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Elektrische Mischlichtlampe, deren Hüllgefäß eine Entladungsröhre
und einen als Vorschaltwiderstand dienenden Glühkörper enthält Die Erfindung bezieht
sich auf eine elektrische Mischlichtlampe, bei der in einem gemeinsamen Hüllgefäß
eine Entladungsröhre und ein als Vorschaltwiderstand für die Entladungsröhre dienender
Glühdraht untergebracht sind. Bei derartigen Mischlichtlampen bereitet die richtige
Dimensionierung des. Vorschaltglühdrahtes große Schwierigkeiten. Der Grund dafür
liegt darin, daß die Spannungsaufnahme einer Entladungsröhre mit wachsendem Strom
nicht genügend ansteigt, in der Regel sogar beträchtlich abfällt. Infolgedessen
muß beim Auftreten einer Netzüberspannung :der Vorschaltglühdraht allein die gesamte
Überspannung aufnehmen, bei fallender Stromspannungskennlinie der Entladungsröhre
außerdem ,auch noch :den Spannungsverlust der Entladungsröhre. Dies bedeutet, daß
die Stromstärke der Lampe und damit die Brenntemperatur des Glühkörpers bei Spannungsänderungen
des Netzes außerordentlich stark schwanken, insbesondere wenn der Glühkörper im
Verhältnis zur Entladungsröhre klein gewählt ist. Bei Verwendung von Hochdruckentladungsröhren
kommt ferner noch die weitere Schwierigkeit dazu, daß beim Einbrennvorgang der Hochdruckröhre
wegen ihrer anfangs niedrigen Brennspannung einerheblicher Überstrom auftritt.
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Um ein vorzeitiges Durchbrennen des Vorschaltglühkörpers zu vermeiden,
hat man bereits vorgeschlagen, den Vorschaltglühkörper zu überdimensionieren. Ein
solcher Glühkörper brennt dann zwar bei der normalen
Betriebsstromstärke
mit verhältnismäßig niedriger Temperatur und geringer Lichtausbeute, hält dafür
aber den Überströmen stand, ohne vorzeitig durchzubrennen. Bei Verwendung i einer
Hochdruckröhre hat man .auch schon daran gedacht, einen besonderen Anlaßwiderstand
zu benutzen und diesen nach dem Einbrerin; n der Hochdruckröhre durch eine besondere
Schaltvorrichtung kurzzuschließen.
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Im Gegensatz zu den bekannten, auf einen Schutz des Vorschaltglühkörpers
gerichteten Malinahmen wird bei der Mischlichtlampe nach der Erfindung der Vorschaltglühkörper
zur Erzielung einer guten Mischlichtfarbe und einer besonders hohen Lichtausbeute
unterdimensioniert und so bemessen, daß er schon bei dem normalen Betriebsstrom
mit hoher Temperatur und demgemäß mit hoher Lichtausbeute brennt. Dabei wird das
bisher gefürchtete vorzeitige Durchbrennen des Glühkörpers in Kauf genommen, dafür
aber werden im Hüllgefäß ein oder mehrere nacheinander zur Einschaltung kommende
Ersatzvorschaltglühkörper untergebracht, die, ähmlich wie die Glühfäden der bekannten
Mehrfadenglühlampen, über eine bei Überspannung ansprechende Kurzschlußvorrichtung,
z. B. einen bei ü berspannung leitend werdenden oxydischen Widerstand, parallel
geschaltet sind, und außerdem wird entweder parallel zur Entladungsröhre ein hochohmiger
Widerstand gelegt. oder es «-erden die Vorschaltglühkörper durch einen Hilfswiderstand
überbrückt, der beim Durchbrennen des Vorschaltglühkörpers eine schwache Entladung
in der Entladungsröhre aufrechterhält. Durch die beiden letztgenannten Maßnahmen
wird erreicht, daß beim Durchbrennen des einen Glühkörpers und Aussetzen der Hauptentladung
die Netzspannung sich bis zur Kurzschlußvorrichtung fortpflanzt.
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Der wesentliche Vorteil der neuen Mischlichtlampe liegt darin, daß
statt des bisher verwendeten, für etwa 2ooo Stunden b;.rechneten, nur schlecht erhitzten
Glühkörpers nunmehr ein auf hohe Weißglut aufgeheizter Glühkörper zur Ergänzung
der Lichtausstrahlung der Entladungsröhre zur Verfügung steht, der naturgemäß erheblich
mehr Licht aussendet und insbesondere in wesentlich stärkerem Maße die Lichtfarbe
des Mischlichtes verbessert. Dabei wird die Lebensdauer der Mischlichtlampe beibehalten,
da jetzt statt eines Glühkörpers zw=ei oder mehrere Glühkörper zur Verfügung stehen,
die nacheinander zur Einschaltung kommen und nur jeweils iooo oder sogar nur 5oo
Stunden zu halten brauchen.
