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Lichtbühnen-Bibliothek
Lichtbild- und
Kino-Technik
Von F. Paul Liesegang
[Illustration: Dekoration]
~Erstes Heft :: Preis eine Mark~
Lichtbild- und
Kino-Technik
von F. Paul Liesegang
Lichtbühnen-Bibliothek Nr. 1
Herausgegeben von der Lichtbilderei
Volksvereins-Verlag GmbH., M.Gladbach 1913
Inhaltsverzeichnis
(Die beigefügten Zahlen bedeuten die Seiten)
Seite
Der Lichtbilderapparat und seine Wirkungsweise 5
Die allgemeine Anordnung (5). -- Der Kondensor (7). --
Das Objektiv (8). -- Zusammenarbeiten von Kondensor und
Objektiv (10). -- Einfluß der Lichtquelle (11). --
Ausführungsformen des Lichtbilderapparats (13). --
Die Lichtquellen 15
Das elektrische Bogenlicht 16
Spannung und Stromstärke (16). -- Gleichstrom und
Wechselstrom (17). -- Bogenlampe und Widerstand (17). --
Transformator und Umformer (18). -- Ausführungsformen der
Bogenlampe (19). -- Die Kohlenstifte (20). -- Zuleitung
und Sicherung (21). -- Kleine und starke
Bogenlichteinrichtung (22). -- Handhabung der Bogenlampe
(24). --
Das elektrische Glühlicht 26
Das Kalklicht 26
Wirkungsweise des Kalklichtes (26). -- Ersatz für
Leuchtgas (27). -- Die Kalklichteinrichtung (27). --
Handhabung des Kalklichtes (28). --
Das Azetylenlicht 31
Spiritus- und Gasglühlicht, Petroleumlicht 33
Zubehör zum Lichtbilderapparat 34
Der Bildhalter (34). -- Der Projektionsschirm (34). --
Das Stativ (36). -- Leselampe und Signal (36). --
Anschaffungs- und Betriebskosten des Lichtbilderapparats 36
Die Glasbilder und deren Aufbewahrung 39
Aufstellung und Handhabung des Lichtbilderapparats 40
Die episkopische Projektion (Projektion undurchsichtiger
Gegenstände) 43
Wissenschaftliche und mikroskopische Projektion 45
Der Lichtbilderapparat als Scheinwerfer 46
Der Lichtbilderapparat als photographischer
Vergrößerungsapparat 46
Die Darstellung lebender Lichtbilder (kinematographische
Projektion) 48
Wirkungsweise des Kinematographen (48). -- Das Flimmern
und Mittel zur Abhilfe (51). -- Die Konstruktion des
Transportmechanismus (52). -- Die Vervollständigung des
Kinematographmechanismus (54). -- Feuerschutzeinrichtungen
(57). -- Verbindung von Lichtbilderapparat und
Kinematograph (58). -- Das Kinematographenobjektiv (58).
-- Das Stativ (59). -- Die Umrollvorrichtung (61). --
Handhabung des Kinematographen 61
Behandlung und Pflege des Filmbandes 63
Fehlerhafte Erscheinungen beim Arbeiten mit dem
Kinematograph 65
Blaue Flecken oder gelbrote Ränder im Bildfelde (65). --
Verschwommene Lichtbilder (65). -- Ziehen des Bildes (65).
-- Vibrieren oder Tanzen des Bildes (66). -- Zerreißen
des Filmbandes oder Ausreißen der Perforation (66). --
Das kinematographische Aufnahmeverfahren 66
Die Herstellung der Trickfilme 68
Die wissenschaftliche Kinematographie 70
Sachregister 72
Der Lichtbilderapparat und seine Wirkungsweise
Die allgemeine Anordnung
Der Lichtbilderapparat ist nichts anderes als eine vervollkommnete
Form der #Laterna magica# wie wir sie aus der Kinderstube kennen.
