[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Niederdruckentladungslampe
an konventionellen Vorschaltgeräten ('Drosseln'), wobei der Lampe zum Zünden der Entladung
ein Glimmzünder zugeordnet ist. Dieser Glimmzünder kann bei stabförmigen Leuchtstofflampen
in einem separaten Gehäuse außerhalb der Lampe angeordnet sein (im Folgenden als 'Glimmstarter'
bezeichnet). Bei Kompaktleuchtstofflampen (KLL) kann der Glimmzünder im Gehäuse der
Lampe untergebracht sein (im Folgenden als 'KLL-Glimmzünder' bezeichnet). Die Erfindung
betrifft des weiteren einen Glimmzünder, eine mit einem derartigen Glimmzünder ausgestattete
Kompaktleuchtstofflampe, eine mit einer solchen Kompaktleuchtstofflampe ausgerüsteten
Leuchte, einen Glimmstarter und eine Leuchte mit einer Niederdruckentladungslampe,
die mit einem derartigen Glimmstarter ausgerüstet ist.
[0002] Zur Erzeugung der für das Starten einer Niederdruck-Entladungslampe erforderlichen
Zündspannung wird in vielen Anwendungen, die auf dem Prinzip der Drossel-Starter-Schaltung
aufbauen, ein Glimmstarter verwendet, der herkömmlicherweise einen Glimmzünder und
einen Entstörkondensator enthält. Dieser Glimmstarter wird parallel zur Lampe und
in Reihe zu den Lampenelektroden angeschlossen. Diese bekannten Glimmzünder haben
zwei Elektroden, von denen zumindest eine aus Thermobimetall gefertigt ist. Die Elektroden
sind in einem mit einem Füllgas gefüllten Glimmzünder-Kolben angeordnet. Durch Anlegen
einer Spannung - üblicherweise der Netzspannung - an die Elektroden und die damit
einhergehende Glimmentladung zwischen den Elektroden erwärmt sich das Thermobimetall,
so dass der durch die beiden Elektroden definierte Kontakt geschlossen wird und der
volle Kurzschlussstrom der Drossel durch die Elektroden der Lampe fließt. Dabei tritt
an den geschlossenen Kontakten keine Glimmentladung auf, so dass das Thermobimetall
abkühlt und der Kurzschluss durch Öffnen des Kontaktes aufgehoben wird. Durch diese
Unterbrechung des Stromflusses wird in der Drossel ein Spannungsstoß induziert, der
wesentlich höher als die Netzspannung ist und der ausreicht, um die Niederdruckentladungslampe
zu zünden. KLL-Glimmzünder sind üblicherweise zusammen mit dem parallel-geschalteten
Funkentstörkondensator direkt im Sockel der KLL untergebracht, die Funktionsweise
ist analog zu der von Glimmstartern.
[0003] Voraussetzung für den Startvorgang der Lampe ist, dass innerhalb des Glimmzünder-Kolbens
eine gewisse Mindestanzahl von freien Elektronen vorhanden sein muss, um einen Ionisierungsprozess
und die zum Aufheizen der Elektroden erforderliche Glimmentladung in Gang zu setzen.
Bei einer zu geringen Anzahl an freien Elektronen kann es zu einer im praktischen
Einsatz nicht akzeptablen Verzögerung der Zündung des Zündvorganges (Zündverzug),
und im schlimmsten Fall zum Nichtzünden des Glimmzünders, kommen.
[0004] Erfahrungsgemäß zeigen Glimmzünder keinen oder nur einen geringen Zündverzug, wenn
das Starten der Niederdruck-Entladungslampe bei Helligkeit (Tageslicht oder künstliches
Licht) erfolgt. Der Grund hierfür liegt darin, dass durch das auf die Elektroden des
Glimmzünders fallende Licht freie Elektronen über Photoeffekt und/oder Photoionisation
von angeregten Atomen des Füllgases erzeugt werden.
[0005] Der Zündverzug ist dagegen beim Zünden der Lampe in Dunkelheit besonders ausgeprägt,
da die Verstärkung im elektrischen Feld zwischen den Elektroden so gering ist, dass
die wenigen erzeugten Ladungsträger - insbesondere Elektronen - aufgrund von Verlust-Prozessen,
wie bspw. Rekombination, inelastischen Stößen mit Verunreinigungen verloren gehen
und die Elektronenlawine somit verlöscht, bevor sie an der Anode ankommt.
