DE3135972A1 - Mit einer entladungslampe ausgestattete optische anzeigevorrichtung - Google Patents

Mit einer entladungslampe ausgestattete optische anzeigevorrichtung

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DE3135972A1 DE19813135972 DE3135972A DE3135972A1 DE 3135972 A1 DE3135972 A1 DE 3135972A1 DE 19813135972 DE19813135972 DE 19813135972 DE 3135972 A DE3135972 A DE 3135972A DE 3135972 A1 DE3135972 A1 DE 3135972A1
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Description

PFENNING · MAAS ■ MEINIG · SPOTT
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" Patentanwälte Kurturatendamm 170. D 1000 Bertin 15
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J. Pfenning. Dipl.-Ina. - Berlin Dr I. Maas, Dipl -Chem · München KL H. MeInIg. Dipl-Phys. - Berlin Dr. G. Spott. Oipi -Chem. - Manchen
Zugelassene Vertreter beim Europäischen Patentamt
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I Kurfürstendamm D 1000 Berlin 15
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030/8812008/8812009
Telegramme: Seilwehrpatent Telex: 5215880
Berlin CMe
8. September 1981
Shing Cheung Chow 12A Suffolk Road, Kowloon, Hong Kong
Mit einer Entladungslampe ausgestattete optische Anzeigevorrichtung
Mit einer Entladungslampe ausgestattete optische Anzeigevorrichtung
Die Erfindung bezieht sich auf eine optische Anzeigevorrichtung mit einer Entladungslampe * und insbesondere auf eine solche Anzeigevorrichtung, die in ihren Abmessungen kompakt ist, ein geringes Gewicht besitzt und zur Anzeige von Buchstaben, Zahlen, Symbolen und dergleichen geeignet ist.
Da die Entladespannung und der Sntladestrom bei Entladungslampen in Form einer Glimmentladungsröhre, wie beispielsweise einer ™ Neonröhre, relativ niedrig sind, finden derartige Entladungslampen in weitem Umfange Anwendung als Melde-, Kontroll- und Signallampen.
r δ
' Da, wie bekannt, diese Art von Glimmentladungslampen eine Glimmentladung zwischen zwei in der Glasröhre angeordnete Elektroden erzeugen, ist der Bereich der Leuchtkraft beschränkt auf die Nachbarschaft der Elektroden.
Um diese Art von Entladelampen für Anzeigevorrichtungen zu verwenden, und um eine Entladung mit einer Leuchtkraft über die '^ gesamte Länge der Glasröhre zu erzielen, müssen die in der Glasröhre angeordneten Elektroden groß sein oder eine spezielle Form besitzen, wodurch die Entladungs-Zündspannung sehr hoch ist oder die Entladungslampe sehr groß sein muß.
Neben der vorerwähnten Art der Entladungslampen ist ein weiterer Typ von Entladungslampen bekannt, bei dem beide Elektroden
außerhalb der Glasröhre vorgesehen sind und das in die Glasröhre eingegebene Gas indirekt erregt wird, um eine beliebige Information anzuzeigen.
Zur indirekten Erregung des in der Glasrohre befindlichen Gases und zur Erreichung einer wirksamen Leuchtkraft ist es erforderlich, den Bereich benachbart zu den Elektroden mit einem Material hoher Dielektrizitätskonstante abzudecken, und es ist ebenfalls notwendig, einen Wechselstrom hoher Frequenz und hoher Spannung zu verwenden.
oc Die mit Entladungslampen, wie beispielsweise Neonröhren, betriebenen Anzeigevorrichtungen
entwickeln eine relativ hohe Leuchtkraft bei der Entladung, und es ist auch verschieden gefärbtes Licht erreichbar durch entsprechende Auswahl des in der Röhre befindlichen Gases oder durch Verwendung fluoreszierender Farben, die auf die innere Wandung der Entladungsröhre aufgebracht werden.
^O Da die Entladungslampen derartiger Anzeigevorrichtungen eine Wechselstromquelle mit einer hohen Spannung von mehreren tausend Volt oder mehr und hoher Frequenz von mehreren zehn Kilohertz oder mehr
'5 erfordern, muß eine Stromquelle mit einem Anlaß- oder Zündkreis verwendet werden, und es müssen Mittel vorgesehen sein, die die Erteilung eines elektrischen Schlages bei der hohen Spannung verhindern.
Diese bekannten Anzeigevorrichtungen finden daher nur außerhalb von Wohnräumen Anwendung.
Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe
zugrunde j eine neue Vorrichtung zur Anzeige von Buchstaben, Zahlen oder Symbolen zu schaffen, die kompakt ist, ein leichtes Gewicht besitzt, bei der praktisch der gesamte Bereich der Glasröhre gleichmäßig ausgeleuchtet werden kann durch eine Wechselstromquelle relativ geringer Spannung und Frequenz, bei der unterschiedlich gefärbtes Licht erzielbar ist, die Entladungsröhre in verschiedener Form, beispielweise als gerade oder gebogene Röhre ausgebildet werden kann,
40
die innerhalb oder außerhalb von Fahrzeugen zum Zwecke der Anzeige verwendbar ist, und mit der durch Verwendung einer Mehrzahl von Röhren unterschiedliche aufeinanderfolgende Informationen vermittelt werden können.
Diese Aufgabe wird gelöst bei einer Anzeigevorrichtung nach dem Oberbegriff des Hauptanspruches durch die in seinem kennzeichnenden Teil unter Schutz gestellten Merkmale.
Die Unteransprüche zeigen vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung nach dem Hauptanspruch. 15
Bei der Entladungslampe ist erfindungsgemäß die eine der beiden Elektroden innerhalb der Röhre über ihre Länge sich erstreckend angeordnet, während die andere Elektrode ™ an der Außenwandung der Röhre in Gegenüberlage zu der ersten Elektrode vorgesehen ist. Zufolge ihrer kompakten Bauweise und ihres geringen Gewichtes kann die Anzeigevorrichtung auch zur Anzeige bei Fahrzeugen
^ Anwendung finden. Die erfindungsgemäße Anzeigevorrichtung besteht aus einzelnen Anzeigeelementen, die in Mehrzahl auf einer Anzeigetafel angeordnet werden können,- wobei die Erleuchtung der Entladungsröhren in
Abhängigkeit von intermittierend aufgegebenen Steuersignalen erfolgt.
