DE718702C - Selbsttaetige Blinkeinrichtung, bestehend aus einem in Serie mit einem Widerstand geschalteten elektrischen Entladungsgefaess - Google Patents

Description

• Selbsttätige Blinkeinrichtung, bestehend aus einem in Serie mit einem Widerstand geschalteten elektrischen Entladungsgefäß Die vorliegende Erfindung betrifft eine neue Art von selbättätigen Blinkeinrichttuigen, wie sie z. B. für Reklame- oder Signalzwecke Verwendung finden. Vor den bekannten Einrichtungen dieser Art hat sie den Vorzug, daß eine Steuerung des Entladungsstromes vermieden wird und somit irgendwelche beweglichen Teile und Schalter vollkommen wegfallen. Dieser Vorteil wird dadurch erreicht, daß bei einer Blinkeinrichtung, die aus einem in Serie mit einem Widerstand geschalteten elektrischen Entladungsgefäß besteht, gemäß der Erfindung die Wärmeabstrahlung der Elektroden und der Widerstand des .äußeren Stromkreises derart bemessen ist, daß sich die Elektroden -während der Glimmentla-dungsperiode auf eine zur Zündung .einer Bogenentladung ausreichende Temperatur erwärmen und während der Bogenentladungsperiode sich unter die zur Aufrechterhaltung eines Kathodenflecks notwendige Temperatur abkühlen.
• Die Wirkungsweise einer solchen Einrichtung läßt sich leicht an Hand der Fig. i bis 3 erkennen. In Fig. i ist in schematischer Weise ein Ausführungsbeispiel einer solchen Lampe sowie seine zum Betrieb der Lampe geeignete Schaltung dargestellt. i i und 12 sind die in das Entladungsgefäß io eingeschmolzenen Elektroden, die einander gleich ausgeführt und daher beide sowohl als Anode als auch als Kathode dienen können. 13 und 14. sind die Einsclnnelzstellen. Das Entladungsgefäß ist mit einem Gas niedriger Ionisierungsspannung, wie z. B. Wasserstoff, Helium oder Argon, gefüllt, dessen Druck etwa i Atm. betragen kann. Als Stromquelle wird eine Gleichstromquelle 15 verwendet, an die das Entladungsgefäß über einen Widerstand 16 angeschlossen ist. Eine konstante Belastung der Stromquelle wird mit Vorteil dadurch erreicht, daß dieser Widerstand einen im Verhältnis zu dem Widerstand der Gasentladungsstrecke großen Wert aufweist.
• Durch die geeignete Wahl des Verhältnisses des Stromes zu den Konstanten des Entladungsgefäßes, insbesondere dem Wärmeabstrahlungsvermögen der Elektroden und des Gefäßes, kann erreicht werden, daß die Entladung zwischen dem Zustand der Bogenentladung und dem Zustand der Glimmentladung pulsiert: An Anbetracht der nicht streng zu definierenden Übergangszustände von der einen zu der anderen dieser Entladungsformen ist @es verständlich, daß es bei. der Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Einrichtung nicht auf die Erreichung physikalisch eindeutiger Entladungsformen ankommt, sondern auf einen Wechsel zwischen zwei Entladungsformen, von denen die eine, als Bogenentladung bezeichnete, in weitem Maße von der Emissionsfähigkeit einer zu diesem Zweck auf eine entsprechende Temperatur aufgeheizten Kathode abhängt, während die andere bei verhältnismäßig kalter Kathode durch die Elektronenerzeugung durch Ionenaufprall aufrechterhalten wird. Die letztere Entladungsform bedingt eine ungefähr viermal so große Spannung wie die Bogenentladung, der ihrerseits, eine ungleich größere Lichterzeugung eigen ist.
• In Fig. 2 sind für einen. bestimmten Wert des Widerstandes 16 verschiedene- Entladungscharakteristiken dargestellt. Die ausgezogene Linie A stellt die Stromspannungskurve der stationären Bogenentladung, die ausgezogene Linie B diejenige der st:ation,ären Glimmentladung dar. Die gestrichelt gezeichneten Linien C und D, gelten für Übergangszustände. In bekannter Weise kann eine unter gewissen Bedingungen stationäre Bogenentladung A dadurch, daß der Vorschaltwiderdtand vergrößert wird, gezwungen werden, in die Form feiner Glimmentladung überzugehen. Der Übergang erfolgt in diesem Fall über i Zwischenentladungsform:en entsprechend der gestrichelt gezeichneten Charakteristik C und D.
