Zünd- und Betriebseinrichtung für elektrische Entladungsröhren Zusatz
zum Patent 750 755 Bei der im Patent 750 755 angegebenen Zünd-und Betriebseinrichtung
für elektrische Entladungsröhren werden die Elektroden der Entladungsröhre durch
einen Glimmschalter mit Bimetallstreifen überbrückt, dessen Zündspannung zwischen
der Netzspannung und der Brennspannung der Entladungsröhre liegt. Man erhält auf
diese Weise eine besonders vorteilhafte und für die Praxis geeignete Verwirklichung
des bekannten Verfahrens der Zündung durch eine Elektrodenüberbrückung, wobei nach
erfolgter Zündung der Entladungsröhre die Elektrodenbrücke selbsttätig zur Abschaltung
kommt. Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß die im Patent 750 755
beschriebene Einrichtung für Hochdruckentladungsröhren spezielle Vorteile bietet
und die Möglichkeit gibt, eine besonders zweckmäßige Hochdruckentladungslampe, zu
bauen.Ignition and operating device for electrical discharge tubes Addendum to patent 750 755 In the ignition and operating device for electrical discharge tubes specified in patent 750 755, the electrodes of the discharge tube are bridged by a glow switch with bimetal strips, the ignition voltage of which lies between the mains voltage and the burning voltage of the discharge tube. In this way, a particularly advantageous implementation of the known method of ignition by bridging electrodes is obtained, which is suitable for practical use, the electrode bridge being automatically switched off after the discharge tube has been ignited. The invention is based on the knowledge that the device for high-pressure discharge tubes described in the patent 750 755 offers special advantages and enables a particularly useful high-pressure discharge lamp to be built.
Die neue Einrichtung, bei der die Elektroden der Entladungsröhre ebenfalls
durch einen Glimmschalter überbrückt sind, dessen Zündspannung zwischen der Netzspannung
und der Brennspannung der Enladungsröhre liegt, ist dadurch gekennzeichnet, daß
eine Hochdruckentladungsröhre von mehr als 5 Atm. Betriebsdruck verwendet und der
Glimmschalter im Innern eines gesockelten
Hüllgefäßes der Hochdruckentladungslampe
untergebracht ist, vorzugsweise unter Fortfall eines besonderen Schaltergefäßes.
Als Hochdruckentladungsröhren kommen vorzugsweise die bekannten Quecksilberdampfentladungsröhren
in Frage, deren kleine Quarzgefäße eine Zündgasgrundfüllung von einigen Millimetern
Druck und etwas Quecksilber enthalten, dessen Menge so bemessen ist, daß sich beim
Einbrennvorgang unter völliger Verdampfung des Quecksilbers ein Dampfdruck von mehr
als 5 Atm. bildet. Beim Einschalten der kalten Lampe wird in der Regel der überbrückungsglimmschalter
nicht zum Ansprechen kommen, da die Zündspannung der Röhre, in der nur der niedrige
Edelgasdruck herrscht, verhältnismäßig niedrig ist und meist kleiner sein wird als
die Zündspannung des Glimmschalters. Es wird demgemäß .die -Hochdruckröhre selbst
sofort zünden und im Verlauf des Einbrennvorganges in den Hochdruckzustand gelangen.
