CH398791A - Vorrichtung für die Zündung und den Betrieb von Niederspannungs-Entladungslampen - Google Patents

Description

  Vorrichtung für die Zündung und den Betrieb von     Niederspannungs-Entladungslampen       Bei bekannten Zündvorrichtungen wird ein ther  misch wirkender Zündschalter benützt, um den Haupt  stromkreis, durch den vorerst ein Strom vom Netz  durch eine Drosselspule, bzw. eine Kombination von  Drosselspule und Kondensator, und durch die Lam  penkathoden fliesst, nach einer genügenden     Vorheiz-          zeit    zu öffnen, und durch die dabei entstehende In  duktionsspannung die Lampe zu zünden. Nach erfolg  ter Zündung     fliesst    der Strom nicht mehr durch die  beiden Kathoden, sondern durch die Lampenentla  dung zwischen zwei nicht vorausbestimmten Licht  bogenansatzpunkten.

   Diese Schaltung hat sich für  Entladungslampen, welche keine dauernde Kathoden  heizung benötigen, gut bewährt.  



  Es wird nun aber für gewisse     Hochleistungs-Ent-          ladungslampen,    welche für     starterlosen    Betrieb, d. h.  ohne Zündschalter vorgesehen sind, vom Lampenher  steller Dauerheizung der Kathoden empfohlen. Eine  bekannte solche Zündvorrichtung ohne Zündschalter  ist in     Fig.    1 der     Zeichnung    gezeigt.

   In dieser Figur ist  eine Drosselspule 2, eine Entladungslampe 3 mit Ka  thoden 4 und 5,     ein    Heiztransformator 6 mit     Heiz-          wicklungen    7 und 8, eine geerdete Zündelektrode 9,  ein     Seriekondensator    11 für     kapazitive    Schaltung und  Netzklemmen 1 und 10 gezeigt. Wie ersichtlich wer  den mit den     Heizwicklungen    7 und 8 die Kathoden 4  und 5 dauernd geheizt. Für die Zündungserleichte  rung dient die geerdete Zündelektrode, die auch iso  liert an einem Spannungspotential liegen könnte.

    Trotz diesen Massnahmen ist bei dieser Vorrichtung  die Zündsicherheit und die richtig dosierte     Vorhei-          zung    nicht gewährleistet.  



  Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf     eine     Vorrichtung für die Zündung und den Betrieb von       Niederspannungs-Entladungslampen    mit mindestens  einer geheizten Kathode und sie entspricht     im    Prinzip    einer     starterlosen    Schaltung     mit    Heiztransformator.  Sie ist     zusätzlich    mit mindestens einem parallel zur  Entladungslampe geschalteten     Ruhekontakt-Zünd-          schalter    versehen, dessen Kontakte zur Erreichung  der günstigsten Voraussetzungen für das Zünden der       Entladungslampe    abhängig von dem durch die Dros  selspule fliessenden Strom verzögert betätigt werden.

    Solche an sich bekannte stromabhängige Schaltungen  haben den Vorteil, dass die Zündung sich automa  tisch wiederholt, wenn die erste Unterbrechung der       Zündschalterkontakte    in einem ungünstigen Moment,  d. h. z. B. bei Stromdurchgang Null erfolgt und daher  nicht zur Zündung der Lampe führt. Ein grosser  Nachteil dieser Schaltungen besteht aber darin, dass  z. B. bei undichter Lampe oder grosser Unterspan  nung und auch bei nicht eingesetzter Lampe über die  Heizwicklungen des Transformators der     Zündschalter     dauernd Zündversuche ausführt und dadurch unzu  lässig beansprucht wird.  



  Es sind auch Schaltungen bekannt, bei welchen  der Zündschalter statt stromabhängig spannungsab  hängig gesteuert wird. Hierbei öffnet der Zündschal  ter nach     einer    bestimmten Verzögerungszeit unabhän  gig davon, ob die Lampe gezündet hat oder nicht.  Dies ist nur     dann    zulässig,     wenn    die Lampe durch ge  nügend hohe     Leerlaufspannung    ohnehin     starterlos     zünden würde, und der Zündschalter lediglich dazu  dient, um den Lichtbogen während der notwendigen       Vorheizzeit    zu sperren, d. h. um die schädlichen Kalt  starts zu vermeiden.  



