DE1192724B

DE1192724B - Bimetal glow switch and process for its manufacture

Info

Publication number: DE1192724B
Application number: DEG33299A
Authority: DE
Inventors: Leonard William Cook
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1960-10-10
Filing date: 1961-10-10
Publication date: 1965-05-13

Description

Bimetall-Glimmschalter und Verfahren zu dessen Herstellung Die vorliegende Erfindung betrifft einen insbesondere für Gasentladungslampen, mit einem gasgefüllten Kolben und einer ersten Elektrode, die einen im wesentlichen konstanten engen Glimmspalt und einen vom Schaltweg abhängigen, in Ruhestellung größeren Kontaktspalt mit dem als zweite Elektrode dienenden Bimetallelement bildet, sowie ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Schalters.Bimetal Glow Switch and Process for Its Manufacture The present The invention relates to a gas-filled lamp, in particular for gas discharge lamps Piston and a first electrode, which has a substantially constant narrow glow gap and a contact gap with the which is dependent on the switching path and is larger in the rest position forms serving as a second electrode bimetal element, as well as a method for production such a switch.

Bimetall-Glimmschalter der oben angegebenen Art, bei denen der kleinste Spalt zwischen dem als eine Elektrode dienenden Bimetallelement und einer Gegenelektrode weder geschlossen noch in der Größe merklich geändert wird, zeichnen sich bekanntlich durch. eine weitgehende Unempfindlichkeit der Zündspannung von der Umgebungstemperatur aus.Bimetal glow switch of the type specified above, in which the smallest Gap between the bimetal element serving as an electrode and a counter electrode It is well known that it is not closed or noticeably changed in size by. an extensive insensitivity of the ignition voltage to the ambient temperature the end.

Es sind ferner Bimetall-Glimmschalter bekannt, die aus einem eine Gasfüllung enthaltenden Metallgefäß, vorzugsweise aus einem nur wenige Millimeter weiten, beiderseits geschlossenen Metallröhrchen bestehen, das als Gegenelektrode für den eingebauten, die Schaltbewegung ausführenden Bimetallstreifen wirkt und außerdem als Anschlagkontakt dient oder auf seiner Innenwand einen Anschlußkontakt trägt.There are also bimetallic glow switches known, which consist of a one Metal vessel containing gas filling, preferably made of only a few millimeters wide metal tubes that are closed on both sides act as a counter electrode for the built-in bimetal strip executing the switching movement and also serves as a stop contact or a connection contact on its inner wall wearing.

Durch die vorliegende Erfindung soll ein Schalter der eingangs beschriebenen Art angegeben werden, der mit denkbar einfachen Mitteln eine Konstanthaltung des Glimmspaltes mit ihren bekannten Vorteilen ermöglicht und gleichzeitig robust und ohne größeren Aufwand herstellbar ist.The aim of the present invention is to provide a switch as described in the opening paragraph Type, which with the simplest possible means can keep the Glimmspaltes with its known advantages enables and at the same time robust and can be produced without great effort.

Ein Bimetall-Glimmschalter, insbesondere für Gasentladungslampen, mit einem gasgefüllten Kolben und einer ersten Elektrode, die einen im wesentlichen konstanten, engen Glimmspalt und einen vom Schaltweg abhängigen, in Ruhestellung größeren Kontaktspalt mit dem als zweite Elektrode dienenden Bimetall bildet, ist gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß der metallische Kolben in an sich bekannter Weise selbst als erste Elektrode dient und daß eine seiner Flächen etwa parallel zum Schaltweg des Kontaktendes des Bimetallstreifens angeordnet ist.A bimetal glow switch, especially for gas discharge lamps, with a gas-filled piston and a first electrode, the one essentially constant, narrow glow gap and one dependent on the switching path in the rest position forms larger contact gap with the bimetal serving as the second electrode is according to the invention characterized in that the metallic piston in itself known way itself serves as the first electrode and that one of its surfaces is about is arranged parallel to the switching path of the contact end of the bimetal strip.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist der Glimmelektrodenspalt kleiner als die mittlere freie Weglänge der Elektronen und liegt vorzugsweise zwischen 0,05 und 0,4 mm. Durch diese Maßnahme werden Zündverzögerungen infolge des sogenannten Dunkeleffektes weitgehend vermieden, und gleichzeitig ist ein hoher Glimmstrom gewährleistet, ohne daß bei Verwendung des Bimetall-Glimmschalters in einer Zündeinrichtung für Gasentladungslampen eine übermäßige Herabsetzung der Amplitude des erzeugten induktiven Spannungsimpulses eintritt.According to a further development of the invention, the glow electrode gap is smaller than the mean free path of the electrons and is preferably between 0.05 and 0.4 mm. By this measure, ignition delays due to the so-called Dark effect largely avoided, and at the same time a high glow current is guaranteed, without that when using the bimetal glow switch in an ignition device for Gas discharge lamps excessive reduction in the amplitude of the generated inductive Voltage pulse occurs.

