DE551037C - Verfahren zum Regeln der Leuchtstaerke von mit Wechselstrom betriebenen elektrischenLeuchtroehren - Google Patents
Verfahren zum Regeln der Leuchtstaerke von mit Wechselstrom betriebenen elektrischenLeuchtroehrenInfo
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- DE551037C DE551037C DE1930P0050130 DEP0050130D DE551037C DE 551037 C DE551037 C DE 551037C DE 1930P0050130 DE1930P0050130 DE 1930P0050130 DE P0050130 D DEP0050130 D DE P0050130D DE 551037 C DE551037 C DE 551037C
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- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B41/00—Circuit arrangements or apparatus for igniting or operating discharge lamps
- H05B41/14—Circuit arrangements
- H05B41/36—Controlling
- H05B41/38—Controlling the intensity of light
- H05B41/39—Controlling the intensity of light continuously
Landscapes
- Manufacture Of Electron Tubes, Discharge Lamp Vessels, Lead-In Wires, And The Like (AREA)
Description
Die Erfindung bezieht sich auf elektrische Leuchtröhren, die mit Wechselstrom betrieben
werden und zur Erzielung einer großen Leuchtdichte der Entladung und auch Herabsetzung
der Betriebsspannung mit einer Glühkathode versehen sind. Die Erfindung bezweckt,
bei derartigen Leuchtröhren die Leuchtstärke ohne Veränderung der üblichen Vorschaltwiderstände, also bei konstant gehaltener
Stromstärke, zu regeln. Zu diesem Zwecke werden erfindungsgemäß Gitter, die vorzugsweise in Nähe der Anode oder der
Anoden der Leuchtröhre angeordnet sind, mit regelbarer Phasenverschiebung gegenüber den
Anoden elektrostatisch aufgeladen, so daß die Brennzeit während jeder Halbwelle des Wechselstromes
beliebig verändert wird. In der Leuchtröhre entsteht dadurch keine kontinuierliche
Entladung, sondern, da die Entladung während jeder Halbwelle zeitweise unterbrochen
ist, eine Aufeinanderfolge von Entladungen. Diese haben jedoch eine so kurze Dauer,
daß das menschliche Auge die Unterbrechungen der Entladung nicht wahrnimmt. Es bleibt somit der Eindruck einer gleichmäßig
leuchtenden Säule erhalten. Andererseits ist jedoch die Leuchtstärke ganz verschieden, je
nachdem die in jeder Halb welle des Wechselstromes entstehenden Unterbrechungen der
Entladung von längerer oder kürzerer Dauer sind.
Eine besonders einfache Durchführung des neuen Regelverfahrens ergibt sich, wenn die
Gitter in bei" Entladungsröhren bekannter Weise die Anoden umschließen und an die
Sekundärspule eines Transformators angeschlossen werden, in dessen Primärstromkreis
ein durch einen regelbaren Widerstand überbrückter Kondensator eingeschaltet ist. Damit
die Leuchtröhre trotz der in jeder Halbwelle des Wechselstromes auftretenden Unterbrechung
der Entladung sicher in Betrieb bleibt, und zwar auch dann, wenn die einzelnen Unterbrechungen verhältnismäßig lang
gewählt sind, ist es zweckmäßig, in der Leuchtröhre ständig eine von einer Gleichstromquelle
gespeiste Hilfsentladung von geringem Stromwert zwischen der Glühkathode
und einer besonders vorgesehenen Hilfsanode aufrechtzuerhalten.
Es ist zwar bereits bekannt, bei Entladungsröhren mit Gleichrichterschaltung vor
den Anoden sperrende Steuergitter anzuordnen; hierbei waren diese jedoch mit der
Kathode über Widerstände verbunden und außerdem noch zusammen mit dieser in einen
zeitweise Stromimpulse erhaltenden zweiten Stromkreis gelegt, um während der Zeit, wo
ein Stromimpuls im zweiten Stromkreis auftritt, den normalerweise durch die Steuergitter
behinderten Stromdurchgang in der Entladungsröhre durch Aufladung der Steuergitter
zu gestatten, so daß die dann eintretende, dem Stromimpuls entsprechende sichtbare
Entladung photographisch aufgezeichnet ίο werden kann. Im Gegensatz hierzu wird beim
neuen Verfahren in jeder Halbwelle des Wechselstroms die Entladung für eine gleiche
Dauer unterbrochen, ohne daß dem menschlichen Auge diese Unterbrechungen wahrnehmbar
werden.
