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Elektrische Kathodenglimmlichtröhre Die Erfindung betrifft eine elektrische
Kathodenglimmlichtröhre, bei der mindestens eine Elektrode aus einem ;sich unter
dar Einwirkung der Glimmentladung bis zu einer Kontaktschließung durchkrümmenden
Bimetallstreifen besteht. Derartige als selbsttätig anspmechende Schalter wirkende
bzw. Bimetallgl:immschalter darstellende Kathodenglimmlichtröhrem. finden neuerdings.
in steigendem Maß zur Zündung von an üblichen Netzspannungen betriebenen Niederdruckleuchtröhren
mit vorheizbaren Glühelektrodien Anwendung. In der Abbildung ist eine derartige
an sich bekannte Zündeinrichtung schematisch dargestallt.
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Die Niederdruckleuchtröli.re, etwa Quecksilberniederdrucklerachtstoffröhre
i besitzt zwei vorheizbare Glühelektroden 2, die durch eine Leitung 3 überbrückt
und unter Zwischenschaltung der Vorschaltdrosselspule q. an den Netzschalter 5 angeschlossen
sind. In die Überbrückungsleitung 3 isst die dien Bimetallglimmschalter bildende
Kathodenglimmlichtröhre 6 gelegt, die innerhalb eines gasgefüllten Gefäßes eine
feststehende Elektrode
7 und eine mit dieser zur Berührung kommende,
aus einem Bimetallstreifen bestehende beivagliclte Elel:trod° 8, gegebenenfalls
ab-r auch zwei aus Bimetalfstreifen be;staiincle. gegeiüi-nanchr bewegliche Elektroden
enthält.
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Die Katlio.d,#n-liinnilichtrölire 6 hat dabei eine unterhalt> dr Nz-tzspaiiiiuiig
liegende Zündspannung uncl .eine Brennspannung, die diejenige der zti zündenden
Niederdruckleuchtröhre i üb-rsteigt. Beim Schließen des Netzschalters 5 bildet sich
sofort in der Kathodenglimmlichtröhre (i eine Glimmentladung. die die- Biinetall,elel:trode
8 so stark erhitzt, dala sie sich zur Berührung mit der festen Elel:trod@e ; bzw.
eint-in Kontakt dersclben durchkriiinint. Der die Elektroden etithaItnde- FleizstromI:r-eis
wird damit geschlossen, w(i1)2i gl°,@ich zeitig die jetzt kurzgcathlo,ss-.ne Glimmentladung
in der Röhre ö erlischt. Da nunmehr ;auf die @imetalle@el:-trode lsein@-ITe-izwirkung
ntAr ausgeübt wi=rd, entfernt sie sich infolge ihrer ;Abkühlung schon nach sehr
kurzer Zeit, nämlich in einigen wenigen `-Runden wi-:d:r von der Gegelielel:trOcle
;. Der E1-el:trod:nlieizl:reis wird dadurch unterbrochen und in der Vorschaltdrosselspule
-. der N ied@e rdrucl:leuclitröhre i ein Indul;tioii:stols ausgelöst, der im Verein
mit der Netzspannung die Niederdruckleuchtröhr:: zündet. Die dann an der Kathodenglimmlichtröhre
C) liegende, verhältnismäßig niedrig, nämlich nur etwa iio bis 120 Volt tretragende
B) emispannung der N iederdruckleuc-htröhre reicht für eine Entladung in der Kathodenglimtulichtröhre
nicht mehr au,s; der Elektrodenheizkreis bleibt dann also strortilos bei voneiriand:a-
entfernten, die iNorniallageeinnehmenden Elektroden j, 8 der Katho dengliininlichtröhre.
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Bei einer derartigen Kathodenglirntnlichtröhr: muß, uni ein sicheres
Zünden und einen sicheren Betrieb der Xiederdruckleuchtröhre zu erreichen, die Züiid-
und Brennspannung der Katliodengiiinmliclitrölire in sehr enget, Grenzen gehalten
werden. Die bei KathodenglimlIllichtröhren sorgst meist üblichen Strettbreitvn in
der Spannung sind hier nicht zulässig. Es muß vielmehr verlangt werden, daß die
mit der Niederdruckleuchtröhre am :220-Valt-Ne-tz arbeitende KatbodengIininilichtröhre
mindestens bei ißo Volt sicher zündet und daß bei i.lo Volt die Glimmentladung erlischt
oder aber zum mindesten so geringe Stroin-,verte hat, daß ein Durchbiegen ihrer
Binietallelektrode nicht stattfinden kann. Die handelsüblichen Kathodenglimmlichtröhren
erfüllen diese Bedingung zwar zum Teil, jedoch fällt in der iVlassenfertigung ein
verhältnismiißig großer Teil voll Kathödenglirnmliehtröhren an, die eine zu niedrige
Brennspannung haben. Diese müssen durch zeitraubendes Nachmessen jeder -einzelnen
fertiggestellten Lampe ausgesondert werden, da sie zu Beanstandungen führen «Bürden.
Bemerkenswert ist dabei noch, dafl Kathoden -glimmlichtröhren handelsüblicher Art,
die ursprünglich unterhalb von 140 Volt nicht mehr arbeiten, nach einiger Betriebszeit
auch bei Spannungen noch in Tätigkeit treten, die bis herunter zu i25 Volt liegen.
