkeit bietet,  zum Zwecke der Unterbrechung der Brücke  einen stärkeren Strom als den unerwünschten  Strom anzuwenden, kann als Brücke eine mit  zwei     Zuleitungsdrähten    versehene     Glühelek-          trode    der Röhre dienen. Zum Unterbrechen  solcher Brücken reichen meist Spannungen,  die niedriger sind als die Netzspannung, aus.  Diese     Spannungen    können von passend ge  wählten Punkten der Vorrichtung abgezapft  werden oder die Netzspannung kann     trans-          formatorisch    oder über     Spannungsteiler    oder       Vorschaltimpedanzen    herabgesetzt werden.

    Für höhere Spannungen als die Netzspan  nung kann man Aufwärtstransformatoren  oder sonstige spannungserhöhende Mittel ver  wenden.  



  Bei im     Entladungsraum    der Gasent  ladungsröhre angeordneten. Brücken, z. B. bei  Glühelektroden, kann es geschehen, dass     nach     dem Unterbrechen der Brücke, parallel     za     der dann in der Brücke gebildeten Öffnung,     i     eine Entladung auftritt, die den Stromkreis  wieder schliesst. Um in solchen Fällen trotz  dem mit Sicherheit die Unterbrechung des  Stromkreises zu erzielen, kann die Brücke      eine ausserhalb des     Entladungsraumes    der  Röhre befindliche Schmelzsicherung enthal  ten.  



  Die Mittel, welche auf die Brücke die er  forderliche Spannung übertragen, können aus  mindestens einem thermischen Schalter, z.     B.          Bimetallschalter,    bestehen, dessen     Heizele-          ment    im Betriebsstromkreis der Röhre und       (bezw.    oder) in dem parallel zur Ent  ladungsbahn geschalteten Teil des die     Zünd-          spannung    erzeugenden Stromkreises liegt.  



  Thermische Schalter haben die Eigen  Schaft, entsprechend der Grösse des das     Heiz-          element    durchfliessenden Stromes mehr oder  weniger schnell zur Wirkung zu kommen,  wobei unterhalb einer     Mindeststromstärke     keine Wirkung erfolgt.

   Als Heizelement     für     diese Schalter können Impedanzen, z.     B.          Drosselspulen,        oder)        Widerstände        Kondensatoren        benutzt        werden,        und        durch        (bezw,        die     der unerwünschte Strom fliesst.  



  Bei vielen Vorrichtungen treten die zum  Zünden erforderlichen, grossen Stromwerte in  demselben Stromzweig auf, in dem auch in  folge einer Gleichstromkomponente Ströme  von unerwünschter Stärke auftreten können.  so dass bei diesen Vorrichtungen die Anwen  dung eines einzigen Mittels genügt. Bei Vor  richtungen mit abweichenden Eigenschaften  empfiehlt es sich, für jede Ursache uner  wünscht hoher Ströme besondere Mittel an  geeigneten Stellen vorzusehen, wobei oft eine  weitgehende Vereinigung der Mittel     ang,-          wendet    werden kann.  



  Um das Heizelement des thermischen  Schalters zu schonen, kann es derart ange  ordnet werden, dass es nicht dem Stromkreis  angehört, der die Kontakte des     Schalters    ent  hält.  



  Die Vorrichtung nach der Erfindung ist  in der beiliegenden Zeichnung in drei Aus  führungsbeispielen schematisch dargestellt.  



  In     Fig.    1 ist eine     Vorrichtung    dargestellt,  die eine Entladungslampe 1 besitzt. Diese       Lampe    kann von bekannter Bauart sein und  z. B. aus einer     Niederdruckquecksilberdampf-          entladungsröhre    bestehen, deren     Wandung       mit Stoffen versehen wird, die unter dein  Einfluss der Entladung lumineszieren. Die  Lampe 1 ist mit zwei mit in heissem Zu  stande stark emittierenden Stoffen überzoge  nen     Glühelektroden    2 und 3 und mit an     don     Enden der Röhre befindlichen Sockeln 4 und  5 versehen.

   Die Elektrode 2 ist     einerseits    über  eine Drosselspule 6 mit der Klemme 7 einer       Wechselstromquelle    und anderseits mit der  Elektrode 8 einer     Hilfsentladungsröhre    9  verbunden, während die Elektrode 3 einer  seits über eine im Sockel 5 eingebaute       Schmelzsicherung    10 an die Klemme 11 der  Stromquelle     und    anderseits an die Elektrode  12 der Röhre 9 angeschlossen ist.