Gemäß einer anderen Weiterbildung der Erfindung ist der Metallkolben zylindrisch und besitzt eine etwa ebene Stirnwand, an der sich das freie Ende des ebenen, streifenförmigen Bimetallelementes bei Erwärmung mit konstantem Abstand vorbeibewegt, bis es die zylindrische Seitenwand des Kolbens berührt.According to another development of the invention, the metal piston is cylindrical and has an approximately flat end wall on which the free end of the flat, strip-shaped bimetal element when heated at a constant distance moved past until it touches the cylindrical side wall of the piston.

Ein Verfahren zum Herstellen eines Schalters der oben angegebenen Art ist gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß ein Metallring, der in an sich bekannter Weise mit Hilfe einer Glasperle und eines Anschlußstabes das Bimetallelement trägt, an einem Flansch des Metallgehäuses ausgerichtet wird, bevor er mit dem Flansch verbunden wird.A method of making a switch of the above Kind is characterized according to the invention in that a metal ring, which in on in a known manner with the help of a glass bead and a connecting rod, the bimetallic element carries, is aligned with a flange of the metal housing before connecting to the flange is connected.

Gemäß einer Weiterbildung dieses Verfahrens wird das streifenförmige Bimetallelement nach seiner Befestigung an seinem Träger auf die gewünschte Länge zugeschnitten.According to a development of this method, the strip-shaped Bimetallic element after its attachment to its carrier to the desired length tailored.

Die Erfindung soll nun an Hand der Zeichnungen näher erläutert werden; dabei bedeutet F i g. 1 einen Schnitt durch eine Ausführungsform eines Glimmschalters nach der Erfindung, F i g. 2 eine perspektivische Ansicht des in F i g. 1 dargestellten Glimmschalters mit auseinandergezogenen Teilen, F i g. 3 einen vergrößerten Teilschnitt durch Bauteile im oberen Teil des in F i g. 1 dargestellten Schalters, aus dem die bevorzugte Form des Kopfes des Bimetallelementes ersichtlich ist, F i g. 4 einen vergrößerten Teilschnitt des oberen Teils in F i g. 1 zur Erläuterung der Bewegung des Bimetallelementes während des Betriebes des Schalters, F i g. 5 eine perspektivische Ansicht einer Zündeinrichtung für eine Leuchtstofflampe mit einem Glimmschalter nach der Erfindung, F i g. 6 eine perspektivische Ansicht einer Zündeinrichtung mit automatischer Rückstellung, F i g. 7 eine perspektivische, auseinandergezogene Darstellung einer Zündeinrichtung für eine Leuchtstofflampe mit von Hand zu betätigender Rückstellung, in der ein Glinunschalter nach der Erfindung enthalten ist, und F i g. 8 ein Diagramm der Zündspannung als Funktion des Elektrodenabstandes und Gasdruckes typischer Gase.The invention will now be explained in more detail with reference to the drawings; where F i means g. 1 shows a section through an embodiment of a glow switch according to the invention, FIG. FIG. 2 is a perspective view of the FIG. 1 shown Glow switch with parts pulled apart, F i g. 3 an enlarged Partial section through components in the upper part of the FIG. 1 shown switch, from which the preferred shape of the head of the bimetal element can be seen, F i g. 4 shows an enlarged partial section of the upper part in FIG. 1 for explanation the movement of the bimetal element during operation of the switch, F i g. 5 a perspective view of an ignition device for a fluorescent lamp with a glow switch according to the invention, FIG. 6 is a perspective view of a Ignition device with automatic reset, FIG. 7 is an exploded perspective view Representation of an ignition device for a fluorescent lamp with a manually operated Provision containing a glinon switch according to the invention, and F. i g. 8 shows a diagram of the ignition voltage as a function of the electrode spacing and gas pressure typical gases.

Das bevorzugte Ausführungsbeispiel der Erfindung enthält einen hohlen, gasdichten Metallkolben, einen sich durch ein Ende des Kolbens erstreckenden Anschlußstab, der isoliert und dicht in den Kolben eingeführt ist, ein im Inneren des Kolbens an dem Stab angebrachtes längliches Bimetallelement, das sich in einem nahen Abstand vorzugsweise von der Endfläche des Kolbens befindet und vorzugsweise mit der Seite des zylindrischen Kolbens in Kontakt gebracht werden kann, wenn es auf eine vorbestimmte Temperatur aufgeheizt wird.The preferred embodiment of the invention includes a hollow, gas-tight metal piston, a connecting rod extending through one end of the piston, which is insulated and inserted tightly into the piston, one inside the piston elongated bimetal element attached to the rod and spaced at a close distance preferably located from the end face of the piston and preferably with the side of the cylindrical piston can be brought into contact when it reaches a predetermined Temperature is heated.

