DE378476C - Einrichtung an elektrischen Glimmlampen mit Vorschaltwiderstand zur Begrenzung der Stromstaerke - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM 14> JULI 1923

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 21 c GRUPPE 39

(F 47829 VIIIj21 c*)

Johannes Michael Schmierer in ßerlin-Friedenau und Deutsche Glimmlampen-Gesellschaft m. b. H. in Berlin.

Einrichtung an elektrischen Glimmlampen mit Vorschaltwiderstand zur Begrenzung der Stromstärke.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 14. Oktober 1920 ab.

Bei vielen elektrischen Lichtanlagen werden

Einrichtungen vorgesehen, durch welche beim Verlöschen einer oder mehrerer Lampen die Einschaltung von Ersatzlampen die Betäti-

gung von Kontroll- bzw. Älarmzeichen oder

auch beides zugleich veranlaßt wird. 'Diese Einrichtungen bestehen gewöhnlich in Relais, deren Wicklungen mit den Lampen hintereinandergeschaltet sind und deren Anker bei Änderung der Stromverhältnisse die erforder-

liehe Umschaltung bewirkt. Bei Anlagen von Glimmlampen konnten derartige Einrichtungen bisher nicht verwendet werden, weil die bedeutend niedrigere Stromstärke dieser Lampen nicht ausreicht, um die Relais zum Ansprechen zu bringen. Wollte man aber die Spulen der letzteren im Verhältnis der niedrigeren Stromstärke mit dünnerem und entsprechend längerem Draht umwickeln, so ίο würde der Widerstand der abgeänderten Spulen für den Betrieb von Glimmlichtlampen zu hoch werden. Die Stromstärke einer Glimmlampe sei η-mal niedriger als diejenige einer Glühlampe; dann muß die Zahl der Windungen η-mal größer gewählt werden, wenn die Amperewindungszahl unverändert gehalten werden soll. Man wird in diesem Falle einen η-mal dünneren und gleichzeitig η-mal längeren Draht wählen, dessen Widerstand demnach n²-mal größer ist. Da die Stromstärke η-mal niedriger ist, wird demnach der Spannungsabfall in der Spule η-mal größer sein. Bei derart hohem Spannungsabfall besteht die Gefahr, daß die Kathoden der Glimmlampen nur teilweise vom negativen Glimmlicht bedeckt sind, und daß die Lampen demzufolge unruhig brennen.

Gemäß der Erfindung wird dieser Nachteil dadurch beseitigt, daß der zum Betriebe der Glimmlampen erforderliche Schutzwiderstand als Spule eines Relais ausgebildet wird, welches die jeweilig gewünschte Umschaltung beim Verlöschen der Glimmlampen bewirkt.

In den Abbildungen sind drei Ausführungsbeisipele schematisch dargestellt. Abb. 1 zeigt die Schaltung einer Glimmlampe in \'erbindung mit einem Relais, welches beim Verlöschen derselben eine Ersatzlampe einschaltet. Abb. 2 zeigt eine ähnliche Schaltung, bei weleher die Ersatzlampe durch eine Batterie gespeist wird, welche an der Starkstromleitung ständig aufgeladen wird. Abb. 3 zeigt die Schaltung einer Anlage von drei Glimmlampen, welche durch benachbarte Schalter kurzgeschlossen werden können, in welchem Falle das vorgeschaltete Relais 3 Ersatzlampen einschaltet.

