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Schaltungsanordnung zum Zünden von Hochdruckgasentladungslampen Zusatz
zum Patent: 1176 278 Das Hauptpatent bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung
zum Zünden von mit Gleichstrom gespeisten Hochdruckgasentladungslampen, denen je
ein Hochfrequenzgerät zugeordnet ist. Das Hochfrequenzzündgerät wird durch Betätigen
eines Steuergerätes für einen zeitlich begrenzten Zündversuch kurzzeitig angeschaltet
und nach dem Zünden der Lampe mit dem Steuergerät in Abhängigkeit von einem die
Speisespannung der Lampe erfassenden Spannungsüberwachungsorgan selbsttätig abgeschaltet.
Bei Nichtzünden der Lampe wird diese unter Verwendung eines Impulserzeugers wiederholten
Zündversuchen unterworfen. Das Spannungsüberwachungsorgan und der Impulserzeuger
sind jeweils in einem Eingang eines Und-Gatters angeordnet, an dessen Ausgang ein
Schaltrelais angeschlossen ist, das einen im Stromkreis des Zündgerätes liegenden
Arbeitskontakt hat. Das Spannungsüberwachungsorgan überprüft die Versorgungsspannung
hinsichtlich Höhe und Polarität und gibt bei richtiger Leerlaufspannung eine Signal
an das Und-Gatter. Bei falscher Polung, fehlender oder zu niedriger Spannung, beispielsweise
bei brennender Lampe, gelangt kein Signal an das Und-Gatter. Wird das Steuergerät
eingeschaltet, so beginnt der Impulsgeber zu arbeiten, und an dem zweiten Eingang
des Und-Gatters liegen Signale im Takt der Impulse des Impulserzeugers an. Sind
beide Eingänge des Und-Gatters besetzt, so zieht das am Ausgang des Und-Gatters
angeschlossene Schaltrelais im Takte der vom Impulserzeuger kommenden Signale an
und legt damit das Zündgerät wiederholt an Netzspannung. Jedem kurzzeitigen Schließen
des Kontaktes entspricht ein Zündversuch. Bei der Zündung der Lampe sperrt das Und-Gatter,
so daß keine weiteren Zündversuche mehr erfolgen.
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Die vorliegende Erfindung bezweckt eine Ausdehnung der Schaltungsanordnung
nach dem Hauptpatent auf mit Wechselstrom gespeiste Entladungslampen und eine Vereinfachung
des Steuergerätes, wobei der generelle Wirkungsablauf des Zündvorganges gegenüber
der Lösung nach dem Hauptpatent nicht beeinflußt wird. Gemäß der Erfindung ist zur
Anwendung der Schaltung bei Lampen, die wahlweise auch mit Wechselstrom gespeist
sein können, das Spannungsüberwachungsorgan mit den Lampenzuleitungen über ein Gleichrichterventil,
eine Zenerdiode und einen Widerstand verbunden, und an Stelle des bei der Schaltung
nach dem Hauptpatent verwendeten Und-Gatters liegt ein vom Spannungsüberwachungsorgan
betätigter Arbeitskontakt in der Speisezuleitung zum Impulserzeuger, bei dessen
Einschaltung auch ein zur Begrenzung der Dauer der Wiederholung der Zündversuche
im Impulserzeuger vorgesehenes RC-Glied mit einem Relais angeschlossen wird, dessen
Arbeitskontakt nach einer vorbestimmten Arbeitszeit des Impulserzeugers dessen Ausgang
überbrückt und den Impulserzeuger stillegt.
