DE1589141C - Glimmentladungs-Leuchtstofflampenzünder mit Wärmeverzögerung - Google Patents
Glimmentladungs-Leuchtstofflampenzünder mit WärmeverzögerungInfo
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Description
1 2
Die Erfindung betrifft einen Glimmentladungs- Fig. 2 ein Zündergestell, das eine Magnesium-
Leuchtstofflampenzünder mit Wärmeverzögerung, der Hilfselektrode besitzt, für niedrige Zündspannung,
eine U-förmige Bimetall-Hauptelektrode, eine Gegen- Fig. 3 ein Zündergestell, bei dem die Hilfselek-
eine U-förmige Bimetall-Hauptelektrode, eine Gegen- Fig. 3 ein Zündergestell, bei dem die Hilfselek-
elektrode und eine zur Wärmeverzögerung dienende trode durch Rückbiegen des beweglichen Schenkels
Hilfselektrode aufweist, die mit dem beweglichen 5 der U-förmigen Bimetall-Hauptelektrode ausgebil-Schenkel
der Bimetall-Hauptelektrode metallisch ver- det ist.
bunden ist. . Die Funktionsweise des Zünders wird an Hand der
bunden ist. . Die Funktionsweise des Zünders wird an Hand der
Ein derartiger Leuchtstofflampenzünder ist durch Zeichnungen im folgenden beschrieben:
das deutsche Gebrauchsmuster 1797 335 bekannt. Die U-förmige Bimetall-Hauptelektrode 12, die am
das deutsche Gebrauchsmuster 1797 335 bekannt. Die U-förmige Bimetall-Hauptelektrode 12, die am
Aus der deutschen Auslegeschrift 1087 273 ist es io Elektrodenhalter 11 befestigt ist, befindet sich gemäß
bei einem Glimmentladungs-Leuchtstofflampenzün- F i g, 1 gegenüber der stabförmigen Gegenelektrode
der mit Wärmeverzögerung bekannt, daß die Aus- 10. An der Bimetall-Hauptelektrode 12 — vorteiltrittsarbeit
des Hilfselektrodenmaterials kleiner als haft am Ende des beweglichen Schenkels — ist die
die des Bimetalls ist. Aus der österreichischen Pa- bandförmige Hilfselektrode 13 zur Wärmeverzögetentschrift
238 818 ist es bei einem Glimmentladungs- 15 rung angeschweißt. Im Falle der Fig. 1, die einen
Leuchtstofflampenzünder bekannt, an einer Elek- Zünder für 25 bis 80 Watt-Leuchtstofflampen dartrode
Lantham metallisch zu befestigen. Aus der stellt, ist das Material der Hilfselektrode im allgemei-USA.-Patentschrift
2 251278 ist es bei einem Glimm- nen Nickel. Das Material der Hilfselektrode, das die
entladungs-Leuchtstofflampenzünder bekannt, Elek- Austrittsarbeit bestimmt, wird in Abhängigkeit vom
troden in Form von perforierten Platten auszubilden, ao Zündertyp und der Gasfüllung ausgewählt.
