Zündvorrichtung für Gas- oder Dampfentladungsrühren. Vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Zündvorrichtung für Gas- oder Dampf entladungsröhren, die einen selbsttätigen Zündschalter und einen mit ihm in Reihe ge legten thermischen Unterbrecher enthält, wo bei parallel zu wenigstens dem Unterbrecher ein Widerstand geschaltet ist.
Es ist bekannt, bei einer Vorricbtung, die eine Drosselspule in Reihe mit einer Gas entladungsröhre enthält, die mit Heizelek- troden versehen ist, die vom Netz abgewen deten Enden dieser Heizelektroden durch die Reihenschaltung eines Glimmlichtschalters, eines in kaltem Zustand geschlossenen, ther mischen Unterbrechers und eines Widerstan des miteinander zu verbinden, wobei parallel zum Unterbrecher, dem Reihenwiderstand und gegebenenfalls auch dem Schalter ein anderer Widerstand gelegt ist.
Wenn die Röhre sich weigert, zu zünden, bewirkt die im Reihenwiderstand erzeugte Wärme, dass sich der Unterbrecher öffnet, worauf der Par allelwiderstand den Unterbrecher offenhält, so dass die Zündversuche des Schalters auf hören. Der Erfindung liegt die Erkenntnis zu grunde, dass das Vorhandensein des Reihen widerstandes in der erwähnten Vorrichtung Nachteile ergibt.
Die in diesem Widerstand entwickelte Wärme ist proportional mit dem Quadrat des Kurzschlussstromes, das heisst des Stromes, der bei geschlossenen Kontak ten des Glimmlichtschalters und des Unter- Brechers den Reihenwiderstand durchfliesst. Dies hat zur Folge, dass für Entladungsröhren verschiedener Leistung auch verschiedene Reihenwiderstände verwendet oder aber ver schiedene Anordnungen zwischen dem Unter brecher und dem Reihenwiderstand gewählt werden müssen, was für die Massenherstel lung der Zündvorrichtung von Nachteil ist,
da die wichtigsten Entladungsröhren heut zutage auf eine bestimmte Brennspannuag normalisiert sind, die zum Beispiel 100 bis 110 V beträgt. Der Betriebsstrom der Röhre und auch der mit diesem praktisch propor tionale Kurzschlussstrom ändern sich also annähernd proportional mit der Eingangs leistung der Röhre. Die Zündvorrichtung für jeden Röhrentyp verschiedener Leistung ver langt somit einen der entsprechenden Strom stärke angepassten Reihenwiderstand und/ oder eine solche Bauart.
Die Erfindung bezweckt, diesen Nachteil zu verringern.
Gemäss der Erfindung steht das wärme empfindliche Element des Unterbrechers mit wenigstens einer der Kontakte des Zündschal- ters in solcher wärmeleitender Verbindung, dass sich der Unterbrecher infolge der im Zündschalter bei Zündungsweigerung der Röhre entstehenden Wärme öffnet. Es zeigt sich, dass bei Zündschaltern im allgemeinen diese Wärme nur proportional mit der ersten Potenz des Betriebsstromes der Röhre und bei Glimmlichtschaltern sogar nahezu unab hängig vom Betriebsstrom ist.
Gemäss einer vorteilhaften Ausführungs form ist das von den Urdeibrecherkontakten abgewendete Ende des wärmeempfindlichen Elementes des Unterbrechers metallisch finit dem festen Kontakt des Zündschalters ver bunden.
Hierbei können der feste Kontakt des Schalters, das feste Ende des wärmeempfind lichen Elementes des Unterbrechers und eines der Enden des unmittelbar parallel zum Un terbrecher gelegten Widerstandes an einem gemeinsamen Halteorgan befestigt sein.
Bei Zündvorrichtungen, die einen Glimm- lichtschalter und einen unmittelbar parallel zum Unterbrecher geschalteten Widerstand enthalten, können der Unterbrecher und der Parallelwi deistand im Innern des Entladungs gefässes des Schalteis in einer verschlossenen Hülle untergebracht sein, was das Auftreten einer Entladung zwischen der BimeLallelek- trode des Schalters einerseits und dem Unter brecher und dem Parallelwiderstand ander seits verhütet,
jedoch die Wärmeübertragung zwischen den Schalterelektrodeu und dem wärmeempfindlichen Element des Unterbre chers zulässt. Hierbei kann das Stromzufüh- rungsorgan des festen Kontaktes des Unter brechers im Entladungsraum des Schalters mit einem Isolierrohr umgeben sein, das sich an die erwähn be Hülle und die Wand des Ent ladungsgefässes mit so geringem Zwischen raum anschliesst,
dass am Stromzufühiimgs- organ keine Glimmentladung ansetzen kann. Infolge der Anordnung des Untezbrechers im Innern des Entladungsgefässes kann die in und zwischen den Schalterelektroden erzeugte Wärme metallisch und auch durch Vermitt- hing des Gasmittels des Schalters auf das wärmeempfindliche Element des Unterbre chers übertragen werden. Diese Wärme un terstützt auch in der geöffneten Lage des Unterbrechers die Aufrechterhaltung dieser Lage.
