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Beleuchtungs- oder Bestrahlungsanlage Die Erfindung bezieht sich auf
eine Beleuchtungs-oder Bestrahlungsanlage mit zwei parallel geschalteten Stromkreisen,
die je eine Reihenschaltung einer Gas-und/oder Dampfentladungsröhre und deren Vorschaltimpedanz
enthalten, wobei die Reihenelemente in beiden Stromkreisen praktisch die gleiche
komplexe Impedanz aufweisen und in gleicher Reihenfolge angeordnet sind.
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Wenn eine der Röhren defekt wird, so daß die Zündung nicht erfolgt
oder die Röhre während des Betriebes erlischt, ergeben sich verschiedene Nachteile.
Vor allem verringert sich die ausgesandte Licht- oder Strahlungsmenge. Wenn die
Röhren mit selbsttätigen Zündschaltern versehen sind, wird der Schalter der schadhaften
Röhre betätigt, wodurch der betreffende Stromkreis und der Zündschalter überlastet
werden; außerdem wird der Rundfunkempfang in der Umgebung der Anlage gestört, und
störende Lichtblitze können in der schadhaften Röhre auftreten.
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Die Erfindung bezweckt, diese Nachteile zu beheben. Gemäß der Erfindung
sind Einrichtungen vorhanden, welche die Vorschaltimpedanzen parallel schalten,
wenn eine der Röhren schadhaft ist. Diese Einrichtungen können außerdem auch die
Röhren parallel zueinander legen.
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Vorzugsweise vermitteln die Einrichtungen eine Verbindung zwischen
den den Vorschaltimpedanzen zugewendeten Enden der Röhren; die Impedanz dieser Verbindung
ist bei weitem geringer als die Vorschaltimpedanz.
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Die Einrichtungen bestehen zweckmäßig aus einem verzögert ansprechenden
Relais, das von der zw:schen den erwähnten Röhrenenden auftretenden Spannung gesteuert
w:rd.
Zu diesem Zweck eignet sich vorzüglich ein thermisch gesteuertes
Relais, das durch ein parallel zu den Kontakten des Relais liegendes Widerstandsheizelement
geschlossen wird, dessen Enden mit den erwähnten Röhrenenden verbunden sind und
dessen Widerstand die Betriebsimpedanz einer Röhre mehrfach übersteigt.
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Hierbei kann dieses Relais mit einem in Reihe mit den Kontakten gelegten
Heizelement versehen sein, das derart bemessen und angeordnet ist, daß das geschlossene
Relais geschlossen bleibt, bis die Anlage ausgeschaltet wird. Da dieses Reihenheizelement
die erwähnte Verbindung zwischen den Röhren vermittelt, muß seine Impedanz, wie
bereits erwähnt, die der Vorschaltimpedanzen mehrfach unterschreiten.
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Gemäß einer anderen Ausführungsform des thermisch gesteuerten Relais
ist das wärmeempfindliche Element des Relais mit einem riegelförmigen Organ versehen,
von dem im kalten Zustand des wärmeempfindlichen Elements ein federndes Organ gehalten
werden kann, das den beweglichen Kontakt des Relais darstellt und beim Erwärmen
des wärmeempfindlichen Elements vom Parallelwiderstand freigegeben wird und dabei
mit dem feststehenden Kontakt des Relais in Berührung kommt. Bei dieser Lösung bleibt
das angesprochene Relais auch im stromlosen Zustand der Anlage geschlossen. Um das
Relais wieder zu öffnen, muß das nachgiebige Organ unter den Riegel des wärmeempfindlichen
Elements gewacht werden, was durch einen eingebauten Druckknopf vermittelt werden
kann, der außerdem als Anzeiger wirksam sein kann, indem die Länge, mit welcher
der Knopf aus einem das Relais umhüllenden Gehäuse herausragt, einen Hinweis darauf
gibt, ob das Relais eingerückt ist oder nicht.
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Das Relais kann auch durch einen Widerstand mit negativem Temperaturkoeffizienten
dargestellt werden, der im erwärmten Zustand die erwähnte Verbindung vermittelt
und dessen Impedanz im kalten Zustand die der Vorschaltimpedanzen mehrfach übersteigt.
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Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung näher erläutert.
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Fig. i zeigt eine Anlage mit zwei Entladungsröhren, z. B. Niederdruckquecksilberdampfentladungsröhren,
i und 2, die in Reihe mit einer Vorschaltimpedanz 3 bzw. 4 mit den Anschlußklemmen
5 und 6 der Anlage verbunden sind. Die Röhren können mit Glühelektroden 7, 8 bzw.
9, io versehen sein, wobei jeweils die einen der beiden Glühelektrodenanschlüsse
an jedem Röhrenende durch selbsttätige Zündschalter, z. B. Glimmentladungsschalter
iz, bzw. 12, verbunden sind, deren Zündspannung zwischen der Speisespannung der
Anlage und der Brennspannung der zugehörigen Röhre liegt. Beim Verbinden der Anschlußklemmen
5 und 6 mit den Polen einer geeigneten Spannungsquelle zünden die Röhren auf bekannte
Weise.
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Wenn eine der Röhren Schaden erleidet, wird diese nicht zünden, oder
wann bei dieser Röhre während d.-2s Betriebes ein Schaden eintritt, wird sie erlöschen.
In beiden Fällen w:rd nur eine der Röhren brennen, so daß w--n#'ger L_cht oder Strahlung
erzeugt wird als im normalen Zustand der Anlage. Außerdem wird in dem dargestellten
Fall, in dem die Röhren mit selbsttätigen Zündschaltern versehen sind, der Zündschalter
der schadhaften Röhre tätig bleiben bzw. werden, was nachteilig und störend ist.