  Gemäss der     vorliegenden        Erfindung    soll der Vor  teil der sicheren Zündung durch den     stromabhängig     wirkenden und den Zündvorgang wenn nötig wieder  holenden Zündschalter mit dem Vorteil des span  nungsabhängigen, das dauernde Wiederholen des  Zündvorganges vermeidenden Zündschalters vereinigt      werden.

   Dies wird nach der Erfindung dadurch er  reicht, dass bei einer Vorrichtung für die Zündung  und den Betrieb von     Niederspannungs-Entladungs-          lampen    mit     mindestens        einer        geheizten    Kathode und  mit mindestens einem parallel zur Entladungslampe  geschalteten     Ruhekontakt-Zündschalter,    dessen Kon  takte zur Erreichung der günstigsten Voraussetzung  für das Zünden der Entladungslampe abhängig von  dem durch die Drosselspule     fliessenden    Strom verzö  gert betätigt werden, Mittel vorgesehen sind,

   welche  nach einer weiteren Verzögerungszeit durch den     Ein-          fluss    der an der Schaltung liegenden Spannung den       Zündschalter-Parallelstromkreis    öffnen und bei Weg  fall dieser Spannung automatisch wieder schliessen.  



  In den     Fig.        2-4    der Zeichnung sind beispiels  weise Ausführungsformen des Erfindungsgegenstan  des dargestellt.  



  Beim Beispiel nach     Fig.    2 ist ein Zündschalter 12  vorhanden, dessen Kontakte 13 parallel zur Entla  dungslampe 3 geschaltet sind und der einen Deh  nungsdraht 14 aufweist, welcher parallel zu einem       Shunt    15 geschaltet ist, der im Hauptstromkreis liegt.  Der Dehnungsdraht 14 ist ferner über einen     Heiss-          leiter    16 an die Heizwicklung 8 des Transformators 6  angeschlossen. Der Widerstandswert des Heissleiters  16 nimmt sukzessive von mehr als 30 Ohm im kalten  Zustand auf ca. 0,5 Ohm im warmen Zustand ab.

   Es  ist ferner ein Kondensator 17 vorhanden, der eine  Kapazität von 30 000 bis 100 000     pF    hat, die Zün  dung erleichtert, den Schaltfunken an den Kontakten  13 verkleinert und als     Radiostörschutz    dient. Der  Kern des     Heiztransformators    6 kann mit einem Luft  spalt 18 versehen sein, damit in einer     kapazitiven     Schaltung     Seriekondensator    11 der     Heiztransforma-          tor    6 zur Vergrösserung des     kapazitiven    Leistungsfak  tors als induktiver Leistungsverbraucher benützt wer  den kann.  



       In    der Schaltung nach     Fig.    2     fliesst    beim Ein  schalten sogleich ein Strom von der Klemme 1 durch  den Kondensator 11, die Drossel 2, den     Shunt    15, die       Zündschalterkontakte    13, den     Dämpfungswiderstand     23 zur Netzklemme 10. Gleichzeitig fliesst ein Heiz  strom von der Wicklung 8 des Heiztransformators 6  durch die Kathode 4 und vom Wicklungsteil 7 des  Transformators 6 durch die Kathode 5. Im weiteren       fliesst    ein begrenzter Strom durch den Dehnungsdraht  14 parallel zum     Shunt    15.

   Der Dehnungsdraht 14 öff  net nach einer gewissen, für die     Aufheizung    der Ka  thoden 4, 5     erforderlichen    Zeit die Kontakte 13 des       Zündschalters    12 und bewirkt dadurch die Zündung  der Entladungslampe 3. Durch den Heissleiter 16       fliesst    vorerst infolge seines     verhältnismässig    hohen  Kaltwiderstandes nur ein kleiner Strom von der     Heiz-          wicklung    8 über den Dehnungsdraht 14. Der Einfluss  dieses Stromes ist daher in den ersten paar Sekunden,  welche für die normale Zündung der Lampe 3 nötig  sind, unbedeutend.