Bei einen Glimmlichtschalter enthalten den Zfüzdvorrichturgen können der Unter brecher und der Parallelwiderstand auch auf der Aussenseite des Glimmentladungsgefässes angebracht sein. In diesem Fall kann das feste Ende des wärmeempfindlichen Elemen tes des Unterbrechers mittels eines Metall streifens gegen die Wand des Glimmentla- dungsgefässes geklemmt sein. Dabei kann der Metallstreifen auf der Höhe des Kontakt schliessenden Endes des Schalters angebracht sein.
Die Wärmeübertragung wird hier im wesentlichen von der Gasfüllung des Schalters vermittelt. Durch passende Wahl des Gases und des Druckes desselben kann der Zeit raum beeinflusst werden, an dessen Ende der Unterbrecher sich öffnet.
Es ist gefunden worden, dass Gas- oder Dampfentladungsröhren, die nach 10 bis 20 Sekunden dauernden Zündversuchen noch nicht gezündet haben, nicht mehr zünden werden. Umbei Zündvorrichtungen mit einem Glimmlichtschalter; bei denen der Unter brecher und der Parallelwiderstand auf der Aussenseite des Glimmentladungsgefässes des Schalters angebracht sind, die zum Öffnen des Unterbrechers erforderliche Zeit derart abzukürzen, dass die Dauer der vergeblichen Zündversuche auf ein Mindestmass gebracht werden kann,
kann nach einer weiteren Aus führungsform mindestens ein Teil wenigstens einer der Elektroden des Glimmentladungs- schalters nahe dem Wandteil seines Glimm- entladungsgefässes angeordnet sein, dessen Erwärmung das Öffnen des Unterbrechers bewirkt.
Vorzugsweise kann eine der Elek troden des Glimmentladungsschalters mit einem bandförmigen, metallenen. Verlänge- rLingsstück ve±sehen sein, das parallel zum wärmeempfindlichen Element des Unterbre chers angeordnet und von diesem praktisch nur durch die Wand des Glimmentladungs- gefässes getrennt ist.
Wenn das feste Ende des wärmeempfind lichen Elementes des Uaterbrechers mittels eines Metallstreifens an der Aussenwand des Glimmentladungsgefässes befestigt ist, kann vorzugsweise eine der Elektroden des Glimm- entladungsschalters mit einem bandförmigen Verlängerungsstück versehen sein, das par allel zu einem Teil des erwähnten Befecti- gungsstreifens angeordnet und von ihm prak tisch nur durch die Wand des Glimmentla- dungsgefässes getrennt ist.
Der nahe der Wand angeordnete Teil der Elektrode des Glimmentladungsschalters kann vorzugsweise aus Bimetall bestehen, das derart ausgebildet ist, dass es sich bei der Erwärmung auf die Innenwand des Glimm- entladungsgefässes zu bewegt.
Nachstehend sind an Hand der beiliegen den Zeichnung einige Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert.
Fig. 1 stellt die Vereinigung einer Gas- oder Dampfentladungsröhre mit der Zünd vorrichtung dar. Die Elektroden 1 und 2 der Röhre 3 sind einerseits über eine Vorschalt- impedanz 4 und einen Hauptschalter 5 mit den Klemmen 6, 7 einer gut geeigneten Stromquelle und anderseits mit Anschluss- organen 8, 9 der Zündvorrichtung verbunden. Die Elemente 4 und 5 können selbstverständ lich auch an andern Stellen der Verbindungs leitungen zwischen der Stromquelle und der Röhre angebracht werden.
Die Anschlussorgane 8, 9 der Zündvorrich tung sind durch einen selbsttätigen Zünd- schalter 10, 11, 12 und einen thermischen Un terbrecher 13, 14, 15 miteinander verbunden. Dabei bezeichnen 10 und 13 den beweglichen Teil, 11 und 14 die an diesem befestigten Ar beitskontakte und 12 und 15 die festen oder Gegenkontakte des Schalters bzw. des Unter brechers. Parallel zu den Kontakten 14, 15 des Unterbrechers ist ein Widerstand 16 über die Verbindung 17 angebracht. Dieser Wider stand kann jedoch auch, wie dies mit gestri chelten Linien 18 bezeichnet ist, parallel zum Unterbrecher plus Zündschalter gelegt wer den.