Wie aus F i g. 1 und 2 ersichtlich ist, besteht die bevorzugte Ausführungsform eines Glimmschalters nach der Erfindung aus einem metallischen, hülsenartigen Kolben 10, der in üblicher Weise die Form eines Hohlzylinders hat und am einen Ende geschlossen ist. Das geschlossene Ende bildet eine im wesentlichen flache End- oder Stirnfläche 16, die senkrecht zur Zylinderachse verläuft; am anderen Ende des Kolbens befindet sich ein Flansch 11. Für den Kolben 10 genügt völlig ein billiger Werkstoff, wie Stahl, obwohl natürlich auch teurere Werkstoffe, wie Messing oder Kupfer, verwandt werden können. Ein Anschlußstab 13 aus Stahl durchsetzt einen Glaspulverpreßling 14, der seinerseits von einer Stahlöse oder einem Ring 12 gehalten wird. Zunächst wird diese Anordnung in einer Halterung etwa 1 Minute lang in einem Ofen auf etwa 980° C erhitzt. Dabei schmilzt das Glaspulver und verbindet den Glasstab 13 mit dem Ring 12 in Form einer vakuumdichten, elektrisch isolierenden und sehr dauerhaften Einschmelzung. Vorzugsweise ist der Metallring 12 dick genug, um einen Druck auf die Sinterglasperle 14 auszuüben. Bei dieser Konstruktion werden die Ausdehnungskoeffizienten des Glases und des Metalls absichtlich nicht aneinander angepaßt, um zusätzlich zu der chemischen Bindung zwischen Glas und Metall eine Bindung durch Druck zu ergeben.As shown in FIG. 1 and 2, the preferred embodiment of a glow switch according to the invention consists of a metallic, sleeve-like piston 10, which in the usual manner has the shape of a hollow cylinder and is closed at one end. The closed end defines a substantially flat end or face 16 which is perpendicular to the cylinder axis; At the other end of the piston there is a flange 11. A cheap material such as steel is completely sufficient for the piston 10, although more expensive materials such as brass or copper can of course also be used. A connecting rod 13 made of steel penetrates a glass powder molding 14, which in turn is held by a steel eyelet or a ring 12. First, this arrangement is heated in a holder for about 1 minute in an oven to about 980 ° C. The glass powder melts and connects the glass rod 13 to the ring 12 in the form of a vacuum-tight, electrically insulating and very permanent seal. The metal ring 12 is preferably thick enough to exert pressure on the sintered glass bead 14. In this construction, the coefficients of expansion of the glass and metal are deliberately not matched to provide a pressure bond in addition to the chemical bond between glass and metal.

Nach der Herstellung des aus dem Anschlußstab 13 und dem Ring 12 bestehenden Fußes wird ein Bimetallstreifen 15 an den Anschlußstab 13 angeschweißt. Man kann hierfür einen sehr langen Bimetailstreifen verwenden, der dann erst nach dem Verschweißen mit dem Stab 13 auf die gewünschte Länge zugeschnitten wird. Als Bimetall kann beispielsweise die Kombination von Eisen oder Edelstahl mit Messing mit einem vorher aufgebrachten überzug aus Zink, Aluminium, Nickel od. dgl. verwendet werden, oder es kann nach dem Zusammenbau z. B. durch eine Getter-Einrichtung ein Überzug aus Barium, Lanthan, Thorium od. dgl. aufgebracht werden.After the production of the connection rod 13 and the ring 12 existing A bimetallic strip 15 is welded to the connecting rod 13 at the base. One can use a very long bimetallic strip for this, which is only then applied after welding is cut with the rod 13 to the desired length. As a bimetal, for example the combination of iron or stainless steel with brass with a previously applied Coating made of zinc, aluminum, nickel or the like. Be used, or it can after the assembly z. B. by means of a getter device a coating of barium, lanthanum, Thorium or the like can be applied.

Die durch den Ring 12, den Anschlußstab 13, die Glasperle 14 und den Bimetallstreifen 15 gebildete Anordnung wird so in den Kolben eingesetzt, daß der Bimetallstreifen entsprechend der Bemessung des Flansches 11 und des Ringes 12 etwa mittig gehalten wird. Die genau bemessene Tiefe des Kolbens 10 bis zu seiner Stirnfläche 16 und die genau bemessene Länge des Bimetallstreifens 15 ergeben einen engtolerierten Abstand zwischen diesen beiden Bauteilen. Ein Verbiegen des Streifens 15 hat dagegen einen nur vernachlässigbaren Einfluß auf den Abstand, da das Umbiegen hauptsächlich in einer Richtung parallel zur Ebene der Stirnfläche 16 erfolgen wird. Dies ist besonders wichtig für die Einhaltung gewünschter Abstandstoleranzen. Die Teile werden nun in die untere Elektrode einer nicht dargestellten Widerstandsschweißmaschine eingesetzt, und die obere, nicht dargestellte Schweißelektrode wird geschlossen.The arrangement formed by the ring 12, the connecting rod 13, the glass bead 14 and the bimetallic strip 15 is inserted into the piston in such a way that the bimetallic strip is held approximately in the middle according to the dimensions of the flange 11 and the ring 12. The precisely dimensioned depth of the piston 10 up to its end face 16 and the precisely dimensioned length of the bimetallic strip 15 result in a tightly tolerated distance between these two components. A bending of the strip 15, on the other hand, has only a negligible influence on the distance, since the bending over will mainly take place in a direction parallel to the plane of the end face 16. This is particularly important for maintaining the desired spacing tolerances. The parts are now inserted into the lower electrode of a resistance welding machine, not shown, and the upper welding electrode, not shown, is closed.

