DE2302685C3 - Leuchtröhrenanordnung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Leuchtröhrenanord- ^zü^^e*^e% .. _{den auch} Leuchtstofflampen ver-

nung, bestehend aus einer Leuchtröhre bzw. Gasent- ^m "" . _{der Glaswand} ein Draht ein-

ladungslampe und einem Konstantstromgerat das ^we"°"'^_n" _der entweder geerdet wurde oder

den Leuchtröhrenstrom unabhängig von der Rohren- 45 g«™_r ^ze£,I£_ode^ verbunden war. Es sind auch

brennspannung bzw. der Röhrenlänge in weiten Gren- nut '«ner is« ^ _{der Dra},_{ht nicht} angeschlos-

zen konstant hält. cSrn nur als Zündhilfe, ähnlich wie der Zünd-

Bei neueren Untersuchungen über Leuchtröhren sen, sondern nur als /.unomi

hat sich herausgestellt, daß kein eindeutig formulier- strich tun».tn elektronischen oder magnetibarer mathematischer Zusammenhang zwischen der 50 w^eitermn _R . _{ät für} Leuchtstofflampen Brennspannung und der Zündspannung von Leucht- sehen H*^U«^^|_ündstrumpf über die Leuchtröhrensystemen herzustellen ist, wenn diese einzeln J««t emi»^JJ^ ^r _{def untef un} ^F _günstigen Betriebsbetrieben werden. Bisher war es üblich, fur Licht- ^⁰^^"⁸!!^^ die Lampen stark herabgeregelt werbeanlagen und Beleuchtungsanlagen mehrere be^d,ⁱⁿ8^unf_o ⁿ _ch J^ackerfrei« Zünden ermöglicht. Leuchtröhren hintereinandergeschaltet durch ein 55 sind " "^och ^ Helligkeits-Regelanlagen werden Vorschaltgerät zu betreiben. Für diese Anordnung ^A.^uc _T ^h _pi ^b"_ts ^s°_ffl ^h _a^" _mit einem konstanten Vorheizgalt in weiten Grenzen die bekannte Beziehung, daß J^eu^toMfflamp« n« e^^^ ^ ^ ._ß_

^^d^ tr SÄ und in geringen Streubreiten repro-

^==_siT^^^^^ ^ΓΑ- JT £ SSeZngtÄ

dem Produkt Leuchtröhrenlänge · Gradient zusammen. rohren wie_ sie z^ »· Vorschriften für die

Bei Messungen an einzelnen Leuchtröhren zeigte ?«^°™£^ f^Leuchtröhrenanlagen (z. B.

sich, daß die jeweilige Erstzündung auch bei konstan- Elektro ^ns»f ^^οη _Ηο^^Γ ^_nungen besteht aus wirt-

_pn die kleiner sind als 1000 V und die somit 2* Vorschriften VDE 0100 fallen.)

Dabei ergeben sich jedoch Schwierigkeiten durch Hie erforderliche Zündspannung, die wesentlich höher ak die Betriebsspannung liegt Nach neuesten Unterchungen gelten für das Zündverhalten von einzelen Leuchtröhren andere Gesetzmäßigkeiten, air dies h" her angenommen wurde. So besteht kein nachweisbarer einfacher mathematischer Zusammenhang zwicchen Zündspannung und Brennspannung, wie er bisher in der Fachliteratur stets angegeben wurde (z. B. wurde für Leuchtröhren mit 22 mm Rohrdurchmesc»r die mit einem Argon-Neon-Gemisch und Quecksilber gefüllt sind, angegeben, daß für Außenanlagen Hie Zündspannung das l,5fache der Brennspannung ■ t) Dabei wurde die Brennspannung, die stets für mehrere hintereinandergeschaltete Leuchtröhren ermittelt wurde, als Summe der Elektrodenverluste und des Spannungsabfalls in den positiven Säulen an-

dieser Beziehung müßte die Brennspannung

Dies ist bei 22 mm Rohrdurchmesser und dem oben geschilderten Leuchtrohr

U_B = η ■ 150 + 2,25 · / [V].

