DE370932C - Einrichtung zum Zuenden von in Reihe mit elektrischen Gluehlampen brennenden Metalldampflampen - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN
AM 9. MÄRZ 1923

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 21 f GRUPPE

(P 40208 VIIIj21p)

Dr. Joseph Charles Pole in Wien.

Einrichtung zum Zünden von in Reihe mit elektrischen Glühlampen brennenden Metalldampflampen.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 7. Juli 1920 ab.

Für diese Anmeldung ist gemäß dem Unionsvertrage vom 2. Juni 1911 die Priorität auf Grund der Anmeldung in Österreich vom 21. Februar 1919 beansprucht.

Die Metalldampflampen brauchen bekanntlich zum Zünden und stetigen Brennen einen Vorschaltwiderstand. Um den in diesem Widerstand verzehrten, ziemlich bedeutenden Teil der Netzspannung nutzbar zu machen, hat man versucht, der Quecksilberdampflampe Glühlampen vorzuschalten, so daß die sonst vernichtete elektrische Energie in Licht umgesetzt und auch rote Strahlen, welche im Quecksilberspektrum fehlen, hervorgebracht werden.

Die kalte Quecksilberdampflampe hat aber einen niedrigen Widerstand, und insbesondere bei den durch Kippen gezündeten Lampen

solcher Art wird der Stromstoß, den eine vorgeschaltete Glühlampe erfährt, dieser sehr schädlich. Zum Schütze der Glühlampe wurde daher vorgeschlagen, noch einen besonderen Zündwiderstand vorzusehen und ihn nach erfolgter Zündung· der Quecksilberdampflampe durch ein im Nebenschluß zur Quecksilberdampflampe angeschlossenes Solenoid auszuschalten.

ίο Ein Nebenschlußsolenoid ist, abgesehen von anderen Unannehmlichkeiten, die es nur bedingungsweise und in besonderen Schaltungen zu dem angedeuteten Zweck verwendbar erscheinen lassen, während des Brennens der Quecksilberdampflampe stets unter Strom und verbraucht daher Energie. Gemäß der Erfindung wird zur Vermeidung dieser Nachteile entweder ein eigens gebauter halbautomatischer Schalter oder ein Hauptstromelektromagnet verwendet, welcher nach erfolgter Zündung der Quecksilberdampflampe den Zündwiderstand kurzschließt. Die Hauptstromspule ist auch schon aus dem Grunde besser, weil sie zugleich die bei Quecksilberdampflampen in Reihe mit dem Lichtbogen immer nötige Selbstinduktion hergibt oder sie verstärkt.

Eine Abänderung dieses Grundgedankens ist die, daß die Quecksilberdampflampe nur mit einem Yorschaltwiderstand gezündet und der Widerstand nach erfolgter Zündung selbsttätig oder durch Handschalter gegen eine Glühlampe ausgetauscht wird. Solche Lampenkombinationen sind sehr wirtschaftlich und dauerhaft.

Auf der Zeichnung ist die praktische Durchführung dieses Grundgedankens in sieben Ab- : bildungen an einigen Fällen klar gemacht. Abb. 5 zeigt einen Kurzschließer, der bei der Einrichtung verwendbar ist.

In Abb. ι ist eine durch Hochspannungsstoß gezündete Quecksilberdampflampe dargestellt, α bedeutet die Leuchtröhre, b eine Induktionsspule, c einen induktionslosen Widerstand, d gasgefüllte Glühlampen, f einen Unterbrecher zur Erzeugung des Hochspannungsstoßes zur Zündung, g einen Widerstand, der den Strom des Unterbrecherkreises ' begrenzt und 3 das »Anlaßband«, d. h. einen metallischen Belag an der Außenseite der negativen Elektrode 2 zur Verstärkung der Wirkung des Hochspannungsstoßes. Die _; Induktionsspule & ist zweckmäßigerweise als Solenoid eines selbsttätigen Umschalters e ausgebildet, obzwar dieser L'mschalter auch ein i eigenes Solenoid haben kann. Der Umschalter e besteht beispielsweise aus den Kon- i takten 5, 8, 9, 10 und -den Nocken 6, die an ^; der Verlängerung 7 eines in b auf und ab be- ' weglichen Weicheisenkernes 4 angebracht sind, j und zwar 6 isoliert von 7, die übrigen, 5 und 8 mit 7, leitend verbunden. Die gasgefüllten Glühlampen d sind hier untereinander parallel geschaltet gezeichnet, können aber auch hintereinander geschaltet sein. Der Unterbrecher f kann zweckmäßigerweise selbsttätig auch von /> oder von einem eigenen Elektromagneten betätigt werden, was aber hier als nicht hierher gehörig und auch wegen der Übersichtlichkeit nicht angedeutet ist.

