DE1909466B2 - Leuchtstofflampe - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Leuchtstofflampeneinrichtung mit frei einstellbarer Leuchtintensität, bestehend aus einer Leuchtstofflampe mit einem Glaskolben, in dem Quecksilber und Edelgas in kleinen Mengen enthalten ist, dessen Innenwand eine Leuchtsiüffbeschichtung uufweist und an dessen einem Ende eine vorheizbare Kathode und an dessen anderem Ende eine Anode gegen den Außenraum hermetisch abgeschlossen angeordnet sind, aus einer Vorheizstromquelle, die einen kontinuierlichen Heizstrom für die vorheizbare Kathode liefert, und aus einer Hauptstromquelle, mit der der Entladungsstrecke zwischen Anode und Kathode ein die Lichiemission bewirkender Strom zuführbar ist.

In einer Wiedergabeeinrichtung od. dgl. '.st es notwendig, daß die Intensität ihrer Lichtquelle über einen weiten Bereich frei variierbar ist. Leuchtstofflampen sind für Wiedergabe geeignet, da sie Licht verschiedenster Farben mit hoher Lichtausbeute aussenden können. Die Leuchtstofflampe hat jedoch den Nachteil, daß es schwierig ist, ihre Lichtintensität frei zu variieren. Es sind bisher zahlreiche Versuche unternommen worden, die Lichtintensität der Leuchtstofflampe zu variieren oder nur Einrichtungen für das Abblenden vorzusehen. So kann z. B. der Elektrode zu ihrer Aufheizung kontinuierlich Strom zugeführt werden und zur Variierung der Licht- und LeuchtintenMtät der Leuchtstofflampe eine gleichförmige Impedanz selbst oder eine mit der gleichförmigen Impedanz in Reihe geschaltete variierbare Impedanz variiert werden. Dies erfordert jedoch eine Energiequelle, die eine beträchtlich hohe Spannung an den offenen Klemmen hat. Insbesondere im Falle einer Gleichstromquelle wird durch einen Gleichstromwiderstand eine große Menge an elektrischer Energie verschwendet. Der große Nachteil eines solchen bekannten Systems besteht darin, daß die Leuchtstofflampe nicht sofort aufleuchtet, wenn die Hauptstromquelle plötzlich zur Auslösung der Hauptentladung angeschr \iz\ wird. Es ist in einem derartigen System unmöglich, die Lichtintensität in Abhängigkeit von einer plötzlichen Änderung eines Signals oder bei Anlegen eines Impulssignals zu variieren.

Aus der deutschen Auslegeschrift 1 026 869 ist eine Glimmlampenschaltung bekannt, die eine Hauptstromquelle, mit der der Entladungsstrecke zwischen einer Anode und einer ersten Kathode ein die Lichtemission bewirkender Strom zuführbar ist, und eine Reihenschaltung aus einem Widerstand und einer Gleichstromquelle aufweist, mit der zwischen der Anode und einer zweiten Kathode eine Hilfsentladung aufrechterhaltbar ist, durch die die Entladungsstrecke zwischen der Anode und der ersten Kithode vorionisiert wird. Weiterhin ist aus der deutschen Patentschrift 603 454 eine Entladungslampeneinrichtung mit frei einstellbarer Leuchtintensität bekannt, die eine Hauptstromquelle aufweist, mit der der Entladungsstrecke zwischen einer Anode und einer Kathode ein Strom zuführbar ist, bei der die Anode und die Kathode durch eine Stromquelle überbrückt sind, die eine die Intensität der Lichtemission steuernde Hilfsspannung liefert. Aus der schweizerischen Patentschrift 337944 ist eine Gasentladungslampe bekannt, die eine vorheizbare Kathode und zwei Anoden aufweist. Aus der französischen Patentschrift 1 455 074 ist eine Leuchtstofflampeneinrichtung mit frei einstellbarer Leuchtintensität bekannt, bei der in Reihe zu einer Hauptstromquelle, mit der einer Entladungsstrecke zwischen einer Anode und einer Kathode ein die Lichtemission bewirkender

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Strom zuführbar ist, ein einen Thyristor aufweisendes wünschte Entladung stattfinden, sofern nicht ein Ab-

linstellglied geschaltet ist, mit der der von der sumcl von mehr als 3 mm zwischen den Amiden vor-

! lauptstromquelle gelieferte Strom in Abhängigkeit liegt. Ein Abstand in der Größenordnung von 5 mm

