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Elektrische Bestrahlungslampe Elektrische Bestrahlungsgeräte sind
meist in ihren Eigenschaften in hohem Maße von der angelegten Netzspannung abhängig.
Dies gilt vor allem für die Quecksilberhochdrucklampen, da diese bei Unterspannung
schwer oder überhaupt nicht zünden und außerdem leicht erlöschen. Es ist bekannt,
derartige Lampen mit einer Einstellmöglichkeit auf die verschiedenen Netzspannungen
zu versehen. Diese besteht entweder aus verschiedenen Anzapfungen einer Widerstandswalze
oder einer Drosselspule oder eines Transformators. Bei den bekannten Einrichtungen
dieser Art war die Einstellung verhältnismäßig umständlich, da man früher mit sehr
konstanten Spannungen rechnen konnte und deshalb eine Umstellung nur in größeren
Abständen notwendig war. Bei tlell lerze i igen Netzspa'inungsverhältnissen muß
jedoch auch innerhalb kurzer Betriebszeiten mit einer Änderung der Netzspannung
gerechnet werden.
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I)ie vorliegende Erfindung gibt eine Einrichtung für elektrische
Bestrahlungsgeräte an, die eine leichte Umstellung auf die jeweilige Netzspannung
ermöglicht Die Erfindung besteht darin, daß ein einziger Schaltgriff vorgesehen
ist, mit dem sowohl die Einstellung auf verschiedene Netzspannungen als auch die
Einschaltung der Strahlenquelle vorgenommen wird. Hierbei ist eine Sperre vorgesehen,
die die Umschaltung auf verschiedene Netzspannungen bei eingeschalteter Strahlenquelle
verhindert. Auf diese Weise wird eine Umschaltung unter Strom verhindert. Dies ist
notwendig, da, wenn man dies zulassen würde, die Kontakte für den Umschalter so
groß bemessen sein müßten, daß sie mit der größten im Betrieb auftretenden Stromstärke
belastet werden können.
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Außerdem wird durch die erfindungsgemäße Konstruktion ein Umschalten
während des Betriebes vermieden, die wegen des zum mindesten vorübergehenden Kurzschlusses
des Transformators diesen gcfiihr(len und die Quecksilherhochdrucklampe zum Erlöschen
bringen würde.
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Die beiden Arbeitsvorgänge können z. B. in der Weise vorgenommen
werden, daß man die Einstellung auf die Netzspannung durch eine Längsbewegung einer
Stange vornimmt und die Einschaltung der Strahlenquelle durch eine Drehbewegutig.
AIan kann dies etwa so ausführen, daß am Lampengehäuse ein langer Schlitz vorhanden
ist. der eine der Zahl der Einstellungsmöglichkeiten entsprechende Zahl von seitlichen
Ausbuchtungen hat, während der Schaltgriff an seinem Ende einen Knopf besitzt, der
allein aus dem Gehiiuse herausragt.
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Gemiiß einer weiteren Ausbildung der Erfindung soll aber die Einstellung
auf die Netzspannung durch eine Drehbewegung eines Scjaltgriffes vorgenommen werden,
indem hierdurch die Verbindung mit der entsprechenden Anzapfung des Transformators
oder der Drossel bewirkt wird, während durch eine Hubbewegung in axialer Richtung
der jenige Schalter betätigt wird, der die Betriebsspannung an die Strahlenquelle
legt. Man erreicht hierdurch eine. besonders in der Herstellung und für den Benutzer,
einfache Ausführung.
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Man stellt zunächst durch Drehen z. B. an Hand eines Voltmeter auf
die richtige Spannung ein.
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Der Stufenschalter, der die Verbindung zu den einzelnen Anzapfungen
des Transformators oder der Drossel bewirkt, ist hierbei überhaupt nicht oder nur
mit dem geringen Leerlufstrom des Transformators belastet. Anschließend wird der
.Schaltgriff in axialer Richtung bewegt, z. B. herausgezogen und damit erst die
Betriebsspannung an die Strahlenquelle gelegt, so daß nunmehr Strom 110 dieser fließen
kann.
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Konstruktiv wird die Sperre am einfachsten in der \\'eise durcligefübrt.
daß auf der Achse des Schaltgriffs senkrecht eine koaxiale Scheibe angebracht ist,
die eine der Zahl der möglichen Schaltstellungen entsprechende Anzahl von Löchern
aufweist, während sich gegenüber ein achsparalleler fester Stift befindet, der bei
der Hubbewegung des Schaltgriffes in eines der Löcher eingeführt wird und damit
eine weitere Drehung unmöglich macht.
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Es ist zweckmäßig, zu dieser Scheibe eine zweite Scheibe parallel
in einem bestimmten Abstand drart anzuordnen, daß in den Zwischenraum zwtschen beiden
Scheiben der Betätigungshebel für den Schalter, der die Betriebsspannung an die
Strahleuquelle legt, hineinragt und daher bei einer Hubbewegung des Schaltgriffes
dieser Schalter aus der Ein- in die Aus-Stellung oder umgekehrt gebracht wird. Durch
die Anordnung zwischen den beiden Scheiben wird eine gleichmäßige Betätigung des
Schalters ermöglicht, unabhängig, in welcher Drehstellung der Schaltgriff steht.
