DE1051975B - Anordnung zum fortschreitenden Zuenden und zur Stromversorgung von Leuchtroehren - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum fortschreitenden Zünden von Leuchtröhren, insbesondere zu dem Zweck, \^rorteilhafte Lichteffekte für Werbezwecke mit Hilfe von mit solchen Röhren ausgerüsteten Leuchtschildern zu erzeugen.

Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung zum Zünden von Leuchtröhren, bei der die Zündung fortschreitend von einem Ende zum anderen durch Anlage einer Hochfrequenzspannung veränderlicher Amplitude an das eine Ende der Röhre erfolgt und die Übertragung der Energie von dem Hochfrequenzgenerator bis zu der zu zündenden Röhre mittels einer, eine geringe Impedanz aufweisenden Leitung erzielt wird, die an der Abgabeseite des Generators und an den Klemmen der Röhre angelegt ist.

Bei den bekannten Vorrichtungen dieser Art ist die Hochfrequenzspannung veränderlich, indem ein eine veränderliche Hochfrequenzspannung erzeugender Generator verwendet wird. Die Hochfrequenzspanming wird der Röhre über einen Resonanzkreis zugeleitet, der, durch die von dem Generator erzeugte Frequenz in seiner Resonanzfrequenz erregt, maximale Spannungen an den Klemmen der Röhre ergibt und derart die Zündung ermöglicht.

Ziel der Erfindung ist eine Anordnung, die es ermöglicht, mittels einfacher Mittel ein gutes Fortschreiten des Zündvorganges der Röhren zu erzielen.

Die erfindungsgemäße Anordnung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Schwingkreis durch ein veränderliches Kopplungselement mit dem eine Hochfrequenzspannung gleichbleibender Frequenz und konstanter Amplitude erzeugenden Generator gekoppelt ist, so daß die der Röhre zugeführte Amplitude veränderlich ist und daß der Schwingkreis in Reihe mit der Röhre eine Selbstinduktionsspule und das veränderliehe Kopplungselement und parallel zur Leuchtröhre einen Kondensator aufweist, wobei das variable Kopplungselement über eine Leitung geringer Impedanz mit der Röhre, der Selbstinduktionsspule und dem Kondensator verbunden ist. Das veränderliche Kopplungselement erlaubt zusammen mit der Wicklung am Ausgang des Generators die Amplitude der an die Röhre angelegten Schwingungen zwischen einem Wert Null, bei dem die Röhre erlischt, und einem maximalen Wert, bei dem die Röhre gezündet ist, zu variieren.

Das veränderliche Kopplungselement kann zweckmäßig aus einer Selbstinduktionsspule bestehen, die in veränderlicher Weise mit der Selbstinduktionsspule des Generators gekoppelt ist. Dieses Element wird im folgenden als »Variometer« bezeichnet.

In weiterer Ausbildung der Anordnung nach der Erfindung kann mit der Ausgangswicklung des Generators für die konstante Frequenz eine weitere Wicklung gekoppelt sein, die in einem Stromkreis liegt, der nach

Anordnung
zum fortschreitenden Zünden
und zur Stromversorgung
von Leuchtröhren

Anmelder:
Societe Triflux,
Marseille, Bouches-du-Rhöne (Frankreich)

Vertreter:

Dipl.-Ing. R. Η. Bahr und Dipl.-Phys. Ε. Betzier,
Patentanwälte, Herne (Westf.), Freiligrathstr. 19

Beanspruchte Priorität:
Frankreich vom 16. März 1956

Georges Henry Marie Daniel,
Mazargues, Marseille, Bouches-du-Rhöne (Frankreich), ist als Erfinder genannt worden

völligem Zünden der Röhren an die Stelle des Zündstromkreises tritt und durch den nunmehr die Röhre betrieben wird.

Bei der Anordnung nach der Erfindung wird die Wicklung des Stromkreises für den Dauerbetrieb der Röhre durch ein Relais eingeschaltet, dessen Spule von dem durch die Röhre hindurchfließenden Strom oder einem Teil dieses Stromes durchflossen wird und das einen Schließkontakt des Stromkreises für Dauerbetrieb steuert, sobald der Zündvorgang der Röhre beendet ist und die Intensität des Lichtes ihren Maximalwert erreicht hat.