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Gemäß der Erfindung werden die Punkte 13 und 14 der Stromkreise miteinander
verbunden, wenn eine der Röhren schadhaft wird. Diese Verbindungsmöglichkeit ist
andeutungsweise durch einen Schalter 15 angegeben. Wenn dieser Schalter geschlossen
ist, sind die Vorschaltimpedanzen 3 und 4 zueinander parallel und gemeinsam in Reihe
mit der brennenden Röhre geschaltet, die infolgedessen mehr Licht oder Strahlung
erzeugt. Infolge des Schließens des Schalters 15 werden auch die Röhren i und 2
parallel zueinander geschaltet, was zur Folge hat, daß sich auf die schadhafte Röhre,
z. B. auf die Röhre 2, die Brennspannung der nicht schadhaften Röhre i überträgt,
so daß der Zündschalter 12 seinen B;ztrieb einstellt.
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In den Fig. 2 bis 4 sind drei Ausführungsbeispiele der elektrischen
Verbindung zwischen den Punkten 13 und 14' dargestellt, die den Spannungsunterschied
benutzen, der beim Eintreten eines Schadens bei einer der Röhren zwischen den erwähnten
Punkten auftritt.
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In Fig. 2 bezeichnet 16 ein Widerstandsheizelement von z. B. 5o ooo
Ohm, das mit den Punkten 13 und 14 verbunden ist und in solcher Nähe eines mit dem
Punkt 13 verbundenen Bimetallelements 17 angeordnet ist, daß der den Widerstand
16 in dem schadhaften Zustande einer der Röhren durchfließende Strom den Kontakt
18 des Bimetallelements mit dem feststehenden Kontakt i9 des Relais in Berührung
bringt. Zwischen dem feststehenden Kontakt i9 und dem Punkt 14 ist ein zweites Heizelement
20 von z. B. 3 Ohm angeordnet, das so nahe bei dem Bimetallelement 17 angeordnet
ist, daß die miteinander in Berührung gekommenen Kontakte 18 und i9 mit- 1 einander
in Berührung bleiben, solange die Anschlußklemmen 5 und 6 der Anlage mit der Stromquelle
verbunden sind.
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Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig.3 liegt zwischen den Punkten
13 und 14 auch ein Wider- 1 standsheizelement 21, das grundsätzlich den gleichen
Wert wie das Heizelement 16 nach Fig. 2 haben kann. Der Widerstand 21 lenkt beim
Stromdurchgang das riegelförmige Ende eines Bimetallelements 22 nach links aus,
wodurch ein unter dem Riegel gehaltenes federndes Organ 23, das mit dem Punkt 14
verbunden ist, freigegeben wird. Hierbei kommt das Organ 23 in die gestrichelt dargestellte
Lage 23', wobei dieses Organ mit einem feststehenden, mit dem Punkt 13 verbundenen
Kontakt 24 in Berührung ist. Infolgedessen entsteht -zwischen den Punkten 13 und
14 eine Kurzschlußverbindung, die so lange bestehenbleibt, bis auf das nachgiebige
Organ 23' in Richtung des Pfeils 25 Druck ausgeübt wird, wodurch das beweglich.2
Ende dieses Organs wieder unter den Riegel des inzwischen abgekühlten Bimetallelements
22 gebracht wird.
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Bei der Ausführungsforrn nach Fig.4 sind die Punkte 13 und 14 durch
einen Widerstand 26 mit stark negativem Temperaturkoeffizienten verbunden. Dieser
Widerstand kann auf der Basis halbleitender
'Metalloxyde, z. B.
Eisenoxyds, zusammengesetzt sein. Die Impedanz dieses Widerstandes kann bei Zimmertemperatur
z. B. io ooo Ohm betragen. Im Normalbetrieb, d. h. w-,nn beide Röhren brennen, besteht
zwischen den Punkten 13 und 14 praktisch kein Potentialunterschied, so daß der Widerstand
kalt bleibt. Beim Eintreten eines Schadens bei einer der Röhren tritt jedoch zwischen
den Punkten 13 und 14 ein erheblicher Potentialunterschied auf, so daß sich
der Widerstand erwärmt und sein Widerstandswart sinkt, z. B. bis auf 15 Ohm. In
diesem Zustand bildet der Widerstand eine Verbindung geringer Impedanz zwischen
den Punkten 13 und 14. Infolgedessen wird die Vorschaltimpedanz der schadhaften
Röhre in Reihe mit der brennenden Röhre gelegt, so daß ein starker Strom den Widerstand
26 durchfließt. Dieser bleibt infolgedessen auf der erford>rlichen Temperatur, bis
die Anlae stromlos gemacht wird.
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Es sei darauf hingewiesen, daß die brennende Röhre in den beschriebenen
Fällen stärker belastet wird als üblich. Es hat sich jedoch gezeigt, daß sich bei
einer nicht zu langen, z. B. 24stündigen Überlastung keine Nachteile ergeben.
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In einem konkreten Fall war die Anlage an das Lichtnetz von 225 V;
f = 5o Hz, angeschlossen. Hierbei betrug die Brennspannung der Röhren (4o-W-Fluoreszenzröhren)
annähernd io5 V, der übliche Entladungsstrom 420 mA, die Impedanz jeder Röhre annähernd
240 Ohm und die Impedanz einer jeder der aus Drosseln bestehenden Vorschaltimpedanzen
3 und 4 annähernd 400 Olim.