[0006] Dieses Problem wird bisher durch Zugabe von radioaktiven Inhaltsstoffen, bspw. Krypton-85,
Tritium oder Thorium gelöst. Durch die ionisierende Wirkung dieser radioaktiven Inhaltsstoffe
werden zusätzliche Ladungsträger erzeugt, so dass einem Erlöschen der Elektronenlawine
auch bei einem Startvorgang in Dunkelheit vorgebeugt werden kann.
[0007] Wegen einer geplanten Änderung der Strahlenschutzverordnung und der Transportvorschriften
und des zunehmenden Druckes seitens der Öffentlichkeit auf die Lampenhersteller dürfte
ein Verzicht auf radioaktive Inhaltsstoffe in Glimmzündern unumgänglich sein. Dabei
sind jedoch erhebliche konstruktive und verfahrenstechnische Maßnahmen erforderlich,
um den eingangs beschriebenen Zündverzug auch beim Starten der Lampe in Dunkelheit
zu minimieren.
[0008] In der US 5,512,799 wird ein radioaktivitätsfreier Glimmzünder beschrieben, bei dem
elektrolumineszierender Leuchtstoff verwendet wird, um beim Startvorgang Licht zu
emittieren. Dieser elektrolumineszierende Lichtemitter wird durch die Wechselspannung
angeregt, mit der die Elektroden des Glimmzünders beaufschlagt sind.
[0009] Nachteilig bei dieser aus der US 5,512,799 bekannten Lösung ist, dass ein erheblicher
vorrichtungs- und verfahrenstechnischer Aufwand zur Verdrahtung und Lagefixierung
des Lichtemitters (Leuchtstoff) erforderlich ist.
[0010] Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Betreiben
einer Niederdruckentladungslampe, einen Glimmzünder, eine mit einem derartigen Glimmzünder
ausgestattete Kompaktleuchtstofflampe, eine mit einer solchen Kompaktleuchtstofflampe
ausgerüsteten Leuchte, einen Glimmstarter sowie eine mit einem Glimmstarter betriebene
Leuchte zu schaffen, wobei die Zündverzögerung mit minimalem vorrichtungstechnischem
Aufwand minimiert ist.
[0011] Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 sowie
einen Glimmzünder gemäß den Patentansprüchen 2 bis 12 , eine mit einem derartigen
Glimmzünder ausgestattete Kompaktleuchtstofflampe gemäß den Patentansprüchen 20 bis
25, eine mit einer solchen Kompaktleuchtstofflampe ausgerüsteten Leuchte gemäß Patentanspruch
26, einen Glimmstarter gemäß den Patentansprüchen 13 bis 18 und eine mit einem derartigen
Glimmstarter ausgeführte Leuchte gemäß Anspruch 19 gelöst.
[0012] Erfindungsgemäß wird ein Glimmzünder mit einem Speicherleuchtstoff eingesetzt, der
durch Tages- oder Kunstlicht, bspw. das Licht einer Leuchtstofflampe, aufgeladen wird.
Dieser Speicherleuchtstoff emittiert nach dem Aufladen auch bei Dunkelheit Licht in
einem geeigneten Spektralbereich, so dass im Glimmzünder genügend freie Ladungsträger
vorhanden sind, um den Ionisierungsprozess während des Startvorgangs in Gang zu setzen.
Da dieser Speicherleuchtstoff ohne zusätzliche Verdrahtung auf einfache Weise an einer
geeigneten Position angebracht werden kann, ist der Aufwand zur Herstellung wesentlich
geringer als bei der eingangs beschriebenen Lösung.
