Einrichtung zum zeitverzögerten Öffnen des Schlieikontaktes im Heizstromkreis bei einer vorheizbaren Gasentladungslampe. Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung zum zeitverzögerten Öffnen des Schliesskontaktes im Heizstromkreis bei einer vorheizbaren Gasentladungslampe. Solche Gas entladungslampen weisen bekanntlich zwischen den Elektroden eine praktisch konstante Brennspannung auf, welche oft erheblich unter der Betriebsspannung des jeweiligen speisenden Netzes liegt. Die Spannungsan passung erfolgt über eine vorgeschaltete Dros selspule.
Um eine möglichst grosse Lebensdauer der Gasentladungslampen zu erhalten, ist es erforderlich, die Elektroden bei noch geschlos senem Schliesskontakt im Heizstromkreis, also bei zunächst noch kurzgeschlossener Entla dungsstrecke, aufzuheizen und die volle Brennspannung erst dann wirken zu lassen, wenn die Elektroden ihren betriebsmässigen Glühzustand erreicht haben. Zu diesem Zweck ist es üblich, die beiden Elektroden wendel- förmig als Heizfäden auszubilden, auf deren Oberfläche die emittierende Schicht aufge bracht ist. An je einem. Ende der Heizfäden erfolgt über die vorgeschaltete Drosselspule die Stromzuführung aus dem Netz.
Die beiden andern Heizfädenenden sind für den Anheiz- vorgang über den Schliesskontakt .des Heiz stromkreises verbunden. Beim Einschalten der Netzspannung fliesst dann über die Heizfäden der durch die Drosselspule begrenzte Heiz strom und bringt diese auf die erforderliche (llühtemperatur. Nach einer Aufheizzeit von etwa 0,3-2 Sek. kann nun ohne Beeinträchti- <B><I>g</I></B> ong der Lebensdauer durch Öffnen des genannten Schliesskontaktes die volle Brenn- spannung an die Gasentladungsstrecke gelegt werden.
Es ist bekannt, das Öffnen des Heizstrom kreises durch einen Magnetanker vorzuneh men, der unter der Anzugswirkung eines Elektromagneten steht. Es ist ferner bekannt, dazu die Kraftwirkung des magnetischen Feldes der Vorschaltdrossel auszunützen, wo bei ein Tauchanker im Luftspalt der Drossel angeordnet ist.
Abgesehen von der geringen Arbeitsleistung eines solchen Ankers besteht ein wesentlicher Nachteil dieser Anordnung darin, dass der Anker bis zum vollen Auf heizen der Elektroden, mehrmals in rascher Folge öffnet und schliesst, und erst dann end gültig öffnet, wenn die Aufheizung der Glüh- elektroden so weit vorgesehritten ist, dass der selbständige Brennstrom eingesetzt hat.
Durch das wiederholte Öffnen des Kontaktes entstehen an den zunächst noch unterheizten Elektroden hohe Spannungen, was eine er höhte Zerstäubung der emittierenden Schicht zur Folge hat, wodurch bekanntlich die Lebensdauer der Lampen stark vermindert wird. Ferner ist damit ein erhöhter Verschleiss der Kontakte verbunden. Es entstehen ausser dem schwer zu unterdrückende Hochfrequenz störspannungen, die den Radioempfang mit tels in der Nähe befindlicher Radioapparate beeinträchtigen können. Es ist auch bekannt, die Betätigung des Schliesskontaktes im Heizstromkreis mittels eines Permanentmagneten und eines Nickel ankers vorzunehmen, welcher aufgeheizt seine magnetische Leitfähigkeit verliert.
Dadurch wird ebenfalls eine zeitverzögerte Öffnung der kurzgeschlossenen Elektroden erreicht. Die Aiüheizung erfolgt in Abhängigkeit des Dros- selspulenstromes. Nachteilig ist dabei, dass der Heizstrom durch den Nickelanker während des Brennens der Lampe bestehen bleiben muss, was einen unerwünschten zusätzlichen Energie verbrauch bedeutet. Der erreichbare Kontakt druck und Kontaktweg ist beschränkt, da er von der Abmessung des Nickelankers abhängig ist, und darnach wiederum richtet sich der zum Offenhalten des Kontaktes während des Brennens der Lampe notwendige Energiever brauch.
Ein weiterer Nachteil dieser bekann ten Anordnung besteht darin, dass nach Aus schalten des Netzstromes einige Zeit ver streichen muss, bis der aufgeheizte Anker sich wieder so stark abgekühlt hat, dass ein aber maliger gontaktschluss erfolgen kann.
