DE2321212A1 - Zuend- und betriebseinrichtung fuer niederdruck-entladungslampen - Google Patents

Description

Patent-Treuhand-Gesellschaft für elektrische Glühlampen mbH, München Zünd- und Betriebseinrichtung für Niederdruck-Entladungslampen )

Die Erfindung betrifft eine Zünd- und Betriebseinrichtung, die in einem Gehäuse aus Kunststoff untergebracht ist, für wechselstromgespeiste Niederdruck-Entladungslampen mit vorgeschalteter Drosselspule und einer im Elektrodenheizkreis mit dem Glimmzünder in Reihe liegenden Gleichrichterdiode und einem parallel zur Gleichrichterdiode geschalteten Heißleiter-Widerstand, d.h. ein Widerstand mit negativem Temperaturkoeffizienten.

Um ein schnelles Zünden von Niederdruck-Entladungslampen, die mit einem Glimmstarter ausgerüstet sind, zu erreichen, muß einmal die Glimmzeit des Glimmzündera und zum zweiten die Vorheizzeit der Elektroden der Lampe kurz sein. Solche Glimmzeiten erhält man bei einem hohen Kathodenfall des Glimmzündere, durch den die Bimetallelektroden des Zünders in sehr kurzer Zeit bis zum Schließen aufgeheizt werden. Eine Verkürzung der Vorheizzeit wird durch einen erhöhten Vorheizstrom bewirkt, der in möglichst kurzer Zeit die Elektroden der Lampe auf die gewünschte hohe Temperatur von ca. 900 K erhitzt.

Um den Vorheizstrom im Elektrodenheizkreis zu erhöhen, schaltet man eine Gleichrichterdiode in Reihe zum Glimmzünderstromkreis. Die Gleichrichterdiode erzeugt einen gleichgerichteten Halbwellenstrom, für den die Impedanz der Drossel sehr viel kleiner ist als bei sinusförmigem

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Wechselstrom. Die Drossel wirkt kaum noch strombegrenzend,und es fließt ein stark erhöhter Vorheizstrom, der nur noch durch die verbleibenden ohmschen Widerstände im Stromkreis bestimmt wird. Je nach Widerstand der Heizwendel der verwendeten Lampe kann der Vorheizstrom auf das Doppelte bis Dreifache des üblichen Wertes ansteigen. Dieser erhöhte Heizstrom darf allerdinge nicht allzulange anhalten, wie dies bei nichtzündenden Lampen oder bei defekten Glimmzündern der Fall ist. Reichen ζ.Β» die Rückstellkräfte der Bimetallelektroden des Glimmzünders nicht mehr aus,den Vorheizstrom zu unterbrechen, dann wird das Vorschaltgerät überlastet und somit auch dessen Lebensdauer verkürzt.

Um einen genügenden Schutz des Vorschaltgerätes oder eines anderen Teiles der Einrichtung, z.Bo der Glühelektroden, zu gewährleisten, wird gemäß der DT-PS 1 119 A-10 der Gleichrichter durch ein weiteres Schaltelement, einem Heißleiter-Widerstand, überbrückt, der bei Aufheizung die Gleichrichtung des Stromes wieder rückgängig macht. Der wiedereinsetzende Wechselstrom sorgt wieder für die strombegrenzende Wirkung der Drossel. Der Heißleiter-Widerstand, der anfangs hochohmig ist, läßt zunächst nur einen kleinen Strom in der Sperrichtung des Gleichrichters durch. Der geringe hindurchfließende Strom erwärmt den Widerstand langsam, so daß die Hochohmigkeit mit der Zeit abnimmt und ein größerer Strom durch den Heißleiter-Widerstand zu fließen beginnt, der die Gleichrichterwirkung langsam aufhebt, so daß nahezu ein reiner Wechselstrom entsteht, der merklich schwächer ist als der vorherige Gleichstrom. Bei dieser Starterausführung fehlt jedoch eine Sicherung, die beim Hichtzünden der Lampe oder bei klebenden Starterkontakten den Stromkreis vollkommen unterbricht. Auch für den Fall, daß der Heißleiter-Widerstand aus irgendeinem Grunde ausgefallen ist, muß durch eine zusätzliche Sicherung dafür Sorge getragen werden, daß der Stromkreis abgeschaltet wird.