[0013] Der Speicherleuchtstoff kann bspw. auf den Glimmzünder-Kolben aufgebracht werden,
und zwar sowohl direkt in Form einer Beschichtung als auch indirekt durch Aufbringung
eines weiteren Vorerzeugnisses, welches als Träger für den Speicherleuchtstoff dient
oder ihn enthält (bspw. Aufbringung einer transparenten Kunststofffolie, die den Speicherleuchtstoff
enthält). Alternativ kann der Speicherleuchtstoff bei Glimmstartern auch auf irgendeine
Art an anderen Glimmstarter-Komponenten angebracht werden, bspw. an einer den Kolben
umgebenden Starterhülse, die den Glimmzünder gehäuseartig umgibt (bspw. als Beimengung
zum Kunststoffgranulat). Des weiteren besteht bei KLL-Glimmzündern die Möglichkeit,
den Leuchtstoff auf irgendeiner Art an den Glimmzünder umgebenden Lampenteilen oder
dem Kondensator anzubringen (bspw. als Beimengung zum Kunststoff des Lampensockels).
[0014] Eine besonders einfache Lösung bei Glimmstartern besteht darin, die Starterhülse
im Spritzgießverfahren aus Kunststoff herzustellen und dabei den Speicherleuchtstoff
als Pulver dem Granulat zuzumischen, so dass dieser in die Starterhülse integriert
ist. Diese Variante setzt die Verwendung von transparentem Grundmaterial zur Fertigung
der Starterhülse voraus.
[0015] Eine besonders einfache Lösung bei Glimmzündern besteht darin, den Glimmzünder mit
einer transparenten Kunststofffolie zu versehen, die den Speicherleuchtstoff als Beimengung
enthält.
[0016] Vorteil der beiden genannten besonders einfachen Varianten (Beimengung zu Kunststoff)
ist, dass durch den Einschluss in das Kunststoffmaterial der Speicherleuchtstoff vor
Umgebungseinflüssen, bspw. Wasseraufnahme, geschützt ist und einer Alterung dadurch
vorgebeugt wird.
[0017] Die Ausbildung der freien Ladungsträger setzt voraus, dass im Bereich der Elektroden
des Glimmzünders zumindest ein Material vorhanden ist, das bei Bestrahlung mit dem
Licht des Speicherleuchtstoffes Photoelektronen in ausreichender Menge abgibt, um
die Photoionisation anzuschieben. Dabei hat sich eine Beschichtung aus Lanthan, Cer
oder einer Legierung, die Lanthan und Cer enthält, als besonders gut geeignet herausgestellt.
[0018] Die Beschichtung wird vorzugsweise in dem Bereich starker Potentialgradienten, also
im Bereich der geringsten Elektrodenabstände ausgebildet.
[0019] Der Speicherleuchtstoff wird vorzugsweise derart gewählt, dass er Licht im Wellenlängenbereich
zwischen der Transmissionsgrenze des für den Glimmzünder-Kolben verwendeten Glases
und der relevanten Grenzwellenlänge für Photoemission an den Elektroden abstrahlt.
Diese Grenzwellenlänge hängt ab von der chemischen Zusammensetzung der verwendeten
Elektrodenmaterialien sowie der Art ihrer Einbringung und ihres Verbundes.
[0020] Sonstige vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der weiteren
Unteransprüche.
[0021] Im folgenden werden zwei bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand schematischer
Zeichnungen näher erläutert.
[0022] Es zeigen:
- Figur 1
- eine vereinfachte Schnittdarstellung eines Glimmstarters,
- Figur 2
- Vergleiche des Zündverzuges erfindungsgemäßer Glimmstarter und Glimmstarter ohne Speicherleuchtstoff.
- Figur 3
- eine schematische Darstellung einer Kompaktleuchtstofflampe mit eingebautem, erfindungsgemäßen
Glimmzünder
- Figur 4
- Vergleiche des Zündverzugs von erfindungsgemäßen KLL-Glimmzündern mit dem Zündverzug
von KLL-Glimmzündern ohne Speicherleuchtstoff.
[0023] Jeweils sich entsprechende Komponenten des Glimmstarters (Figur 1) und des KLL-Glimmzünders
(Figur 3) sind zur Wahrung der Übersichtlichkeit mit gleichen Nummern versehen.
[0024] Der in Figur 1 schematisch dargestellte Glimmstarter 1 hat einen Glimmzünder 2, der
gemeinsam mit einem Entstörkondensator 3 in einem Gehäuse bestehend aus einer Starterhülse
4 und einer Bodenplatte 14 aufgenommen ist. Der Glimmzünder 2 hat einen Kolben 6 aus
Glas, dessen Innenraum 7 über einen Pumpstängel 8 evakuiert und mit einem Füllgas
befüllt wird. Dieses enthält in der Regel zumindest ein Edelgas.
