DE1025074B - Glimmzuender zum Zuenden von Leuchtstoffroehrenlampen - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung bezieht sich auf in ihrer Konstruktion an sich bekannte Glimmzünder zur Verwendung bei Leuchtstoffröhren, insbesondere auf das in den Glimmzündern verwendete Gas, sowie auf das Verfahren zur Herstellung der Glimmzünder.

Bei den bekannten Glimmzünderkonstruktionen besteht die Gasfüllung normalerweise aus Argon oder aus Argon und Helium, wobei das Helium gewichtsmäßig einen wesentlichen Prozentsatz des Argongewichts erreicht.

Bei denjenigen Glimmzündern, bei welchen nur Argon allein als Gasfüllung angewandt wird, verläuft die Löschung des Glimmzünders jeweils verhältnismäßig langsam, was zur Folge hat, daß derartige Glimmzünder im allgemeinen nur eine kurze Lebensdauer haben. Je schneller nämlich ein derartiger Glimmzünder öffnet, um so größer ist auch der in der Zünddrossel erzeugte Induktionsstoß und um so wahrscheinlicher ist die Zündung der Lampe. Weiterhin ist die Abnutzung der Zünderelektrode infolge von Kathodenzerstäubung jeweils um so geringer, je schneller der Glimmzünder beim Zünden der Lampe öffnet und je schneller der Glimmvorgang gelöscht wird.

Die Zündung einer Leuchtstofflampe erfolgt also mit um so größerer Wahrscheinlichkeit, je mehr es gelingt, eine Glimmzünderkonstruktion zu schaffen, bei welcher der Glimmzünder beim Zünden der Lampe möglichst schnell gelöscht wird. Wie bereits bemerkt, kann dadurch auch die Lebensdauer des Glimmzünders wesentlich erhöht werden.

In Verbindung mit elektrischen Entladungsröhren sind sowohl Neon-Wasserstoff-Füllungen als auch Neon-Wasserstoff-Argon-Füllungen an sich bekanntgeworden. Diese Gasfüllungen eignen sich jedoch nicht zur Verwendung in Glimmzündern für Leuchtstofflampen, weil die Durchschlagsspannung von Neon zu hoch ist und außerdem der Löschvorgang bei hauptsächlich Neon enthaltenden Gasfüllungen zu langsam erfolgt.

Der Zweck der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines verbesserten Glimmzünders, welcher die soeben im einzelnen angegebenen Nachteile bekannter Gasfüllungen nicht aufweist.

Die Erfindung betrifft einen Glimmzünder zum Zünden von Leuchtstoffröhrenlampen mit einem gasgefüllten Mantel, dessen Gasfüllung Argon und Wasserstoff enthält, und mit einem Elektrodenpaar, dessen eine Elektrode ein Bimetallelement ist. Das kennzeichnende Merkmal des Glimmzünders nach der vorliegenden Erfindung ist eine Gasfüllung, die zu 0.4 bis 5 Volumprozent aus Wasserstoff und im übrigen im wesentlichen aus Argon besteht.

Ein Beispiel für eine Ausführungsform der vor-Glimmzünder zum Zünden
von Leuchtstoffröhrenlampen

Anmelder:

Westinghouse Electric Corporation,
East Pittsburgh, Pa. (V. St. A.)

ίο Vertreter: Dipl.-Ing. R. Holzer, Patentanwalt,

Augsburg, Philippine-Welser-Str. 14

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 10. April 1952

Norman C. Beese, Verona, N. J. (V. St. A.),
ist als Erfinder genannt worden

liegenden Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt, deren einzige Figur einen Glimmzünder mit einer eras findungsgemäßen Gasfüllung zeigt.

