Glasbilder-Projektion: Ermittelung des Abstandes.

Glasbilder-Projektion: Ermittelung der Bildgröße.

Die Lichteinrichtungen.

Zur Darstellung lebender Lichtbilder ist eine sehr kräftige Lichtquelle erforderlich, die außerdem möglichst konzentriert sein muß. Es kommt hier in erster Linie das elektrische Bogenlicht in Betracht und an zweiter Stelle das Kalklicht. Schwächere Lichtquellen, wie Acetylen-, Gas- oder Spiritusglühlicht und Petroleumlicht, sind zur Benutzung bei größeren Vorführungen unzureichend, sie können höchstens dann Verwendung finden, wenn die kinematographischen Bilder vor einem kleinen Zuschauerkreise und in schwacher Vergrößerung gezeigt werden. Ich werde daher im folgenden nur das Bogenlicht und Kalklicht behandeln; wer sich für eine der schwächeren Lichtquellen interessiert, findet darüber Näheres in dem Werke »Die Projektionskunst«, 12. Auflage.

Das elektrische Bogenlicht.

Um Bogenlicht darzustellen, bedarf man elektrischen Starkstromes; solcher wird in den größeren Städten und auch in vielen kleineren Orten von einer Zentrale geliefert und durch Kabel ins Haus geleitet. Wandernde Kinematographen-Unternehmen sind häufig mit einer Einrichtung zur Selbstherstellung von elektrischem Strom ausgerüstet; eine solche besteht aus einer Dynamomaschine, die von einer Lokomobile oder einem Spiritus-, Petroleum- oder Benzin-Motor angetrieben wird.

Die Lichterzeugung geschieht mittels einer Bogenlampe, und zwar in der Weise, daß man den Strom zwischen zwei Kohlenstiften überspringen läßt, wobei er einen Funkenstrom (Lichtbogen) bildet und die Kohlenspitzen in intensive Weißglut versetzt. Es geht nun aber nicht an, daß wir die Lampe ohne weiteres mit dem Leitungsnetz verbinden und den Strom, so wie die Stadt ihn liefert, dort verbrauchen: wir müssen uns vielmehr zunächst über die Art des Stromes orientieren und je nach seiner Beschaffenheit noch besondere Vorrichtungen anwenden. Dazu aber muß man folgendes wissen.

Gleichstrom und Wechselstrom.

Der elektrische Strom wird in dreierlei Art hergestellt, und zwar entweder als »Gleichstrom«, »Wechselstrom« oder »Drehstrom«. Der Unterschied besteht darin, daß beim Gleichstrom die Elektrizität stets in einer und derselben Richtung läuft, während bei Wechselstrom die Richtung sich fortwährend ändert, und zwar umkehrt oder »wechselt«. Drehstrom stellt eine Verbindung mehrerer Wechselströme dar — man nennt ihn auch »mehrphasigen« Wechselstrom im Gegensatz zum gewöhnlichen »einphasigen« Wechselstrom; für uns rechnet er einfach als Wechselstrom. Wie wir nachher sehen werden, ist Gleichstrom für Projektionszwecke bedeutend vorteilhafter als Wechselstrom; daher wird man, wenn es gilt, die Elektrizität mit eigener Maschine herzustellen, stets Gleichstrom nehmen.

Spannung, Stromstärke und Widerstand.

Nun ein zweites! Der elektrische Strom, wie er durch die Leitung läuft, steht unter einem gewissen Druck, man sagt »Spannung«, und zwar hat man dem Einheitsmaße der Spannung die Bezeichnung »Volt« gegeben. Zur Messung der Spannung und Stromstärke dienen zwei Instrumente: das Voltmeter und das Ampèremeter. Man muß sich vorstellen, daß die Elektrizität durch die Leitung vorwärts gepreßt wird, gerade so wie das Wasser durch die Rohrleitung. Und wie der Druck der Wasserleitung in den verschiedenen Städten nicht gleich ist — hier haben wir z. B. 5 oder gar 6 Atmosphären, anderwärts nur 3 Atmosphären — so ist der Druck oder die Spannung der Stromleitung nicht allenthalben dieselbe: viele Zentralen liefern Strom von 110 Volt, manche solchen von 65, 120 oder 150 Volt und häufig beträgt auch die Spannung 220 oder gar 440 Volt.