[0025] In dem Innenraum des Glimmzünders 7 sind zwei Elektroden 9, 10 ausgebildet, die über
eine Quetschung 11 relativ zueinander lagepositioniert sind. Zumindest eine 9 der
Elektroden 9, 10 besteht aus Thermobimetall, so dass die beiden Elektroden 9, 10 durch
die Wärmeausbiegung des Thermobimetalls in Anlage aneinander gebracht werden können.
[0026] Die beiden Elektroden 9, 10 durchstoßen im Bereich der Quetschung 11 den Tellerfuß
12, der den Boden des Glimmzünderkolbens 6 bildet, und sind zu Kontaktstiften 13 für
den elektrischen Anschluss in der Bodenplatte 14 geführt. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel
ist die Starterhülse 4 im Spritzgießverfahren aus einem transparenten Kunststoff hergestellt,
wobei dem Kunststoffgranulat ein Anteil an Speicherleuchtstoff 5 zugeführt ist. Ein
derartiger Speicherleuchtstoff 5 ist in der Lage, bei Tageslicht oder bei Betrieb
der dem Glimmstarter zugeordneten Niederdruckentladungslampe Licht zu speichern und
dieses in der Folge über einen längeren Zeitraum abzugeben. Dieser Vorgang ist in
etwa vergleichbar mit dem elektrischen Ladevorgang eines Akkus, der im Anschluss daran
seine Energie an einen elektrischen Verbraucher abgibt. Der Speicherleuchtstoff 5
wirkt somit wie eine "Hilfsbeleuchtung", über die Licht an den Glimmzünder 2 abgegeben
wird.
[0027] Anstelle der Einbettung des Speicherleuchtstoffes 5 in die Hülse.4 beim Spritzgießverfahren
kann dieser bspw. auch als Beschichtung auf die Innenoder Außenumfangsfläche der Starterhülse
4 oder auch auf Innen- oder Außenfläche des Glimmzünder-Kolbens 6 aufgebracht werden.
Ein derartiger Leuchtstoff leuchtet bereits nach wenigen Minuten Aufladen mittels
einer Leuchtstofflampe im Dunkeln für einige Stunden schwach violett. Nach längeren
Zeiten (bspw. 64h) ist mit dem menschlichen Auge keine Lichtemission mehr zu erkennen,
die abgegebenen Photonen reichen jedoch immer noch zu einer Verbesserung der Zündung
der Glimmentladung im Glimmzünder aus. Bei der Auswahl des Speicherleuchtstoffes,
des Materials der Starterhülse und des Glimmzünderkolbens ist darauf zu achten, dass
die Emissionsbande des Speicherleuchtstoffes in der kurzwelligen Flanke, d.h. im Bereich
der Grenzwellenlänge für Photoeffekt und Photoionisation nicht durch Wechselwirkung
mit dem Starterhülsenmaterial bzw. dem Material des Glimmzünderkolbens abgeschnitten
wird.
[0028] Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist auf eine Elektrode 10 im Bereich des
minimalen Elektrodenabstandes ein Metall-Plättchen 15 aufgeschweißt. Das Material
dieses Plättchens 15 ist derart gewählt, dass bei einer Bestrahlung mit dem Licht
des Speicherleuchtstoffes 5 Photoelektronen in ausreichender Menge erzeugt werden,
die den Zündprozess zwischen den Elektroden 9, 10 des Glimmzünders unterstützen. Bei
Testversuchen hat sich die Verwendung von Cer-Mischmetall als besonders gut geeignet
herausgestellt, wobei das Cer-Mischmetall im Bereich starker Potentialgradienten,
also vorzugsweise im Bereich des geringsten Elektrodenabstandes angebracht werden
sollte.
[0029] Der Speicherleuchtstoff 5 und das im Elektrodenbereich zusätzlich aufgebrachte Metallplättchen
15 werden demgemäss so gewählt, dass die vom Speicherleuchtstoff emittierte elektromagnetische
Strahlung zumindest teilweise kurzwelliger ist als die Grenzwellenlänge für Photoemission
des Metalls 15. Zudem muss diese Strahlung von allen dazwischenliegenden Materialien
(bspw. Glas des Glimmzünderkolbens 6) zumindest teilweise durchgelassen werden.
