DE945102C

DE945102C - Ignition and operating device for electric discharge tubes

Info

Publication number: DE945102C
Application number: DEP3118D
Authority: DE
Inventors: Willy Freitag; Dr Martin Reger
Original assignee: Patent Treuhand Gesellschaft fuer Elektrische Gluehlampen mbH
Current assignee: Osram GmbH
Priority date: 1940-07-21
Filing date: 1940-07-21
Publication date: 1956-06-28

Description

Zünd- und Betriebseinrichtung für elektrische Entladungsröhren Zusatz zum Patent 750 355 Im Patent 750 755 ist eine Zünd- und Betriebseinrichtung für elektrische Entladungsröhren angegeben, bei der die Glühelektroden der Entladungsröhre durch einen Bimetall-Glimmschalter überbrückt sind, dessen Zündspannung zwischen der Netzspannung und der Brennspannung der Entladungsröhre liegt.Ignition and operating device for electric discharge tubes add-on to the patent 750 355 In the patent 750 755 is an ignition and operating device for Electric discharge tubes specified in which the glow electrodes of the discharge tube are bridged by a bimetal glow switch, the ignition voltage between the mains voltage and the operating voltage of the discharge tube.

Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform einer derartigen Zünd- und Betriebseinrichtung ergibt sich nach der Erfindung, wenn der Glimmschalter an oder in der Entladungsröhre oder in ihrem HüllgefäB untergebracht und mit zwei bei Erwärmung in gleicher Richtung ausschlagenden, die Söhaaterkontakte tragenden B!imetallstreifen versehen wird, von denen der in der Ausschlagrichtung vordere ganz oder weitgehend vor dem Ansetzen der Entladung geschützt und mit einer Hilfselektrode elektrisch verbunden ist, die zusammen mit dem rückwärtigen Bimetallstreifen die Glimmentladungsstrecke bildet.A particularly advantageous embodiment of such an ignition and operating equipment results according to the invention when the glow switch is on or housed in the discharge tube or in its envelope and with two at Warming in the same direction deflecting the metal strips carrying the Söhaaterkontakte is provided, of which the front in the deflection direction is entirely or largely Protected from the start of the discharge and electrical with an auxiliary electrode is connected, which together with the rear bimetal strip, the glow discharge path forms.

Es hat sich nämlich gezeigt, daß bei der baulichen Vereinigung der bisher bekanntgewordenen Glimmschalter mit der Entladungsröhre vielfach deswegen ein zufriedenstellendes Arbeiten des Glimmschalters nicht erreicht werden kann, weil die oft erheblichen Betriebstemperaturen der Entladungsröhren den ganzen Glimmschalter stark ufheizen. Der Glimmschalter wird dann leicht durch diese von der Entladungsröhre ausgehende Erwärmung unerwünscht während des Röhrenbetriebes unter Erlöschen der Lampe geschlossen, wenn nicht ein übermäßig großer Abstand der Schalterkontakte vorgesehen wird, was aber wiederum Platzschwierigkeiten mit sich bringt.It has been shown that in the structural unification of the The glow switch with the discharge tube that has become known so far is often due to this a satisfactory operation of the glow switch cannot be achieved, because the often considerable operating temperatures of the discharge tubes affect the entire glow switch heat up strongly. The glow switch then becomes light through this of Heating of the discharge tube is undesirable during operation of the tube closed with extinguishing the lamp, if not an excessively large distance of the Switch contacts is provided, but this in turn creates space problems brings.