Die Entladungslampe ist auf einer Oberflächenplatte der Anzeigeeinheit befestigt, die ihrerseits lösbar auf einer Anzeigetafel aufgenommen ist. Eine Mehrzahl von auf der Anzeigetafel angeordneten elektrisch leitenden Zufuhrelementen und entsprechende auf der Anzeigeeinheit befindliche elektrisch leitende Segmente sind mit den Zufuhrplatten verbindbar, durch die Gleichstrom und Steuer-
^O signale aus einer der Erleuchtung dienenden Stromquelle, beispielsweise einer Stromquelle und einem die Steuersignale erzeugenden Generator der Anzeigeeinheit zugeführt werden. Ein in der Anzeigeeinheit befindlicher Zusatz-
•5 generator dient der Verstärkung von den Steuersignalen entsprechenden Gleichstrom? Signalen intermittierender Wellenform und der Zuführung dieser Signale zu der Entladungslampe, wobei die intermittierend
bei einer gegebenen Zeitperiode gesteuerten Steuersignale über die Leitplatten und die elektrisch leitenden Segmente dem Zwischentransformator zugeführt werden. Die Anzeigevorrichtung 1st geeignet zur Lieferung
selektiver Steuersignale, die ein konstantes Phasenverhältnis besitzen und Intermittierend ein-und ausgeschaltet werden während einer gegebenen Zeitperiode.
Die anschließende Beschreibung dient der weiteren Erläuterung der Erfindung und ihrer Vorteile und zeigt verschiedene Ausführungsformen der Anzeigevorrichtung.
4ί «
Es zeigen;
Fig. 1
bis 5 Entladungslampen der Anzeigeeinheit verschiedener Formen im Schnitt;
Fig. 6
und 7 perspektivische Darstellungen
der Anzeigeeinheit; 10
Fig. 8a,
8b und 8c Ansichten unterschiedlicher
Buchstaben, Zahlen und Symbole für die Anzeigeeinheit; 15
Fig. 8d Ansichten von Entladungslampen unterschiedlicher Formen zur Bildung der Buchstaben, Zahlen und Symbole gemäß Fig. 8a bis 8c;
Fig. 9
und IO perspektivische Darstellungen
der Anzeigevorrichtung;
Fig. 11 Darstellung des Stromkreises
der Anzeigevorrichtung;
Fig. 12
und 13 perspektivische Darstellungen
3Q der Anzeigeeinheit in abgewandelter
Form;
Fig. 14
und 15 perspektivische Darstellung
und Aufsicht auf die Anzeigetafel;
Fig. 16 teilweiser Schnitt durch eine
auf der Anzeigetafel angeordneten Anzeigeeinheit;
Fig. 17 Darstellung der auf der Anzeige
einheit gemäß Fig. 12 und 13 angeordneten elektrisch leitenden Segmente in teilweisem Schnitt;
Fig. 18
und 19 schematische Diagramme der
in der Anzeigevorrichtung enthaltenen Stromkreise;
Fig. 20 Wellenformen der Ausgangssignale
des Diagramms gemäß Fig. 19;
Fig. 21 einen Zustand der Steuerung des intermittierenden Blinkens oder dar kontinuierlichen Erleuchtung
in Abhängigkeit von den Steuersignalen;
Fig. 22
nc und 23 Wellenformen der Ausgangssteuer
signale;
Fig. 24 perspektivische Darstellung einer abgewandelten Ausführungsform der Anzeigeeinheit gemäß Fig. 13;
Fig. 25 Darstellung der elektrisch leitenden Segmente der Anzeigeeinheit gemäß Fig. 24 in teilweisem Schnitt; und 35
Fig. 26
und 27 schematische Diagramme der
Stromkreise der Anzeigevorrichtung in abgewandelter c Form.
Die für die Anzeigeeinheit verwendete Entladungslampe ist relativ klein; sie besitzt einen Rohrdurchmesser von 2 bis 10 mm und eine Länge IQ von 10 bis 100 mm; die Entladungslampe kann jedoch auch größer sein in Abhängigkeit von dem jeweils benutzten Anzeigesystem.
Die Fig. 1 zeigt eine Basisform der Entladungslampe P für das Anzeigesystem. Sie besteht aus einer Glasrohre 1, die aus weichem Glas, beispielsweise aus transparentem Natronglas oder aus hartem Glas, beispielsweise Borsilikatglas, besteht und eine an sich willkürliche Form besitzt, beispielsweise geradlinig oder gebogen, wie in den Zeichnungen gezeigt ist. Ein inertes Gas, wie Neon, Krypton oder Xenon ist in dem Glasrohr 1 unter Druck von beispielsweise einigen mmHg bis zu mehreren hundert mmHg aufgenommen. In dem Glasrohr 1 ist eine lineare Elektrode 2 sich über ihre Länge erstreckend aufgenommen, wie gezeigt ist. Wenn die Glasröhre
1 aus weichem Glas besteht, kann als Elektrode
2 ein mit einem Kupfermantel umkleideter Draht oder ein Nickel-Eisendraht verwendet werden; wenn die Röhre 1 aus hartem Glas besteht, kann als Elektrode 2 ein Wolframdraht benutzt werden. Außerdem kann die Elektrode 2 auf ihrem maßgebenden Teil mit einem bekannten Getter-Material versehen sein, beispielsweise Titan,
Tantal oder Zirkon, die in hohem Grade wirksam sind zur Absorbierung einer schädlichen Entladungssubstanz, beispielsweise eines schädlichen Gases oder einer Verunreinigung, zur Erhöhung der Lebensdauer der Entladungslampe. An der Außenseite der Glasröhre 1 ist eine Elektrode sich über ihre Länge erstreckend und in Gegenüberlage zur Elektrode 2 angeordnet. Die Elektrode 3 ist gebildet durch Zerstäubung einer wäßrigen Zinnhalogenidlösung auf der Oberfläche der Glasröhre 1 unter Erhitzung auf 500 bis 700 C, um einen transparenten elektrisch leitenden Zinnoxidfilm auf der Oberfläche niederzuschlagen.