[0030] Messungen ergaben, dass ein geeigneter Speicherleuchtstoff 5 ein Emissionsband im
Wellenlängenbereich von ca. 390 bis 530 nm aufweist, während die Grenzwellenlängen
der im Cer-Mischmetall enthaltenen Elemente Cer und Praseodym bei 430 nm bzw. bei
460 nm liegen (Anteile dieser Elemente im Cer-Mischmetall: 48-55 Gewichts-% bzw. 4-7
Gewichts-%). Somit liegt ein Teil des Emissionsspektrums des Speicherleuchtstoffes
5 unterhalb der Grenzwellenlänge von Cer. Die Lichtemission des Speicherleuchtstoffes
5 bewirkt, dass von der mit dem Metallplättchen 15 versehenen Elektrode 10 durch Photoeffekt
freie Elektronen erzeugt werden, die bei Anlegen einer Spannung an dem Glimmzünder
eine Townsend-Lawine initiieren und somit ein Zünden des Glimmstarters 1 ohne nennenswerten
Zündverzug ermöglichen.
[0031] Dieser Effekt sei anhand der folgenden Vergleichsversuche verdeutlicht.
[0032] Es wurden radioaktivitätsfreie Glimmstarter 1 gemäß Figur 1 hergestellt, bei der
die Starterhülsen 4 aus transparentem Makrolon hergestellt sind, das 3 % Speicherleuchtstoff
5 mit oben genannter Emissionsbande enthält. Als Vergleichsproben wurden identisch
aufgebaute Glimmstarter verwendet, deren Starterhülse 4 allerdings keinen Speicherleuchtstoff
enthält. Bei den getesteten Glimmstartern ist eine Elektrode aus Thermobimetall hergestellt
und die Gegenelektrode mit dem Cer-Mischmetall-Plättchen versehen.
[0033] Figur 2 zeigt ein Diagramm, in dem das Zündverhalten der getesteten Glimmstarter
dargestellt ist.
[0034] Die mit 1 bezeichnete Kurve zeigt das Zündverhalten der ohne Speicherleuchtstoff
ausgeführten radioaktivitätsfreien Glimmstarter. Demgemäss haben diese einen erheblichen
Zündverzug, wobei auch nach 25 Sek. erst 25% der getesteten Glimmstarter gezündet
hatten.
[0035] Kurve 2 zeigt das Zündverhalten von Standard-Glimmstartern mit radioaktiven Zusatzstoffen.
[0036] Die Kurven 3, 4, 5 zeigen das Zündverhalten der erfindungsgemäßen Glimmzünder nach
4 Std. Dunkellagerung (Kurve 3), 17 Std. Dunkellagerung (Kurve 4) und 64 Std. Dunkellagerung
(Kurve 5). Demgemäss zeigen die Glimmstarter 1 selbst nach einer Dunkellagerung von
17 Std. noch ein wesentlich besseres Zündverhalten als die herkömmlichen Standard-Glimmstarter
mit radioaktiven Zusatzstoffen. Nach einer Dunkellagerung von 64 Std. liegt der Zündverzug
der erfindungsgemäßen Glimmstarter etwa in dem Bereich, den herkömmliche Glimmstarter
zeigen. D.h., auch nach einem Wochenende in Dunkelheit zünden die radioaktivitätsfreien
Glimmstarter nicht schlechter als die herkömmlichen Standard-Starter.