Einige möglichen Ausführungsformen der Anordnung nach der Erfindung sind in den Abbildungen angegeben. Es zeigt

Fig. 1 ein grundsätzliches Schaltschema für die Zündung und den Dauerbetrieb einer Leuchtröhre,

Fig. 2 eine abgeänderte Schaltung der Ausgangsseite des Hochfrequenzgenerators,

Fig. 3 ein Schaltschema einer Anordnung zum Zünden und für den Dauerbetrieb von mehreren Röhren,

Fig. 4 eine Einzeldarstellung¹, einer' abgeänderten Schaltungsmöglichkeit des Relais,

Fig. S eine Anordnung von Relais zum Zünden und für den Dauerbetrieb mehrerer Röhren und

Fig. 6 eine andere Ausführungsmöglichkeit der Anordnung von Relais.

809· 768/248

Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, wird die Anordnung gemäß der Erfindung durch einen Hochfrequenzgenerator 1 mit konstanter Frequenz von üblicher Bauart, von z. B. einem Funken-, Lichtbogen-, Röhren- oder Transistorgenerator, betrieben. Die verwendeten Frequenzen betragen wenigstens 20 kHz und liegen vorzugsweise in der Größenordnung von 100 kHz.

Der Generator speist einen auf seine Frequenz abgestimmten Schwingkreis, der aus einem Kondensator 2 und einer hierzu je nach der Art des Generators parallel (Fig. 1) oder in Reihe (Fig. 2) geschalteten Spule besteht.

Mit der Spule 3 ist ein Variometer 4 sowie eine Spule 5 gekoppelt.

Das Variometer, das eine kreisförmige Bewegung um seine Achse ausführen kann, liegt in einem Stromkreis 10 mit der Leuchtröhre 6, einer Selbstinduktionsspule 7 und einem Kondensator 8, wobei die Induktanz der Selbstinduktionsspule 7 zuzüglich der der Spule des Variometers 4 auf die Frequenz des Generators 1 für den gegebenen Wert des Kondensators 8 abgestimmt ist. Der Stromkreis 10 wird durch ein Relais gesteuert, dessen Spule 9 einen Kontakt 12 betätigt.

Die Wicklung 5 selbst liegt in einem durch einen Kontakt 13, welcher durch die Spule des Relais betätigt wird, gesteuerten Stromkreis 11. Die Kontakte werden so betätigt, daß beim Übergang der Kontaktlamelle von 12 nach 13 keine Stromunterbrechung erfolgt.

Die Spule 9 des Relais liegt an den Klemmen eines in Reihe mit der Röhre 6 geschalteten Gleichrichters 14. Dieser Gleichrichter kann von beliebiger Bauart, z. B. eine Halbleiterkristall-, Germanium-, Silizium-, Kupferoxyd-, Selen- oder thermionische Diode sein. An die Klemmen des Gleichrichters ist ein Filterkondensator 15 angeschlossen.

Die vorstehend beschriebene Schaltung arbeitet in folgender Weise:

In der Ausgangsstellung ist der Ruhekontakt 12 geschlossen und der Stromkreis 10 mit der Ausgangsspule 3 des Generators 1 durch das Variometer 4 gekoppelt. Dieses verdreht sich aus einer Stellung, in welcher die Achse seiner Spule senkrecht zu der der Wicklung 3 steht, und in der die Hochfrequenzspannnng an den Klemmen der Röhre 6 Null beträgt, wobei die Spannung entsprechend der Drehung des Variometers ansteigt. Demzufolge zündet die Röhre 6 fortschreitend von ihrem an die Spule 7 angeschlossenen Ende an. Wenn die Spule des Variometers parallel zu der Wicklung 3 liegt, reicht die in der Variometerspule erzeugte Spannung aus, um die Röhre völlig zu zünden. In diesem Zeitpunkt erreicht die gleichgerichtete Spannung an den Ausgangsklemmen des Gleichrichters 14 einen Wert, der bewirkt, daß die Spule 9 die ihr zugeordnete Schaltlamelle betätigt, so daß der Kontakt 12 unterbrochen und der Kontakt 13 geschlossen wird. Demzufolge erhält der Stromkreis 11 über die Wicklung Strom, und damit wird auch die Röhre über diese Wicklung mit Hochfrequenzstrom versorgt. Das Relais hält den Kontakt 13 geschlossen, dessen Spule 9 weiter über die Klemmen des Gleichrichters 14 mit Spannung über die Röhre gespeist wird. Um ein ordnungsgemäßes Arbeiten der Anordnung zu sichern, müssen im Zeitpunkt des Umschaltens von der Zündphase in die Betriebsphase die Spannungen in den Wicklungen 4 und 5, die gleiche Amplitude besitzen, ebenfalls phasengleich sein.

