Einrichtung zum Betriebe von elektrischen Gasentladungslampen und -röhren an Wechselstrom. Die Erfindung bezieht sieh auf solche aii'Weellselstrom betriebenen Gasentladungs- Iampen und -röhren, bei denen die Erstzünd- spannung die durch die Perioden des WecU- selstromes bedingte ständige Wiederzünd- spannung beträchtlich übersteigt.
Dies ist bei spielsweise bei elektrischen Gasentladungs- lampen oder -röhren mit durch die angelegte Spannung selbst geheizten Oxydelektroden und auch bei Verwendung von Alkalimetall- elektroden der Fall.
Da die Wiederzünd- spannung innerhalb der 'Betriebsspannung liegt und nur die Erstzündspannung unge fähr das Dreifache der Betriebsspannung be trägt, so kann man sich zur Einleitung der Entladung und Durchführung der Zünd periode eines Tränsformators bedienen, der nach erfolgter Zündung bezw. Beendigung der Zündperiode selbsttätig oder auch von Hand abgeschaltet wird.
Die Erfindung beruht in der Erkennt nis, dass zur Herstellung der Erstzündspaii- nung auch ein in bezug auf die Maximal stromstärke -weitgehend unterdimensionierter Transformator benutzbar ist, dessen Dauer leistung in KVA nur ein Fünftel oder we niger von derjenigen Dauerleistuno, beträgl. die zum ständigen Aufrechterhalten der MaximaIstronistärke und Erstzündspannung der Lampe oder Röhre erforderlich ist.
Eine derartige Unterdimensionierung des Zündtransformators hat man bisher selbst bei den schnell ansprechenden Leuchtröhren mit kalten Blechelektroden nicht in Er wägung gezogen und für praktisch möglich gehalten, weil beim Transformator die Strominduzierung sofort eintritt und der in duzierte, hochgespannte Strom bei Unter dimensionierung des Transformators auch sofort eine Gefahr bringende ErwärmuDg desselben herbeiführt.
Bei solchen elektri- sehen Leuchtröhren, die zufolge von stark elektronenemittierenden Elektroden einen grossen Unterschied zwischen Erstzündspan- nung und Wiederzündspannung besitzen, darf nun aber sogar eine Abschaltung des Transformators keineswegs sofort nach der Zündung, sondern erst nach ausreichender Elektronenemission der Elektroden<B>-</B> bei Oxydelektroden, also nach genügender Vor- heizung derselben<B>-</B> vorgenommen werden, was frühestens nach Verlauf von mehreren Sekunden, meist erst nach einer halben Mi nute, oft sogar erst nach etwa, einer Minute, der Fall ist.
Diese verhältnismässig lange Zündperiode war naturgemäss noch ein<B>be-</B> sonderer Grund, den Transformator derarti ger langsam zündender Leuchtröhren stets für die Erstzündspannung einzurichten und höchstens nach genügender Elektronenemis sion bezw. genügender Vorheizung der Oxyd- elektroden abzuschalten.
Durch eingehende Versuche wurde nun aber festgestellt, dass es dennoch möglich ist, einen unterdimensionierten Hochspannungs transformator für die gesamte Dauer der Zündperiode beträchtlich zu überlasten, da ein zu einem Durchschlag führender Erwär mungsgrad, was nicht ohne weiteres voraus zusehen war, tatsächlich erst nach Verlauf von einigen Minuten eintritt. Auch diese Zeitperiode ist zwar kurz, aber, wie erkannt wurde, noch ausreichend, um die Zündung der erwähnten elektrischen Leuchtröhren mit stark'elektronenemittierendenElektroden mit genügender Sicherheit durchzuführen.
Um mit besonders grosser Sicherheit einen, elek trischen Durchschlag des Transformators und jegliche Beschädigung der Leuchtröhren- anlage auszuschliessen, wird der unterdimen sionierte Transformator zweckmässig unter die Einwirkung eines selbsttätig gesteuerten Schalters gestellt, der den Transformator<B>je-</B> weils bei vorgenommener Stromeinschaltung .nur für die zur Abwicklung der Zündperiode notwendige Sekundenzahl in der Einschalt stellung belässt. So kann beispielsweise eine elektrische Leuchtröhre mit durch die an- gelegte Spannung selbstgeheizten Oxyd- elektroden, die für 2- Ampere Stromstärke.
220 Volt Betriebsspannung und<B>750</B> Volt Erstzündspannung eingerichtet ist, statt mit einem Transformator von<B>1,5</B> KVA Dauer leistung auch mit einem Transformator von 0,2 bis<B>0,3</B> KVA Dauerleistung sicher und ohne Schaden für den Transformator in Be trieb gesetzt werden. Beträgt die Betriebs spannung der Röhre dagegen zum Beispiel <B>600</B> Volt, so liegt die Erstzündspannung bei etwa 2000 Volt.
