Elektrische Leuchtröhrenanlage. Die Erfindung bezieht sich auf die wei tere Erleichterung der Zündung bei elek trischen Leuchtröhren mit -positiver Licht säule, bei welchen ausser den Hauptelektroden mindestens zwei Hilfselektroden vorhanden sind, die sieh in der Längsrichtung der Leuchtröhre auf einen beträchtlichen Teil der Länge derselben erstrecken.
Gemäss der Erfindung werden die Hilfs elektroden der Leuchtröhre unter Zwischen schaltung einer Impedanz an eine Hilfsstrom- quelle angeschlossen, welche eine höhere Spannung besitzt als die Stromquelle, an die die Hauptelektroden angeschlossen sind.
Die höhere Spannung, welche an die Hilfselektroden angelegt wird, verursacht beim Inbetriebsetzen der Röhre sehr schnell eine Glimmentladung zwischen den Hilfs elektroden; bei geeigneter Anschlussweise kön nen auch zwischen den Hauptelektroden und den Hilfselektroden kräftige Entladungen auftreten. Vermutlich durch diese Einflüsse kommt die Entladung zwischen den Haupt- elektroden schon bei sehr niedriger Spannung zwischen letzteren zustande, und zwar beson ders, wenn die eine derselben, oder beide, Glühelektroden sind.
Selbstverständlich kann man die Zündung der Leuchtröhre auch ohne Anwendung einer höheren Spannung an den Hilfs- als an den Hauptelektroden durch Vergrösserung der an den letzteren liegenden Spannung erreichen. Solches erfordert jedoch einen grösseren, die Vorrichtung verteuernden Transformator. Es hat sich als billiger herausgestellt, den Trans formator, der den Entladungsstrom liefert, nicht zu vergrössern und einen Transforma tor von geringer Leistung, an den die Hilfs elektroden angeschlossen sind, zu ver wenden.
Die Erfindung kann auch dann Anwen dung finden, wenn eine Leuchtröhre vor liegt, die nicht ohne weiteres aus einem Netz üblicher Spannung betrieben werden kann, so dass ein Transformator zum Heraufsetzen der Netzspannung nötig sein würde. In man- chen Fällen kommt man nun aus, wenn man die erfindungsgemässen Massnahmen anwen det, wobei die Hauptelektroden an das Netz angeschlossen werden können und nur ein billiger Hilfstransformator geringer Leistung benötigt ist.
Es ist sehr empfehlenswert, die Elek troden der Leuchtröhre derart mit den Strom quellen zu verbinden,. dass, wenn die mit einer Hauptelektrode verbundene Klemme der den Entladungsstrom liefernden Stromquelle po sitiv ist, der Pol der Hilfsstromquelle, der an die der Hauptelektrode benachbarte Hilfs elektrode angeschlossen ist, negativ ist. Der Stromkreis der Hilfselektroden kann gegebe nenfalls mit dem greis des Hauptentladungs- stromes leitend verbunden werden.
Falls eine solche Verbindung nicht vorgenommen wird, ist es zweckmässig, zwischen jede Hilfs- elektrode und die Hilfsstromquelle die Hälfte der Impedanz zu schalten, die in den von den Hilfselektroden und der Hilfsstromquell gebildeten Stromkreis aufgenommen ist.
Wird die Röhre mit Wechselstrom be trieben, so findet die Zündung in jeder Hälfte der Wechselstromperiode statt. Wenn auch die Verhältnisse derart sind, dass die Wieder- zündung auch bei gleicher Spannung an den Hilfselektroden wie an den Hauptelektroden stattfinden würde, so wird doch infolge der höheren Spanneng der Hilfsstromquelle die Spannung zwischen den Hilfselektroden schneller ansteigen als die Spannung zwi schen den Hauptelektroden,
was einer schnel len Zündung und damit einer Erhöhung der mittleren Leistung der Röhre zugute kommt.
Es geschieht öfters, dass die Hilfs elektroden während des Betriebes der Röhre an ihrer Oberfläche zerstäuben. Dies kann dadurch vermieden werden, dass die Hilfs elektroden an den gefährdeten Stellen mit einer isolierenden Schicht bedeckt werden. Die Stellen, welche am leichtesten zerstäuben, kann man zum Beispiel mit einem Porzellan röhrchen, das auf die Elektroden geschoben wird, abdecken.