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Bei der beschriebenen Einrichtung kann z. B. ein Voltmeter parallel
zum Netz vorgesehen sein, wobei der Schaltgriff entsprechend der abgeleseneu Spannung
auf die betreffende Zahl gedreht wird. In vielen Fällen, z. B. in denen ein Transformator
zwischen Netz und Strahlenquelle sich befindet, wird es einfacher sein, das Voltmeter
auf der Sekundärseite anzuschließen. Man braucht es dann nur mit einer Marke zu
versehen und von der Einstellung auf größte Spannung allmählich auf die für kleinere
Netzspannung umzuschalten, bis der Voltmeterzeiger auf die Marke zeigt. Man vermeidet
hierbei jeden Ablesefehler. Bei einer derartigen Einstellung ist es jedoch zweckmäßig,
in jedem Fall wirklich von der höchsten Einstellung auszugehen. Um dies zu erzwingen,
kann man gemäß der weiteren Ausbildung des Erfindungsgedankens einen Hilfskontakt
im Primärkreis des Transformators vorsehen, der beim Einsteilen der Betriebsspannung
geschlossen ist, der sich aber beim Einstellen der Strahlenquelle öffnet und sich
erst dann wieder schließt. wenn der Schaltgriff in die Nullstellung zurückgebracht
wird. Ferner ist parallel zu diesem Hilfskontakt ein für den Betriebsstrom bemessener
Schalter vorgesehen, der mechanisch mit demjenigen Schalter gekoppelt ist. der die
Betriebsspannung an die Strahlenquelle legt. Weiterhin ist der Hlilfskontakt mit
einer Verlängerung versehen, die beim Ausschalten des Gerätes von einem im Schaltgriff
befindlichen Glied, inshesondere von einer der obenerwähnten beiden Scheiben mitgenommen
wird, den Hilfskontakt öffnet und die erst durch eine Aussparung an dieser Scheibe
in der Nullstellung des Schaltgriffes wieder in ihre Ruhelage zurückkehrt und den
Hilfskontakt wieder schließt.
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Man erreicht hierbei, daß beim Ausschalten der Strahlenquelle auch
die Primärseite des Transformators abgeschaltet wird, damit auch das Voltmeter überhaupt
keine Spannung mehr anzeigt. nlan muß vielmehr erst den Schaltgriff in die Nullstellung
zurückbringen. damit dann die Verlängerung des Hilfskontaktes durch die Aussparung
in der Scheibe wieder in ihre Ruhelage zu rückkehren kann und der Hilfskontakt sich
somit wieder schließt. Nachdem dies geschehen ist, ist die Einstelung an Hand des
Voltmeters wieder möglich. Auch dieser Hilfskontakt braucht nicht für den Betriebsstrom
bemessen zu sein.
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In der Abbildung ist eine Ausführung des Erfindungsgedankens zum
Teil in schematischer Weise dargestellt. Die Quecksilberhochdrucklampe 1 ist über
eine Drosselspule 2 an die Sekundärseite eines Transformators 3 angeschlossen. Die
verschiedenen Anzapfungen auf der Primärseite des Transformators sind mit den kontakten
des Stufenschalters 4 verbunden. Durch Drehen des Schaltgriffes 5 wird der Kontaktarm
6 des Stufenschalters 4 mit der gewünschten Anzapfung verbunden, so daß bei jeder
Netzspannung, die beispielsweise zwischen go und 250 Volt liegen kann, die passende
Anzapfung mit dem Netz verbunden ist. Der Transformator liefert dann stets die gleiche
Betriebsspannung für die Quecksilberhochdrucklampe 1. Diese kann an dem Voltmeter
7 ahgelesen
werden, und zwar entweder unmittelbar als Primärspannung
des Transformators oder aber, wie in der Abbildung dargestellt, auf der Sekundärseite
des Transformators als Klemmenspannung der Quecksilberhochdrucklampe.
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Bei genügender Anzahl von Anzapfungen kann auch bei dem großen Bereich
der Netzspannung erreicht werden, daß der Zeiger des Voltmeters 7 auf eine angebrachte
Marke einspielt. Diese Einstellung geschieht zweckmäßig bei abgeschalteter Quecksilberhochdrucklampe
1, damit beim Umschalten auf d.ie nächste Netzspannung der Stufenschalter 4 nur
den geringen Leerlaufstrom des Transformators 3 zu schalten braucht. Der Kontaktarm
6 des Stufenschalters 4 ist zweckmäßig so beschaffen, daß l>ei der Umschaltung
ein Kurzschluß zweier anzapfungen ausgeschlossen ist, da sonst ein hoher Kurzschlußstrom
den Transformator und den Stufenschalter beschädigen kann.
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Auf die Drossel kann verzichtet werden, wenn der Transformator als
sogenannter Streufeldtransformator ausgebildet ist.