Die Bogenlampe braucht nun aber zum Betriebe eine Spannung von nur 45 Volt und bei Wechselstrom weniger als etwa 40 Volt; der Ueberschuß an Spannung muß vernichtet werden, weil die Lampe sonst nicht ruhig brennt. Dies geschieht mit Hilfe eines »Widerstandes«, d. h. eines Apparates, der im wesentlichen aus einem Rahmen mit aufgespannten Spiralen aus Eisen- oder Neusilberdraht besteht; dieses Material ist im Gegensatz zu Kupfer ein schlechter Elektrizitäts-Leiter und bietet dem Strom »Widerstand«. Und geradeso wie eine lange, enge Rohrleitung den Druck des fließenden Wassers vermindert, so wird durch den Widerstand die Spannung herabgesetzt, indem der Strom auf dem langen, beschwerlichen Wege sozusagen ermüdet und geschwächt wird.

Außer der Spannung müssen wir auch die Menge der Elektrizität, welche in die Lampe fließen soll, regulieren; von deren Menge, man sagt: »Stromstärke«, hängt nämlich die Helligkeit des Lichtes ab, und zwar brennt die Lampe um so heller, je mehr Strom wir hineinschicken. Es ist nun leicht verständlich, daß die Stromstärke zunimmt, wenn wir den Druck (die Spannung) des Stromes erhöhen, und daß umgekehrt weniger Strom in die Lampe fließen wird, wenn wir die Spannung herabsetzen. Unter welchem Drucke aber die Elektrizität in die Lampe strömt, hängt von der Größe des vorgeschalteten Widerstandes ab: je mehr Widerstand wir einschalten, desto geringer wird die Spannung und desto schwächer infolgedessen auch die Stromstärke. Der Widerstand reguliert mithin gleichzeitig Spannung und Stromstärke. Es verhält sich damit geradeso wie bei der Wasserleitung: wenn man da durch Zudrehen des Hahnes den Druck mindert, so wird gleichzeitig auch die Menge des ausströmenden Wassers geringer.

Die Größe des Widerstandes, der erforderlich ist, damit die Lampe mit einer bestimmten Stromstärke brennt, läßt sich leicht mit Hilfe einer einfachen Regel, des sogenannten Ohm'schen Gesetzes, ermitteln. Dasselbe lautet: Stromstärke = SpannungWiderstand oder anders ausgedrückt: Widerstand = SpannungStromstärke. Wie als Einheitsmaß für die Spannung das »Volt« dient, so hat man als Einheitsmaße für Stromstärke und Widerstand das »Ampère« und das »Ohm« eingeführt, und man kann nun auch sagen: Ohm = VoltAmpère. Dieses Gesetz gilt sowohl für den ganzen Stromkreis, als auch für jeden Teil desselben; an einem Beispiel will ich zeigen, wie man es anwendet. Der von der Zentrale gelieferte Strom habe eine Spannung von 110 Volt, wovon die Lampe, wie oben erwähnt (wenn es sich um Gleichstrom handelt), nur etwa 45 Volt braucht, sodaß 65 Volt durch den Widerstand vernichtet werden müssen; es werde ferner verlangt, daß die Bogenlampe mit einer Stromstärke von 20 Ampères brennt. Da nun diese gleiche Menge Elektrizität durch den ganzen Stromkreis, also auch durch den Widerstand läuft, so haben wir in letzterem eine Stromstärke von 20 Ampères bei 65 Volt Spannung und wir folgern daraus nach der oben angegebenen Regel, daß er folgende Größe haben muß: Widerstand = 6520 = 3,25 Ohm. Würde die Spannung im Leitungsnetze 220 Volt betragen, so muß der Widerstand 175 Volt vernichten und für eine Stromstärke von 20 Ampères die Abmessung: 17520 = 8,75 Ohm haben.