Die Wirkungsweise der Lampe ist folgende: Beim Andrehen des Linienschalters erhält zunächst der Nebenschlußstromkreis des Unterbrechers Strom. Der Unterbrecher f wird (selbsttätig oder von Hand) gedreht und der durch rasche Unterbrechung des Magnetisierungsstromes der Spule b hervorgerufene Hochspannungsstoß zündet unter Beihilfe des Anlaßbandes 3 die Quecksilberdampflampe. Dabei war der Solenoidkern 4 in der tiefsten Lage und der Kontakt 5, 9 geschlossen, C also im Stromkreis der Quecksilberdampflampe, während die Kontakte 8, 10 offen und die gasgefüllten Glühlampen also nicht unter Strom waren. Vorausgesetzt ist, daß die Spule b so dimensioniert ist, daß der schwache Nebenschlußstrom nicht den Kern 4 anhebt, sondern erst der volle Lampenstrom. Da j etzt die Quecksilberdampflampe gezündet ist und durch die Spule b nun der volle, in der Regel sogar übernormale Lampenstrom fließt, wird der Kern 4 in die Spule b hineingezogen, und hierbei werden zunächst die Kontakte 8, 10 geschlossen, die Glühlampen d also eingeschaltet. Bei weiterer Aufwärtsbewegung des Eisenkernes 4 hebt der Arm 6 den Kontakt 9 auf und schaltet dadurch den \'orschaltwiderstand c aus, während, solange die Quecksilberdampflampe α brennt, nur die Glühlampen in Reihe mit derselben geschaltet bleiben und den Stromwiderstand ersetzen.

In Abb. 2 ist eine durch Kippen von Hand aus gezündete Quecksilberdampflampe dargestellt. Die Leuchtröhre α ruht mit den Klammern k unter dem Reflektor H₁ der um i drehbar ist, aber ein Übergewicht an der Kathode (links) hat. Das Kippen der Lampe wird durchziehen an der Schnur J₁₁S₂ und dem Handgriff e veranlaßt, welcher Handgriff gleichzeitig als halbautomatischer Schalter ausgebildet ist. Der Strom fließt beim Kippen der Lampe, also beim Ziehen am Handgriff, vom positiven Pol über die Elektroden 1, 2, die Spule b und die Lampen d und Vorschalt- ^1J5 widerstand c zum negativen Pol. Nach dem Loslassen des Handgriffes wird der Schalter e geschlossen und der Widerstand c ausgeschaltet. Der Strom fließt dann vom positiven Pol über 1, 2, b, d und s„ zum Kontakt 11 und über S₁ zum negativen Pol. Beim Ziehen am Handgriff des Schalters e spann+

sich nämlich die Feder 12, indem die sie oben abstützende Scheibe" 13 durch den Stift 14, der mit dem Handgriff verbunden ist, mitgenommen wird. Dabei wird der Stöpsel 15, welcher in der Ruhelage mit seinem Ende zwischen den Kontakten 11 saß, nach unten gezogen. Da der Stöpsel 15 in seinem Mittelteil konisch verdickt ist und sich im Schlitz des Schiebers 16 bewegt, so wird letzterer bei der Aufwärtsbewegung entgegen der Wirkung der Feder 17 verstellt und die Feder 17 gespannt, so daß der Schieber unter Einwirkung der Feder in die Stöpseleinschnürung 18 einspringt, sobald der Stöpsel so tief heruntergezogen ist. In dieser Lage wird der Stöpsel 15 außer Eingriff mit den Kontakten 11 festgehalten, und es erfolgt die Zündung der Lampe mit vorgeschaltetem¹ Widerstand c. Hierauf wird auf den Knopf 16' des Schiebers gedrückt und der Handgriff! e losgelassen. Durch den Druck auf den Knopf 16' gibt der Schieber 16 den Halsteil des: Stöpsels 15 frei und letzterer springt unter dem Druck der Feder 14 zwischen die Kontakten, wodurch der Widerstand c ausgeschaltet wird.