'^ Ein elektrisch leitender Draht 4 dient sur Zuführung der Spannung zur Elektrode 3»
Die Fig. 2 und 3 zeigen ähnliche Entladungslampen P mit der Ausnahme, daß in Fig. 2 der
eine Endteil des Glasrohres 1 nach abwärts gebogen und in Fig. 3 beide Endteile nach abwärts gebogen sind, und auch der Endteil 2a der Elektrode und der elektrisch leitende Draht 4 erstrecken sich nach abwärts. Der
Endteil 2a der Elektrode 2 und der elektrisch leitende Draht 4 können in die Oberflächenplatte 6 der Anzeigeeinheit 5 (Fig. 6 und 7) eingebettet sein, so daß die Montage der Entladungslampe P auf der Oberflächenplatte 6 und die Spannungszuführung zur Entladungslampe P leicht vorgenommen werden können. Da die Elektrode 3 unter Erdanschluß auf der Oberflächenplatte liegt, kann kein elektrischer Schlag entstehen, K wenn zufällig eine direkte Berührung mit der Elektrode 3 durch den menschlichen Körper gegeben ist.
Die Fig. 4 zeigt eine Entladungslampe, bei der als Elektrode 3 ein elektrisch leitender Draht um die Glasröhre 1 gewunden ist. Hierbei kann die Elektrode 3 selbst auf einfache Weise gebildet werden, so daß sie vorteilhaft ist für eine Entladungslampe langer Gestalt.
Die Fig. 5 zeigt eine gebogene Entladungs- ^O lampe, bei der die Elektroden 2 und 3 in gleicher Weise wie bei den Fig. 1 bis 4 ausgebildet sein können.
In Fig. 6 ist eine Anzeigeeinheit 5 dargestellt zur Anzeige eines Buchstabens "E" aus vier geraden Entladungslampen P auf der Oberflächenplatte 6.
Die Fig. 7 zeigt den Rückenteil der Anzeigeon .
einheit 5 gemäß Fig. 6. Die Magneten 8 dienen der Haftverbindung der Anzeigeeinheit 5 mit einer Anzeigetafel gemäß Fig. 10 und 11, und es sind elektrisch leitende Segmente 9 vorgesehen zur Zuführung des Wechselstromes
zu der Entladungslampe P.
Die Fig. 8a bis 8 d zeigen unterschiedliche Ausführungen der' Entladungslampen zur Anzeige
von Buchstaben, Zahlen oder Symbolen durch 30
geeignete Kombination und Anordnung von fünfzehn unterschiedlich geformten Entladelampen Pl bis P15, wie in Fig. 8d aufgezeigt ist In der Fig. 8d sind acht geradlinige Entladungslampen Pl bis P8 in unterschiedlicher Länge, eine regentropfenförmige Entladungslampe P9
1 τ
und sechs gebogene Entladungslampen PlO bis P15, die unterschiedlich in ihrem Biegungsradius und in der Länge ihrer geraden Teile ausgebildet sind. Die unterschiedlichenGrößen der Entladungslampen Pl bis P15 gemäß Fig. 8d sind in der unten stehenden Liste aufgenommen. Durch Änderung des Durchmessers, der Länge und des Biegeradius der Entladungslampe in proportionaler Beziehung zu diesen Größen können verschiedene Formen unterschiedlicher Größen angezeigt werden.
DISCHARGE LAMP Ll L2 L3 L4 L5 R
Pl 6 - _
P2 10 - - - - -
P3 15 - - - - -
P4 20 - - - - -
P5 25 - . - - - -
P6 35 - - - - -
P7 40 - - - - -
P8 43 - - - - -
P9 - 4 10 - - - -
PlO - - - 1-2 1-2 10
Pll - - - 4 4 10
P12 - - - 1-2 1-2 12.5
P13 - - - 7 7 12.5
P14 - - - 1-2 27.5 12.5
P15 7 7 20
(Der Durchmesser der Glasröhre beträgt 4 mm) 35
Vt
Die Fig. 9 zeigt eine Anzeigetafel 7, auf der die Anzeigeeinheit 5 aufgenommen ist. Auf der Oberfläche der Anzeigetafel 7 ist ein Paar von Leitplatten 11 zur Führung der Spannung einer Wechselstromquelle 10 gemäß Fig. 11 zu der Entladungslampe P der Anzeigeeinheit 5 vorgesehen. Die Wechsalstromquelle 10 erzeugt einen Wechselstrom mit einer Spannung von einigen zehn Volt, beispielsweise 20 bis 40 V und mit einer Frequenz von einigen kHz, beispielsweise 3 bis 30 kHz. Da die Magnete 8 als Verbindungselemente und die elektrisch leitenden Segmente 9 als übertragungselemente zu einer Spannungsquelle
'5 an praktisch gleicher Stellung angeordnet sind, kann die Spannungszuführung von der Anzeigetafel 7 zur Anzeigeeinheit 5 und auch die Verbindung der Anzeigeeinheit mit der Tafel 7 erfolgen, ohne daß besondere Magnetisierungsmittel erforderlich sind durch Verwendung eines elektrisch leitenden und magnetisierbaren Materials, beispielsweise eines galvanisierten Bleches oder
einer Zinnplatte als Leitplatte 11. 25
Wie sich aus Fig. 9 ergibt, können verschiedene Arten von Buchstaben und Symbolen in Konbination angezeigt werden, und vierzehn
Anzeigeeinheiten 5 sind erforderlich zur 30
Anzeige der Nachricht "TODAY'S SPECIAL".
Die Fig. 10 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform der Anzeigevorrichtung, bei der auf einer Anzeigetafel ein Paar von Anzeigeschienen 7b, die eine Nut 7a bilden.
' als Befestigungsmittel angeordnet sind zur Verbindung der Anzeigeeinheit 5 mit der Anzeigetafel 7. Die Anzeigeeinheiten werden aufeinanderfolgend in die Nut 7a
der Anzeigetafel 7 eingegeben zur Anzeige einer Information in der gleichen Welse wie bei Fig. 9. Gemäß Fig. 10 ist in der Seitenwandung der Schiene 7b der Anzeigetafel 7 eine Leitplatte 12 angeordnet,
ü die mit den elektrisch leitenden Segmenten 9 der Rückseite der Anzeigeeinheit 5 in Kontakt tritt, und die Leitplatte 12 besteht aus elektrisch leitendem und federndem Material, so daß sie gleichzeitig der Stromzuführung und der Verbindung dient.