Dieser Nachteil wird bei der neuen Einrichtung durch die Vorsehung eines Glimmschalters mit zwei Bimetallstreifen und einer besonderen Hilfselektrode vermieden, weil die beiden in gleicher Richtung ausschlagenden Bimetallstreifen den Abstand der Schalterkontakte bei allen in der Praxis auftretenden Betriebstemperaturen annähernd konstant halten. Die Vorsehung einer besonderen, mit dem vorderen Bimetallstreifen verbundenen Hilfselektrode führt beim Auftreten der Glimmentladung dazu, daß sich nur der rückwärtige Bimetallstreifen allein durch die Wärmeentwicklung im Elektrodenfall der an ihm ansetzenden Glimmentladung weiter durchbiegt und auf diese Weise die beiden Schalterkontakte zur Berührung kommen: Außerdem kann nicht wie bei Glimmschalterh, deren Bimetallstreifen auf einen festen Gegenkontakt drückt, der Nachteil eintreten, daß durch die beim Einschmelzen der Einbauteile in das kleine Schaltergefäß auftretende hohe Erwärmung der Bimetallstreifen verbogen wird. Ist auch der vordere Kontakt auf einem Bimetallstreifen befestigt, so wird auch er beim Einschmelzvorgang vorwärts bewegt; er weicht also dem rückwärtigen Bimetaldstreifen aus und verhindert ein schädliches Aufeinanderpressen.This disadvantage is provided for in the new facility a glow switch with two bimetal strips and a special auxiliary electrode avoided because the two bimetal strips deflecting in the same direction the distance between the switch contacts at all operating temperatures that occur in practice keep approximately constant. The provision of a special one with the front bimetallic strip connected auxiliary electrode leads to the occurrence of the glow discharge that only the rear bimetallic strip due to the development of heat in the case of electrodes the glow discharge attached to it bends further and in this way the two switch contacts come into contact: In addition, as with glow switch h, whose bimetal strip presses on a fixed mating contact, the disadvantage arise, that occurs when the built-in parts are melted into the small switch vessel high heating of the bimetal strip is bent. Is also the front contact attached to a bimetallic strip, so it too moves forward during the melting process emotional; so he evades the rear bimetal strip and prevents it harmful pressing together.

Zweckmäßig wird die Hilfselektrode, hinter dem rückwärtigen Bimetallstreifen angeordnet. Es läßt sich dann ein besonders rasches Ansprechen des Glimmschalters erreichen, weil die Entladung nunmehr vorwiegend öder ausschließlich an derjenigen Seite des rückwärtigen Birnetallstreifens ansetzt, an der sich das Metall mit dem größeren Ausdehnungskoeffizienten befindet. Es- wird dann gerade diese Seite auch noch höher erhitzt als die andere, was die Durchkrümmung des Bimetallstreifens beschleunigt. Durch die Trennung der Heizentladung vom vorderen Bimetallstreifen erfährt dieser und damit auch der an ihm befestigte vordere Kontakt keine Erwärmung durch die heizende Glimmentladung, seine verhältnismäßig niedrige Temperatur vermindert die Qzefahr eines Zusammenschweißens der Schalterkontakte bei der darauffolgenden Kontaktberührung.The auxiliary electrode, behind the rear bimetallic strip, is useful arranged. A particularly rapid response of the glow switch can then be achieved achieve because the discharge is now predominantly or exclusively at that Side of the rear pear metal strip on which the metal attaches to the larger coefficient of expansion is located. It will be this page too heated even higher than the other, which accelerates the curvature of the bimetallic strip. The heat discharge is separated from the front bimetal strip and thus also the front contact attached to it no heating by the heating Glow discharge, its relatively low temperature reduces the risk of heat a welding together of the switch contacts during the subsequent contact.

In der'Zeichnung ist in Abb. i als Ausführungsbeispiel eine nach der Erfindung ausgebildete Zünd- und Betriebseinrichtung dargestellt, bei der der Glimmschalter im Innern des Hüllgefäßes einer Natriumentladungsröhre untergebracht ist; Abb. 2 und 3 zeigen den Glimmschalter für sich in etwas vergrößertem Maßstab in Seitenansicht und im Querschnitt.In the drawing is in Fig. I as an embodiment according to the Invention trained ignition and operating device shown in which the glow switch is housed in the interior of the envelope vessel of a sodium discharge tube; Fig. 2 and FIG. 3 show the glow switch per se on a somewhat enlarged scale in a side view and in cross section.