   Die Hilfs  röhre 9 besitzt eine     Gasfüllung,    z.     1i.    Neon,  unter geringem Druck, z: B. von 10     inm     Quecksilbersäule; die Elektroden 8 und 12  bestehen aus     Bimetallstreifen,    die unter dem  Einfluss der von der     Entladung    entwickelten  Wärme     miteinander        in    Berührung kommen.  Die Röhre ist so bemessen, dass sie wohl bei  der vollen Netzspannung, jedoch nicht bei  der     Brennspannung    der     Hauptentladungs-          röhre    1 an ihren Elektroden zündet.  



  Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist  folgende:  Nach dem Anschliessen der Vorrichtung  an die Stromquelle     mittels    eines nicht darge  stellten Schalters tritt     zwischen    den Elektro  den 8     und    12 der     Hilfseutladungsröhre    9 die  volle Spannung der Stromquelle 7, 11 auf.

    Die     Röhre    9 zündet und die Elektroden 8 und  12 kommen nach kurzer     Zeit    miteinander in  Berührung, so dass die Elektroden 2 und     ü     der     Hauptentladungsröhre    1 von einem nur  von der Drosselspule 6 beschränkten, starken  Strom durchflossen werden, der diese Elek  troden sehr schnell auf     Emissionstemperatur     bringt. Den Elektroden der     Röhre    9 wird nun  keine Wärme mehr zugeführt, so dass sich     di--#          Bimetallstreifen        abkühlen        und    die Elektro  den sich wieder voneinander lösen.

   Infolge  dessen wird der Stromkreis unterbrochen     tind     in der Drosselspule 6 eine der Zündung der       Lampe    1 dienende hohe Spannung erzeugt.  



  Zündet die Lampe 1, so tritt an den Elek  troden der Röhre 9 nicht mehr die volle Netz-           spannung    auf, sondern nur die Brennspan  nung der Lampe 1, so dass die Entladung in  der Röhre 9 nicht mehr zündet und der Kon  takt zwischen den Elektroden 8 und 12 un  terbrochen bleibt.  



  Zündet die Lampe 1 nicht, so fängt die  Zündvorrichtung von neuem zu arbeiten an.  Sollte die Lampe auch nach wiederholten  Zündversuchen versagen, so läuft die Drossel  spule 6 Gefahr, vom starken Strom bei kurz  geschlossenen Elektroden 8 und 12     besciiä        -          digt    zu werden.  



  Um dies zu verhindern, ist die Drossel  spule 6 mit einem     Bimetallstreifen    13 ver  sehen. Dieser Streifen ist mit dem an die  Elektrode 12 angeschlossenen Ende der Elek  trode 3 verbunden und derart gebaut,     dass    das  Kontaktstück 14, wenn die Drosselspule eine  gewisse Temperatur erreicht, mit dem Kon  taktstück 16 in Berührung kommt, das mit  einer     Anzapfung    15 der Drosselspule ver  bunden ist.  



  Wenn die Entladungslampe 1 nicht zün  det, überträgt sich somit die nur von einem  Teil der Drosselspule 6 herabgesetzte Netz  spannung auf die elektrisch leitende Brücke  der Lampe 1, die aus der miteinander in  Reihe geschalteten Elektrode 3 und der  Sicherung 10 besteht, so dass diese Brücke  von einem sehr starken Strom durchflossen  wird, der das Durchschmelzen der Sicherung  10 verursacht, wodurch die Zündvorrichtung  ausser Tätigkeit gesetzt wird.  



  Eine zu starke Heizung der Drosselspule  6 kann auch auftreten, wenn sich die     Elek-          tronenemissionsfähigkeit    einer der Elektro  den der Lampe 1 verringert. Eine Ursache  dafür kann das     Kahlwerden    der betreffenden  Elektroden sein,     d.h.    dass der Emissionsstoff  von dem Kern dieser Elektroden verschwin  det. Infolge dieser Erscheinung wird in der  Halbperiode, in der die schlecht emittierende  Elektrode als Kathode wirkt, die Entladungs  röhre von weniger Strom durchflossen, als in  der Halbperiode mit der gut emittierenden  Kathode als Kathode.