[Illustration: #Fig. 1. Laterna magica.#]
Fig. 1 zeigt schematisch die Anordnung und läßt die wesentlichen
Bestandteile erkennen: das Gehäuse mit der Lichtquelle, hier einer
Petroleumlampe; die Sammellinse #C# in der Vorderwand des Gehäuses;
davor die Bildbühne #B#, in welche die Glasbilder eingesetzt werden
und weiter vorne, mit dem Gehäuse durch ein ausziehbares Rohr verbunden,
eine zweite Sammellinse #O#. Die Linse #C#, welche man Kondensor
nennt, hat die Aufgabe, die Lichtstrahlen zu sammeln und in einem Kegel
durch das davorstehende Glasbild zu werfen. Die Linse #O# anderseits,
die man als Objektiv bezeichnet, soll diesen Strahlenkegel aufnehmen und
derart geordnet auf die Wand leiten, daß dort ein vergrößertes, scharfes
Lichtbild entsteht. Die Eigenschaften, welche die einzelnen Bestandteile
des Apparats besitzen müssen, lassen sich hieraus direkt ableiten: das
Objektiv #O# muß zunächst solcher Konstruktion sein, daß es eine
scharfe Vergrößerung des Glasbildes entwirft, ferner muß es so groß im
Durchmesser sein oder, wie man sagt, eine so große »Öffnung« haben, daß
alle vom Kondensor kommenden Strahlen aufgefangen werden. Der Kondensor
#C# soll möglichst viele Strahlen der Lichtquelle aufnehmen, er soll
das davorstehende Glasbild gleichmäßig beleuchten und die Strahlen in
einem spitzen Kegel so nach vorne schicken, daß sie glatt ins Objektiv
gelangen. Die Lichtquelle muß kräftig sein, denn von ihrer Intensität
hängt die Helligkeit des Lichtbildes direkt ab; dabei soll die
leuchtende Fläche eine geringe Ausdehnung haben, weil der Kondensor nur
dann die Strahlen in einem hinreichend spitzen Winkel nach vorne werfen
kann. Hat die Lichtquelle nämlich eine zu große Ausdehnung, so werden
die Strahlen in Form eines breiten Büschels nach vorne geworfen, und das
Objektiv kann dann nur einen Teil davon auffassen. Der Apparat muß
naturgemäß derart gebaut sein, daß die beiden Linsensysteme in richtiger
Stellung zueinander angeordnet (»zentriert«) sind; er muß stabil sein
und genügend Platz für die Lichtquelle sowie für die Glasbilder bieten.
Das Glasbild (um auch dies hinzuzunehmen) soll klar sein in den
Lichtern, kräftig in den Umrissen und reich an Details, und die
Projektionswand endlich muß eine ebene, weiße Fläche bieten, die das
darauf geworfene Licht gehörig reflektiert.
[Illustration: Fig. 2. Lichtbilderapparat.]
Diese Forderungen nun, soweit sie an den Apparat gestellt werden, können
von den einfachen Linsen der in Fig. 1 dargestellten #Laterna magica#
nicht in befriedigender Weise erfüllt werden: die Beleuchtung ist keine
ausreichende, indem der Kondensor das zur Verfügung stehende Licht
schlecht ausnutzt, und vor allem fehlt es dem Lichtbild an Schärfe. Fig.
2 zeigt nun den verbesserten Apparat, und zwar mit der optischen
Ausrüstung, wie sie jetzt in der Regel gebraucht wird. Der Kondensor
#C# besteht aus zwei plankonvexen Linsen, während das Objektiv #O#
aus vier Linsen zusammengesetzt ist und einen Trieb zum Scharfeinstellen
besitzt. Der Gang der Lichtstrahlen ist punktiert eingezeichnet; man
ersieht daraus, daß die Strahlen durch die erste Kondensorlinse parallel
gemacht und dann durch die zweite Linse gesammelt werden.
Der Doppelkondensor ist im folgenden Bilde unter #A# für sich
dargestellt. Daneben sehen wir zwei Formen von dreifachen Kondensoren.
Der Zusatz einer dritten Linse bewirkt, daß die Lampe näher an den
Kondensor herankommt, und daß infolgedessen mehr Licht aufgenommen
wird. Unter #D# und #E# ist dies angedeutet; man sieht, daß der
dreifache Kondensor, welcher bei #B# und #E# durch Vorsetzen
einer Meniskuslinse, bei #C# durch Zwischensetzen einer
bikonvexen Linse hergestellt ist, einen größern Winkel auffaßt als der
Doppelkondensor. Die dreilinsige Ausführung wird hauptsächlich bei
größern Kondensoren, z. B. solchen von 15 #cm# Durchmesser, angewandt.