Abb. 3 zeigt die Schaltanordnung für mehrere hintereinandergeschaltete mit Glühlampen kombinierte Metalldampflampen., die auch gesondert voneinander mit Vorschaltwiderstand zündbar sind. Im kalten Zustande der ersten Metalldampflampe α liegen die Glühlampen d mit dem Vorschaltwiderstand c und einem Nebenschlußwiderstand w parallel zur Metalldampflampe, der Strom geht also vom positiven Pol über den Widerstand w, Kontakt 10 und Leitung 1 zu i, c und zur zweiten Metalldampf lampe. Beim Zünden der ersten (linksliegenden) Metalldampflampe geht der Strom vom positiven Draht über die Elektroden 1, 2, die Induktionsspule b, Glühlampen d, Vorschaltwiderstand c zum negativen Pol bzw. zum positiven Draht der zweiten Lampe und, wenn diese nicht gezündet ist, über den Nebenschlußwiderstand, wie vorstehend angegeben, weiter. Nach der Zündung der ersten Metalldampflampe geht der Strom vom Plusdraht über 1, 2, b, d zum Kontakt 9 unter Kurzschließung des Widerstandes c zur zweiten Lampe, und zwar bei vorausgehender Unterbrechung des Nebenschlußkreises von w, was ähnlich gemäß Abt>. 1 durch den Eisenkern 4 des Soienoidest erfolgen kann. Man kann dabei Verzögerungsvorrichtungen, z. B. einen Luftkatarakt, vor- sehen, damit der Kurzschluß des Widerstandes c nicht gleich bei der Zündung stattfindet.

Abb. 4 zeigt eine Schaltungsanordnung für zwei oder mehrere hintereinandergeschaltete Metalldampflampen, ähnlich wie Abb. 3, nur mit dem Unterschiede, daß die Glühlampen d wie bei Abb.-I zuerst nicht im Stromkreis liegen und dann selbsttätig· an Stelle des Vorschaltwiderstandes c geschaltet werden. Der Strom fließt also vor dem Zünden vom Netz über den Nebenschlußwiderstand¹ ze/, die Kontakte 19, 20, 19 zum Widerstand c über Kontakte 9, 5 zur Klemme 21 und zur zweiten Lampe. Beim Zünden fließt der Strom vom Netz über die Elektroden 1, 2, die Induktionsspule & zum Vorschaltwiderstand Cj über die Kontakte 9, 5 zur Klemme 21 und zum negativen Pol. Nach dem Zünden fließt der Betriebsstrom unter gleichzeitiger Ausschaltung des Nebenschlußwiderstandes w (durch Anheben des Kontaktes 20) vom Netz über i, 2, b, die Glühlampen d, die Kontakte 10, .8 durch den Stab 7 zur Klemme 21 und zum negativen Pol (zur zweiten Lampe).

An Stelle der bei den Schaltungen nach den Abb. ι bis 4 gezeichneten mechanischen Kurzschließer kann man auch einen Ouecksilberkurzschließer (Abb. 5) anbringen. Derselbe besteht aus einem Gefäß G mit zwei PoI-mulden m, n, in denen sich -Quecksilber befindet und in die die Elektroden o, p ein- · geschmolzen sind, welche zum Vorschaltwiderstand c führen. In dem Gefäß G bewegt sich ein Verdränger P, welcher beim Eintritt in die Mulde m das Quecksilber zum Teil verdrängt und derart zwischen 0 und p Kurzschluß erzeugt, .so daß c kurzgeschlossen wird. Der Verdränger P kann als Glashoh.lkörper ausgebildet sein, und das Gefäß G kann evakuiert sein. Der Verdränger ist mit einem ⁹S Weicheisenkern R ausgestattet, und ,das Ganze liegt zwischen den Polen eines Hauptstromelektromagneten, dessen Spule in Serie mit dem Lichtbogen liegt. Beispielsweise kann die Induktionsspule b als Elektromagnet dienen. Ist die Metalldampflampe gezündet, so wird der Elektromagnet den Weicheisenkern R anziehen und der Verdränger durch Verdrängung des Quecksilbers den Kurzschluß von c, also das Umschalten auf die Glühlampen ganz selbsttätig bewirken.

Die mit Glühlampenwiderständen kombinierten Metalldampflampen eignen sich beispielsweise sehr für photographische Aufnahmen wegen der günstigen Lichtstrahlenmischung. Abb. 6 zeigt eine beispielsweise Schaltung einer solchen photographischen Belichtungsvorrichtung; darin sind mit α vier" Metalldampflampen bezeichnet, d sind Glühlampen, b die Induktionsspulen und c die Vorschaltwiderstände, welche durch den als Messerkontakt oder Steckkontakt ausgebilde- . ten Kurzschließer m, η kurzgeschlossen werden.

