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Zündvorrichtung für Glühkathoden aufweisende Niederspannungs-Fluoreszenzlampen
mit Vorschalt-Drosselspule und thermischem Zeitschalter Zusatz zum Patent 849 458
Das Patent 849 458 bezieht sich auf eine Zündvorrichtung für mit Glühelektroden
versehene Niederspannungs-Fluoreszenzlampen, die aus einer Vorschalt-Drosselspule
und einem thermischen Zeitschalter besteht, der einen beim Vorheizen der Glühelektroden
geschlossenen Stromkreis parallel zum Entladungsraum der Fluoreszenzlampe steuert.
Dieser Zeitschalter unterbricht selbsttätig diesen Parallelstromkreis am Ende der
Vorheizzeit der Glühkathoden; dabei entsteht ein zum Zünden der Entladungsstrecke
ausreichender Spannungsstoß. Während des Dauerbetriebes wird der Zeitschalter durch
den Strom der Fluoreszenzlampe oder durch jenen Strom in der geöffneten Stellung
gehalten, der durch eine aus einigen Windungen bestehende Wicklung der Drosselspule
gewonnen wird. Der thermische Zeitschalter enthält einen frei gespannten Hitzdraht,
der mit einem Betätigungshebelarm so zusammenwirkt, daß dieser einen den Parallelstromkreis
öffnenden und schließenden Ruhekontakt steuert. Soweit solche Zündvorrichtungen
eine Schaltanordnung aufweisen, durch die irn Dauerbetrieb, wie oben angegeben,
der direkte Strom durch die Fluoreszenzlampe den Hitzdraht gedehnt
hält
und dadurch der Parallelstromkreis unterbrochen bleibt, sind sie bereits bekannt.
Bei einer Ausführungsform der Zündvorrichtung nach dem Hauptpatent liegt in Reihe
mit dem frei gespannten Hitzdraht ein zusätzlicher Widerstand, der unmittelbar vor
dem Öffnen des Ruhekontaktes kurzgeschlossen wird, um eine plötzliche Erhöhung des
Stromflusses durch den Hitzdraht und damit ein rascheres Öffnen des Ruhekontaktes
zu bewirken.
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Die Vorheizzeit der Zündvorrichtung nach dein Hauptpatent ist im wesentlichen
von der Wärmeträgheit des Hitzdrahtes abhängig. Aus konstruktiven Gründen kann jedoch
diese Wärmeträgheit nicht beliebig vergrößert werden, so daß der Kathodenheizstrom,
der sogenannte Kurzschlußstrom, in vielen Fällen künstlich erhöht werden muß, um
der Kathode während der relativ kurzen Aufheizzeit die notwendige Heizenergie zuzuführen.
Diese künstliche Erhöhung des Kurzschlußstromes während der Heizperiode kann z.
B. mit einer sogenannten Gegenwicklung erfolgen, wie dies aus der schweizerischen
Patentschrift 265 338 ersichtlich ist. Diese Gegenwicklung kompliziert jedoch die
Schaltung, und zudem ist ein extrem hoher Kathodenheizstrom mit verschiedenen Nachteilen
verbunden, so daß er nur in Kauf genommen wird, wenn in erster Linie eine kleine
Vorheizzeit angestrebt wird.
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In weiterer Ausbildung der Ausführungsform der Zündvorrichtung nach
dem Hauptpatent mit einem in Reihe zum Hitzdraht geschalteten Widerstand wird gemäß
vorliegender Erfindung als Reihenwiderstand ein Widerstand mit negativem Temperaturkoeffizienten,
also ein Heißleiter, vorgesehen, um die Vorheizzeit der Zündvorrichtung zu erhöhen.
