DE1049746B

DE1049746B - Einrichtung zum Blinken mit handelsub liehen Leuchtstofflampen mit standig ge heizten aktivierten Gluhelektroden

Info

Publication number: DE1049746B
Application number: DE1957G0021768
Authority: DE
Inventors: Ohio Delmar Donald Kershaw Highland Heights (V St A )
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1956-03-26
Filing date: 1957-03-25
Publication date: 1959-01-29
Also published as: US2858478A; DE1049746C2

Description

dem Primärwicklungsteil des Transformators 10 angeordneten Wicklungen 22 und 23 ständig erregt werden können. Die Lampe 13 ist zur Erleichterung der Zündung in nächster Nähe des geerdeten, elektrisch leitenden Platten- oder Streifenteils 24 montiert. Die Primärwicklung 14 ist über Stromaufnahmeklemmen 12 durch eine Schaltfassung 25 an einem Lampenende verbunden. Die Entfernung der Lampe 13 aus der Fassung 25 bewirkt die Trennung des Stromzuführungsdrahtes 26 von dem Wendelzuführungsdraht 27, wodurch der Strom zur Primärwicklung 14 unterbrochen wird.

Der Blinkschalter 11 ist ein thermisch biegsamer Bimetallschalter, er kann aber auch von irgendeiner herkömmlichen Art wie derjenigen sein, die einen Motor verwendet, der einen Nocken betätigt, der die Schalterkontakte alle paar Sekunden öffnet und schließt. Der Blinkschalter 11 ist in Serie mit der Lampe 13 geschaltet, um die Stromzufuhr zu ihm zu steuern. Am besten wird der Schalter 11 zwischen das Hochspannungsende der Primärwicklung 14 und das Niederspannungsende der Sekundärwicklung 15 geschaltet. Auf diese Weise wird die Lampe 13 so angeschlossen, daß sie durch einen Autotransformatorstromkreis gespeist wird, der die Primärwicklung 14, den Blinkschalter 11 und die Sekundärwicklung 15 einschließt, die in Serie geschaltet sind.

In dem Vorschaltgerät ist ein kleiner Kondensator 29 zwischen die Heizwicklungen 22 und 23 geschaltet, und ein Widerstand 28 ist mit einer Wicklung mit dem Vorschaltgerätgehäuse verbunden und von da geerdet, um die Erzeugung von Hochfrequenzstrahlen zu unterbinden. Ein Impedanzelement 30 wird am besten parallel mit dem Blinkschalter 11 verbunden, indem es z.B. direkt über die Endklemmen des Blinkschalters geschaltet wird. Das Impedanzelement 30 ist am besten ein Widerstand, kann aber auch ein Kondensator oder Induktor sein.

Die Heizwicklungen 22 und 23 des Transformators 10 sind so konstruiert, daß sie an die Heizwendeln der Lampenkathoden 20,21 eine beträchtlich höhere als die übliche ständig angelegte Spannung legen, wodurch der Strom durch die Wicklungen genügend erhöht wird, um die statische Temperatur der Kathoden beträchtlich über ihre normalen oder bestimmten, feststehenden Temperaturen zu steigern. Die Ausdrucksweise »statische Temperatur der Kathode« wird hier gebraucht, um die Temperatur am heißesten Punkt der Kathode zu bezeichnen, wenn die Kathode durch äußerlich angelegte Spannung ohne eine Lampenentladung ständig erhitzt wird. Die Ausdrucksweise »bestimmte statische Temperatur der Kathode« wird hier benutzt, um die Temperatur an dem heißesten Punkt der Kathode ohne Lampenentladung zu bezeichnen, wenn die Kathoden ständig durch eine angelegte Spannung erhitzt werden, die der Nennspannung, wie sie durch die Lampenhersteller zur Verwendung für normale Beleuchtungszwecke, bei denen die Lampen für sehr unterschiedliche oder lange Zeitperioden gebrannt werden, festgesetzt oder empfohlen wird.

Zum Beispiel wird eine weitverbreitete Glühkathodenlampe, die als »Schnellzünd«-Lampe bekannt ist, zur ständigen Erhitzung durch eine ständige Kathodenspannung, welche für normale Beleuchtungszwecke mit etwa 3,6 Volt errechnet ist, eingerichtet. Die Kathoden dieser Schnellzündlampen erreichen unter derartigen bestimmten Spannungen und ohne Lampertentladung statische Temperaturen von etwa 650° C, bei denen die Lampe in etwa 24 Stunden ausbrennt, wenn sie zum Blinken gebracht wird. Durch die Erhöhung der Zahl der Windungen auf den Heizwicklungen 22 und 23 des Transformators 10 von den normalen 30 auf etwa 35 Windungen zwecks AnS legung einer Kathodenspannung von 4,6 Volt statt der üblichen 3,6 Volt werden die statischen Temperaturen der Kathoden auf etwa 860° C und die Lebensdauer und Zuverlässigkeit der Leuchtstofflampe merklich erhöht. Versuche zeigen, daß die Zahl der ίο Augenblickzündungen in Lampen, die mit derartigen statkchen»"»i^iiipdentemperaturen betrieben werden, vor dem AftisfeJ^nen mehrere hundertmal so hoch ist wie die ZahKttei Augenblickzündungen vor dem Ausbrennen in-Lampen, die unter normalen statischen oder bestimmten Kathodentemperaturen betrieben werden. Der Bereich merklicher Verbesserung liegt da, wo die Kathoden statische Temperaturen von 800 bis 930° C erreichen, was bei »Schnellzünd«-Leuchtstofflampen einer angelegten Spannung zwischen so 4 und 5,25 Volt entspricht.

