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Elektrische Entladungslampen Die Erfindung bezieht sich auf elektrische
Entladungslampen sowohl der Hochdruck- wie der Niederdruckbauart, in welchen die
Entladung nicht spontan mit hinreichender Sicherheit einsetzt, sondern besonders
eingeleitet werden muß, wenn eine Spannungsquelle an die Lampe gelegt wird, nachdem
die Kathoden erhitzt wurden.
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Es ist bekannt, solche Lampen in der Weise in Betrieb zu setzen, daß
man zunächst einen Stromkreis durch die Kathoden schließt, der dieselben erhitzt,
worauf man diesen Heizstromkreis öffnet und einen Induktionsstoß in dem Stromkreis
infolge der Gegenwart einer Induktanzreihe im Stromkreis entstehen läßt, der dieEntladung
zwischenden nunmehr erhitzten Kathoden einleitet. Die Erfindung bezweckt, eine automatische
Einrichtung zur Durchführung solcher Inbetriebsetzung zu schaffen, und geht von
einer Schaltungsanordnung zur Betätigung einer gasgefüllten elektrischen Entladungslampe
mit Heizkathode aus, die aus einem in der Ausgangsstellung sowie im Dauerbetrieb
offenen, wärmeempfindlichen Schalter besteht, der in Reihe oder in Nebenschlußschaltung
zur Glimmentlädungsstrecke zusammen mit letzterer zwischen die Kathoden oder zwischen
die Kathode und die Anode der Lampe und in Reihenschaltung mit der Heizvorrichtung
derselben geschaltet ist. Die Anordnung ist dabei erfindungsgemäß so getroffen,
daß bei Anschluß der gasgefüllten elektrischen Entladungslampe an die Netzspannung
der
Strom der Glimmentladungsstrecke zu fließen beginnt, der bewirkt,
daß der Schalter erhitzt wird und seine Kontakte sich schließen und dabei die Glimmentladungsstrecke
kurzschließen, wodurch ein verhältnismäßig starker Strom sich ausbildet, der die
Kathodenheizvorrichtung der Lampe auf Betriebstemperatur erwärmt, währenddessen
der Schalter sich nach der Schließung seiner Kontakte abkühlt, wodurch seine Kontakte
nach beendigter Abkühlung sich öffnen, was einen Induktionsstoß durch die Entladungslampe
bedingt, so daß eine Entladung in derselben eingeleitet wird, deren Brennspannung
so niedrig ist, daß die Wiederzündung der Glimmentladungsstrecke unmöglich ist.
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Eine Lampe, die zum Betrieb in einem Wechselstromkreis ausgebildet
ist, besitzt im allgemeinen zwei gleiche Elektroden an jedem Ende der Lampe, die
abwechselnd als Kathoden wirksam sind, während bei einer Gleichstromlampe eine Kathode
und eine Anode angewandt werden, obwohl eine einzelne Kathode und ein Anodenpaar
auch für Wechselstromschaltung benutzt werden können. Die Kathoden können mit direkter
Beheizung versehen sein, in welchem Falle die Kathodenheizvorrichtung selbst als
Kathode wirkt und durch ein geeignetes Verkleidungsmaterial für die Aussendung von
Elektronen aktiv gemacht wird.
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Bei einer erfindungsgemäßen Anordnung ist der wärmeansprechende Schalter
mit einem Heizelement versehen, das mit einem Stromkreis verbunden ist, in dem eine
Glimmentladungsvorrichtung und die Kathodenheizvorrichturigen der Lampe liegen.
Die Kontakte des wärmeansprechenden Schalters sind alsdann im geschlossenen Zustande
so angeordnet, daß das Heizelement kurzgeschlossen wird, während in einer anderen
Anordnung der wärmeansprechende Schalter eine Bimetallelektrode oder -elektroden
besitzt, die in einer Hülle angeordnet sind, die ein seltenes, unter Druck stehendes
Gas enthält, so daß eine Glimmentladung durch das Gas stattfinden kann, die eine
Erhitzung der Elektroden und das Schließen der Kontakte verursacht. In diesem Falle
liegt die Glimmentladungsstrecke tatsächlich im Nebenschluß mit dem wärmeansprechenden
Schalter.
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In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand in drei Ausführungsformen
beispielsweise und schematisch in Verbindung mit Entladungslampen für Wechselstrombetrieb
veranschaulicht.
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In Fig. i bezeichnet das Bezugszeichen i eine fluoreszierende Entladungslampe
mit Kathoden 2, die so eingerichtet sind, daß sie vor der Einleitung einer Entladung
durch die Lampe erhitzt werden. In Reihe mit den Kathoden ist ein Erhitzer 3 mit
einem Bimetallschalter q. geschaltet. In Reihe mit diesem Erhitzer ist eine Glimmentladungsvorrichtung
5 angeordnet, die nach der bekannten Neon-Bauart ausgebildet sein kann. Im Hauptstromkreis
liegt die übliche Drosselspule 6, eine der Kathoden, die Heizvorrichtung 3, die
Glimmvorrichtung und die andere zur Hauptleitung führende Kathode. Die Spannung
an der Glimmlampe genügt, wenn dieser Stromkreis geschlossen ist, um die Lampe so
zum Glimmen zu bringen, daß sie leitend wird, so daß ein Stromfluß stattfindet.