Der Kondensor
[Illustration: Fig. 3. Doppelter und dreifacher Kondensor.]
Der Kondensor muß im Durchmesser so groß sein, daß er die Glasbilder
ausbeleuchtet. Die Glasbilder nun, welche man im Handel bekommt, haben
das Außenformat 8-1/4 × 8-1/4 oder 8-1/2 × 10 #cm#; das Innenmaß, d.
h. die eigentliche Bildgröße, beträgt in der Regel etwa 7 × 7 #cm#. Um
ein solches Bild von 7 × 7 #cm# bis in die Ecken zu beleuchten,
braucht man, wie Fig. 4 links zeigt, einen Kondensor von 10 #cm#
Durchmesser. Man benutzt daher für die gewöhnlichen Projektionsapparate
Beleuchtungslinsen von 10 bis 11-1/2 #cm# Durchmesser. Für größere
Glasbilder ist ein Apparat mit entsprechend größerem Kondensor
erforderlich; aus Fig. 4 rechts ist zu ersehen, daß das Bildmaß 9 × 12
#cm# Linsen von 15 #cm# Durchmesser verlangt. Benutzt man einen
Kondensor, der wesentlich größer ist als das Glasbild, so geht nur ein
Teil des Lichtes durch das Bild hindurch, und alle übrigen Strahlen
gehen verloren. Indessen kann man diesen Lichtverlust in der Weise
vermeiden, daß man die Bilder, welche sonst dicht vor den Linsen stehen,
weiter nach vorn in den Strahlenkegel bringt, wo dieser enger ist. Es
wird dann das ganze Licht darauf konzentriert.
[Illustration: Fig. 4. Kondensordurchmesser und Bildgröße.]
Das Objektiv
Als Projektionsobjektiv wird meistens das von Petzval erfundene
Porträtobjektiv benutzt; es besitzt eine große Lichtstärke und läßt sich
in ausreichend guter Qualität verhältnismäßig billig herstellen. Das
Instrument besteht aus vier Linsen, die in einem Messingrohr sitzen. Die
beiden Vorderlinsen sind verkittet, während die Hinterlinsen durch einen
schmalen Ring getrennt sind. Man tut gut, sich die Anordnung der Linsen
zu merken, damit man sie nach dem Reinigen wieder richtig einsetzt.
[Illustration: Fig. 5. Petzvalsches Objektiv.]
Es gibt eine einfache Regel, die lautet: alle Linsen zeigen mit
ihrer gewölbten bzw. der am stärksten gewölbten Seite nach vorne.
In der normalen Ausführung liefern diese Instrumente eine gute
Mittelschärfe. Wenn eine höhere Leistung verlangt wird, so muß man
ein besonders sorgsam gearbeitetes Objektiv nehmen, das
entsprechend teurer ist. Eine wie man sagt »geschnittene Schärfe«
und dabei plastische Zeichnung wird von den modernen lichtstarken
Instrumenten geliefert, die man als »Anastigmate« bezeichnet. Die
an Lichtbilderapparaten benutzten Objektive haben in der Regel
eine mit Zahntrieb versehene Fassung, die ein scharfes Einstellen
gestattet. Man fertigt die Instrumente aber auch in glatter,
zylindrischer Ausführung und steckt sie dann in eine sogenannte
Auswechselfassung, an welcher der Zahntrieb angebracht ist; bei
dieser Anordnung ist eine bequeme und rasche Auswechslung gegen
eine andere Objektivtube möglich.
[Illustration: Verhältnis von Bildgröße zu Abstand = 1 : 2
Verhältnis von Bildgröße zu Abstand = 1 : 3
Fig. 6. Brennweite, Abstand und Bildgröße.]