Auf der Zeichnung ist eine Ausführungsform der Erfindung in Abb. 1 schematisch
dargestellt.
Die Abb. 2 zeigt in größerem Maßstabe eine von einem Gitter umschlossene Anode
der Leuchtröhre im Aufriß.
Die mit beliebigen unedlen oder edlen Gasen oder aber auch mit einem Gasdampfgemisch
gefüllte Leuchtröhre 1 besitzt am einen Ende zwei entgegengesetzt gerichtete
Arme 2, 2', die zur Aufnahme von blockförmigen oder hülsenförmigen Anoden 3, 3' aus
Graphit, Nickel, Eisen, Wolfram oder beliebigem anderem leitfähigem Stoff dienen.
3c Das andere Ende der Leuchtröhre enthält eine Glühkathode, die in bekannter Weise aus
einer mit elektronenemittierenden Stoffen bedeckten Hülse 4 und einem eingelagerten
Heizkörper 5 besteht. Der Heizkörpers ist mit einem Ende an eine Stromzuführung 6
und mit dem anderen Ende an die Hülse 4 angeschlossen, die ihrerseits mit dem zweiten
Stromzuführungsdraht 7 verbunden ist. Diese Stromzuleitungen 6, 7 sind mit der Sekundärwicklung
eines kleinen Heiztransformators 8 verhunden, dessen Primärwicklung an Zwischenpunkte
des zum Betriebe der Leuchtröhre verwendeten Autotransformators 11 angeschlossen
ist. Die von den Enden desselben abzweigenden Leitungen 13, 14 sind unter
Zwischenschaltung von Widerständen 15, 16
mit den Anoden 3, 3' verbunden. Letztere sind von Gittern 17, 17' umgeben, welche,
■ wie aus Abb. 2 ersichtlich ist, entweder aus einem gelochten Blech· oder aus einem, feinmaschigen
Drahtnetz' bestehen. Diese Gitter sind je durch eine Leitung 18 unter Zwischenschaltung
je eines Widerstandes 19 mit der Sekundärwicklung 20 eines Transformators
verbunden, . dessen .Primärwicklung 21 durch Leitungen 22, 23 an die auch zum
Autotransformator 11 führenden Wechselstromspeiseleitungen
24, 25 angeschlossen ist. Der zugeführte Wechselstrom hat eine übliche
Frequenz, etwa von 25 bis 60 Perioden. In der Leitung 23 ist ein Kondensator 26 eingeschaltet,
der von einem einstellbaren Widerstand 27 überbrückt ist.
In der an den Nullpunkt des Autotransformators 11 angeschlossenen Kathodenzuleitung
28 ist ein von Hand zu betätigender Schalter ■29 und die Wicklung 31 eines Magneten eingebaut,
dessen Kern 32 durch einen Hebel 33 mit einem Quecksilberschalter 30 verbunden ist. Letzterer ist in einer von der Leitung 28
abzweigenden Leitung 34 eingebaut, welcher unter Zwischenschaltung eines Widerstandes
3 5 mit der Zuleitung 13 für die Anode 2 verbunden
ist.
Nahe dem Anodenende der Leuchtröhre ist eine Hilfselektrode 36 vorgesehen, die an den
Mittelpunkt der Sekundärwicklung 20 des Gittertransformators
angeschlossen und außerdem durch eine einen Widerstand 38 enthaltende Leitung 37 mit der positiven Klemme
einer Gleichstromquelle verbunden ist. Die negative Klemme der Gleichstromquelle ist
durch eine Leitung 39 mit dem Mittelpunkt des Autotransformators 11 und der zur Glühkathode
5 führenden Leitung 28 verbunden. Während des Betriebes wird eine Entladung
von geringer Stromstärke, (z. B. 10 bis 50
Milliampere) ständig zwischen der Glühkathode 5 und der Hilfselektrode 36 aufrechterhalten.
.