   Erst nach einer     längeren    Verzöge  rungszeit, als sie für die Zündung erforderlich ist,  wird der Widerstand des Heissleiters 16 so klein, dass  ein genügend grosser Strom von der Heizwicklung 8    durch den Heissleiter 16 und den Dehnungsdraht 14       fliesst,    um den     Zündschalterkontakt    13 geöffnet zu  halten. Der im Hauptstromkreis     fliessende    Strom kann  jetzt keinen     Einfluss    auf den Dehnungsdraht 14 mehr  ausüben.  



  Bei der     kapazitiven    Schaltung mit     Seriekondensa-          tor    11 und     Zündschalter        mit    Dehnungsdraht 14 hat  sich der     Shunt    15 als     vorteilhaft    erwiesen, während  bei der induktiven Schaltung eine     Anzapfung    an der  Drosselspule 2, oder eine entsprechende Wicklung  zur Abnahme der stromabhängigen Steuerung bes  ser ist.  



  Beim Beispiel nach     Fig.    3 ist ausser einem strom  abhängig gesteuerten Zündschalter 12 noch ein span  nungsabhängig gesteuerter Zündschalter 19 vorhan  den. Die Kontakte 13 des Zündschalters 12 sind in  Serie mit den Kontakten 20 des Zündschalters 19 in  den Parallelkreis zur Lampe 3 geschaltet. Der Deh  nungsdraht 14 des Schalters 12 ist wieder parallel  zum     Shunt    15 geschaltet, während der Heissleiter 16  in     Fortfall    gekommen ist. Ferner liegt der Deh  nungsdraht 21 des     Zündschalters    19 über einen An  passungswiderstand 22 direkt an der Heizwicklung  7.

   Beim Einschalten fliesst ein Strom von der  Netzklemme 1 durch den Kondensator 11, die Dros  sel 2, den     Shunt    15, die     Zündschalterkontakte    13 des  stromabhängig gesteuerten Zündschalters 12, die Kon  takte 20 des spannungsabhängig gesteuerten     Zünd-          schalters    19 und den     Dämpfungswiderstand    23 zur  Netzklemme 10. Gleichzeitig werden wie im Beispiel  nach     Fig.    2 die Kathoden 4 und 5 durch die Wick  lungen 8 und 7 des Heiztransformators gespeist.

   Der  Dehnungsdraht 14 des Zündschalters 12 wird mittels  des     Shunts    15 stromabhängig     gesteuert,    während der  Dehnungsdraht 21 des Zündschalters 19 über einen  Anpassungswiderstand 22 von der Heizwicklung 7  gespeist wird.

   Der     Shunt    15 und der Widerstand 22  sind so dimensioniert, dass die Kontakte 20 des     Zünd-          schalters    19 mit wesentlich     grösserer    Verzögerung als  die Kontakte 13 des Zündschalters 12 öffnen,     derart,     dass der     Zündschalter    12 die Zündversuche mehrmals  wiederholen kann, bevor dies durch das Öffnen der  Kontakte 20 des Zündschalters 19     verunmöglicht    ist.  Der     Dämpfungswiderstand    23 ist zur Schonung des  stromabhängig arbeitenden Zündschalters 12 bei Ver  wendung eines     Seriekondensators    11 im Falle von  Zündwiederholungen nötig.  



  Die Schaltung nach     Fig.    2 hat gegenüber der  Schaltung nach     Fig.    2 den Vorteil, dass nur ein statt  zwei Zündschalter nötig ist. Jedoch benötigt der in       Fig.    2 vorhandene Heissleiter zur Abkühlung einige  Minuten Zeit, was den Nachteil hat, dass beim ra  schen     Wiedereinschalten    der Lampe die     Zündsicher-          heit    nicht mehr gewährleistet ist.  