Ein wichtiger Fortschritt besteht bei einem Glimmschalter nach der Erfindung darin, daß der Bimetallstreifen 15 zu keiner Zeit während des Fertigungsprozesses nennenswert über die Raumtemperatur erhitzt werden muß. Folglich können die Lage und die Abstände des Bimetallstreifens bezüglich des Kolbens 10 durch die Arbeitsvorgänge bei der Herstellung der Einrichtung nicht nachteilig beeinflußt werden. Ein etwaiges Verbiegen des Bimetallstreifens beeinflußt außerdem den Elektrodenabstand nur wenig, da der Spalt zwischen den Elektroden längs des Bimetallstreifens und zwischen seinem freien Ende 15 a und der Stirnfläche 16 senkrecht zu der langen Abmessung des Streifens verläuft. Eine Auslenkung des Streifenendes verschiebt dieses also einfach längs der Stirnfläche 16, ohne daß dadurch sein Abstand von dieser wesentlich geändert wird. Dies tritt auch während des Betriebes des Schalters auf, während dessen das Streifenende 15 a schließlich die Seitenwand des Kolbens 10 a berührt, wie in F i g. 1 und 4 gestrichelt dargestellt ist. Da es also auf einfachste Weise möglich ist, genaue Abstandsverhältnisse einzuhalten, kann der Bimetallstreifen 15 dünn und schmal gemacht werden, so daß er viel rascher auf die Wärme aus dem ionisierten Gas anspricht, was von besonderer Bedeutung bei der Verwendung als Glimmstarter für Leuchtstofflampen ist. Dadurch, daß in an sich bekannter Weise die umgebende äußere Elektrode als Gehäuse verwendet wird, kann der ganze Bauteil als Heizelement wirken und wärmeempfindliche Bauteile in seiner Nähe betätigen, was später noch genauer beschrieben werden soll.An important advance in a glow switch according to the invention is that the bimetallic strip 15 does not have to be heated significantly above room temperature at any time during the manufacturing process. Consequently, the position and the spacing of the bimetal strip with respect to the piston 10 cannot be adversely affected by the operations in the manufacture of the device. Any bending of the bimetallic strip also has little effect on the electrode spacing, since the gap between the electrodes runs along the bimetallic strip and between its free end 15 a and the end face 16 perpendicular to the long dimension of the strip. A deflection of the end of the strip therefore simply displaces it along the end face 16 without its distance therefrom being significantly changed as a result. This also occurs during the operation of the switch, during which the strip end 15a finally touches the side wall of the piston 10a, as shown in FIG. 1 and 4 is shown in dashed lines. Since it is therefore possible in the simplest way to maintain precise spacing, the bimetal strip 15 can be made thin and narrow so that it responds much more quickly to the heat from the ionized gas, which is of particular importance when used as a glow starter for fluorescent lamps. Because the surrounding outer electrode is used as a housing in a manner known per se, the entire component can act as a heating element and actuate heat-sensitive components in its vicinity, which will be described in more detail later.

Ein besonderer Vorteil des Glimmschalters nach der Erfindung besteht darin, daß zwei verschiedene Elektrodenabstände funktionell wirksam werden. Der erste, eigentliche Elektrodenabstand ist der Zwischenraum, in dem die Glimmentladung entsteht, und soll im folgenden als »Glimmelektrodenabstand« bezeichnet werden. Der zweite, der im folgenden als »Bimetallabstand« bezeichnet wird, ist der Elektrodenabstand in Biegungsrichtung des Bimetallelements. Die beiden Abstände sind unabhängig voneinander und können dadurch optimal für ihre spezielle Funktion bemessen werden. Wenn z. B. ein großer Bimetallabstand erwünscht ist, wie im folgenden näher erläutert werden soll, wird der Glimmelektrodenabstand durch diese Forderung nicht beeinflußt, sondern kann optimal, beispielsweise viel enger, gewählt werden. Bei Beachtung dieser Eigenschaft der Erfindung können die inneren Bauteile in dem Metallgehäuse nach Wunsch auch anders als bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel angeordnet werden. So kann sich z. B. der Anschlußstab fast über die ganze Länge des Kolbens erstrecken, wobei der Glimmelektrodenspalt zwischen dem Ende des Stabes und der Stirnwand des Kolbens gebildet wird. Der Bimetallstreifen kann dann vom oberen Ende des Stabes in Richtung zu seinem Fußende verlaufen, so daß er bei seiner Auslenkung mit seinem freien Ende den Kolben in der Nähe dessen Fußendes berührt. Das Bimetall kann auch U-förmig ausgebildet sein, wobei ein Schenkel oben oder unten an einem langen Anschlußstab angeschweißt ist, während der andere Schenkel frei beweglich ist und Kontakt mit dem Metallkolben machen kann. Eine solche Anordnung ermöglicht, die Temperaturempfindlichkeit ohne Vergrößerung der Abmessungen des Kolbens zu erhöhen. Bei allen diesen Ausführungsformen liegt der Glimmelektrodenspalt nicht zwischen dem - Bimetallstreifen und dem Gehäuse, sondern zwischen dem Stab und dem Gehäuse und ist daher in einem noch größeren Ausmaß als bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel von dem Bimetallabstand unabhängig.There is a particular advantage of the glow switch according to the invention in that two different electrode spacings are functionally effective. Of the The first, actual electrode spacing is the space in which the glow discharge occurs arises, and is to be referred to in the following as "glow electrode spacing". The second, referred to as the "bimetal spacing" in the following, is the electrode spacing in the bending direction of the bimetal element. The two distances are independent of each other and can therefore be optimally dimensioned for their specific function. If z. B. a large bimetal spacing is desired, as described in more detail below should be explained, the glow electrode spacing is not due to this requirement influenced, but can be chosen optimally, for example much narrower. at Observing this characteristic of the invention, the internal components in the metal housing may be arranged differently from the preferred embodiment as desired. So can z. B. extend the connecting rod almost over the entire length of the piston, wherein the glow electrode gap between the end of the rod and the end wall of the Piston is formed. The bimetal strip can then be removed from the top of the rod run in the direction of his foot end, so that he with his deflection with his free end touches the piston near its foot end. The bimetal can also Be U-shaped, with one leg at the top or bottom of a long connecting rod is welded, while the other leg is freely movable and in contact with the metal piston can do. Such an arrangement enables the temperature sensitivity without increasing the dimensions of the piston. In all of these embodiments the glow electrode gap is not between the - bimetal strip and the housing, but between the rod and the housing and is therefore to an even greater extent independent of the bimetal spacing than in the preferred embodiment.

