DE901084C

DE901084C - Ignition and operating device for electric fluorescent lamps

Info

Publication number: DE901084C
Application number: DEP3211D
Authority: DE
Inventors: Dr Arved Lompe
Original assignee: Patent Treuhand Gesellschaft fuer Elektrische Gluehlampen mbH
Current assignee: Osram GmbH
Priority date: 1944-06-17
Filing date: 1944-06-17
Publication date: 1954-01-07

Description

Zünd- und Betriebseinrichtung für elektrische Leuchtstofflampen Die Erfindung bezieht sich auf Zünd- und Betriebseinrichtungen für elektrische Leuchtstofflampe n und ähnliche Entladiungsröhren, bei: denen die vorheizbaren Glühelektroden ,durch einen in der Ausgangsstellung geschlossenen Bimetallschalter überbrückt sind, der nach Schließen :des Netzschalters unter Zündung der Leuchtstofflampe selbsttätig .geöffnet und währenddes Betriebes Ader Leuchtstofflampe ständig in, der Offenstellung gehalten wird.Ignition and operating equipment for electric fluorescent lamps The The invention relates to ignition and operating devices for electric fluorescent lamps n and similar discharge tubes, in which the preheatable glow electrodes through a closed bimetal switch in the initial position are bridged, the after closing: the mains switch automatically ignites the fluorescent lamp .opened and the fluorescent lamp is constantly in the open position during operation is held.

Bei einer derartigen Zünd und Betriebseinirichtung werden in verschiedener Hinsicht Vorteile erzielt, wenn nach der Erfindung das Öffnen: und Offenhalten des in der Ausgangsstellung geschlossenen Bi,metal:ls@ohaltersdurch die Heizwirkung einer parallel zur Vorsdhaltdrosselspule geschalteten bzw. von, der Netzspannung gespeisten Glimmentladung herbeigeführt wird.With such an ignition and operating equipment are in different Regard advantages achieved if according to the invention the opening: and keeping open the Bi, metal: ls @ ohalters due to the heating effect, which is closed in the initial position one connected in parallel to the supply choke coil or from the mains voltage fed glow discharge is brought about.

Dank der hohen Heizwirkung einer solchen Glimmentladung lläßt sich schon bei, venhältnismäßig ,geringer Entladiungsstromstärke erreichen, daß der Bimetallschalter sofort geöffnet wird, sobald die Glühelektroden ihre Emssnonsbempemtur erreicht haben. Außerdem genügt zum Offenhalten des B:imetal:lschalters: eine so geringe Gln:mmstromstärke, daß der Energieverbrauch des Glimmstromkreises kaum einte Rolle spielt.Thanks to the high heating effect of such a glow discharge, it is possible to Already at a relatively low discharge current, the bimetallic switch is opened immediately as soon as the glow electrodes have reached their emssnonsbempemtur to have. In addition, it is sufficient to keep the B: imetal: l switch open: such a small one Gln: mm current strength that the energy consumption of the glow circuit hardly played a role plays.