Die beschriebene Anordnung kann mit Vorrichtungen ausgerüstet sein, die es ermöglichen, die Stromzufuhr zu der Röhre zu unterbrechen und den Kontakt 12

in dem gleichen Zeitpunkt, in welchem das Variometer sich in der Stellung senkrecht zu der Wicklung 3 befindet, in seine Ruhestellung zu verbringen, so daß die vorstehend beschriebenen Vorgänge sich erneut in einer als solche regelbaren Periode wiederholen.

Die in Fig. 3 dargestellte Schaltung ermöglicht ein aufeinanderfolgendes Zünden mehrerer Röhren, die dann im Dauerzustand weiter betrieben werden, in der gleichen Weise.

Diese Vorrichtung weist zwei um ihre Achsen drehbare Variometer 4 a und 4 b auf, die in eine gleichförmige oder nicht gleichförmige oder ungleichförmig kreisförmige oder eine schwingende Bewegung versetzt werden können, deren Winkelamplitude gleich oder kleiner als 90° sein kann. Die Phasen der Bewegungen der Variometer 4 a und 4 b sind im allgemeinen verschieden. Der Phasenunterschied kann konstant gehalten oder nach einem vorbestimmten Gesetz auf mechanischem oder elektrischem Wege geändert werden.

So können im Falle der Verwendung eines mechanischen Antriebssystems für die Variometer diese auf ein und derselben Antriebswelle angeordnet und synchron bewegt werden, wobei der Winkel zwischen den Achsen der Variometer den Phasenunterschied der Bewegungen bestimmt. Die Variometer können ferner auch durch einander gleiche umlaufende Zahnradgetriebe angetrieben werden, deren jedes um eine durch ihre Mitte gehende Achse umläuft und die miteinander kämmen oder über eine Kette ein Paar von einander gleichen Ritzeln oder schließlich durch eine Schubstange mit Kurbel mit gleichen Hebelarmen getrieb-Iich verbunden sind.

Ferner kann die Phasendifferenz der Variometer sich periodisch nach einem vorbestimmten Gesetz verändernd gemacht werden, indem diese durch unabhängig voneinander angetriebene Wellen gedreht werden, deren Phasen durch Nocken oder durch ein Differentialsystem eingeregelt werden können.

Im Falle der Verwendung eines elektrischen Antriebs für die Variometer können hierfür Synchronmotoren verwendet und die besonderen Zündwirkungen durch Beeinflussung der Phasen dieser Motoren herbeigeführt werden.

Die Variometer 4 a und 4 b sind an einen Verteiler 16 angeschlossen, der durch denselben Mechanismus, der auch die Variometer in Drehung versetzt, angetrieben wird. Dieser Verteiler ist elektrisch an jedes der beiden Variometer angeschlossen und ermöglicht das Fließen der aufeinanderfolgend in den Variometern, erzeugten Hochfrequenzströme veränderlicher Amplitude, über die Leitung 10. Der Verteiler kann von beliebiger Bauart, z. B. in der Art der Kollektoren von Dynamomaschinen, von Radiokontaktanordnungen, von durch Nocken betätigten Lamellenkontakten u. dg'... ausgebildet sein.

Das Umschaltrelais, mit welchem die Vorrichtung gemäß Fig. 3 ausgerüstet ist, weist eine in gleicher Weise wie die Spule des Relais bei der Anordnung gemäß Fig. 1 angeordnete und mit Strom versorgte Spule 9 auf. Diese Spule wirkt auf zwei Lamellen 17,18, die die Kontakte 19, 20, 21 und 22 betätigen, von denen die Kontakte 20 und 22 die Ruhekontakte des Relais sind.