In Abb. ι und 2 bedeuten La und Lb die beiden Stromzuführungen, beispielsweise die beiden Leitungen eines Lichtnetzes, α eine . Glimmlampe, welche über das Relais b an das Netz geschaltet ist, c den Anker des Relais, welcher sich in dem Fall, daß das Relais stromlos wird, gegen den Gegenkontakt d legt und hierdurch die Glühlampe / einschaltet. In Abb. ι ist die Schaltung derartig durchgeführt, daß die Glühlampe /' von der gleichen Stromquelle gespeist wird wie die Glimmlampe a. In Abb. 2 Hegt die Glühlampe / dagegen an einer besonderen Stromquelle, nämlich der Sammlerbatterie e. Letztere ist in den Stromkreis der Glimmlampe α geschaltet. Durch den Schalter g werden beide Stromkreise gemeinsam geschlossen oder unterbrochen. In Abb. 2 ist ferner noch ein Kontrollschalter in Form einer Taste h gezeichnet, welcher dazu dient, den ordnungsmäßigen Zustand der Anlage zu jeder Zeit prüfen zu können. In beiden Abbildungen hat der Widerstand der Relaiswicklung den gleichen Wert wie der Vorschaltwiderstand, welcher sonst zur Begrenzung der Stromstärke der Glimmlampe α verwendet werden müßte. In Abb. 2 würde dieser Widerstandswert etwas niedriger sein, mit Rücksicht auf den durch : die Batterie erzeugten Spannungsabfall. Die Schaltung der Abb. 1 findet zweckmäßig Anwendung in allen den Fällen, wo dem ordnungsmäßigen Brennen einer Lampe besondere Wichtigkeit beigemessen wird, beispielsweise bei Signalanlagen für Eisenbahnen u. dgl. Diese Schaltung hat den Nachteil, daß sie ihren Zweck nur dann erfüllt, wenn sich die Stromzuführung in ordnungsmäßigem Zustand befindet. Tritt eine Unterbrechung der Strombelieferung beispielsweise durch Leitungsbruch, Kurzschluß o. dgl. ein, so wird zwar der Stromkreis der Glühlampe / geschlossen, dieser gelangt aber doch nicht zum ; Aufleuchten, weil die Leitungen La und Lb go stromlos sind. Will man die Betriebssicher-. heit auch in diesem Falle gewährleisten, so kann man die Glühlampe f statt an das Netz an eine besondere Stromquelle schalten, und zwar zweckmäßig an eine Ortsbatterie. In diesem Falle muß man jedoch Vorkehrungen treffen, daß beim beabsichtigten Ausschalten der Glimmlampe auch der Glühlampenstromkreis mit unterbrochen wird. Man erhält auf diese Weise eine Schaltungsart, welche vorteilhaft angewendet werden kann zur Kennzeichnung von Feuermeldern, zur Beleuchtung von Wegweisern, Warnungsschildern usw. Die Schaltung der Abb. 2 erfüllt gleichfalls die Bedingung, daß beim beabsichtigten Ausschalten der Glimmlampe α auch der Stromkreis der Glühlampe unterbrochen wird. Diese Schaltung hat noch den Vorteil, daß die Batterie ständig aufgeladen wird, so daß die Verluste durch Selbstentladung ausgeglichen werden, wodurch die Anlage auch ohne Wartung immer in betriebsfähigem Zustande ist. Bei der geringen Stromstärke der Glimmlampe ist eine schädliche Überladung der Batterie nicht zu befürchten, die Menge des durch den Strom zersetzten Elektrolytwassers ist geringer als der Verlust durch Verdunstung. Es genügt daher, wenn in großen Zwischenräumen etwas Wasser nachgefüllt wird. An Stelle des Schalters g und der Taste ft kann auch ein Reihenschalter verwendet werden, durch welchen zuerst der Glühlampenstrom-

kreis geschlossen und nachher die Glimmlampe eingeschaltet wird. Auf diese Weise wird eine ständige ■ Kontrolle der Betriebsbereitschaft bei jedesmaligem Einschalten erzwungen. Die Schaltung ist auch bei Wechselstrom brauchbar, wenn der Sammlerbatterie ein Gleichrichter vorgeschaltet wird oder wenn die Glimmlampe selbst in bekannter Weise als Gleichrichter ausgebildet wird. Die Schaltung der Abb. 2 findet zweckmäßig Anwendung für die Notbeleuchtungsanlagen von öffentlichen" Räumen jeder Art, z. B. von Theatern, Vortragssälen, Warenhäusern, Markthallen usw.

