DE2151854C3 - Schaltanordnung für Elektrodenwendeln von Entladungslampen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltanordnung für Elektrodenwendeln von Entladungslampen mit vorgeheizten Elektroden.

Der Anschluß von Entladungslampen, wie beispielsweise Quecksilberniederdruck-Gasentladungslampen, an die Netzspannung erfolgt zumeist über eine Drosselspule, die der Strombegrenzung dient, und gegebenenfalls über einen netzparallelen Kompensationskondensator. Parallel zur Lampe ist ein sogenannter Starter angeordnet, bei dem es sich im allgemeinen um eine Glimmzündvorrichtung handelt. Wird die Entladungslampe ans Netz gelegt, dann zündet zunächst die Glimmentladung in der Glimmzündvorrichtung, so daß Strom durch die Elektrodenwendeln fließt, die Elektronen zu emittieren beginnt. Dadurch erlischt die Glimmentladung, wodurch in der Drosselspule ein Spannungsstoß von ausreichender Größe entsteht, um die Entladungslampe zu zünden. Nach dem Zünden verringert sich bekanntlicherweise die Spannung an der Entladungslampe auf den Wert der Brennspannung, welche kleiner ist als die Zündspannung der Glimmzündvorrichtung.

Nach dem Zünden setzt die Entladung punktförmig an den Elektrodenwendeln an. Es ist festgestellt worden, daß hierbei der Ansatzpunkt des Lichtbogens an jenem Ende der Elektrodenwendel ansetzt, das den geringsten elektrischen Widerstand zum Netzanschluß bietet. Dadurch wird dieser eine Punkt der Wendel besonders beansprucht. Diese Tatsache wirkt sich nachteilig auf die Lebensdauer der Lampe aus, da es zu einer lokalen Überhitzung der Elektrodenwendeln kommt.

Der DT-AS 15 89163 ist eine Anordnung zu entnehmen, bei der ein Bimetallschalter in einer Lampe angeordnet und dazu geeignet ist, ein Teil eines in zwei Teile unterteilten Glühfadens kurzzuschließen. Durch das Einbringen des Bimetallstreifens kann jedoch nicht verhindert werden, daß der Ansatz des Lichtbogens punktförmig und nicht gleichmäßig an den Elektrodenwendeln vorliegt.

Eine andere Schaltanordnung für Elektrodenwendeln von Entladungslampen ist dem DT-Gbrn 17 43 279 zu entnehmen, die vom Zündzustand in den Betriebszustand eine Entladungsröhre umschaltet, wobei zum überbrücken bzw. kurzschließen der Enden jeder Elektrode vor dem Zünden dei» Entladungslampe die Anschlußdrähte der Elektroden verbindende bzw. überbrückende Schaltvorrichtungen vorgesehen sind. Durch dieses Kurzschließen erfolgt ein Spannungsstoß ζ 13 in einer Drosselspule, der die Zündung der Entladung einer Entladungsröhre herbeiführt

Es ist nun Aufgabe der Erfindung, eine Schaltanordnung für Elektrodenwendeln von Entladungslampen verfügbar zu machen, die einen über die Elektrodenwendeln gleichmäßigen Bogenansatz gewährleistet, um lokale Überhitzungen einzelner Elektrodenabschnitte zu vermeiden und aufgrund der gleichmäßigeren Emission über die ganze Wendel die Lebensdauer derselben zu verlängern. Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt gemäß der Erfindung dadurch, daß zum Kurzs-hließen der Enden jeder Elektrodenwendel nach dem Zünden der Entladungslampe die Anschlußdrähte der Elektroden verbindende Schaltvorrichtungen vorgesehen sind.

Dur* die erfindungsgemäße Anordnung werden gleichmäßige Emissionsbedingungen und damit ein gleichmäßiger Bodensatz erzielt. Somit sind bekannte Anordnungen, bei denen die Elektrodenwendeln nicht in einfacher Weise kurzgeschlossen werden, sondern über einen getrennten Stromkreis während des Betriebs zusätzlich aufgeheizt sind, ?u umgehen, da diese bekannte Technik aufwendig'und störanfällig und deshalb nur für Sondereinsätze sinnvoll ist.

