DE9308948U1 - Leuchtröhre mit Becher- und Wendelelektroden - Google Patents

Description

Leuchtröhre mit Becher- und Wendelelektroden

Wie in der Gebrauchsmusteranmeldung G 93 01 794.4 beschrieben, weisen individuell gefertigte Niederspannungs-Leuchtröhren, die mit Glühwendelelektroden versehen sind, folgende betriebstechnische Vorteile gegenüber den Hochspannungs-Leuchtröhren mit Becherelektroden auf:

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Leuchtröhrentyp

Hochspannungs-Leuchtröhre

Niederspannungs-Leuchtröhre

Elektrodentyp

Becherelektrode

Glühwendelelektrode

Brennspannung

Elektrodenfall

> Netzspannung

Netzspannung

hoch, ca. 120-150 V niedrig, ca. 12 - 15 V

spez. Lichtstrom niedrig, hoch,

ca. 4-7 Im · cm'¹ 15-30 Im · cm"¹

Lampenstrom

niedrig, hoch,

ca. 0,025 - 0,1 A ca. 0,2 - 0,7 A

Lichtausbeute

niedrig,

ca. 20 Im · W"¹

hoch, ca. 60 - 70 Im ■ W"¹

Vorschaltgerät

teuer, Streufeld-Transformator

billig, Drossel ohne oder mit Kondensator

Die Installation der Hochspannungs-Leuchtröhre ist aufwendig und teuer; bei dieser muß ein
Hochspannungs-Streufeld-Transformator mit

35 Kompensations-Kondensator im Transformatorenkasten installiert werden, von dem Hochspannungs-Kabel in Stahlpanzerrohren zur Lichtwerbeanlage verlaufen, die mit einem Erdschluß-Schutzschalter gesichert werden muß. Die Installation

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muß ferner auf der Baustelle erfolgen.

Demgegenüber ist die Installation der Niederspannungs-Leuchtröhre einfach und kostengünstig. Diese Leuchtröhre werden in Starter-Drossel-Schaltung betrieben und die Vorschaltgeräte werden bereits in Werkstätten mit den Leuchtröhren in die Reliefkörper eingebaut. Dabei können die Leuchtröhren entweder an Netzen mit 230 V (Phase gegen Nulleiter) oder mit 400 V (Phase gegen Phase) betrieben werden.

Diese betriebstechnischen Vorteile der Niederspannungs-Leuchtröhre müssen jedoch mit herstellunggstechnischen Nachteilen erkauft werden. Während die Herstellung der Hochspannungs-Leuchtröhre einfach und kostengünstig ist, da deren Ausheizen mit einem Streufeldtransformator (Bombarder) erfolgt, ist die Herstellung der Niederspannungs-Leuchtröhre, bedingt durch deren Ausheizen in einem Heizkasten, aufwendig und teuer.

Die Qualität einer Leuchtröhre (z.B. Lebensdauer) hängt im wesentlichen davon ab, daß sich im Entladungsraum der Leuchtröhre keine Verunreinigungen befinden. Um Verunreinigungen zu beseitigen, die z.B. durch das Bindemittel der Leuchtstoffschicht entstehen können, muß die Leuchtröhre am Hochvakuumpumpstand auf Temperaturen von über 200⁰C erhitzt werden.

Bei Leuchtröhren mit Glühwendelelektroden erfolgt dies in einem Heizkasten, dessen Inneres, in dem sich die Leuchtröhren beim Pumpvorgang befinden, auf so hohe Temperaturen aufgeheizt wird, daß die Verunreinigungen verdampfen und über die Hochvakuumpumpe abgesaugt werden können. Wegen der individuellen Formgebung der Leuchtröhren für Lichtwerbeanlagen - jede Leuchtröhre hat im Regelfall eine andere Form -, kann jedoch in jedem Heizkasten nur eine begrenzte Zahl von Leuchtröhren gepumpt werden. Das Aufheizen und das Abkühlen des Heizkastens erfordert eine nicht geringe Zeitspanne, da Glas-Spannungen innerhalb der Leuchtröhren vermieden werden

müssen, welche zum Bruch der Leuchtröhren oder zu Undichtigkeiten führen können. Dieses Fertigungsverfahren für Leuchtröhren mit Glühwendelelektroden ist somit zeit- und kostenaufwendig.
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Im Gegensatz hierzu werden Leuchtröhren mit Becherelektroden auf eine relativ einfache Art und Weise ausgeheizt. Die Becherelektroden der Leuchtröhre werden am Hochvakuumpumpstand mit einem Streufeldtransformator (Bombarder) verbunden, nach dessen Einschalten durch die Restluft im Inneren der Leuchtröhre eine Entladung entsteht, die es ermöglicht, die Leuchtröhre auf die erforderliche Temperatur von über 200⁰C aufzuheizen. Dabei kommen die Becherelektroden zum Rotglühen. Diesem einfachen Fertigungsvorgang steht jedoch der Nachteil der kostenaufwendigen Betriebsbedingungen gegenüber.

