DE600099C

DE600099C - Vorrichtung zum Betrieb elektrischer Entladungslampen mit Hilfsgluehkathode und Thermorelais

Info

Publication number: DE600099C
Application number: DES103843D
Authority: DE
Original assignee: Siemens and Halske AG; Siemens Corp
Current assignee: Siemens and Halske AG; Siemens Corp
Priority date: 1932-03-23
Filing date: 1932-03-23
Publication date: 1934-07-14

Description

Um bei Entladungslampen, beispielsweise bei Lampen zum Erzeugen von ultravioletten Strahlen, den Entladungsvorgang einzuleiten, ist es bekannt, Hilfsglühkathoden zu verwenden. Das Anlassen einer solchen Entladungsröhre geht gewöhnlich so vor sich, daß zunächst die Glühkathoden auf Temperatur gebracht werden, beispielsweise dadurch, daß man den Primärstromkreis eines Heiztransformators mit zwei Heizwicklungen schließt. Gleichzeitig oder aber einige Augenblicke später wird der Betriebsstrom eingeschaltet, durch welchen die Entladung in der Röhre zustande kommt. Das Einbrennen einer derartigen Röhre dauert je nach der verwendeten Lampenkonstruktion und je nach der vorhandenen Metallmenge kürzere oder längere Zeit, von einigen Sekunden bis zu mehreren Minuten. Setzt die Hauptentladung ein, etwa zwischen zwei Wolframkugeln

ao als Betriebselektroden, so kann man die Zündung, d.h. die beiden Hüfsglühkathoden, ausschalten. Erfahrungsgemäß'macht jedoch selbst bei einfachster Anordnung der Schaltorgane die Bedienung einer solchen Anordnung für den Laien gewisse Schwierigkeiten, vor allem kann bei zu schnellem oder zu langsamem Aufeinanderfolgen der Schaltvorgänge die Lampe erheblich beschädigt werden. Besonders bei Oxydkathoden ist es wesentlich, daß der Betriebsstrom erst eingeschaltet wird, nachdem die Glühkathode ihre volle Temperatur hat. Man hat daher bereits vorgeschlagen, Thermorelais ο. dgl. zu verwenden, durch welche automatisch die Anschaltung des Heizstromes dann erfolgt, wenn die Kathode die richtige Temperatur erlangt hat. Bei diesen Anordnungen handelt es sich jedoch um Röhren mit unselbständiger Entladung, bei denen dauernd eine Glühkathode in Betrieb ist. Anders liegen die Verhältnisse jedoch bei den vorstehend geschilderten Leuchtröhren, bei denen die Glühkathode nur zu Zündzwecken verwendet wird. Versucht man eine Lampe unmittelbar nach dem Ausschalten wieder einzuschalten, so macht man die Beobachtung, daß das Einsetzen der Hauptentladung meist nicht erfolgt, es vielmehr notwendig ist, eine Zeit zu erwarten, bis sich die Röhre wieder abgekühlt hat. Brennen nun die Glühkathoden, ohne daß die Entladung einsetzt, so tritt eine erhebliche Verdampfung des den Metalldampf liefernden Metalles, also beispielsweise des Kadmiums, ein, das sich natürlich an den kältesten Stellen, d. h. in der Mitte des Rohres, an der Wandung des Leuchtrohres, niederschlägt. Befindet sich aber auf der Wandung ein Metallniederschlag, so wird dadurch auch wiederum die Zündung erschwert, so daß selbst bei kalter Lampe und bei richtig brennenden Glühkathoden überhaupt eine Zündung unmöglich werden kann. Aber selbst wenn dieser ungünstige Fall nicht eintritt, so vergeht eine verhältnismäßig große Zeit, bis die Lampe eingebrannt ist, d. h. bis das ganze Metall aus dem Leuchtrohr ver-

Claims

dampft ist. Bei dieser Metallverdampfung kann infolge der intensiven Verdampfung ein zu hoher Druck in der Lampe entstehen, durch welchen die Entladungsspannung derart steigt, daß die Klemmenspannung nicht mehr zur Aufrechterhaltung der Entladung ausreicht. Gemäß der Erfindung werden die oben geschilderten Schwierigkeiten dadurch beseitigt, daß bei einer Vorrichtung zum Betriebe elek-ο trischer Entladungsröhren mit Hilfsglühkathode, bei der der Heizstrom für die Glühkathoden durch ein Thermorelais nach Einsetzen der Hauptentladung ausgeschaltet wird, die Wärmeträgheit (Zeitkonstante) des Thermorelais derart bemessen wird, daß nach Ausschalten der Entladungslampe die Kontakte sich erst dann wieder schließen und so ein erneutes Anlassen der Lampe erst dann ermöglichen, wenn die Lampe sich genügend abgekühlt hat. Es wird durch diese Bemessung des Thermorelais erreicht, daß unmittelbar nach dem Ausschalten einer Röhre ein Einschalten nicht möglich ist. Es muß vielmehr erst eine bestimmte Zeit vergehen, ehe wieder die Lampe eingeschaltet werden kann.

Das Verhalten des Thermorelais zeigt schematisch die Abbildung. Auf der Abszisse ist die Zeit t und auf der Ordinate die Erwärmung d des Relais aufgetragen. Beginnt im Zeitpunkt t = 0 (A) der wirksame Entladungsstrom zu fließen, so erwärmt sich das Relais nach einer Exponentialkurve (stark ausgezogene Kurve). Bei dem Punkt B nach Ablauf der Zeit Jf₁ öffnen sich die Kontakte des Relais.

Diese Kontakte bleiben während der ganzen Dauer des Fließens des Betriebsstromes geöffnet. Bei Punkt C wird der Betriebsstrom ausgeschaltet, und die Temperatur des Relais sinkt jetzt nach derselben Exponentialkurve ab. Bei Punkt D ist die Temperatur erreicht, bei welcher die Kontakte des Relais sich wieder schließen und die Lampe zündfähig wird. Zwischen dem Augenblick C und D liegt die Zeit t₂. Wie man aus der Abbildung sieht und wie sich auch mathematisch leicht nachweisen läßt, muß die Zeit t₂ erheblich größer sein als die Zeit t_±. Durch geeignete Wahl der thermischen Trägheit des Relais (Verhältnis von Wärmeableitung zur Wärmekapazität) hat man es in der Hand, die Zeitdauer t₂ behebig einzustellen, d. h. auf die Abkühlungsverhältnisse der Lampe abzustimmen.

Patentansi'K uch :

Vorrichtung zum Betriebe elektrischer Entladungslampen mit Hilfsglühkathoden, bei der der Heizstrom für die Glühkathoden durch ein Thermorelais nach Einsetzen der Hauptentladung ausgeschaltet wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmeträgheit (Zeitkonstante) des Thermorelais derart bemessen ist, daß nach Ausschalten der Entladungslampe die Kontakte sich erst dann wieder schließen und so ein erneutes Anlassen der Lampe erst dann ermöglichen, wenn die Lampe sich genügend abgekühlt hat.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen