DE813572C - Zuend- und Betriebseinrichtung fuer elektrische Entladungslampen - Google Patents

Description

• Zünd- und Betriebseinrichtung für elektrische Entladungslampen Die Erfindung bezieht sich auf Zünd- und Betriebseinrichtungen für elektrische Entladungsröhren, insbesondere netzspannungsbetriebene Leuchtstofflampen mit vorheizbaren Glühelektroden, die durch einen Zündschalter überbrückt sind. An Stelle des in der Praxis meist verwendeten Glimmzündschalters findet verschiedentlich auch ein sogenannter Magnetschalter Verwendung, der von dem Magnetfeld der Vorschaltdrosselspule der Leuchtstofflampe betätigt wird. Bei einem solchen Magnetschalter sind die Kontakte in der Ausgangsstellung geschlossen, so daß beim Anlegen der Netzspannung an die Leuchtstofflampe sofort ein kräftiger, von der Vorschaltdrosselspule begrenzter Anheizstrom über die durch den Magnetschalter überbrückten Glühelektroden fließt. Das Magnetfeld der Vorschaltdrosselspule bewirkt die Öffnung des Magnetschalters, der nach erfolgtem Zünden der Leuchtstofflampe weiterhin in der Offenstellung verbleibt, weil nunmehr der Entladungsstrom der Lampe die Vorschaltdrosselspule erregt. Um ein allzu rasches Ansprechen des Magnetschalters vor genügender Aufheizung der Glühelektroden der Leuchtstofflampe zu vermeiden, empfiehlt es sich, zusätzliche Einrichtungen vorzusehen, die das Ansprechen des Magnetschalters verzögern.
• Die neue Zünd- und Betriebseinrichtung offenbart eine besonders zweckmäßige Ausbildung eines solchen verzögert ansprechenden Magnetschalters, der mit der Vorschaltdrosselspule baulich vereinigt ist: Bei dem neuen Magnetschalter ist nach der hrhndung an der Vorschaltdrosselspule ein durch Federwirkung in der Ausgangsstellung gehaltener, die Schalterkontakte steuernder Schaltanker befestigt, der ein in geringem Abstand vom Eisenkern der Drosselspule angeordnetes Eisenjochstück trägt und in seiner Ausgangsstellung durch einen Mmetallstreifen verklinkt ist, dessen Heizkörper in .Reihe mit den Schalterkontakten in der Überbrückungsleitung der Lampe liegt und beim Anlegen der Netzspannung an die Lampe den Bimetallstreifen infolge seiner Aufheizung ausklinkt, so daß der Schaltanker vom Magnetfeld der Drosselspule unter Öffnung der Schalterkontakte angezogen werden kann. Durch-eine derartige Bimetallklinkenanordnung läßt sich auf verhältnismäßig einfache Weise eine innerhalb weiter Zeitgrenzen beliebig einstellbare Verzögerung des Schaltvorganges erreichen. Vorzugsweise wird der Schalter so eingestellt, daß die Unterbrechung erst nach etwa einer Sekunde vor sich geht, da erfahrungsgemäß dann die Glühelektroden ihre volle Emissionstemperatur erreicht haben, so daß die Leuchtstofflampe sofort ohne Flackererscheinungen zündet. Beim Abschalten der Netzspannung und Fortfallen des Drosselspulenmagnetfeldes wird der Schaltanker infolge seiner Federwirkung bzw. unter der Wirkung einer an ihm angreifenden Feder sofort wieder unter Schließung der Schalterkontakte in seine Ausgangsstellung zurückgeführt und durch den 13imetallstreifen verklinkt.
• Die neue Schalterkonstruktion kann bequem mit der Vorschaltdrosselspule zusammengebaut werden. Sie läßt sich auch an den üblichen Vorschaltdrosselspulen noch nachträglich anbringen.
• Zweckmäßig wird dabei auf dem Eisenkern der Vorschaltdrosselspule eine Isolierstoffplatte befestigt, auf der sich ein um einen Zapfen schwenkbarer, vorzugsweise winkelförmiger Schaltanker befindet, dessen eines Schenkelende in Nähe des aus der Drosselspule 'herausragenden Teiles des Eisenkernes ein Eisenjochstück, beispielsweise ein geeignet gebogenes weiches Eisenblechstück, trägt. Der andere Schenkel wird mit einer Raste zum Einklinken des Bimetallstreifens versehen. Auf einem der beiden Schenkel des Schaltankers kann eine gleichzeitig mit einem Kontakt versehene, an die Brückenleitung angeschlossene Flachfeder wirken, die in der Ausgangsstellung des Schalters auf einem Gegenkontakt aufliegt, der an die zweite Brückenleitung angeschlossen ist. Sobald der Bimetallstreifen den Schaltanker ausgeklirrkt hat, zieht der Drosselspuleneisenkern das Eisenjoch unter Drehung des Schaltankers an, wobei die Flachfeder von ihrem Gegenkontakt abgehoben und damit die Brückenleitung unter Zündung der Lampe unterbrochen wird.
• In den meisten Fällen reicht schon das Streufeld einer üblichen Vorschaltdrosselspule zur Anziehung des Eisenjochkörpers aus, insbesondere wenn dieser im Hauptstreuweg des magnetischen Flusses angeordnet wird. Man kann aber natürlich auch durch entsprechende Formgebung bzw. durch Einschnitte oder Bohrungen am Eisenkern Schaltstellen mit besonders kräftig ausgebildetem Magnetstreufluß schaffen sowie gegebenenfalls das Eisenjochstück so ausbilden und anordnen, daß es in Ausnehmungen des Eisenkerns hineingezogen wird.
• Die neue Einrichtung wird zweckmäßig gleichzeitig dazu benutzt, um bei Nichtzünden der Lampe und daher noch mehrmals wiederholtem Schalten die Brückenleitung endgültig außer Betrieb zu setzen. Zu diesem Zweck wird der Heizkörper, gegebenenfalls zusammen mit seinem Bimetallstreifen, als auswechselbares Organ ausgebildet, das leicht in entsprechende Steck-, Klemm- oder Schraubfassungselemente eingesetzt werden kann. Die Verwendung einer auswechselbaren Heizwicklung gibt außerdem die l#,löglichkeit, die Schaltzeit des fertigen 1@Iagnetschalters einfach durch Einsetzen eines geeigneten Heizkörpers nach Belieben nachträglich zu verändern. Mit Vorteil wird ein solcher auswechselbarer Heizkörper nach Art der bekannten Lamellensicherungen ausgebildet. Es kann nun der Heizkörper so bemessen werden, daß er beim Nichtzünden der Lampe infolge der jetzt wiederholt auftretenden Stromstöße zum Durchbrennen kommt. Es wird dann beim Auswechseln der Lampe einfach ein Ersatzheizkörper in den Schalter eingesetzt.
• Um ein schnelleres Durchbrennen des als Übersttomsicherung dienenden Heizkörpers herbeizuführen, empfiehlt es sich, den Bimetallstreifen mit einer scharfkantigen Kontaktnase zu versehen und ihn so anzuordnen, daß er bei seiner Überheizung durch die dauernden Stromstöße schließlich den zweckmäßig aus einer dünnen Drahtwicklung bestehenden Heizkörper berührt. Da der Bimetallstreifen mit dem einen Ende einer solchen Heizwicklung elektrisch verbunden ist, wird durch diese Berührung der Heizkörper kurzgeschlossen, was das Durchbrennen am Berührungspunkt begünstigt.
• Auf der Zeichnung ist eine nach der Erfindung ausgebildete Zünd- und Betriebseinrichtung schematisch veranschaulicht, die im Zündschaltbild einer Leuchtstofflampe eine Vorschaltdrossel mit daran befestigtem Magnetzündschalter in wesentlich vergrößertem Maßstabe (etwa 2 : i) darstellt. In bekannter Weise ist das Netz i über einen Netzschalter 2 und eine Vorschaltdrossel 3 an die vorheizbaren Glühelektroden 4, 5 einer Leuchtstofflampe 6 gelegt. Gleichzeitig sind die Glühelektroden 4, 5 mit dem 1Iagnetzündschalter 7 in Reihe geschaltet, der in der Ausgangsstellung geschlossen ist. Auf dem Eisenkern i.I der Vorschaltdrossel 3 ist eine Isolierstoffplatte 8 befestigt, welche einen Magnetschalterschaltanker 9, Zündkontakte io, ii und einen Bimetallstreifen 12 mit dessen Heizkörper 13 trägt. Der Schaltanker 9 ist winkelförmig und um einen Zapfen schwenkbar ausgebildet und weist an seinem oberen Schenkel in Nähe des aus der Drosselspule 3 herausragenden Eisenkernteils 14 ein Eisenjochstück 15, z. B. in Form eines gebogenen weichen Eisenbleches oder einer Eisenschraube, auf. Am unteren Schenkel des