Die neuen, einfachen Schaltvorrichtungen können beispielsweise vorteilhafterweise zwischen den Anschlußdrähten der Elektroden im Inneren der Lampe angeordnete bekannte Bimetallschalter sein. Nach dem Zünden der Entladungslampe unter dem Einfluß der von der Elektrode entwickelten Wärme schließt der Bimetallschalter die Anschlußdrähte der Elektrodenwendel kurz, wodurch das Potential über die gesamte Elektrodenwendel gleich groß ist und der Stromfluß nach beiden Wendelenden erfolgt, was zu einer homogenen Erwärmung und gleichmäßigen Emission über die ganze Wendel führt. Der Bimetallschalter ist dabei möglichst nahe der vorgeheizten Elektrode angeordnet, um eine zuverlässige Betätigung durch die von der Elektrode abgestrahlte Wärme sicherzustellen. Es kann auch eine mechanische Verbindung zwischen diesem Schalter und dem Starter hergestellt werden, um zu verhindern, daß sich beide Schaltelemente gleichzeitig in geschlossener Position befinden.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind die Schaltvorrichtungen zum Kurzschließen der Enden jeder Elektrodenwendel außerhalb der Entladungslampe liegende Schalter, die die Anschlußdrähte der Elektrodenwendeln miteinander verbinden. Die Schalter weisen vorzugsweise einen Arbeitskontakt zum Vorheizen und zwei Ruhekontakte zum Kurzschließen der Elektrodenwendeln auf. Sie lassen sich entweder automatisch oder in beliebiger Abhängigkeit von anderen Betriebsspannungen auslösen.

Weitere Einzelheiten der Erfindung werden an Hand von zeichnerisch dargestellten Ausführungsformen näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 schema'tisch eine Entladungslampe mit punktförmigem Bogensatz bei nicht kurzgeschlossenen Elektrodenwendeln und

L·

Pig.2 in schematischer Darstellung die Entladungslampe nach F i g. 1 mit kurzgeschlossenen Elektrodenwendeln.

Parallel zu einem stabförmigen Entladungsgefäß 10 der Entladungslampe ist ein Starter 16 angeordnet. Der s Anschluß der Entladungslampe erfolgt an einer Wechselspannungsquelle 12. Zur Strombegrenzung ist auf der Wechselspannungsseite der Entladungslampe eine Drosselspule 14 vorgesehen. Parallel zu Elektrodenwendeln 22 im Inneren der Entladungslampe liegen jeweils Bimetallschalter 20, welche die Enden der Elektrodenwendt;!n 22 miteinander verbinden. Die Anschlußdrähte der Elektrodenwendeln 22 sind aus dem Entladungsgefäß 10 der Entladungslampe herausgeführt und einerseits an die Wechselspannungsquelle 12 und andererseits an den Starter 16 angeschlossen. Außerhalb des Entladungsgefäßes 10 ist bei niner weiteren Ausführungsform zwischen den Anschlußdrähten der Elektrodenwendeln 22 je ein Taster 18 angeordnet, der zwei Ruhekontakte aufweist, die mit den Anschlußdrähten der Elektrodenwendeln 22 in Verbindung stehen. Der jeweilige Arbeitskontakt der Taster 18 ist mit einem der Zuführungsdrähte der Elektrodenwendeln 22 verbunden. In den Fig. 1 und 2 sind jeweils die Bimetallschalter 20 und die Taster 18 zusammen dargestellt, obwohl bei den tatsächlichen Ausführungsformen nur die Taster 18 oder nur die Bimetallschalter 20 vorhanden sind. Diese Darstellungsweise wurde gewählt, um die Entladungslampen, die sich nur bezüglich dieser Schaltvorrichtungen voneinander un- jo terscheiden, in einer einzigen Figur darstellen zu können.