Die Lampen sind gemäß Abb. 7 in einem Rahmen R eingebaut, der in einem Ständer T um Zapfen Z schwingbar gelagert und unter

verschiedenen Winkeln einstellbar ist. Am Rahmen 7? ist der Messerkontakt m angebracht, während der Klemmteil η des Kontaktes an dem Segment S einstellbar ist. Das Zünden der Metalldampflampen erfolgt durch die Verschwenkung des Rahmens bei offenem Kurzschlußkontakt in, n. Der Rahmen nimmt nach der Zündbewegung eine geneigte oder senkrechte Stellung ein, und am Ende der Zündbewegung, wenn der Lampenrahmen in He Betriebsstellung kommt, schnappt der Kontakt Mi- in η ein und schließt kurz. Der Kontaktteil in ist am Rahmen angebracht, η dagegen verstellbar, beispielsweise auf dem Segment 6", so daß man je nach der gewünschten Betriebsstellung des Lampenrahmens den Eintritt des Kurzschlusses von c für das Ende der Zündbewegung einstellen kann. Durch diese Einrichtung wird also verhindert, daß der Bedienungsmann es übersieht, die Metalldampflampen mit vorgeschaltetem Widerstand zu zünden, oder auch denselben nach der Zündung kurz zu schließen bzw. durch die Glühlampen zu ersetzen.

Claims (6)

1. Patent-Ansprüche:

   i. Einrichtung zum Zünden von

   in

   Reihe mit elektrischen Glühlampen brennenden Metall dampf lampen mit einem beim Anlassen der Metalldampflampen vorgeschalteten Widerstand, dadurch gekennzeichnet, daß ein Hauptstromsolenoid den Austausch dieses Widerstandes gegen Glühlampen oder den Kurzschluß dieses Widerstandes nach erfolgter Zündung der Metalldampflampen bewirkt.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1 mit selbsttätigem Schaltorgan, dadurch gekennzeichnet, daß bei feststehenden Metalldampflampen ein vom Strom der Metalldampflampe durchflossener selbsttätiger L'mschalter (e) zwischen der Metalldampflampe (α) einerseits und dem Vorschaltwiderstand (e) und den Glühlampen (d) anderseits angeordnet ist, wobei der. Umschalter von der Induktionsspule (b) der Metalldampflampe betätigt wird.
3. 3. Einrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß am Kern (e) der Induktionsspule (b) außer dem Glühlampenkontakt (8) noch ein Ausschalter (6) für den beweglichen Kontakt (5) des Vorschaltwiderstandes (c) angebracht ist.
4. 4. Einrichtung nach Anspruch 1 für durch Kippen gezündete Metalldampflampen, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Glühlampen und dem Vorschaltwiderstand ein Umschalter angeordnet ist, welcher beim Einleiten der fio Kippbewegung selbsttätig den Vorschaltwiderstand (c) einschaltet, als ein zur Bewegung der Kippschnur (S₁, s.,) dienender Griff (e) ausgebildet ist und .nach erfolgter Zündung der Metalldampflampe zum Kurzschließen des Vorschaltwiderstandes von Hand aus dient.
5. 5. Einrichtung nach Anspruch 1 mit einem elektromagnetisch verstellbaren \*erdrängerkolben in einem Behälter mit Ouecksilberkontaktmulden, dadurch gekennzeichnet, daß der Verdrängerkolben als ein mit einem Weicheisenkern ausgerüstetes Hohlsfefäß ausgebildet ist.
6. 6. Einrichtung nach Anspruch 1 mit für Kippzündung eingerichteten Metalldampflampen, dadurch gekennzeichnet, daß der die Metalldampflampen tragende Rahmen (R) schwingbar auf einem Ständer gelagert ist und einen Kontaktteil trägt, der beim Ende der Rückschwingbewegung des Lampenrahmens in den entsprechend der gewünschten Betriebsstellung des Rahmens einstellbaren Kurzschließer des Vorschaltwiderstandes (m, n) einfällt, wodurch man den Zeitraum zwischen dem Zünden und dem Kurzschließen des Vorschaltwiderstandes beliebig verlängern kann, um der MetalMampflampe Zeit zu lassen, sich einzubrennen.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.