Der Zündschalter kann ein selbsttätiger Schalter des Spannungstyps, wie zum Beispiel ein Glimmlichtschalter, Widerstandsschalter, elektromagnetischer oder piezo-elektrischer Schalter, oder auch ein selbsttätiger Schalter des Stromtyps, wie zum Beispiel ein Wider stands- oder elektromagnetischer Schalter sein.
Bei Spannungsschaltern sind die Kon takte 11 und 12 im unerregten Zustande des Schalters ausser Berührung und das Erreger- element liegt parallel zu den Kontakten 11, 12 des Schalters, wie dies mit 19 bezeichnet ist, -während bei Stromschaltern die Kon takte 11, 12 im unerregten Zustande des Schalters miteinander in Berührung sind und das Erregerelement in Reihe mit diesen Kon takten, vorzugsweise in eine der Zuführungs leitungen der Röhre eingefügt ist.
Im Falle eines elektromagnetischen Stromschalters wird oft als Voischaltimpedanz 4 eine Dros selspule verwendet, die auch als Erregerele ment des Schalters wirksam ist. Die Elektro den 1 und 2 der Röhre stellen vor der Zün dung zu erwärmende, aktivierte Glühelektroden dar. An Stelle solcher Elektroden können je doch auch nicht vorzuheizende, gegebenen falls mit guten Emissionsstoffen versehene Elektroden verwendet werden.
Das wärmeempfindliche Element 13 des Unterbrechers steht mit wenigstens einer der Elektroden des Schalters in wärmeleitfähiger Verbindung, was in der Zeichnung durch die Anordnung des festen Kontaktes 12 des Schalters an dem vom Kontakt 14 abgewen deten Ende des wärmeempfindlichen Elemen tes 13 des Unterbrechers angedeutet ist, so dass im dargestellten Fall eine metallische, wärmeleitfähige Verbindung zwischen einer der Elektroden des Schalters und dem wärme empfindlichen Element des Unterbrechers angedeutet ist.
Beim Auseinandergehen der Kontakte 11, 12 des Schalters wird j eweils ein Lichtbogen ge zogen, der die Kontakte erwärmt. Wenn der Schalter ein Glimmlichtschalter ist, wobei das Element 19 die zwischen den Elektroden die ses Schalters auftretende Glimmentladung an deutet, tritt ausserdem vor dem Zünden der Röhre 3 auch eine Entladung zwischen den geöffneten Kontaktelektroden auf, welche diese erwärmt.
Wenn das wärmeempfind- liche Element 13 des Unterbrechers infolge dessen eine solche Temperatur angenommen hat, dass die Unterbrecherkontakte 14,15 aus einandergehen, können vier Fälle eintreten,
je nachdem der Schalter ein Spannungs- oder Stromschalter ist und entweder die Verbin dung 17 oder die Verbindung 18 verwendet wird. Bei einem Spannungsschalter und bei der Verwendung der Verbindung 17 (wie dies in Fig. 1 mit ausgezogenen Linien angegeben ist) wird das Erregerelement 19 über den Widerstand 16 gespeist, der derart bemessen ist,
dass der geöffnete Schalter sich dann nicht mehr schliessen kann. Bei einem Spannungs schalter und bei der Verwendung der Verbin dung 18 ist die Stromziüuhr zum Erregerele ment infolge des geöffneten Unterbrechers 14, 15 unterbrochen. Der Spannungsschalter bleibt somit in beiden Fällen geöffnet, so dass die Zündversuche nicht fortschreiten.
Bei einem Stromschalter und bei der Verwendung der Verbindung 17 ist das in Reihe -mit dem Schalter gelegte: Erregerelement über die ein ander berührenden Kontakte 11, 12 und den Widerstand 16 an die Speisespannung ange schlossen und dieser Widerstand wild so be messen, dass das Erregerelement, in der ge öffneten Lage des Unterbrechers, den Schalter nicht mehr öffnen kann.
Bei einemStromschal- ter und der Verwendung der Verbindung 18 ist das Erregerelement des Schalters unmit telbar über den Widerstand 16 an die Speise spannung angeschlossen ; dieser Widerstand ist auch in diesem Fall derart bemessen, dass der Schalter sich, in der geöffneten Lage des Unterbrechers, nicht mehr öffnen kann. Auch in beiden zuletzt erwähnten Fällen wieder holt sich der Schaltvorgang also nicht mehr.