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Auf der Sekundärseite des Transformators ist tlas kontaktpaar S des
Schalters 9 vorgesehen. Der Betätigungshebel 10 des Schalters 9 befindet sich zwischen
den beiden Scheiben 11 und 12, die auf der Achse 13 des Schaligriftes 5 starr befestigt
sind, und zwar in einem kleinen Abstand voneinander. Zieht man den Schaltgriff 5
heraus, in der Abbildung also nach rechts, legt sich der Betätigungshebel 10 des
Schalters 9 nach rechts und schließt tlamit das Koiitaktpaar 8 kurz. Dieses Mit-
-nehmen des lIel)els 10 erfolgt wegen der rotationssymmetrischen Ausbildung der
Scheiben II und I2 l>ei jeder Stellung des Stufenschalters 4.
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Ant Gehäuse ist weiterhin ein kleiner Stift l>efestigt, der beim
Nachrechtsbewegen des Schaltgriffes 5 sich in eines der Löcher der Scheibe 12 einführt
und somit eine weitere Drehbewegung nach Schließen des Kontaktes 8 unmöglich macht.
damit der Stufenschalter 4 die axiale Bewegung des Schaltgriffes 5 nicht mitzumachen
braucht, ist die Achse 13 zweiteilig ausgebildet, so daß die axiale Bewegung nicht
auf den mit dem Stufenschalter 4 starr verbundenen Schsenteil 15 übertragen wird.
Die Kupplung besteht in der einfachsten Weise aus einer geschlitzten Hülse des einen
Teiles der Achse, während der andere Teil an einem Ende einen kleineren Durchmesser
aufweist, der in die Bohrung der Hülse hineingeht und mit einem Stift quer zur Achse
versehen ist.
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In dem Primärstromkreis des Transformators 3 befindet sich nun weiterhin
ein Hilfskontakt 16, der z. B. aus zwei parallelen Blattfedern besthet.
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Von diesen ist die von ihnen länger und ragt in den Zwischenraum
zwischen die beiden Scheiben 11 und 12 hinein. In der Aus-Stellung des Schaltgriffes
5 (nach links bewegt) ist der Hilfskontakt 16 geschlossen. Damit ist der Transformator
3 mit dem Netz verltundon und die Einstellung auf die Netzspannung in der beschriebenen
Weise möglich. Beim Einschalten wird die Verlängerung des Hilfskontaktes 16 von
der Scheibe 11 mitgenommen und schnappt schließlich an der Scheibe 11 vorbei, da
für die Durchbiegung der Verlängerung des Hilfskontaktes lediglich der kleine Hebelarm
von dem Ende bis zum Kontakt maßgeblich ist. Wird nun der Schaltgriff 5 in die Aus-Stellung
gebracht, so wird der linke Teil des Hilfskontaktes von der Scheibe 11 mitgenommen
und hierbei der Hilfskontakt I6 geöffnet. Der Transformator 3 und das Voltmeter
7 führen also keine Spannung. Um das Gerät nun wieder auf eine bestimmte Spannung
einstellen zu können, muß der Schaltgriff 5 in die Nullstellung gebracht worden,
weil dort eine Aussparung I7 in der Scheibe 1 1 vorhanden ist, durch welche die
Verlängerung des Hilfskontaktes I6 wieder in ihre Ruhelage zurückkehrt und den Hilfskontakt
I6 schließt.
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Damit dieser Hilfskontakt I6 nicht den vollen Betriebsstrom zu führen
braucht und nicht den Betriebsstrom ausschalten muß, ist parallel zu dem Hilfskontakt
16 ein für größere Stromstärke bemessener Kontakt 18 mit dem Schalter g zu einer
Einheit zusammengefaßt, so daß man hierfür einfach einen der üblichen doppelpoligen
Hebelausschalter verwenden kann. Die Kontaktpaare 8 und 18 lassen sich also synchron
öffnen und schließen.
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Der Hilfskontakt 16 kann gleichzeitig dazu benutzt werden, um eine
weitere Schutzmaßnahme anzuwenden. Wenn nämlich der Benutzer des Gerätes unter Nichtberücksichtigung
des Voltmeters einschaltet, so daß eine größere Spannung an der betreffenden Anzapfung
des Transformators liegt, als zulässig ist. so wird der Leerlaufstrom des Transformators
größere Werte annehmen. Man baut deshalb, um diesen Nachteil zu vermeiden, in die
Verbindungsleitung zwischen Kontaktpaar I8 und Hilfskontakt 16 eine Sicherung 19
ein. Diese muß so bemessen sein, daß sie den normalen Leerlaufstrom aushält, dagegen
anspricht, sobald infolge einer unzulässigen Einstellung der Leerlaufstrom über
einen gewissen Wert ansteigt. Auf diese Weise wird erreicht, daß zum mindesten eine
grobe Falscheinstellung des Stufenschalters 4 und damit eine Schädigung des Brenners
bzw. des Transiormators ausgeschlossen ist. Die Sicherung 19 kann entweder eine
Schmelzsicherung oder auch ein magenetisch arleitendes Relais sein.