Eine Beleuchtungsanlage mit der neuen Zünd-und Betriebseinrichtung fällt gegenüber einer Anlage mit den: bisher üblichen, in der Ausgangsstellung offenen und parallel zur Leuchtstofflampe geschalteten Glimmzündach.altern sofort dadurch angenehm auf, daß die Leuchtstofflampen ohne Flackerersclheinungen in einem einzigen Zündvorgang ' zum Aufleuchten kommen. Die durch wiederholtes, rasch aufeinanderfolgendes Durchzünden und Wiederlöschen auftretenden Fl,ackererschei:nungen,der bisher üblichen Anlagen sind bekanntlich dadurch bedingt, daß der in der Ausgangsstelluing offene Glimmzündschaker nach seiner Aufheizung und nach der Schließung desElektroden-!hei;zkreises diesen allzu rasch wieder unterbricht. Die dabei an der Leuchts@tofflampe auftretende Spannung führt wegen der noch zu geringen Elektrodentemperatur entweder nicht zum Durchzündender Leuchtstofflampe oder nach dem Durchzünden zum sofortigen Wiedererlöschen. beim nächsten hTull,durdh;gang des Wechselstromes. Es kann auch die gezündete Lampe im ersten Augenblick wegen noch zu kalter Elektroden eine hohe, über der Zündspannung des Glimmzündschalters liegende Brennspannung aufweisen. In jedem dieser-Fälle spricht der Glimmzündachalter erneut, an und schließt und öffnet den Elektrodenheizkneis wieder. Dieses Spiel wiederholt sich so lange, bi,s die Glühelektroden ihre Emissionstemperatur erreicht haben und die Entladung in der Leuchts.tofflampe bestehenbleibt. Bisher wird demgemäß bei jedem Einschalten die Lampe durch mehrmalige Zündung, noch .dazu. bei schlecht aufgeheizten Elektroden, beansprucht, was bekanntlich die Lebensdauer der Elektroden und der ganzen Lampe erheblich beeinträchtigt. Im Gegensatz dazu vollzieht sich bei der Einrichtung nach der Erfindung bei bereits voll aufgeheizten Glühelektroden ein einmaliger Zündvorgang, so -daß nunmehr auch eine erheblich längere .Lebensdauer erreicht werden kann.A lighting system with the new ignition and operating equipment falls compared to a system with the: previously usual, in the starting position open and glowing lamps connected in parallel to the fluorescent lamp age immediately as a result pleasant that the fluorescent lamps without flickering in a single one Ignition process' come on. That through repeated, rapidly successive Igniting and re-extinguishing occurring fl, field phenomena, the hitherto usual Systems are known to be caused by the fact that the open in the initial position Glow ignition switch after it has been heated up and after the electrode heating circuit has been closed interrupts this again too quickly. The one that occurs on the fluorescent lamp Because the electrode temperature is still too low, voltage either does not lead to When the fluorescent lamp is ignited or after it has been ignited, it is extinguished immediately. at the next hTull, through the passage of the alternating current. It can also be the ignited lamp In the first moment, because the electrodes are still too cold, a high voltage above the ignition voltage of the glow ignition switch have operating voltage. In each of these cases speaks the glow ignition timer again, and closes and opens the electrode heating circuit again. This game is repeated until the glow electrodes reach their emission temperature and the discharge in the fluorescent lamp remains. Until now accordingly, each time the lamp is switched on, it is also ignited several times. In the case of poorly heated electrodes, what is known to take up the service life the electrodes and the entire lamp are significantly impaired. In contrast to takes place in the device according to the invention when it is already fully heated Glow electrodes a one-time ignition process, so that now also a considerably longer one .Life can be achieved.

Ein weiterer Vorteil der neuen Einrichtung liegt ,darin, daß es nicht mehr notwendig ist, die Zündund, Brennspannung der Leuchts:tofftampen innerhalb verhältnismäßig enger Bereiche festzulegen, was bekanntlich die Herstellung erschwert. Trotz ,größter Sorgfalt bei der Herstellung läßt es sich nicht vermeid en, daß im Betriebgelegentlich Zünd-und Brennspannu:ngsänderungen .auftreten, etwa durch Gasausbrüche .aus den Elektroden oder dadurch, -daß sich die Aktivieru.ngsverhältnisse an den Elektroden etwas verändern. Es kommt beispielsweise bei -den bisherigen Anlagen verschiedentlich vor, daß im Laufe der Betriebszeit die Brennspannung der Leuchtstofflampe etwas: ansteigt und, infolgedessen der parallel zur Lampe geschaltete Glimmzündschalter beim Zündvorgang immer mitanspr.icht, so daß ,die Leuchtstofflampe ununterbrochen flackert und sofort ausgewechselt werden muß. Beider neuen Einrichtung fallen diese Schwierigkeiten weg. Der Bimetallschalter hat beispielsweise nur die eine Bedingung zu erfüllen, d.aß er bei der Drosselspulenspan:nung bzw. Netzspannung zündet.Another benefit of the new facility is that it doesn't more is necessary, the ignition and burning voltage of the fluorescent lamps inside to set relatively narrow areas, which is known to complicate the production. Despite the utmost care in manufacturing, it cannot be avoided that im Occasional changes in ignition and burning voltage occur, for example due to gas outbreaks .from the electrodes or by the fact that the activation conditions at the Modify electrodes a little. It occurs, for example, in the previous systems variously before that in the course of the operating time the operating voltage of the fluorescent lamp something: increases and, as a result, the glow ignition switch connected in parallel to the lamp always reacts with the ignition process, so that the fluorescent lamp is uninterrupted flickers and must be replaced immediately. With the new establishment these fall Difficulties gone. The bimetal switch, for example, only has one condition to meet, i.e. that it ignites at the choke coil voltage or mains voltage.