• Wie-ersichtlich, erfolgt der Wechsel zwischen den zwei Entladungsformen nach der Erfindung auf andere Weise als durch eine Änderung dies Stromes. Er spielt sich vielmehr, .eine konstante Stromquelle vorausgesetzt, folgendermaßen ab: Zwischen den Elektroden entsteht zunächst eine Glimmentladung B. Die Elektroden werden sich entsprechend der in der Entladung umgesetzten Energie erwärmen. Ist die Wärmeabstrahlung der Elektroden, für die u. a. auch der Elektrodenabstand von Bedeutung ist, in diesem Zustand geringer als die Aufheizung durch die unter verhältnismäßig hoher Spannung vor sich gehende Glimmentladung, so wird sich die Kathode bis zu einer zur Bildung eines Kathodenflecks ausreichenden Temperatur aufheizen. Die G1imm@entladung geht damit in feine Bogenentladung über. Da der Spannungsabfall und somit auch die umgesetzte Energie in der Bogenentladung um einen beträchtlichen Betrag zurückgeht, geht auch die Emissionsfähigkeit der Kathode bei sich abkühlender Kathodetwieder zurück, so daß einte Bogenentladung nicht mehr aufrechterhalten werden kann. Die Entladung schlägt -wieder in die Ausgangsentladungsform der Glimmentladung um.
• In der Fig.3 ist dieser Wechsel zwischen Bogen- und Glimmentladung oszillographisch dargestellt. In der oberen Hälfte dieser Figur ist der Verlauf der Spannung, in der unteren Hälfte der entsprechende Verlauf des Stromes jeweils gegenüber einem Bezugswert F bzw. H dargestellt. Es ist aus dieser Figur ersichtlich, daß der Strom im wesentlichen beim Übergang von der Glimm- zur Bogenentladung konstant bleibt, während die Spannung beim Übergang von der Glimm- zur Bogenentladung etwa auf ein Drittel ihres Wertes absinkt.
• Da die Lichtemission bei der vorzugsweise aus Wasserstoff bestehenden Gasfüllung in erster Linie durch die Temperatur der Elektroden bestimmt wird, so ist mit einem solchen Vorgang ein Wechsel der Lichtausstrahlung verbunden. In einem beispielsweise erwähnten Fall betrug der Durchmesser der Wolframelektroden 3 mm und ihr gegenseitiger Abstand ungefähr 1/2 nun. Bei einer Spannung von etwa. 20o Volt für die Bogenentladung und einer Spannung von ungefähr 400 Volt für die Glimmentladung betrug der Strom ungefähr i,2Ampere. Der Wechsel zwischen Glimm- und Bogenentladung erfolgte in Abständen von ungefähr i Sekunde.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: i. Selbsttätige Blinkeinrichtung, bestehend. aus feinem in Serie mit einem Widerstand geschalteten elektrischen Entladungsgefäß, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmeabstrahlung der Elektroden und der Widerstand des äußeren Stromkreises derart bemessen sind, daß sich die Elektroden während der Glirmnentladungsf periode auf eine zur Zündung einer Bogenentladung ausreichende Temperatur erwärm=en und während der Bogenenf.-dungsp;eri,ode sich unter die zur Aufrechtlerhaltung eines Kathodenflecks, notwendige Temperatur abkühlen. z. Blinkeinrichtung nach Anspruch i, da=durch gekennzeichnet, daß der Spannungsabfall an dem in Serie mit dem Entladungsgefäß geschalteten Widerstand ,einen 7n1 Verhältnis zu dem Spannungsabfall an der Entladungsstrecke großen Wert besitzt. 3. Blinkeinrichtung nach Anspruch i und a, dadurch ge ennzeiclmet, da.ß das Entladungsgefäß mit einem Gas niedriger Ionisierungsspannung gefüllt ist. q.. Blinkeinrichtung nach Anspruch i bis '3, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannungsabfall an dem in Serie mit dann Entladungsgefäß geschalteten Widerstand. mindestens doppelt so groß wie der Span nungsabfall an der Entladungsstrecke ist.