DE1120013B - Schaltungsanordnung zur Verringerung des Anlaufstromes von Gluehlampen, insbesonderevon Lichtwurflampen - Google Patents

Description

• Schaltungsanordnung zur Verringerung des Anlaufstromes von Glühlampen, insbesondere von Lichtwurflampen Bekanntlich ändert sich beim Einschaltvorgang der Widerstandswert von Glühlampen vom kalten zum warmen Zustand. Diese Widerstandsänderung bedingt als nachteilige Wirkung, daß der Einschaltstrom zunächst sehr hoch ist, um dann mit zunehmender Erwärmung auf den Nennstrom zurückgeführt zu werden. Das Auftreten dieser an sich nur kurzzeitigen Belastungen führt aber zu einer wesentlichen Verringerung der Lebensdauer der Glühlampen. Es hat sich gezeigt, daß dieser Nachteil insbesondere bei Glüh- lampen auftritt, die mit großer Leistung betrieben werden, z. B. bei Lichtwurflampen. Abgesehen davon, daß die hohen Anlaufströme zu einem vorzeitigen Unbrauchbarwerden der Glühlampen führen, tritt in der Regel beim Defektwerden der Glühlampen auch ein Kurzschließen des Lampenstromkreises und dadurch ein Ansprechen der Stromkreissicherungen auf. Dies ist besonders unangenehm und ein erheblicher Mangel beim Betrieb von mit Lichtwurflampen ausgerüsteten Geräten, d. h. bei Projektoren. Es ist zwar schon versucht worden, durch die Anordnung von mit den Glühlampen in Reihe liegenden, durch Schaltvorrichtungen in zeitlichem Abstand vom Einschaltvorgang überbrückbaren Widerständen den Anlaufstrom von Glühlampen zu verringern. Die verwandten Schaltvorrichtungen sind durch Thermoschalter, z. B. Bimetallschalter, gebildet, die in Ab- hängigkeit ihrer Erwärmung das überbrücken der Widerstände vornehmen. Die dergestalt ausgebildeten Schalter zeigen den Nachteil, daß sie einen exakt reproduzierbaren Schaltvorgang nicht ermöglichen. So zeigt sich, daß ein nicht abgekühlter Bimetallschalter den Vorwiderstand kurzgeschlossen hält bzw. zu einem verfrühten Überbrücken desselben führt, so daß die angestrebte Wirkung der Dämpfung des Anlaufstromes von Glühlampen nicht gewährleistet ist. Es ist auch schon vorgeschlagen worden, diese Schalter über zusätzliche Relais zur Wirkung zu bringen. Auch bei diesen Anordnungen zeigen sich die vorerwähnten Mängel. Schließlich ergibt die Aneinanderreihung mehrerer Schaltvorrichtungen auch einen komplizierten Aufbau von Lichtwurfgeräten.
• Nach der Erfindung werden die vorerwähnten Nachteile dadurch vermieden, daß der in Reihe mit der Glühlampe liegende Widerstand durch spannungsabhängig schaltbare Mittel, beispielsweise ein Spannungsrelais, überbrückbar ist. Die beim Einschalten am Vorwiderstand sich bis zur vollen Erwärmung desselben aufbauende Spannung ist zur Speisung des Relais verwendbar, dessen Arbeitskontakte den Widerstand als Ganzes, oder mindestens teilweise, kurzschließen. Es ist gefunden worden, daß die Verzögerung von einigen Millisekunden zum Ansprechen des Relais ausreicht. den Stromkreis der Glühlampe auch im Augenblick des Kurzschließens des Widerstandes in oder annähernd in Höhe des Nennstromes der Glühlampe zu halten. Das Relais selbst ist parallel zur Lampe ausgebildet. Die Vorrichtung kann in das Glühlampengehäuse eingebaut oder auf der Grundplatte des Projektionsapparates befestigt sein.