In der Zeichnung sind mehrere nach der Erfindung ausgebildete Zünd- und Betriebseinrichtungen für handelsübliche Leuch.tstofflampen schematisch dargestellt.In the drawing, several ignition devices designed according to the invention are shown and operating equipment for commercially available fluorescent lamps is shown schematically.

Bei der Einrichtung nach. Fig. i send die beiden aus aktivierten Wolframdralhtwendeln bestehenden Glühelektroden i der etwa.i m langen Leuchtstofflampe 2 durch einen Bimetallschalter 3 überbrückt, dessen B.knetahlschaltstreifen 4 in der Ausgangsstellung auf dem festen Ruhekontakt S aufliegt. Das eine Ende d es Bimetallschaltstreifens 4 ist am vakuumdicht abgeschlossenen und( eine Edelgasfüllung enthaltenden Metallröhrchen 6 außen angelötet, das im Innern eine .axiale Stiftelektrode T enthält, @die Isoliert aus dem Metallröhrchen herausgeführt ist und über einen gegebenenfalls eine steile Stromspannungs:ken:nlinie aufweisenden Hilfswiderstand 8 mit der zur Vorschaltd-rosselspule 9 führenden Netzleitung io verbunden ist. Beim Schließen des Netzschalters i i fließt über die Glühelektroden i und dien B:imetallschalter 3 ein starker Aniheizstrom, der durch d @ie Vorschaltd@rosselspu.le 9; begrenzt ist. An dieser entsteht dabei ein hoher Spannungsabfall, der im Innern des Metallröhrchens 6 zwischen diesem :und der Stiftelektrode 7 eine Glimmentladung hervorruft, die das Metallröhrchen 6 und damit auch. den Bimetallstreifen 4 aufheizt, so daß sich dieser von dem Ruhepunkt 5 abhebt. Bei-dieser Unterbrechung des Heizstromkreises der inzwischen voll aufgieheizten Glühelektroden i :erfolgt die gegebenenfalls durch einen Induktionsspannungsstoß der Vorsdhaltdrosselspule 9 begünstigte Zündung der Leuchtstofflampe 2. Der Spannungsabfall in der Drosselspule 9 ;geht dabei ,auf etwa den halben Wert zurück und, demgemäß auch die Stromstärke der Glimmentladung im Metallröhrchen 6. Dies ist insofern günstig, weil,damit der Energieverlust im Glimmstromkreis sinkt und zum Offenhalten des Bimetallschalters auch eine kleinere Glimmstromstärke ausreicht.When setting up after. Fig. I send the two activated tungsten filaments existing glow electrodes i of the fluorescent lamp 2 about.i m long by a Bimetallic switch 3 bridged, its B.knetahl switching strips 4 in the starting position rests on the fixed normally closed contact S. One end of the bimetal switch strip 4 is on the vacuum-tight metal tube containing an inert gas filling 6 soldered on the outside, which contains an axial pin electrode T inside, @ die insulates is led out of the metal tube and possibly a steep one Current voltage: ken: nlinie having auxiliary resistor 8 with the to the ballast rosselspule 9 leading power line io is connected. When the power switch is closed i i flows Via the glow electrodes i and dien B: i metal switch 3 a strong heating current, by d @ie Vorschaltd@rosselspu.le 9; is limited. This arises from this a high voltage drop that occurs inside the metal tube 6 between this: and the pin electrode 7 causes a glow discharge, which the metal tube 6 and so too. the bimetallic strip 4 heats up so that it moves away from the rest point 5 takes off. With this interruption of the heating circuit of the meanwhile fully heated Glow electrodes i: this is done, if necessary, by an induction voltage surge the pre-hold throttle coil 9 favored ignition of the fluorescent lamp 2. The voltage drop in the choke coil 9; goes back to about half the value and, accordingly also the current intensity of the glow discharge in the metal tube 6. This is beneficial in that because so that the energy loss in the glow circuit decreases and to keep the bimetal switch open a smaller glow current is also sufficient.