Bauart von 22 mm Rohrdurchmesser, die mit einem Argon-Neon-Gemisch mit 6 Torr Fülldruck sowie 120-mA-Kaltkathoden verseben sind, gilt bei Zimmertemperatur näherungsweise folgender mathematischer Ansatz für die Zündspannung ohne Zündhilfe:

V₁ = 200 + 535 · VI IV]; dabei ist »i« = Länge [m].

IO Bei Verwendung erfindungsgemäßer Zündstreifen ergibt sich ein völlig anderer mathematischer Zusammenhang

i/z = 270 + 70 Γ- [V],

»/« = Länge [m].

die Streuung der einzelnen Meßpunkte um ihren arithmetischen Mittelwert lag hierbei in der Größenordnung von etwa ± 5 ⁹Io.

Ohne Verwendung von Zündstreifen lag die Zündspannung um ein wesentliches über der Betriebsspannung, die sich durch den mathematischen Ansatz

15 Ό β = 100 + 245 · I [V], (»J« = Länge [m]) beschreiben läßt.

Dabei ist »n« die Anzahl der Leuchtröhrensysteme und »/« die Summe aller Leuchtröhrenlängen in cm. Nach den obengenannten Betrachtungen müßte ein Leuchtrohr von 235 cm Länge bei allen vorkommenden Außentemperaturen bei einer Spannung von 1000 V sicher zünden. Es zeigte sich jedoch, daß bei Zimmertemperatur zum Teil Leuchtröhren von nur 1 m Länge höhere Zündspannungen benötigten als 1000 V. während beliebig andere zum Teil längere Leuchtröhren Zündspannungen von weniger als 1000 V hatten.

In all diesen Fällen lag die Zündspannung aber deutlich höher als die Betriebsspannung. Sie streute, wenn die Messungen an verschiedenen Tagen wiederholt wurden, auch wenn alle anderen Einflußgrößen konstant gehalten waren, sehr erheblich, in ungünstigen Fällen um ± 30 %> um den Mittelwert.

Da bei Spannungen, die kleiner als 1000 V sind, im Regelfall nur ein einziges Leuchtrohr durch das Vorschaltgerät versorgt wird, muß eine Vorrichtung geschaffen werden, die dazu dient, die Leuchtröhren sicher und definiert bei Spannungen, die kleiner sind als 1000 V, zu zünden.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zu schaffen, die dazu dient, die Zündspannung vorzugsweise einzelner Leuchtröhren mit geringer Streubreite in weiten Temperaturgrenzen vorherzubestimmen, um ein sicheres Zünden und Brennen der Leuchtröhrenanlagen zu erreichen, wobei die Zündspannungen vorzugsweise unter 1000 V liegen sollen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zur Absenkung der Zündspannung unter 1 kV das Konstantstromgerät an eine an sich bekannte Leuchtröhrenanordnung mit Zündstreifen so angeordnet ist, daß der Zündstreifen im wesentlichen über die gesamte Entladungslänge verläuft und elektrisch nicht mit den Elektroden verbunden ist. Für einzelne Leuchtröhren bisher verwendeter Bei Verwendung mit Zündstreifen war bei Leuchtröhren, die kürzer als 1 m waren, die Zündspannung bei Zimmertemperatur etwas höher als die Brennspannung. Bei größeren Leuchtröhrenlängen lag die Zündspannung unterhalb der Betriebsspannung.

