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Schaltungsanordnung zum Erzeugen periodischer Lichtblitze, insbesondere
für stroboskopische Zwecke Es ist bekannt, kurze Lichtblitze dadurch zu erzeug-cri,
daß ein zuvor aufgeladener Kondensator atif eine gas- oder dampfgefüllte Entladungslampe
geschaltet wird, wobei der Entladungsstrom des Kondensators eine kurze leuchtende
Entladung in der Lampe auslast. Zur periodischen Erzeugung solcher Lichtblitze,
wie sie insbesondere für stroboskopisclte Zwecke lWttö tigt werden, ist eine Anordnung
erforderlich, die die Kondensatorentladung in der gewiicisclitett Weise steuert.
Dies kann entweder durch eine Steuerelektrode an der Entladungslampe selbst oder
durch ein besonderes Steuerorgan erfolgen, (las zwischen Kondensator und Lampe geschaltet
wird. Die Vervv-endtitig von Steuerelektroden, Gitter, Zündband od. dgl., macht
Schwierigkeiten, wenn ein großer Frequenzbereich der Lichtblitze erzielt werden
soll, sie haben sich daher in der Praxis nicht einführen können. _'11s Steuerorgane
wurden in erster Linie steuerbare Entladungsstrecken entwickelt, wobei folgende
Forderungen erfüllt werden müssen: Ihr Innenwiderstand muß während der Entladung
klein gegen den der Lampe sein, sie müssen unempfindlich gegen die hohen Entladungsstromspitzen
sein und sie müssen sich in dem in Frage kommenden Frequenzbereich exakt steuern
lassen. Düe letzte Forderung wird am besten durch gittergesteuerte Gas- oder Dampfentladungsröhren
mit. Glühkathode erfüllt, doch halten diese normalpin die hohen Entladungsstromspitzen
nicht aus. Nur eine Sonderausführung, bei der als Füllgas Wasserstoff verwendet
wird, ergab befriedigende Lebensdauern im Stroboskopbetrieli. Die Herstellung dieser
Röhre ist aber schwierig, die Röhre daher verhältnismäßig teuer. Die Verwendung
gesteuerter Luftfunkenstrecken, die an sich billig herzustellen
und
leicht zu ersetzen sind, ist an hohe Spannungen gebunden, wodurch sich beispielsweise
der Aufbau eines Stroboskops verteuert.
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Die Erfindung gibt einen besonders einfachen Weg zur Steuerung der
Kondensatorentladung, indem sie es ermöglicht, mechanisch oder elektromagnetisch
gesteuerte Kontakte zu verwenden. Es ist schon oft versucht worden, zwischen Kondensator
und Lampe einen gesteuerten Kontakt zu schalten, die Versuche scheiterten bisher
aber stets daran, daß der Kontakt infolge Funkenbildung sehr schnell abbrannte und
unbrauchbar wurde. Mittels der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung ist es aber
möglich, ein vollkommen funkenfreies Arbeiten des Kontaktes zu erzielen, wozu folgende
Erkenntnisse geführt haben: Bei allen Gas- und Dampfentladungsstrecken verstreicht
vom Anlegen der Spannung bis zum Beginn des Stromdurchgangs eine gewisse, zumeist
sehr kurze Zeit, die als Zündverzug bezeichnet wird. Geht man mit der Spannung von
der statischen Zündspannung, also der Spannung, bei der die Strecke gerade noch
zündet, herauf, so ist der Zündverzug zunächst verhältnismäßig groß und wird mit
steigender Spannung schnell kleiner. Im Bereich großer Zündverzüge ergeben sich
zumeist auch große Streuungen, die auf statische Schwankungen der Zündverhältnisse
zurückzuführen sind. Genaue Untersuchungen haben nun gezeigt, daß es bei Entladungslampen
geeigneter Ausführung möglich ist, durch richtige (Abstimmung der Spannung den Zündverzug
so groß zu machen, daß der Entladungsstrom erst nach vollständigem Schließen des
der Lampe vorgeschalteten Kontaktes zu fließen beginnt, trotzdem aber die Zündstreuung
hinreichend klein bleibt. Damit wird der Schließfunken am Kontakt, der sonst bei
den hier in Frage kommenden Spannungen auftritt und den Kontakt schnell zerstört,
ganz vermieden.