   Wie schon erwähnt,  bedeutet dies das Auftreten einer Gleich-         stromkomponente    neben dem Wechselstrom,  was zur Folge hat, dass die durch Gleich  strom vormagnetisierte Drosselspule mehr  Strom durchlässt als ohne Gleichstromkom  ponente.  



  Auch in diesem Falle wird der Bimetall  streifen 13 zwischen den Punkten 14 und 16  Kontakt machen und eine Unterbrechung der  Brücke 3, 10 herbeiführen, sobald die Tem  peratur der Drosselspule 6     einen    gewissen  Wert annimmt. Hiermit wird erzielt, dass die  Vorrichtung     unbeschädigt    bleibt und nur die  schadhafte Röhre zerstört wird.  



  Die zu unterbrechende Brücke kann in  vielen Fällen aus der Elektrode 3 allein be  stehen, die in diesem Falle derart     bemessen     sein muss, dass sie, wenn die Kontakte 14 und  16 miteinander in     Berührung    kommen, durch  schmilzt. In diesem Falle ergibt sich jedoch  die Möglichkeit des Auftretens einer Ent  ladung zwischen den im Entladungsraum der  Röhre befindlichen Enden der Elektrode 3,  wodurch der Stromkreis, der infolge des       Durchschmelzens    der Elektrode 3 unterbro  chen worden war, wieder geschlossen     würde.     



  Hier bringt die Verwendung der Schmelz  sicherung 10 ausserhalb des Entladungsrau  mes der Röhre eine Lösung. Der von der er  höhten Spannung herbeigeführte starke  Strom durchfliesst auf jeden Fall die Schmelz  sicherung 10, gleichgültig ob eine Ent  ladung zwischen den Enden der Elektrode  auftritt oder nicht.  



  Als Beispiel sei erwähnt, dass die nor  male Stromstärke der Entladungsröhre 1 in  einem konkreten Fall 250     mA    betrug, wäh  rend beim Anheizen der Elektroden 2, 3  durch diese ein Strom von 450     mA    floss und  der Entladungsstrom bei Anwesenheit einer  Gleichstromkomponente 350 m A betragen  konnte.  



  Infolge der Anordnung der Schmelzsiche  rung 10 im gemeinsamen Teil des Speisekrei  ses und des Zündkreises der Röhre 1 wird  erzielt, dass diese nach dem Durchschmelzen  der Sicherung 10 unter allen Bedingungen  ausser Tätigkeit gesetzt ist.      In     Fig.    2 ist eine Vorrichtung dargestellt,  die mit einer Entladungslampe 17 versehen  ist, die z. B. eine     langgestreckte        Niederdruck-          metalldampfentladungsröhre    sein kann. Die  Röhre enthält die     Glühelektroden    18     und    19.  Neben der Elektrode 18 ist in dem nicht dar  gestellten Sockel der Röhre ausserhalb des  Entladungsraumes der Lampe eine Schmelz  sicherung 20 in Reihe mit der Elektrode 18  geschaltet.

   Diese Schmelzsicherung liegt in  dem gemeinsamen Teil des     Speisekreises    und  des Zündkreises der Röhre.    Die aus den Gliedern 18 und 20 be  stehende, elektrisch leitende Brücke der  Lampe 17 ist in einen Stromkreis eingefügt;  der an die Klemmen 21 und 22 einer     Wech-          selstromquelle    angeschlossen ist und aus den  miteinander in Reihe geschalteten Drossel  spulen 23, 24 und Kondensator 25 besteht.  Die beiden Drosselspulen 23 und 24 werden  gewöhnlich auf einem gemeinsamen Eisen  kern angebracht. Die     Glühelektrode    19 ist  über eine Drosselspule 26 mit der Drossel  spule 23 und dem Kondensator 25 verbunden.

    Diese Glühelektrode wird auf nicht näher an  gedeutete Weise durch     einten    Strom erhitzt,  der annähernd gleich dem Heizstrom der  Glühelektrode 18 ist, und sie kann zu diesem  Zweck mit dem Stromkreis der Elektrode 18  beispielsweise     transformatorisch    gekoppelt  werden.

   Die Elektrode 19 kann in Reihe mit  der Elektrode 18 auch erhitzt werden, dass  gemäss dem     schweiz.    Patent     Nr.217883    die  Verbindung zwischen dem Kondensator 25  und dem zwischen den Drosselspulen 23 und  26 liegenden Punkt aufgehoben und die  Drosselspule 26 mit einer Hilfswicklung ver  sehen wird, welche die freien Enden der  Elektrode 19 und des     Kondensators    25 ver  bindet und derart gewickelt ist, dass bei einem  beide Wicklungen der Drosselspule durch  fliessenden Reihenstrom einander     entgegenge-          richtete    Magnetfelder erzeugt werden.  