Der Überbrückungsglimmschalter hat also hier im Gegensatz zur Anwendung bei Niederdruckentladungsröhren
nicht die Aufgabe, die Erstzündung herbeizuführen. Er tritt vielmehr erst dann in
Wirkung; wenn die Hochdruckentladungsröhre nach einiger Betriebszeit abgeschaltet
wird und kurz darauf wieder eingeschaltet werden soll. In diesem Fall herrscht im
Entladungsgefäß noch ein hoher Dampfdruck, und! demgemäß ist die Zündispannung so
hoch, daß sie über der Zündspannung des Glimmschalters liegt. Bei einem solchen
Wiedereinschalten der noch heißen Hochdruckentladungsröhre spricht daher jetzt zuerst
der Glimmschalter an. Sofern der Hochdruckröhre eine Drosselspule oder eine Resonanzimpedanz
aus einer Dxosselspule und, einem darauf abgestimmten Kondensator vorgeschaltet
ist, wird beim Schließen und, Wiederöffners - des Glimmschalters die . Hochdruc4ntladungsröhre
durch Indukbionsspannungsstöße oder Resonanzüberspannungen zum baldigen Wiederzünder
gebracht. Zündet beim ersten Öffnen des Glimmschalters die Hochdruckröhre nicht
sofort wieder, so wiederholt sich das Schließen und Öffnen des Glimmschalters selbsttätig
so lange, bis zufolge erneut erzeugter Spannungsstöße eine Zündung der Hochdruckröhre
einsetzt. Sofern die Hochdruckröhre eine oder zwei vorheizbare,, im Stromkreis des
B,rückenglimmschalters liegende Glühelektroden aufweist, wird die Wiederzündung
der Hochdruckröhre dadurch beschleunigt, daß der über den Glimmschalter fließende
Strom die Glühelektroden auf Emissionstemperatur aufheizt.The new facility with the electrodes of the discharge tube as well
are bridged by a glow switch, the ignition voltage of which is between the mains voltage
and the running voltage of the discharge tube is characterized in that
a high pressure discharge tube greater than 5 atm. Operating pressure used and the
Glow switch inside a socketed
Enveloping vessel of the high pressure discharge lamp
is housed, preferably with the omission of a special switch housing.
The known mercury vapor discharge tubes are preferably used as high-pressure discharge tubes
in question, the small quartz vessels of which have a basic ignition gas filling of a few millimeters
Contain pressure and some mercury, the amount of which is such that the
Burn-in process with complete evaporation of the mercury, a vapor pressure of more
than 5 atm. forms. When the cold lamp is switched on, the bypass glow switch is usually activated
does not respond, because the ignition voltage of the tube in which only the low
Noble gas pressure prevails, is relatively low and will usually be smaller than
the ignition voltage of the glow switch. Accordingly, it becomes the hypertension tube itself
ignite immediately and reach the high pressure state during the burn-in process.
The bypass glow switch has here in contrast to the application in low-pressure discharge tubes
not the task of causing the initial ignition. Rather, it only then steps in
Effect; if the high-pressure discharge tube is switched off after some operating time
and should be switched on again shortly afterwards. In this case, the
Discharge vessel still has a high vapor pressure, and! accordingly, the ignition voltage is like this
high that it is above the ignition voltage of the glow switch. With one of these
Switching on the still hot high-pressure discharge tube speaks first
the glow switch on. Provided the high pressure tube has a choke coil or a resonance impedance
from a Dxosselspule and, upstream of a matching capacitor
is, when closing and reopening the glow switch, the. High pressure discharge tube
due to induction voltage surges or resonance overvoltages leading to an early re-ignition
brought. The high pressure tube does not ignite when the glow switch is opened for the first time
immediately again, the closing and opening of the glow switch repeats itself automatically
until the high pressure tube ignites as a result of again generated voltage surges
begins. If the high pressure tube has one or two preheatable, in the circuit of the
B, has glow electrodes lying on the back glow switch, the re-ignition
the high pressure tube is accelerated by the fact that the flowing over the glow switch
Electricity heats the glow electrodes to emission temperature.