Die Fig. 11 zeigt das Schema eines in der Anzeigevorrichtung angeordneten Stromkreises. In der Anzeigeeinheit 5 .
ist ein Zusatztransformator 13 zur Erhöhung der aus der Wechselstromquelle 10 über die Leitplatten 11, 12 und die elektrisch leitenden Segmente 9 zugeführten Wechselstromspannung angeordnet, so daß die Spannung zur Erleuchtung der Entladungslampe P in der erforderlichen Höhe aufrechterhalten werden kann. Wenn die Entladungslampe P benutzt wird, ist die Wechselns Stromspannung durch den Zusatztransformator 13 zu erhöhen auf 200 bis 2000 V.
Die Fig. 12 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform der Anzeigeeinheit 5' zur or Wiedergabe des Buchstabens "E" durch vier gerade Entladungslampen P auf der Oberflächenplatte.
Die Entladungslampe P ist ausgebildet, wie vorstehend beechrieben und besitzt eine relativ lange oder kurze Elektrode P-I, die in der Glasröhre angeordnet ist, während die andere transparente Elektrode P-2 um die äußere Oberfläche der Glasröhre herum angeordnet ist. Diese Entladungslampe P kann gleichmäßig erleuchtet werden bei einer geringeren Spannung und geringeren Frequenz als eine Entladungslampe, beispielsweise eine Neonröhre, die zwei an beiden entgegengesetzten Enden der Glasröhre angeordnete Elektroden besitzt.
Die Fig. 13 zeigt den Rückenteil der Anzeigeeinheit 5' gemäß Fig. 12. Die Anzeigeeinheit 5' besitzt auf ihrem Rückenteil Magnete 8' zur Haftverbindung mit einer Anzeigetafel T, wie später bei Fig. 15 beschrieben wird.
™ Die Anzeigeeinheit 5' besitzt weiter elektrisch leitende Segmente 9a, 9b, 9c, 9d und die Schalter 14a, 14b. Wenn die Anzeigeeinheit 51 auf der Anzeigetafel 71 angebracht ist, dienen die elektrisch leitenden Segmente
5a bis 5d der übertragung der Gleichspannung der von einer Stromquelle gelieferten Gleichspannung, wie später beschrieben wird, und auch der übertragung der Steuersignale aus einem Signalgenerator. Die Gleichstromr
quelle und der Signalgenerator gehören zu den Betriebsmitteln der Entladungslampe P. Die Schalter 14a, 14b dienen der Ein- und Ausschaltung der Steuersignale, die über die Segmente 9c und 9d der Anzeigeeinheit 5' zugeführt werden.
Die Fig. 14 und 15 zeigen eine Anzeigetafel 7',auf der die Leitplatten Ha, Hb, Hc, Hd unmittelbar an die Segmente 9a, 9b, 9c, 9d der Anzeigeeinheit 5' angefügt sind zur Zuführung der Gleichspannung aus der Gleichstromquelle 10' und des Steuersignals aus dem Signalgenerator 15. Die Gleichstromquelle 10' dient der Speisung mit einer niedrigen Gleichspannung, beispielsweise
von 3 bis 12 V über das Paar Ha, Hb der Leiterplatten zu den Segmenten 9a, 9b der Anzeigeeinheit 5', und der Signalgenerator 15 dient zur Aufgabe eines Steuersignals niedriger Frequenz von ca. 3 bis 20 kHz
über das Paar Hc, Hb oder lld, Hb der Leiterplatten und wiederum durch die Segmente 9c, 9d oder 9d, 9b.
Die Fig. 16 zeigt eine Anzeigetafel 7',
die mit einer Anzeigeeinheit 5' kombiniert ist. Die elektrisch leitenden Segmente 9a, 9b und die Leitplatten Ha, Hb, Hc, Hd bestehen aus elektrisch leitendem und magnetisierbarem Material, beispielsweise aus einem galvanisierten Blech. Die Anzeigeeinheit 5' wird mit der Anzeigetafel 7' durch den Magnetisierungseffekt der Magnete verbunden, die als Verbindungsmittel mit den elektrisch leitenden Platten 9a, 9b kombiniert sind. Um zu verhindern, daß die Anzeigeeinheit 5' durch äußere Kräfte, beispielsweise durch Vibration oder Stoß verschoben wird oder abfällt, sind die Leitplatten Ha, Hb in „c Nuten 16, 17 aufgenommen, die leicht breiter sind als die Höhe der elektrisch leitenden
Segmente 9a, 9b. Wie in Fig. 17 gezeigt ist, stehen die elektrisch leitenden Segmente 9c, 9d, die mit den Leitplatten lic , lld in Kontakt stehen, unter der Wirkung einer Federkraft 20 in Richtung des Pfeiles A, so daß der Haftungszustand zwischen den Leitplatten 11a, 11b und den Segmenten 9a, 9b durch die Magnete 8' nicht unterbrochen wird.
Die Fig. 18 zeigt ein Leitungsdiagramm. Der Signalgenerator 15 dient der Erzeugung eines Steuersignals, das über die Leitplatten lic, lld der Anzeigetafel 71 zur Anzeigeeinheit 51 gegeben wird. Wie aus Fig. 19 und 20 hervorgeht, besitzt der Signalgenerator 15 einen ersten Impuls-Signalgenerator 21 zur Erzeugung von ImpulsSignalen mit mehreren kHz (Fig. 20a)
^υ und aus einem zweiten Impulssignalgenerator 22 zur Erzeugung von Signalimpulsen mit einer Phasenversetzung von 180° und mit einigen Hz (Fig. 20b und 20c); außerdem sind UND-Torkreise 23, 24 vorgesehen zur
Eingabe der beiden Impulssignale aus den Impulssignalgeneratoren 21, 22 und zur Erzeugung von alternierenden und intermittierenden Signalimpulsen zu einer gegebenen Zeitperiode (Fig. 2Od und 2Oe).
