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Elektrische Kathodenglimmlichtröhre Zum Zünden elektrischer Gas- oder
Dampfentladungslampen mit vorheizbaren Glühelektroden, deren Zündspannung über der
vorhandenen Netzspannung liegt, haben sich Schaltungen bewährt, bei denen die Entladungsstrecke
über einen Schalter kurzgeschlossen wird, so daß zunächst nur die Glühelektroden
in Reihe mit der Vorschaltdrosselspule am Netz liegen. Nach dem erfolgten Vorheizen
der Glühelektroden wird durch das Öffnen des Schalters von der Drosselspule ein
Induktionsstoß erzeugt, dessen hohe Spannungsspitze die Entladungslampe zündet.
Ein für diesen Zweck verwendbarer selbsttätiger Schalter, der insbesondere den Vorteifbesitzt,
nach erfolgtem Zünden keinerlei Verlustleistung zu verbrauchen, ist der sogenannte
Glimmzünder, eine Kathodenglimmröhre, bei der wenigstens eine Elektrode aus einem
sich unter der Einwirkung der Glimmentladung bis zur Kontaktschließung der Gegenelektrode
durchkrümmenden Bimetallstreifen besteht.
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Um ein einwandfreies Vorheizen der Glühelektroden an den Entladungslampen
zu gewährleisten, wird von einem solchen Zündschalter verlangt, daß er eine Zeitlang
in der Schließstellung seiner Kontakte beharrt. Diese Bedingung bereitet aber besondere
Schwierigkeiten, da in der Schließstellung die Glimmentladung erloschen ist und
der sich abkühlende Bimetallstreifen nunmehr sofort bestrebt ist, sich wieder zu
strecken und den Kontakt zu öffnen.
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Es wurde nun gefunden, daß sich die Schließzeit eines solchen Schalters
in sehr einfacher Weise
ohne das Auftreten anderer Nachteile verlängern
läßt, wenn erfindungsgemäß ein mit dem rSchaltbimetallstreifen elektrisch fest verbundener,
bei Erwärmung entgegengesetzt ausschlagender Hilfsbimetallstreifen vorgesehen ist,
der dem Schaltbimetallstreifen mit schwächererWirkung entgegenarbeitet. Eine besonders
einfache Ausführungsform ergibt sich, wenn beide Bimetallstreifen und ihre Stromzuführung
eine gemeinsame Verbindungsstelle besitzen, also beispielsweise durch Punktschweißung
in einem Arbeitsgang verbunden sind. Der schwächer wirkende zweite Bimetallstreifen
kann gegenüber dem ersten kürzer oder schmaler gehalten sein, oder er besitzt eine
geringere Dicke öder besteht aus anderen Werkstoffen,- die bei gleicher Temperatur
eine geringere Durchbiegung aufweisen als die Werkstoffe des ersten Bimetallstreifens.
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In der Zeichnung ist in Fig. i zur Erklärung der Wirkungsweise der
Erfindung die übliche Schaltung der fraglichen Entladungslampen rein schematisch
dargestellt; in Fig. 2 ist ein Ausführungsbeispiel der Kathodenglimmlichtlampe nach
der Erfindung schaubildlich dargestellt, während Fg. 3 ein anderes Ausführungsbeispiel
ebenfalls schaubildlich zeigt.
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Die Entladungslampe 4 mit beliebiger Gas- oder Dampffüllung, vorzugsweise
Argon . und etwas Quecksilber, besitzt an jedem Ende eine vorheizbare .Glühelektrode
5, von denen je zwei Stromzuführungen 6 und 7 nach außen geführt sind. Die Entladungslampe
4 kann zusätzlich färbende oder lumineszierende Stoffe im Glas oder an dessen Außen-
oder- Innenwandung tragen, wie bei 8 angedeutet. Diese Entladungsröhre ist über
eine strombegrenzende Drosselspule 9 an das Wechselstromnetz angeschlossen. Da ihre
Zündspannung über der Netzspannung liegt, erfolgt die Zündung, wie an sich bekannt,
dadurch, daß zunächst die Entladungsstrecke durch Verbindung der nicht zum Netz
weisenden Stromzuführungen 6 der Elektroden 5 kurzgeschlossen wird. Hierzu dient
eine als selbsttätiger Schalter arbeitende Kathodenglimmlichtröhre, die aus einem
Umschließungsgefäß io besteht und wenigstens einen als Glimmelektrode dienenden
und sich unter der Einwirkung der Glimmentladung bis zu einer Kontaktschließung
durchkrümmenden Bimetallstreifen i i enthält. Beim Anlegen der Netzspannung an die
Schaltung entsteht zunächst eine Glimmentladung zwischen dem Bimetallstreifen iz
und der Gegenelektrode 12, bis der Bimetallstreifen sich so weit durchgebogen hat,
daß er die Gegenelektrode 12 erreicht und somit die Kathodenglimmlichtröhre kurzschließt:
In diesem Zustand fließt ein starker Strom durch die Drosselspule 9 und die Glühelektroden
5 der Entladungslampe 4, durch den diese Elektroden ausreichend vorgeheizt werden.
