DE1589141C - Glimmentladungs-Leuchtstofflampenzünder mit Wärmeverzögerung - Google Patents

Description

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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-

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

Ein derartiger Leuchtstofflampenzünder ist durch Zeichnungen im folgenden beschrieben:
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

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

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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-

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,

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)

Patentansprüche:

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