Durch das Objektiv wird auch die Größe des Lichtbildes auf einen
gewissen Abstand hin bestimmt. Die normalen Objektive liefern ein
Bild, das nach Höhe und Breite etwa halb so groß ist, wie der
Abstand des Apparates von der Wand. In der schematischen
Darstellung (Fig. 6) ist das Objektiv durch eine einfache Linse
wiedergegeben. #a b# ist das Glasbild. In dem obern Schema
bekommen wir auf 3 #m# Entfernung ein 1-1/2 #m# großes Bild,
auf 6 #m# Entfernung ein 3 #m# großes Bild. Unten ist ein
anderes Verhältnis dargestellt. Da ist das Lichtbild ein Drittel
so groß wie der Abstand: wir bekommen z. B. ein 2-#m#-Bild auf 6
#m# Abstand und ein 3-#m#-Bild auf 9 #m# Abstand. Um ein
solches Verhältnis zu erzielen, müssen wir ein anders
geschliffenes Objektiv nehmen. Wie ein Vergleich beider
Zeichnungen ergibt, steht die Linse unten in einem größern Abstand
vom Glasbild #a b# als oben. Dieser Abstand, in den Figuren mit
#f# bezeichnet ist ungefähr gleich der Brennweite des Objektivs.
Wenn wir die Geometrie zu Hilfe nehmen, so finden wir, daß in der
obern Figur die Brennweite #f# doppelt so groß ist wie das
Glasbild #a b#; in der untern Figur dreimal so groß. Ja, es gibt
eine allgemeine einfache Regel: die Objektivbrennweite steht in
dem gleichen Verhältnis zur Größe des Glasbildes wie der
Apparatabstand zur Größe des Lichtbildes. Wenn wir z. B. ein 3
#m# großes Lichtbild auf 12 #m# Entfernung haben wollen, so
gibt das ein Verhältnis 1: 4. Mithin brauchen wir ein Objektiv,
dessen Brennweite viermal so groß ist wie das Glasbild. Wenn nun
die Glasbilder im Lichten durchschnittlich 7 #cm# messen, so muß
die Brennweite 4 × 7 = 28 #cm# betragen. Auf diese Weise ist es
leicht, für jedes Verhältnis rechnerisch die erforderliche
Objektivbrennweite zu bestimmen. Man sieht aus den Zeichnungen
gleichzeitig, daß die Glasbilder auf dem Kopf stehen müssen, damit
die Lichtbilder aufrecht erscheinen.
Der Begriff der Brennweite läßt sich am leichtesten erklären mit Hilfe
des bekannten Experiments: Man hält eine Sammellinse gegen die
Sonnenstrahlen und bringt mit der andern Hand ein Blatt Papier dahinter.
Wenn man nun das Blatt vor- und zurückschiebt, so wird man bald eine
Stelle finden, wo die Strahlen darauf einen helleuchtenden Fleck geben.
Dieser Fleck ist nichts anderes als ein Bildchen der Sonne; man hat die
Stelle »Brennpunkt« genannt, weil hier auch die mit den Lichtstrahlen
vereinigten Wärmestrahlen konzentriert werden, die das Papier in Brand
setzen. Den Abstand des Brennpunktes von der Linse oder richtiger von
der Mitte des Glaskörpers bezeichnet man nun als »Brennweite«.
Wenn man dies Experiment mit verschiedenen Brenngläsern macht, wird es
sich herausstellen, daß deren Brennweiten nicht gleich sind; es wird
sich ferner zeigen, daß die stärker gewölbten Gläser eine kürzere
Brennweite haben als die flacher geschliffenen. Statt die Linse gegen
die Sonne zu halten, kann man sie auch gegen einen gut beleuchteten,
weit entfernten Gegenstand, z. B. einen Schornstein richten, wobei man
das Papierblatt vor- und zurückschiebt, bis sich ein scharfes Bild des
Schornsteins darauf zeigt; das Blatt deckt man möglichst gegen »falsches
Licht« ab, um das Bild deutlich erscheinen zu lassen. Es wird dem
Beobachter dabei auffallen, daß das Bild auf dem Kopfe steht. Der
Abstand des Papiers von der Mitte der Linse ist geradesogroß wie bei dem
Experiment mit der Sonne, und wenn wir ihn messen, haben wir also die
Brennweite.