Der Erfindung, die im wesentlichen von dem deut- Die U-förmige Bimetall-Hauptelektrode 12 und die
sehen Gebrauchsmuster 1797 335 und der deutschen Hilfselektrode 13 liegen keilförmig zueinander. Der
Auslegeschrift 1087 273 ausgeht, liegt die Aufgabe eingeschlossene Winkel soll zweckmäßig zwischen 10
zugrunde, die bekannten Glimmentladungs-Leucht- bis 30° betragen. Ist der eingeschlossene Winkel kleistofflampenzünder
mit Wärmeverzögerung, die als 25 ner als 5° oder größer als 60°, so funktioniert die
Hilfselektrode eine Wolframwendel aufweisen, hin- Wärmeverzögerung nicht. Obwohl der Mechanismus
sichtlich der Wärmeverzögerung noch zu verbessern der Wärmeverzögerung hinreichend bekannt sein
und einen absolut zuverlässigen für Dauerbetrieb ge- dürfte, sei hier nochmals kurz darauf eingegangen,
eigneten Zünder zu" schaffen. ' Wie bekannt, ist der Leuchtstofflampenzünder in
eigneten Zünder zu" schaffen. ' Wie bekannt, ist der Leuchtstofflampenzünder in
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch ge- 30 den Betriebsstromkreis der Leuchtstofflampe einlöst,
daß die Bimetall-Hauptelektrode und die Hilfs- gefügt, und zwar.deshalb, damit die Kathoden der
elektrode einen keilförmigen, auf der von der Gegen- . Leuchtstofflampe vorgeheizt werden, indem infolge
elektrode abgewandten Seite der Bimetall-Hauptelek- der im Zünder beginnenden Glimmentladung sich
trode liegenden Hohlraum bilden und am Verbin- die Bimetall-Hauptelektrode erwärmt und dadurch
dungspunkt einen Winkel zwischen 5 und 60° zuein- 35 mit der Gegenelektrode in Verbindung kommt, woander
einschließen. ■ durch der Stromkreis geschlossen wird. Dadurch wird
Der auf Grund der erfindungsgemäßen Ausbildung jedoch die Glimmentladung zugleich aufgehoben,
der Haupt- und Hilfselektrode gegenüber dem Stand wobei sich die Bimetall-Elektrode nach Abkühlung
der Technik erzielte wesentliche technische Fort- von der Gegenelektrode trennt. Der hierbei entschritt,
besteht in der durch Hohlraumkathodenwir- 40 stehende Spannungsstoß hat die Aufgabe, den Zündkung
erreichten, besonders wirkungsvollen Wärme- lichtbogen zwischen den bereits vorgeheizten Kathoverzögerung.
. den zu erzeugen. Bei den gewöhnlichen Leuchtstoff-
" Die" Hilfselektrode des erfindungsgemäßen Zün- lampenzündern mit Glimmentladung reicht die Beders
wird vorteilhaft aus einem Material hergestellt, rührungszeit zwischen der Bimetall-Hauptelektrode
dessen Austrittsarbeit kleiner als die. der Bimetall- 45 und der Gegenelektrode in der Regel nicht aus, den
Hauptelektrode ist. Dieses Material kann Nickel, Ma- Kathoden der Leuchtstofflampe die zum Zünden ergnesium,
ein Erdalkalimetall oder ein Metall der sei- forderliche Vorheizung zu geben: Demnach ist es untenen
Erden sein. Die metallische Verbindung zwi- sicher, ob die Leuchtstofflampe durch den ersten
sehen der Bimetall-Hauptelektrode und der Hilfs- Spannungsstoß gleich gezündet wird. Es entsteht dann
elektrode wird zweckmäßig durch Schweißen her- 50 das' bekannte Blinken, was nichts anderes als eine
gestellt, die Hilfselektrode zur Wärmeverzögerung Reihe von erfolglosen Zündversuchen darstellt. Dies
kann jedoch auch durch Zurückbiegen des Bimetall- setzt sich so lange fort, bis ein Versuch endlich von
schenkeis ausgebildet werden. Erfolg ist und die Leuchtstofflampe an brennendem
Die Form der Hilfselektrode kann außer der.Plätt- - Zustand bleibt. Demzufolge liegt zwischen dem ersten
chenform auch noch die einer perforierten Platte, 55 Zündversüch und der ersten geglückten Zündung im
einer Schelle, eines Siebes oder Netzes sein. Zum ungünstigsten Falle eine relativ lange Zeitspanne,