[0037] Weitere Vergleichsversuche zeigten, dass es für die Verringerung des Zündverzuges
wichtig ist, die Elektroden mit einem Material zu versehen, dessen Grenzwellenlänge
innerhalb des Emissionsspektrums des Speicherleuchtstoffes liegt. Wurde der Speicherleuchtstoff
mit Emission im Wellenlängenbereich zwischen 390 bis 530 nm bei radioaktivitätsfreien
Glimmzündern eingesetzt, deren Kontakte aus je zwei Thermobimetallen ohne zusätzliche
Aufbringung von Materialien mit hoher Grenzwellenlänge für Photoemission bestanden,
so konnte keine Verbesserung des Zündverzuges gegenüber den radioaktivitätsfreien
Vergleichsproben ohne Speicherleuchtstoff-Hülsen festgestellt werden. Dies ist damit
zu begründen, dass das Material der unbeschichteten Elektroden (Fe, Ni, Mn und Cr)
eine wesentlich höhere Austrittsarbeit für Elektronen und eine Grenzwellenlänge aufweisen,
die bei kürzeren Wellenlängen als das Emissionsspektrum des Speicherleuchtstoffes
liegt, so dass kein Photoeffekt zur Auslösung einer Elektronenlawine erzielbar ist.
[0038] Figur 3 zeigt die schematische Darstellung einer Kompaktleuchtstofflampe 16 in einer
Schnittdarstellung. Die Kompaktleuchtstofflampe besteht aus einem Entladungsgefäß
17 mit einer Leuchtstoffschicht 18, welches in einem Sockel 19 befestigt ist, der
üblicherweise aus zwei Kunststoffteilen zusammengefügt wird, und an welchem sich auch
Kontaktstifte 20 zur elektrischen Kontaktierung der im Entladungsgefäß eingequetschten
Wendelelektroden 21 befinden. Im Sockel befinden sich ein erfindungsgemäßer Glimmzünder
2, der in Reihe zu den Elektroden der Kompaktleuchtstofflampe 16 geschaltet ist, und
ein parallel zum Glimmzünder 2 geschalteter Funkentstörkondensator 3.
[0039] Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Glimmzünder 2 mit einer Speicherleuchtstoff-Beschichtung
5 auf der Außenseite des Glimmzünder-Glaskolbens 6 versehen. Eine Glimmzünderelektrode
besteht aus einem Thermobimetall, die andere Elektrode besteht aus einem Draht aus
einer Ni/Fe/Cr-Legierung, die im Bereich des geringsten Elektrodenabstands mit einer
dünnen Lanthan-Beschichtung versehen ist.
[0040] Analog zum oben erläuterten Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Glimmstarters
1 verursacht auch im Fall eines KLL-Glimmzünders 2 die vom Speicherleuchtstoff 5 im
aufgeladenen Zustand emittierte elektromagnetische Strahlung die Emission von Photoelektronen
an der beschichteten Glimmzünder-Elektrode, wodurch die Zündung der Glimmentladung
im Glimmzünder 2 bei Dunkelheit erleichtert wird. Die Aufladung des Speicherleuchtstoffs
5 erfolgt während des Betriebs der Lampe durch die am unteren Ende des Entladungsgefäßes
17 austretende Strahlung, sowie durch Fremdlicht, das über die Glaswand des Entladungsgefäßes
ins Innere des Lampensockels 19 gelangt.
[0041] Die Grenzwellenlänge für Photoemission von Lanthan liegt bei 375 nm und somit etwas
unterhalb der kurzwelligen Grenze des Emissionsspektrums des Speicherleuchtstoffs
(390 nm). Bei Aufbringung von Lanthan in Form von Beschichtungen treten jedoch Grenzflächeneffekte
zwischen Lanthan und dem Grundmaterial auf, die die Grenzwellenlänge zu längeren Wellenlängen
verschieben. Bspw. hat Lanthan als Beschichtung auf Wolfram die Grenzwellenlänge 446
nm. Die Wirkung des Speicherleuchtstoffs 5 auf die Zündung von KLL-Glimmzündern ist
auf diesen Effekt zurückzuführen.
[0042] Dies wurde auch durch Zündverzugs-Messungen an radioaktivitätsfreien KLL-Glimmzündern
ohne Lanthan-Beschichtung der Elektrode nachgewiesen: Diese Glimmzünder mit einer
Speicherleuchtstoff-Beschichtung wiesen im Vergleich zu Mustern ohne Speicherleuchtstoff
keine Verringerung des Zündverzugs auf.