Der Glimmzünder besteht aus einem Mantel 12, an dessen einem Ende ein Fuß bzw. Teller 14 eingeschmolzen ist. An seinem inneren Ende wird der Fuß 14 durch eine Quetschung 16 abgeschlossen. Die Quetschung 16 trägt einen durch sie hindurchgehenden StromzuführungBleiter mit Kontaktelektrode 18 und einen Stromzuführungsleiter mit Halter 19 für eine Bimetallelektrode 20. Die Bimetallelektrode 20 ist auf dem Stromzuführungsleiter 19 dicht neben der Kontaktelektrode 18 angebracht. Der Stromzuführungsleitier mit Kontaktelektrode 18 und dier Stromzuführungsleiter 19 sind außerhalb des Glimmzünders verlängert und bilden, dort die Anschlüsse 22 zwecks Zuleitung des elektrischen Stroms zu dem Glimmzünder. Der Mantel 12 wird bei einem Druck von etwa 25 bis 35 mm Quecksilbersäule mit einem ionisierbaren Gas 24 gefüllt, welches eine Glimmentladung zwischen der Kontaktelektrode 18 und der Bimetallelektrode 20 unterhält.

Wie in der Technik wohlbekannt ist, werden Glimmzünder zum Zünden von Leuchtröhren verwendet. Der Glimmzünder ist mit den Drahtelektroden einer Leuchtröhre und einer Drosselspule in Reihe geschaltet. Sobald an den Stromkreis eine Spannung gelegt wird, entsteht eine Glimmentladung" z\vischen der Kontaktelektrode 18 und der Bimetallelektrode 20. Wenn die Bimetallelektrode 20 durch die Glimmentladung genügend erwärmt ist, um die Kontaktelektrode 18 zu berühren, wird die Glimmentladung kurz-

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geschlossen, und es fließt nun ein größerer Strom durch den in Reihe geschalteten Stromkreis und erhitzt dabei die mit dem Glimmzünder in Reihe geschalteten Drahtelektroden. Die Bimetallelektrode 20 beginnt sich abzukühlen, sobald die Glimmentladung kurzgeschlossen wird. Wenn sich die Bimetallelektrode 20 abkühlt und von der Kontaktelektrode 18 abreißt, wird der Stromkreis unterbrochen, und es erfolgt nun zwischen den Elektroden der Leuchtröhre Mantel nach dem Einschmelzen und vor dem Einführen des Füllgases abzukühlen. Bei dem neuartigen Füllgas indessen kann der Glimmzünder ausgepumpt werden, wenn er noch heiß ist, also unmittelbar nach dem Einschmelzen des Fußes, und dann mit der Gasmischung nach der Erfindung gefüllt werden. Der Anschluß für Auspumpen und Füllen wird dann, wie es in der Technik wohlbekannt ist. abgesprengt.

Die Glimmzünder nach der Erfindung ergeben bei ein Spannungsstoß infolge der hohen Selbstinduktion io einem Dauerschaltversuch eine Lebensdauer von etwa der Drosselspule. Je schneller der Stromkreis durch 60 Stunden. Die bisherigen Glimmzünder wurden als die Bimetallelektrode unterbrochen wird, desto höher gut erachtet, wenn sie bei dem Dauerschaltversuch ist der Spannungsstoß und um so zufriedenstellender 20 Stunden lang vorhielten. Dieser Test besteht in die Arbeitsweise des Glimmzünders beim Zünden der dem Anlegen der Netzspannung an die mit der Leuchtröhre. Beim Abkühlen der Bimetallelektrode 15 Drosselspule einer Leuchtröhre in Reihe geschalteten bildet sich ein Lichtbogen zwischen ihr und der Kon- Glimmzünder, wobei man dieselben 20 Stunden lang taktelektrode. Dieser Lichtbogen setzt die Stoßspan- ununterbrochen ihren Erhitzungs- und Abkühlungsnung herab. zyklus durchlaufen ließ. Die Glimmzünder mit der erWenn der Glimmzünder ein Gas enthält, welches fmdungsgemäßen Argon-Wasserstoff-Gemischfüllung aus Argon mit einer Beimischung von etwa 0,4 bis 20 besitzen eine dreimal so hohe Lebensdauer als die bis-5% Wasserstoff, auf das Volumen des gesamten Ge- herigen Glimmzünder. Auch die Herstellungskosten misches bezogen, besteht, dann wird der bei dem werden durch das oben dargestellte Fabrikationsver-Ablösen der Bimetallelektrode 20 von der Kontakt- fahren erheblich herabgesetzt.