Die beschriebene Anordnung arbeitet in der folgenden Weise. In einem gegebenen Zeitpunkt des Betriebes ist das Variometer 4ß über den Verteiler 16 und die Leitung 10 an den Kontakt 20 angeschlossen. Der Röhre 6 wird Strom zugeführt, und sie zündet fortschreitend, während die Kontakte 19 und 22 abge-

Claims (1)

schaltet sind. Bei Beendigung des Zündens der Röhre hat die Spannung an den Klemmen der Spule 9 des Kontaktrelais den Wert erreicht, bei welchem dieses erregt wird und dadurch die Lamellen 17 und 18 anzieht. Diese Lamellen machen dann Kontakt mit den Arbeitskontakten 19 und 21, wodurch die Stromversorgung der Röhre 6 über die Wicklung 5, die Leitung 11 und den Kontakt 19 erfolgt. Die Spule 9 des Relais bleibt erregt, und das Relais wirkt als Halterelais für die Kontakte 19 und 21. Da der Kontakt 21 durch die Lamelle 18 geschlossen ist, wird die Leitung IOa für das Zünden der folgenden Röhre 6 a über den Verteiler 16 und das Variometer 4 & mit Hochfrequenzenergie von veränderlicher Spannung gespeist. Die verschiedenen Vorgänge wiederholen sich nun in der gleichen Aufeinanderfolge bei der Röhre 6a, bis diese Röhre auf Betriebszustand geschaltet ist und die LeitunglO?' zu der folgenden Röhre durch ihr Kontaktrelais angeschaltet ist und so fort. Sobald alle Röhren gezündet sind, unterbricht das letzte Relais, welches erwünschtenfalls verzögert arbeiten kann, dadurch, daß es auf Haltewirkung geschaltet wird, einen Stromkreis des Generators 1. Die Röhren erlöschen und die Relais gehen, da sie nicht mehr erregt sind, in ihre Ruhestellung zurück, worauf sich der Vorgang wiederholt, sobald der Generator erneut eingeschaltet wird. Die Relais können auch statt von dem Hochfrequenzspannungsniveau an den Klemmen der Röhren unter Beibehaltung der gleichen Schaltvorrichtungen in Abhängigkeit von der Hochfrequenzspannung in den Leitungen 10 und IOa arbeiten. Es genügt für diesen Zweck, wenn, wie aus Fig. 4 ersichtlich ist, die eine Elektrode der Röhre an Masse gelegt und der Gleichrichter 14 mit der Spule 9 zwischen Masse und die bewegliche Lamelle 17 des Relais geschaltet wird. Zur Steuerung der Schaltvorgänge kann dem Verteiler 16 ein Schütz zugeordnet werden, welches — je nach dem zu erzielenden Lichteffekt — Stromimpulse auf eine oder mehrere Leitungen gibt. Fig. 5 zeigt eine Ausführungsform einer solchen Schaltung. Mit A und B sind die Klemmen eines Wechselstrom- oder Gleichstromnetzes bezeichnet und mit 25 der Kontakt, der dem Variometer züge +5 ordneten Schaltvorrichtung. Jedes Relais besteht aus einer Spule 26, die mit den Ruhekontakten 31, 33 und 35 und den Arbeitskontakten 30, 32, 34 und 45 zusammenwirkende Lamellen 27, 28, 29 und 44 betätigt. Der Kontakt 35 ist über die Leitung 36 an die Zuleitung für veränderliche Hochfrequenz und der Kontakt 34 über die Leitung 37 an die Zuleitung für die konstante Hochfrequenz gelegt. Die Lamelle 29 ist mit der Röhre 6 und die Lamelle 28 mit den Kontakten 31a, 32a des der folgenden Röhre 6a zugeordneten Relais verbunden. Die Lamelle 44 ist mit den Kontakten 35a, 45a des Relais der Röhre 6a verbunden. Wenn der Kontakt 25 geöffnet ist, befindet sich das Relais in Ruhe und der Röhre 6 wird veränderliche PIochfrequenz zugeführt. Wenn dieser Kontakt als Folge der Betätigung der Schaltvorrichtung geschlossen wird, so erhält die Spule 26 über den Kontakt 31 und die Lamelle 27 Strom. Als Folge der Erregung des Relais heben sich die Lamellen 27, 28, 29 und 44 von den Kontakten 31, 33 und 35 ab