FAQ Musikboxen im Archiv von Jukebox-World

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Leuchtstofflampen
 
Allgemeines: Vorschaltgerät, Starter und Leuchtstofflampe


Zum Betrieb einer Leuchtstoffröhre sind drei Komponenten notwendig:

  • ein Vorschaltgerät
  • die Leuchtstoffröhre selbst und ein
  • Starter

Diese drei Komponenten müssen zueinander passen und für die vorhandene Betriebsspannung ausgelegt sein.

 

Vorschaltgerät
Das Vorschaltgerät hat zwei Aufgaben: es begrenzt den Strom, so daß sich auf der Röhre die richtige Brennspannung einstellt, und es erzeugt in Zusammenarbeit mit dem Starter den zum Starten nötigen Spannungsimpuls.
Das Vorschaltgerät muß für die Betriebsspannung und für die Leistung der Röhre ausgelegt sein. In den meisten amerikanischen Geräten werden die Leuchtstoffröhren mit 110V betrieben. Ein bei uns handelsübliches Vorschaltgerät ist daher nicht geeignet.
Die 110V - Vorschaltgeräte sind außerdem in der Regel für 60 Hertz Netzfrequenz ausgelegt. Beim Betrieb mit 50 Hertz kommt es dadurch zu einer größeren Erwärmung. Aus diesem Grund ist es unbedingt notwendig, dass ein hitzefestes Schild unter dem Vorschaltgerät montiert ist. Bei zu großer Erwärmung (so heiß, daß man es nicht mehr anfassen kann) sollte das Vorschaltgerät erneuert werde. Zum einen leiden die inneren Wicklungen. Zudem besteht die Gefahr, daß die Leuchtstoffröhre zerstört wird oder sogar das darunterliegende Holz - wenn kein Hitzeschild verwendet wurde - anschmort. 
Viele neuere Geräte sind mit 220V / 50 Hz - Vorschaltgeräten ausgerüstet.
Es gibt auch Vorschaltgeräte mit drei Anschlüssen. Diese haben eine Art Transformator integriert, der die Spannung etwas erhöht. Elektronische Vorschaltgeräte (EVG) kommen unseres Wissens nach in Musikboxen nicht vor.
Zur Begriffsbestimmung der Vorschaltgeräte: früher wurden sog. Drosselspulen verwendet, bestehend aus Kupfer und Eisen. Sie werden auch als induktive oder konventionelle Vorschaltgeräte (KVG) bezeichnet. Zudem gibt es verlustarme Vorschaltgeräten (VVG) und elektronische Vorschaltgeräten (EVG).
 