Zusätzlich zu den obenerwähnten Vorteilen, die sich direkt aus dem Aufbau mit einem metallischen Kolben ergeben, wurde ferner gefunden, daß sich eine bessere Arbeitsweise eines Glimmzünders erreichen läßt, wenn man in neuartiger Weise viel engere Glimmelektrodenabstände, als es bisher für zweckmäßig erachtet wurde, verwendet, ohne daß man dabei die bisher als erforderlich erachteten Kompromisse eingehen muß. Bisher mußte der Glimmelektrodenabstand wegen der Eigenschaften der Gasfüllung in der Glimmentladungsanordnung in einem verhältnismäßig engen Bereich gewählt werden. Wie aus F i g. 8 ersichtlich ist, zeigt der Verlauf der Zündspannungswerte in Abhängigkeit von dem Produkt aus Elektrodenabstand und Gasdruck bei brauchbaren Gasen, wie Wasserstoff, Argon, Neon und Helium, ein Minimum bei etwa 1 bis 10 Torrlcm. Mit den mancherorts verfügbaren Spannungen von nur etwa 110 bis 120 V wurde es bisher als nötig erachtet, im Bereich des Minimums zu arbeiten. -Deshalb wurden Elektrodenabstände von etwa 0,75 mm bei 40 bis 50 Torr Druck verwendet, was jedoch wegen des hohen Gasdrucks, der erforderlich ist, um einen ausreichend starken Anfangsstrom und damit ein rasches Schalten zu gewährleisten, mit dem Nachteil einer Verringerung der zum Zünden der Lampe verfügbaren induktiven Spannung verbunden ist.In addition to the benefits mentioned above that come directly from the Structure with a metallic piston, it was also found that a Better functioning of a glow starter can be achieved if one works in a new way Much closer spacing of the glow electrodes than was previously considered appropriate, is used without making the compromises previously deemed necessary must come in. Until now, the glow electrode spacing had to be due to the properties of the Gas filling in the glow discharge arrangement in a relatively narrow area to get voted. As shown in FIG. 8 shows the course of the ignition voltage values as a function of the product of the electrode spacing and the gas pressure at usable Gases such as hydrogen, argon, neon, and helium, a minimum of about 1 to 10 torrcm. With the voltages available in some places of only around 110 to 120 V, it has so far been the case deemed necessary to work in the area of the minimum. -Therefore, electrode gaps were of about 0.75 mm at 40 to 50 Torr pressure is used, but this is because of the high Gas pressure that is required to generate a sufficiently strong initial flow and thus to ensure rapid switching, with the disadvantage of reducing the to Igniting the lamp is connected to available inductive voltage.

Nach den Lehren dieser Erfindung können jedoch viel engere Elektrodenabstände, die vorzugsweise zwischen 0,05 und 0,4 mm liegen, sowie viel niedrigere Gasdrücke von etwa 20 Torr verwendet werden, so daß eine höhere induktive Spannung für das Zünden der Lampe verfügbar ist. Überraschenderweise vermindern derartige enge Glimmelektrodenabstände weder den anfänglichen Strom zwischen den Elektroden, noch machen sie diese nur bei höheren Spanungen arbeitsfähig, wie an sich aus der Betrachtung der Kennlinien in F i g. 8 geschlossen werden könnte. Es wurde im Gegenteil festgestellt, daß der anfängliche Stromfluß bei solchen Elektrodenabständen gewöhnlich wesentlich größer ist als bei den bisher üblichen Elektrodenabständen und daß der Zündvorgang schneller verläuft als bei den bekannten Glimmstartern. Der Grund für dieses unerwartete und erwünschte Ergebnis ist nicht vollständig klar, es wird jedoch angenommen, daß dieser Effekt auf einer Funkenzündung beim Einsetzen des Glimmentladungsstromes zwischen den Elektroden beruhtund nicht auf üblichen Ionisationsphänomenen.According to the teachings of this invention, however, much closer electrode spacings, which are preferably between 0.05 and 0.4 mm, and much lower gas pressures of about 20 Torr can be used, so a higher inductive voltage for the Ignition of the lamp is available. Surprisingly, such narrow glow electrode spacings decrease neither the initial current between the electrodes, nor do they just make them able to work at higher voltages, as per se from the consideration of the characteristic curves in Fig. 8 could be closed. On the contrary, it was found that the initial current flow at such electrode spacings is usually much greater is than with the previously customary electrode spacings and that the ignition process is faster than with the known glow starters. The reason for this unexpected and The desired result is not entirely clear, but it is believed that this Effect on spark ignition when the glow discharge current sets in between the electrodes and not the usual ionization phenomena.