Zusammenarbeiten von Kondensor und Objektiv
Der Kondensor muß der Brennweite des Objektivs angepaßt sein. Er soll
dem Objektiv, welches in Fig. 7 durch eine einfache Linse wiedergegeben
ist, einen Strahlenkegel zuwerfen, in der Weise, daß (wie unter #I#)
alles Licht durch das Objektiv hindurchgeht. Wenn nun der Apparat mit
einem Objektiv längerer Brennweite versehen wird, wobei dieses in einen
größern Abstand vom Kondensor kommt, so wird, wie sich aus der
Darstellung #II# ergibt, der Kondensor nicht mehr richtig arbeiten:
das Objektiv »kommt zu kurz«, indem es von dem Strahlenkegel nur den
mittlern Teil aufnimmt. Damit die richtige Wirkung erhalten wird, müssen
wir dem Kondensor ebenfalls eine längere Brennweite geben, so daß er den
Strahlenkegel wiederum mit der Spitze gegen das Objektiv wirft. Dies ist
unter #III# skizziert: die vordere Kondensierungslinse ist dort durch
eine flachere ersetzt. Es ist von größter Wichtigkeit, daß man diese
Bedingung für das richtige Zusammenarbeiten von Kondensor und Objektiv
beachtet. Bei der Beschaffung eines neuen Objektivs wird es häufig
versäumt, die unter Umständen erforderlichen Veränderungen des
Kondensors vorzunehmen, und die Folge ist dann, daß man kein reines,
weißes Bildfeld erhält: bei der normalen Einstellung der Lampe zeigen
sich gelbrote Ränder, während bei vorgeschobener Lampe blaue Flecken
entstehen.
[Illustration: Fig. 7. Das Zusammenarbeiten von Kondensor und Objektiv.]
Einfluß der Lichtquelle
Aber noch ein Punkt ist beim Zusammenpassen von Objektiv und Kondensor
zu berücksichtigen. Man stellt die Wirkungsweise des Kondensors durch
die in Fig. 8 unter #I# gegebene Zeichnung dar, wonach die von der
punktförmigen Lichtquelle #L# ausgehenden Strahlen durch die Linsen
wieder in einem Punkte #M# vereinigt werden. Diese Darstellung ist
aber eine ideale. In Wirklichkeit werden die auf den Rand der Linse
auffallenden Strahlen stärker gebrochen als die zentralen Strahlen;
erstere sammeln sich in #M#_{1}, letztere in #M#_{2} (vgl. Fig. 8
#II#), während die Vereinigungspunkte der übrigen Strahlen zwischen
#M#_{1} und #M#_{2} liegen. Wenn wir uns nun in der Figur alle diese
Strahlen ausgezogen denken, so bekommen wir das unter #III#
wiedergegebene Büschel. Da sehen wir, daß die Linsen des Objektivs #O#
einen hinreichend großen Durchmesser haben müssen, damit sie das ganze
Strahlenbündel auffassen.
[Illustration: Fig. 8. Wirkungsweise des Kondensors bei punktförmiger
Lichtquelle.]
Tatsächlich liegen die Verhältnisse noch ungünstiger. Es steht uns
nämlich keine Lichtquelle zur Verfügung, die punktförmig ist. Nehmen wir
nun aber gemäß Fig. 9 eine Lichtquelle mit einer leuchtenden Fläche
#L# _{1} #L# _{2}, so wird jeder einzelne Punkt für sich ein
Strahlenbüschel liefern; für #L# _{1} verläuft dies Büschel nach unten,
wie unter #I# angedeutet ist, für #L# _{2} geht es in gleicher Weise
nach oben. Und alle diese Büschel vereinigen sich zu einem breiten
Büschel, dessen Begrenzung unter #II# dargestellt ist. Das
einskizzierte Objektiv #O# faßt hier nicht mehr alle Strahlen auf; ein
Teil des Lichtes wird also nicht ausgenutzt und geht verloren. Wir
müßten daher in diesem Falle ein Objektiv mit größerm Linsendurchmesser
haben. Indes können wir in der Größe des Objektivs nicht beliebig weit
gehen; denn über ein gewisses Maß hinaus liefert uns das Instrument kein
scharfes Bild mehr.
Es ist weiterhin noch zu beachten, daß das Strahlenbüschel um so breiter
wird, je länger man die Brennweite des Kondensors nimmt; der Kondensor
muß aber, wie wir oben erfuhren, eine längere Brennweite haben, wenn
das Objektiv langbrennweitig ist. In solchen Fällen ist es daher
erforderlich, dem Objektiv einen großen Durchmesser zu geben. Während
normalerweise Objektive von 43 bzw. 50 #mm# Linsendurchmesser genommen
werden, benutzt man für längere Brennweiten Objektivlinsen von 54 bzw.