Wenn der Schalter 29 geschlossen wird, so fließt Strom durch den Stromkreis, der von der
Leitung 28, der Magnetwicklung 31, dem Quecksilberschalter 30, der Leitung 34, dem
Widerstand 3 5 und der Leitung 13 gebildet ist. Zufolge des dann eintretenden Kippens
des Quecksilberschalters 30 wird dieser Stromkreis sofort unterbrochen, wobei an die Röhre
in an sich bekannter Weise eine hohe Spannung gelegt wird, die die Zündung der Röhre
veranlaßt, sofern die Kathode bereits eine genügend hohe Temperatur angenommen und
schon genügend Elektronen in die Entladungsbahn gesandt hat. Ist dies nicht der Fall, so wiederholt sich in bekannter Weise
das Schließen und Unterbrechen des Anlaßstromkreises mittels des Quecksilberschalters
mehrmals, bis die Zündung eintritt. Durch Einstellen des Widerstandes 27 kann die
Phase des an die Primärwicklung 21 des Gittertransformators
gelegten Wechselstromes! beliebig verschoben werden. Die an die Sekundärwicklung
20 angeschlossenen Gitter 17 werden daher bei eingeschaltetem Widerstand 27
mit verschobener Phase elektrostatisch aufgeladen. Dies bedeutet, daß während jeder
Halbwelle des Anodenstroms die Gitter für einen kürzeren oder längeren Zeitraum entgegengesetzt
aufgeladen sind. Ist beispielsweise während einer HalhweUe: des Anodenstromes
die obere Anode 3 positiv aufgeladen, so ist für einen Teilbetrag dieser Halbwelle das zu-
gehörige Gitter 17 negativ geladen. Während
dieser Teilzeit der Halbwelle kann sich aber duixh die sperrende Wirkung des Gitters 17
keine Entladung zwischen der Glühkathode 4 und der oberen Anode 3 ausbilden, sondern
erst dann, wenn auch das zugehörige Gitter 17 positiv aufgeladen wird. Der gleiche Vorgang
spielt sich in der anderen Halbwelle des Anodenstromes an der unteren Anode 3' ab.
Die Entladung zwischen der Glühkathode 4 und den Anoden 3, 3' ist demgemäß nicht,
wie bell Fortfall der Gitter, eine kontinuierliche, sondern sie setzt sich aus kurzen, rasch
aufeinanderfolgenden Teilentladungen zusammen, deren jede je nach Einstellung der Phasenverschiebungseinrichtung
26, 27 zeitlich begrenzt werden kann. Erstreckt sich der Stromfiuß
der Röhre während eines Halbwellenintervalles über eine längere Periode, so hat die Röhre eine größere Leuchtstärke als in
dem Falle, wo der Stromfluß kürzer und somit die zwisciien den Entladungen auftretenden
Unterbrechungen langer sind.
Zufolge der Trägheit des menschlichen Auges sind jedoch die Unterbrechungen nicht
sichtbar, so daß die Röhre, wie auch die Leuchtstärke eingestellt sei, ununterbrochen
leuchtend erscheint. Die durch den zweckmäßig ständig angelegten schwachen Gleichstrom
veranlaßte geringe Ionisation der Gasentladungsstrecke zwischen Glühkathode 4 und
Hilfsanode 36 bewirkt hierbei, daß nach jeder Unterbrechung die Entladung mit Sicherheit
einsetzt.
Claims (3)
1. Verfahren zum Regeln der Leuchtstärke von mit Wechselstrom betriebenen,
eine Glühkathode aufweisenden elektri- 4" sehen Leuchtröhren, dadurch gekennzeichnet,
daß mittels eines Gitters oder mehrerer Gitter, die vorzugsweise in Nähe, der
Anode oder der Anoden angeordnet sind und mit regelbarer Phasenverschiebung
gegenüber den Anoden elektrostatisch aufgeladen werden, die Brennzeit während jeder Halbwelle des Wechselstromes beliebig
verändert wird.
2. Einrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Gitter, die zweckmäßig in bei Entladungsröhren bekannter Weise die Anoden umschließen, an die Sekundärspule
eines Transformators angeschlossen sind, in dessen Primärstromkreis
ein durch einen regelbaren Widerstand überbrückter Kondensator eingeschaltet ist.
3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Glühkathode
zusammen mit einer Hilfsanode an eine Gleichstromquelle angeschlossen ist.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US551037XA | 1930-06-24 | 1930-06-24 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE551037C true DE551037C (de) | 1932-05-25 |
Family
ID=21995615
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1930P0050130 Expired DE551037C (de) | 1930-06-24 | 1930-10-11 | Verfahren zum Regeln der Leuchtstaerke von mit Wechselstrom betriebenen elektrischenLeuchtroehren |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE551037C (de) |
-
1930
- 1930-10-11 DE DE1930P0050130 patent/DE551037C/de not_active Expired
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