und schließen über die Kontakte 30, 32, 34 und 45 die Stromkreise. Gleichzeitig erhält die Spule 26 wieder Strom über den Kontakt 30 und die Lamelle 27, und das Relais ist auf Halten geschaltet. Die Lamelle 28 und der Kontakt 32 sichern den Anschluß der durch den Kon- takt 25 geschlossenen Leitung an die KontakteSla und 32a des folgenden Relais, das anschließend in der gleichen Weise arbeitet. Die Lamelle 29, die mit dem Kontakt 34 Kontakt gemacht hat, unterbricht die Zufuhr von veränderlicher Hochfrequenz zu der Röhre 6 und schaltet die Speisung der Röhre auf konstante Hochfrequenz um. Das letzte der Relais unterbricht schließlich den Kontakt 39, und alle Relais fallen ab. Wie oben erläutert, ist zweckmäßig, daß beim Umschalten von den oberen zu den unteren Kontakten durch die Kontakte des Relais keine Stromunterbrechung erfolgt. Um dies zu sichern, können Relais mit Schleppkontakten, ferner können auch, wie dargestellt, Kondensatoren 46 benutzt werden, die zu den Spulen 26 der Relais im Nebenschluß liegen. Um ein ordnungsgemäßes Arbeiten der vorstehend beschriebenen Anordnungen zu sichern, ist es zweckmäßig, daß die Relais, und zwar in einem Zeitintervall in der Größenordnung einer halben Sekunde, verzögert schalten, so daß die Dauer der Stromstöße zwischen einer halben und einer Sekunde liegt. Zu diesem Zwecke können alle geeigneten eine solche Verzögerung bewirkenden Mittel, ferner auch Hilfsrelais benutzt werden. Fig. 6 veranschaulicht eine andere Schaltmöglichkeit. Die hier dargestellte Anordnung ist ähnlich der vorstehend beschriebenen. Ihr wesentlicher Unterschied besteht darin, daß die Schaltrelais in zwei Gruppen, eine gerade und eine ungerade Gruppe, unterteilt sind. Die ungerade Gruppe, die mit der Spule 4a des Variometers verbunden ist, wird durch den Kontakt 25 gesteuert und die gerade Gruppe durch den Kontakt 25 a, der seinerseits mit der Spule 4 b des Variometers verbunden sein kann. Die Kontakte 25 und 25a arbeiten derart abwechselnd und erregen je nachdem die Spulen 26 der ungeraden oder die Spulen 26a der geraden Relais. Diese Anordnung ermöglicht die fortschreitende Zündung einer Röhre gerader Ordnungszahl, bevor eine Röhre ungerader Ordnungszahl auf Dauerbetrieb geschaltet wird oder umgekehrt. Ferner ermöglicht sie es, über die Kontakte 40 und die Lamelle 41 die Ketten der ungeraden Relais durch die von geraden Relais zu unterbrechen und umgekehrt. Deshalb kann, selbst wenn es sich um unmittelbar schaltende Relais handelt, kein unzeitiges Auslösen erfolgen. Zu diesem Zweck ist die Lamelle 41a eines ungeraden Relais an die Kontakte 31 b, 32b des folgenden geraden Relais angeschlossen und die Lamelle 28a eines ungeraden Relais mit dem Kontakt 40 & des in dem System folgenden geraden Relais durch die Kontakte 40 &, 41 & mit der Leitung 42 verbunden. Es können ferner die Variometer und die Spule für Dauerbetrieb auch an die Ausgangsseite eines einzigen Generators für konstante Hochfrequenz oder getrennt an die Ausgangsseiten mehrerer Generatoren für konstante Hochfrequenz angeschlossen werden. Die Zahl der ausgangsseitig an einen oder mehrere Hochfrequenzgeneratoren gekoppelten Wicklungen kann je nach dem angestrebten Lichteffekt auch größer oder kleiner als drei sein. Patentansprüche:

1. Anordnung zum fortschreitenden Zünden von Leuchtröhren, wobei an die Röhre eine Hochfrequenzspannung variabler Amplitude unter Zwischenschaltung eines mit der Abgabeseite eines Hochfrequenzgenerators gekoppelten Schwing-