  Schaltankers 9 ist eine Raste 16 vorgesehen, in die

  das freie Ende des I3imetallstreifens 12 einklinken

  kann. Auf dein unteren Schenkel des Schaltankers 9

  liegt eine Feder 17 auf, die einerseits den Schalt-

  anker 9 in seine !Ausgangsstellung drückt und an-

  dererseits gleichzeitig als Kontaktelement dient

  bzw. den Kontakt i i trägt, der auf dem Gegen-

  kontakt to aufliegt. Da die Kontakte io, il an die

  Ilriickenleitung angeschlossen sind, ist diese in der

  dargestellten Ausgangsstellung des Magnetschalters

  bzw. des Schaltankers 9 geschlossen. Im Ausfüh-

  rtttigsbeispicl ist der Heizkörper 13 als Heizdraht-

  wicklung ausgebildet, wobei der Heizkörper nach

  Art einet- Sicltertttigslamelle unter Verwendung von

  Steck- bzw. IClenimelementen auswechselbar ist.

  Wie bereits ausgeführt, ist es auch möglich, den

  Ile#izk<irl>er 13 zusammen mit dem Bimetallstreifen

  12 als gemeinsam auswechselbares Organ auszu-

  führen. Der 13inietallstreifen 12 weist auf seiner

  unteren Seite eine scharfkantige Kontaktnase 18

  auf, die s« angeordnet ist, daß sie nahe"dem freien

  1?nde des Bintetallstreifens 12 infolge von dessen

  LTl>erliitzting finit dem dünnen Draht der Heizwick-

  lung 13 in Berührung kommt. Der Bimetallstreifen

  t 2 ist an seinem eingespannten Ende, in der Zeich-

  nung auf der rechten Seite, mit dem einen Ende

  der Ileiz@\-ickluttg 13 elektrisch verbunden.

  Die \Virktingsweise der Zünd- und Betriebsein-

  richtung, insbesondere des Magnetzündschalters, ist

  nun folgende: Nachdem durch Einlegen des Netz-

  schalters 2 die Netzspannung i über die Vorschalt-

  dFitssel 3 an die Glühelektroden 4, 5 gelegt ist,

  Hießt gleichzeitig über die Glühelektroden, den

  Ileizkörlter 13 und die Zündkontakte io, ii des

  Magnetschalters 7 ein starker Anheizstrom. Der

  I leizk<irlter 13 erwärmt den Bimetallstreifen 12,

  so daß dessen freies Ende sich nach unten krümmt

  und aus der Raste 16 des Schaltankers 9 ausklinkt.