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Es ist zwar bereits bekannt, ein Relais als Spannungsüberwachungsorgan
zu verwenden, dessen Arbeitskontakt einen zum Wiederholen der Zündversuche dienenden
bzw. für das wiederholte Anschalten des Zündgerätes vorgesehenen Kondensator nur
anschaltet, wenn die richtige Leerlaufspannung an der Lampe ansteht. Diese bekannte
Anordnung ist jedoch nicht für Wechselstromspeisung geeignet, da in diesem Fall
der in Reihe zu dem Relais geschaltete Kondensator die ihm zugedachte Funktion als
Zeitglied nicht mehr erfüllen würde. Ferner liegen das Relais und das Zeitglied
zum wiederholten Anschalten des Zündgerätes während der gesamten Brennzeit der Lampe
an Spannung, so daß sich ein dauernder Leistungsverlust ergibt. Es sind keine Maßnahmen
getroffen, die ein Anschalten einer gleichstrombetriebenen Lampe bei falscher Polung
verhindern würde. Ferner ist zur Begrenzung der Zündversuche ledigleich eine Thermosicherung
vorgesehen, die bei Nichtzünden der Lampe jedesmal ersetzt werden muß. Für gleichstromgespeiste
Hochdruckgasentladungslampen ist zwar schon eine Schaltungsanordnung bekannt, die
das Anschalten der Lampe bei falscher Polung verhindert. Diese Anordnung arbeitet
jedoch mit einem an der Lampenspannung liegenden polarisierten Schütz, dessen Schaltkontakt
in einer der Lampenzuleitungen angeordnet ist. Demgegenüber wird bei
der
vorliegenden Erfindung die überwachung einer gleichstromgespeisten Lampe auf einfache
Weise durch ein in den Stromkreis des Spannungsüberwachungsorgans eingeschaltetes
Gleichrichterventil erreicht.
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Zum wiederholten Anschalten eines Zündgerätes für eine Hochdrucklampe
ist es auch bekannt, in Reihe oder parallel zu der Hochdrucklampe ein Relais zu
schalten. über dieses Relais fließt während des Betriebes der Lampe dauernd ein
Strom. Dadurch, daß bei der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung im Stromkreis
des Spannungsüberwachungsorgans eine Zenerdiode angeordnet ist, wird während des
Betriebes der Lampe für die Hilfseinrichtung keine Leistung verbraucht.
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Die Erfindung wird an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels
näher erläutert. Mit R und O sind zwei Sammelschienen bezeichnet, die an eine nicht
dargestellte Wechselstromquelle angeschlossen sind. An den beiden Sammelschienen
liegt ein Vorschaltgerät G, von dem die Leitungen R' und Mp zum Hochfrequenzzündgerät13
führen, an das die Hochdruckgasentladungslampe 14 angeschlossen ist. Das Zündgerät
13 ist über die Klemmen 11, 12 des Steuergerätes an die Sammelschienen O
und R der Wechselstromquelle angeschlossen. Das Steuergerät 15 schaltet das
Zündgerät 13 über das Schaltrelais 19 mit dem Kontakt 20 für einen zeitlich
begrenzten Zündversuch wiederholt ein. Im Steuergerät 15 ist ein Spannungsüberwachungsorgan
vorgesehen, das die Speisespannung der Lampe 14 erfaßt und nach dem Zünden der Lampe
die selbsttätige Abschaltung des Zündgerätes 13 einleitet. Im Steuergerät ist ferner
ein Impulserzeuger 17 vorgesehen, der die Impulse zum wiederholten Anschalten
des Zündgerätes liefert. Der Ausgang des Impulserzeugers 17 ist an das Schaltrelais
19 für das Zündgerät 13 angeschlossen. Die Spannungen für das Steuergerät
15 sind dem Vorschaltgerät G und dem Hilfsgleichrichter H entnommen und dem Steuergerät
an den Klemmen 21 a, 21 b, 22 und 23 zugeführt.
Zur Anwendung der Schaltung bei Lampen, die wahlweise auch mit Wechselstrom gespeist
sein können, ist das Spannungsüberwachungsorgan F mit den Lampenzuleitungen über
ein Gleichrichterventil V, eine Zenerdiode 60 und einen Widerstand K verbunden.
Durch die Zenerdiode 60 wird ein sehr kleines Ansprech-Abfallverhältnis des
als Spannungsüberwachungsorgan dienenden Relais F erzielt. Bei Gleichstromspeisung
verhindert das Gleichrichterventil V eine Zündung der Lampen bei falscher Polung,
während es bei Wechselstrombetrieb die Lampenversorgungsspannung gleichrichtet.