Eine Möglichkeit, den VorheizStromkreis abzusichern, besteht ia Einbau eines Bimetallschalters mit eigener Heizwicklung in den Elektroden-

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Torheizkreie, »ie das im DT-GM 7 102 221 beschrieben wird. Der Bimetallschalter liegt in Reihe zu einem Glimmzünder, zu dem ein Entstörkondensator parallel geschaltet ist. Hält die Vorheizzeit zu lange an, dann heizt die Heizwicklung einen Bimetallschalter auf, der den Stromkreis unterbricht. Durch den fehlenden Gleichrichter wird natürlich eine erheblich längere Vorheizzeit benötigt, da der Vbrheizstrom nicht hoch genug ist. Bei dieser Sicherungsausführung eines Bimetallschalters mit eigener Heizwicklung ist die Abschaltzeit des Starters vom Vorheizstrom abhängig. Das bedeutet, daß bei verschiedenen Lampentypen, bei denen jeweils ein anderer Vorheizstrom fließt, der Sicherungsstarter entsprechend ausgelegt sein muß, d.h., um gleiche Abschaltzeiten zu erreichen, muß der Widerstand der Heizwicklung des Binetallschalters auf den Lampentyp abgestimmt sein.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, durch eine entsprechend ausgeführte Ziind- und Betriebseinrichtung eine schnelle Lanrpenzündung durch, eine kurze Vorheizzeit und ein sicheres Abschalten der Lampe am Ende der Lampenlebensdauer oder bei defektem Glimmzünder zu erreichen.

Die Zünd- und Betriebseinrichtung, die in einem Gehäuse aus Kunststoff untergebracht ist, für wechselstromgespeiste Niederdruck-Entladungslampen mit vorgeschalteter Drosselspule und einer im Elektrodenheizkreis mit dem Glimrnzünder in Reihe liegenden Gleichrichterdiode und einem parallel zur Gleichrichterdiode geschalteten Heißleiter-Widerstand, d.h. ein Widerstand mit negativem Temperaturkoeffizienten, ist gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß ein Bimetallechalter mit der Gleichrichterdiode und dem parallel liegenden Heißleiter-Widerstand elektrisch in Reihe geschaltet und thermisch ±n Wärmeübertragungsbereich des Heißleiter-Widerstandes und der Gleichrichterdiode angeordnet ist, derart, daß bei Hichtzünden der Lampe der Bimetallschalter den Elektrodenheizkreis so lange unterbricht, bis der Bimetallschalter von außen wieder geschlossen wird.

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Die eine Elektrode des Birne t anschalte rs besteht aus einem Bimetallstreifen, der an einem Ende gekröpft ist, und die andere Elektrode ist ein federnder Draht, der hinter den gekröpften Teil des Bimetallstreifens einrastete Die Gleichrichterdiode ist über dem Bimetallstreifen angeordnet und mit diesem verbunden, ebenso wie der Heißleiter-Widerstand, der mit einer Schelle am Bimetallstreifen befestigt istο Durch diese Anordnung des Bimetallschalters im Wärmelibertragungsbereich des Heißleiter-Widerstandes und der Gleichrichterdiode wird der Bimetallschalter bei zu lang anhaltendem Vorheizstrom aufgeheizt und unterbricht die ursprünglich leitende Verbindung zwischen Gleicfcrichterdiode mit parallel liegendem Heißleiter-Widerstand und dem Glimmzünder, indem der gekröpfte Teil des Bimetallstreifens den federnden Draht ausklinkt. Der federnde Draht steht mit einem Knopf, der aus dem Gehäuse des Starters herausragt, in Druckverbindung. So kann bei Bedarf, wenn z_oB. die defekte Lampe ausgewechselt ist, durch einen Druck auf den Knopf der federnde Draht wieder hinter den gekröpften Teil des Bimetallstreifens eingerastet werden· Die leitende Verbindung zwischen Gleichrichterdiode und GlimmzÜnder ist wieder hergestellt. Der Starter ist wieder betriebsbereite

Die Erfindung wird anhand der Figuren näher erläutert:

Figur 1 zeigt die Schaltanordnung der erfindungsgemäß ausgeführten Zünd- und Betriebseinrichtung.

Figur 2 stellt die Anordnung des Bimetallschalters mit dem Heißleiter-Widerstand und der Gleichrichterdiode im Startergehäuse dar. Sie ist eine Draufsicht auf die die elektrischen Schaltelemente tragende Grundplatte.