  Iin gleichen Augenblick wird der obere Schenkel

  des Schaltankers 9 von dem Magnetfeld des Eisen-

  kerns i-1 angezogen, so daß die Kontakte io, i i

  getrennt werden und damit die Brückenleitung ge-

  öffnet wird. Der Magnetschalter 7 bzw. sein

  Schaltanker 9 bleibt nach erfolgter Zündung in der

  <)ffenstelltntg. solange die 1_ampe 6 brennt. Die

  Bimetallsperrung hat die Unterbrechung der

  Brückenleitung bis zu diesem Zeitpunkt normaler-

  weise genügend verzögert, so daß die Leuchtstoff-

  lampe sogleich zündet. Ist aus irgendeinem Grunde

  die "Zündung nicht erfolgt, so fällt der Schalt-

  anker o durch die Wirkung der Feder 17 wieder in

  seine Ausgangsstellung zurück, wodurch die Kon-

  takte to, tt geschlossen werden und ein neuer

  lleizstrotn durch die Glühelektroden 4, 5 Hießt.

  Dieser @cirgang wird sich gegebenenfalls mehr-

  mals wiederholen. Wenn die Leuchtstofflampe 6

  auch nach nielirnialiger Wiederholung dieser Zünd-

  schaltungen nicht zündet, krümmt sich der Bi-

  nietallstreifen 12 weiter nach unten gegen den

  1 leizl<iirher 13, ltis die Kontaktnase 18 des Bimetall-

  streifens 12 in leitende I3erüh.rung mit dem dünnen

  Draht der I-leizwicklung 13 kommt und am Berüh-

  rungspunkt infolge der dort auftretenden Glüh-

  erscheinungen den Heizdraht durchschmilzt. An der Berührungsstelle könnte statt des Heizdrahtes auch ein besonderer, dünner Sicherungsdraht vorgesehen sein, der ein Abschmelzen erleichtert. Die Brückenleitung ist dann endgültig unterbrochen, so daß keine weiteren Flackerschaltungen des Magnetschalters 7 bzw. seines Schaltankers 9 erfolgen. In den meisten Fällen dürfte das Nichtzünden der Leuchtstofflampe 6 darauf zurückzuführen sein, daß ihre Glühelektroden 4, 5 nicht mehr genügend emissionsfähig sind. Gleichzeitig mit einer neuen Lampe muß dann das auswechselbare Organ, sei es der Heizkörper 13 allein oder der mit dem Bimetallstreifen 12 vereinigte Heizkörper 13, ausgewechselt werden. Die Anlage ist dann wieder betriebsfertig. In der Zeichnung sind die einzelnen . Konstruktionselemente des Magnetschalters offen sichtbar. Im Betrieb ist der Magnetschalter 7 in üblicher Weise durch einen Deckel abgeschlossen.
• Während des Betriebes kann die Anlage aus-und sogleich danach wieder eingeschaltet werden. Der Bimetallstreifen 12 benötigt, wie dies normalerweise der Fall ist, etwa 2o Sekunden, um in seine Anfangslage zurückzukehren, d. h. um in die Raste 16 des-Schaltankers 9 wieder einzuklinken und dadurch die Schaltverzögerung zu bewirken. Beim Wiedereinschalten der Lampe kurz nach einer Ausschaltung, also vor der Rückkehr des Bimetallstreifens in seine Ruhelage, arbeitet der Schalter wie ein normaler Magnetschalter ohne Verzögerung. Die Glühelektroden 4, 5 weisen dann aber noch Emissionstemperatur auf, so daß die Lampe nach sofortigem Ansprechen des Magnetschalters sogleich erneut zündet. Der wesentliche Vorteil einer Anordnung, bei der die Hauptteile des Magnetschalters fest auf einer Grundplatte montiert, dagegen das Heiz- und Sicherungsorgan auswechselbar angeordnet ist, besteht darin, daß die Hauptteile, wie Schaltanker und Kontakte mit einer hohen Lebensdauer für etwa 8oooo Schaltungen gebaut werden können, was einer Lebensdauer von etwa 4o Leuchtstofflampen entspricht. Das leicht auswechselbare Heiz- und Sicherungsorgan brennt immer beim Unbrauchbarwerden der Leuchtstofflampe durch, mit der es gemeinsam in einer Lampe montiert ist, und wird daher jeweils gleichzeitig mit der Lampe ausgewechselt.

