DE3320933C2 - Glimmschalterstarter - Google Patents

Abstract

In einer luftdichten Hülle (1), in der sich entladbares Gas befindet, und einer in einem Ende der Hülle (1) hermetisch versiegelten Elektrodeneinheit (2) sowie einem Fuß, in den ein Paar Elektroden (5, 6), von denen eine oder beide beweglich ist (sind), eingelassen ist, ist auf dem im Abstand vom Fuß (3) befindlichen Bereich der inneren Oberfläche der Hülle (1) ein Film (8) aus einem Gemisch aus 40-90 Gew.-% metallischen Bariums und 60-10 Gew.-% Bindemitteln in einer Menge von 0,4 mg bis 12,5 mg pro cm ↑3 des Hüllenfassungsvermögens abgelagert.

Description

3. Glimmschalterstarter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Metalloxid aus Aluminiumoxid, Titanoxid und/oder Siliziumdioxid besteht

4. Glimmschalterstarter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Erdgas aus Argon besteht.

5. Glimmschalterstarter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß das Edelgas aus einem Gasgemisch aus Argon und Neon besteht

6. Glimmschalterstarter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Bereich der im Abstand vom Fuß (3) befindlichen inneren Oberfläche der Hülle (1) von der Stelle entsprechend einem die bewegliche Elektrode (6; bildenden Bimetall zur Spitze der Hülle (1) erstreckt

7. Glimmschalterstarter nach Anspruch 6. dadurch gekennzeichnet, daß der im Abstand vom Fuß (3) angeordnete Teil der inneren Oberfläche der Hülle (1) in einem Abstand von 8 mm oder mehr von der Spitze des Fußes (3) vorgesehen ist

Die Erfindung betrifft einen Glimmschalterstarter nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei einigen zum Starten von Entladungslampen, ζ. Β. Leuchtstofflampen mit Startvorwärmung, verwendeten Glimmschalterstartern wird auf der Innenwand eines als luftdichte Hülle dienenden Glaskolbens und auf einer Entladungselektrode metallisches Barium abgelagert. Das metallische Barium dient dazu, die Startspannung des Glimmschalterstarters auf einem gegebenen Wert zu halten und Abweichungen in diesem Wert zu verringern (AT-PS t 71 614).

Bei einem üblichen Verfahren zum Ablagern von metallischem Barium auf dem GlaskolDen und der Elektrode wird Bariumazid [Ba(Nj)₂] auf der Innenwandfläche des Glaskolbens und der Elektrode abgelagert, danach wird ein Fuß, in den die Elektrode eingesetzt ist, hermetisch in dem Glaskolben versiegelt, schließlich wird der Glaskolben zur Bildung eines Niederdrucks evakuiert und danach zur thermischen Zersetzung des Bariumazids erwärmt Bei diesem bekannten Verfahren erfolgt jedoch die thermische Zersetzung des Bariumazkis im Vakuum explosionsartig, so daß das bei der Zersetzung des Bariumazids auf der Innenwandfläche des Glaskolbens abgelagerte metallische Barium versprüht wird und während der thermischen Zersetzung an der Elektrode haften bleibt Folglich bleibt an der Elektrode eine übergroße Menge metallischen Bariums haften, wo· durch die Startspannung des Glimmschalterstarters unter den gewünschten Wert sinkt

Wenn die Menge an auf der Innenwandfläche des Glaskolbens abgelagertem Bariumazid verringert wird, um ein Haftenbleiben von so viel metallischen Bariums

ίο an der Elektrode zu verhindern, kann sich auf der innenwandfläche des Glaskolbens nicht die gewünschte Menge an metallischem Barium ablagern. Dies führt dazu, daß der Gettereffekt des metallischen Bariums nicht voll zur Geltung kommt, so daß die anfängliche Glimm- =ntladungsdauer des Glimmschalterstarters und folglich d'.z Zünddauer der Lampe länger werden.

Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, einen verbesserten Glimmschalterstarter mit weniger Abweichungen in den Starteigenschaften, z. B. Startspunnung, anfänglicher Glimmdauer und dergleichen, zu schaffen. Diese Aufgabe ist bei dem im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Gümmstartcrschalier durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst

Die Erfindung wird anhand der Zeichnungen näher erläutert Im einzelnen zeigt

F i g. 1 einen Teiiquerschnitt durch einen Glimmschalterstarter gemäß einec Ausführungsform der Erfindung; Fig.2 eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen der Startspannung und dem Filrngewicht in einem für eine 120 V, 40 Watt Leuchtstofflampe bestimmten Glimmschalterstarter;

Fig.3 eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen der anfänglichen Glimmentladungsdauer und dem Filmgewicht in einem für eine 120 V, 40 Watt Leuchtstofflampe bestimmten Glimmschalterstarter;

Fig.4 eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen der Startspannung und dem Filmgewicht in einem für eine 220 V, 70 Watt Hochdrucknatriumlampe bestimmten Glimmschalterstarter unc

Fig.5 eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen der anfänglichen Giimmemiadungsdauer und dem Filmgewicht in einem für eine 220 V, 70 Watt Hochdrucknatriumlampe bestimmten Glimmschalter starter.

Wie bereits erwähnt, zeigt F i g. 1 einen Teilquerschnitt durch einen Glimmschalterstarter gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Gemäß F i g. 1 befindet sich innerhalb eines Glaskolbens 1 eines Innen- durchmessers von 6 mm eine Elektrodeneinheit 2. Die Elektrodeneinheit 2 besteht aus einem Fuß 3 und einem Paar in den Fuß 3 eingelassenen inneren Drähten 4 und 5. An das äußerste Ende eines inneren Drahtes 4 ist eine bewegliche Elektrode 6 aus einem gebogenen Bimetall angeschweißt Der andere innere Draht 5 bildet eine starre Elektrode. In dem Glaskolben 1 befindet sich Argon oder ein Gasgemisch aus Argon und Neon, beispielsweise aus 1% Argon und 99% Neon. In dem Bereich der inneren Oberfläche des Glaskol bens 1, der von einem Ende 9 des Fußes 3 entfernt ist, wird — wie später noch näher beschrieben werden wird — ein Film 8 abgelagert Der mit dem Film 8 bedeckte Bereich stellt einen bandförmigen Bereich der inneren Oberfläche des Kolbens 1 einer Breite von etwa 3—4 mm dar. Die voreilende Kante des bedeckten Bereichs liegt vom Ende 9 des Fußes 3 etwa 8— 10 mm entfernt. Vor Einführen des Gasgemisches in den Kolben 1 wird an die Spitze des Glaskolbens 1 ein Evakuier-

rohr angeschlossen. Nach dem Evakuieren des Kolbens 1 mil Hilfe des Evakuierrohres wird das Gasgemisch in den Glaskolben 1 eingeführt Nach dem Einführen des Gasgemisches in den Glaskolben 1 erhält dieser ein abgeschmolzenes Dichtungs- oder Siegelende.

Die in den Fuß 3 eingesetzten inneren Drähte 4 und 5 führen aus dem Glaskolben ί heraus und dienen dann als äußere Drähte bzw.Zuleitungen 11 und IZ

Der auf der Innenwand des Glaskolben 1 abgelagerte RIm 8 besteht &us einem Gemisch aus 40—90, beispielsweise 50 Gew.-% metallischen Bariums und 60— 10, beispielsweise 50 Gew. -% eines Bindemittels, wie Aluminiumoxid. Der Film wird in einer Menge von 0,4—12,5, beispielsweise 1,4 mg/cm³ des Fassungsvermögens des Glaskolbens abgelagert. Der mit dem Film bedeckte Bereich liegt an einer vom Fuß 3 im Abstand befindlichen Stelle, da die Startspannung nicht stabilisiert werden kann, wenn der Film 8 in einem Bereich nahe des keinen Entladungsbereich bildenden Fußes 3 abgelagert wird. Der Film 8 wird durch thermische Zersetzung eines Gemischs aus Bariumazid und Aluminiumoxid im Vakuum nach Ablagern des Gemischs in dem vorgegebenen Bereich hergestellt

Bei einem Glimmschalterstarter gemäß der Erfindung verhindert die Mitverwendung des Bindemittels ein Versprühen des metallischen Bariums und ein Haftenbleiben desselben an der Elektrode während der thermischen Zersetzung des Bariumazids. Folglich läßt sich auf diese Weise ein übermäßiges Absinken der Startspannung verhindern und eine gegebene Menge metallischen Bariums auf der Innenwandfläche des Kolbens 1 ablagern. Dies führt zu einer Verbesserung der Starteigenschaften und zu einem akzeptablen Gettereffekt Die anfängliche Glimmentladungsdauer läßt sich auf eine gegebene Zeit begrenzen.

Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung näher veranschaulichen.

Beispiel 1

Es werden Glimmschalterstarter gemäß F i g. 1 hergestellt In dem jeweiligen Glaskolben 1 ist Argon enthalten. In den verschiedenen Glaskolben werden Filme 8 aus unterschiedlichen Ba-AlzOrGemischen in verschiedenen Mengen an der jeweils vorgesehenen Stelle der Innenwandflächen der Kolben 1 abgelagert. Jeder vorgesehene Innenwandteil ist etwa 8—10 mm vom Ende des Fußes 3 entfernt und besitzt die Form eines ringförmigen Bandes einer Breite von 3—4 mm, gemessen in Richtung zum Ende des Kolbens 1. Jeder Starter wird dann an eine 120 V, 40 Watt Leuchtstofflampe angeschaltet. Die Lampe wird in Betrieb gesetzt, wobei die Startspannungen und die anfänglichen Glimmer.tladungszeiten der Starter ermittelt werden.

Die Startspannung eines Glimmschalterstarters für eine 120 V, 40 Watt Leuchtstofflampe sollte vorzugsweise 108 V oder weniger (um die Entladung in Gang zu setzen) und vorzugsweise 80 V oder mehr (um eine erneute Betätigung des Starters zu verhindern) betragen. Die Anfangsglimmentladungsdauer des Starters sollte zweckmäßigerweise 3,5 s oder weniger betragen. Im Hinblick darauf und aus den angegebenen Versuchsergebnissen hat es sich gezeigt, daß der Film 8 aus einem Gemisch aus 40—90 Gew.-% Ba und 10-60 Gew.-% AI₂O₃ bestehen und in einer Menge von 0,4—123 mg/ cm³ des KolbenfaESüPgsvermögens aufgetragen werden sollte.

Aus der graphischen Darstellung gemäß F i g. 2 ergibt sich die Beziehung zwischen der Startspannung und der Menge an dem Ba-Al₂O₃-Gemisch in mg/cm³. Die in F i g. 3 gezeigte graphische Darstellung erläutert die anfängliche Glimmentladungsdauer in Abhängigkeit von der Menge an Ba-Al₂O₃-Gemisch in mg/crn^J. In den beiden Figuren zeigt die Kurve A die jeweilige Beziehung bei Startern mit Filmen 8 aus einem Gemisch aus 90 Gew.-% Ba und 10 Gew.-% Al₂O₃- Die Kurve B erläutert die Beziehung bei Startern mit Filmen 8 aus einem Gemisch aus 40Gew.-°/o Ba und 60Gew.-% Al₂O₃.

Wie sich aus F i g. 2 und 3 ergibt, fällt die Startspannung in den oben angegebenen Bereich von SO V bis 108 V. Die anfängliche Glimmentladungsdauer beträgt 33 s oder weniger. Beide Bedingungen werden erfüllt, wenn der Film 8 aus einem Gemisch aus 40—90 Gew.-°/o Ba und 10 bis 60 Gew.-% Al₂O₃ besteht und in einer Menge von 0,4 bis 1Z5 mg/cm³ des Kolbenfassungsvermögens zum Einsatz gelangt.

Beispiel 2

Es werden verschiedene Glimmschalterstarter der in Beispiel 1 geschilderten Bauweise hergestellt. Diese werden zum Starten einer mit einem Gasgemisch aus 1% Arfpn und 99% Neon gefüllten 220 V, 70 Watt Hochdrucknatriumlampe eingesetzt. Die jeweilige Lampe wird in Betrieb gesetzt, wobei die Starispannung und die anfängliche Glimmentladungsdauer der Starter ermittelt werden.