Figur 3 zeigt die Ausführung des Bimetallschalters in einer Seitenansicht»

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In der Schaltanordnung der Figur 1 werden die beiden Glühelektroden 1 der Leuchtstofflampe 2 durch eine Beihenschaltung 3 überbrückt, die aus einem Glimmzünder *f, einer in Reihe liegenden Gleichrichterdiode 5 und einem dazu parallel geschalteten Heißleiter-Widerstand 6, der einen negativen Temperaturkoeffizienten besitzt, sowie einem Bimetallschalter 7 besteht. Parallel zu der Reihenschaltung 3 liegt ein Störschutzkondensator 8. Die Leuchtstofflampe 2, der eine Drosselspule 9 vorgeschaltet ist, liegt an einem Wechselstromnetz 10. Der Bimetallschalter 7 ist beim Einschalten des Netzes 10 geschlossen. Es fließt, bewirkt durch die Gleichrichterdiode 5, "ein einweg-gleichgerichteter Strom durch die Reihenschaltung 3» der aufgrund der jetzt fehlenden etrombegrenzenden. Wirkung der Drosselspule 9 rasch anwächst und in relativ kurzer Zeit den Vorheizstrom für die Elektroden 1 einsetzen läßt, nachdem die Glimmzünderkontakte geschlossen sind. Es fließt ein hoher Strom in Durchlaßrichtung der Gleichrichterdiode und ein sehr kleiner Strom in der Sperrichtung der Gleichrichterdiode 5 durch den Heißleiter-Widerstand 6_O Wenn die Leuchtstofflampe 2 nicht zündet und der Glimmzünder k- einige Sekunden lang vergebliche Zündversuche unternommen hat, erwärmt sich der Heißleiter-Widerstand 6 und erniedrigt seinen Widerstand, so daß nach kurzer Zeit auch in Sperrichtung der Gleichrichterdiode 5 über den Heißleiter-Widerstand 6 Strom fließt, der in der gleichen Größenordnung ist wie der in Durchlaßrichtung fließende Strom. Der Wechselstromanteil des Heizstromes nimmt ständig zu, d.h., der Heizstrom wird zunehmend sinusförmiger und dadurch erhöht sich die Impedanz der Drosselspule 9· Der Vorheizstrom sinkt auf normale Werteο Falls ein Zünden der Lampe 2 immer noch ausbleibt, findet eine Wärmeübertragung durch den Heißleiter-Widerstand 6 oder die Gleichrichterdiode 5 auf dem Bimetallschalter 7 statt, der bei genügender Wärmeaufnahme den Heizstromkreis unterbricht.

Die Figur 2 zeigt die Anordnung und den Aufbau des Bimetallschaltera auf einer Grundplatte 11, die im nicht dargestellten Startergehäuee

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senkrecht auf dessen Bodenplatte angeordnet ist ο Der Bimetallschalter bestellt aus einem Bimetallstreifen 12, dessen eines Ende 13 gekröpft ist, und aus einem federnden Draht 14, der im nornalen Zustand des Bimetallschalters hinter das gekröpfte Ende 13 des Bimetallstreifens 12 eingerastet ist. Der federnde Draht 14 ist um die Grundplatte 11 herumgebogen und führt durch eine Aussparung 15 mit seinem freien Ende 16 wieder auf die Vorderseite der Grundplatte 11 zurück. Parallel zum Bimetallstreifen liegt der Heißleiter-Widerstand 17, der über die Schelle 18 mit dem Bimetallstreifen 12 elektrisch leitend und wärneleitend verbunden ist» Die Gleichrichterdiode 19, die sich direkt über dem Bimetallstreifen 12 befindet, ist ebenfalls mit diesen elektrisch leitend und wärmeleitend durch den Zuführungsdraht 20 verbunden» Die anderen Schaltelemente, wie Glimmzünder und Störschutzkondensator, befinden sich auf der Rückseite der Grundplatte 11 und sind hier nicht dargestellt.

Bei genügender Wärmeaufnahme, zunächst durch den Heißleiter-Widerstand 17 über die Schelle 18, löst sich das gekröpfte Ende des Bimetallstreifen 12 vom federnden Draht 14 und gibt diesen frei. Der Vorheizstromkreis ist unterbrochen,.