• In Ausbildung der Erfindung ist weiter vorgesehen, den Vorschaltwiderstand durch Teilwiderstände zu bilden, dessen einer Teil durch die in Reihe liegenden Arbeitskontakte zweier Relais überbrückbar ist, die nacheinander zeitabhängig schließen. Die Relais können über eine Brückenschaltung mit dem anderen Widerstandsteil verbunden und so zusammengeschaltet sein, daß sie nacheinander ansprechen. Das Ansprechen der Relais in vorbestimmter Reihenfolge wird vorzugsweise durch einen zusätzlichen Kontakt am zuerst schaltbaren Relais erreicht. der den Stromkreis des anderen Relais schließt, das den zweiten überbrückungskontakt zum Kurzschließen des Widerstandsieils schaltet.
• In den Figuren sind beispielsweise Anordnungen nach der Erfindung dargestellt. Es zeigt Fig. 1 eine Anordnung nach der Erfindung entsprechend einem Ausführungsbeispiel, Fig. 2 eine Schaltungsanordnung, entsprechend einem anderen Ausführungsbeispiel, Fig. 3 ein Diagramm zur Verdeutlichung. des Einschaltstromes als"Funktion der Einschaltzeit.
• In Fig. 1 ist mit 1 der Netzstecker bezeichnet, der die Glühlampe 2 mit dem Netz verbindet. Mit 3 ist der Ein- und Ausschalter der Lampe 2 und mit 4 ein mit der Lampe 2 in Reihe liegender Vorschaltwiderstand bezeichnet. Der Vorschaltwiderstand 4 wird überbrückt durch den Arbeitskontakt 5 des Relais 6, das, wie die Fig. 1 zeigt. parallel zur Glühlampe 2 liegt. Beim Betätigen des Schalters 3 und Schließen des Lampenstromkreises baut sich an den Klemmen der Lampe 2 bis zu deren vollen Erwärmung eine Spannung auf, die- zur Speisung des Relais 6 dient. Der Arbeitskontakt 5 wird betätigt und schließt den Vorschaltwiderstand 4 kurz, so daß die Lampe 2 unbeeinflußt durch den Widerstand 4 im Stromkreis liegt. Das Ansprechen des Relais 6 erfol t mit Verzögerung 9 C, von einicen Millisekunden. Diese Verzögerung reicht aus, um den im kalten Zustand der Glühlampe auftretenden hohen Stromstoß infolge Einfügung des Widerstandes 4 nicht entstehen zu lassen. Als beispielsweise Werte können angegeben werden: Der Widerstandswert einer Lichtwurflampe von etwa 150 W, 220 V. ändert sich vom kalten Zustand zum warmen von etwa 30 Ohm auf etwa 310 Ohm. Vorschaltwiderstand 250 Ohrn, Nennstrom der Lampe etwa 0,68 Arnp., Anlaufstrom ohne Widerstand etwa 7,5 Amp.. Anlaufstrom mit Vorwiderstand etwa 0,8 Amp. Die Fi£#. 3 zeict in schaubildlicher Weise die Siromverhältnissc bei einer Glühlampe mit und ohne erfindun-s-cm-äße Schaltanordnung. Das Koordinatensvstern ist nach Zeit und Stromstär-,#e ausaerichtet. Mit JI, ist der Nennstrom bezeichnet. Bei den bisher bekannten Lampenschaltungen (Linie7) erreicht der Anlaufstrom den Wert 1, der etwa das 1 Ifache des Nenristrome-,J" beträggt. Mit zunehmender Erwärniung der Lampe fällt die Stromkurve 7 dann bis zum Nennstromf;, ab. Bei Anwendung der Sehaltungsanordnunt nach der Erfindung übersteigt der Anlauf . -strom den NennstromJ" nur geringfügig bis zum Punkt 11. Er fällt danach entlang der Kurve 8 mit zunehmender Erwärmung der Lampe bis zum Punkt 111. 'in Punkt 111 schließt der Arbeitskontakt5 des Relitis6 den Widerstand 4 kurz, so daß ein erneutes, aber ebenfalls nur geringfügiges Ansteigen des Stronies bis züm Punkte IV eintritt. Danach fällt die Stromst',irke nach der Kurve 9 bei voller Erwännung der Lampe weiter auf den Nennstrom JI, in Punkt V ab. Die Erfindung sieht vor. das Ansprechen des Relais 6 und das dadurch bedingte Kurzschließen des Widerstandes 4 in der Stellung 111 dann erfolgen zu lassen, wenn die Lampe schon so weit erwärmt ist, daß die auftretende Belastung den Nennstrom JI, nur geringfügig übersteigt.
• Die Fig. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel der erfindunc,sc,emäßen Schaltanordnung, das sich als Vorschaftgerät in der Form einer Verlängerungsschnur mit Relaiskasten und Steckdose ausbilden läßt. Mitl ist wiederum der Netzstecker bezeichnet, der in bekannter Weise über elektrische Leiter mit der Glüh- lampe 2 verbunden ist. Mit 10 ist ein Vorschaltwiderstand bezeichnet, der mit der Lampe 2 in Reihe liegt und an bestimmter Stelle durch eine Schelle 11 umfaßt ist. 12 ist ein in Brückenschaltung liegender Gleichrichter und 13, 14 je ein Schaltrelais. Das Schaltrelais 14 besitzt die Arbeitskontakte 17 und 18 und das Schaltrelais 13 den Kontakt 16 und Wechsler 15. Mit 19 ist ein als Verzögerungskondensator wirkender Kondensator bezeichnet, der parallel zum Relais 14 lieat. Dem Relais 13 kann ein Ladekondensator20 zu-eordnet sein.
• Die Wirkunasweise der Schaltanordnung ist folaende: Durch Niederdrücken des Schalters3 nimmt über den Widerstand 10 die Glühlampe 2 Strom auf. Am Widerstandsteil 10" wird ein Spannungsabfall erreicht. der über den Gleichrichter 12 das Relais 14 "t. Der Kontakt 17 wird betätigte der das Relais erreg 13 zum Ansprechen bringt. Gleichzeitig wird der zum Relais 14 gehörende Kontakt 18 geöffnet. Das Relais 13 schaltet den Wechsler 15 und den Kontakt 16, so daß mittels des Kondensators 19 das Relais 14 verzögert abfällt. Hierbei nimmt der Kontakt 18 wieder die in der Fig. 2 gezeigte Stellung ein. wodurch der Widerstandsteil 10' verzögert kurzgeschlossen wird. Der Lampenstrom fließt weiter über den Widerstandsteil .0". was einen geringen Spannungsverlust von etwa 7 bis IOV ausmacht. Allerdings ergibt dieser Spannungsverlust eine Verlängerung der Lebensdauer der Glühlampe 2. Wird mittels des Schalters 3 der Stromkreis der Lampe unterbrochen, so fließt über den Widerstandsteil -10" kein Strom mehr und das Relais 1.1 aeht in die Ausgangsstellung (Fig. 3) zurück-.

Claims (2)

1. PATENTANSPROCHE: 1. Schaltunesanordnunn, zur Verringerung des C g Anlaufstromes von Glühlampen, insbesondere von Lichtwurflampen -, mit einem in Reihe mit den Lampen liegenden, verzbaert überbrückbaren C Vorwiderstand, dadurch gekennzeichnet, daß der Widerstand durch spannungsabhängig schaltbare C el Mittel, z. B. ein Spannun,-srelais, überbrückbar ist.
2. 2. SchaltunGsanordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein parallel zur Lampe angeordnetes Relais, dessen Kontakte den Widerstand kurzschließen. 3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch die Anordnung eines mindestens teilweise durch die Arbeitskontakte des Relais überbrückbaren Widerstand. in Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 869 653; französische Patentschrift Nr. 956 624; USA.-Patentschrift Nr. 2 914 637.