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Da bei einer Lampe nach der Erfindung naturgemäß eine erhebliche Glühkörperzerstäubung
stattfindet, empfiehlt es sich, zur Verhinderung -einer allzu starken Schwärzung
des Hüllgefäßes und der Entladungsröhre die Glühkörper in größerem Abstand von der
Entladungsröhre und dein für die Lichtausstrahlung in Frage kommenden Teil des Hüllgefäßes
anzuordnen, also beispielsweise in die Nähe des I_ampeilsocheis zii s;c@llcii, und
unter Umständen .einen schornsteinartig wirkenden Auffangschirm vorzusehen, der
die durch den Konvektionsstrom nach oben geführten Zerstäubungsprodukte auffängt.
Ein solcher Auffangschirm erweist sich insbesondere dann als sehr wirksam, wenn
das Hüllgefäß eine Gasfüllung von' erheblichem Druck enthält.
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Bei Wechselstrombetrieb kann der parallel zur Entladungsröhre liegende
hochohmige Widerstand auch .aus einem Kondensator oder einer Drosselspule bestehen.
Sein Widerstandswert wird so bemessen, daß er einen genügenden Strom zur Inbetriebsetzung
des Kurzschließers durchläßt, anderseits aber im Betrieb der Lampe nur einen geringen
Wattverlust verursacht. Desgleichen kann auch der parallel zu den Vorschaltglühkörpern
liegende Hilfswiderstand bei Wechselstrombetrieb aus einerDrossel oder einemhondensator
bestehen.
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Werden zwei über edlen Oxydkurzschließer parallel geschaltete Glühkörper
einer Hochdruckentladungsröhre vorgeschaltet, so tritt die Gefahr auf, daß beim
Einschalten der Lampe die wegen der geringen Brennspannung der Hochdruckröhre am
Kurzschließer auftretende höhere Spannung bereits den Kurzschließer zum Ansprechen
bringt, obwohl der erste Vorschaltglühkörper noch unbeschädigt ist, weil die Ansprechspannung
derartiger Kurzschließer meist nicht so genau eingestellt werden kann, daß der Kurzschließer
bei 220 Volt anspricht, bei igo Volt aber mit Sicherheit noch nicht. Aber auch in
diesem Falle, also bei Verwendung einer Hochdruckentladungsröhre, läßt sich beim
Durchbrennen des einen Vorschaltglühkörpers ein beträchtlicher Spannungsanstieg
am Kurzschließer erzielen, wenn in jede der beiden Verbindungsleitungen der zwei
parallel geschalteten Glühkörper ein Kurzschließer eingebaut wird und ferner die
Mittelpunkte der beiden Glühkörper miteinander verbunden werden.
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Die Verwendung eines .die Entladungsröhre überbrückenden hochohmigen
Widerstandes oder eines parallel zum Vorschaltwiderstand liegenden Widerstandes
hat auch für in Reihe geschaltete Mischlichtlampen Bedeutung, bei denen es darauf
ankommt, beim Durchbrennen des Vorschaltglühkörpers den Strom der Lampenreihe aufrechtzuhalten
und zu diesem Zweck den Vorschaltglühkörper durch einen Ersatzwiderstand zu ersetzen.
In diesem Falle braucht selbstverständlich der Ersatzwiderstand nicht als Glühkörper
ausgebildet zu sein.
Werden bei einer nach der Erfindung beschaffenen
Mischlichtlampe mehrere über Vorschaltkurzschließer parallel geschaltete Ersatzglühkörp.er
im Hüllgefäß untergebracht, die beim Durchbrennen des einen Glühkörpers nacheinander
zur Einschaltung kommen sollen. so müssen die den einzelnen Ersatzglühkörpern vorgeschalteten
Kurzschließer derart gestaffelte Ansprechzeiten aufweisen, @daß beim Auftreten der
Überspannung nur jeweils ein Kurzschließer in Tätigkeit tritt. Es können aber auch
die Kurzschließer statt parallel zueinander in Reihe geschaltet sein, so .daß die
Überspannung nur jeweils an einem @einzigen der Kurzschließer .auftritt. Man kann
beispielsweise die Stromzuführung des zuerst eingeschalteten Glühkörpers mit konzentrischen
Oxydschichten aufweisenden Metallbändern umgeben und jedes dieser Bänder an ein
Ende eines Ersatzglühkörpers anschließen.
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Bei einer mit mehreren Ers.atzglühkörpern versehenen Mischlichtl,ampe
ist bei Verwendung eines lichtstreuend ausgebildeten oder mit Leuchtstoffen belegten
Hüllgefäßes eine Einrichtung wünschenswert, die anzeigt, welcher der Glühkörper
der Entladungsröhre vorgeschaltet ist. Zu diesem Zweck kann beispielsweise in Nähe
der Hüllgefäßwandung ein Stift ,angeordnet sein, dessen Schatten auf dem Hüllgefäß
beim Einschalten der verschiedenen Ersatzglühkörper wandert; dabei kann das Hüllgefäßentsprechende
Markierungen ,aufweisen.