61 #mm# Durchmesser oder geht erforderlichenfalls noch weiter bis zu
etwa 81 #mm#. Es gilt dies namentlich für Lichtquellen, die eine große
Leuchtfläche besitzen.
[Illustration: Fig. 9. Wirkungsweise des Kondensors bei ausgedehnter
Lichtquelle.]
Ausführungsformen des Lichtbilderapparats
[Illustration: Fig. 10. Lichtbilderapparat.]
Der Projektionsapparat ist je nach den Anforderungen von einfacherer
oder komplizierterer Konstruktion. Hauptsächlich kann man unterscheiden
solche Apparate, die nur zur Projektion von Glasbildern dienen, und
solche, die außerdem zur Darstellung wissenschaftlicher Experimente
verwendbar sind. Fig. 10 zeigt einen Apparat der erstern Art. Das
Gehäuse, das aus Stahlblech gebaut ist, hat oben einen Kaminaufsatz zum
Abzuge der heißen Luft, hinten sowie rechts und links Türen. Das
Objektiv wird durch ein ausziehbares Rohrstück getragen. Bei andern
Apparaten dieser Art ist für das Objektiv ein schlittenartiger Halter
vorgesehen oder aber ein kameraartiger Auszug mit Balgen und Zahntrieb.
Diese letztere Anordnung, welche Fig. 11 darstellt, gestattet ohne
weiteres die Verwendung von Objektiven kürzerer und längerer Brennweite;
sie ist daher beispielsweise praktisch für Wanderredner, die bald in
kleinern, bald in größern Sälen arbeiten und dazu Objektive
verschiedener Brennweiten verwenden. Der abgebildete Balgenapparat
besitzt noch ein zwischen den Kondensorlinsen eingebautes Kühlgefäß, das
mit abgekochtem Wasser gefüllt wird; dieses schützt bei sehr intensiven
Lichtquellen, welche große Hitze erzeugen, die Glasbilder gegen zu
starke Erwärmung.
[Illustration: Fig. 11. Apparat mit Balgenzug und Kühlgefäß.]
Ein für wissenschaftliche Projektionen aller Art geeigneter Apparat ist
in Fig. 12 wiedergegeben. Er besitzt eine sogenannte optische Bank,
worauf man die für die Experimente erforderlichen Instrumente anbringen
kann. Wesentlich ist bei diesen Apparaten, daß der Raum vor dem
Laterngehäuse frei ist. Man kann hier auch eine Einrichtung zur
Projektion von undurchsichtigen Gegenständen, wie Photographien,
Ansichtspostkarten usw., anbringen.
[Illustration: Fig. 12. Apparat mit optischer Bank.]
Die Lichtquellen
Wir kommen nun zur Lichtquelle. Von dieser wird in erster Linie große
Helligkeit verlangt, während eine zweite Forderung darin besteht, daß
das Licht möglichst konzentriert sei. An erster Stelle kommt das
elektrische Bogenlicht, und wo elektrischer Strom zur Verfügung steht,
sollte man ihn benutzen. Auch die Nernstlampe gibt in der für
Projektionszwecke gebauten Form eine kräftige Lichtquelle ab. Den besten
Ersatz für das Bogenlicht bildet das Kalklicht, welches sich zu einer
mächtigen Helligkeit steigern läßt. Es kommen dann der Reihe nach das
Azetylenlicht, das Spiritus- und Gasglühlicht sowie das Petroleumlicht.
Die nachstehende Tabelle gibt eine Übersicht über die Helligkeit der
verschiedenen Lichtquellen. Wenn auch die Zahlen nur ungefähre sind und
mit der Art des Brennmaterials schwanken, so gestatten sie doch immerhin
einen guten Vergleich.
5 10 15 20 30 Ampères
---------------------------------------------
500 1100 2000 5000 15 000 Kerzen
~Starke Nernstlampe~: bei 110 Volt 600 Kerzen; bei 220 Volt 1400
Kerzen.
~Mittlere Nernstlampe~: bei 110 und 220 Volt 400 Kerzen.