Dieser Stromkreis hat einen ziemlich hohen Widerstand, und der in ihm fließende
Strom reicht nicht hin, um die Kathoden zu erhitzen. Indes wird der Widerstand 3
durch den Strom erwärmt und erwärmt seinerseits den Bimetallstreifen, so daß das
Schließen des Schalters q. bewirkt und ein Kurzschluß von geringem Widerstand im
Nebenschluß zu dem Widerstand des Schalters und der Glimmvorrichtung und in Reihe
mit den Kathoden geschaltet wird. Der Strom in diesem Kreis erhitzt die Kathoden,
und da der Widerstand 3 sich nicht länger im Stromkreis befindet, kühlt er sich
ab, und der Bimetallschalter öffnet sich, wobei ein Spannungsstoß in dem Stromkreis
verursacht wird, der die Entladung zwischen den Kathoden einleitet. Die Glimmvorrichtung
wird so ausgestaltet, daß sie bei der an ihren Klemmen herrschenden Spannung nichtleitend
bleibt, wenn die Hauptentladung sich vollzieht, so daß der sie enthaltende Stromkreis
stromlos wird und nicht wieder Strom erhält, bis die Hauptentladung erloschen ist.
Wenn z. B. die effektive Spannung 22o Volt hat und der Abfall der Spitzenspannung
an der Hauptlampe etwa 130 Volt beträgt, so würde die Glimmlampe so ausgestaltet
sein, daß sie etwa zwischen 16o bis igo Volt zündet und bei i5o Volt effektiver
Spannung erlischt.
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Ein kleiner Kondensator 7 kann mit dein Schalter verbunden sein, um
die Form der Spannungswelle so zu modifizieren, daß sich ein verbesserter Anlauf
ergibt. In einigen Schaltungen kann es auch empfehlenswert sein, eine Induktanz,
wie sie in punktierten Linien bei 8 dargestellt ist, in geeigneter Lage in den Stromkreis
einzuschalten, um den induktiven Stoß zu verhindern, der die Lampe, ausgehend von
ihrem Nebenbetrieb durch die Glimmlampe und die Heizvorrichtung. in vollen Betrieb
setzt: In Fig. 2 ist eine abgeänderte Ausführungsform dargestellt, bei welcher der
Bimetallschalter und die Glimmentladungsvorri@ehtung in einem Thermoglimmschalter
9 verbunden sind, dessen Elektroden, von denen wenigstens eine ein Bimetallstreifen
ist, normalerweise offenstehen. Dementsprechend verursacht, wenn die Lampe an der
Hauptleitung liegt, der durch den Schalter gehende Strom eine Glimmentladung, welche
die Bimetallelektrode erwärmt und bewirkt, daß die Kontakte sich schließen und ein
genügend starker Strom durch die Kathoden der Lampe fließt, um sie zu erhitzen.
Die Berührung der Schalterkontakte verursacht eine starke Spannungsabsenkung an
den Klemmen des Schalters, so daß die Bimetallelektrode sich abkühlt und infolgedessen
die Kontakte sich öffnen. Dies verursacht einen induktiven Wellenstoß zwischen den
erhitzten Kathoden der Lampe und leitet die Entladung ein. Bei dieser Anordnung
liegt die Glimmentladungsstrecke zwar gleichfalls im Stromkreis der Lampenkathoden,
aber im Nebenschluß mit dem Bimetallschalter, anstatt in Reihe mit demselben, wie
es der Fall in der Anordnung gemäß Fig. i ist.
Eine Hochfrequenzdrosselspule
8 oder ein Widerstand kann in Reihe mit dem Thermoglimmschalter gelegt sein, um
Störschwingungen im Lampenstromkreis zu verringern. Ein kleiner Kondensator 7, der
in punktierten Linien dargestellt ist, kann ferner mit den Klemmen des Glimmschalters
verbunden sein, um Rundfunkstörungen zu vermeiden.
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In Fig. 3 ist eine andere Ausführungsform der Schaltung dargestellt,
in welcher die Drosselspule 6 in zwei Abschnitte 6' und 6" aufgeteilt ist, die mit
einander gegenüberliegenden Enden der Lampe verbunden sind. Die Kathoden sind in
diesem Falle mit den Teilen io der Drosselspule verbunden, die als Heizwicklungen
wirken. Die Betätigung der Lampe ist dieselbe, wie vorstehend in bezug auf Fig.2.beschrieben.
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Während die direkte Heizung der Kathoden der Lampe veranschaulicht
wurde, ist zu bemerken, daß die Kathoden auch indirekt beheizt werden können, indem
man die Fäden 2 als Erhitzer für die aktiven, Elektronen aussendenden Organe benutzt,
die benachbart zu den Fäden und in Verbindung mit ihnen angeordnet sind.