-
Sicherheitsanordnung bei elektrischen Gasentladungslampen Es ist bekannt,
in Reihe, mit einer elektrischen Gasentladungslampe, worunter hier nicht nur eine
Entladungslampe, deren Entladung in einer nur aus Gas bestehenden Füllung stattfindet,
sondern auch Entladungslampen verstanden werden, die eine Dampffüllung oder eine
aus einer Gasdampffüllun:g bestehende Füllung aufweisen, eine Selbstinduktion zu
schalten und parallel zu der Entladungsröhre einen Stromzweig anzuordnen., in dem
sich ein Schalter befindet. Bei Betriebsbeginn der Entladungslampe wird dieser Schalter
geschloissen, wodurch,dieLampeübierbrückt wird und ein Strom durch die Selbstinduktion
fließt. Durch öffnen des Schalters wird daraufhin in der Selbstinduktion ein Spannungsstoß
erzeugt, der die Zündung der Entladungslampe fördert. Der Schalter kann derart ausgebildet
werden, daß er automatisch betätigt wird. Dazu kann der Schalter z. B: - durch -eine
Magnetspule geöffnet werden, die derart in den Stromkreis aufgenommen ist, daß sie
bei geschlossenem Schalter von Strom durchflossen wird. Gegebenenfalls kann diese
Magnetspule von der Selbstinduktion gebildet werden, in der der starke Spannungsstoß
erzeugt werden soll. Ist die Entladungslampe außer Betrieb, so befindet der Schalter
sich in geschlossenem Zustand, und die Entladungslampe ist überbrückt. Sobald die
Speisestrornquelle eingeschaltet wird, fließt ein Strom durch die Magnetspule, und
der Schalter wird geöffnet, wodurch in der Selbstinduktion der zur Zündung der Lampe
dienende Spannungsstoß erzeugt wird. Findet die Zündung statt, so wird der Schalter
von der Magnetspule in geöffneter Stellung gehalten. Falls die Zündung nicht stattfindet,
so schließt der Schalter sich wieder, und die Zündeinrichtung fängt erneut zu arbeiten
an.
-
in dieser Vorrichtung tritt der NachteU-auf, daß, falls die Speisestromquelle
eingeschaltet
wird, wenn die Entladungslampe aus der Vorrichtung
entfernt ist, die Zündeinrichtung in Tätigkeit gesetzt wird und so lange arbeitet,
bis die Stromquelle wieder abgeschaltet wird. Dies kann nicht nur zti einer Beschädigung
der Zündeinrichtung Anlaß geben, sondern hat auch zur Folge, daß zwischen den Kontaktorganen
der Lampenfassung dauernd eine hohe Spannung liegt, was besonders wegen des Umstandes,
daß die Entladungslampe sich nicht in der Fassung befindet, sehr gefährlich sein
kann.
-
Ähnliche Nachteile können bei anderen Zündeinrichtungen auftreten,
bei denen die Entladungslampe gleichfalls parallel zu einem Teil eines an die Stromquelle
angeschlossenen Stromkreises geschaltet ist. Es gibt z. B. Vorrichtungen, die einen
aus einer Reihenschaltung von Selbstinduktion und Kapazität bestehenden Resonanzkreis
enthalten, wobei die Entladungslampe parallel zu der Selbstinduktion oder zu der
Kapazität geschaltet ist. Bei nicht gezündeter Entladungslampe fließt durch diesen
Resonanzkreis ein starker Strom, und zwischen den Enden der Selbstinduktion und
zwischen den Kondensatorbelägen wird eine hohe Spannung erzeugt, die zur Zündung
der Entladungslampe benutzt wird. Ist die Lampe einmal gezündet, so bildet sie einen
parallelen Stromzweig zu einem Teil des.Resonanzkreises, wodurch der Strom in diesem
Kreise stark sinkt.
-
Wird in dieser Vorrichtung die Stromquelle eingeschaltet, während
die Entladungslampe aus der Vorrichtung entfernt ist, so macht sich auch hier der
Nachteil bemerkbar, daß an den Kontaktorganen der Röhrenfassung dauernd hohe Spannungen
auftreten. Auch kann der längere Zeit fließende Resonanzstrom zu einer Beschädigung
der Eleinente des Resonanzkreises führen.