~Kleine Nernstlampe~: bei 110 und 220 Volt 100 Kerzen.
~Kalklicht~: je nach Arbeitsdruck bis zu 2000 Kerzen.
~Azetylenlicht~: dreifacher und vierfacher Brenner: 250 bis 300
Kerzen.
~Spiritusglühlicht~: gewöhnlicher Brenner etwa 80 Kerzen;
desgl. ~Drucklampe~: etwa 200 Kerzen.
~Gasglühlicht~ (Starklicht): etwa 80 Kerzen.
~Petroleumlicht~: 3 und 4 Dochtlampe: 70 bis 80 Kerzen.
Das elektrische Bogenlicht
Das elektrische Bogenlicht bedarf zur Darstellung des elektrischen
Starkstroms, wie er von der Zentrale durch Leitungen ins Haus geliefert
wird. Wer mit dieser Lichtquelle arbeiten will, tut gut, sich mit den
Eigenschaften des elektrischen Stromes bekannt zu machen, und dazu mögen
die folgenden Ausführungen behilflich sein. Wie man das Wasser in
Rohrleitungen auf große Entfernungen hin fortschafft, so läßt man den
elektrischen Strom durch »elektrische Leiter« fließen, und als solche
eignen sich besonders Metalldrähte, am besten Kupfer. Die Drähte werden,
wenn sie nicht wie die Telegraphendrähte frei in der Luft hängen, mit
nichtleitenden Stoffen (Gummi, Wolle- oder Seidengespinste) umflochten;
diese »Isolation« ist nötig, da sonst bei Berührung des Drahtes mit
andern leitenden Körpern (feuchte Erde, Wasserleitungsrohre usw., auch
der menschliche Körper) der Strom abfließen würde, wie das Wasser durch
ein Leck in der Rohrleitung. Der elektrische Strom muß nun, wenn er
Arbeit leisten soll, einen Kreislauf ausführen; wir brauchen daher zwei
Drahtleitungen: eine als Zuleitung von der Zentrale her bis zu unserer
Lampe und die zweite zurück zur Maschine. Das Ende der ersten Leitung
bezeichnet man als positiven Pol (Zeichen +), das der zweiten als
negativen Pol (Zeichen -). Die beiden »Kabel« (so nennt man die
isolierten Drähte) sind häufig zu einer einzigen Schnurleitung
(Doppelschnur) verflochten.
Spannung und Stromstärke
Der von der Zentrale gelieferte Strom steht (ebenso wie das Wasser in
der Wasserleitung und das Leuchtgas in der Gasleitung) unter einem
gewissen Druck -- man sagt hier »Spannung«. Dem Einheitsmaß der Spannung
hat man die Bezeichnung »Volt« gegeben. In vielen Fällen hat der Strom
eine Spannung von 110 Volt; sehr häufig findet man auch 220 Volt,
manchmal wiederum 65, 120, 150 oder gar 440 Volt.
Für die Leistung des Stromes ist von Belang die Menge der
durchströmenden Elektrizität, man sagt »Stromstärke«, und für diese hat
man als Einheitsmaß das »Ampère« geschaffen. Bei seinem Durchgange
durch lange oder dünne Leitungen oder durch solche aus schlecht
leitendem Material findet der elektrische Strom entsprechenden
Widerstand, ähnlich wie ein Wasserstrom in engen Rohren. Der Widerstand
aber setzt natürlich die Stärke des Stromes herab. Dieser Widerstand
wird in »Ohm« gemessen. Spannung, Stromstärke und Widerstand stehen in
einer bestimmten, einfachen Beziehung zueinander, welche durch das
Ohmsche Gesetz festgesetzt ist. Danach ist die Stromstärke gleich
Spannung dividiert durch Widerstand oder anders ausgedrückt:
Volt Volt
Ampère = ----. Daraus ergibt sich rechnerisch ferner: Ohm = ------.