Zwecke der Erreichung einer niedrigen Zündspan- d. h. die zum Zünden erforderliche Zeit ist länger als
nung wird die Gegenelektrode bei' Anwendung einer zulässig, das Blinken stellt eine für das Auge un-Magnesium-Hilfselektrode
zweckmäßig auf an sich angenehme Erscheinung dar und durch die erfolgbekannte Weise mit einem Plättchen aus Lantham 60 losen Zündversuche wird schließlich die Lebensdauer
• bzw. Cer oder aus dem Gemisch derselben versehen. der Leuchtstofflampe wesentlich herabgesetzt. Aus
Die Erfindung wird im folgenden an Hand der diesem Grunde sind Gegenstand der eingangs zitier-Zeichnungen
erläutert, die Ausführungsbeispiele für ten Patentschriften derartige Zünder, bei denen sich
das Gestell des erfindungsgemäßen Zünders, das die an die Bimetall-Hauptelektrode eine Hilfselektrode
wesentlichen Bestandteile der Erfindung erhält, dar- 65 zur Wärmeverzögerung anschließt, durch die die
stellen. Es zeigt Hauptelektrode intensiv geheizt wird, was auch nach
Fig. 1 eine Darstellung des konstruktiven Aufbaus der Berührung mit der Gegenelektrode weiter erfolgt,
eines Zündergestells mit Nickel-Hilfselektrode, Infolgedessen bleiben die Haupt- und Gegenelektrode
3 4
länger in Berührung, somit dauert die Vorheizung der ders verdampft. Zu diesem Zweck ist, es vorteilhaft,
Kathoden langer an und das Zünden der Leuchtstoff- Magnesium anzuwenden; es sind jedoch auch Erdlampen
erfolgt sofort beim ersten Spannungsstoß, alkalimetalle oder Metalle der seltenen Erden zu dieweil
sich die Kathoden bereits in einem entsprechend sem Zweck geeignet. Das erfindungsgemäß auf diese
vorgeheizten Zustand befinden. 5 Weise ausgerüstete Zündergestell wird hiernach auf
Es wurde beobachtet, daß in dem Falle, wenn die. an sich bekannte Weise abgesaugt und mit Gas gezur
Wärmeverzögerung dienende Hilfselektrode 13 füllt. Als Füllgas ist das sogenannte Industrieneongas
gemäß-Fig. 1 unter einem Winkel von mindestens 5 gut geeignet, das etwa,25% Helium enthält oder aber
und höchstens 60° an das Ende des beweglichen verschiedene Gemische mit Argon eventuell mit ZuSchenkels
der U-förmigen Bimetall-Hauptelektrode io gaben von Xenon darstellen kann, und je nach Ge-12
angeschweißt wird, die Wärmeverzögerung im mischzusammensetzung und Mischungsverhältnisse
Verhältnis zu den in den oben zitierten Patenten be- die Herstellung von Zündern verschiedener Eigenschriebenen
Ausführungen verbessert und die Zün- schäften ermöglicht. So bleibt z. B. bei einem Gehalt
dung noch betriebssicherer wird. Zur Erklärung die- von 40 bis 50% an Industrieneon und dementspreser
Wirkung wird angenommen, daß der keilförmige 15 chend an Argon- die Zündspannung bei Dauerbetrieb
Hohlraum zwischen dem beweglichen Schenkel der des Zünders stets auf einem konstanten Wert.- Durch
U-förmigen Bimetall-Hauptelektrode 12 und der Änderung des Verhältnisses von Industrieneon zu
Hilfselektrode 13 wie eine sogenannte »Hohlkathode« Argon können ferner eine niedrige Zündspannung
funktioniert. Dies ist übrigens auch mit bloßem Auge oder ein hoher Zündspannungsstoß erzielt werden,
gut zu beobachten; im Inneren des keilförmigen Hohl- ao Ein derartiges Gasgemisch kann naturgemäß bei Zünraumes
ist die Intensität der Glimmentladung näm- dem gemäß allen drei Figuren mit Erfolg verwendet
lieh, insbesondere an der Stelle, wo die Entfernung werden. Der abgesajugte und gasgefüllte Zünder wird
zwischen den beiden Oberflächen nur noch etwa hiernach mit entsprechenden. Begrenzungswider-1mm
beträgt, wesentlich größer als an den übrigen ständen in Reihe geschaltet unter Spannung gesetzt.