Bei der Einrichtung nach,der Fig. 2 ist ein drei Stromeinführungen .aufweisendes Glimmentladungsgefäß 12 vorgesehen, das außer dem Bimetallschaltatreifen 4 und,dem Ruhekontakt 5 noch eine Hilfselektrode 1,3 enthält, die über den Hilfswiderstand 8 mit dem Netzpol der Drosselspule 9 verbunden ist. In der dargestellten Ausgangsstellung liegt der Bimetallschaltstrei-fen 4 wiederum am Ruhekontakt 5, so ,d@aß beim Schließen des Netzsdlialters i i sofort die Elektroden i aufgeheizt, werden, wobei an der Vorschaltdrosselspule ein hoher Spannungsabfall entsteht, der eine GlimmentMung zwischen der Hilfselektrode 13 und dem Bimetallsdh:altstreifen ,4 bzw. dem Ruhekontakt 5 bewirkt. Diese vom Hilfswiderstand 8 begrenzte Gliimmentladung hebt durch ihre Heizwirkung den Bimetallsdhaltstreifen d. von dem Ruhekontakt 5 ab, wobei die Entladungslampe 2 zündet. Zwischen dem Bimetallschaltstreifen 4 und ,der Hilfselektrode 13 bleibt auch nach der Zündung der Entladungslampe eine Glimmentladung bestehen, @da an ,diesen beilden Elektroden die Netzspannung liegt. Der Bimetal:bsdhaltstreifen 4 behält ,daher während: -des Betriebes der Lampe die punktiert gezeichnete Stellung bei. Bei raschem Austxnd Wiedereinschalten kann, es vorkommen, daß die Lampe nicht sofort zündet, weil der Bimetallschaltstreifen noch nicht an den Ruihekontalct zurückgelangt ist, also sich noch in der Offenstellung !befindet. Um auch bei- raschem Aus- und Wiedereins,ch.alten der Lampe schnell ein Berühren des Bimetallschaltstreifens mit -dem Ruhekontakt herbeizuführen, ist es zweckmäßig, wie in Fig.2 punktiert angedeutet, den Ruhekontakt 5 mit einem dem Bimetallschaltstreifen 4 vorangestellten Anschlagkontakt 14 elektrisch leitend zu verbinden, wobei: letzterer in einem solchen Abstand ,angeordnet ist, -daß @durch die beim Wiedereinschalten derLampe zwischen @demRuhekont@akt 5 und dem Bimetallschaltstreifen 4 zusätzlich auftretende, lediglich von ,der Kontaktdrosselspule 9 begrenzte und( deswegen besonders starke zweite Glimmentladung der noch offenen Bimetallschaltstreifen 4 an den Anschliagkontakt 14 tierangedrückt wird. Dabei erlischt diese zweite Glimmentladung, während die schwächere erste Glimmentladung zwischen dem Bimetallschaltstreifen 4 und der Hilfselektrode 13 bestehenbleibt. Nun entfernt sich der Bimetallschaltstreifen 4 durch Ab- kühlung vom Anschlagkontakt 14 und, zündet dabei den Lichtbogen zwischen den inzwischen vorgeheizten Glühelektroden.In the device according to FIG. 2, a three current inlets .aufweisendes glow discharge vessel 12 is provided, which, in addition to the bimetallic circuit tire 4 and the break contact 5, also contains an auxiliary electrode 1, 3, which is connected to the mains pole of the choke coil 9 via the auxiliary resistor 8 . In the starting position shown, the bimetallic switch strip 4 is again on the normally closed contact 5, so that the electrodes i are heated up immediately when the mains disconnector ii is closed, with a high voltage drop occurring across the series choke coil, which causes a glow between the auxiliary electrode 13 and the bimetallic strip, 4 or the normally closed contact 5 causes. This glow discharge, limited by the auxiliary resistor 8, lifts the bimetallic retaining strip d through its heating effect. from the normally closed contact 5, the discharge lamp 2 igniting. A glow discharge remains between the bimetallic strip 4 and the auxiliary electrode 13 even after the discharge lamp has been ignited, since the mains voltage is applied to these electrodes. The bimetal: bsdhaltträger 4 therefore retains the position shown in dotted lines during: -the operation of the lamp. If the lamp is switched on again quickly, it can happen that the lamp does not ignite immediately because the bimetallic switching strip has not yet returned to the shutdown contact, i.e. is still in the open position! In order to quickly bring the bimetallic switching strip into contact with the break contact even when the lamp is switched off and on again, it is expedient, as indicated by dotted lines in FIG to be conductively connected, whereby: the latter is arranged at such a distance that @by the additional glow discharge occurring between @ demRuhekont @akt 5 and the bimetallic switching strip 4 when the lamp is switched on again, only limited by the contact choke coil 9 and (therefore particularly strong second glow discharge the outstanding Bimetallschaltstreifen 4 is animal pressed against the Anschliagkontakt 14. in this case, this second glow discharge extinguishes, while the weaker first glow discharge between the Bimetallschaltstreifen 4 and the auxiliary electrode 13 are made remains. Now removed the Bimetallschaltstreifen 4 cooling from the stopper contact 14 by switching off and ignites thereby the arc between the meanwhile preheated glow electrodes.