  Die Arbeitsweise der dargestellten Vor  richtung ist folgende:  Beim Anlegen der Spannung an die Vor  richtung ist der aus der Reihenschaltung der    Drosselspule 23, des Kondensators 25, der  Brücke 18, 20 und der Drosselspule 24 be  stehende Stromkreis an die Wechselstrom  quelle 21, 22     angeschlossen.    Die Selbstinduk  tionen der Drosselspulen 23     und    24 und die  Kapazität des     Kondensators    25     sind    derart       bemessen,    dass zwischen den Kondensator  elektroden     eine        Spannung    auftritt, die, zu  mindest bei auf     Emissionstemperatur    ge  brachten Elektroden der Röhre,

   zum     Zünden     der Entladung zwischen diesen Elektroden  ausreichend ist, da der Kondensator mit den  Elektroden der Röhre einerseits über die  Drosselspule 26 und anderseits direkt in Ver  bindung steht. Nach der Zündung der Ent  ladungsröhre<B>17</B>     bildet    diese eine     Überbrük-          kung    des Kondensators 25; so dass die Span  nung des letzteren sinkt.

   Zu gleicher Zeit ver  ringert sich auch der die     Reihenschaltung    der  Drosselspulen     und    des     Kondensators    durch  fliessende Strom, so     da$    auch die     Glühelek-          trode    18, die nunmehr auch vom Entladungs  strom geheizt wird, von     einem    schwächeren  Strom durchflossen wird. Der Entladungs  strom fliesst nach der Röhre 17 über die  Drosselspule 24 anderseits.  



  Sollte die Röhre 17 nicht zünden, so  würde der Zustand von hohen     Spannungen     und starkem Strom bestehen bleiben. Auch  das Auftreten     einer        Gleichstromkomponente     veranlasst das     Entstehen'        eines        starkenStromes     in dem Kreis der Entladungsröhre. In bei  den Fällen ist die     Stromstärke    grösser als im  normalen     Betriebsztande,    so dass die Vor  richtung     beschädigt    werden könnte.  



  Um dies zu verhindern, ist zwischen der  Drosselspule 23 und der Klemme 21 der  Stromquelle das Heizelement<B>27</B> eines Bi  metallsehalters     eingefügt.    Von einer bestimm  ten Stromstärke an, die     selbstredend    grösser  als die normale     Stromstärke    an dieser Stelle  ist, bewirkt das     Heizelement    27, dass die  Kontakte 28     und    29     miteinander    in Berüh  rung kommen.

   Das     Kontaktstück    28 ist  über den     Bimetallstreifen    30 mit einem  Punkt zwischen der Klemme 21 und dein  Element 27 verbunden, während das Kon  taktstück 29 mit     einem        Punkt    zwischen     der..         Kondensator 25 und der Elektrode 18 in Ver  bindung steht, so dass die Schmelzsicherung  20 nur unter Zwischenschaltung der Drossel  spule 24 und der Glühelektrode 18 an die  Spannung der Stromquelle 21, 22 angeschlos  sen ist. Selbstverständlich kann diese Span  nung an der Sicherung 20, wenn nötig     unter     Benutzung bekannter Mittel, erhöht oder her  abgesetzt werden.

      Das Heizelement 27 ist im     dargestellten     Fall derart in die Schaltung eingefügt, dass  der zum Unterbrechen der Brücke 18, 20 er  forderliche starke Strom nicht das Element  27 selbst durchfliesst. Hierdurch wird eine  etwaige     Beschädigung    dieses     Elementes    ver  hütet. Allerdings wird nach dem Schliessen  der Kontakte 28 und 29 dem     Bimetallschal-          ter    keine weitere Wärmeenergie zugeführt,  aber die Kontakte bleiben in praktisch vor  kommenden Fällen hinreichend lang geschlos  sen, so dass inzwischen     die,erhöhte    Spannung  die Brücke unterbrechen kann.  