Da der Bimetallstreifen 12 auch mit der Gleichrichterdiode 19 über den kurzen Zuführungsdraht 20 leitend verbunden ist, besteht eine doppelte Sicherung«, Falls der Heißleiter-Widerstand 17 ausfällt, übernimmt die Gleichrichterdiode 19 die Erwärmung des Binetallstreifens'12o Die Dimension der Gleichrichterdiode 19 muß natürlich entsprechend gewählt werden, damit sie sich bei Ausfall das Heißleiter-Widerstandes 17 stark erwärmte Der federnde Draht 14, der von dem gekröpften Ende 13 des Bimetallstreifens 12 bei starker Erwärmung freigegeben wird, steht mit seinem freien Ende 16, das senkrecht zur Grundplatte 11 verläuft, mit einem Knopf 21 in Druckverbindung» Der Knopf 21 liegt lose auf dem freien Ende 16 des federnden Drahtes 14 auf und ragt durch eine Öffnung aus dem nicht dargestellten Startergehäuse heraus_o Der federnde Draht 14 kann nach einem Ausschaltvorgang, der unter* Umständen durch eine nicht-

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zündende, defekte Lampe hervorgerufen wird, wieder hinter das gekröpfte Ende 13 des Bimetallstreifens 12 gerastet werden, indem der Knopf 21 gedrückt wird,,

In der Figur 3 ist der Bimetallschalter in einer Seitenansicht dargestellte Gleichrichterdiode und Heißleiter-Widerstand sind nicht abgebildete Der federnde Draht 14, der um die Grundplatte 11 herumgebogen ist, ist hinter das gekröpfte Ende 13 des Bimetallstreifens 12 eingerastet und biegt sich bei Erwärmung τοη der Grundplatte 11 weg, so daß der federnde Draht 14 vom Bimetallstreifen 12 getrennt wirdo Durch Druck auf den Knopf 21, der sich auf das freie Ende 16 des Drahtes 14- überträgt, kann der ausgeklinkte federnde Draht 1*t wieder hinter das gekröpfte Ende des Bimetallstreifens 12 gebracht werden»

Durch den erfindungsgemäß ausgeführten Sicherungs-Schnellstarter ist ein schneller Lampenstart und sicheres Abschalten des Vorheizstromkreises bei nichtzündenden Lampen oder defekten Glimmzündern gewährleistet· Die Abschaltzeit des eingebauten Sicherungs-Binetallschalters ist weitgehend unabhängig von der Impedanz des verwendeten Vorschaltgeräteso Dieser Startertyp kann deshalb für alle Lampentypen bis 65 W universell eingesetzt werden und erreicht je nach den Lampenströmen von 300 bis 67Ο mA Abschaltzeiten von 30 bis 60 sek.

Alle Bauteile des Starters lassen sich in einem normalen Startergehäuse aus Isolierstoff unterbringen. Außerdem ist dieser Starter gegen die bisherigen Starter austauschbar·

- Patentansprüche -

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Claims (1)

1. Patentansprüche

   Zünd- und Betriebseinrichtung, die in einem Gehäuse aus Kunststoff untergebracht ist, für wechselstromgespeiste Niederdruckentladungslampen mit vorgeschalteter Drosselspule und einer im Elektrodenheizkreis nit dem Glimczünder in Reihe liegenden Gleichrichterdiode und einem parallel zur Gleichrichterdiode geschalteten Heißleiter-Widerstand, d.ho ein Widerstand mit negativem Tenperaturkoeffizienten, dadurch gekennzeichnet, daß ein Bimetallschalter mit der Gleichrichterdiode und dem parallel liegenden Heißleiter-Widerstand elektrisch in Reihe geschaltet und thermisch im Wärineübertragungsbereich des Heißleiter-Widerstandes und der Gleichrichterdiode angeordnet ist, derart, daß bei Nichtzünden der Lampe der Bimetallschalter den Elektrodenheizkreis so lange unterbricht, bis der Bimetallschalter von außen wieder geschlossen wird.

   Zünd- und Betriebseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Elektrode des Bimetallschalters aus einem gekröpften Bimetallstreifen besteht und die andere Elektrode ein federnder Draht ist.

   3» Zünd- und Betriebseinrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleichrichterdiode über der gekröpften Elektrode des Bimetallschalters angeordnet und mittels eines kurzen Zuführungsdrahtes mit dieser verbunden ist.

   h_o Zünd- und Betriebseinrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Heißleiter-Widerstand mit einer Schelle an der gekröpften Elektrode des Bimetallschalters befestigt ist.

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   Zünd- und Betrieb seinrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Knopf vorgesehen ist, der mit dem einen Teil aus dem Gehäuse herausragt und mit dem anderen Teil im Gehäuse lose auf dem federnden Draht aufliegt_o

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