Vorliegende Erfindung nützt ebenfalls für die Kontaktbetätigung die magnetische Kraftwirkung des Drosselspulenfeldes aus, vermeidet jedoch das sehr nachteilige peri odische Öffnen und Schliessen des Kontaktes während der Aufheizzeit. Ferner fällt ein .dauernder Heizstromverbrauch während der Brenndauer weg.
Die erfindungsgemässe Einrichtung besitzt einen unter der magnetischen Kraftwirkung des Drosselspulenstromes stehenden, den Schliesskontakt betätigender Klappanker, wo bei ein Sperrglied vorgesehen ist, das bei Ein schalten des Drosselspulenstromes das Öffnen des Schliesskontaktes zunächst sperrt und sich hierauf unter der Einwirkung einer wenig stens indirekten Stromwärmewirkung derart verstellt, dass mit einer zeitlichen Verzögerung die Entsperrung und damit das Öffnen des Schliesskontaktes erfolgt,
wobei gleichzeitig die Stromwärmewirkung auf das Sperrglied unter brochen wird und die Abkühlung desselben einsetzt. Bei Ausschalten des Drosselspulen stromes fällt der Anker unter der Wirkung einer Rückstellfeder ab, wodurch der Schliess kontakt des Heizstromkreises wieder schliesst und die Sperrung des Schliesskontaktes im Heizstromkreis mittels des Sperrgliedes er folgt.
Die Stromwärmeeinwirking kann auf das Sperrglied auch direkt erfolgen. In diesem Fall besteht das Sperrglied aus Bimetall. Das Bimetall kann vom Heizstrom selber durch flossen werden, wodurch die Aufheiztmg direkt bewirkt wird, oder es kann auf dem Bimetall eine besondere Heizwicklung vorge sehen werden. Das Sperrglied kann auch der Wärmewirkung selber entzogen sein. Die Wärmeeinwirkung kann zum Beispiel auf einem bei Erhitzung sich dehnenden Draht erfolgen. Die Drahtdehnung kann auf das Sperrglied, .das zum Beispiel eine Blattfeder sein kann, übertragen werden und so dessen Deformation bewirken.
Die Anordnung kann so getroffen werden, dass die Deformation des Sperrgliedes in etwa. 1/5 bis 2 Sek. erfolgt. Nach Erreichen der er forderlichen Deformation und der anbei ein tretenden Entsperrung erfolgt das Anziehen des Ankers, gleichzeitig wird die Stromwärme wirkung unterbrochen. Fällt nun nach Aus schalten des Spulenstromes der Anker in die Kurzschlussstellung zurück, so schnellt das noch gekrümmte Sperrglied ebenfalls in die Ruhelage zurück, und es erfolgt eine sofortige W iederverklinkung des Ankers mit dem Sperr glied.
Die Lampe kann nach erfolgtem Aus schalten sofort wieder eingeschaltet und mit ihrer normalen Verzögerung in Tätigkeit ge setzt werden. Die Wiedereinschaltung erfolgt somit ohne zusätzliche Verlängerung der vor gesehenen zeitlichen Verzögerung.
Das Neue und Vorteilhafte der Einrich tung besteht darin, dass die Betätigung des Kurzschlusskontaktes mittels eines kräftigen Klappankers erfolgt und dass das Öffnen des Kurzschlusskontaktes mit einer einstellbaren zeitlichen Verzögerung durch das Sperrglied ausgelöst wird.
In der Fig.1-4 ist ein Ausführungsbei spiel der erfindungsgemässen.Einrichtung dar gestellt. Die Fig. 1 zeigt eine Vorder-, Fig. 2 eine Seitenansicht und Fig.3 ein Schnitt durch ein Detail. In der Fig. 4 ist die Zusam menschaltung dargestellt.
Die Drosselspule weist den Blechkern 1 und die daraufgeschobene Spule 3 auf, die mit der Gasentladungsröhre 4 in Serie ge schaltet ist. Der Drosselspulenkern 1, welcher Mantelform aufweist, hat zur Beschränkung der Sättigung die beiden Luftspalte 5. Auf dem mittleren Teil des Kernes ist das Polstück 19 befestigt. Diesem Polstück gegenüber steht der Klappanker 6. Der Anker 6 ist in dem fest am Rahmen 7 angeordneten Lager 8 schwenkbar gelagert. Über dieses Lager 8 sowie durch den Luftraum zwischen Anker und dem Rahmen 7 erfolgt der magnetische Rückschluss des Ankers nach dem aussen liegenden Schenkel des Kernes.
Das Polstück 19 und das Sperrglied 22 sind mittels einer Traverse 21 mit einem den Anker und den festen Kontaktteil tragenden Rahmen verbunden, so dass diese Teile zu sammen ein auf den Kern der Drosselspule aufsetzbares Aggregat bilden.