In Fig. 19 sind die Eingangsanschlüsse 25, 26 verbunden mit der Stromquelle 10' in Fig. 18, und die Ausgangsanschlüsse 27, 28 sind Steuersignalausgangsanschlüsse, die mit den Leitplatten lic und lld der Anzeigetafel 7' gemäß Fig. 18 verbunden sind.
Die Steuersignale aus dem Signalgenerator 15 werden über die Segmente 9c, 9d der Anzeigeeinheit 5', die selektiv betätigbaren Schalter 14a, 14b (Fig. 13) und Dioden 29, 30 auf einen Transistor 31 gegeben. Ein Zusatztransformator 32 dient der Anhebung der Spannung der Steuersignale aus dem Transistor 31, um die Spannung aufrechtzuerhalten zum Zwecke der Leuchtkraft der Entladungslampe P.
'" Ein Impulssignal mit einer Spitzenspannung im Bereich von 200 bis 2000 V und in einem Frequenzbereich von 3 bis 20 kHz wird auf beide Elektroden P-I, P-2 der Entladungslampe
P gegeben.
15
Die in dem Schaltkreis der Fig. 18 angeordnete Diode 33 dient der Verhinderung eines Rückflusses, um einen Ausfall eines Schaltkreiselementes, beispielsweise des Transistors 31,
zu unterbinden, wenn die elektrisch leitenden Segmente 9a, 9b der Anzeigeeinheit 5' verbunden sind mit den Leitplatten 11a, 11b der Anzeigetafel 7' .
Die Fig. 21a zeigt die Wellenform eines Steuer-Ausgangssignales, das über das Segment 9c, den Schalter 14a und die Diode 29 dem Transistor der Anzeigeeinheit 51 in Fig. 18 zugeführt wird,
während die Fig. 21b die Wellenform eines Steuer-30
Ausgangssignales zeigt, das über das Segment 9d, den Schalter 14b und die Diode 30 dem Transistor 31 der Anzeigeeinheit 5' gemäß Fig. 18 zugeführt wird.
Pig. 21c zeigt einen Zustand, bei dem die Entladungslampe P aktiviert ist während einer Zeitperiode T. in Abhängigkeit von dem Steuersignal gemäß Fig. 21a, wenn lediglich der Schalter 14a geschlossen ist. Die Fig. 21d zeigt einen Zustand, bei dem die Entladungslampe P aktiviert ist für eine Zeitperiode T. in Abhängigkeit von dem Steuersignal gemäß Fig. 21b, wenn lediglich der Schalter 14b geschlossen ist. Die Fig. 2Ie zeigt einen Zustand, ; bei dem die Entladungslampe P kontinuierlich aktiviert ist in Abhängigkeit von dem Steuersignal gemäß Fig. 21 a und 21b, wenn beide Schalter 14a und 14b geschlossen sind. In den Fig. 21c, 2Id und 21e ist der aktivierte Zustand der Entladungslampe P schattiert dargestellt.
Die Fig. 22 zeigt als Einzelheit die Wellenform des Ausgangssignals des Steuerimpulssignals (Fig. 2Oa), die erzeugt ist durch den ersten Impulssignalgenerator 21 gemäß ' Fig. 19. Die Fig. 22b zeigt die Wellenform
zo des Ausgangssignals des Signalimpulses, wenn die Impulsbreite thalbiert ist, um die Leuchtkraft zu senken zum Zwecke der Energieersparung. Fig. 22c zeigt die Wellenform eines Ausgangssignals des Signalimpulses,
wenn die Impulsbreite t verdoppelt ist,um die Leuchtkraft der Entladungslampe P zu erhöhen.
Fig. 23 zeigt als Einzelheit Wellenformen 35
(Fig. 2Od und 20e und Fig. 21a, 21b) der
Ausgangssignale des Steuersighalgenerators 15 gemäß Fig. 19. Die Fig. 23c und 23d zeigen eine Wellenform des Ausgangssignals entsprechend den Fig. 23a und 23b, wenn die Zeitperiode . T^ intermittierend durch den zweiten Impulssignalgenerator 22 (Fig. 19) halbiert ist (T, .y), um die Ein- und Ausschaltperiode der Entladungslampe P zu verringern.
Fig. 24 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform der Anzeigeeinheit 51 gemäß Fig. 13, wenn die elektrisch leitenden Segmente 9c1, 9d* zurückgezogen sind, wie in Fig. 25a und 25b gezeigt ist. Wenn bei den Fig. 24 und 25a die elektrisch leitenden Segmente 9c1, 9d' in entgegengesetzter Richtung des Pfeiles A gegen die Wirkung der Feder 20 gedrückt und gedreht sind, treten die Bolzen 34 der Elemente 9c·, 9d' in Eingriff mit einer Hakenplatte 35
entsprechend Fig. 25b. Gemäß Fig. 25b sind die elektrisch leitenden Segmente 9c', 9d' um den Abstand L zurückgezogen im Gegensatz zu Fig. 25a. Hierbei sind, wenn die Anzeigeeinheit 5" an der Anzeigetafel 71 angebracht werden, die
Segmente 9c' und 9d' nicht elektrisch mit den Leitplatten lic, lld verbunden, so daß die Steuersignale nicht auf die Anzeigeeinheit 5" gegeben werden. Bei der Ausführungsform der Fig. 24 und 25 dienen somit die elektrisch
leitenden Segmente 9c1, 9d' als Schalter, so daß die Anordnung der Schalter 14a, 14b, die bei der Ausführungsform gemäß Fig« 13 er= forderlich sind, in Fortfall kommen können.
Bei den in den Fig. 1 bis 5 gezeigten Entladungs lampen P ist der Abstand zwischen den Elektroden 2, 3 praktisch konstant und relativ kurz, was nicht abhängig ist von der Länge.der Glasröhre 1, und es ist nicht notwendig, einen Anlaß- oder Zündkreis vorzusehen, sondern der gesamte Bereich der Glasröhre 1 kann mit gleichmäßiger Leuchtkraft ausgeleuchtet werden, indem auf beide Elektroden 2,3 ein Wechselstrom mit einer Spannung von
ca. 200 bis 2000 V und einer Frequenz von ca. 3 kHz und mehr aufgegeben wird. Wenn die Glasrohre mit Neongas beschickt ist, leuchtet die Entladungslampe in organger
• 5 Farbe, und wenn die Glasröhre mit Kryptonoder Xenon-Gas beschickt ist, leuchtet die Entladungslampe in blauer Farbe. Wenn auf die Innenwandung der Entladungslampe fluoreszierendes Material aufgetragen ist,
^w kann sie in jeder beliebigen Farbe aufleuchten, beispielsweise bei Verwendung von Kadmiumborat als fluoreszierendes Material in roter Farbe und bei Zinksilikat und Kalziumtungstat in grüner beziehungsweise blauer Farbe.