[0043] Figur 4 zeigt einen Vergleich zwischen dem Zündverzug von einer Anzahl radioaktivitätsfreier
KLL-Glimmzünder ohne Speicherleuchtstoff (Kurve 1) und dem Zündverzug von einer Anzahl
erfindungsgemäßer radioaktivitätsfreier KLL-Glimmzünder 2 mit Speicherleuchtstoffbeschichtung
5 (Kurven 2, 3). In Kurve 2 ist das Ergebnis einer Messung nach 18h Dunkellagerung
dargestellt, Kurve 3 zeigt den Zündverzug nach 64h Dunkellagerung. Es ist deutlich
zu erkennen, dass das Zündverhalten der erfindungsgemäßen KLL-Glimmzünder 2 auch nach
einem Wochenende in Dunkelheit gegenüber dem von radioaktivitätsfreien KLL-Glimmzündern
ohne Speicherleuchtstoff erheblich verbessert wird.
[0044] Offenbart ist ein Verfahren zur Verringerung des Zündverzugs radioaktivitätsfreier
Glimmzünder, bei dem ein Speicherleuchtstoff verwendet wird, der mittels Tages- oder
Kunstlicht aufladbar ist und der bei Dunkelheit Licht emittiert, das seinerseits die
Bildung von freien Ladungsträgern innerhalb des Glimmzünders unterstützt.
[0045] Es ist dem Fachmann offensichtlich, dass es bei der Realisierung der zu schützenden
Idee sehr viele Variationsmöglichkeiten gibt und dass die Erfindung nicht auf die
in den Ausführungsbeispielen gezeigten Realisierungsmöglichkeiten beschränkt ist.
Bezugszeichenliste:
[0046]
- 1
- Glimmstarter
- 2
- Glimmzünder
- 3
- Funkentstörkondensator
- 4
- Starterhülse
- 5
- Speicherleuchtstoff
- 6
- Kolben
- 7
- Innenraum
- 8
- Pumpstängel
- 9
- Thermobimetall-Elektrode
- 10
- Elektrode
- 11
- Quetschung
- 12
- Tellerfuß
- 13
- Kontaktstifte
- 14
- Bodenplatte
- 15
- Cer-Mischmetall-Plättchen
- 16
- Kompaktleuchtstofflampe
- 17
- Entladungsgefäß
- 18
- Leuchtstoffschicht
- 19
- Lampensockel
- 20
- KLL-Kontaktstifte
- 21
- Wendelelektroden
1. Verfahren zum Betreiben einer Niederdruckentladungslampe, wobei der Niederdruckentladungslampe
entweder extern, bspw. als Bestandteil eines Glimmstarters (1), oder intern als Bestandteil
der Lampe (16) ein Glimmzünder (2) zugeordnet ist, über den eine Zündspannung zum
Zünden der Niederdruckentladungslampe induziert wird,
gekennzeichnet durch die Schritte:
- Aufladen eines Speicherleuchtstoffes (5) mittels Tages- und Kunstlicht.
- Emittieren von Licht durch den Speicherleuchtstoff (5)
- Anregen eines Materials oder einer Materialkombination durch das emittierte Licht des Speicherleuchtstoffs zur Erzeugung von Photoelektronen für
den Zündvorgang der Niederdruckentladungslampe
2. Glimmzünder (2) mit einem mit Füllgas gefüllten Glaskolben (6), in den zwei Elektroden
(9, 10) aufgenommen sind, von denen zumindest eine aus Thermobimetall gefertigt ist,
und mit einer Einrichtung zur Erzeugung von Photoelektronen während des Zündvorganges
des Glimmzünders, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zur Erzeugung von Photoelektronen einen durch Tages- und/oder Kunstlicht
aufladbaren Speicherleuchtstoff (5) beinhaltet.
3. Glimmzünder (2) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass im Glimmzünder (2) ein Material oder eine Materialkombination zur Erzeugung von Photoelektronen
vorhanden ist, dessen oder deren Grenzwellenlänge zur Erzeugung von Photoelektronen
oberhalb von Teilen des Emissionsspektrums des Speicherleuchtstoffs (5) liegt.
4. Glimmzünder (2) nach Anspruch 2und 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Speicherleuchtstoff (5) Licht im Wellenbereich zwischen der Transmissionsgrenze
des Kolbenglases des Glimmzünders (2) und der langwelligsten Photoemissionsgrenze
des Materials oder der Materialkombination zur Erzeugung von Photoelektronen liegt.