Dabei ist die Leuchtröhre vorzugsweise mit Kaltelektroden ausgestattet, oder die Leuchtröhre kann mit Glühelektroden ohne Vorheizung ausgestattet

sein

Zweckmäßig ist das leitende Material aufgemalt, aufgespritzt, aufgetupft oder aufgewalzt. Das elektrisch leitende Material kann aber auch eine bandförmige Metallschicht sein, die aufgeklebt oder aufgedampft ist. Dabei kann das elektrisch leitende Material optisch reflektierend und auf der Rückseite der Leuchtröhre als Reflektor angebracht sein.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnungen an Ausführungsbeispielen näher erläuten. In den Zeichnungen zeigt

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine mit erfindungsgemäßen Zündstreifen versehene Leuchtröhre,

F i g. 2 einen Schnitt längs der Linie 2-2 in F i g. 1, F i g. 3 eine Schnittansicht ähnlich F i g. 2 auf eine Abwandlungsform des Zündstreifens und

F i g. 4 eine Seitenansicht, eines Teiles der Leuchtröhre mit einer weiteren Abwandlungsform des erfindungsgemäßen Zündstreifens.

Die in Fig. 1 dargestellte Leuchtröhre 1 ist in Form des Buchstabens »U« gebogen. An den beiden freien Enden sind Elektrodenkappen 2 mit Klemmschrauben 3 für den elektrischen Anschluß angebracht. Die Leuchtröhre kann mit Edelgas und Quecksilber gefüllt sein.

Von den Elektrodenkappen 2 ragen Kaltelektroden 4 in das Innere der Leuchtröhre. Auf der in der Zeichnung vom dargestellten Rückseite der Leuchtröhre ist ein Zündstreifen 5 aufgebracht, der jeweils in Abstand von den Elektrodenkappen 2 endet. Der

Zündstreifen 5 ist ζ. B. in Form von kolloidal in Toluol gelöstem Graphit aufgestrichen und nach dem Verdampfen des Toluols mit einer glasklaren Lackschicht 6 überzogen (F i g. 2).

In Fig. 3 ist das Leuchtrohr 11 an seiner ganzen Rückseite mit einem selbstklebenden Aluminiumband 12 über die gleiche Länge wie der Zündstreifen 5 in Fig. 1 und 2 beklebt. Dieses Aluminiumband 12 wirkt nicht nur als Zündstreifen, sondern dient auch als optischer Reflektor, der die Leuchtwirkung der Leuchtröhre verbessert.

In F i g. 4 ist die Leuchtröhre 21 mit einem grobmaschigen Gitterstrumpf aus Drähten 22 umsponnen. Die Maschenweite des Gitterstrumpfes und die Dicke der Drähte 22 sind so gewählt, daß die optische Wirkung der Leuchtröhre nicht merklich beeinträchtigt wird.

Bei allen Zündstreifen, insbesondere auch bei dem Gitterstrumpf gemäß F i g. 4, können im Bereich der Elektroden 4 nicht dargestellte Schellen um die Leuchtröhre gelegt sein, die keine elektrische Verbindung mit den Elektroden 4 haben, d. h., die im Abstand von den Elektrodenkappen 2 liegen und die geerdet sind. In einer Reihe von Fällen reichen diese Schellen allein aus, um eine gute Zündung bei entsprechend niedriger Zündspannung zu ermöglichen. Für Leuchtröhren mit Glühelektroden, jedoch ohne Elektrodenvorheizung, ist es möglich, aus serienmäßigen Drosseln und Kondensatoren eine einfache

ίο Schaltung aufzubauen, die die Netzspannung um ein wesentliches erhöht, so daß mit Hilfe des leitenden Materials ein sicheres Zünden erfolgen kann. Hierbei kann z. B. die Steinmetz-Schaltung angewendet werden oder z. B. eine Brückenschaltung, wobei an zwei Eckpunkten der Brücke die Netzspannung eingespeist wird und an den beiden anderen Eckpunkten die Zünd- und Betriebsspannung abgenommen wird. Ir zwei Zweigen der Brückenschaltung sind Drosselr angeschaltet, in den übrigen beiden Zweigen Konden-

ao satoren.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

1 Zündspannung für den praktischen. Betrieb einzelner SSennicht vorbesdmrabar ist. Patentansprüche: Date°\mterscheiden sich Leuchtröhren in ihrem x, ifitPn wesentlich von Leuchtstofflampen. Leucht-