Die Startspannung eines Glimmschalterstarters bei einer 220 V, 70 Watt Hochdrucknatriumlampe sollte vorzugsweise 198 V oder weniger (um die Entladung einzuleiten) und vorzugsweise 110 V oder mehr (um den Starter an einem erneuten Anspringen zu hindern) betragen. Im Hinblick darauf und aus den geschilderten Versuchsergebnissen hat es sich ebenso wie in Beispie! 1 gezeigt, daß der Film 8 aus einem Gemisch aus 40 bis 60Gew.-% Ba und 10 bis 60Gew.-% AI₂O₃ bestehen und in einer Menge von 0,4—12,5 mg/cm³ des Kolbenfassungsvermögens eingesetzt werden sollte.

D.e F i g. 4 und 5 veranschaulichen diese Erkenntnisse. In den genannten Figuren erläutert die Kurve A die geschilderte Beziehung bei Startern mit Filmen aus einem Gemisch aus 90 Gew.-% Ba und 10 Gew.-% Al₂O₃. Die Kurve B erläutert die genannten Beziehungen bei Startern mit Filmen 8 aus einem Gemisch aus 40 Gew.-% Ba und 60 Gew.-°/o Al₂O₃.

In den Beispielen 1 und 2 werden die Filme 8 durch Beschichten der Innenwandfläche der Kolben 1 mit einem Ba(N₃J₂-Al₂O₃-GCmISCh und anschließendes Evakuieren und Erwärmen der Kolben (zur thermischen Zersetzung des Ba(N₃J₂) erzeugt

NeHsn dem in den Beispielen als Bindemittel verwendeten Aluminiumoxid können auch noch andere Bindemittel, z. B. Titandioxid, Siliciumdioxid und andere Metalloxide e^:^gesetzt werden.

Die erfindungsgemäßen Glimmschalterstarter können — abgesehen von den in den beiden Beispielen verwendeten Lampen — auch noch für andere Entladungslampen eingesetzt werden.

Obwohl in den Beispielen eine Kombination aus einer starren Elektrode und einer beweglichen Elektrode beschrieben werden, kann man sich an deren Stelle mit gleichem Erfolg auch eines Paars beweglicher Elektroden bedienen. Auch wenn die bewegliche Elektrode mit dem aus einer gegebenen Menge metallischen Bariums oder eines Gemischs aus metallischem Barium und ei-

nem Bindemittel gebildeten Film bedeckt ist. wird sie gegen eine Ablagerung einer übergroßen Menge metallischen Bariums geschützt, da das Barium niemals von der Innenwand des Kolbens I versprüht bzw. zerstäubt wird. Auf diese Weise lassen sich die gewünschten Starteigenschaften erreichen. Die Stelle der Filmablagerung ist nicht auf die in den Beispielen genannte Stelle begrenzt. So kann sich der Film beispielsweise auch in denjenigen Teil der Innenwandfläche des Glaskolbens I erstrecken, der dem gekrümmten Teil des die beweglicne Elektrode bildenden Bimetalls entspricht.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

JO

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Claims (2)

Patentansprüche:

1. GJimmschalterstarter mit einer luftdichten Hülle (1), in der ein Edelgas enthalten ist, mit einer in einem Ende der Hülle (1) hermetisch abgedichteten Elektrodeneinheit (2), wobei die Elektrodeneinheit (2) einen Fuß (3) aufweist, in den ein Paar von Elektroden (5,6), von denen eine oder beide beweglich ist (sind), eingesetzt ist. und mit einem auf der inneren Oberfläche der Hülle (1) angebrachten Film, der metallisches Barium enthält, dadurch gekennzeichnet, daß der RIm (8) aus einem Gemisch aus 40—90Gew.-% metallischen Bariums und 60—10Gew.-% Bindemittel besteht und in einer Menge von 0,4 mg bis 124 mg pro cm³ des Hüllenfassungsvermögens in einem Bereich der inneren Oberfläche der Hülle (1), der sich im Abstand vom Fuß (3) befindet, abgelagert ist

2. Glimmschalterstarter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeicäfcjet, daß das Bindemittel aus einem Me-