Starter
Der Starter besteht aus einer Glimmlampe, einem Bimetallschalter und einem Kondensator. Der Kondensator dient nur zur Funkentstörung, für die Funktion hat er keine Bedeutung. Trotzdem geht er manchmal kaputt und bewirkt, daß die Glühfäden dauernd brennen, ohne daß es zu einem Zündvorgang kommt. Der Starter hat die Aufgabe, den Zündvorgang einzuleiten. Sobald die Röhre brennt, ist er nicht mehr notwendig. Sobald die Spannung angelegt wird, zündet die Glimmlampe und erwärmt den Bimetallschalter, bis dieser schließt.
Dadurch wird der Stromkreis Vorschaltgerät - 1. Heizfaden - Starter - 2. Heizfaden geschlossen und die Röhre wird beheizt. Die Glimmlampe wird dabei kurzgeschlossen und erlischt. Nach kurzer Zeit öffnet der Bimetallschalter und unterbricht den Strom. Dabei entsteht im Vorschaltgerät, ähnlich wie bei der Zündspule im Auto, ein sehr hoher Spannungsimpuls, der die Ionisation des Gases in der Röhre einleitet. Sobald das Gas ionisiert ist, genügt eine relativ geringe Spannung (die Brennspannung) um die Ionisation aufrecht zu erhalten. Die Brennspannung liegt auch wieder am Starter, ist aber zu gering, um ihn zu zünden.
Die meisten bei uns erhältlichen Starter haben eine relativ hohe Zündspannung. Für 110 Volt sind (abgesehen von den original US - Startern, die natürlich für 110 V geeignet sind) nur Starter geeignet, die eine Aufschrift haben "110 - 240 Volt" und / oder "Series 240V" oder ähnlich haben. Diese Starter sind auch für den Betrieb von 2 Leuchtstoffröhren in Serie geeignet. Die Typenbezeichnungen sind je nach Erzeuger unterschiedlich und geben nicht immer Aufschluß über die erlaubte Betriebsspannung. Es gibt auch elektronische Starter, die wesentlich schneller uns sicherer zünden als die herkömmlichen. Sie sind ziemlich teuer, schonen aber die Leuchtstoffröhre. Es sind aber, genau wie bei den herkömmlichen, nicht alle für 110 V - Betrieb geeignet.
Wenn ein Starter nicht mehr richtig funktioniert (Lampe glüht ständig vor oder glimmt an den Enden), dann kann ein "klebender" Bimetallkontakt Ursache sein. Mitunter kann man ihn dann durch vorsichtiges Klopfen am Gehäuse wiederbeleben; der Austausch bleibt aber natürlich die sichere Variante.

Die Angabe der Betriebsspannung bei Startern führt gelegentlich zu Missverständnissen. Entscheidend sind daher Betriebsspannung und Startertyp (bzw. die Art der verwendeten Schaltung). Beispiele:

  • 110V SINGLE: für eine Lampe an 110V gebaut
  • 230V SINGLE: für eine Lampe an 230V gebaut
  • 230V SERIE: entweder für eine Lampe an 115V oder für ZWEI Lampen (Tandemschaltung) in Reihe an 230V
    Anmerkung: In Ländern mit 110/115V Netzspannung entfällt die Bezeichnung SINGLE meistens, da die Tandemschaltung hier ohnehin nicht möglich ist.

 

Leuchtstoffröhre
Die Leuchtstoffröhre hat keine Spannungsangabe - also weder 110 noch 220V. Die benötigte Brennspannung stellt sich in Verbindung mit dem Vorschaltgerät automatisch ein. Die Brennspannung ist je nach Röhrentyp, Leistung und Länge in der Größenordnung von 50 - 70 Volt. Sie verändert sich im Lauf der Lebensdauer. Am Ende der Lebensdauer ist sie so hoch, daß die Zündspannung des Starters überschritten wird und das bekannte Flackern entsteht. Für die Zündung ist es notwendig, daß das Gas erhitzt wird (durch die Heizfäden an den Enden) und im Anschluß daran ein Hochspannungsimpuls aus dem Vorschaltgerät kommt, der den Ionisationsvorgang einleitet.
Es gibt auch noch andere Zündungsmethoden, z. B. mit Hochfrequenz, diese kommen aber bei Musikboxen nicht vor. Nach einigen hundert Betriebsstunden beginnt schon der Alterungsprozess und die Helligkeit läßt langsam, aber sicher nach. Der Alterungsprozess wird auch durch oftmaliges Starten beschleunigt.
Die Lebensdauer wird vom Zustand der Oxydbeschichtung auf den Glühwendeln der Leuchtstofflampe bestimmt. Diese Beschichtung hat die Aufgabe, den Übergangswiderstand zwischen Elektrode und Gasfüllung so niedrig wie möglich zu halten. Bei jedem Zündversuch platzen nun einige Partikel davon ab (erkennbar als sich langsam einstellende schwarze Färbung an den Enden der Röhren, wo sich diese Partikel niederschlagen). Irgendwann ist dann der Widerstand zu groß geworden, die Ionisation im Gas bricht nach dem Zündversuch wieder zusammen, und die Röhre geht sofort wieder aus. Das Ergebnis ist dann das allseits bekannte "Flackern", also sich wiederholende, erfolglose Zündversuche.
Es gibt Leuchtstofflampen in verschiedenen Durchmessern, die oft als T5, T8 und T12 angegeben werden.