Der Transformator.

Die Verwendung des Widerstandes bringt augenscheinlich einen nicht unerheblichen Stromverlust mit sich; bei einem Netze mit 110 Volt Spannung werden 65 Volt im Widerstand in Wärme umgesetzt und durchschnittlich nur 45 Volt für den Betrieb der Lampe gebraucht, bei 220 Volt verlieren wir 175 Volt, also ⁴/₅, und wenn die Leitung 440 Volt hat, beträgt der Verlust gar 395 Volt oder etwa ⁹/₁₀, sodaß hier also nur ¹/₁₀ der aufgewandten und bezahlten Elektrizität ausgenutzt wird. Da fragt man sich: gibt es denn kein zweckmäßigeres Mittel als den Widerstand? Ein solches finden wir in einfacher Weise beim Wechselstrom angewandt; es ist der Transformator, welcher die Spannung des Leitungsnetzes auf die erforderliche Voltzahl herabsetzt (reduziert), wobei man einen verhältnismäßig nur geringen Energieverlust hat.

Der Transformator besteht aus einem ▯-förmigen Eisenkörper, welcher aus einer Reihe sehr dünner Eisenbleche zusammengesetzt ist und der auf seinen beiden langen Schenkeln je eine Kupferdrahtwicklung trägt. Die eine Spule, die sog. Primärwicklung, wird mit dem Leitungsnetz verbunden, während an die Klemmen der zweiten, welche man Sekundärwicklung nennt, die Bogenlampe angeschlossen wird. Der durch die Primäre kreisende Wechselstrom erzeugt nun in der Sekundären einen Wechselstrom von gleicher »Periodenzahl«, d. h., einen Strom, der die gleiche Anzahl Umkehrungen oder Wechslungen in der Sekunde macht wie der Hauptstrom. Die Periodenzahl, welche bei Bestellung eines Transformators ebenso wie auch die Spannung des Leitungsnetzes angegeben werden muß, beträgt jetzt in der Regel 50 in der Sekunde.

Die Aufgabe des Transformators besteht aber darin, die Voltzahl des Leitungsnetzes zu reduzieren. Damit nun der Sekundärstrom eine niedrigere Spannung erhält, ist es nur erforderlich, der Sekundärspule eine entsprechend kleinere Anzahl von Windungen zu geben als der primären. Von dem Verhältnis der Anzahl Windungen, welche die beiden Spulen haben, hängt es ab, wie stark die Spannung reduziert wird. Es ist dabei zu berücksichtigen, daß die Bogenlampe bei Wechselstrom 35 bis 40 Volt braucht; doch reduziert man die Spannung nicht ganz so tief, denn es ist zweckmäßig, in die Bogenlampenleitung einen kleinen Widerstand einzuschalten, der zur Beruhigung dient und den Spannungsüberschuß vernichtet. Die beigegebene Abbildung Fig. 73 zeigt einen Transformator mit teils durchbrochenem Schutzdeckel; rechts sieht man den Eisenkörper mit den beiden Spulen, links den Beruhigungswiderstand. Man kann einen solchen Transformator auch mit einem regulierbaren Widerstand kombinieren, der eine Änderung der Stromstärke innerhalb mehr oder minder weiten Grenzen gestattet.

Der Umformer.