Min einem Signal variierbar ist. reicht für eine Leuchtstofflampe herkömmlicher Ab-

Bei der Schaltungsanordnung nach der USA.-Pa- 5 messung aus.

tcntschrift 2 906 923 ist eine auf drei Werte umschalt- Die Erfindung wird im folgenden an Hand schemabare Induktivität mit einer Hauptstromquelle in tischer Zeichnungen an mehreren Ausführung-.bei-Reihe aa die Elektroden einer Leuchtstofflampe an- spielen näher erläutert.

geschlossen. Abgesehen davon, daß die Verwendung Fig.! ist eine teilweise geschnittene Frontansicht

einer solchen umschaltbaren Induktivität aufwendig xu einer Leuchtstofflampe in einer Leuchtstofflampen-

isi, ist der Einschaltvorgang der Leuchtstofflampe einrichtung nach der Erfindung und zeigt einen

und ihre Intensitätssteuerung bei dieser Schaltungs- Schaltplan eines elektrischen Kreises zum Betrieb der

anordnung mit Verzögerungen behaftet, wodurch ein Leuchtstofflampe;

sofortiges Ansprechen auf einen Steuervorgang nicht F i g. 2 ist eine der F i g. 1 entsprechende Darstel-

möglich ist. Ein Austausch der Induktivitäten durch 15 lung, die den Aufbau einer weiteren Ausführungs-

Wirkwiderstände ist unwirtschaftlich. Damit kann form der Erfindung zeigt, und

diese Schaltungsanordnung praktisch nur mit Wech- F i g. 3 eine der F i g. 2 entsprechende Ansicht, die

selstrom betrieben werden. Die Verwendung von eine weitere Ausführungsform der Erfindung ver

Wirkwiderständen würde zu einer höheren Speise- deutlicht,

spannung und zu höheren Verluster führen. 20 Gemäß F i g. 1 ist eine Leuchtstofflampe 1 her-

Die Schaltungsanordnung nach der deutschen Pa- kömmlicher Abmessung auf 10 Watt bemessen und

tentschrift 603 454 verwendet eine Hochfrequenz- besitzt einen langgestreckten Glaskolben mit einem

spannung zur Speisung der Leuchtstofflampe und Auliendurchmesser von 25 mm. Auf der Innenfläche

eine Spannung niedrigerer Frequenz zur Intensitäts- des Glaskolbens ist eine Leuchtstoffbeschichtung

steuerung. Die Verwendung von Hochfrequenz ist as (nicht gezeigt) vorgesehen, während sich in dem

aufwendig. Außerdem kann mit dieser Schaltungsan- Glaskolben Argon und Quecksilber befindet. In dem

Ordnung der Einschaltvorgang nicht verzögerungsfrei einen Ende des Glaskolbens ist eine Elektrode 2 her-

ge>teuert werden. metisch eingeschlossen, während an dem anderen

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Ende des Glaskolbens zwei Elektroden 3 und 3' her-

Leuchtstofflampeneinrichtung der eingangs genann- 30 metisch eingeschlossen sind. Die Elektrode 2 hat die

ten Ai t zu schaffen, die bei einfacher Bauart und viel- Form einer Wendel. Der Elektrode wird durch eine

seitiger Anwendungsvveise eine verzögerungsfreie In- Stromquelle 4 kontinuierlich Strom zugeführt, um s;e

tensitätssteuerung der Leuchtstofflampe ermöglicht. zu erhitzen, so daß sie als vorgeheizte Kathode arbei-

Diese Aufgabe ist dadurch gelöst, daß erfindungs- tet. Die anderen Elektroden 3 und 3' sind 5 mm vongemäß die Anode und die Kathode durch eine Rei- 35 einander im Abstand angeordnet und innerhalb des henschi;'^fung aus einem Widerstand und einer Glaskolbens elektrisch voneinander isoliert. Zvvi-Glei.hstromquelle überbrückt sind, mit der in dem sehen die Elektrode 3 und die Kathode 2 ist über Glaskolben eine sehr schwache Glimmentladung auf- einen Widerstand 5 von 2,5 Megohm eine Gleichrechterhaltbar ist und daß in Reihe mit der Haupt- stromquelle 6 von 400 Volt eingeschaltet. Zwischen stromquelle ein Einstellglied geschaltet ist. mit dem 40 der Elektrode 3' und der Kathode 2 ist eine Seriender von der Hauptstromquelle gelieferte Strom in Ab- schaltung aus einem variablen Widerstand?, einer hängigkeit von einem Signal variierbar ist. Hauptgleichstromquelle 8 von 70 Volt und einem