Die Natriumlampe besteht in üblicher Weise aus einem Hüllgefäß i, das einen angeschmolzenen Zwischenmantel 2 trägt und die U-förmig gebogene Entladungsröhre 3 umschließt. Der Halsraum des Hüllgefäßes i ist durch die Glimmerscheibe 4 abgeschlossen. Auf dieser ist der Glimmschalter 5 befestigt, der die Glühelektroden 6 überbrückt und in Reihe schaltet. Als strombegrenzender Vorschaltwiderstand dient die Drosselspule 7.The sodium lamp consists in the usual way of an envelope vessel i, which carries a fused intermediate jacket 2 and the U-shaped curved discharge tube 3 encloses. The neck space of the envelope vessel i is closed off by the mica disk 4. The glow switch 5, which bridges the glow electrodes 6, is attached to this and switches in series. The choke coil serves as a current-limiting series resistor 7th

Wie die Abb. 2 und 3 näher zeigen, besteht der Glimmschalter 5 aus einer kleinen Glasröhre, die zwei in gleicher Richtung ausschlagende Bimetallstreifen 8, 9 sowie eine Hilfselektrode io enthält, die .durch den Verbindungsdraht ii an den in der Ausschlagrichtung vorderen Bimetallstreifen 8 angeschlossen ist. Die aus einem beliebigen Metall, vorzugsweise aus Wolfram bestehenden Schalterkontakte 12, 13 sind an den freien Enden der Bimetallstreifen 8, 9 befestigt. Der vordere Bimetallstreifen 8 ist durch einen Isolierüberzug 14, der beispielsweise aus einem Schlauch aus Glasgespinst oder aus einem grobporigen Keramiküberzug besteht, vor dem Ansetzen der Entladung geschützt. Die Gasfüllung des. Glimmschalters kann beispielsweise aus Argon von etwa. 30 bis 4o mm Druck bestehen.As Figs. 2 and 3 show in more detail, the glow switch 5 consists of a small glass tube that contains two bimetal strips 8, 9 swinging in the same direction and an auxiliary electrode io, which is connected to the front bimetal strip 8 in the deflection direction by the connecting wire ii is. The switch contacts 12, 13 made of any metal, preferably tungsten, are attached to the free ends of the bimetal strips 8, 9. The front bimetallic strip 8 is protected from the start of the discharge by an insulating coating 14, which consists, for example, of a tube made of woven glass or of a coarse-pored ceramic coating. The gas filling of the glow switch can, for example, consist of argon of about. 30 to 40 mm of pressure exist.

Beim Einschalten der Röhre tritt zwischen der Hilfselektrode io und dem rückwärtigen B@imetallschalter 9, .die zusammen die Glimmentlad'ungsstrecke bilden, die volle Netzspannung auf. Da die Zündspannung 'dieser Gl.immentladungsstrecke unterhalb der Netzspannung liegt, entsteht sofort eine Glimmentladung, die den Bimetallstreifen 9 durchkrümmt und dabei dien Kontakt 13 zur Berührung :mit dem Kontakt 12 bringt. Der Strom ,der .zuerst auftretenden Glimmentladung und insbesondere der bei Berührung der Kontakte 1ä, 13 entstehende Kurzschlußstrom bringen die beiden Glühelektroden 6 der Entladungsröhre 3 auf Emissionsglut, gegebenenfalls in B@ruchteilen einer Sekunde. Da bei Berührung der Kontakte 12, 13 auch die Glimmentladungsstrecke zwischen der Hi.lfselektrode.io und dem rückwärtigen Bimetallstreifen 9 kurzgeschlossen wird und die Glimmentladung erlischt, fällt gleiohzeitig mit der Berührung der Kontakte 12, 13 auch die Heizwirkung auf .den rückwärtigen Bimetallstreifen 9 weg, weshalb sich .der Schalter in kürzester Zeit wieder öffnet. Jetzt liegt die volle Netzspannung an dien glühenden Elektroden 6, und die Entladungsröhre 3 kommt unter Mitwirkung eines durch die Drosselspule 7 ausgelösten Spannungsstoßes zur Zündung. Beim darauffolgenden Betrieb wird der in dem Hüllgefäß i eingebaute Glimmschalter 5 durch die hohe Betriebstemperatur der Natriumentladungsröhre auf Zoo bis 25o° C aufgeheizt. Dies ist aber nicht weiter schädlich, weil sich dabei nicht nur der B.imetallst'reifen 9, sondern auch der ihm vorangestellte BimetallGtreifen 8 in gleicher Weise durehkrümmen und somit der Abstand- zwischen den Kontakten 12, 13 unverändert erhalten bleibt. Beim Aus- und sofortigen Wiedereinschalten der noch heißen Lampe kommt zu dieser äußeren Erwärmung bedbr Bimetallstreifen 8, 9 .dann noch die zusätzliche Erhitzung dies rückwärtigen B3metallstreifens 9 durch die Glimmentladung, wobei der Glimmschalter genau so arbeitet wie im kalten Zustand. Zur Einstellung der gewünschten Zündspannung der Glimmstrecke können die Elektroden der Glimmentladungsstrecke mit geeigneten Aktivierungsstoffen versehen sein. Unter Umständen empfiehlt es sich ferner, im Glimmschaltergefäß einen Getterstoff vorzusehen, der verunreinigende Gase bindet.When the tube is switched on, the full line voltage occurs between the auxiliary electrode and the rear metal switch 9, which together form the glow discharge path. Since the ignition voltage of this glow discharge path is below the mains voltage, a glow discharge occurs immediately, which curves through the bimetallic strip 9 and thereby brings the contact 13 into contact with the contact 12. The current, the glow discharge occurring first, and in particular the short-circuit current produced when the contacts 1 a, 13 are touched, bring the two glow electrodes 6 of the discharge tube 3 to embers, possibly within a fraction of a second. Since when the contacts 12, 13 are touched, the glow discharge path between the auxiliary electrode and the rear bimetallic strip 9 is short-circuited and the glow discharge is extinguished, the heating effect is also noticeable when the contacts 12, 13 are touched , which is why .the switch opens again in a very short time. The full mains voltage is now applied to the glowing electrodes 6, and the discharge tube 3 is ignited with the assistance of a voltage surge triggered by the choke coil 7. During the subsequent operation, the glow switch 5 built into the envelope vessel i is heated to up to 250 ° C. due to the high operating temperature of the sodium discharge tube. This is not harmful, however, because not only the bimetallic strip 9, but also the bimetallic strip 8 in front of it bend in the same way and thus the distance between the contacts 12, 13 remains unchanged. When the still hot lamp is switched off and then immediately switched on again, this external heating occurs in the bimetallic strip 8, 9. Then the additional heating of the rear B3metallstreifens 9 by the glow discharge, the glow switch working exactly as in the cold state. To set the desired ignition voltage of the glow gap, the electrodes of the glow discharge gap can be provided with suitable activating substances. It may also be advisable to provide a getter material in the glow switch vessel that binds contaminating gases.