  Das Beispiel nach     Fig.    4 unterscheidet sich von  dem nach     Fig.    3, dass zwei Entladungslampen 3 und  3' in Serie geschaltet sind. Um hierbei die Kathoden  4' und 5' zu heizen, ist auf dem Heiztransformator  eine dritte Heizwicklung 24 vorhanden. Die Wir  kungsweise dieser Schaltung ist gleich der nach           Fig.    3. Sinngemäss könnte diese Schaltung auf mehr  als zwei Lampen erweitert werden, ohne dass des  wegen zusätzliche Zündschalter notwendig wären.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Vorrichtung für die Zündung und den Betrieb von Niederspannungs-Entladungslampen mit minde stens einer geheizten Kathode und mit mindestens einem parallel zur Entladungslampe geschalteten Ruhekontakt-Zündschalter, dessen Kontakte zur Er reichung der günstigsten Voraussetzung für das Zün den der Entladungslampe abhängig von dem durch die Drosselspule fliessenden Strom verzögert betätigt werden, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel vorge sehen sind, welche nach einer weiteren Verzögerungs zeit durch den Einfluss der an der Schaltung liegen den Spannung den Zündschalter-Parallelstromkreis öffnen und bei Wegfall dieser Spannung automatisch wieder schliessen. UNTERANSPRÜCHE 1.

   Vorrichtung nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass der Ruhekontakt-Zündschalter ein Thermozündschalter mit Dehnungsdraht als Steuer element ist. 2. Vorrichtung nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass das Steuerelement des Zündschal- ters zur stromabhängigen Steuerung an einen in den Hauptstromkreis eingeschalteten Shunt (13) ange schlossen ist und über einen Heissleiter (14) mit ne gativer Stromspannungs-Charakteristik an die Span nungsquelle angeschlossen ist, derart,

   dass nach einer weiteren Verzögerungszeit die Zündschalterkontakte geöffnet gehalten bleiben und die stromabhängige Steuerung unwirksam wird. 3. Vorrichtung nach Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Heissleiter (14) einen Kalt widerstandswert bei 20 C von mehr als 30 Ohm und bei Belastung von ca. 1,2 Amp. einen Warm widerstandswert von ca. 0,5 Ohm aufweist. 4.

   Vorrichtung nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass in einem Parallelstromkreis zur Entladungslampe zwei getrennte Zündschalter in Se rie geschaltet sind, von welchen der eine stromabhän- gig und der andere nach einer bestimmten Verzöge rungszeit spannungsabhängig gesteuert wird. 5.

   Vorrichtung nach Unteranspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerelement des strom abhängig arbeitenden Zündschalters (12) an einen im Hauptstromkreis liegenden Shunt (15) angeschlossen ist und dass das Steuerelement des spannungsabhän gig arbeitenden Zündschalters (19) direkt oder über einen Anpassungswiderstand (22) an die von einem Heiztransformator (6) erzeugten Kathodenheizspan- nung angeschlossen ist.

   6. Vorrichtung nach Unteranspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerelement des strom abhängig arbeitenden Zündschalters an einige Win dungen der Drosselspule angeschlossen ist. 7. Vorrichtung nach Unteranspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerelement des strom abhängig arbeitenden Zündschalters an einen im Hauptstromkreis liegenden Stromwandler angeschlos sen ist. B. Vorrichtung nach Unteranspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerelement des span nungsabhängig gesteuerten Zündschalters direkt oder über einen Vorwiderstand oder über einen besonde ren Transformator an die Netzspannung angeschlos sen ist. 9.

   Vorrichtung nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass in den Hauptstromkreis ein Serie kondensator (11) eingeschaltet ist, dessen kapazitiver Widerstand ungefähr doppelt so gross ist wie der in duktive Widerstand der Drosselspule (2). 10. Vorrichtung nach Unteranspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass im Parallelstromkreis in Serie mit den Zündschalterkontakten ein Dämpfungswider- stand (23) eingeschaltet ist. 11.

   Vorrichtung nach Unteranspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnetkern des Heiztrans- formators (6) zur Vergrösserung des Leistungsfaktors der kapazitiven Schaltung einen Luftspalt (18) auf weist. 12. Vorrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass zwei oder mehr Entladungslam pen in Serie geschaltet sind und in Serie betrieben werden.