5. Glimmzünder (2) nach Patentanspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Material oder die Materialkombination an den Elektroden (9,10) im Bereich des
geringsten Elektrodenabstands angebracht ist.
6. Glimmzünder (2) nach Patentanspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Material oder die Materialkombination ein Cer-Mischmetall-Plättchen (15) ist,
das an einer Elektrode (9,10) angebracht ist.
7. Glimmzünder (2) nach Patentanspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Material oder die Materialkombination eine Lanthan-Beschichtung auf einem eigenen
Trägermaterial ist.
8. Glimmzünder (2) nach Patentanspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägermaterial für die Lanthan-Beschichtung aus einer Nickel-Eisen-Chrom-Legierung
besteht.
9. Glimmzünder (2) nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Glimmzünder oder Teile des Glimmzünders als Träger für den Speicherleuchtstoff
(5) dienen.
10. Glimmzünder (2) nach Patentanspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Speicherleuchtstoff (5) vom Kolben (6) getragen wird.
11. Glimmzünder (2) nach Patentanspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Speicherleuchtstoff (5) als Beschichtung auf den Kolben (6) aufgetragen ist.
12. Glimmzünder (2) nach Patentanspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (6) ganz oder teilweise mit einer Kunststofffolie umgeben ist, die den
Speicherleuchtstoff (5) enthält.
13. Glimmstarter (1) mit zumindest einem Glimmzünder (2) nach Patentanspruch 2, einem
Kondensator (3) und einem den Glimmzünder und den Kondensator aufnehmenden Gehäuse
sowie elektrischen Kontakten, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse den Speicherleuchtstoff (5) trägt.
14. Glimmstarter (1) nach Patentanspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse aus einer Hülse (4) und einer Bodenplatte (14) besteht, wobei die Hülse
(4) aus Kunststoff gefertigt ist, in den der Speicherleuchtstoff (5) eingeschmolzen
ist.
15. Glimmstarter (1) nach Patentanspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse aus einer Hülse (4) und einer Bodenplatte (14) besteht, wobei die Hülse
(4) mit dem Speicherleuchtstoff (5) beschichtet ist.
16. Glimmstarter (1) nach Patentanspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse aus einer Hülse (4) und einer Bodenplatte (14) besteht, wobei die Bodenplatte
(14) den Speicherleuchtstoff (5) trägt.
17. Glimmstarter (1) nach Patentanspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Kondensator (3) als zusätzlicher Träger für den Speicherleuchtstoff (5) dient.
18. Glimmstarter (1) nach Patentanspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass ein zusätzlicher Träger für den Speicherleuchtstoff (5) in das Gehäuse eingebracht
wird.
19. Leuchte mit einer Niederdruckentladungslampe und mit einem Glimmstarter (1) gemäß
einem oder mehreren der Patentansprüche 13 bis 18.
20. Kompaktleuchtstofflampe (16) mit einem in der Kompaktleuchtstofflampe integrierten
Glimmzünder (2) gemäß einem oder mehreren der Patentansprüche 2 bis 12.
21. Kompaktleuchtstofflampe (16) mit einem Glimmzünder nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Bestandteil der Kompaktleuchtstofflampe den Speicherleuchtstoff (5) trägt.
22. Kompaktleuchtstofflampe (16) nach Patentanspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Kompaktleuchtstofflampe einen Sockel (19) aufweist, der den Speicherleuchtstoff
(5) trägt.
23. Kompaktleuchtstofflampe (16) nach Patentanspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Kompaktleuchtstofflampe ein Entladungsgefäß (19) aufweist, das den Speicherleuchtstoff
(5) trägt.
24. Kompaktleuchtstofflampe (16) nach Patentanspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass, die Kompaktleuchtstofflampe einen Entstörkondensator (3) beinhaltet, der den Speicherleuchtstoff
(5) trägt.
25. Kompaktleuchtstofflampe (16) nach Patentanspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass ein zusätzlicher Träger für den Speicherleuchtstoff (5) in räumlicher Nähe zum Glimmzünder
(2)eingebracht ist.
26. Leuchte mit einer Kompaktleuchtstofflampe (16) gemäß einem oder mehreren der Ansprüche
20 bis 25.