 
T5: 15 mm T8: 26 mm T12: 38 mm
Leuchtstofflampen T5 T8 T12

Leuchtstofflampen gibt es in verschiedenen Lichtfarben - je nach Einsatz. Unterschieden wird in Standard-, Spezial-, Dreibanden- und Vollspektrumlichtfarben. In Musikboxen wurden i.d.R. Lampen mit der Lichtfarbe cool white (CW) verwendet. Es gibt jedoch einige Ausnahmen, Z.B. Seeburg Fleetwood, die Schwarzlicht verwendete. Die Lichtfarben werden unterteilt in Tageslicht (Daylight), Kühles Weiß (cool white), Weiß (white), Universelles Weiß (universal white) und Warmes Weiß (warm white). Sie werden in Form von Werten (Zahlen) auf den Leuchtstofflampen angegeben. Je nach Hersteller werden unterschiedliche Werte dafür verwendet. Hier eine Beispielübersicht:

Name Kürzel Allgemein Sylvania Philips Osram
Daylight D 765 / 850 154 oder 850 54 10-765 oder 16-850
Cool White CW 640 / 840 133 oder 840 33 oder 840 20-640 oder 21-840
White W 535 / 835 135 oder 835 35 oder 835 23-535 oder 21-835
Warm White WW 530 / 830 129 oder 830 29 oder 830 30-530 oder 31-830
Universal White UW 740 25 25 25-740

Je nach Hersteller findet man demnach unterschiedliche Angaben auf den Lampen. Auf einigen findet man nur die Leistung (Watt) und Lichtfarbe, auf anderen noch die Angabe zur Länge.
Bsp. Philips TL 18-640: Leuchtstofflampe, 18W, Cool White
Bsp. Sylvania F25-28/12 CW: Leuchtstofflampe 25 Watt, 28" (Zoll), Durchmesser 38 mm, cool white

 

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Die Erfahrung zeigt: Keine Regel ohne Ausnahme.
Vor allem bei Rock-Ola Musikboxen stellen wir fest, dass sich dicke 25 Watt T12 Leuchtstofflampen nicht mit dünnen 25 Watt T8 Lampen ersetzen lassen. Sie flackern nur und zünden nicht, auch wenn Starter und Vorschaltgerät von den Werten her passen. Interessanterweise zündet eine dünne (T8) 18 Watt Leuchtstofflampe u.U. schon.
Im Rahmen der Originalität und wenn man die volle Lichtleistung in der Musikbox möchte, empfiehlt es sich daher 25 Watt Lampen in T12 zu verwenden.

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Grundsätzliche Funktion - vom Vorschaltgerät über Starter zur Leuchtstofflampe

Im Normalbetrieb liegt die Röhre in Reihe mit dem Vorschaltgerät, früher Drosselspule. In dem Moment ist sie noch abgeschaltet.

Wird die Schaltung nun eingeschaltet, liegt fast die komplette Spannung am Starter. Dieser erwärmt sich und darin verbiegt sich ein Bimetall, bis dieses im Starter einen Kurzschluß erzeugt - die beiden Elektroden im Starter kommen zusammen. Nun fließt ein recht hoher Strom durch das Vorschaltgerät und die Heizfäden - die Röhre glüht vor, die Heizfäden erwärmen sich. Zusätzlich baut sich in dem Vorschaltgerät ein Magnetfeld auf. Der Starter kühlt nun in dieser Zeit wieder ab, die Bimetallelektroden bewegen sich wieder auseinander und der Kurzschluss der Elektroden verschwindet.
In diesem Moment wird der hohe Vorheizstrom in den Elektroden unterbrochen - das Magnetfeld im Vorschaltgerät bricht zusammen und erzeugt eine hohe Impulsspannung. Diese liegt an der Röhre an, die Röhre zündet und beginnt zu leuchten. Das
Vorschaltgerät begrenzt nun nur noch den Strom durch die Röhre, wirkt wie ein Vorwiderstand - dabei wird die Drossel warm.