Am über dem Polstück 19 befindlichen Ende des Ankers 6 ist federnd über eine Blatt feder 9 die Isolierplatte 10 angeordnet. Auf der Isolierplatte 10 befindet sich der eine Kontaktpol 11a des Schliesskontaktes 11 des Heilstromkreises. Der nicht bewegte Gegen kontaktpol 11b ist in einer Isolierplatte 12 eingesetzt und diese mittels einer Blattfeder 13 am Rahmen befestigt. Mittels einer Schraube 14 kann der Abstand der beiden Kontaktpole respektiv der Kontaktdruck nach Bedarf eingestellt werden.
An dem dem Polstück 19 benachbarten Ende 6a ist der Anker 6 mittels eines Sperr gliedes 22 derart verklinkt, dass beim Einschal ten des Drosselspulenstromes der Anzug des Ankers zunächst verhindert wird. Das Sperr glied 22 ist ein U-förmiger flacher Streifen aus Bimetall. Das Sperrglied sperrt mit seiner schmalen Seite gegen den Rand 6a des Ankers.
Der Bimetallstreifen wird vom Heizstrom direkt durchflossen, wodurch eine besonders intensive Stromwärmeeinwirkung erreicht wird und die Erwärmung rasch erfolgt. Zu diesem Zwecke sind die beiden Enden des Bimetall streifens isoliert im drehbaren Haltestück 20 eingesetzt. An die beiden Enden des Bimetall streifens erfolgt die Stromzuführung mittels der Anschlusslaschen 15. In diesem Stromkreis ist ein Hilfsschliesskontakt 17 (Fig.4) vor handen, der mit dem Schliesskontakt 11 auf den gleichen Isolierteilen befestigt ist und mit diesem zusammen betätigt wird und den Stromkreis der Heizwicklung 16 schliesst.
Der Anker 6 steht unter der Kraftwirkung einer Rückstellfeder 18. Durch diese Feder 18 wird der Anker 6 bei stromloser Drosselspule vom Polstück 19 abgehoben. Ihre Spannkraft kann durch die Schraube 24 eingestellt werden. Die Feder 18 bewirkt ferner, dass der Anker im Lager 8 gehalten wird. Das Haltestück 20 ist in der Traverse 21 drehbar gelagert und weist in der Stirnfläche einen Schrauben zieherschlitz auf. Damit kann die Verklinkung des Sperrgliedes mit dem Anker @ in einfaeher Weise mit einem Schraubenzieher eingestellt werden, indem das Sperrglied mit dem Anker mehr oder weniger in Eingriff kommt.
Die vorgesehene Verzögerungszeit für die Freigabe des Ankers wird durch mehr oder weniger starke Verbiegung des Sperrgliedes erreicht, was eine verschieden starke Aufheizung des Bimetalles erfordert.
Entsprechend dieser Aufheizzeit kann eine zeitliche Verzögerung für das Öffnen des Kurzschlusses von etwa 0,2 Sek. bis etwa 3 Sek. erreicht werden. Durch entsprechende Ein stellung des Haltestückes 20 kann so die Zeit verzögerung an die Erfordernisse der Gasent- ladungsröhre angepasst werden. Diese An passung kann zu jeder Zeit in einfacher Weise entsprechend ändernder Bedürfnisse geändert werden, wenn zum Beispiel andere Röhren typen mit andern Anheizzeiten verwendet werden sollten.
Das Polstück 19 weist eine die Polfläche zum Teil umschliessende Kurzschlusswindung 23 auf. Der darin fliessende Kurzschlussstrom erzeugt ein zum Hauptfeld phasenverschobe nes Feld, wodurch ein Klappern des angezo genen Ankers verhindert wird. Die Wirkungsweise der beschriebenen Ein richtung wird nachfolgend an Hand der Fig. 4 erläutert, In der Ruhelage, das heisst bei ausgeschal tetem Netzschalter 28, ist der Anker 6 durch die Rückstellfeder 18 vom Polstück abgehoben und der Schliesskontakt Il des Heizstrom kreises geschlossen. Ebenfalls eingeschaltet über den Kontakt 17 ist der Heizstromkreis des Sperrgliedes.
Das Sperrglied selber greift dabei sperrend unter die Kante 6a des Ankers. Nach dem Einschalten des Netzschalters 28 fliesst über die Wicklung 3, die Heizelektroden 4a der Lampe 4 und den Schliesskontakt 11 der Netzstrom. Dadurch werden die Elektroden 4a aufgeheizt. Gleichzeitig wird in der Wicklung 16 eine Spannung induziert, so dass im Bi metallsperrglied über den geschlossenen Hilfs- schliesskontakt 17 ein Strom fliesst, der das Bimetall aufheizt. Gleichzeitig wird durch das entstandene magnetische Feld der Drosselspule auf den Anker ein starker Anzug ausgeübt.