Dadurch, daß bei der erfindungsgemäßen Leucht- Schalter 9 geschaltet. Durch die von der Stromstofflampeneinrichtung eine schwache Glinimentla- quelle 6 gelieferte Energie wird innerhalb der Leuchtdung aufrechterhaltbar ist, die nur einen sehr gerin- 45 stofflampe 1 bei dieser Anordnung kontinuierlich gen Stromverbrauch mit sich bringt, ist ein Einschal- eine sehr schwache Glimmentladung zwischen den ten auf volle Leistung praktisch ohne Verzögerung Elektroden 2 und 3 aufrechterhalten. Die Röhren möglich, da hierzu nicht erst ein Ionisationsvorgang spannung liegt in der Größenordnung von 35 bis erfolgen muß. Wegen der dadurch möglichen schnei- 40 Volt, wenn der zuvor beschriebene sehr geringe lcn Steuerung über einen großen Intensitätsbersic!. rm Strom die Größenordnung von 0.1 bis 0.2 mA hat; — praktisch von Null bis zur vollen I.euchtintensi- somit kann die Hauptstromquelle 8 von 70 Volt intät — ist die erfindungsgemäße Leuchtstofflampen- nerhalb von 0,4 msek. eine Verschiebung zur Haupteinrichtung besonders als Wiedergabeeinrichtung, entladung verursachen, wenn der Schalter 9 ange-Anzeigeeinrichlung oder für Kinozwecke od. dgl. ge- schaltet wird. Dann kann der variierbare Widereignet. 55 stand "* so reguliert werden, daß eine freu: Einstellung

Der zur Aufrechtcrhaltung der schwachen Glimm- der Lichtintensität über einen weiten Bereich von entladung verwendete Widerstand hat vorzugsweise einer sehr geringen Leuchtintensität zu einer hohen einen Wert, bei dem ein sehr schwacher Strom in der Leuchtintensität vorgenommen werden kann. Bei anGrößenordnung von 0,1 bis 1 mA durch die Lampe deren Ausführungsformen erbrachten Versuche ebenfließen kann. 1st die Stromstärke größer als 1 mA, so 60 falls, daß die Spannung in der Hauptstromquelle, die begrenzt dij Lumineszenz der Lampe infolge des vor- kleiner als dir doppelte Lampenspannung ist, ausgenannten Stroms die untere Grenze der einstellbaren reichte.

Lichtintensität; ist dagegen die Stromstärke kleiner Die Hauptstromquelle muß an den offenen Kiemais 0,1 mA, so ist der Abfall der Lampenspannung men eine Spannung von mindestens 400 Volt haben, ungenügend, ?n daß die Hauptstromquelle eine ent- 6$ wenn die Hauptentladung lediglich durch Vergrößern sprechend hohe Spannung besitzen muß. Darüber der Spannung der Hauptstromquelle selbst ohne vorhinaus kann zwischen zwei Anoden eine durch die herige Erzeugung der sehr schwachen Olimmentla-Stromquelle hoher Spannung ausgelöste uner- dung ausgelöst werden soll. Der Unterschied zwi-