Leuchtröhren mit Glühwendelelektroden mithilfe des Bombarders auszuheizen, beschädigt im Regelfall die Glühwendelelektroden, was wiederum zu einer Lebensdauerverkürzung führt.

Um das Ausheizen von Leuchtröhren mit Glühwendelektroden mit dem Bombarder zu ermöglichen, wurde eine Elektrode geschaffen, bei der zwischen den Wendeln ein Blechzylinder (Becherelektroden) angeordnet ist, über den der Bombarder angeschlossen wird. Diese Anordnung hat jedoch folgende Nachteile:

Der Raum in dem sich die Glühwendelelektrode befindet, wird beim Ausheizen nicht genügend erhitzt, so daß eventuell vorhandene Verunreinigungen nicht vollständig verdampft werden und somit im Entladungsraum verbleiben.

Die Zylinderelektrode befindet sich beim Betrieb mit den Glühwendelektroden im Entladungsweg, dies führt dazu, daß sich im Entladungsraum befindliches Edelgas in den Zylinderelektroden einlagert. Um diesem Nachteil zu begegnen, muß der Fülldruck des Edelgases in der Größenordnng von 5-6 Torr liegen, dies führt dazu, daß die Zündspannung für den

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Drossel-Starter-Betrieb zu hoch wird.

Durch die Erfindung wird die Aufgabe gelöst, eine Leuchtröhre zu schaffen, die die Herstellungs-Vorteile des mit einem Bombarder erfolgten Ausheizens der Leuchtröhre mit Becherelektroden mit den Betriebsvorteilen der Leuchtröhre mit Glühwendelelektroden verbindet.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Leuchtröhre Becherelektroden (Zylinderelektroden), die zum Ausheizen der Leuchtröhre verwendet werden, und Glühwendelelektroden für den Betrieb der Leuchtröhre aufweist, wobei die Glühwendelelektroden derart angeordnet sind, daß die Becherbzw. Zylinderelektroden nicht in der Entladungsstrecke zwischen den Glühwendelelektroden liegen.

Durch diese Anordnung wird erreicht, daß das Ausheizen der Leuchtröhre durch die Becherelektroden mithilfe eines Bombarders derart erfolgen kann, daß der gesamte Innenraum der Leuchtröhre so stark erhitzt wird, daß alle Verunreinigungen im Entladungsraum verdampfen und beseitigt werden können. Da die Becherelektroden nicht in dem Entladungsweg zwischen den Glühwendelelektroden angeordnet sind, kann die Leuchtröhre ohne erhöhten Fülldruck des im Inneren der Leuchtröhre befindlichen Edelgases mit den Glühwendelelektroden in Drossel-Starter-Schaltung entsprechend den charakteristischen Parametern einer Niederspannungs-Leuchtröhre mit Glühwendelelektroden betrieben werden. Dabei kann insbesondere erreicht werden, daß die Brennspannung der Leuchtröhre im Betrieb mit den Glühwendelelektroden höchstens 60 % der Netzspannung beträgt.

Die erfindungsgemäße Leuchtröhre wird anhand der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt

Figur 1 einen Teil einer Leuchtröhre mit der

erfindungsgemäßen Elektrodenkombination; Figur 2 eine erfindungsgemäße Leuchtröhre; und Figur 3 einen Teil einer Leuchtröhre mit einer bekannten

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Elektrodenkombination.

Fig. 3 stellt die bisher bekannte Elektrodenkombination dar. Im Inneren des Elektrodenkolbens 1 befindet sich die Zylinderelektrode 2, deren Stromzuführungen 3 a, 3 b durch einen Quetschfuß 7 der Leuchtröhre geführt sind.

Die Glühwendelelektrode 4 ist im Raum zwischen der Zylinderelektrode 2 und dem Quetschfuß 7 angeordnet. Die Stromzuführungen 5 a, 5 b der Glühwendelelektrode 4 sind ebenfalls durch den Quetschfuß 7 geführt. Zwischen den Stromzuführungen 5 a, 5 b befindet sich eine isolierte Halterung 6.