Sind bei einer Anlage mehrere Glimmlampen vorhanden, so kann für dieselben ein einziges Relais als gemeinsamer Vorschaltwiderstand verwendet werden, solange der Widerstand der Spule nicht so gering wird, daß bei einer der Lampen Lichtbogenbildung auftreten kann. Werden bei einer derartigen Anlage einzelne Lampen defekt oder aus einem anderen Grunde stromlos, so sind die noch brennenden Lampen zwar überlastet, doch hat dies in den meisten Fällen keine schädlichen Folgen, um so mehr, als durch das Aufleuchten der Ersatzlampen für baldige Abstellung des Fehlers gesorgt ist. Will man eine derartige zeitweilige Überlastung der Lampen verhindern, so kann man das Relais auch in der Weise ausgestalten, daß auf einen gemeinsamen Kern besondere Spulen für jede einzelne Lampe angeordnet werden. An Stelle je einer einzigen Glimmlampe können auch deren mehrere und ebenso mehrere Glühlampen an Stelle einer einzigen angeordnet und gegebenenfalls auf einen größeren Raum verteilt werden. Soll beispielsweise bei Notbeleuchtungsanlagen für Theater o. dgl. im Fall einer größeren Anzahl von Lampen die Einschaltung von Ersatzlampen mit größtmöglicher Betriebssicherheit bewirkt werden, so ordnet man zweckmäßig für jede einzelne Ersatzlampe eine besondere Ortsbatterie vor. Versagt dann eine Glimmlampe, so schaltet sich selbsttätig die betreffende Ersatzlampe ein, wird aber das Netz stromlos, so schalten sich sämtliche Ersatzlampen ein. Wäre nur eine einzige Batterie für die Speisung sämtlicher Ersatzlampen vorgesehen, so bestünde die Gefahr, daß im Falle einer Leitungsstörung auch sämtliche Ersatzlampen versagen, während bei der Anordnung von Einzelbatterien schlimmstenfalls eine oder die andere der Ersatzlampen versagen wird, während die große Mehrheit zur rechten Zeit aufleuchten wird. Will man bei einer derartigen Anlage die Einschaltung der Glimmlampen von einer gemeinsamen Überwachungsstelle aus bewerkstelligen, so ordnet man zweckmäßig an Stelle der Schalter g entsprechende Relaisvorrichtungen an. Man hat dann die Gewahr, daß beim Ausschalten der Glimmlampen die Ersatzlampen nicht eingeschaltet werden.

In Abb. 3 bedeuten La und Lb wieder die beiden Stromzuführungen, beispielsweise zwei mit dem Leitungsnetz verbundene Drähte. A, A₁A sind drei Glühlampen, welche über das gemeinsame Relais C an die Stromzuführungen geschaltet sind. Der Widerstand der Relaisspule ist ein Drittel so groß als die Vorschaltwiderstände, welche für die einzelnen Glimmlampen erforderlich wären. F₁ F₁ F sind drei Glühlampen, welche zum Aufleuchten gebracht werden sollen, sobald eine der Glimmlampen erlischt. Da die Abnahme der Stromstärke in der Relaiswicklung beim Ausschalten einer Glimmlampe nur verhältnismäßig gering ist, wird eine höhere Empfindlichkeit der Einrichtung erzielt, wenn das Erlöschen der Glimmlampen nicht durch Stromunterbrechung, sondern durch Kurzschluß bewirkt wird. Zu diesem Zweck sind in der N'ähe der Glimmlampen Drückknöpfe B₁B₁B angeordnet. Wird ,einer dieser Druckknöpfe betätigt, so werden sämtliche Glimmlampen kurzgeschlossen, so daß sie verlöschen. Gleichzeitig wächst die Stromstärke in der Relaiswicklung so weit, daß der Anker D angezogen wird, sich an dem Gegenkontakt E anlegt und dadurch die Glühlampen einschaltet. Diese Schaltung kann Anwendung finden für die Treppenflurbel'euchtung größerer Wohnhäuser u. dgl. In diesem Fall wird die Relaisanordnung zweckxnäßigerweise durch ein Uhrwerk vervollständigt, welches die Glühlampen nach jedesmaligem Betätigen eines Druckknopfes eine bestimmte Zeit (ι bis 3 Minuten) eingeschaltet läßt. Bei einer derartigen Anlage wird zweckmäßig je eine Glühlampe an jedem Treppenabsatz und je eine Glimmlampe mit ihrem Druckknopf bei jedem Stockwerk in der Nähe der Wohnungstüren angeordnet. Die Glimmlampen werden zweckmäßig in der Nähe der Druckknöpfe angebracht; sie dienen als Notbeleuchtung und erleichtern das Auffinden der Druckknöpfe. In Abb. 3 ist durch gestrichelte Senkrechte die Verteilung der Lampen auf die einzelnen Stockwerke I, II, III versinnbildlicht. In der Zeichnung ist angenommen, daß die Zahl der Glühlampen mit derjenigen der Glimmlampen übereinstimmt, doch braucht dies durchaus nicht immer der Fall zu sein. Die Anlage kann noch vervollständigt werden durch eine Vorrichtung, welche die Glimmlampen so lange ausschaltet, als die Glühlampen brennen. Die hierdurch zu erzielende Stromersparnis ist jedoch so geringfügig, daß sie die Verteuerung der Anlage kaum aufwiegt.