-
Die Erfindung befaßt sich mit einer Sicherheitsanordnung bei elektrischen
Gasentladungslampen; die parallel zu einem Stromkreis liegen, in dem zum Zwecke
des Zündens der Entladungslampen eine hohe Spannung, höher als die Spannung der
Stromquelle, erzeugt wird. Die Erfindung bezweckt, diese Anordnung zu verbessern
und die oben angegebenen Nachteile in einfacher Weise zu beseitigen. Gemäß der Erfindung
wird ein Teil des genannten Stromkreises über den Sockel der Entladungslampe so
geführt, daß der gesamte Stromkreis bei außerhalb ihrer Fassung befindlicher Lampe
unterbrochen ist. Demzufolge kann, falls die Entladungslampe aus ihrer Fassung genommen
ist, die Zündeinrichtung nicht arbeiten.
-
Es braucht einfach nur der Sockel der Entladungslampe mit einer elektrisch
leitenden Brücke versehen zii werden; die, falls die Lampe sich in ihrer Fassung
befindet. zwei in der Röhrenfassung vorgesehene Kontaktorgane miteinander verbindet,
die derart in den die Zündspannung erzeugenden Stromkreis aufgenommen sind, daß
dieser Stromkreis erst durch die am Sockel befindliche Brücke geschlossen wird.
-
Falls die Entladungslampe mit zwei Sokkeln versehen ist, wie dies
bei langgestreckten Entladungsröhren der Fall sein kann, so kann man mit beiden
Sockeln einen Teil des Stromkreises zusammenbauen und auch in beiden Fassungen der
Röhre getrennte Kontaktorgane anordnen, die durch die mit den Sockeln zusammengebauten
Brücken miteinander verbunden werden. Im allgemeinen genügt es jedoch, nur in einer
Fassung solche Kontaktorgane anzubringen; in diesem Fall ist es jedoch vorteilhaft,
beide Sockel mit je einer Brücke zu versehen, weil es dann gleichgültig ist, in
welcher Stellung die Röhre in die Fassungen eingesetzt wird.
-
Zweckmäßig läßt man eines der beiden Kontaktorgane der Fassung mit
einem bereits für die Stromzuführung zu der Lampe dienenden Kontaktorgan zusammenfallen,
so daß nur ein zusätzliches Kontaktorgan vorgesehen zu werden braucht.
-
Falls die Entladungslampe sich zwar in der Fassung befindet, die Lampe
selbst aber defekt ist, so wird die Zündeinrichtung trotzdem die hohe Spannung erzeugen,
ohne daß eine Zündung herbeigeführt wird. Diesem Übelstand kann dadurch abgeholfen
«erden, daß in den die Zündspannung erzeugenden Stromkreis eine finit einer Zeitverzögerung
arbeitende Stromsicherung aufgenommen wird. -Gemäß einer weiteren Ausbildung der
Erfindung kann diese Sicherung in den Teil des Stromkreises aufgenommen werden,
der in der Entladungslampe liegt. Diese Sicherung bildet dann mit der Lampe eine
Einheit. Falls die Entladungslampe defekt ist, wird die Zündeinrichtung, nachdem
sie noch eine gewisse Zeit lang gearbeitet hat, außer Betrieb gesetzt. Es braucht
dann nur die Lampe durch eine neue, ebenfalls mit einer Sicherung versehene Entladungslampe
ersetzt zu werden. Ein besonderes Auswechseln der Sicherung ist somit überflüssig.
Der Benutzer braucht nicht einmal zu wissen, daß die Vorrichtung auch eine Stromsicherung
enthält.
-
Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher erläutert, in der zwei
Ausführungsbeispiele von Vorrichtungen gemäß der Erfindung schematisch dargestellt
sind.
-
In der Fig. r ist eine Vorrichtung dargestellt, die eine Entladungslampe
r aufweist, «-elche von bekannter Bauart sein kann und z. B. . eine U-förmige Natriumdampfentlädungsröhre
2
enthält. . Die Lampe i ist finit einem Sockel 3 versehen, der drei Kontaktstücke
4, 5 und 6 aufweist. Die Kontakte 4 und 5 sind durch die Drähte 7. bzw. 8 mit den
Elektroden der Röhre :2 verbunden. Das Kontaktorgan 6 steht durch die leitende Brücke
g mit dem Kontaktorgan 5 in Verbindung.