Bei derartig kleinen Mektrodenabständen, die innerhalb der mittleren freien Elektronenweglängen bei den üblichen Werkstoffen liegen, die als überzüge für Bimetallelemente verfügbar sind, kann außerdem der sogenannte Dunkeleffekt völlig vermieden werden, der sonst zusätzliche Maßnahmen, wie Zusätze eines radioaktiven Gases, nötig macht. Bekanntlich rührt der Dunkeleffekt von einen! völligen Fehlen von Ionen im Schalterkolben her und tritt auf, wenn der Schalter sich im Dunkeln befindet und längere Zeit, etwa 24 Stunden, nicht betätigt wurde. Wenn bei den bekannten Schaltern im Kolben keine zufällig gebildeten Ionen vorhanden sind, liegt die zum Einleiten der Schalterfunktion nötige Spannung oberhalb tragbarer Werte. Bei den bekannten Schaltern mit Glaskolben wurde dieser Nachteil durch Zusatz einer kleinen Menge eines radioaktiven Gases (Krypton 85) zu der Argon-oder anderen Gasfüllung beseitigt. Das radioaktive Material liefert dann ständig Ionen, die die Zündspannung des Schalters auf einem niedrigen Wert halten. Eine andere bekannte Lösung besteht darin, die Anschlußleitungen im Glaskolben durch eine Aluminiumfarbe zu überbrücken. Der Widerstand des Aluminiumanstrichs ist zwar sehr hoch, es fließt jedoch ein kleiner Strom durch den metallischen Überzug, wenn die Betriebsspannungen angelegt werden, der genügend Ionen erzeugt, um die Zündung auch dann einzuleiten, wenn der Schalter für längere Zeit im Dunkeln nicht in Betrieb war.With such small electrode gaps, which are within the middle free electron path lengths are in the usual materials that are used as coatings are available for bimetal elements, the so-called dark effect can also be completely Avoid the otherwise additional measures, such as additions of a radioactive Gas, makes necessary. It is well known that the dark effect comes from you! complete absence from ions in the switch piston and occurs when the switch is in the dark and has not been used for a long period of time, around 24 hours. If with the known If no randomly formed ions are present in the flask, the switch is for Initiation of the switch function required voltage above acceptable values. Both known switches with glass bulbs, this disadvantage was due to the addition of a small Amount of a radioactive gas (Krypton 85) to the argon or other gas filling eliminated. The radioactive material then continuously supplies ions that generate the ignition voltage of the switch at a low value. Another known solution exists in bridging the connecting lines in the glass bulb with an aluminum color. The resistance of the aluminum paint is very high, but there is little flow Current through the metallic coating when the operating voltages are applied, which generates enough ions to initiate ignition even when the switch has not been used in the dark for a long time.

Die obigen Ausführungen sollen jedoch nicht bedeuten, daß nicht trotzdem größere Elektrodenabstände in der neuen Metallkolbenanordnung nach der Erfindung verwendet werden können. Man kann ohne weiteres auch mit größeren Abständen arbeiten, muß aber dann die obenerwähnten Nachteile der bekannten Einrichtungen in Kauf nehmen.However, the above is not intended to imply that not in spite of this larger electrode spacings in the new metal piston arrangement according to the invention can be used. You can easily work with larger distances, but must then accept the above-mentioned disadvantages of the known devices.

F i g. 5 zeigt eine verbesserte, einfache Zündeinrichtung für eine Leuchtstofflampe mit einem Glimmschalter nach der Erfindung. Eine übliche Grundplatte 20 der Zündeinrichtung weist zwei vorspringende Anschlüsse (die in F i g. 5) verdeckt sind) auf, die mit Laschen 21a verbunden sind, denen ein Glimmschalter 10 nach der Erfindung elektrisch parallel geschaltet ist. Parallel zum Glimmschalter 10 liegt ebenfalls zwischen den Laschen 21a ein Kondensator 30, der zur Funkenlöschung und zur Verringerung der Scheitelspannung am Glimmschalter 10 dient.F i g. 5 shows an improved, simple ignition device for a fluorescent lamp with a glow switch according to the invention. A conventional base plate 20 of the ignition device has two projecting connections (which are covered in FIG. 5), which are connected to lugs 21a to which a glow switch 10 according to the invention is electrically connected in parallel. In parallel with the glow switch 10, there is also a capacitor 30 between the tabs 21a, which is used to quench sparks and reduce the peak voltage on the glow switch 10 .