Die Wirkungsweise der Entladungslampe ist folgende:

Sobald die Entladungslampe an die Wechselspannungsquelle 12 angeschlossen ist, wird der Starter 16 betätigt, wodurch bei geöffneten Bimetallschaltern 20 bzw. Tastern 18 elektrischer Strom durch die Elektrodenwendeln 22 fließt, die Elektroden werden vorgeheizt. Durch öffnen des Starters 16 entsteht in der Drosselspule 14, welche der Strombegrenzung dient, ein Spannungsstoß von ausreichender Größe, um die Entladungslampe in einem Punkt oder einem kleinen Abschnitt 24 der Elektrodenwendeln 22 zu zünden. Zwischen den Punkten 24 der Elektrodenwendeln 22 bildet sich eine Bogenentladung 26 aus. Dadurch kommt es zu einer übermäßigen lokalen Erhitzung der Elektrodenwendeln 22 in den Punkten 24, wodurch ein frühzeitiges Durchbrennen der Wendeln an diesen Stellen eintreten kann.

Bei der Ausführungsform mit den Bimetallschaltern 20 im Inneren des Gehäuses 10 der Entladungslampe erfolgt durch die von den vorgeheizten Elektrodenwendeln 22 abgegebene Wärme die Betätigung der Bimetallschalter 20. Wie in F i g. 2 gezeigt, schließen diese Bimetallschalter 20 kurze Zeit nach Zündung der Entladungslampe, wodurch die Enden jeder Elektrodenwendel 22 kurzgeschlossen sind und somit auf gleichem elektrischem Potential liegen. Dies führt zu einem Stromfluß nach beiden Wendelenden und zu homogener Erwärmung der Elektrodenwendeln 22 und somit gleichmäßiger Emission von Elektronen über die gesamte Emissionsfläche jeder Wendel 22.

Jn ähnlicher Weise arbeitet die Schaltanordnung mit den Tastern 18, die beim Einschalten des Starters 16 zunächst beide geöffnet sind. Um dies zu gewährleisten, kann unter Umständen noch eine entsprechende Sperre vorgesehen sein, die ein Schließen der Taster 18 erst nach dem Einschalten, jedoch nicht vorher zuläßt. Die Taster 18 besitzen einen Arbeitskontakt zum Vorheizen und zwei Ruhekontakte zum Kurzschließen der Elektrodenwendeln 22 nach Zündung der Entladungslampe. Durch Betätigung der außerhalb des Gehäuses 10 der Entladungslampe angeordneten Taster 18 werden die Elektrodenwendeln 22 kurzgeschlossen, so daß an deren Enden wieder gleiches elektrisches Potential herrscht. Der Bogenansatz erstreckt sich dann wieder über die Emissionsoberfläche der Wendeln 22, d. h. der Stromfluß erfolgt nach beiden Wendelenden, was zu einer homogenen Erwärmung und gleichmäßigen Emission über die Wendeln 22 führt, wodurch die Lebensdauer erhöht und ein frühzeitiges Durchbrennen der Wendeln 22 vermieden wird.

Gegenüber den beschriebenen und zeichnerisch dargestellten Ausführungsbeispielen kann im Rahmen der Erfindung die Entladungslampe auch mit anderen Schaltvorrichtungen als Tastern 18 oder Bimetallschaltern 20 ausgestattet werden, die außerhalb des Gehäuses 10 angeordnet sind, wobei jede dieser Schaltvorrichtungen in einer bestimmten Schaltstellung die beiden Enden einer Elektrodenwendel kurzschließt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Schaltanordnung für Elektrodenwendeln von Entladungslampen mit vorgeheizten Elektroden, dadurch gekennzeichnet, daß zum Kurzschließen der Enden jeder Elektrodenwendel (22) nach dem Zünden der Entladungslampe die Anschlußdrähte der Elektroden verbindende Schaltvorrichtungen vorgesehen sind.

2. Schaltanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltvorrichtungen zwischen den Anschlußdrähten der Elektroden, an sich bekannte, im Inneren der Lampe angeordnete Bimetallschalter (20) sind.

3. Schaltanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltvorrichtungen zum Kurzschließen der Enden jeder Elektrodenwendel (22) außerhalb der Entladungslampe liegende Taster (18) sind, die die Anschlußdrähte der Elektrodenwendeln (22) miteinander verbinden.

4. Schaltanordnung nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Taster (18) einen Arbeitskontakt zum Vorheizen und zwei Ruhekontakte zum Kurzschließen der Elektrodenwendeln (22) aufweisen.