Bei Gleichstrom ist der Transformator nicht anwendbar, da die Bedingungen zur Erzeugung eines Induktionsstromes nicht vorhanden sind. Um die Spannung zu reduzieren, muß man hier zu einer anderen Einrichtung greifen, die allerdings komplizierter und teurer ist, jedoch im Betriebe durchaus einfach ist und unter Umständen große Ersparnisse an Strom bringt. Das ist der Motorumformer; er besteht aus einem Elektromotor und einer Dynamomaschine. Die beiden Maschinen sind direkt gekuppelt; der Elektromotor, der an das Leitungsnetz angeschlossen wird, treibt den Dynamo an, und dieser liefert nun einen Strom von 65 bis 70 Volt Spannung zur Speisung der Bogenlampe. Auch hier wird in die Bogenlampenleitung ein kleiner Beruhigungswiderstand eingeschaltet, der kleine Schwankungen in der Spannung ausgleicht und die überschüssigen Volts vernichtet. Es liegt auf der Hand, daß man bei einer solchen Einrichtung mit einem Kraftverlust zu rechnen hat; dieser beträgt etwa 40%. Neuerdings hat man eine rationellere Konstruktion geschaffen, den Einanker- oder Sparumformer, bei dem sich der Verlust nur auf 25 bis 30% beläuft. Dieser Umformer enthält Elektromotor und Umformer in einer einzigen Maschine, indem die beiden Wicklungen auf einem Anker untergebracht sind. Doch geben die aus zwei gekuppelten Maschinen bestehenden Umformer eine feinstufigere Spannungsregulierung.

Der Wechselstrom gestattet, wie wir oben sahen, unter Anwendung des Transformators in sehr einfacher Weise die Spannung in der gewünschten Weise zu reduzieren. Aber es darf nicht verschwiegen werden, daß Wechselstrom zum Betriebe der Projektionsbogenlampe viel unvorteilhafter ist als Gleichstrom; selbst wenn man die Stromstärke in entsprechender Weise erhöht, bekommt man nicht das schöne, gleichmäßig ruhige Licht, wie es die andere Stromart gestattet. Daher wird auch für Wechselstrom die Anwendung eines Umformers empfohlen und zwar eines Motorumformers, der Gleichstrom von herabgesetzter Spannung liefert. Eine solche Einrichtung besteht aus einem Wechselstrom-Elektromotor und einem direkt damit gekuppelten Gleichstromdynamo. Der Umformer kommt natürlich nur für stationäre Anlagen in Betracht; ein Wanderunternehmer, der den Strom heute hier, morgen dort entnimmt und mit immer wechselnden Stromarten und Spannungen zu tun hat, muß darauf verzichten. Ferner kann die Beschaffung des Umformers nur dort lohnend sein, wo der Stromverbrauch ein entsprechend großer ist, wie in einem Kinematographen-Theater; es liegt auf der Hand, daß beispielsweise ein Verein, der seinen Apparat etwa alle paar Wochen einmal braucht, nicht rund tausend Mark für eine derartige Einrichtung ausgeben wird, um dadurch im Jahre ein paar Mark an Strom zu sparen.

Wie steht es nun mit der Ersparnis, die ein Umformer bei ständigen Betrieben zu geben vermag? Die Höhe derselben kann man nach den folgenden Ausführungen leicht selbst überschlagen. Es ist dabei zu berücksichtigen, daß man bei der Umformung von Wechselstrom in Gleichstrom einen weiteren beträchtlichen Gewinn insofern hat, als man bei Gleichstrom mit einer wesentlich niedrigeren Stromstärke auskommt.