F i g. 6 zeigt eine Zündeinrichtung mit automatischer Rückstellung, die dieselben Elemente wie die einfache Zündeinrichtung in F i g. 5 und außerdem einen Widerstand 31 und ein dem Kreis des Glimmschalters parallelgeschaltetes Bimetallelement 32 umfaßt. Ein wiederholter Zündzyklus des Glimmschalters auf Grund eines Ausfalles der zugeordneten Leuchtstofflampe erzeugt eine ausreichende Wärmemenge, um den Bimetallstreifen 32 umzubiegen, so daß er den Widerstand 31 nicht mehr überbrücken kann. Wenn dies eingetreten ist, begrenzt der Widerstand 31 den Strom zum Glimmschalter 10, der dann nicht mehr ansprechen kann. Wegen des bestehenden Kreises über den Glimmschalter und den Widerstand 31 bleibt der Schalter 10 jedoch heiß genug, um den Bimetallstreifen 32 im ausgelenkten Zustand zu halten, bis der Wandschalter für die Lampe betätigt wird und den Kreis unterbricht. Das Bimetall 32 nimmt dann wieder die in F i g. 6 dargestellte Lage ein, bis der Kreis über den Wandschalter wieder geschlossen wird, worauf sich der oben beschriebene Zyklus wiederholt.F i g. FIG. 6 shows an auto-reset igniter which incorporates the same elements as the simple igniter in FIG. 5 and also a resistor 31 and a bimetal element 32 connected in parallel to the circuit of the glow switch. A repeated ignition cycle of the glow switch due to failure of the associated fluorescent lamp generates a sufficient amount of heat to bend the bimetal strip 32 so that it can no longer bridge the resistor 31. When this has occurred, the resistor 31 limits the current to the glow switch 10, which can then no longer respond. Because of the existing circuit across the glow switch and the resistor 31 , the switch 10 remains hot enough to keep the bimetal strip 32 in the deflected state until the wall switch for the lamp is actuated and interrupts the circuit. The bimetal 32 then takes again the in FIG. 6 until the circuit is closed again via the wall switch, whereupon the cycle described above is repeated.

F i g. 7 zeigt einen verbesserten Zündschalter für eine Leuchtstofflampe, der von Hand rückgestellt werden kann. Er enthält ebenfalls einen Glimmschalter nach der Erfindung. Außer dem Glimmschalter und der durch seine Verwendung erzielten Verbesserung sind die Teile in Wirkungsweise und Ausbildung an sich bekannt. Eine Grundplatte 20 der Zündeinrichtung trägt zwei vorstehende Klemmen 21 und Laschen 21 a, an denen eine Isolierstoffplatte 22 befestigt ist, die eine Mittelöffnung aufweist, durch die sich der Kolben 10 des Glimmschalters erstreckt. Ein klinkenartiger Bimetallstreifen 23, der an der Ringscheibe 12 des Glimmschalters befestigt ist, besitzt ein gekröpftes freies Ende 24, das eine Klinke darstellt, die eine Feder 25 halten kann. Die Zündeinrichtung kann in geeigneter Weise in einem Gehäuse 26, das eine isolierende Papiereinlage 27 enthält, untergebracht sein. Ein von Hand betätigbarer Rückstellknopf 28 ermöglicht, die Feder 25 wieder in das gebogene Ende 24 des Bimetallstreifens 32 einzuklinken, wenn dieser die Feder 25 freigegeben hatte. Wenn die Zündeinrichtung beim Versuch, eine schadhafte Lampe zu zünden, eine Anzahl von Zündzyklen ausführt, wird der Glimmschalter heiß, und ein ausreichender Teil der entwickelten Wärme wird auf das Bimetallelement 32 weitergeleitet, so daß das Klinkende 24 zurückschnappt und den Federdraht 25 freigibt. Dadurch wird der Arbeitskreis der Zündeinrichtung, der über den Bimetallstreifen und den Federdraht verläuft, unterbrochen, bis der Rückstellknopf 28 betätigt wird, der es gestattet, den Federdraht 25 in die in F i g. 7 dargestellte Lage zurückzubringen. Der Vorteil dieser Anordnung gegenüber der obenerwähnten bekannten Anordnung besteht darin, daß keine getrennte Heizspule erforderlich ist, die notwendig wird, wenn die Schaltungsanordnung einen Glimmschalter aus Glas enthält. Der Metallglimmschalter nach der Erfindung ist ein wesentlich besserer Wärmeleiter als ein Schalter mit einem Glaskolben und kann sich bei wiederholten Zündzyklen schnell erwärmen, wobei dann der Bimetallstreifen 23 deformiert und der Federdraht 25 freigegeben wird.F i g. Figure 7 shows an improved ignition switch for a fluorescent lamp which can be reset by hand. It also contains a glow switch according to the invention. In addition to the glow switch and the improvement achieved through its use, the operation and design of the parts are known per se. A base plate 20 of the ignition device carries two protruding clamps 21 and tabs 21 a, to which an insulating plate 22 is attached, which has a central opening through which the piston 10 of the glow switch extends. A pawl-like bimetallic strip 23, which is fastened to the annular disk 12 of the glow switch, has a cranked free end 24 which represents a pawl that a spring 25 can hold. The ignition device can be accommodated in a suitable manner in a housing 26 which contains an insulating paper insert 27. A manually operable reset button 28 enables the spring 25 to be latched back into the bent end 24 of the bimetal strip 32 when the latter has released the spring 25. If the igniter performs a number of ignition cycles in an attempt to ignite a defective lamp, the glow switch becomes hot and a sufficient portion of the heat developed is transferred to the bimetal element 32 so that the latch end 24 snaps back and the spring wire 25 is released. As a result, the working circuit of the ignition device, which runs over the bimetallic strip and the spring wire, is interrupted until the reset button 28 is actuated, which allows the spring wire 25 to be returned to the position shown in FIG. 7 position shown. The advantage of this arrangement over the above-mentioned known arrangement is that no separate heating coil is required, which is necessary if the circuit arrangement contains a glow switch made of glass. The metal glow switch according to the invention is a much better heat conductor than a switch with a glass bulb and can heat up quickly with repeated ignition cycles, in which case the bimetal strip 23 is deformed and the spring wire 25 is released.