In allen vier Fällen wird der Widerstand 16 ausserdem noch derart bemessen und ange ordnet, dass die in diesem Widerstand er zeugte Wärme den geöffneten Unterbrecher offen hält, bis die Spannungszufuhr infolge des Öffnens des Hauptschalters 5 unterbro chen wird. Diese Unterbrechung kann im Falle vorzuheizender Elektroden 1 und 2 auch durch Entfernung der Röhre aus der Anlage bewirkt werden.
Es soll bemerkt werden, dass bei der Be messung des Widerstandes 16 die Tatsache berücksichtigt werden kann, dass ein Glimm- lichtschalter bei geöffnetem Unterbrecher und bei der Verwendung der Verbindung 17 Wärme erzeugt, die das Offenhalten des Un terbrechers unterstützt. Die Fig. 2 und 3 stellen eine Zündvorrich tung mit einem elektromagnetischen Schal ter des Spannungstyps dar. Der feste Kon takt 12 ist wärmeleitfähig mit dem. Bimetall element 13 des Unterbrechers mittels einer Metallplatte 21 verbunden.
Diese Platte so wie das gemäss der Zeichnung obere Ende des Parallelwiderstandes 16 sind an einem Me tallstreifen 22 befestigt, -der als gemeinsames Halteorgan für den festen Kontakt 12 des Schalters, das Bimetallelement 13 des Unter brechers und den Widerstand 16 dient und der mittels des Leiters 23 mit einem der Enden der Magnetspule 19 verbunden ist, die das Erregerelement des Schalters darstellt. Die beim Betrieb des Schalters im festen Kontakt 12 erzeugte Wärme wird über diePlatte 21 auf das Bimetallelement 13 des Unterbrechers übertragen.
Wenn dessen Kontakte 14und 15 infolgedessen auseinandergehen, hält die im Widerstand 16 erzeugte Wärme diese Kon takte offen.
Fig.4 stellt eine Zündvorrichtung mit einem Glimmlichtschalter dar, dessen fester Kontakt 12 über einen Metalldraht 25 mit dem Bimetallelement 13 des Unterbrechers 14, 15 verbunden ist, der den Widerstand 16 in kaltem Zustand kurzschliesst. Der Draht 25 und die Verlängerung 26 des festen Kontak tes 15 des Unterbrechers sind vakuumdicht durch die Wand einer isolierenden, zum Bei spiel gläsernen Hülle 27 hindurchgeführt, die mit einem wärmeleitfähigen Gas, zum Bei spiel Wasserstoff Helium, Stickstoff oder Luft, gefüllt ist.
Die in den Elektroden des Glimmlichtschalters erzeugte Wärme wird über die Gasfüllung des Glimmlichtschalters, die Wand und die Gasfüllung in der Hülle 27 bzw. über den Draht 25 auf das Bimetallele- ment 13 des Unterbrechers übertragen.
Wenn dessen Kontakte infolgedessen auseinander gehen, hält die in dem dann nicht mehr über brückten Widerstand 16 erzeugte Wärme samt der von der Glimmentladung im Glimm- lichtschalter auch bei geöffnetem Unterbre cher erzeugten Wärme die Kontakte 14 und 15 geöffnet. Die Hülle 27 sowie ein Isolier- i röhrchen 28, das rings um den Stromzufüh- rungsdraht 26 herum zwischen der Hülle und der Quetschstelle 29 der Zündvorrichtung an gebracht ist, verhüten,
dass eine Glimmentla dung zwischen der Bimetallelektrode 10, deren Halteorgan und Kontakt 11 einerseits und dem Unterbrecher, dem Widerstand und dem Organ 26 anderseits auftritt. Die Gas füllung und der Gasdruck in der Hülle 27 sind derart gewählt, dass zwischen den geöffneten Unteibrecherkontakten 14, 15 keine Entla dung bestehen bleibt. Das Röhrchen 28 braucht sich nicht vakuumdicht an die Quetschstelle 29 oder an die Hülle 27 anzu schliessen. Es genügt, wenn die zwischen die sen Organen bestehenden Schlitze so eng sind, dass keine Glimmentladung am Strom zuführungsdraht 26 ansetzen kann.