- -In der Zeichnung sind als Ausführungsbeispiele drei nach der Erfindung
ausgebildete Zünd:- und Betriebseinrichtungen für Hochdruckentladungslampen- schematisch
dargestellt. --Bei - der Einrichtung nach Abb. i enthält das gesuckelte Hüllgefäß
i eine :kleine Hochdruckentladungsröhre 2 und einen die Elektroden der Hochdruckentladungsröhre
2 überbrückenden Glimmschalter 3, dessen an Bimetallstreifen angebrachte Kontakte
durch die Heizwirkung der Glimmentladung geschlossen werden. Zur Begrenzung des
Betriebsstromes der Hochdruckröhre 2 dient eine Resonanzimpedanz, die aus dem Kondensator
4 und der Drosselspule?5 besteht und auf annähernde Resonanz mit der Netzfrequenz
abgestimmt ist. Das Quarzgefäß der Hochdruckröhre 2 enthält eine Argonfüllung von
etwa io bis qo mm Druck und etwas Quecksilber 6, das im Betrieb nach -völliger Verdampfung
einen B,etriebsdarüpfdlruck von etwa 2o bis 5o Atm. liefert. Der Glimmschalter 3
ist unter Fortlassung eines besonderen, den Schalter einschließenden Gefäßes frei
im Hüllgefäß i angeordnet, das eine für das Arbeiten des Glimmschalters geeignete
Gasatmosphäre, z. B. eine Edelgas- oder Stickstoff-Füllung von beispielsweise
30 mm Druck, enthält. Beim Einschaltender kalten Hochdruckröhre 2 wird der
Glimmschalter 3 ;nicht in Tätigkeit gesetzt. Erfolgt jedoch eine Wiedereinschaltung
bei noch heißer Hochdiruckröhre 2, so zündet die Entladungsstrecke des Glimmschalters
sofort, und beim darauffolgenden Schließen .der Schalterkontakte entstehen hohe
Resonanzspannungen an der VQnscheltimpedanz, die beim Wiederöffner der Schalterkontakte
imstande 'sind, die hohe Zündspannung der heißen Hochdeuckröhre z zu überwinden.
-Abb. z stellt eine Einrichtung dar, bei der die Begrenzung des Entladungsstromes
der Hochdruckröhre 2 durch eine Drosselspule 5 erfolgt und die Brückenleitung der
-Elektroden der Hochdruckröhre 2 außer dem Glimmschalter 3 noch einen Glühdraht
7 enthält. Dieser hat- neben einer Begrenzung der Stromstärke die weitere Aufgabe,
beim Wiedereinschalten der noch heißen Lampe und Ansprechen des Glimmschalters sofort
eine Lichtstrahlung zu liefern, also die Dunkelpause bis zum erneuten Zünden .der
Hochdruckröhre 2 zu überbrücken. Der Glimmschalter 3, dessen Kurzschlußstrom den
Glühdraht 7 aufheizt, wird dabei so bemessen, da.ß er nach seinem Schließen sich
nicht gleich wieder - öffnet, sondern erst nach einiger Zeit, und zwar dann, wenn
die Abkühlung der Hochdruckröhre 2 so weit fortgeschritten ist, daß ihre Wiederzündung'beim
Öffnen des -Glimmschalters 3 mit Sicherheit erwartet werden kann.In the drawing, three ignition devices designed according to the invention are shown as exemplary embodiments: and operating devices for high-pressure discharge lamps are shown schematically. In the case of the device according to Fig. I, the sucked envelope vessel i contains a: small high-pressure discharge tube 2 and a glow switch 3 bridging the electrodes of the high-pressure discharge tube 2, the contacts of which are attached to bimetallic strips and are closed by the heating effect of the glow discharge. To limit the operating current of the high-pressure tube 2, a resonance impedance is used, which consists of the capacitor 4 and the choke coil 5 and is tuned to an approximate resonance with the mains frequency. The quartz vessel of the high pressure tube 2 contains an argon filling of about 10 to 100 mm pressure and some mercury 6, which in operation after complete evaporation has an operating pressure of about 20 to 50 atm. supplies. The glow switch 3 is arranged freely in the envelope vessel i, omitting a special vessel enclosing the switch, which has a gas atmosphere suitable for the operation of the glow switch, e.g. B. contains a noble gas or nitrogen filling of, for example, 30 mm pressure. When the cold high pressure tube 2 is switched on, the glow switch 3; is not activated. However, if it is switched on again while the high pressure tube 2 is still hot, the discharge path of the glow switch ignites immediately, and when the switch contacts are subsequently closed, high resonance voltages arise at the contact impedance, which when the switch contacts are reopened are able to overcome the high ignition voltage of the hot high pressure tube . - Fig. z represents a device in which the discharge current of the high pressure tube 2 is limited by a choke coil 5 and the bridge line of the electrodes of the high pressure tube 2 contains a glow wire 7 in addition to the glow switch 3. In addition to limiting the current intensity, this has the further task of immediately delivering light radiation when the lamp is still hot and the glow switch responds, i.e. to bridge the dark pause until the high-pressure tube 2 is re-ignited. The glow switch 3, the short-circuit current of which heats the glow wire 7, is dimensioned in such a way that it does not open again immediately after it is closed, but only opens after some time, namely when the cooling of the high-pressure tube 2 has progressed so far that their re-ignition when the glow switch 3 is opened can be expected with certainty.