  In einem konkreten Fall betrug bei noch  nicht gezündeter Röhre die Spannung über  die Drosselspule 23 60 Volt, über den Kon  densator 25 360 Volt, über die Brücke 18, 20  12 Volt und über die Drosselspule 24  100 Volt, während der diesen Reihenkreis  durchfliessende Strom 400     mA    war. Bei nor  mal brennender Röhre betrug die Stromstärke  durch die Röhre 17 und die Drosselspule 26  250     mA,    durch die Drosselspulen 23 und 24  150     mA    und durch den Kondensator 25  225     mA,    während die Spannung über die  Drosselspulen 23 und 24, den Kondensator  25, die Drosselspule 26 und die Brücke 18,  20 unterschiedlich 28, 48, 190, 150 und  2 Volt war.

   Der     Bimetallschalter    hatte eine  derartige Kennlinie, dass seine Kontakte bei  einem Strom von 190     mA    durch das Heiz  element 27 nicht miteinander in Berührung  kamen, bei 350     mA    (Gleichstromkomponente)  in 14 Sek. und bei 400     mA    (nichtzündende  Röhre) in 10 Sek. Bei geschlossenen Kontak  ten 28, 29 war der Strom durch die Brücke  1,5 A. Die Unterbrechung der Brücke er  folgte 7 Sek. nach dem Schliessen der Kon-         takte    28, 29. Die Stromquelle 21, 22 war ein       Wechselstromnetz    von 50 Perioden und einer       Spannung    von 220 Volt.  



  In     Fig.    3 ist eine Vorrichtung dargestellt,  die eine     Gasentladungsröhre    50 enthält, die       z.B.    eine     Natriumdampflampe    sein kann und  mit zwei Glühelektroden 31 und 32 versehen  ist. Diese Elektroden sind untereinander  über die Drosselspule     33        und    den Kondensa  tor 34 verbunden. Das restliche Ende der  Elektrode 31 steht über eine Drosselspule 35  mit der Klemme 36 einer Wechselstrom  quelle, das restliche Ende der Elektrode 32  über eine     Schmelzsicherung    37 mit der an  dern Klemme 38 der Stromquelle in Verbin  dung.  



  Die Selbstinduktion der Drosselspulen 35  und 33 sowie die Kapazität des     Kondensators     34 sind derart bemessen, dass, zumindest  wenn die Elektroden die Emissionstempera  tur erreicht haben, eine zur Zündung der  zwischen den Elektroden 31 und 32 befind  lichen Entladungsbahn der Röhre 50 ausrei  chende Spannung auftritt.

   Nach der Zündung  der     Entladungsbahn    bildet die Röhre 50 eine  Überbrückung der Reihenschaltung der Dros  selspule     33    und des Kondensators 34, was zur  Folge hat, dass die     Spannung    zwischen den  mit der Röhre verbundenen Enden dieser  Reihenschaltung bis zur Brennspannung der  Röhre herabsinkt und sich zu gleicher Zeit  der hohe Zündstrom durch die Drosselspule       33    und den Kondensator 34 ebenfalls erheb  lich verringert. Wenn die Röhre nicht zün  det, bleibt der Zustand der hohen Spannun  gen und Ströme bestehen, während beim Auf  treten einer     Gleichstromkomponente    der die  Drosselspule 35 durchfliessende Strom     steigt.     



  Als Beispiel sei erwähnt, dass in einem  konkreten Fall bei einer     Wechselstromq        i.tel    l e  36, 38 von 50 Perioden und 220 Volt Span  nung der bei nichtgezündeter Röhre die Rei  henschaltung der Drosselspule 35, der Elek  trode 31, der Drosselspule     33,    des     Konden-          sators    34 und der Brücke 32, 37 durchflie  ssende Strom 226     mA    betrug. Bei normal  brennender Röhre war der Strom durch die  Drosselspule 35 225     mA,    durch die Röhre 50      240     mA    und durch die Reihenschaltung von  Drosselspule 33 und Kondensator 34 56     mA.     



  Wie sich hieraus ergibt, kann die Vor  richtung derart zusammengesetzt sein, dass  der die Drosselspule 35 durchfliessende Strom  nahezu     unabhängig    von dem Umstande ist,  ob die     Röhre    zündet oder nicht. Wohl aber ist.  der die parallel zur Röhre geschalteten Teile  33 und 34     durchfliessende    Strom von der Zün  dung     bezw.    Nichtzündung .der Röhre abhän  gig. Ohne weiteres ist jedoch ersichtlich, dass  das ' Auftreten einer Gleichstromkomponente  den die Drosselspule 35     durchfliessenden     Strom erhöht.  