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Wenn hierbei die Masse und damit die Belastbarkeit des Heißleiters
so groß gewählt würde, wie dies bei dessen Dauerbelastung notwendig wäre, so würde
die Schaltverzögerung für den vorliegenden Zweck zu groß sein. Damit die Masse des
Heißleiters ausschließlich im Hinblick auf die erwünschte Schaltverzögerung bemessen,
also kleiner gewählt werden kann, als dies für dessen Dauerbelastung notwendig wäre,
wird der Heißleiter am Ende der Vorheizzeit, und zwar unmittelbar vor dem Öffnen
des die Elektroden der Fluoreszenzlampe verbindenden Parallelstromkreises, kurzgeschlossen.
Gleichzeitig wird durch das Kurzschließen des Heißleiters erreicht, daß nach der
Zündung im Dauerbetrieb außer der für die Erwärmung des Hitzdrahtes und damit für
die Offenhaltung des Ruhekontaktes erforderlichen Leistung kein weiterer Stromverbrauch
eintritt, wie es der Fall wäre, wenn zur Erhöhung der Schaltverzögerung ein Heißleiter
dauernd in Reihe mit dem Hitzdraht geschaltet wäre.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes
schematisch dargestellt. Die Zündvorrichtung für die Niederspannungs-Fluoreszenzlampe
R weist einen Stromkreis auf, der nach dem Einschalten zunächst von einer Netzleitung
P über einen Netzschalter C, Drosselspule D, Kathode K1, Ruhekontakt a2, Kathode
K2 zurück zum Netzleiter O führt. An einige Windungen der Drosselspule D sind ein
durch den vorerst geöffneten Kontakt a; kurzschließbarer Heißleiter B und ein Hitzdraht
A in Serie angeschlossen. Dieser Hitzdraht A dehnt sich bei seiner Erwärmung aus
und schließt mittels eines nicht dargestellten Betätigungshebelarmes zuerst den
Hilfskontakt a1 und öffnet anschließend den Ruhekontakt a." so daß in bekannter
Weise durch die plötzliche Stromunterbrechung eine Induktionsspannung an der Drosselspule
D hervorgerufen und hierdurch die Zündung der Fluoreszenzlampe bewirkt wird.
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Bei dieser Schaltung wird demnach als zusätzlicher Widerstand an Stelle
des beim Zeitschalter nach dem Hauptpatent vorgesehenen ohmschen Widerstandes mit
vernachlässigbarem Temperaturkoeffizienten der Heißleiter B angewendet, der einen
großen negativen Temperaturkoeffizienten hat und z. B. aus Urandioxyd, aus Kupferoxyd
oder aus Mischungen von Manganoxyd mit Nickeloxyd besteht. Da der Heißleiter B einen
Kaltwiderstand aufweist, der ungefähr 5- bis 2omal größer ist als sein Warmwiderstand,
wird der Anfangsstrom durch den. Hitzdraht A auf einen derart kleinen Wert begrenzt,
daß sich dieser Hitzdraht praktisch zunächst noch nicht erwärmen und sich noch nicht
ausdehnen wird. Dagegen genügt dieser Strom, um die relativ kleine Masse des Heißleiters
B zu erwärmen. Infolge der Erwärmung des Heißleiters verkleinert sich dessen Widerstand,
und der Strom durch den Heißleiter und den Hitzdraht vergrößert sich, wodurch die
Temperatur des Heißleiters weiter ansteigt, dessen elektrischer Widerstand fortdauernd
sinkt usw. Durch den größeren Strom wird nun auch der Hitzdraht A erwärmt und dehnt
sich aus, so daß mit einer bestimmten Schaltverzögerung der Hilfskontakt a, geschlossen
und damit der Heißleiter B kurzgeschlossen wird. Anschließend wird, wie bereits
erwähnt, durch das Öffnen des Ruhekontaktes a.2 die Zündung der Lampe bewirkt. Durch
das Kurzschließen des Heißleiters B braucht dessen Masse nicht so groß, wie an sich
für Dauerbelastung erforderlich, gewählt zu werden, sondern er kann eine wesentlich
kleinere Masse haben, die je nach der gewünschten Vorheizzeit für die Lampenkathoden
gewählt werden kann.