Bei der neuartigen Anordnung gemäß der Erfindung mit den voneinander unabhängigen Glimmelektroden- und Bimetallabständen kann der Bimetallabstand so eingestellt werden, daß die verfügbare Wärme in gewünschter Weise ausgenutzt oder gesteuert wird, ohne daß dabei der optimale Glimmelektrodenabstand verändert werden muß. Insbesondere kann der Bimetallabstand beispielsweise etwa 1,2 mm gewählt werden, um eine hohe Schließtemperatur des Bimetalls zum Betätigen einer Hilfseinrichtung zu erhalten, die eine verhältnismäßig hohe Temperatur, wie z. B. 200° C, benötigt. Dieser Abstand liegt weit über dem optimalen Glimmelektrodenabstand, wie er durch die Erfindung angegeben wird. Im Gegensatz zu den bekannten Anordnungen ist es nicht erforderlich, mit einem einzigen Abstand zu arbeiten, bei dessen Bemessung ein Kompromiß eingegangen werden muß, der in vieler Hinsicht sowohl für die Glimmentladung als auch für die Arbeitsweise des Bimetalls nicht richtig sein kann, um eine gewünschte Temperatur und Arbeitsgeschwindigkeit zu ergeben.In the novel arrangement according to the invention with each other The bimetal distance can be independent of the glow electrode and bimetal distances be set that the available heat is used in the desired manner or is controlled without changing the optimal glow electrode spacing got to. In particular, the bimetal distance can be selected, for example, about 1.2 mm, around a high closing temperature of the bimetal for actuating an auxiliary device to obtain a relatively high temperature, such as. B. 200 ° C is required. This distance is far above the optimal glow electrode distance, as it is due to the invention is specified. In contrast to the known arrangements, it is not required to work with a single distance, a compromise in dimensioning it must be entered into, which in many respects both for the glow discharge as also for the mode of operation of the bimetal may not be correct to a desired one Temperature and working speed.

Die speziellen Lehren der Erfindung sind natürlich nicht auf die dargestellten speziellen Ausführungsbeispiele beschränkt, es sind vielmehr zahlreiche Abwandlungen möglich, ohne den Rahmen der Erfindung zu überschreiten.The specific teachings of the invention, of course, are not limited to those presented limited specific embodiments, there are rather numerous modifications possible without going beyond the scope of the invention.

Claims

Claims: 1. Bimetal glow switch, in particular for gas discharge lamps, with a gas-filled piston and a first electrode, the one essentially constant, narrow glow gap and one dependent on the switching path in the rest position forms a larger contact gap with the bimetal element serving as the second electrode, characterized in that the metallic piston (10) in a manner known per se itself serves as the first electrode and that one of its surfaces (16) is approximately parallel is arranged for the switching path of the contact end of the bimetal element (15).

2. Switch according to claim 1, characterized in that the glow electrode gap is smaller than is the mean free path of the electrons and preferably between 0.05 and 0.4 mm.

3. Switch according to claim 1 or 2, characterized in that the Metal piston (10) is cylindrical and has an approximately flat end wall on which the free end of the strip-shaped flat bimetal element (15) when heated moves past a constant distance until it reaches the cylindrical side wall of the piston touched.

4. A method for manufacturing a switch according to any one of the preceding Claims, characterized in that a metal ring (12), which is known per se Way with the help of a glass bead (14) and a connecting rod (13) the bimetallic element (15) is aligned on a flange (11) of the metal housing (10) before it is connected to the flange (11).

5. The method according to claim 4, characterized in that that the bimetal element (15) after attachment to its carrier (12, 13, 14) is cut to the desired length. Considered publications: German Patent Nos. 762 441, 824 809; U.S. Patent No. 2,773,962.