Abb. 3 zeigt eine Lampe, bei der der strombegrenzende Vorschaltwiderstand
der Hochdruckröhre in .das Hüllgefäß i mit eingebaut ist, so daß .die Lampe kein
getrenntes Zubehör erfordert und wie eine Glühlampe benutzt werden kann. Zur Begrenzung
des Entladungsstromes dient in diesem Fall der im Hüllgefäß i mit untergebrachte
Vorschaltglühdraht B. Zur Beschleunigung der Wiederzündurig der Hochdruckröhre 2
ist die Glühelektrode 9 in den Stromkreis des Glimmschalters -3 gelegt, der hier
in einem besonderen Gefäß eingeschlossen ist, so daß die Füllung des Hüllgefäßes
i ohne Rücksicht auf das Arbeiten der Schalterglimmstreckeden Erfordernissen der
Glühwendel 8-- angepaßt, werden kann. Beim Wiedereinschalten der noch heißen Hochdruckröhre
2 wird hier .durch den Glimmschalterstrom die Elektrode 9 auf Glühemission erhitzt
und dadurch
die Wiederzündung der Hochdruckröhre 2 beschleurnigt
und 'außerdem der Vorschaltglühdraht 8 sofort auf Glühtemperatur aufgeheizt und
zur Lichtausstrahlung gebracht. Die Lampe liefert also unmittelbar nach ihrem Wiedereinschalten
eine vom Glühdraht 8 herrührende Lichtausstrahlung, der sich nach einiger Zeit die
Lichtstrahlung der Hochdruckröhre 2 beimischt. Zur Dämpfung eines allzu großen Glimmschalter-Kurzschlußstromes
kann in der -die Elektroden überbrückenden Leitung ein Hilfswiderstand, etwa ein
kleiner Glühdiaht eingebaut sein.Fig. 3 shows a lamp in which the current-limiting series resistor
the high pressure tube is built into .the envelope vessel i so that .the lamp no
requires separate accessories and can be used like a lightbulb. To the limit
In this case, the discharge current that is also accommodated in the envelope vessel i serves for the discharge current
Ballast filament B. To accelerate the re-ignition of the high-pressure tube 2
the glow electrode 9 is placed in the circuit of the glow switch -3, which is here
is enclosed in a special vessel, so that the filling of the envelope vessel
i regardless of the work of the switch glow path requirements of the
Incandescent filament 8-- adapted, can be. When switching on the still hot high-pressure tube
2 is here .by the glow switch current, the electrode 9 is heated to glow emission
and thereby
the reignition of the high pressure tube 2 accelerated
and 'in addition, the ballast filament 8 is immediately heated to the annealing temperature and
brought to light emission. The lamp delivers immediately after being switched on again
a light emission originating from the filament 8, which after a while the
Light radiation of the high pressure tube 2 is mixed. For damping an excessively large glow switch short-circuit current
In the line bridging the electrodes, an auxiliary resistor, for example a
small incandescent wire must be installed.