Wenn die Elektrode 3 in Längsrichtung auf der Oberfläche der Glasröhre 1 in zweckmäßiger Länge und Breite aufgetragen ist, leuchtet nur die Glasröhre 1 in diesem Bereich auf.
Die Elektrode 3 kann aus einer Vielzahl von Spiralenelektroden bestehen, und das fluoreszierende, auf die innere Oberfläche der Glasröhre 1 aufgebrachte Material kann entsprechend jeder Spiralelektrode 3 geändert werden durch
TJe
Umschaltung des Stromflusses durch jede Spiralelektrode. Hierdurch können unterschiedliche Farben der Leuchtkraft erreicht werden in Übereinstimmung mit der Spiralelektrode der Glasröhre.
Bei der erfindungsgemäßen Anzeigevorrichtung können die Zündspannung und die Entladungsspannung abgesenkt werden, und es ist nicht erforderlich, einen Anlaß- oder Zündkreis vorzusehen, und die Entladungslampe ist einfach in ihrem Aufbau und gering in ihrer Größe bei einwandfreier Aufleuchtung» Da der Stromverbrauch bei der Entladung minimal ist, kann die erfindungsgemäße Entladungslampe in praktisch unbeschränktem Umfang Anwendung finden für energiesparende Melde- oder Signallampen.
Die Elektroden 2 und 3 können aus einem flexiblen Material bestehen, so daß die Leuchtkraft nicht beeinflußt wird, wenn ein Teil der Elektroden in Kontakt mit
der Glasröhre 1 gebracht wird. 25
Bei einem Versuch konnte mit einem Entladestrom von 1 itimA eine Entladungslampe mehr als hunderttausend Stunden erleuchtet werden.
Die Einstellung der Frequenz auf ungefähr 10 kHz ermöglicht eine Entladung mit größerer Stabilität, und die Einstellung der Frequenz auf den Bereich von ca. 15 bis 20 kHz vermeidet eine nachteilige Beeinflussung von Audio-Geräten.
Um eine gewünschte Information anzuzeigen, werden zunächst Anzeigeeinheiten 5 mit den gewünschten Buchstaben, Zahlen oder Symbolen ausgewählt, darauf werden, wie in Fig. 9 und 10 gezeigt ist, die ausgewählten Anzeigeeinheiten 5 aufeinanderfolgend auf der Anzeigetafel 7 angeordnet. Dann wird aus der Wechselstromquelle 10 Wechselstrom auf die Leitplatten 11, 12 und über die elektrisch leitenden Segmente jeder Anzeigeeinheit 5 dem Zusatztransformator 13 zugeführt. Hierbei wird eine für die Entladung erforderliche Wechselstromspannung auf beide Elektroden 2, 3 der Entladungslampe P gegeben, und die
T5 gewünschte anzuzeigende Information wird durch die aufleuchtenden Entladungslampen P wiedergegeben. Da die erfindungsgemäße Anzeigeeinheit 5 bequem auf der Anzeigetafel befestigt und wieder entfernt werden kann,
ergibt sich ein wesentlicher Vorteil, wenn die Anzeige sich ändernder Informationen erforderlich ist.
Wie vorstehend gesagt, sind Leitplatten 11,
vorgesehen, denen eine geringe Wechselstromspannung zugeführt wird; wenn jedoch ein Gleichstrom-Wechselstromtransformator mit einem Oszillator zur Erzeugung von Signalen in dem Frequenzbereich 3 bis 30 kHz zusätzlich
zu dem Transformator 13 in der Anzeigeeinheit 5 vorgesehen ist, kann die Entladungslampe aufleuchten durch Aufgabe einer für den Betrieb des Oszillators ausreichenden Gleichspannung von beispielsweise 3 bis 10 V auf die Leitplatten 11„ 12.
Da hierbei lediglich eine niedrige Gleichspannung erforderlich ist, kann die erfindungsgemäße Anzeigevorrichtung Anwendung finden in an sich beliebigen Fahrzeugen, und da eine kleine Batterie als Gleichstromquelle
in der Anzeigeeinheit 5 angeordnet sein kann, kann die Anzeigevorrichtung in weitem Bereich benutzt werden für tragbare Anzeigemittel. Wenn die verschiedenen eine Information ^O bildenden Entladungslampen P in die Oberflächenplatte 6 durch transparentes Acrylharz eingebettet sind, sind die Entladungseinheiten 5 sicher und bequem zu handhaben.
^ Zur Anzeige einer gewünchten Information entsprechend den Fig. 12 bis 27 wird zunächst eine Anzeigeeinheit 5' zur Anzeige eines erforderlichen Buchstabens, einer Zahl oder
eines Symboles ausgewählt. Darauf werden on
die auf diese Weise ausgewählten Anzeigeeinheiten 5' in Aufeinanderfolge auf der Anzeigetafel 71 angeordnet, wie in Fig. 14 und 15 gezeigt ist. Hierbei werden die elektrisch leitenden Segmente 9a, 9b in Eingriff gebracht
mit den Leitplatten 11a, 11b, auf der Anzeigetafel 7' durch die Haftwirkung der Magneten 8', die integral mit den Segmenten 9a, 9b ausgebildet sind. Hierdurch wird die Anzeigeeinheit 5' auf der Anzeigetafel 71 gehalten. Gleichzeitig werden die leitenden Segmente 9a, 9b, 9c, 9d auf der Anzeigeeinheit 5* in Kontakt mit den Leitplatten 11a, lib, lic, lld der Anzeigetafel 71 gebracht, wie in Fig. 16 gezeigt ist.