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Auf der Zeichnung ist in Abb. i eine nach der Erfindung ausgebildete
Mischlichtlampe mit .einer Entladungsröhre von konstanter Brennspannung schematisch
dargestellt. Abb. 2 veranschaulicht die Schaltung einer Mischlichtlampe mit deiner
Hochdruckentladungsröhre.
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Bei der .Lampe nach Abb. i enthält das Hüllgefäß i eine Entladungsröhre
2, der ein Glühkörper 3 vorgeschaltet ist. Parallel zu diesem Glühkörper 3 ist unter
Zwischenschaltung .eines Kurzschließers 4 ein Ersatzglühkörper 5 gelegt. Beide Glühkörper
sind so belastet, daß ihre Lebensdauer halb so groß sind wie ,diejenige der Entladungsröhre.
Ferner enthält .das Hüllgefäß einen hochohmigen Widerstand 6, der die Entladungsröhre
2 überbrückt. Die Entladungsröhre 2 ist so ausgebildet, :daß sie nach der Zündung
sofort ihre endgültige Brennspannung annimmt. Wird diese Mischlichtlampe an Spannung
gelegt, so ist .der Entladungsröhre 2 zuerst der Glühkörper 3 vorgeschaltet.' Sobald
dieser nach Ablauf der halben Lebensdauer der Mischlichtlampedurchbrennt, tritt
infolge der Überbrückung der Entladungsröhre 2 durch den Hilfswiderstand 6 am Kurzschließer
4 die gesamte Netzspannung auf. Der Kurzschließer 4 tritt dadurch in Tätigkeit und
stellt eine gut leitende Verbindung zwischen den beiden durch ihn überbrückten Stromleitern
her, schaltet ,also nunmehr den Ersatzglühkörper 5 der Entladungslampe vor.
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Bei :der Mischlichtlampe, deren Schaltanordnung in Abb.2 veranschaulicht
ist, findet eine vorzugsweise untersättigte Quecksilberhochdruckröhre 7 Verwendung,
deren Brennspannung kurz nach der Zündung sehr klein ist und; erstwährend des Einbrennens
der Röhre auf einen verhältnismäßig hohen konstanten Betriebswert ansteigt. Mit
Rücksicht auf dieses Verhalten der Hochdruckröhre 7 ist in jeder der beiden Verbindungsleitungen
zwischen dem Glühkörper 3 und dem Ersatzglühkörper 5 ein Kurzschließer 8 bzw. 9
@eingeschaltet. Außerdem sind die Mittelpunkte der beiden Glühkörper miteinander
verbunden. Wie bei der Lampe nach Abb. i ist ferner die Entladungsröhre 7 durch
einen hochohmigen Widerstand 6 überbrückt. Wird diese Lampe an Spannung, z. B. an
22o V, gelegt, so tritt kurz nach der gegebenenfalls durch eine Hilfselektrode io
erleichterten Zündung der Hochdruckröhre 7 an dieser wegen ihres noch geringen Füllungsdruckes
nur rin Spannungsabfall von etwa 30 V auf. Der Rest der Spannung, also igo
V, wird von dem Vorschältglühkörper 3 aufgenommen. Infolge der Verbindung der Mittelpunkte
der beiden Glühkörper 3 und 5 liegt an jedem Kurzschließer 8, 9 nur die halbe Spannung
des Glühkörpers:, also jeweils nur 95 V. Diese Kurzschließer sind nun aber so eingerichtet,
daß sie ,erst beim Auftreten einer Mindestspannung von wesentlich mehr als 95 V,
z. B. bei etwa 15 o V, ansprechen. Sobald nun nach längerer Betriebszeit
,der Glühkörper 3 durchbrennt, z. B. die links gezeichnete Hälfte desselben, so
pflanzt sich über den hochohmigen Widerstand 6 die rechts gezeichnete Hälfte des
Glühkörpers 3 und die links ,gezeichnete Hälfte des Glühkörpers 5 die Spannung bis
zum Kurzschließer 8 fort. An diesem tritt also jetzt die volle Netzspannung von
22o V auf, die den sofortigen Durchschlag des Kurzschließers herbeiführt. Der Hochdruckröhre
7 sind dann die linke Hälfte des Glühkörpers 5 und die rechte Hälfte des Glühkörpers
3 vorgeschaltet. Versagt nun nacheiniger Betriebszeit auch die rechte Hälfte des
Glühkörpers 3, so entsteht auch ,am Kurzschließer 9 die volle Netzspannung und bringt
,auch :diesen zum Ansprechen. Als Vorschaltwiderstand für die Hochdruckröhre dienen
nunmehr die beiden Hälften des Glühkörpers 5.
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Als spannungsabhängige Kurzschlußvorrichtung kann an Stelle eines
oxydischen Kurzschließers auch eine Gasentladungsstrecke benutzt werden, bei der
sich bekanntlich die
Ansprechspannung sehr genau einstellen läßt.
Die nacheinander einschaltbaren Glühkörper können für verschieden große Lichtleistungen
bemessen sein.