Der Widerstand K dient zur Begrenzung des Stromes. An Stelle des bei der Schaltung
nach dem Hauptpatent verwendeten Und-Gatters liegt ein vom Spannungsüberwachungsorgan
F betätigter Arbeitskontakt f1 in der Speisezuleitung zum Impulserzeuger 17, bei
dessen Einschaltung auch ein zur Begrenzung der Dauer der Wiederholung der Zündversuche
im Impulserzeuger 17 vorgesehenes RC-Glied 73, 68 mit einem Relais 69 angeschlossen
wird, dessen Arbeitskontakt 70 nach einer vorbestimmten Arbeitszeit des Impulserzeugers
dessen Ausgang überbrückt und den Impulserzeuger stillegt. Zweckmäßigerweise besteht
der über den Hilfsgleichrichter H gespeiste Impulserzeuger 17 aus zwei in Kippschaltung
angeordneten RC-Gliedern 61, 62, 63, 64, wobei für den Kondensator 63 ein
überbrükkungswiederstand 66 vorgesehen ist, der beim Ansprechen des Schaltrelais
19 für das in an sich bekannter Weise direkt an den Ausgang des Impulserzeugers
17 angeschlossene Zündgerät 13 durch einen Kontakt 67 des Schaltrelais 19
eingeschaltet wird. Auf diese Weise ergibt sich ein besonders einfacher Aufbau für
den Impulserzeuger. Durch den Kondensator 65 wird die vom Hilfsgleichrichter H gelieferte
Spannung geglättet.
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Die Inbetriebnahme der Lampe 14 wird durch Schließen des Schalters
24 eingeleitet. Steht für die Lampe die gewünschte Leerlaufspannung zur Verfügung,
so spricht das Relais F des Spannungsüberwachungsorgans 16 an, und der Kontaktft
am Eingang des Impulserzeugers wird geschlossen. Kurze Zeit nach dem Schließen des
Kontaktes f1 sind die Kondensatoren 63 und 64 aufgeladen, so daß am Ausgang des
Impulserzeugers eine Spannung ansteht, die das Schaltrelais 19 zum Ansprechen bringt,
womit der Kontakt 20 geschlossen und das Zündgerät 13 eingeschaltet wird. Zugleich
schließt sich auch der Kontakt 67, so daß der Kondensator 63 über den Überbrückungswiderstand
66 entladen wird. Der Kondensator 64 entlädt sich über die Widerstände 62, 66 sowie
über das Relais 19 und hält dadurch das Schaltrelais 19 noch für kurze Zeit im angezogenen
Zustand. Schließlich fällt das Relais 19 ab, und der erste Zündversuch ist
beendet. Hat hierbei die Lampe nicht gezündet, so wiederholt sich der beschriebene
Vorgang.
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Zündet die Lampe, so fällt die vom Spannungsüberwachungsorgan F kontrollierte
Spannung auf die Brennspannung der Lampe ab, und der Speisestromkreis des Impulserzeugers
wird durch öffnen des Kontaktes f t unterbrochen. Ein weiterer Zündversuch unterbleibt
daher.
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Durch Änderung der Werte der Widerstände 61, 62 sowie der Kondensatoren
63, 64 kann man die Auf-und Entladezeit der Kondensatoren und damit das Impuls-Pause-Verhältnis
der erzeugten Signale in gewünschter Weise ändern.
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Sollte die Lampe nach mehreren Zündversuchen, z. B. fünf bis zehn
Versuchen, nicht zünden, so wird der Impulserzeuger zur Vermeidung einer überlastung
durch das Relais 69 abgeschaltet. Das RC-Glied 73, 68 ist so bemessen, daß das Relais
69 nach Ablauf derjenigen Zeit, die der gewünschten Anzahl der Zündversuche entspricht,
anzieht und damit den Umpulserzeuger stillegt. Vorzugsweise ist der Kondensator
68 des RC-Gliedes durch einen Widerstand 71 und einen Ruhekontakt f2 des als Spannungsüberwachungsorgan
dienenden Relais F überbrückt. Auf diese Weise wird der Kondensator 68 beim Abfallen
des Relais F rasch entladen. Hat die Lampe 14 beispielsweise nach fünf Zündversuchen
nicht gezündet, so schließt sich der Kontakt 70, so daß sich der Kondensator 64
nicht mehr auf die Ansprechspannung des Schaltrelais 19 aufladen kann.