Da die Brennspannung an der Röhre niedriger ist als die Zündspannung der Röhre, bleibt dieser kalt und hat während des Normalbetriebes keine Wirkung mehr - man könnte diesen - nach dem Zünden der Röhre - auch entnehmen.

 

Zum Problem der dünnen und dicken Lampen:
Das Problem ist nun, das vor allem längere, dünne Leuchtstoffröhren (T8) in alten Fassungen für dicke Leuchtstoffröhren (T12) manchmal nicht zünden. Das liegt einmal daran, dass die notwendige Zündspannung steigt, je dünner und je länger die Röhre wird. Zusätzlich hat ein konventionelles oder verlustarmes Vorschaltgerät an 110V weniger Zündspannung als eines an 220 / 230V.

 

Man kann bei 230V problemlos eine dicke 65 Watt-Röhre T12 durch eine moderne 58 Watt-Röhre T8 ersetzen, das klappt immer. Das geht dann erst recht bei 40/36Watt oder 20/18 Watt. Bei 110V klappt das oft auch noch bei 20/18 Watt - die 60cm-Röhren sind da eher unproblematisch.
Die US 25 Watt Röhren sind da aber viel kritischer, eine moderne 25 Watt zündet am "alten" Vorschaltgerät an 110 Volt nicht, die Zündspannung ist einfach zu gering. Die Röhre versucht immer wieder zu zünden, flackert aber nur.
Längere T5-Röhren lassen sich nur noch mit elektronischem Vorschaltgerät (EVG) zünden, dafür gab es nie induktive Vorschaltgeräte (Drosselspulen). Zudem ist das EVG energiesparender.

 

Mögliche Abhilfe:
Abhilfe wäre wenn man die alte Fassung behalten möchte oder aus mechanischen Gründen oft sogar muss:

  • "Dicke" T12 Originalröhre besorgen, Rest bleibt. Starter immer gleich mit ersetzen - und den richtigen verwenden.

  • "Dünne" T8 - Röhre besorgen, aber dann passendes Vorschaltgerät für die T8-Röhre ebenfalls verwenden (passend zur Betriebsspannung!)

  • Elektronisches Vorschaltgerät verwenden, passend zur Betriebsspannung 110 oder 230V. Die Fassung muss neu verdrahtet werden, der Starter erübrigt sich.

  • LED-Röhre verwenden, ebenfalls passend zur Betriebsspannung 110 oder 230V. Ein Starterersatz liegt in der Regel bei, bei einigen Typen ist eine Umverdrahtung notwendig. Sieht in manchen Boxen prima aus und bewirken weniger Wärme und Stromverbrauch. Bei anderen Boxen jedoch ist die Ausleuchtung nicht ausleuchtend genug. LED Röhren leuchtet nicht ringsherum - 360 Grad, sondern oft nur 180 oder weniger Grad.

Zusätzlich kann es nicht schaden, sich die LED-Röhre vorher mal genau anzusehen. Inzwischen gibt es welche, die optisch fast nicht mehr vom Original zu unterscheiden sind. Andere lassen einzelne LEDs sehr hell erscheinen, dazwischen sind dunkle Stellen. Es gibt riesige Unterschiede. Im Zweifelsfall sollte lieber die teurere OSRAM oder PHILIPS genommen werden. China-Ware kann gut sein - oder auch nicht.

 

Die Angaben haben keinen Anspruch auf Vollständigkeit oder Richtigkeit. Bitte beachten Sie das Copyright!
 

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