Wenn die Hilfselektroden zerstäuben, so setzen sich die Materialteilchen auf der in- nern Röhrenwand ab, wodurch diese ge schwärzt und die Lichtausstrahlung ungün stig beeinflusst wird. Ausser durch Abdeckung der zerstäubenden Stellen durch eine isolie rende Schicht kann dieser Nachteil auch dadurch vermieden werden, dass die Hilfs elektroden mindestens über einen Teil ihrer Länge von einem gitterförmigen Organ umgeben werden. Dieses gitterförmige Or gan fängt die zerstäubten Materialteilchen auf, so dass die Durchlässigkeit der Wand nicht beeinträchtigt wird.
Die einander zugewandten Enden der Hilfselektroden werden zweckmässig mit Hilfe eines isolierenden Teils, zum Beispiel einer Glasperle, miteinander verbunden, wodurch eine feste gegenseitige Lage der Hilfselektro den bewirkt wird.
Eine Ausführungsform des Gegenstandes der Erfindung wird nachstehend unter Be zugnahme auf die Zeichnung beschrieben.
In den Fig. 1 und 2' sind zwei Ausfüh rungsformen der Leuchtröhrenanlage nach der Erfindung beispielsweise schematisch dar gestellt.
Die in Fig. 1 gezeichnete Röhre 1 be sitzt zwei Elektrodenkammern 2 und 3, in denen sich die Glühelektroden 4 und 5 be finden. Diese auf die Füsschen 6 und 7 auf gestellten Glühelektroden bestehen aus einem schraubenförmig gewundenen Draht, der mit Erdalkaliogyd oder einer andern die Elek tronenemission erhöhenden Substanz bedeckt ist.
In der Röhre sind zwei drahtförmige Hilfselektroden 8 und 9 angebracht. Diese metallenen Hilfselektroden sind in der Achse der Röhre ausgespannt und an dem einen Ende durch die Glasperle 10 miteinander verbunden, während das andere Ende durch das Füsschen 6 bezw. 7 herausgeführt ist, selbstverständlich ohne in Berührung zukom men mit der Glühelel--trode.
Die Hilfselektroden 8 und 9 sind über die Widerstände 11 bezw. 12 mit der Se kundärwicklung 13 des Transformators 14 verbunden, dessen Primärwicklung 15 bei spielsweise an ein Lichtnetz üblicher Span nung 16 angeschlossen werden kann. Die Glühelektroden 4 und 5 werden von den sekundären Transformatorwicklungen 17 und 18 gespeist. Die Primärwicklung 24 des be treffenden Transformators ist ebenfalls an die Wechselstromquelle 16 angeschlossen.
Der Entladungsstrom, der zwischen den Hauptelektroden 4 und 5' fliesst, wird der Wechselstromquelle 16 unmittelbar entnom men, wozu die Klemmen dieser Stromquelle durch die Leiter 19 und 20 mit den Mitten der Transformatorwieklungen 17 und 18 ver bunden sind.
Ausserdem ist eine Vorschau: impedanz 21 mit der Entladungsbahn in Reihe gesehaltet. Genügt die Spannung der Stromquelle 16 nicht, um die Leuchtröhre zu betreiben, so ist es möglich, die Spannung des Netzes mit Hilfe eines Transformators Leraufzutransformieren. Wenn in diesem Falle von der Spannung der Wechselstrom quelle, an die die Hauptelektroden abgeschlos sen sind, gesprochen wird, so ist damit selbst verständlich die Spannung der Sekundär wicklung des Aufwärtstransformators ge meint. Ebenso ist die Spannung der Sekun därwicklung 13 gemeint, wenn die Rede ist von der Spannung der Hilfsstromquelle, wel che an die Hilfselektroden gelegt wird.