Wenn beide Schalter-14a, 15b der Fig. 13 und geschlossen sind, wird aus der Stromquelle IG1 Gleichstrom durch die Leitplatten 11a, 11b und die Segmente 9a, 9b dem Transistor 31 der Anzeigeeinheit 5'· zugeführt, während das Steuersignal (Fig. 20a , 2Oe und Fig. 21a, 21b) aus dem Steuersignalgenerator 15 alternierend zu jeder gegebenen Zeitperiode T. Über die Leitplatten lic, Hd, die mit diesen in Kontakt
" stehenden Segmente 9c, 9d, über die Schalter 14a, 14b und die Dioden 29, 30 der Anzeigeeinheit 51 der Basis des Transistors 31 zugeführt wird. Das Steuersignal wird sukzessiv der Primärwindung des Transformators 32 gemäß Fig. 18 zugeführt, und ein Strom mit einer zur Entladung ausreichenden Spannung und Frequenz wird den Elektroden P-I und P-2 der Entladungslampe P zugeführt, wodurch diese sukzessiv erleuchtet wird, wie in Fig. 21e
gezeigt ist, um die gewünschte Information anzuzeigen.
Wenn einer der Schalter 14a, 14b der Anzeige-
eiriheit 51 inFig. 13 ein- und der andere 25
ausgeschaltet ist, wird jedes der in Fig. 21a
und 21b gezeigten Steuersignale der Basis des Transformators 31 bei jeder gegebenen Zeitperiode T, zugeführt, wodurch die Entladungslampe P intermittierend aufleuchtet, wie in Fig. 21c und 21d gezeigt ist, um eine Information anzuzeigen, die von einer anderen nachfolgend gezeigten Information unterschiedlich ist. Da die Phase des dem Transformator 32 zugeführten gc Steuersignals dann, wenn der Schalter 14a geschlossen und der Schalter 14b offen ist,
leuchtet die Entladungslampe P alternierend bei der gegebenen Zeitperiode T, auf. Eine selektive Betätigung der Schalter 14a, 14b führt zu einer Änderung der Leuchtzeit der Anzeige. Wenn beide Schalter 14a, 14b geöffnet sind, werden keine Steuersignale auf die Anzeigeeinheit 51 gegeben, und die Entladungslampe P bleibt ausgeschaltet, und es wird keine Information ^O angezeigt.
Wie in den Fig. 22b und 22c gezeigt ist, kann die Breite des von dem ersten Impulssignalgenerator 21 des Signalgenerators 15 '^ erzeugten Impulses geändert werden zur Steuerung der Leuchtkraft der Lampe P.
Wie in Fig. 2 3c, 23d, 23e, 23f gezeigt ist, kann die Impulsbreite des von dem zweiten
Impulsgenerator 22 des Signalgenerators 15 erzeugten Impulssignals in geeigneter Weise verändert werden zur Steuerung der Leuchtperiode der Entladungslampe P.
Bei der Anzeigeeinheit 5" der: Fig. 24 und 25, wo die Elemente 9c1, 9d' zurückziehbar auf der Anzeigeeinheit 5" derart angeordnet sind, daß sie in die Anzeigeeinheit 5" eingedrückt und gedreht werden, werden die Segmente 9c', 9d' wahlweise derart betätigt, daß eine vorbestimmte Wirkung erhalten wird.
■■31
Das Steuersignal ist ein rechteckiger Impuls, es können jedoch auch andere Formen der Steuersignale, beispielsweise als dreifacher Impuls, als Sägezahnimpuls oder als Sinuswellensignal, benutzt werden.
Es ist ein System gezeigt zur Steuerung der Erleuchtung bei jeder gegebenen Zeitperiode oder der alternierenden Erleuchtung durch ein Paar von Leitplatten leitenden Segmenten, bei Erhöhung der Zahl der Leitplatten und der Segmente kann die Art der Steuerung
der Erleuchtung variabler gemacht werden. 15
Die Fig. 26 zeigt einen Stromkreis abgewandelter Ausführungsform der Erfindung, in dem Wechselstrom mit umgekehrter Phase von der Stromquelle 10' zu den Leitplatten 11a, lic, lld, lib geliefert wird durch Ein-Aus-Steuerung der Schaltelemente 37, 38, durch einen Ringzähler 36. Dann wird der Wechselstrom durch die leitenden Segmente •9a, 9c, 9d, 9b zu den auf der Anzeigetafel
angeordneten Anzeigeeinheiten 40 geliefert und weiter wahlweise durch die Schalter 41, 42, 43 der Anzeigeeinheiten 40 zu dem Gleichstrom-Wechselstrominverter 44 geliefert,
der ein selbsterregter Oszillator mit einem 30
Transistor 45 und der Primärwindung des Zusatztransformators 46 ist, während ein Strom ausreichender Frequenz (3-30 kHz) und ausreichender Spannung (200-2000 V) zur kontinuierlichen Aufrechterhaltung der
Leuchtkraft der Entladungslampe P von dem . - -
Zusatztransformator 46 geliefert wird. Hierbei kann die Entladungslampe P erleuchtet werden unter kontinuierlicher An- und Abschaltung bei einem zweckmäßigen Phasenwinkel entsprechend der Auswahl der Schalter 41, 42, 43. Diese Ausführungsform ist ähnlich den vorerwähnten Ausführungsformen mit der Ausnahme, daß die Zahl der Leitplatten lla, lic, lld, lib verringert wird, denen Strom unterschiedlicher Phasen zugeführt wird.
Fig. 27 zeigt einen Kreis anderer Ausführung, bei dem die Wechselstromquelle 10" ersetzt ist durch die Gleichstromquelle 10' in Fig. 26, und der Gleichstrom-Wechselstrominverter 44 in Fig. 26 ist fortgelassen bei der Anzeigeeinheit 40' .
■*w Wenn die Spannung von der Wechselstromquelle 10" ausreicht zur kontinuierlichen Aufrechterhaltung der Leuchtkraft der Entladungslampe P, kann der Zusatztransformator 46 der Anzeigeeinheiten 40' fortfallen.
Die Erfindung kann verschiedene Abwandlungen und Modifizierungen erfahren, sofern diese in dem der Erfindung zuzumessenden allgemeinen Erfindungsgedanken liegen.