Infolge des Aussetzens der Glimmentladung kühlt sich der Bimetallstreifen i i @vieder
ab, beginnt sich zu strecken und hebt sich somit von dem :Gegenkontakt 12 wieder
ab. Die so bewirkte plötzliche Strömunterbrechung läßt das Magnetfeld der Drosselspule
9 rasch zusammenbrechen, wodurch in dieser ein kurzer, hoher Spannungsstoß induziert
wird, der die Netzspannung erheblich übersteigt und die Zündung der Entladung in
der Lampe 4 bewirkt. Die Zündspannung der Kathodenglimmlichtröhre io ist nun durch
geeignete :Gasfüllung und. Elektrodenbehand-Jung derart bemessen, daß sie unterhalb
der sich an der Entladungslampe4 einstellenden Brennspannung liegt. Sie kann daher
jetzt nicht wieder zünden, so daß sie so lange außer Tätigkeit bleibt, wie die Entladungslampe
in Betrieb ist und auch keine Verlustleistung verbraucht: Bei der Kathodenglimmlichtröhre
nach der Erfindung ist in dem Umschließungsgefäß io an der einen Stromzuführung
13 außer dem die Kontaktschließung zur Gegenelektrode 12 bewirkenden Schaltbimetallstreifen
ii noch ein zweiter Hilfsbimetallstreifen 14 angebracht, und zwar so, daß er infolge
der Erwärmung durch die Glimmentladung sich im entgegengesetzten Sinne durchzubiegen
bestrebt ist als der Schaltbimetallstreifen ii. Er ist in seiner Wirkung aber etwas
schwächer, sei es infolge geringerer Abmessungen nach Länge, Breite oder Dicke oder
sei es, daß er aus anderen Werkstoffen besteht oder daß er eine ungünstigere Hebelwirkung
hat. Der Erfolg ist, daß der Hilfsbimetallstreifen 14 die Durchkrümmung des Schaltbimetallstreifens
i i zwar etwas hemmt; aber nicht aufzuhalten vermag, so daß der letztere mit seiner
überwiegenden Kraft doch den Gegenkontakt in Gestalt der @Stromzuführung 12 erreicht
und somit die ganze Kathodenglimmlichtröhrekurzschließt. Infolge der erloschenen
Entladung beginnen beide Bimetallstreifen ii und 14 sich nunmehr wieder abzukühlen.
Dabei zeigt sich, daß der Schaltbimetallstreifen i i, der mit einer gewissenVorspannung
gegen den ihnhemmenden Hilfsbimetallstreifen 14 drückte, durch Nachlassen des Gegendruckes
von dieser Vorspannung entlastet wird und daher noch eine Zeitlang an dem Gegenkontakt
12 haftenbleibt. Die Erfindung ist an diese Erklärung der Vorgänge aber nicht gebunden.
Es sind auch noch andere Gesichtspunkte ins Auge zu fassen, z. B. die Tatsache,
daß die im Hilfsbimetallstreifen 14 gespeicherte Wärmemenge nach Erlöschen der Glimmentladung
von diesem teilweise auf den Schaltbimetallstreifen ii übergeht, so däß dieser langsamer
abkühlt.
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Der Schaltbimetallstreifen ii kann an seinem freien Ende einen besonderen
Kontakt 15, z. B. aus Wolfram oder Molybdän, tragen. Ein entsprechender Kontakt
kann an der anderen Stromzuführung 12 angebracht. sein.
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Die Auführung kann so getroffen werden, daß der schwächere Hilfsbimetallstreifen
14 dem Schaltbimetallstreifen i i in Ausschlagrichtung vorangestellt ist. Dabei
kann wie in dem Beispiel nach Fig. 2 auf der Innen- oder Außenseite eines kreis-bzw.
V-förmig gebogenen Schaltbimetallstreifens i i ein in gleicher Form gebogener Hilfsbimetallstreifen
14 so angeordnet sein, daß er bereits im kalten Zustand ganz anliegt. Die Anordnung
kann aber auch so getroffen werden wie in dem Ausführungs-
Beispiel
nach Fig.3, daß der Hilfsbimetallstreifen 1q. mit seinem freien Ende vom Schaltbimetallstreifen
i i etwas abgehoben ist. Der Hilfsbimetallstreifen 1q. krümmt sich hierbei mit dem
Einsetzen der Glimmentladung so rasch durch, daß er den Schaltbimetallstreifen i
i erreicht, noch bevor dieser den Gegenkontakt 12 berührt und somit ebenfalls eine
mechanische ° Vorspannung bedingt, bis es zum Kontaktschluß kommt.
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Bei den gezeigten Ausführungsbeispielen wurde der besonders einfache
Fall angenommen, daß beide Bimetallstreifen ii und 1q. an der gleichen Stelle ihrer
4Stromzuführung 13 gemeinsam befestigt sind. Es könnten beide Streifen aber auch
getrennt befestigt werden und brauchten auch nicht parallel zueinander zu verlaufen.
So ist es denkbar, den Hilfsbimetallstreifen 1q. an einem besonderen Arm der Stromzuführung
13 so zu befestigen, daß er die Richtung des Schaltbimetallstreifens i i etwa rechtwinklig
kreuzt. Zur Füllung des Gefäßes io dient-zweckmäßig ein Edelgas, etwa Neon, dem
jedoch auch andere Edelgase beigemischt sein können.