Die Bogenlampe.
Wie oben erwähnt, geschieht die Darstellung des Bogenlichtes mittels der Bogenlampe in der Weise, daß der Strom zwischen zwei Kohlenspitzen überspringt, wobei sich ein Lichtbogen bildet und die Kohlenspitzen in intensive Weißglut versetzt werden. Die Kohlenstifte brennen dabei allmählich ab, und da der Abstand der Spitzen aufrecht erhalten werden muß, ist ein Nachschieben derselben erforderlich. Bei »automatischen« Bogenlampen erfolgt dieser Nachschub selbsttätig durch einen Mechanismus, während man bei »Handregulations-Lampen« die Kohlen mit der Hand nachstellt.
Wenn man nun die Wirkungsweise des Bogenlichtes bei den verschiedenen Stromarten betrachtet, so zeigt sich zunächst bei Gleichstrom, daß diejenige Kohle, in welche man den Strom hineinführt und die man als »positive« Kohle bezeichnet, doppelt so rasch abbrennt als die andere »negative«. Ferner bildet sich an der positiven Kohle dort, wo der Funkenstrom ansetzt, eine Aushöhlung, ein »Krater«, während gegenüber an der negativen Kohle eine Spitze entsteht. Von diesem Krater nun geht die Hauptmenge des Lichtes aus; die Intensität des Flammbogens und der negativen Kohle kommen dagegen kaum in Betracht. Den Krater haben wir daher als eigentliche Lichtquelle anzusehen. Der Krater wirkt sozusagen wie ein Reflektor und wirft die Strahlen in Form eines Kegels; da dies für unsern Zweck recht vorteilhaft ist, wird die positive Kohle zur Förderung der Kraterbildung mit einem »Docht« aus weichem Material, welches schneller abbrennt, versehen. Man nennt diese Kohlen »Dochtkohlen«, die gewöhnliche Sorte dagegen »Homogenkohlen.«
Es ist nun leicht ersichtlich, daß bei der gewöhnlichen Anordnung, wo die beiden Kohlen senkrecht übereinander stehen, und zwar die positive oben, der Lichtkegel nach unten fallen wird. Während diese Anordnung für Straßenbeleuchtung beispielsweise recht zweckdienlich ist, kommt es für den Projektionsapparat vielmehr darauf an, daß die Lichtstrahlen nach vorne, gegen den Kondensor, geworfen werden. Daher gibt man hier den Kohlen die in [Fig. 78] angedeutete schräge Stellung; die untere, negative Kohle schiebt man dabei etwas gegen die obere vor, damit der Krater nach vorne zu gebildet wird. Wie die Abbildung ebenfalls zeigt, nimmt man die obere Kohle dicker, wodurch man ein gleichmäßiges Abbrennen beider Stifte erzielt.
Fig. 78.
Beim Wechselstrom liegt die Sache anders. Hier kann man von einer positiven und negativen Kohle nicht sprechen, da die Stromrichtung ja fortwährend wechselt. Der Abbrand beider Kohlen ist derselbe, man verwendet daher gleich starke Kohlenstifte, und zwar nimmt man sowohl oben wie unten Dochtkohlen, in deren Spitzen sich Krater bilden. Mit der Ausnutzung des Lichtes ist es beim Wechselstrom nun schlecht bestellt; denn das Licht ist hier in zwei gleich helle Kegel geteilt, die von den beiden Kratern ausgehen. Stellt man die Kohlen senkrecht übereinander, und dies ist eine viel gebrauchte Anordnung, so fällt der eine Lichtkegel nach oben und der andere nach unten, sodaß der Kondensor von beiden nur einen Teil auffängt. Bringt man die Kohlen andererseits in sehr schräge Stellung, so arbeitet der Strahlenkegel der oberen Kohle direkt gegen den Kondensor und wird voll ausgenutzt, während aber das Licht der unteren Kohle ganz verloren geht. Eine etwas bessere Ausnutzung sucht man zuweilen dadurch zu erzielen, daß man exzentrisch gebohrte Dochtkohlen verwendet, bei denen der Docht außerhalb der Mitte angeordnet ist. Diese spannt man, senkrecht übereinander, derart ein, daß die Dochte dem Kondensor zugekehrt sind; die Krater bilden sich alsdann an dieser Seite und werfen mehr Licht nach vorne. Eine unangenehme Beigabe des Wechselstromes ist das Summen der Lampe, das namentlich bei hoher Stromstärke störend wirkt.
Fig. 79.