Dies liegt offenbar daran, daß auf Grund der Elektrodenzerstättbung innerhalb der
KathodengIimmlichtröhre eine Gasreinigung eintritt, die zu einer Herabsenkung der
Zünd- sowie Brennspannung der Röhre führt. Hiermit ist ein großer technischer Nachteil
verbunden, da N iederdruckleuchtröhren von i io bis i2o Volt Brennspannung im Gegensatz
zu Kathoclenglimmlichtröhren im Verlaufe der Brenndauer häufig in der Spannung etwas
steigen und 1.:5 bis 13o Volt Brennspannung ,rreichen können. Arbeiten solche Ni:ed:erdruckfeuchtröhren
mit erhöhter Brennspannung in Verbindung mit hathodtnglimmlichtrö ir:n erniedrigter
Brennspannung, so tritt in dauerndes Blinken .ein. Die Kathodenglimmlichtröhre arbeitet
bei der Brennspannung der Niederdriiclaetrclitrölire, und bei j@d"ni Kathodexigliminlichtröhrenkurzschlul
erlischt auch die Niederdruckleuchtrö hre.
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Gegenstand vorliegender Erfindung ist nun eine Kathodenglimmlichtröhre,
die diesen Nachteil grundsätzlich, vermeidet, und zwar dadurch, daß sie an Stelle
der üblicheli, aus eitlen, \eon-Idelium-;.lrgoii-Geiniscli bestehenden und unter
einem Druck von io bis 20 Torr stehenden Füllung eine unter einem Druck von 3o bis
8o Torr stehende Füllung aus Neon mit einem Zusatz voll i bis 6°/o Wasserstoff enthält.
Es hat sich überraschenderweise gezeigt, daß im angegebenen Druckbereich durch-
die bestimmt bemessene .Xlenge von Wasserstoff einerseits die durch die LZeongruiidgasfül,luiig
gegebene Zündsparitiung der Iiatlioclenglimmlichtröhre nicht oder nur ganz unwesentlich
beeinflußt, andererseits aller die untere Grenze der Arhei-tsspanitung der Kathodenglimmlichtröhre
scharf begrenzt wird. Dies hängt offenbar damit zusammen, daß durch die gute Wärmeleitfähigkeit
des Wasserstoffes bei geringen Spannungen und dadurch geringen Leistungen in der
Katliodenglimmliehtröhre die Wärmeableitung durch den Wasserstoff so groß ist, daß
ein Durchbiegen der Bimetallelektrode lria zuln Kurzschluß vermieden wird.
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Diegünstigsten Ergehitisse werden mit 3 bis 3,3% Wasserstoffzusatz
erzielt. Die Füllung bestellt hiert@ei vorzugsweise atis 38,8 Torr Neon und 1,2,
Torr Wasserstoff. Die Zünd-, #p anntin- einer derartigen Röhre ist mit
Sicherheit
gleich oder kleiner als 18o Volt. Bei Spannungen gleich oder kleiner als i4.o Volt
tritt ein Durchbiegen der Bimetallelektrode bis zum Kurzschluß mit Sicherheit -nicht
mehr auf. Bei 130 Volt erlischt die Glimmentladung vollständig. Diese Werte gelten
für die Massenfertigung. Würde die Röhre bei einem Druck von q.o Torr nur mit Neon
o,dar mit einem üblichen l\Teon-Helium-Argon-Ge-misch gefüllt sein, so 'würdie die
Zündspannung zwar ebenfalls gleich oder kleiner als i8o Volt sein; die! Spannung,
bei der sich die Bimetallelektrode nichtr mehr bi,s zum Kurzschluß durchbiegt, würde
dann. aber zwischen 125 und 135 Volt lieWn, und ein vollständiges Erlöschen der
Glimmentladung würde- sogar erst bei Spannungen zwiisch:en 95 und 120 Volt auftreten.
Der bestimmt bemessene Wasserstoffzusatz beeinflußt also, die Zündspannung der Kathodenglimmlichtröhre
nicht, während die untere Grenze der Arbeitsspannung etwas erhöht und scharf begrenzt
wird.
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Die neue, mit mindestens einer Bimetallausgestattete Kathodenglimmlichtröhre,
läßt sich mit Vorteil für mancherlei Schaltzwecke verwenden, wo es auf eine genaue
Einhaltung eines eng umrissenen Spannungsbereiches ankommt. Bei Verweildun- der
neuen Kath@odengli.mmlichtröhre zur' Zündung von Niederd@ruckleuchtröhren kann zur
Unterstützung des Zündvorganges in der die Kathodenglimmlichtröhre enthaltenden,
die Elektroden der Niederdruckröhre überbrückenden Leitung noch ein mit der Vorschaltdrosselspule
Resonanzüberspannungen erzeugender Kondensator eingebaut sein. In diese Überbrückungsleitung
kann ferner, fa'l'ls die Elektroden der Niederdruckleuchtröhre mittels kleiner Transformatoren
zusätzlich vorgeheizt werden, auch. noch ein den Brückenkurzschlußstrom begrenzender
Hilfswiderstand liegen.