Bisher hat man für solche Leuchtröhren stets einen grossen Transfor mator von 4 KVA verwendet; nunmehr ist jedocli nur ein die Betriebsspannung von <B>600</B> Volt liefernder mittlerer Transformator von 1,2 KVA und ausserdem ein sehr klei ner Hilfs- und Zündtransformator für 1400 Volt und etwa. 0,4 bis<B>0,6</B> KVA nötig. Während ein Transformator von<B>1,5</B> KVA eine Grössenabmessung von etwa<B>250.260.</B> <B>160</B><U>mm</U> besitzt, hat ein Transformator für 0,2 bis<B>0,3</B> KVA nur eine Grössenabmessung etwa.<B>70. 70. 5,0</B> mm.
Er nimmt bei der Installation der Lampe oder Röhre daher einen wesentlich kleineren Raum ein und ist naturgemäss auch wesentlich billiger. In gleicher Weise wird an Raum und an Kosten gespart, wenn bei einer oberhalb der Netz spannungen liegenden Brenn- oder Betriebs spannung an Stelle eines einzigen, sowohl die Betriebsspannung, als auch die Erst- zündspannung liefernden sehr grossen Trans formators ein nur die Betriebsspannung liefernder mittelgrosser Transformator und noch zusätzlich ein sehr kleiner Hilfstrans formator Anwendung findet.
Auf der Zeichnung sind in den Abb. <B>1</B> bis 4 vier Ausführungsbeispiele der Erfin dung schematisch dargestellt; Die'Abb. <B>5</B> zeigt schematisch einen mehr- poligen Schalter in zwei Stellungen.
Die beispielsweise mit Oxydelektroden <B>1,</B> 2 ausgestattete Gasentladungsröhre <B>3</B> besitzt zwei Zuleitungen 4,<B>5,</B> von denen die erst genannte Leitung 4 unter Zwischensehaltung -eines Schalters<B>6</B> und einer Drosselspule<B>77</B> an die Netzanschlussklemme <B>8</B> herangeführt ist, während die zweite Zuleitung<B>5</B> unmittel bar mit der andern Netzauschlussklemme <B>9</B> in Verbindung stellt.
Zur Herstellung der Erstzündspaunung ist ein in bezug auf die Maximalstromstärke unterdimensionierter Transformator vorgesehen, dessen Primär wicklung<B>10</B> einerseits durch eine Leitung<B>11</B> an die zur Klemme<B>8</B> führende Leitung 4 und anderseits durch eine Leitung 12 an die andere<U>Klemme</U><B>9,</B> und zwar unter Zwi schenschaltung eines Schalters<B>13,</B> ange schlossen ist. Die Sekundärwicklung 14 ist einerseits durch eine Leitung<B>15</B> an das zur Elektrode<B>1</B> führende Ende der Leitung 4 und anderseits durch eine Leitung<B>16</B> mit-, dem einen- Ende der Drosselspule<B>- 7</B> verbun den. Bei Inbetriebsetzung der Röhre wird vorerst der Schalter<B>6</B> geöffnet und sodann der Transformator<B>10,</B> 14 durch Schliessung des Schalters<B>13</B> eingeschaltet.
Der in der Sekundärspule induzierte, höher gespannte Strom fliesst dann einerseits durch die Lei tung<B>15</B> zur Elektrode<B>1</B> und anderseits über die Leitung<B>16,</B> Drosselspule<B>7</B> und das an die Klemmen<B>8, 9</B> angeschlossene Netz zur Leitung<B>5</B> und damit zur andern Elektrode 2. Da das Netz somit nicht parallel zur Ent ladungsstrecke liegt, so kann nielit eintreten, dass die Sekundärspannung, ohne eine Zün- Üung zu veranlassen, in das Netz abwandert.
Sobald durch Wirkung des Transformators die Gasstrecke zwischen den Elektroden<B>1,</B> 2 ionisiert ist und auch die Oxydelektroden <B>1,</B> <B>9:,</B> genügend erhitzt sind, was in einigen Sa- kunden der Fall ist, wird vorerst der Schal ter<B>6</B> eingeschaltet, um die Elektroden<B>1, 92</B> auch unmittelbar mit den Netzanschluss- klemmen <B>8, 9</B> zu verbinden. Dann erst wird der Schalter<B>13</B> geöffnet, so dass die weitere Speisung der Röhre unter Abselialtung des in bezug auf die Maximalstromstärke unter dimensionierten Transformators<B>10,</B> 14 er folgt.
Die beiden Schalthebel<B>6, 13</B> können zweckmässig zu einem gemeinsam zu betäti- genden Schalter vereinigt sein, der durch Federwirkung in die Aufangslage zurück kehrt, in welcher der Schalthebel<B>6_</B> gesc'hlos- sen und der Schalthebel<B>13</B> geöffnet ist. Auf diese Weise wird dann mit Sicherheit er- reieht, dass der Zünd- bezw. Hilfstransfor mator nur einige Sekunden eingeschaltet bleibt und dass er nicht unzulässig erwärmt werden kann.