Die Bogenlampen teilt man, wie bereits bemerkt, in automatische und solche mit Handeinstellung. Die letzteren werden für Projektionszwecke in der Regel vorgezogen; denn abgesehen davon, daß sie sicherer und zuverlässiger funktionieren und sich leichter zentrieren lassen, kann man bei ihnen die Stromstärke und damit auch die Helligkeit innerhalb weiter Grenzen verändern. Um Vorurteilen Unkundiger zu begegnen, sei bemerkt, daß die Einstellung mit der Hand keinerlei Schwierigkeiten, Gefahren oder Mühen mit sich bringt, ja daß der Vorführer den kleinen Handgriff, der alle paar Minuten zu erfolgen hat, nach kurzer Übung sozusagen »automatisch« besorgt. Wo eine automatische Bogenlampe verwandt werden soll, ist großer Wert auf ein gediegenes und zuverlässig arbeitendes Modell zu legen; denn billige Lampen dieser Art erfordern erfahrungsgemäß oft mehr Nachhilfe mit der Hand als die Handregulierlampen.
Fig. 80.
Eine Bogenlampe für Handeinstellung ist in der beigegebenen Abbildung [Fig. 79] zur Darstellung gebracht. K und L sind die Halter, in welche die Kohlenstifte eingespannt werden. Der große Trieb M dient zur Nachstellung der Kohlen, während der Spindeltrieb S gestattet, die obere Kohle vor und zurück zu bringen und so einzuregulieren, daß der Lichtkegel schön gegen den Kondensor fällt. Ferner sind zwei auf einer und derselben Achse vereinigte Triebvorrichtungen zur Zentrierung der Lampe vorgesehen: der Trieb B zur Einstellung der Höhe und der Trieb C zur Regulierung der seitlichen Richtung. Unten hat die Lampe ein Gelenk mit Feststellschraube, sodaß man sie für Gleichstrom schräg legen (wie in der Figur) sowie zur Verwendung mit Wechselstrom senkrecht stellen kann. Am Fuße sind zwei Polklemmen zur Befestigung der Zuleitungsdrähte angebracht. Während diese Lampe in zwei Modellen gefertigt wird, die für Stromstärken bis zu 25 Ampères und darüber verwendbar sind, zeigt die nächste Abbildung ([Fig. 80]) eine besonders stark gebaute Konstruktion, die besonders zum Arbeiten mit hohen Ampèrezahlen bestimmt ist. Wir finden hier dieselbe Zentriervorrichtung mit zwei Trieben B und C, sowie auch den Trieb M für die Nachstellung der Kohlen und das Gelenk zum Umlegen; die Kohlenhalter K und L entsprechen ebenfalls denen der anderen Lampe. Ein anderer Lampentypus, der in Amerika schon lange heimisch ist und sich bei uns einbürgert, weist eine wagerecht angeordnete Oberkohle auf, während die untere Kohle senkrecht steht wie in [Fig. 81] oder schräg nach unten gerichtet ist. Die Nachstellung der Kohlen geschieht durch einen Trieb M. Bei Anwendung von Gleichstrom sitzt die positive Dochtkohle oben; der Krater erhält bei richtiger Anordnung beider Kohlen eine sehr günstige Lage und wirft sein Licht direkt gegen den Kondensor. Es ist beim Betriebe darauf zu achten, daß die Kohlenspitzen ihre richtige Stellung zueinander (obere Kohle etwas zurück gegen die untere) nicht verlieren. Brennt nämlich die untere Kohle etwas zu stark ab, so schiebt sich die obere allmählich zu weit vor und der Krater kommt nach unten; brennt umgekehrt die obere zu rasch ab, so stellt sich die untere Kohle nach und nach zu hoch und sie wirft dann Schatten. Damit man in solchen Fällen die Einstellung rasch korrigieren kann, ist die Lampe mit einer Vorrichtung versehen, mittels der sich die obere Kohle allein regulieren läßt; bei [Fig. 81] wird dazu der Hebel H umgelegt, worauf der Trieb M die untere Kohle nicht mitbewegt. Die Triebe B und C dienen wiederum zum Zentrieren des Lichtpunktes.
Fig. 81.
Diese Lampenform eignet sich vornehmlich für Stromstärken bis zu 30 Ampères; sie gibt auch mit Wechselstrom gute Resultate. Der Spannungsverbrauch ist hier höher als bei der anderen Lampenform ([Fig. 79] u. [80]) und man tut gut, bei Wechselstromnetzen mit 110 oder 120 Volt Spannung direkt mit Widerstand ohne Transformator zu arbeiten.