Fig. 1 stellt die erfindungsgemäße Elektrodenkombination dar. Die Becherelektrode 2 ist im Inneren des Elektrodenkolbens 1 in dessen quetschfußseitigem Ende angeordnet. Die Stromzuführungen 3 a, 3 b der Becherelektrode 2 sind durch den Quetschfuß geführt. Die Glühwendelektrode 4 befindet sich im Raum vor dem dem Quetschfuß 7 abgewandten Ende der Becherelektrode 2. Die Stromzuführungen 5a, 5b der Glühwendelelektrode 4 sind durch in der Seitenwand des Elektrodenkolbens vorgesehene Glasverdickungen 8 a, 8 b geführt. Zwischen den Stromzuführungen 5 a, 5 b befindet sich eine isolierte Halterung 6.

Fig. 2 zeigt eine Leuchtröhre mit den erfindungsgemäßen Elektroden. Beim Ausheizen werden die miteinander verbundenen Stromzuführungen 3a, 3b der einen Zylinderelektrode 2 mit einem Anschluß eines Bombarders verbunden und die Stromzuführungen 3 a', 3 b' der zweiten Zylinderelektrode 2' werden mit dem zweiten Anschluß des Bombarders verbunden. Im Betrieb wird das Leuchtrohr 9 mit den Glühwendelektroden 4, 4' nach Art der Leuchtstofflampen in Drossel-Starter-Schaltung betrieben. Die Becherelektroden 2, 2' befinden sich außerhalb der zwischen den Glühwendelelektroden 4, 4' liegenden Entladungsstrecke.

Claims (9)

i *♦• ·• ·• · ** · 6• · *Schutzansprüche

1. Leuchtröhre für Lichtwerbeanlagen, Beleuchtungs- oder Hinweiszwecke mit Becher{Zylinder)elektroden (2, 2') zum Ausheizen der Leuchtröhre und Glühwendelelektroden (4, 4') zum Betreiben derselben dadurch gekennzeichnet, daß die Becherelektroden (2, 2') außerhalb der Entladungsstrecke zwischen den Glühwendelelektroden (4, 4') angeordnet sind.

2. Leuchtröhre nach Anspruch 1, welche beiderseitig mit jeweils einem Quetschfuß (7) abgeschlossen ist, wobei die Becherelektroden (2, 2') im Inneren der Leuchtröhre (9) in deren quetschfußseitigen Enden und die Glühwendelelektroden (4, 4') jeweils in dem Raum vor dem dem Quetschfuß (7) abgewandten Ende der Becherelektrode (2, 2') angeordnet sind.

3. Leuchtröhre nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromzuführungen (3a, 3b) der Becherelektrode (2, 2') durch den Quetschfuß (7) geführt sind und die Stromzuführungen (5 a, 5b) der Glühwendelelektrode (4, 4') durch in der Seitenwand der Leuchtröhre (9) vorgesehene Glasverdickungen (8 a, 8 b) geführt sind.

4. Leuchtröhre nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ihre Brennspannung bei Betrieb mit Glühwendelelektroden (4, 4') höchstens 60% der Netzspannung beträgt.

5. Leuchtröhre nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Leuchtröhre (9) in Drossel-Starter-Schaltung an zwei Phasen eines Drehstromnetzes betrieben wird.

6. Leuchtröhre nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Leuchtröhren (9) über ihre Glühwendelelektroden (4, 4') in Tandem-Schaltung an zwei Phasen eines Drehstromnetzes betrieben werden und die Summe ihrer Brennspannungen höchstens 60% der Netzspannung beträgt.

7. Leuchtröhre nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine isolierte Halterung (6) zwischen den Stromzuführungen (5a, 5b) der Glühwendelelektroden (4, 4') aus Glas und/oder Keramik vorhanden ist.

8. Leuchtröhre nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine elektrisch leitende Schicht auf dem Leuchtröhrenkolben als Zündhilfe angebracht ist.

9. Leuchtröhre nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromzuführungen (5a, 5b) der Glühwendelelektroden (4, 4') elektrisch leitend mit einer Schraub-, Klemm- oder Steckvorrichtung verbunden sind, die am Elektrodenkolben und/oder Leuchtröhrenkolben befestigt ist, in der die elektrischen Zuleitungen vom Vorschaltgerät bzw. dem Starter münden.