Der Verbrauch an Elektrizität wird von der Stadt oder der Gesellschaft, welche den Strom liefert, mittels eines »Zählers« festgestellt, und zwar nach »Watts« gemessen, in der Regel aber in »Kilowatts«, das sind tausend Watts, ausgedrückt. Der Preis für den Strom ist verschieden; man bezahlt meist pro Stunde 40 bis 60 Pfennige für das Kilowatt. Es läßt sich nun aber auch ohne Zähler durch bloße Rechnung leicht überschlagen, wieviel Strom die Einrichtung verbraucht; das Watt ist nämlich gleich Volt mal Ampère. Wir brauchen also nur die Spannung der Leitung mit der Stromstärke zu multiplizieren, um die Watts zu bekommen und zu ermitteln, was der Betrieb kosten wird. Haben wir beispielsweise unsere Bogenlampe unter Vorschaltung eines Widerstandes an ein Netz von 110 Volt angeschlossen und entnehmen eine Stromstärke von 20 Ampères, so verbrauchen wir 20 mal 110 = 2200 Watt = 2,2 Kilowatt, und wenn die Kilowattstunde wie in Düsseldorf 45 Pfennige kostet, wird sich der Betrieb der Lampe pro Stunde auf 99 Pfennige stellen. Arbeiten wir mit 30 Ampères, so haben wir pro Stunde mit einer Auslage 3,3 mal 45 = Mk. 1,48 zu rechnen. Die Kosten nehmen bei höherer Spannung im gleichen Verhältnis zu, und hier zeigt sich der durch den Widerstand bedingte Verlust, von dem ich oben bereits sprach, in Mark und Pfennigen ausgedrückt, noch eindringlicher. So ist der Stromverbrauch bei einer Spannung von 220 Volt und einer Stromstärke von 20 Ampères gleich 20 mal 220 = 4400 Watt oder 4,4 Kilowatt, die bei dem oben angeführten Düsseldorfer Preis pro Stunde Mk. 1,98 kosten, während sich der Betrieb bei einem Anschluß an 440 Volt bei gleicher Stromstärke pro Stunde gar auf Mk. 3,96 stellt.

Auf Grund solcher Rechnungen ist es leicht festzustellen, ob sich die Beschaffung eines Umformers lohnt. Nehmen wir einmal den letzterwähnten Fall an, wonach wir mit einer Stromleitung von 440 Volt zu tun hätten und zur Darstellung der Lichtbilder eine Stromstärke von 20 Ampères brauchten. Wenn wir nun einen Motorumformer in Anwendung bringen, der die Spannung auf 70 Volt reduziert, so hat er der Lampe 20 mal 70 gleich 1400 Watt oder 1,4 Kilowatt zu liefern. Dazu muß der Umformer aber der Leitung eine größere Strommenge entnehmen, denn, wie wir gehört haben, schluckt er selbst ein gewisses Quantum. Setzen wir diesen Stromverlust auf 40% an, was einem »Wirkungsgrad« von 60% entspricht, so finden wir die Gesamtentnahme, indem wir die oben gefundene Kilowatt-Zahl mit 10060 multiplizieren; sie wird also 1,4 × 10060 = 2,3 Kilowatt betragen und bei einem Preise von 45 Pfg. eine stündliche Auslage von Mk. 1,03 verursachen. Dem steht nach meiner vorherigen Auseinandersetzung ein Betrag von Mk. 3,96 gegenüber, wenn man unter den gleichen Verhältnissen mit einem Widerstand arbeitet. Die Ersparnis bei Anwendung des Umformers beträgt also in diesem Falle pro Stunde nicht weniger als Mk. 3,15, sodaß bei ständigem Betriebe nicht nur die Kosten einer solchen Maschine bald aufgebracht sind, sondern auf die Zeit ein beträchtlicher Überschuß bleibt. Zur genauen Durchführung dieses Rechenexempels sind übrigens noch die Beleuchtungslampen zu berücksichtigen, die in den Stromkreis des Umformers eingeschaltet sind. Bei Anwendung eines Einanker-Umformers, der einen Wirkungsgrad von 70 bis 75% hat, ist der Gewinn noch entsprechend größer.