elektrode 18 entstehende Lichtbogen sehr rasch ge- Aus dem Vorstehenden geht also hervor, daß mit

löscht, woraus sich eine hohe Stoßspannung ergibt. 25 dem gemäß der Erfindung zusammengesetzten Füllgas Das rasche Löschen des Lichtbogens vermindert den hergestellte Glimmzünder gleichmäßig arbeiten, eine Leistungsverlust im Glimmzünder selbst und gestattet,
einen größeren Anteil der in der Drosselspule aufgespeicherten Energie zum Zünden der Leuchtröhre zu
verwenden. Hierdurch erhält man höhere effektive 30
Zündspannungen, die sich über längere Zeiträume erstrecken. Bei einem Gehalt von mehr als 5°/o Wasserstoff hat der Glimmzünder beim Zünden der Leuchtröhre nicht die richtige Wirkung.

Bei der Fabrikation hat es sich nun als notwendig herausgestellt, ein Füllgas mit einem Gehalt von 1,5 bis 6 Volumprozent Wasserstoff bei einem Druck innerhalb des Glimmzünders von etwa 25 bis 35 mm Quecksilbersäule zu verwenden. Das bestgeeignete Füllgas scheint ein solches mit einem Gehalt von etwa 4,2% Wasserstoff zu sein. Dem Füllgas muß ein höherer Prozentsatz an Wasserstoff, als er in dem fertigen Glimmzünder erforderlich ist, hinzugesetzt werden, um die Verluste an Wasserstoff auszugleichen, welche während der Herstellung und während des anfänglichen Betriebes des Glimmzünders lange Lebensdauer besitzen und wirtschaftlich in der Herstellung sind.

entstehen. Diese Verluste sind offensichtlich auf das hohe Diffusionsvermögen und auf die chemische Aktivität des Wasserstoffs zurückzuführen. Anstatt den Wasserstoff in den Glimmzünder als einen Bestandteil des Füllgases einzuführen, kann die gewünschte Menge an Wasserstoffgas auch auf andere Weise eingebracht werden, beispielsweise durch die Verwendung von Metallhydriden, die auf den Fußschaft bzw. das Tellerrohr des Glimmzünders gestrichen werden, um den Wasserstoff frei zu machen, oder aber der Wasserstoff kann frei gemacht werden durch die Zerlegung von in der Form von Wasser eingebrachten Wasserdampfes oder durch die Verwendung hygroskopischer bzw. zerfließlicher Salze, in diesem Fall zusammen mit einem Getter, um den dabei erzeugten Sauerstoff zu absorbieren.

Bei der Herstellung des Glimmzünders werden zunächst Fuß mit Schaft bzw. Teller mit Tellerrohr sowie die beiden Elektroden in den Mantel 12 einge- 6g schmolzen. Bisher war es notwendig, den Fuß und den

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Glimmzünder zum Zünden von Leuchtstoffröhrenlampen mit einem gasgefüllten Mantel, dessen Gasfüllung Argon und Wasserstoff enthält, und mit einem Elektrodenpaar, dessen eine Elektrode ein Bimetallelement ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasfüllung zu 0,4 bis 5 Volumprozent aus Wasserstoff, im übrigen im wesentlichen aus Argon besteht.

2. Glimmzünder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gas in dem Mantel unter einem Druck von 25 bis 35 mm Quecksilbersäule steht. ~

3. Glimmzünder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wasserstoffmenge in dem im Mantel enthaltenen Füllgas etwa 1,5 Volumprozent beträgt.

4. Verfahren zur Herstellung eines Glimmzünders gemäß Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß in das eine Ende des Mantels ein Fuß eingeschmolzen, der Mantel des Glimmzünders, während er vom Einschmelzen des Fußes her noch warm ist, ausgepumpt und dann mit einem Gas gefüllt wird, dessen Volumen zu 1,5 bis 6% aus Wasserstoff, im übrigen praktisch aus Argon besteht, und unter einem Druck von 25 bis 35 mm Quecksilbersäule steht.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das zur Füllung verwendete Gas etwa 4,2 Volumprozent Wasserstoff enthält.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 824 809; britische Patentschriften Nr. 618 813, 155 783; USA.-Patentschriften Nr. 2 547 008, 2 593 486; Zeitschrift: »Der Elektrotechniker«, Bd. 1, Heft 5, S. 152, November 1949.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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