1. Leuchtröhrenanordnung, bestehend aus einer Verhauen ^ ^Quecksilber gefüllte

Leuchtröhre bzw. Gasentladungslampe und einem 5 g^gSam die industriell und großtechnisch Konstantstromgerät, das den Leuchtröhrenstrom J^teM und «nit vorgeheizten Gluhelektroden verunabhängig von der Röhrenspannung bzw der ^gestalt ^^ ^ _Drosseln betneben, wob« Röhrenlänge in weiten Grenzen konstant haft, ^Spannung der Leuchtstofflampen so abgedadurch gekennzeichnet daß zur Ab- ^"Jj^ß fc Betrieb an 220 V Wechselspansenkung der Zündspannung unter 1 kV ein Kon- x« ^" ⁵^ _ist

stantstromgerät an eine an sich bekannte Lcucht- «"ggJJ^fod mit Kaltelektroden oder nicht röhrenanordnung mit Zündstreifen so angeschlos- "?^ Glühelektroden ausgestattete Entla-

sen ist, daß der Zündstreifen im wesenüichen über ja^Sen, _ώβ „üt Edelgas gefüllt sind dem vortidlä d LchUtoffrohre Jj^SS ib rdD,e Herste

sen ist, daß der Zündstreifen im wesenüich jSen, _ώβ „üt Edelgas gefüllt sin

die gesagte Entiadungslänge der LeuchUtoffrohre Jj^SSecksüber beigegeben wird._D,e Herste -

verläuft und elektrisch nicht mit den Elektroden 15 Pf^fLr Leuchtstofflampen erfolgt im Regelfalle

verbunden ist Ä handwerkliche Fertigungsmethoden. Betneben

2. Leuchtröhrenvorrichtung nach Anspruch 1, ^du^^ft"^_{e Le}uchtröhren in der Regel an Vorschaltdadurch gekennzeichnet, daß die Leuchtröhre mit werten aie _{ammgcn in der} Größenordnung Kaltelektroden ausgestattet ist. ^g" *000 V liegen. Diese hohen Spannungen sind

3. Leuchtröhrenvorrichtung nach Anspruch 1, »° von ww s _{Reihe ge}._5chalteten Leuchtdadurch gekennzeichnet, daß die Leuchtröhre mit »°™g ^u° _zünden.

Glühelektroden ohne Vorheizung ausgestattet ist. ro™^en ^ _fflampen, die definitionsgemaß mit vor-

4. Leuchtröhrenvorrichtung nach einem der Jp" " niühelektroden betrieben werden, haben Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ^heizten u _definierte Zündspannungen, die bei das leitende Material aufgemalt, aufgespritzt, auf- »5 relativ ^ _bunsstemperatur nur geringe Streugetupft oder aufgewalzt ist. . Sn aufweisen. Es liegt jedoch an den entladungs-

5. Leuchtröhrenvorrichtung nach einem der ^b^f" S₆" Voraussetzungen dieser Leuchtstoff-Aüh 1 bi 3 ddrch gekennzeichnet daß P°>~^ ßraturen nicht im

5. Leuchtröhrenvorrichtung nach ^f S₆ Voraussetzungen dieser Leu Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet daß P°>~^o _{bei tie}f_en Außentemperaturen nicht imdas elektrisch leitende Material aus einer band- lampen α ^ ^^ war Um dieförmigen Metallschicht besteht, die aufgeklebt 30 mer era^JJ beseitigen, wurde unter anderem ein oder aufgedampft ist. . 'benannter Zündstrich aus elektrisch leitendem

6. Leuchtröhrenvorrichtung nach einem der ^ogenannici _Außenseit_e der Leuchtstofflampen vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn- ^„!„cht Diese mit Zündstrich versehenen Lamzeichnet, daß das leitende Material optisch reflek- angeor cm. ν _{{aU nuf} ^, _{den Einsatz} im tierend und auf der Rückseite der Leuchtröhre als 35 pen wurdenι im _undS_{auch nur m den Fänen> in denen}

^{Reflektorm8ebrachtis1}· £^£

Sampen mit definierten Zündspannungen