Der Transformator 14 ist so dimensio niert, dass die Spannung der Sekundärwick lung 13 höher ist als die Spannung der Stromquelle 16. Die Verbindungen sind so gemacht, dass, wenn die mit der Elektrode 4 verbundene Klemme der Stromquelle 16 ne gativ ist, der mit der Hilfselektrode 8 ver bundene Pol der Sekundärwicklung 13 positiv ist. Infolge der höheren Spannung der Wick lung 13 steigt bei jeder Zündung der Röhre die zwischen den Hilfselektroden 8 und 9 angelegte Spannung schneller an als die Spannung zwischen den Elektroden 4 und 5. Zwischen den einander zugewendeten Enden der Hilfselektroden 8 und 9 entsteht sehr schnell eine Glimmentladung, während auch zwischen der momentan als Kathode arbei tenden Glühelektrode und der benachbarten Hilfselektrode eine Bogenentladung auftritt.
Wirkt die Elektrode 4 als Kathode, so schei nen die in der Bogenentladung gebildeten Elektronen von dem untern Ende der Hilfs elektrode 9 abgesaugt zu werden, was mit zu einer schnellen Zündung der Hauptent ladung führt.
Da die Widerstände 11, 12 sehr gross, von der Grössenordnung, beispielsweise von 1000 oder auch von 10 000 Ohm, sein kön nen, bleibt der Strom, der durch den von der Transformatorwicklung 13 und den Hilfs elektroden 8 und 9 gebildeten Stromkreis fliesst, klein. Dementsprechend kann die Lei stung des Transformators 14 sehr klein ge wählt werden. Die Widerstände 11 und 12 können durch eine Drosselspule oder durch einen Kondensator ersetzt werden.
Versuche haben ergeben, dass zum Bei spiel eine Leuchtröhre mit einer Länge von 1 Meter, einem Durchmesser von 40 mm und einer Neonfüllung mit einem Druck von 1,8 mm, welche bei Anschluss ,derHilfselektrode 8 an die Hauptelektrode 5 und der Hilfs elektrode 9 an die Hauptelektrode 4 bei 280 V Wechselstrom von 50 Perioden zün dete, bei der Schaltung nach Fig. 1 schon bei einer Hauptelektrodenspannung von<B>1.80</B> bis 190 V gezündet wurde, wobei die Span nung der Sekundärwicklung 13 360 V und die Widerstände 11, 12 je 5000 Ohm be trugen.
Die in Fig. 2 dargestellte Röhre stimmt in der Hauptsache mit der Röhre 1 der Fig. 1 überein. Nur sind die Hilfselektroden 8 und 9 teilweise mit isolierenden Porzellanröhrcheu 22 abgedeckt, und zwar sind diese Röhrchen in der Nähe der Glühelektroden 4 und 5 an gebracht, denn dort scheinen die Hilfselek troden stark zu zerstäuben. Auch die ein ander zugewandten Enden der Hilfselektroden zerstäuben ziemlich schnell, weshalb diese Enden von einem Metallnetz 2ss, das gegen die Röhrenwand abgestützt ist, umgeben sind.
Dieses Netz fängt die zerstäubten Me tallteilchen auf, so dass' eine Schwärzung der Wand vermieden wird.
Die Hilfselektroden brauchen übrigens nicht, wie im Falle der Zeichnung, in einer Linie zu liegen. Es kann gelegentlich zweck- mässig sein, sie aus starren Metallstäben her zustellen.
In manchen Fällen ist es empfehlens- wert, die Hilfselektroden einander über einen kleineren oder grösseren Teil ihrer Länge überragen zu lassen. Die Strecke, über die die Hilfselektroden dann parallel verlaufen, soll zweckmässig höchstens ein Drittel der Röhrenlänge betragen.
Wie schon bemerkt wurde, können auch mehrere Paare Hilfselektroden in der Röhre angeordnet werden.
Es kann zweckmässig sein, neben den Glühelek trogen je eine mit der benachbarten Glühelektrode elektrisch verbundene, platten- förmige Elektrode anzuordnen; die Glüh elektrode und die plattenförmige Elektrode, die zum Beispiel zylinderförmig sein kann, arbeiten dann in jeder Wechselstromperiode abwechselnd als Kathode und Anode.
Die Füllung der Röhre kann; wie im obigen Fall, aus einem oder mehreren Edel gasen 'bestehen; sie kann aber auch aus einem Dampf oder aus einem Gemisch von Dampf und Gas bestehen.