Eine gleiche Wirkung läßt sich erzielen, wenn, wie in der Fig. 3, angedeutet, der Ruhekontakt aus einem Bimetallschaltstreifen 15 besteht, der durch ,die bei raschem Aus- und Wie@derein,sdhalten der Lampe entstehende zweite Glimmentladung an den Bimetallsdhaltstreifen4 tierangedrückt wird;dessen Ausschlag zweckmäßig durch einen Anschlagstift 16 begrenzt ist.The same effect can be achieved if, as in FIG. 3, indicated, the break contact consists of a bimetallic switch strip 15 through , the second glow discharge that occurs when the lamp is switched off and on again quickly is pressed against the bimetallic retaining strip 4; its deflection is expediently through a stop pin 16 is limited.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Ignition and operating device for electric electric Fluorescent lamps in which the preheatable glow electrodes are in the starting position closed Bi.metallsdhalter are bridged after closing the power switch automatically opens when the fluorescent lamp is ignited and during lamp operation is constantly held in the open position, characterized .that the Bi: metal holder is opened and kept open by the heating effect of a glow discharge, the Via an auxiliary resistor parallel to the ballast reactor of the fluorescent lamp is switched or fed by the mains voltage.

2. Ignition and operating equipment according to claim i, characterized by a glow discharge vessel having three current inlets (12), which apart from the bimetallic strip (4) and its break contact (5) still .eine Contains auxiliary electrode (13), which via an auxiliary resistor (8) to the mains pole of the Series reactor (9) is connected.

3. Ignition and operating equipment according to Claim i and 2, characterized in that the bimetallic switching strip has a the normally closed contact (5) electrically connected stop contact (14) at such a distance is preceded by the fact that when the lamp is switched off and on again quickly, the between , the normally closed contact (5) and the metal switching strip, n (4), which is still removed therefrom Second glow discharge serves biimetal, chak strips (4) on the stop contact (14) pushes up.

4. ignition and operating device according to claim i and 2, characterized in that The rest contact consists of a metallic switch strip (15) which is connected by the when the lamp is quickly switched off and back on again, a second glow discharge occurs is pressed against the bimetal switch strip (4). Referred publications: German patent specification No. 617 145.