Claims (12)

  1. 31 ^ 1^ Q 7
    "A
    Patentansprüche
    / 1.j Mit einer Entladungslampe ausgestattete
    optische Anzeigevorrichtung, dadurch gekennzeichnet ,. daß die Entladungslampe (P) aus einer mit einem inerten Gas gefüllten, positive und negative Elektroden (2,3) aufweisenden Glasröhre besteht, bei der die eine Elektrode in der Glasröhre (1) und die andere Elektrode außerhalb der Glasröhre (1) angeordnet sind, und daß ein den beiden Elektroden (2,3) der Entladungslampe (P) Impulssignale oder
    Wechselstromsignale zuführender Generator '-* (15) vorgesehen ist zwecks Auslösung der Entladung der Lampe (P).
  2. 2. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß eine lineare ./■
    ' ■ " -V
    positive sich in der Röhre (1) über ihre ^s.
    Länge erstreckende Elektrode (2) und eine negative, aus einem transparenten, elektrisch leitenden Film bestehende, auf der äußeren Oberfläche der Glasröhre (1) niedergeschlagene
    Elektrode (3) vorgesehen sind.
  3. 3» Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1 oder Z, dadurch gekennzeichnet, daß auf der
    inneren Oberfläche der Glasröhre (1) ein 30
    fluoreszierender Filmüberzug aufgebracht ist.
  4. 4". Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Darstellung von Buchstaben, Zahlen oder Symbolen dienende Anzeigeeinheit (5) vorgesehen ist, die eine Oberflächenplatte (6) zur Aufnahme einer oder mehrerer Entladelampen (P) unterschiedlicher Formen und Längen besitzt.
  5. 5. Anzeigevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Anzeige von Informationen aus Buchstaben, Zahlen oder Symbolen dienende, der Aufnahme und Kombination einer Mehrzahl von Anzeigeeinheiten
    (5) dienende Anzeigetafel (7) vorgesehen ist.
  6. 6. Anzeigevorrichtung nach einem der Ansprüche
    z 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß
    die Anzeigeeinheit (5) einen zwei elektrisch leitende Segmente (9) aufweisenden Rückenteil besitzt, daß die
    Anzeigetafel (7) zwei in ihrer Lage
    den elektrisch leitenden Segmenten
    (9) entsprechende Leitplatten(11) aufweist, die elektrisch mit den Segmenten (9) verbunden sind, wenn eine Mehrzahl von
    Anzeigeeinheiten (5) in Kombination
    angeordnet sind, und daß die Impulssignale oder Wechselstromsignale des Generators (15) über die Leitplatten (11) und die Segmente (9) mit den beiden Elektroden (2,3) der Entladungslampe (P) verbunden sind.
  7. 7. Anzeigevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigeeinheit (5,5") einen Zusatztransformator (13,32) zur Ver-Stärkung der Impulssignale oder Wechselstroms ignale besitzt, und daß die Impulssignale oder Wechselstromsignale des Signalgenerators über die Leitplatten (11) , die Segmente (9) und ■
    den Zusatzgenerator (13,32) der Anzeigeeinheit (5,5°) mit den beiden Elektroden der Entladungslampe (P) verbunden sind»
  8. 8. Anzeigevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigeeinheit (5,5°) mit der Anzeigetafel (7), beispielsweise durch Magnete (8,8') in Hafteingriff bringbar ist.
  9. 9„ Anzeigevorrichtung nach einem der
    Ansprüche 1 bis 8S dadurch gekennzeichnet, daß die Anseigeeinheit {5") wenigstens
    drei elektrisch leitende Segmente (9),
    einen die Impulssignale oder Wechselstromsignale über einen Transistor (31) verstärkenden Zusatztransformator (15) und eine oder mehrere Entladungslampen
    unterschiedlicher Form und unterschied-30
    licher Länge besitzt, daß eine Quelle zur
    Speisung des Transistors (31) der Anzeigeeinheit (5°) vorgesehen ist, daß die Anzeigetafel (7") wenigstens drei in
    ihrer Lage den Segmenten (9) entsprechende oo
    Leitplatten (11) besitzt, die elektrisch
    mit den Segmenten (9) verbunden sind bei Kombinierung einer Mehrzahl von Anzeigeeinheiten, daß über die Leitplatten (11), die Segmente (9) und den Zusatztransformator (32) dem Transistor (31) elektrische Energie : zugeführt wird, während von dem Signalgenerator Impulssignale oder Wechselstromsignale über die Leitplatten (11), die Segmente (9), den Transistor (31) und den Zusatztransformator (32) den beiden Elektroden (2,3) der Entladungslampe zum Zwecke ihrer Entladung zugeführt werden.
  10. 10. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß Ein-Ausschalter (14) vorgesehen sind zur Steuerung der Zündung der Entladungslampe durch intermittierende Zuführung von Impulssignalen oder Wechselstromsignalen zum Transistor (31) über die Leitplatte (11) und die Segmente (9).
  11. 11. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem der Erzeugung von Impulssignalen oder
    ^ Wechselstromsignalen dienenden Generator eine Steuerung verbunden ist zur alternierenden Abgabe dieser Signale für eine gegebene Zeitperiode, daß die Anzeigetafel wenigstens zwei unterschiedliche Informationen
    für eine gegebene Zeitperiode anzeigen kann,
    die wenigstens drei in ihrer Lage mit den Segmenten der Anzeigeeinheit übereinstimmende Leitplatten besitzt bei einer Mehrzahl von miteinander kombinierten Leitplatten, daß aus der Spannungsquelle die Leitplatten, die elektrisch leitenden Segmente und der Zusatztransformator gespeist werden, während Impulssignale oder Wechselstromsignale zu der gegebenen Zeitperiode über wenigstens zwei Leitplatten, elektrisch leitende Segmente, den Transistor, den Zusatztransformator und die Steuerung auf die beiden Elektroden der Entladungslampe zum Zwecke ihrer Entladung gegeben
    ' 5 werden.
  12. 12. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß ein der kontinuierlichen Zündung oder der Ein-Aus-
    Steuerung der Zündung der Entladungslampe dienendes Schaltelement vorgesehen ist zur kontinuierlichen oder intermittierenden Aufgabe von Xmpulssignalen oder Wechsel-
    • Stromsignalen über die Steuerung auf den
    Transistor, wobei das Schaltelement zwischen der Steuerung und dem Transistor angeordnet ist.
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