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Die Erfindung, die ausgeht von einer Schaltungsanordnung zum Erzeugen
periodischer Lichtblitze, insbesondere für stroboskopische Zwecke, bei der ein Kondensator
periodisch über eine Gas- oder Dampfentladungsstrecke entladen wird, besteht darin,
daß zur Steuerung der Entladungen zwischen Kondensator und Lampe ein mechanisch
oder elektromagnetisch gesteuerterKontakt eingeschaltet und die Kondensatorspannung
der Zündspannung der Lampe so angepaßt ist, daß der Entladungsstrom infolge Zündverzuges
der Lampe erst nach vollständigem Schließen des Kontaktes zu fließen beginnt.
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Zur Erzielung höherer Lichtstärken kann es wünschenswert sein, Entladungslampen
zu verwenden, deren Zündspannung so hoch liegt, daß sie von der am Kondensator verfügbaren
Spannung gar nicht oder nur mit großen Streuungen gezündet werden könnten. In diesem
Falle können Hilfselektroden, wie Zündstifte, Zündbänder, Gitter od. dgl., verwendet
werden, um einen definierten Zündeinsatz zu erzielen. Um auch dabei ein funkenfreies
Arbeiten des Kontaktes zu erzielen, wird dieser Hilfselektrode nach einer weiteren
Verbesserung und Ausgestaltung der Erfindung die notwendige Zündspannung verzögert
zugeführt, so daß die Zündung auch hier erst erfolgt, wenn der Kontakt fest geschlossen
ist. Diese Verzögerung kann in an' sich bekannter Weise durch RC- oder LC-Kreise
erreicht werden.
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Nach diesem Verfahren benutzt, stellt der mechanische Kontakt ein
geradezu ideales Steuerorgan für die Entladungslampen dar, da sein Widerstand gegen
den der Lampe vernachlässigbar klein ist und er ohne weiteres die hohen Stromspitzen
verträgt. In geeigneten elektromagnetischen oder elektrodynamischen Anordnungen
ist außerdem eine exakte Steuerung des Kontaktes in dem hier in Frage kommenden
Frequenzbereich möglich. Um auch die Funkenbildung- beim Öffnen des Kontaktes zu
vermeiden, wird gemäß einer weiteren Verbesserung die Einschaltzeit des Kontaktes
annähernd der Entladungszeit des Kondensators gleichgemacht.
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Die Schaltung soll an Hand der Abb. i und 2 verdeutlicht werden: In
der Abb. i stellt i die Entladungslampe dar, die beispielsweise als stroboskopische
Lichtquelle dient. Der Kondensator 2, der von der Stromquelle 8 über den Widerstand
9 aufgeladen wird, wird durch den elektromagnetisch gesteuerten Kontakt 3 periodisch
auf die Lampe geschaltet. Erfindungsgemäß sind Kondensatorspannung und Zündspannung
der Lampe so aufeinander abgestimmt, daß der Lampenstrom erst nach vollständigem
Schließen des Kontaktes zu fließen beginnt. Die Steuerung des Kontaktes erfolgt
durch die Spule q., über die beim Zünden des gittergesteuerten Gas- oder Dampfentladungsrohres
5 der Kondensator 6 entladen wird. .Die Dauer dieser Entladungsstöße wird durch
geeignete Wahl der Größe des Kondensators 6 und der .Spuleninduktivität so bemessen,
daß der Kontakt sofort nach vollständiger Entladung des Kondensators 2, beispielsweise
durch eine der Spule entgegenwirkende Feder, wieder geöffnet wird. Die Frequenz
der Entladungsstöße kann in an sich bekannter Weise durch geeignete Steuerung der
Röhre 5 eingestellt werden.
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In Abb. 2 ist die Lampe i' mit Hilfselektrode dargestellt. Die Lampe
arbeitet in der gleichen Anordnung, wie in A@bb. i dargestellt, kann aber erst zünden,
wenn durch die Hilfselektrode eine Hilfsentladung gezündet wurde. Zur Erzielung
des ge-
wünschten Zündverzuges ist die Hilfselektrode mit der als Kathode
geschalteten Hauptelektrode über einen Kondensator i i, mit der als Anode geschalteten
Hauptelektrode über einen Widerstand io verbunden. Durch geeignete Dimensionierung
von io und i i läßt sich der erforderliche Zündverzug leicht erzielen.