Die Fig. 5 und 6 stellen ein anderes Ans- führungsbeispiel einer Zündvorrichtung mit einem Glimmlichtschalter dar, bei der die Wärmeübertragung von den Schalterelektro den zum Unterbrecher durch die Gasfüllung und die Wand des Entladungsgefässes 30 vei- mittelt wird. Das Entladungsgefäss 30 um gebend ist auf der Höhe der Schalterkontakte 11, 12 ein. Metallstreifen 31 geklemmt, der ausserdem das Bimetallelement 13 des Unter brechers an die Wand des Entladungsgefässes andrückt.
Der geöffnete Unterbrecher wird von der in den Elektroden des Glimmlicht- schalters und im Widerstand erzeugten Wärme offengehalten.
Fig. 7 stellt ein weiteres Ausführungsbei spiel einer Zündvorrichtung mit einem Glimm- lichtschalter dar. Hierbei ist an der Elektrode des Glimmentladungsschalters, von welcher Elektrode der Gegenkontakt 12 einen Teil bil det, ein Verlängerungsstück 40 aus Metall streifen befestigt, dessen freies Ende sich par allel zur Achse des zylindrischen Glimment- ladungsgefässes erstreckt. Das erwähnte Ende befindet sich nahe der Wand des Glimment- ladungsgefässes oder ist gegebenenfalls sogar in Berührung mit ihr.
Das Bimetallelement 13 des Unterbrechers ist auf der Aussenseite des Entladungsgefässes parallel zu und gegenüber dem freien Ende des Streifens 40 angebracht. Während der Glimmlichtentladungsphase des Zündschalters tritt die Glimmlichtentla- dung auch am Verlängerungsstück 40 auf, so dass die hier erzeugte Wärme über die Wand des Entladungsgefässes gut auf das Bimetall element 13 des Unterbrechers übertragen wird.
Damit das Verlängerungsstück 40 gut an der Wand des Entladungsgefässes 30 anliegt, kann das Verlängerurgsstück aua einem Bi metallstreifen bestehen, wobei die Reihen folge der das Bimetall bildenden Schichten derart gewählt ist, dass das Verlängerungs stück bei der Erwärmang in der Richtung des Bimetallelementes 13 des Unterbrechers aus weicht. Es ergibt sich so eine besonders ratio nelle Wärmeübertragung im warmen Zustand des Verlängerungsstückes.
Die Befestigungsmittel des Unterbrechers am Glimmentladungsgefäss sind nicht in der Zeichnung dargestellt. Diese Mittel können zum Beispiel aus Metallstreifen bestehen, die das obere Ende des Bimetallelementes 13 bzw. den Gegenkontakt 15 gegen das Ent ladungsgefäss 30 klemmen.
Die Fig.. 8 und 9 stellen eine andere Aus führungsform der Zündvorrichtung nach der Erfindung dar. Hier ist der Widerstand 16 an zwei Metallstreifen 31 und 32 befestigt, die am Entladungsgefäss 30 festgeklemmt sind. Mit der obern Anschlusskappe des Widerstan des 16 ist das Bimetallelement 13 des Unter brechers verschweisst, während dessen Gegen kontakt 15 an der untern Anschlusskappe be festigt ist. An der Elektrode mit dem Gegen kontakt 12 des Glimmentladungsschalters ist auch in diesem Fall ein Verlängerungsstück 41 aus Metallband befestigt.
In Draufsicht ist dieses Verlängerungsstück C-förmig (Fig. 9), und es ist in der Höhe des obern Klemmban des 31 derart angeordnet, dass ein Teil dieses Klemmbandes parallel zu und gegenüber einem Teil des Verlängerungsstückes 41 liegt. Auch hier kann der Streifen 41 aus Bimetall hergestellt sein.
Mittels der beiden zuletzt beschriebenen Ausführungsformen des Erfindungsgegen standes liess sich leicht eine Ansprechzeit von etwa 30 Sekunden des Unterbrechers erzielen, während beim Wegfall der Verlängerungs stücke 40 bzw. 41 diese mehr als das Doppelte betrug.
Es soll bemerkt werden, dass der Wider stand 16 auch parallel zum Unterbrecher samt Schalter gelegt werden kann. In diesem Fall wird bei der geöffneten Lage des Unterbre chers im Glimmentladungsschalter keine Glimmentladung auftreten, so dass der Wider stand hier derart bemessen werden muss, dass er den geöffneten Unterbrecher selbsttätig offenhalten kann.
Parallel zur Zündvorrichtung kann üb licherweise ein Kondensator von zum Beispiel 10<B>000</B> pF gelegt sein, der samt der Zündvor richtung in einem gemeinsamen Zylinder untergebracht werden kann.