  Bei der dargestellten Vorrichtung sind  daher zwei     Bimetallschalter    39 und 40 vor  gesehen, für welche die Drosselspulen 35       bezw.    33 als Heizelemente dienen. Beide  Schalter können über die Kontakte 41 und  42     bezw.    43 und 44 die     Anzapfung    45 der  Drosselspule 35 mit dem mit dem Konden  sator 34 verbundenen Ende der Elektrode 32  verbinden und damit das Durchschmelzen der  Brücke 32, 37 der Röhre 30 herbeiführen.  Der Schalter 39 arbeitet beim Auftreten  einer Gleichstromkomponente und der Schal  ter 40, wenn die Röhre nicht zündet.

   Die  Schmelzsicherung 37 liegt im gemeinsamen  Teil des Speisekreises und Zündkreises der  Röhre 50, wo der Strom während des norma  len Betriebes der Röhre praktisch den glei  chen Wert hat, wie wenn die Röhre nicht  zündet.

Claims (1)

  1. PATENTANSPRUCH: Vorrichtung mit einer elektrischen Gas entladungsröhre und einem Stromzweig, in dem infolge Alterung oder Beschädigung der Röhre ein wegen seiner Grösse und Zeitdauer unzulässiger Strom fliessen kann, dadurch ge kennzeichnet, dass Mittel vorgesehen sind, die, wenn dieser unzulässige Strom auftritt, eine Brücke, deren Unterbrechung die Vorrich tung ausser Tätigkeit -setzt, unter eine so hohe Spannung setzen, dass diese Brücke dann von einem Strom durchflossen wird, der grösser als der unzulässige Strom ist, und infolge dessen unterbrochen wird. UNTERANSPRVCHE: 1.
    Vorrichtung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die gntladungs- bahn der Gasentladungsröhre parallel zu einem Teil eines an die Stromquelle ange schlossenen Stromkreises .geschaltet ist, in dem zwecks Zündung der Entladungsröhre ,selbsttätig eine hohe Spannung erzeugt wird, und dass die Brücke in denjenigen Teil der Verbindungsleitung zwischen. der Entladungs bahn der Röhre und der Stromquelle einge fugt ist, der zu gleicher Zeit auch im erwähn ten Stromkreis liegt. 2.
    Vorrichtung nach Unteranspruch 1, da durch gekennzeichnet, dass die Brücke zwi schen der Entladungsbahn und einem An schlusskontakt der Röhre eingefügt ist. 3. Vorrichtung nach Unteranspruch 2, da durch gekennzeichnet, dass die Brücke eine Schmelzsicherung enthält, die ausserhalb des Entladungsraumes der Röhre angeordnet ist: 4. Vorrichtung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Mittel minde stens aus einem thermischen Schalter be stehen, dessen Heizelement im Betriebsstrom kreis der Röhre eingefügt ist. 5.
    Vorrichtung nach Unteranspruch 1; da durch gekennzeichnet, dass die Mittel minde stens aus einem thermischen Schalter be stehen, dessen Heizelement in dem parallel zur Entladungsbahn geschalteten Teil des die Zündspannung erzeugenden Stromkreises ein gefügt ist. 6.
    Vorrichtung nach Unteranspruch 1, da durch gekennzeichnet, dass die Mittel aus thermischen Schaltern bestehen, deren Heiz- elemente im Betriebsstromkreis der Röhre und in dem parallel zur Entladungsbahn ge schalteten Teil des die Zündspannung erzen genden Stromkreises eingefügt sind: 7. Vorrichtung nach Unteranspruch 4, da durch gekennzeichnet, dass der thermische Schalter ein Bimetallschalter ist. B.
    Vorrichtung nach Unteranspruch 5, da durch gekennzeichnet, dass der thermische Schalter ein Bimetallachalter ist: 9. Vorrichtung nach Unteranspruch 6, da durch gekennzeichnet, dass die thermischen Schalter Bimetallschalter sind. 10. Vorrichtung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Mittel minde stens aus einem thermischen Schalter be stehen, dessen Heizelement in dem Strom zweig liegt, in welchem ein unerwünscht hoher Strom auftreten kann, jedoch derart angeordnet ist, dass es nicht in dem Strom kreis liegt, der die Kontakte des Schalters enthält.
CH224297D 1940-12-10 1941-12-08 Vorrichtung mit einer elektrischen Gasentladungsröhre. CH224297A (de)

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