Stellen der Elektrodenoberflächen. 05 Wenn die Bimetall-Hauptelektrode 12 unter Wir-
Stellen der Elektrodenoberflächen. 05 Wenn die Bimetall-Hauptelektrode 12 unter Wir-
Die Funktion als keilförmige Hohlkathode wird kung der im Zünder einsetzenden Glimmentladung
ferner dadurch bestätigt, .daß beim Zurückbiegen des erwärmt wird, erfährt sie eine Fonnänderung und
beweglichen Schenkels der Bimetall-Hauptelektrode kommt mit der Gegenelektrode 10. in Berührung,
12 nach Fig. 3, wobei auf diese Weise die Hilfs- worauf die-Glimmentladung, aufhört und.die Hauptelektrode
12 a aus dem gleichen Stück Bimetall, wie 3° elektrode 12 sich abzukühlen beginnt, wobei ihre Ab-.die
Hauptelektrode 12 ausgebildet wird, die wärme- kühlung durch die ,Hilfselektrode 13 verzögert wird,
verzögernde Wirkung-, ebenfalls vorhanden ist, ob- Sie entfernt sich von der Gegenelektrode 10, die
gleich die Austrittsarbeit der Hilfselektrode in die- Glimmentladung setzt erneut ein pnd der gesamte
sem Falle mit der der Hauptelektrode übereinstimmt. Vorgang wird, so lange wiederholt, bis der Zünder
In Fig.-2 wurde ein erfindungsgemäßesZündergestell 35 schließlich aus dem Stromkreis-ausgeschaltet wird,
für "niedrige Zündspannung zum Zünden von Leucht- Bei diesem Vorgang wird durch die Glimmentladung
stofflamperi der Leistung von 20 Watt oder weniger nicht nur" die Oberfläche der Hauptelektrode 12 erdargestellt.
In diesem Falle darf die Zündspannung faßt, sondern sie ist auch an der Oberfläche der am
den Wert von 95 V nicht überschreiten, sie darf je- beweglichen Schenkel der Hauptelektrode 12 andoch
nicht unter 68 V sinken. 40 geschweißten Hilfselektrode 13 vorhanden. Da. die
Bei einer Füllung der Leuchtstofflampenzünder mit Austrittsarbeit der Oberfläche der Hauptelektrode 12
geeigneten Edelgasen, wie z. B. Argon, Helium, kann und der der Hilfselektrode unterschiedlich, die der
die niedrige Zündspannung erst erreicht werden, wenn Oberfläche der Hilfselektrode 13 sogar kleiner ist,
die Elektrodenoberflächen im Zünder in Abhängig- wird die Oberflächenverteilung der Glimmentladung
keit von der Gasfüllung mit einem geeigneten Metall 45 nicht gleichmäßig sein. Die Stromdichte ist an der
von .niedriger Austrittsarbeit überzogen werden. So Oberfläche der Hilfselektrode 13 größer als an der
ist z. B. bei Argonfüllung Barium, bei Neonfüllung der Hauptelektrode 12. Im Extremfall kann es sogar
hingegen Magnesium zu verwenden. ■ . vorkommen, daß die Glimmentladung lediglich an
Das Verdampfen des Metalls, das die niedrige Aus- der Oberfläche der Hilfselektrode 13 vorhanden ist.
trittsarbeit gewährleistet, erfolgt bisher wie üblich und 50 Infolge der größeren Stromdichte entsteht an der
bekannt, indem das im Inneren des Leuchtstofflam- Oberfläche der Hilfselektrode 13 in der gleichen Zeit
penzünders untergebrachte Metall beim Auspumpen eine größere Wärmemenge, die bei entsprechender
durch Hochfrequenzstrom auf die Verdampfungstein- Dimensionierung in der Lage ist, das Material auf die
peratur erhitzt wird. Verdampfungstemperatur zu erhitzen.
Durch die Lösung gemäß F i g. 2 wird die Hoch- 55 Untersuchungen haben ergeben, daß der keilfrequenzerhitzung
während des Auspumpvorganges förmige Hohlraum zwischen dem beweglichen Sehenüberflüssig,
wodurch das Auspumpen vereinfacht kel der Hauptelektrode 12_und der Hilfselektrode 13
wird und der kostspielige Hochfrequenzgenerator er- als eine Hohlkathode arbeitet, wodurch die Oberspart
werden kann, flächenverteilung der Glimmentladung sogar noch . Fig. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel des erfin- 60 gegenüber der durch das Verhältnis der Austrittsdungsgemäßen
Zündergestells, bei dem eine Gegen- arbeiten bestimmten Verteilung verändert wird, und
elektrode 10, ein Elektrodenhalter 11, eine Haupt- am unteren Teil des keilförmigen Hohlraumes tritt
elektrode 12 und die U-förmige Bimetall-Hilfselek- eine derart hohe Stromdichte auf, daß die Glimmtrodel3
und ein Lanthanstückchen 14 zur an sich entladung in eine Bogenentladung übergeht,
bekannten Weiterverminderung der Zündspannung 65 Das aus der Hilfselektrode 13 verdampfte Metall vorhanden sind. Die Hilfselektrode 13 ist in diesem kleiner Austrittsarbeit bildet an der Oberfläche der Falle ein Metall von kleiner Austrittsarbeit, von dem Hauptelektrode 12 einen Überzug, wodurch die kleine ein sehr geringer Teil während der Funktion des Zün- Austrittsarbeit der Oberfläche der Hauptelektrode 13,
bekannten Weiterverminderung der Zündspannung 65 Das aus der Hilfselektrode 13 verdampfte Metall vorhanden sind. Die Hilfselektrode 13 ist in diesem kleiner Austrittsarbeit bildet an der Oberfläche der Falle ein Metall von kleiner Austrittsarbeit, von dem Hauptelektrode 12 einen Überzug, wodurch die kleine ein sehr geringer Teil während der Funktion des Zün- Austrittsarbeit der Oberfläche der Hauptelektrode 13,
bzw. die niedrige Betriebsspannung des Zünders gesichert werden.