Sofern das Hüllgefäß i eine geeignete Gasfüllung aufweist, kann auf ein besonderes Gefäß für den Glimmschalter 5 verzichtet werden. Der Schutz des Bimetallstreifens 8 vor einem Ansetzen der Glimmentladung läßt sich statt durch eine Isolierung 1a unter Umständen auch durch eine geeignete Abschirmung, etwa ein Abschirmblech, oder nur durch seine räumliche Anordnung, beispielsweise durch Vorsehung eines größeren Abstandes von dem rückwärtigen Bimetallstreifen 9, erzielen. Die Hilfselektrode io kann mit dem vorderen Bimetallstreifen 8 auch in anderer Weise baulich vereinigt sein. Sie kann ferner unter elektrischer Verbindung mit dem vorderen Bimetallstreifen im Fuß 15 des Schaltergefäßes eingeschmolzen oder am rückwärtigen Bimetallstredfen 9 isoliert befestigt werden.If the enveloping vessel i has a suitable gas filling, can on a special vessel for the glow switch 5 can be dispensed with. The protection of the bimetal strip 8 before the start of the glow discharge can instead of an insulation 1a possibly also by a suitable shielding, for example a shielding plate, or only through its spatial arrangement, for example through the provision of a larger one Distance from the rear bimetal strip 9, achieve. The auxiliary electrode io can also be structurally combined with the front bimetallic strip 8 in a different way be. It can also be in electrical communication with the front bimetal strip melted in the foot 15 of the switch vessel or on the rear bimetallic stem 9 are fastened in isolation.

Claims

PATENT CLAIM: Ignition and operating device for electric discharge tubes, whose glow electrodes are bridged by a glow switch, whose ignition voltage lies between the mains voltage and the operating voltage of the discharge tube Patent 750 755, geke-nnzeiohnet by; one on or in the discharge tube or Glow switches housed in their enveloping vessel with two when heated @, in the same way Direction deflecting, .the switch contacts carrying bimetal strips, of which the one in front in the deflection direction wholly or largely before the start of the discharge protected and electrically connected to an auxiliary electrode, which is connected to the rear Bimetal strips form the glow discharge path.