Die Bewegung des Ankers bleibt jedoch zu nächst gesperrt, da das Sperrglied mit dem Anker noch verklinkt ist. Durch die ein setzende Aufheizung des Bimetallsperrgliedes beginnt sich dieses zu verbiegen und das gegen den Anker sperrende Ende desselben gleitet über den Rand 6a des Ankers ab. Im Moment des Abgleitens hört die Verklinkung und da mit die Ankersperrung auf. Das auf den Anker bereits einwirkende magnetische Kraft feld zieht den Anker- an, und die beiden Kon takte 11 und 17 werden geöffnet.
Die Ver bindung der inzwischen -aufgeheizten Elektro den wird aufgehoben und die Gasentladungs- lampe zündet. Gleichzeitig wird der Heizstrom des Bimetallelementes und damit auch jede weitere Aufheizung desselben unterbrochen, und die Abkühlung des Bimetallelementes setzt sofort ein. Infolge des angezogenen An kers wird das Sperrglied zunächst in der de formierten gebogenen Lage gehalten.
Fällt beim Ausschalten des Netzstromes =durch den Schalter 28 der Anker unter derWirkung der Rückstellfeder 18 wieder ab, so schnellt das Sperrglied in seine- ursprüngliche Ruhelage zurück. Dabei erfolgt eine" sofortige Wieder- verklinkung mit dem Anker und damit eine erneute Sperrung der Ankerbewegung. Wird der Netzstrom 6 wieder eingeschaltet, so setzt das Spiel wieder von neuem ein.
Die erneute Verklinkung bei Abfallen des Ankers wird durch den Umstand begünstigt, dass unter der Wirkung ,der Rückstellfeder und der bewegten Ankermasse der Rücklauf bis über die normale Ruhelage hinaus erfolgt und so das Unterschieben des Sperrgliedes unter den Ankerrand begünstigt wird. Es wird so möglich, in der Ruhelage den Anker spiel- frei und sogar mit einem gewissen Druck auf dem Sperrglied aufliegen zu lassen. Dadurch wird der Kontaktandruck gesichert. Es kann dabei gelegentlich vorkommen, dass der Anker mit nicht ausreichender Geschwindigkeit. ab fällt und die Wiederverklinkung eventuell nicht erfolgt.
Beim nächsten Wiedereinschalten, also bei noch kalten Elektroden, wird deshalb der Anker kurzzeitig angezogen und sofort wieder losgelassen. Bei diesem erneuten Los lassen des Ankers erfolgt. nun die Verklinkung, so dass auch dann eine zeitverzögerte Ent- sperrung erreicht wird.
Durch die Abschaltung des Bimetallele- mentes bei erfolgter Zündung wird ein an dauernder zusätzlicher Energieverbrauch im Bimetall vermieden. Die Aufheizung kann mit einer relativ grossen Energie erfolgen, um so eine kurze Aufheizzeit zu erhalten. Die Auf- heizzeit ist auch vom Verklinkangsgrad 'ab hängig, das heisst, vom Weg, den das freie Ende des Sperrgliedes nach dem Ankerrand hin zu durchlaufen hat, bis der Ankeranzug freigegeben wird. Diese Einstellung ergibt sich durch die Drehstellung des Haltestückes 20.
Die Endtemperatur kann so gewählt wer den, dass einerseits eine schädliche Erhitzung des Bimetalles nicht eintreten kann, aber anderseits diese doch ausreichend über die betriebsmässig sich einstellende Temperatur der stromführenden Drossel zu liegen kommt (200<B>...</B> 400 11 C).
An Stelle eines vom Heizstrom direkt durchflossenen Sperrgliedes aus Bimetall kann auch ein Bimetallsperrglied verwendet werden, auf welchem ein besonderer Heizdraht aufgewickelt ist. Ferner kann der Elektroden strom selber für die Aufheizung des Bimetall elementes verwendet werden. Die zusätzliche Heizwicklung 16 auf der Drosselspule und der Unterbrecherkontakt 17 sind dann nicht mehr nötig.
Es ist auch möglich, als Sperrglied eine einfache elastische Blattfeder zu verwenden, deren Biegebewegung durch einen infolge Stromwärme sich aufheizenden und sich deh nenden Draht hervorgerufen wird. Eine solche Ausbildung hat den Vorteil, dass der Deh nungsdraht nur eine kleine Wärmekapazität aufzuweisen braucht, wodurch sich besonders kurze Verzögerungszeiten von weniger als einer Sekunde erreichen lassen.