-
Die diesen Kontakten des Sockels 3 entsprechenden Kontaktorgane der
nicht dargestellten Fassung, in welcher die Röhre angeordnet werden kann, sind bei
io, ii und 12 veranschaulicht. Der Kontakt io ist über den Leiter 13 und die Vorschaltdrosselspule
14 sowie unter Zwischenfügung des Schalters 15 mit einer Klemme des Wechselstromnetzes
16 verbunden. Das Kontaktorgan i i ist durch den Leiter 17 an die andere Klemme
dieses Netzes angeschlossen. Der Kontakt 12 steht mit einem Kontakt des Schalters
i8 in Verbindung, dessen anderer Kontakt mit dem Leiter 13 verbunden ist.
-
Die Vorrichtung arbeitet folgendermaßen: Der Schalter 18 ist als elektromagnetischer
Schalter ausgebildet und wird von der Drosselspule 14 betätigt. Wird diese Spule
nicht vom Strom durchflossen, so ist der Schalter 18 geschlossen. Er wird geöffnet,
wenn durch die Spule 14 ein Strom hinreichender Stärke fließt. Bei Inbetriebnahme
der Vorrichtung wird der Hauptschalter 15 geschlossen. Wenn die Lampe i sich in
ihrer Fassung befindet, so wird sie durch den Schalter 18 kurzgeschloissen, und
es fließt durch die Drosselspule 14, den Schalter 18, die Kontakte i2 und 6, die
Brücke g, die Kontakte 5 und i i und den Leiter 17 ein Strom. Durch das magnetische
Feld der Drosselspule 14 wird der Schalter 18 geöffnet, was zur Folge hat, daß in
der Drosselspule ein Spannungsstoß erzeugt wird, der die Entladungsröhre 2 zu zünden
versucht. Wenn dies gelingt, so bleibt der Schalter 18 unter dem Einfluß des die
Drosselspule 14 durchfließenden Entladungsstromes geöffnet. Findet die Zündung nicht
statt, so schließt sich der Schalter wieder, so daß das Spiel der Zündung von neuem
beginnen kann.
-
Befindet sich die Entladungsröhre i jedoch nicht in ihrer Fassung,
so besteht zwischen den Punkten 5 und i i und 6 und 12 keine Verbindung; demzufolge
kann . die Zündvorrichtung überhaupt nicht in Tätigkeit treten, weil der Zündstromkreis
zwischen den Kontakten i i und i2 der Fassung unterbrochen ist. An der Fassung der
Entladungsröhre kann nun keine Spannung auftreten, die höher als die Netzspannung
wäre.
-
In Fig. 2 ist eine Vorrichtung dargestellt, die eine Entladungslampe
i9 aufweist, welche z. B. eine langgestreckte Niederdruckquecksilberdampfentladungsröhre
sein kann. Die Röhre enthält fremdgeheizte Glühelektroden 2o, deren Heizströme von
den Wicklungen 21 eines Transformators 22 geliefert werden. Die Entladungsröhre
i9 ist mit zwei Sockeln 23 versehen, die je drei Kontaktorgane 24, 25 und 26 aufweisen.
Die Kontakte 24 und 25 sind mit den Glühelektroden 20 verbunden. Bei jedem der Sockel
steht das Kontaktorgan 26 durch die leitende Brücke 27 mit dem Kontaktorgan 24 in
Verbindung.
-
Die den Konktakten des unteren Sockels entsprechenden Kontaktorgane
einer nichtdargestellten Fassung sind durch 2$, 2,9 und 3o angedeutet. Der Kontakt
28 ist einerseits über den Leiter 31 mit einem Pol der einen Heizwicklung 21 und
andererseits über den Leiter 32 mit einem der Kontakte eines zweipoligen Schalters
33 verbunden. Der Kontakt 29 steht über den Leiter 34 mit dem anderen Pol der genannten
Heizwicklung 21 in Verbindung. Der Kontakt 30 ist mit einer Belegung eines
Kondensators 35 verbunden, dessen andere Belegung einerseits an die Primärwicklung
36 des Transformators 22, andererseits an eine Drosselspule 37 angeschlossen ist.
Die Primärwicklung 36 steht mit dem anderen Kontakt des Schalters 33 in Verbindung,
der zum Anschluß der Vorrichtung an die Wechselstromquelle 38 dient.
-
Für die drei Kontaktorgane des oberen Sockels 23 sind nur zwei Kontaktorgane
39 und 40 einer ebenfalls nicht dargestellten Fassung vorgesehen. Diese Kontakte
39 und 40 sind an die andere Heizwicklung 21 angeschlossen. Außerdem steht
der Kontakt 39 noch mit der Drosselspule 37 in Verbindung.