Die Schaltung der Abb. 1 und 2 sind Beispiele für die Anwendung des Erfindungs-

gedankens auf die selbsttätige Einschaltung von Ersatzlampen bei unbeabsichtigtem Verlöschen der Glimmlampen. Abb. 3 zeigt dagegen ein Beispiel für die Anwendung des Erfindungsgedankens auf eine Anlage, bei welcher das Verlöschen der Glimmlampen absichtlich herbeigeführt wird. In dem Falle der Treppenflurbeleuchtung ist das Verlöschen der Glimmlampen nicht der eigentliche Zweck,

ίο sondern nur eine Nebenerscheinung. Dieses letztere Beispiel zeigt somit, daß der Erfindungsgedanke ganz allgemein anwendbar ist, wenn der Betriebszustand von Glimmlampen in Wechselwirkung mit dem eigenen oder fremden Stromkreisen gebracht wird.

Die angegebenen Schaltungsarten sind auch anwendbar, wenn das Verlöschen von Glimmlampen durch irgendwelche Signalvorrichtungen angezeigt werden soll. Diese Signalvorrichtungen werden dann an Stelle der Glühlampen eingeschaltet. Sollen gleichzeitig Ersatzlampen eingeschaltet und Anzeigevorrichtungen in Tätigkeit gesetzt werden, so können diese hintereinander oder parallel geschaltet werden, auch können die Wicklungen auf mehrere Relais verteilt werden, welche die erforderlichen Schaltungen bewirken. Anlagen, bei welchen das beabsichtigte Ausschalten von Glimmlampen Schaltungsvorgänge einleitet, können gleichzeitig mit Einrichtungen versehen werden, welche im Falle des Versagens der Glimmlampen Ersatzlampen einschalten oder Anzeigevorrichtungen in Tätigkeit setzen oder auch beides zugleich. Beispielsweise könnte das Relais C in Abb. 3 auch auf der rechten Seite mit einem Anker versehen werden, dessen Richtkraft so eingestellt wird, daß er abfällt, wenn die Stromstärke unter einen gewissen Betrag sinkt, wodurch dann die gewünschte Umschaltung bewirkt wird.

In allen Fällen können die Relais selbst gleichzeitig als Schauzeichen ausgebildet werden. Dies kann besonders dann von Vorteil sein, wenn die durch das Relais bewirkte Umschaltung auf eine entfernte Einrichtung (beispielsweise Ersatzlampe) einwirkt.

Claims (8)

1. -Ansprüche:

   i. Einrichtung an elektrischen Glimmlampen mit Vorschaltwiderstand zur Begrenzung der Stromstärke, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorschaltwiderstand als Wicklung einer elektromagnetischen Vorrichtung ausgebildet ist, durch welche Änderungen im Betriebszustande der Glimmlampe angezeigt werden oder in Wechselwirkung mit den Strömungsverhältnissen im eigenen oder in fremden Stromkreisen gebracht werden oder auch beides zugleich.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die als Vorschaltwiderstand ausgebildete elektromagnetische Vorrichtung beim Versagen der Glimmlampe ,einen der letzteren vorgeschalteten Sammler über eine Ersatzlampe anschließt.
3. 3. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß in einer der Stromableitungen der Batterien ein Ausschalter angeordnet ist, durch welchen beide Stromkreise gemeinsam geöffnet oder geschlossen werden können.
4. 4. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einschaltung der Glimmlampe durch einen Reihenschalter bewirkt wird, welcher vorerst nur den Hilfsstromkreis schließt, zu dem Zwecke, bei jedesmaligem Einschalten den ordnungsmäßigen Zustand der Einrichtung prüfen zu können.
5. 5. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4 für Speisung mit Wechselstrom, dadurch gekennzeichnet, daß die Glimmlampe selbst als Gleichrichter ausgebildet ist.
6. 6. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5, bei welcher mehrere Glimmlampen von einer gemeinsamen Stromquelle aus gespeist werden, dadurch gekennzeichnet, daß die als elektromagnetische Anzeigeoder Schaltvorrichtungen ausgebildeten Vorschaltwiderstände baulich miteinander vereinigt sind.
7. 7. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorschaltwiderstände als einzelne Spulen auf einem gemeinsamen Kern aufgebracht sind.
8. 8. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein gemeinsamer, als elektromagnetische Anzeige- oder Schaltvorrichtung ausgebildeter Vorschaltwiderstand für mehrere Glimmlampen verwendet wird.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen.

   Berlin, gedruckt in der reichsdruckerei.