Dadurch konnte die Anwendung des bei den 20-W-Zündern bisher verwendeten explosionsgefährlichen
Bariumazides umgangen werden, welches bei 5 Zündern von Leuchtstofflampen kleinerer Leistung
bisher unentbehrlich war und das im übrigen noch die andere unangenehme Eigenschaft hatte, die
Pumpkanäle zu verstopfen und im Produktionsprozeß Betriebsstörungen zu verursachen.
Claims (13)
1. Glimmentladungs-Leuchtstofflampen mit Wärmeverzögerung, der eine U-förmige Binietall-Hauptelektrode,
eine Gegenelektrode und eine
• zur Wärmeverzögerung dienende Hilfselektrode aufweist, die mit dem beweglichen Schenkel der
Bimetall-Hauptelektrode metallisch verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Bimetall-Hauptelektrode
(12) und die Hilfselektrode (13) einen keilförmigen, auf der von der Gegenelektrode
(10) abgewandten Seite der Bimetall-Hauptelektrode (12) liegenden Hohlraum bilden
und am Verbindungspunkt einen Winkel zwischen as 5 und'600 zueinander einschließen.
2. Leuchtstoffröhrenzünder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Austrittsarbeit
des Hilfselektrodenmaterials kleiner als die des Bimetalls ist. -
3. Leuchtstofflampenzünder nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß
die Hilfselektrode (13) aus Nickel besteht. "
4. Leuchtstofflampenzünder nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß
die Hilfselektrode (13) aus Magnesium besteht.
5. Leuchtstofflampenzünder nach einem der
Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfselektrode (13) aus einem Erdalkalimetall
oder einem Metall der seltenen Erden besteht.
6. Leuchtstofflampenzünder nach einem der Ansprüche 4 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß
an der Gegenelektrode (10) ein Lanthanstückchen (14) metallisch befestigt ist.
7. Leuchtstofflampenzünder nach - einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß
die Hilfselektrode (13) zur Wärmeverzögerung die Form einer Platte oder die eines Bandes besitzt.
8. Leuchtstofflampenzünder nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß
die Hilfselektrode (13) zur Wärmeverzögerung die Form einer perforierten Platte aufweist.
9. Leuchtstofflampenzünder nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch, gekennzeichnet, daß
die Hilfselektrode (13) zur Wärmeverzögerung die Form einer Schelle aufweist.
10. Leuchtstofflampenzünder nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß
die Hilfselektrode (13) zur Wärmeverzögerung die Form eines Siebes oder eines Netzes aufweist. -
11. Leuchtstofflampenzünder nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß
die Hilfselektrode (13) an der Bimetall-Hauptelektrode (12) durch eine Schweißverbindung befestigt
ist.
12. Leuchtstofflampenzünder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfselektrode
(13) aus der Bimetall-Hauptelektrode (12) durch · Zurückbiegen des Schenkels gebildet wird.
13. Leuchtstofflampenzünder nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß
der Winkel am Verbindungspunkt von Bimetall-Hauptelektrode (12) und Hilfselektrode (13) zwischen
10 und 30° liegt.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
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