Als Grund für diese außerordentliche Verbesserung wird die Verringerung der Intensität des Ionenbombardements der Kathode während des Zündens infolge der erhöhten Kathodentemperatur und der daraus «5 folgenden, gewöhnlich als »Kathodenfall« bezeichneten Herabsetzung der Potentialdifferenz zwischen der Kathode und dem Plasma der Lampe angenommen.

Beim Betrieb des Stromkreises gemäß der Erfindung genügt die über die mit dem Autotransformator verbundenen Wicklungen 14 und 15 bei geschlossenem Schalter 11 gelegte Spannung zum Zünden der Leuchtstofflampe 13. Wenn die Lampe 13 brennt, sorgt die hohe Reaktanz des Sekundärwicklungsteils des Transformators 10 für den notwendigen Ballast, der die negative Widerstandscharakteristik der Lampe ausgleicht. Wenn sich die Kontakte des Blinkschalters 11 infolge der Biegung seines wärmeempfindlichen Elements öffnen, wird der durch den Sekundärwicklungsteil des Autotransformators und infolgedessen durch die Lampe 13 fließende Strom infolge der Bedeutung des Impedanzelements 30 begrenzt. Das Impedanzelement 30 ist besonders dann zur Verbesserung der Zuverlässigkeit und Lebensdauer wertvoll, wenn die Zündspannung vom Transformator nur +5 etwas größer ist als die bestimmte Zündspannung der entsprechenden Lampe. Der Ohmsche Wert des Impedanzelements 30 wird so gewählt, daß er die gewünschte Verringerung der Lampenhelligkeit bringt, ohne den durch die Lampe 13 fließenden Strom auszuschalten. Es hat sich gezeigt, daß es bei richtiger Wahl des Impedanzelements 30 möglich ist, das von der Lampe 13 ausgesandte Licht beinahe vollständig zu löschen, ohne den durch sie fließenden Strom auszuschalten. Um jedoch den Nutzen eines zuverlässigeren Zündens zu erreichen, sollte das Impedanzelement 30 nicht so groß sein, daß es den Lämpenstrom auf weniger als ¹It⁰Za des Betriebslampenstroms begrenzt, wenn sich die Lampe bei normaler Helligkeit befindet. Typische Werte des Impedänzelements 30 zur Steuerung einer 40-W-Glühkathoden-Leuchtstofflampe sind 30 000 bis 50 000 Ohm, um einen Lampenstrom während der »Aus«-Periode des Schalters 11 von etwa 3 Milliampere zu ergeben, waä etwa einem Prozent der bestimmten Lichtleistung der Lampe entspricht.

Die Lebensdauer einer 40-W-SchnetlzüridIampei die den oben beschriebenen Stromkreis mit einem Blinkzyklus von einer Sekunde »An« und einer Sef künde »Aus« besitzt, hat ein zwölf millionenfaches Blinken überschritten. Bei Vorschaltgeräten, bei

Claims

denen ein einziger Vorschalttransformator den Strom zu mehr als einer in Serie geschalteten Lampe regelt, muß bemerkt werden, daß das mit dem Blinkschalter parallel geschaltete Impedanzelement 30, das den Serienstrom zu diesen Lampen steuert, verhältnismäßig kleiner sein muß, um den gewünschten Mindestlampenstrom zu beschaffen.

Patentanspb ochε-1. Einrichtung zum Blinken mit handelsüblichen Leuchtstofflampen mit ständig geheizten aktivierten Glühelektroden, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung für zumindest eine der Elektroden eine Heizspannung liefert, welche um mehr als IOVo gegenüber der ständigen EIektrodenheizspannung bei Normalbetrieb erhöht ist.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizspannung um 10 bis 40% erhöht ist.
3. Einrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch ao gekennzeichnet, daß die Heizspannung bei NormaJ-

betrieb 3,6 Volt beträgt und im Blinkbetrieb auf 4 bis 5,25 Volt, insbesondere 4,6 Volt, erhöht ist.
4. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kathodentemperatur bei Blinkbetrieb bis 930° C ansteigt.
5. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein verringerter Entladungsstrom auch in den Dunkelpausen, insbesondere mittels eines den Blinkschalter überbrückenden Widerstandes fließt.
6. Einrichtung- nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Zündhilfe für die Entladungslampe vorgesehen ist, welche beispielsweise durch das Leuchtengehäuse dargestellt sein kann und vorzugsweise an Erde liegt.

In Betracht gezogene Druckschriften: Karl Heinz Sturm: »BBC-Taschenbuch, Vorschaltgeräte und Schaltungen für Leuchtstofflampen«, 2. Auflage, 1954, S. 146 bis 148.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

O »09 747/70 1.59

ZEICHNUNGEN BLATT 1

AUSGABETAG: 29. JANUAR 1959

KL.74d 8/04

INTERNAT. KL. G08f

W9 747/70