Die Spannung des Gleichstromes, welchen der Umformer liefert, sollte nicht zu niedrig bemessen sein. Die Bogenlampe braucht zwar durchschnittlich nur 45 Volt; aber man muß wie gesagt auch einen gewissen Ueberschuß an Volts vorsehen, der durch einen Widerstand zu vernichten ist. Die gelieferte Spannung sollte mindestens 65 Volt betragen, besser noch etwas mehr. Wenn die Spannung nämlich geringer ist, so hat man bei der Regulierung der Bogenlampen einen zu kleinen Spielraum: man muß den Lichtbogen auf der richtigen Länge halten und dazu häufig nachregulieren, sonst löscht die Lampe aus. Je höher die zur Verfügung stehende Spannung ist, desto länger kann der Lichtbogen werden.

Bedienungsvorschriften werden den Maschinen von seiten der Fabriken beigegeben; es ist darauf zu achten, daß die Anschlüsse genau nach Angabe gemacht werden. Der Anlasser muß stets völlig eingeschaltet werden; er darf nicht auf einem Zwischenkontakt stehen bleiben. Andererseits muß zum Abstellen der Maschine das Ausschalten des Anlassers rasch erfolgen. Eine gute Wartung der Maschine, insbesondere gehörige Pflege des Kollektors ist dringend geboten.

Der Quecksilberdampf-Gleichrichter.

In neuerer Zeit ist ein Apparat in den Handel gebracht worden, der es ermöglicht, ohne Anwendung rotierender Teile Wechselstrom in Gleichstrom zu verwandeln: es ist der Quecksilberdampf-Gleichrichter. Das Prinzip des Apparates beruht auf der Erscheinung, daß ein mit Quecksilberdampf gefülltes, luftleeres Glasgefäß, welches Elektroden aus Quecksilber und aus Graphit oder Eisen besitzt (deren erstere, die »Kathode« beim Betriebe heiß sein muß im Vergleich zur letzteren, der »Anode«), den Strom nur in der Richtung vom Graphit (Anode) zum Quecksilber (Kathode) durchläßt. Die Anode wirkt somit wie ein einseitiges Ventil.

Die Anordnung und Anwendungsweise soll Fig. 74 veranschaulichen. Das Glasgefäß, das man als den wesentlichen Teil des Apparates »Gleichrichterkolben« nennt, ist mit 2 Anoden A und B aus Graphit oder Eisen versehen. Außer der eigentlichen Arbeits-Kathode D besitzt der Kolben noch eine kleine Hilfskathode E, die wie erstere ebenfalls aus Quecksilber besteht und die zum Inbetriebsetzen gebraucht wird. Der obere Teil G des Gefäßes wirkt als Kühlkammer. H J ist ein Transformator, der gleichzeitig die Spannung des Netzes auf die erforderliche Gebrauchsspannung herabsetzt. Der Wechselstrom wird bei M und N in den Transformator eingeführt; dessen Enden sind mit den beiden Anoden A und B verbunden, während von der Mitte des Transformators eine Leitung zum Arbeitsfelde — Bogenlampe R — und von dort zur Kathode D führt. Die Stromstöße, die im Transformator einmal in dieser, dann in entgegengesetzter Richtung verlaufen, werden nun abwechselnd über die Anoden A und B durch den Kolben zur Kathode D und weiter durch die Bogenlampe befördert, sodaß wir in der Arbeitsleitung stets gleichgerichteten Strom haben. Um diesen Strom während des Verlaufes der Periode auf annähernd konstantem Wert zu erhalten, wird in den Gleichstromkreis noch eine Induktionsspule eingeschaltet; sie ist in der Figur der Übersicht halber fortgelassen. Bei der für Drehstrom bestimmten Anordnung besitzt der Gleichrichterkolben drei Anoden.