-
Diese Vorrichtung arbeitet folgendermaßen: Bei geschlossenem Schalter
33 und in ihren Fassungen befindlicher Entladungsröhre ig ist der Stromkreis, bestehend
aus der Reihenschaltung der Primärwicklung 36, des Kondensators 35, der Kontakte
3o und 26; der Brücke 27 des unteren Sockels, der Kontakte 24 und 28 und des Leiters
32, an die Wechselstromquelle 38 angeschlossen. Die Selbstinduktion der Wicklung
36 und die Kapazität des Kondensators 35 sind so bemessen, daß an den Klemmen des
Kondensators eine zur Zündung der zwischen den Elektroden 2o befindlichen Entladungsstrecke
ausreichende Spannung auftritt. Der Kondensator steht nämlich mit den Elektroden
2o einerseits über -die Drosselspule 37 und die Kontakte 39, 24, andererseits
über die Kontakte 30, 26 und die Brücke 27 des unteren Sockels 23 in Verbindung.
Die Zündbereitschaft der Entladungsstrecke wird durch die durch die Wicklungen 21
gelieferten Heizströme für die Glühelektroden 2o gefördert. Nach erfolgter Zündung
der Entladungsröhre
ig stellt diese eine Überbrückung des Kondensators
35 dar, so daß dessen Spannung sinkt. Gleichzeitig sinkt auch der die Reihenschaltung
der Primärwicklung 36 und des Kondensators 35 durchfließende Strom, so daß auch
die mit der Wicklung 36 transforinatorisch gekoppelten Heizwicklungen 2 i den Glühelektroden
2o, die nunmehr auch durch den Entladungsstrom geheizt werden, einen schwächeren
Strom zuführen. Der Entladungsstrom fließt der Röhre ig über die Wicklung 36 und
die Drosselspule 37 zu.
-
Befindet sich die Röhre 1g nicht in ihrer Fassung, so ist die Reihenschaltung
der Wicklung 36 und des Kondensators 35 nicht mehr an die Wechselstromquelle 38
angeschlossen, weil zwischen den Kontakten 28 und 30 jetzt keine Verbindung
besteht. An den Fassungen der Entladungsröhre können nun keine Spannungen auftreten,
die höher als die Netzspannung wären. Auch kann durch die Reihenschaltung der Wicklung
36 und des Kondensators 35 kein Strom fließen.
-
Wie ersichtlich, ist jeder der Sockel 23 mit einer Brücke 27 versehen,
obwohl im dargestellten Zustand nur eine dieser Brücken einen Teil des Stromkreises
darstellt, in welchem zur Zündung der Entladungsröhre eine hohe Spannung erzeugt
wird. Diese Maßnahme hat den Zweck, die Anordnung der mit zwei Sockeln versehenen
Entladungsröhre von den einzelnen Fassungen unabhängig zu machen. Wäre dies nicht
der Fall, so miißte der obere Sockel stets in die die Kontakte 39 und d.o
enthaltende Fassung eingesetzt werden.
-
Befindet sich die Entladungsröhre rg in ihren Fassungen und erfolgt
bei vorhandener Spannung der Stromquelle 38 z. B. wegen eines Defektes der Entladungsröhre
keine Zündung, so bleibt die hohe Spannung am Kondensator 35 bestehen, und damit
fließt ein starker Strom durch den Stromkreis 36-35-3o-26-27-2a.-28-32. Da dieser
starke Strom meistens unerwünscht ist, wird vorteilhafterweise die im untern Sockel
befindliche Brücke 27 als Schmelzsicherung ausgebildet. Durch das Wärmeaufnahmevermögen
ihrer Umgebung wirkt diese Sicherung mit genügender Verzögerung, um die Zündspannung
eine gewisse Zeit lang auf die Entladungsröhre einwirken lassen zu . köilnen. Vorzugsweise
können beide Brücken 27 als Schmelzsicherungen ausgebildet werden. In diesem Falle
bleibt die Unabhängigkeit der Zusammengehörigkeit zwischen den einzelnen Sockeln
und Fassungen gewährleistet, außerdem kann aber die Vorrichtung bei gegebenenfalls
defekter Schmelzsicherung noch durch umgekehrtes Einsetzen der Röhre in die betreffenden
Fassungen wieder betriebsbereit gemacht werden.