Der gemeinsame Schalter kann auch durch ein einige Sekunden nach der Einsc-haltung ansprechendes Uhrwerk oder durch einen in die Zuleitungen der Röhre eingebauten Elektromagneten gesteuert wer den, der jeweils nach genügender Anheizung der Elektroden und dem damit zusammen hängenden Anstieg der Stromstärke den Schalter in die Anfangslage, unter Abschal tung des Transformators, zurückbewegt.
Selbsttätige Schalter für Transformatoren von elektrischen Leuchtröhren sind zwar be reits bekannt, jedoch wirkten diese Schalter nur mit beim Betriebe der Röhren ständig eingeschalteten, normal bemessenen Trans formatoren zusammeia; auch sprachen diese Schalter durch Wirkung eines Durch- schmelzdrahtes nur ausnahmsweise dann an, wenn im Laufe des Leuchtröhrenbetrie#es eine Beschädigung der Röhre oder des Trans formators eingetreten war.
Bei der Schaltung nach Abb. 2 ist in der Leitung<B>5</B> ein Schalter<B>17</B> eingebaut, der mit zwei Kontakten<B>18, 19</B> zusammen wirkt. An den Kontakt<B>18</B> ist die Anzapf- leitung 20 eines eine einzige Spule besitzen den Auto- oder Anzapftransformators 21 heranceführf# der beispielsweise ein Über setzungsverhältnis 2,20<B>:750</B> besitzt. Der kleine Windungsteil des Transformators ist durch eine Leitung 22 mit der Zuleitung 4 -und der gTössere Windungsteile durch eine Leitung<B>23</B> mit der Zuleitung<B>5</B> verbunden.
Ist der Schalter<B>17</B> mit dem Kontakt<B>18</B> verbunden, so wirkt in bekannter Weise der kleinere Windungsteil des Transformators als Primärwicklung und die gesamte Wick lung des Transformators als Sekundärwick lung, so dass die Röhre alsdann an der höbe- ren Spannung liegt, und die Erstzündung eintritt. Durch Umlegen des Schalters auf den Kontakt<B>19</B> kann nach genügender An- 'heizung der Elektroden diesem die Netz- spannung zugeführt werden.
Ein Vorteil die ser Schaltung gegenüber derjenigen nach Abb. <B>1</B> liegt darin, dass' die Sekundärspan nung in diesem Falle nicht durch das Netz geht.
Die Abb. <B>3</B> zeigt eine Schaltung, die der jenigen nach Abb. 2 im wesentlichen ent spricht, nur dass in diesem Falle die in der Zuleitung<B>5</B> liegende Drosselspule<B>7</B> unmittel bar auf den Eisenkern des Autotransforma tors gewickelt ist.
Während bei den Schaltungen nach den Abb. <B>1</B> bis 3. beim Anlegen der Netzspan nung ein gewisser, wenn auch nicht beson ders wesentlicher Leerlaufstrom durch den Transformator fliesst, ist dies bei der Schaltung nach Abb. 4 vollkommen vermie den. Bei dieser Schaltung sind zwei beson dere Transformatorwindungen 24, 25 und ein kippbarer Quecksilberschalter<B>26</B> (Abb. <B>5)</B> vorhanden, der<B>je</B> nach seiner Stellung entweder die Kontakte<B>27, 29, 30</B> oder die Kontakte<B>297, 218</B> überbrückt.
Die Windung 24 ist einerseits an die Leitung<B>A</B> und ander seits än den Kontakt<B>29</B> angesWossen, die Windung<B>25</B> dagegen einerseits mit der Lei tung<B>5</B> und anderseits mit dem Kontakt<B>8,0</B> verbunden. Nimmt der Querksilberse,halter <B>26</B> die obere Kipplage ein, so werden zufolge Überbrückung der Kontakte<B>29, 30</B> und<B>27</B> die Windungen 24 und 25 zu einem Auto transformator aneinandergeschlossen und gleichzeitig mit den Netzanschlussklemmen <B>8, 9</B> verbunden. Die Röhre<B>3</B> erhält alsdann die zur Erstzündung erforderliche höhere Spannung.
Ist die Zündung eingetreten, so wird der Quecksilberschalter<B>26</B> in die un tere Kipplage bewegt, in welcher er nur die Kontakte<B>27, 28</B> überbrückt. Die Röhre er hält dann nur die Netzspannung bei abge schalteten Windungen 24,<B>25.</B> Da zwischen den Kontakten<B>29</B> und<B>30</B> nunmelir keine Verbindung besteht, so kann kein Leerlauf- strom durch die Windungen des Transfor mators fliessen. Auch dieser Quecksilber schalter kann jeweils nach bewirkter Zün- d-ung selbsttätig in die Anfangslage zurück bewegt werden.
An Stelle des Quecksilber- sc'halters kann naturgemäss auch ein anderer mehrpaliger Schalter Anwendung finden.