Die Abbildungen Figur 75 und 76 zeigen Vorder- und Rückansicht des Apparates. Der untere Teil enthält den Transformator mit Ausgleichspule, oben sehen wir eine Marmorschalttafel, die vorne die erforderlichen Spulen für die selbsttätige Einschaltung des Apparates sowie eine Sicherung besitzt, während auf der Rückseite der Gleichrichter-Kolben sitzt. Zur Inbetriebsetzung muß erst ein Stromübergang im Kolben herbeigeführt werden. Dies geschieht mittels der Quecksilberkathode E und zwar in der Weise, daß man den Kolben, der an einem schwenkbaren Halter angebracht ist, leicht schüttelt, wobei das Quecksilber der beiden Kathoden in Berührung kommt, um dann einen kleinen Lichtbogen zustande zu bringen, der den im Ruhezustande herrschenden hohen Widerstand überwindet.

Lichtmaschinen.

Die größeren Reiseunternehmen sind in der Regel mit einer Maschine zur Selbsterzeugung von elektrischem Starkstrom ausgerüstet. Eine solche Einrichtung besteht aus einem Petrol-, Benzin- oder Spiritusmotor und einem Dynamo, der je nach der Konstruktionsart von dem Motor mittels Riemen angetrieben wird oder mit ihm direkt gekuppelt ist, wie es Fig. 77 veranschaulicht. Auch Lokomobilen kommen hier als Kraftmaschinen vielfach zur Anwendung. Man nimmt selbstverständlich ein Gleichstromdynamo, da ja Wechselstrom zum Betriebe der Lampe weniger geeignet ist, und zwar am besten mit einer Spannung von 65 oder 70 Volt; eine höhere Spannung, wie z. B. 110 Volt, ist unrentabel, denn sie bedingt einen größeren Stromverbrauch und damit sowohl eine größere Maschine als auch höhere Betriebskosten. Die elektrische Anlage dient gleichzeitig dazu, die Fassade des Theaters und das Innere zu beleuchten; außer der Projektionslampe ist also noch eine Reihe Glühlampen und Bogenlampen mit Strom zu versorgen und von deren Anzahl hängt die erforderliche Stärke der Lichtmaschine ab. Zum bequemen Transport wird die ganze Ausrüstung auf einen Wagen montiert.

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.

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.

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.

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.

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.

Der Widerstand.

Widerstände werden in verschiedenen Ausführungen angefertigt. Die Widerstände in Rollenform, die bei elektrischen Anlagen (Straßen-, Saalbeleuchtung etc.) zur Anwendung kommen, sind für unsere Zwecke meist zu schwach, indem dort stets zwei oder noch mehr Bogenlampen hintereinander brennen und mithin eine wesentlich geringere Spannung zu vernichten ist als bei Einschaltung einer einzigen Lampe. Wie man die Größe des Widerstandes, also seine »Ohmzahl«, berechnet, wurde oben ausgeführt. Es sei noch bemerkt, daß die darin »vernichtete« Elektrizität in Wärme umgewandelt wird; damit nun die Erhitzung der Drähte nicht eine zu starke wird und diese nicht zum Glühen kommen oder gar durchbrennen, müssen sie der Stromstärke entsprechend stark gewählt sein. Daher darf auch nicht ein für niedrige Stromstärke bestimmter Widerstand für eine hohe Ampèrezahl verwendet werden. Recht zweckmässig ist ein regulierbarer Widerstand, wie ihn z. B. die Abbildung Fig. 82 zeigt. Durch Drehen der Kurbel kann man Drahtspiralen ein- und ausschalten und dadurch die Stromstärke verändern; bei dieser Anordnung hat man es also in der Hand, den Bildern je nach Bedarf mehr oder weniger Licht zu geben. Das ist beispielsweise auch eine große Annehmlichkeit, wenn man zwischen den Films stehende Lichtbilder zeigt, die weniger Licht brauchen. Für Wanderunternehmungen, die immer mit verschiedenen Stromverhältnissen zu tun haben, empfiehlt sich die Beschaffung eines Universalwiderstandes, der auf verschiedene Netzspannungen gerichtet ist und beispielsweise einen Spielraum von 65 bis zu 250 Volt bietet.