Claims (5)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Zünd- und Betriebseinrichtung für elektrische Entladungsröhren, insbesondere netzspannungsbetriebene Leuchtstoff lampen mit Vorschaltdrosselspule und vorheizbaren Glühelektroden, die durch eine Überbrückungsleitung mit verzögert ansprechendem, in der Ausgangsstellung geschlossenem Magnetschalter in Reihe geschaltet sind, der vom Magnetfeld der Vorschaltdrosselspule geöffnet wird, dadurch gekennzeichnet, daß an der Vorschaltdrosselspule (3) ein durch Federwirkung in der Ausgangsstellung gehaltener, die Schalterkontakte (io, i i) steuernder Schaltanker (9) befestigt ist, der ein in geringem Abstand vom Eisenkern (14) der Drosselspule (3) angeordnetes Eisenjochstück (15) trägt und in seiner Ausgangsstellung durch einen Bimetallstreifen (i2) verklinkt ist, dessen Heizkörper (13) in Reihe mit den Schalterkontakten (io, ii) in der Überbrückungsleitung liegt und so bemessen ist, daß beim 'Anlegen der Netzspannung an die Lampe (6) der sich krümmende Bimetallstreifen (12) den Schaltanker (9) ausklinkt, so daß dieser vom Magnetfeld der Drosselspule (3) unter Öffnung der Schalterkontakte (i o, i i) angezogen werden kann.
2. 2. Zünd- und Betriebseinrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Eisenkern der Vorschaltdrosselspule (3) eine Isolierstoffplatte (8) mit um einen Zapfen schwenkbarem, vorzugsweise winkelförmigem Schaltanker (9) befestigt ist, der am einen Schenkel ein in Nähe des aus der Drosselspule (3) herausragenden Teiles des Eisenkernes (14) angeordnetes Eisenjochstück (15) trägt, am anderen Schenkel eine Raste (16) zum Einklinken des Bimetallstreifens (12) aufweist und unter dem Druck einer gleichzeitig mit einem Kontakt (ii) versehenen, auf einem Gegenkontakt (io) aufliegenden Feder (17) steht, die beim Ausklinken des Bimetallstreifens und Anziehen des Schaltankers (9) durch den Drosselspulenkern (14) von dem Gegenkontakt (io) abgehoben wird.
3. 3. Zünd- und Betriebseinrichtung nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Heizkörper (13) gegebenenfalls zusammen mit dem Bimetallstreifen (12) unter Verwendung von Steck-, Klemm- oder Schraubfassungselementen als auswechselbares Organ ausgebildet ist, z. B. in Art der bekannten Lamellensicherungen.
4. 4. Zünd- und Betriebseinrichtung nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der auswechselbare Heizkörper (13) so bemessen ist, daß er beim Nichtzünden der Lampe (6) infolge der jetzt wiederholt auftretenden Stromstöße bis zum Durchbrennen erhitzt wird und also die Lampe endgültig abschaltet.
5. 5. Zünd- und Betriebseinrichtung nach Anspruch i bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der zweckmäßig mit einer scharfkantigen Kontaktnase (18) versehene, mit dem einen Ende der Heizwicklung (13) elektrisch verbundene Bimetallstreifen (12) bei seiner Überhitzung mit der aus dünnem Draht bestehenden Heizwicklung (13) in .Berührung kommt und diese infolge der am Berührungspunkt auftretenden Glüherscheinung durchschmilzt.