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sehen dieser Spannung und der Spannung von hoher Spannung zu dem Kreis mit der Hauptstrom-40 VdIt, die die Lampenspanüung im Betriebszustand quelle niedriger Spannung, so daß der Strom von der der Lampe ist, repräsentiert die Leistung, die in dem Hauptstromquelle 8 frei durch die Lampe fließen Widerstand verschwendet wird. Es ist für eine kann, sobald innerhalb der Lampe eine sehr Wiedergabevorrichtung von sehr großem Nachteil, S schwache Glimmentladung erfolgt, um die Spannung daß bei einem derartigen Lampensystem unvermeid- zwischen den Elektroden 2 und 3 zu verringern. Sobar eine starke Verzögerung auftritt, bis die Leucht- mit reicht eine einzige Anode, stofflampe nach dem Anschalten der Hauptstrom- Die in Fig. 3 dargestellte Ausführungsform ist im quelle mit dem Leuchten beginnt. Der Vorteil der er- allgemeinen gleich derjenigen nach F i g. 2 mit der findungsgemäßen Einrichtung gegenüber den be- to Ausnahme, daß an Stelle des variierbaren Widerkannten Systemen besteht darin, daß der Leuchtaus- stands ein Transistor 11 vorgesehen ist. Der Emitter gangswert schnell auf ein elektrisches Eingangssignal des Transistors ist über eine Hauptstromquelle 8 an anspricht. die Kathode 2 der Leuchtstofflampe 1 angeschlossen. Die in der F i g. 2 gezeigte weitere Ausführungs- während der Kollektor über einen Gleichrichter 10 form ist im wesentlichen gleich derjenigen nach 15 mit der Anode 3 der Leuchtstofflampe verbunden ist. Fig. 1 mit der Ausnahme, daß diese zweite Ausfüh- Der Basisstrom des Transistors 11 wird durch eine rungsform eine einzige Anode verwendet. An die ein- Schaltung mit einer Batterie 12 und Widerständen 13 zige Anode ist eine Stromquelle 6 und eine Haupt- und 13' feinreguliert. Die Basis des Transistors 11 stromquelle 8 angeschlossen. Bei dieser Ausführungs- kann mit einer Quelle für elektrische Signale für das form ist in dem Hauptstromkreis ein Gleichrichter 10 »o Variieren der Lichtintensität der Leuchtstofflampe in eingeschaltet, und zwar mit einer derartigen Polarität, Abhängigkeit von einer Änderung im Signal verbundaß der Stromfluß von der Stromquelle 6 gesperrt den werden. Der Hauptstromkreis kann an Stelle des und der Stromfluß von der Stromquelle 8 frei ist. Transistors einen Thyristor aufweisen. Ferner kann Durch die Anordnung des Gleichrichters 10 erfolgt als Hauptstromquelle an Stelle einer Gleichstromkein unerwünschter Stromfluß von der Stromquelle 6 as quelle eine Wechselstromquelle verwendet werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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Claims (7)

1. Patentansprüche:

   1 Leuchtstolflampeneinrichtung mit frei einstellbarer Leiicluintensität, bestehend aus einer Leuchtstofflampe mit einem Glaskolben, in dem Quecksilber und Edelgas in kleinen Mengen enthalten ist, dessen Innenwand eine Leuchtstoffbeschichtung aufweist und an dessen einem Ende eine vorheizbare Kathode und an dessen anderem Ende eine Anode gegen den Außenraum hermetisch abgeschlossen angeordnet sind, aus einer Vorheizstromquelle, die einen kontinuierlichen Heizstrom für die vorheizbare Kathode liefert, und aus einer Hauptstromquelle, mit der der Em ladungsstrecke zwischen Anode und Kathode ein die Lichtemission bewirkender Strom zuführbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Anode (3) und die Kathode (2) durch eine Reinensdjultung aus einem Widerstand und einer Gleichstromquelle überbrückt sind, mit der in dem Glaskolben eine sehr schwache Glimmentladung aufrechterhaltbar ist und daß in Reihe mit der Hauptstromquelle ein Einstellglied (7,9; 11) geschaltet ist, mit dem der von der Hauptstromquelle gelieferte Strom in Abhängigkeit von einem Signal variierbar ist.
2. 2. Leuchtstofflampeneinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Kau.ode (2) und der Anode (3, 3') normalerweise ein Strom in der Größenordnung von 0,1 bis 1,0 mA zur Aufrechterhaltung der sehr schwachen Glimmentladu'ig fli ßt.
3. 3. Leuchtstofflampeneinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch zwei Anoden (3 und 3'), von denen die eine (3) an die Gleichstromquelle (6) hoher Spannung und kleiner Kapazität zur Aufrechterhaltung der sehr schwachen Glimmentladung und die andere (3') mit der Hauptstromquelle (8) verbunden ist.
4. 4. Leuchtstofflampeneinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Anoden (3 und 3') mehr als 3 mm voneinander im Abstand stehen.
5. 5. Leuchtstofflampeneinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die Gleichstromquelle (6) als auch die Hauptstromquelle (8) mit der Anode (3) verbunden sind und in dem die Hauptstromquelle (8) mit der Anode (3) verbindenden Kreis ein Gleichrichter (10) in solcher Polarität angeordnet ist, die Stromdurchgang von der Hauptstromquelle gestattet, jedoch Stromdurchgang von der Gleichstromquelle (6) für die Aufrechterhaltung der schwachen Glimmentladung sperrt.
6. 6. Leuchtstofflampeneinrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Einstellglied einen Transistor (11) aufweist.
7. 7. Leuchtstofflampeneinrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Einstellglied einen Thyristor aufweist.