Ohm Ampère
Die Preisberechnung der Elektrizität, welche mit Hilfe eines
Elektrizitätszählers erfolgt, geschieht nach »Watts« oder »Kilowatts« (=
1000 Watt), und zwar ist 1 Watt = 1 Volt × 1 Ampère. Beträgt die
Spannung des Stromkreises z. B. 110 Volt, und arbeiten wir mit einer
Stromstärke von 10 Ampères, so beläuft sich der Verbrauch, der nach
Stunden berechnet wird, auf 110 × 10 = 1100 Watt = 1,1 Kilowatt. Hat man
mit einem Netz von 220 Volt zu tun, so verbraucht man bei der gleichen
Ampèrezahl 2,2 Kilowatt. Legt man den Düsseldorfer Preis von 40 Pf. für
das Kilowatt zugrunde, so hat man stündlich 88 Pf. zu zahlen, gegenüber
44 Pf. in ersterm Falle.
Gleichstrom und Wechselstrom
Man hat noch eines zu beachten. Es gibt zweierlei Arten von Strom,
und zwar liefert ihn die Zentrale entweder als »Gleichstrom« oder
als »Wechselstrom«. Der Unterschied besteht darin, daß bei ersterm
der Strom stets in der gleichen Richtung läuft, während er beim
Wechselstrom außerordentlich rasch die Richtung wechselt. Bei
Wechselstrom hat man fernerhin zwischen zweiphasigem und mehrphasigem
Wechselstrom zu unterscheiden, welch letzterer auch »Drehstrom« genannt
wird. Gleichstrom ist für Projektionszwecke viel vorteilhafter als
Wechselstrom, indem die Bogenlampe bei ersterm ruhiger brennt und vor
allem ein bedeutend besser auszunutzendes Licht liefert.
Bogenlampe und Widerstand
Nun zur Bogenlampe! Läßt man den elektrischen Strom in freier Luft
zwischen zwei Kohlenstiften überspringen, so entsteht ein Lichtbogen
von großer Helligkeit, und zwar wird die Helligkeit um so größer, je
höher die Stromstärke (Ampèrezahl) ist. Diese Erscheinung erfordert
eine Spannung von etwa 45 Volt bei Gleichstrom und etwa 30 Volt bei
Wechselstrom. Bei geringerer Spannung kommt der Lichtbogen nicht
zustande. Liefert die Stadt nun einen Strom von 110 Volt, so haben wir
(bei Gleichstrom) 65 Volt zuviel, und dieser Überschuß muß vernichtet
werden. Dies geschieht in der Weise, daß man den Strom durch einen
langen, dünnen Nickeldraht laufen läßt, welcher den sogenannten
»Widerstand« bildet. Wie groß dieser Widerstand sein muß, läßt sich
mittels des Ohmschen Gesetzes berechnen. Soll die Bogenlampe z. B. mit
einer Stromstärke von 10 Ampères brennen, so brauchen wir nur die zu
vernichtende Voltzahl (65) durch 10 zu dividieren, um die Ohmzahl zu
65 Volt
erhalten; also Widerstand = ---------- = 6,5 Ohm. Für 20 Ampères
10 Ampères
ergibt sich ein Widerstand von 3,25 Ohm. Haben wir ein Stromnetz von 220
Volt, so sind 175 Volt zu vernichten, und wir brauchen bei 10 Ampères
175
einen Widerstand von --- = 17,5 Ohm; bei 20 Ampères 8,75 Ohm. Macht
10
man den Widerstand regulierbar, so kann man, je nachdem auf eine größere
oder kleinere Ohmzahl eingestellt wird, die Lampe mit verschieden hohen
Ampèrezahlen, also mehr oder minder hell brennen lassen, und eine solche
Anordnung ist in vielen Fällen sehr praktisch.
Der Widerstand ist eine unangenehme Beigabe des Bogenlichtes; denn
er schluckt eine Menge von Strom, die nutzlos in dem Drahtwiderstand
in Wärme verwandelt wird. Die Lampe selbst braucht, wenn wir deren
Spannung zu 45 Volt annehmen, bei einer Stromstärke von 10 Ampères
nur 45 × 10 = 450 Watt, während wir der Leitung, welche 220 Volt
liefern mag, 220 × 10 = 2200 Watt entnehmen und bezahlen müssen. Haben
wir mit einem Netz von 110 Volt zu tun, so werden wir bei gleicher
Stromstärke nur 110 × 10 = 1100 Watt entnehmen, also die Hälfte. Es
ist mithin vorteilhaft, wenn die Netzspannung niedrig ist, weil man
dann einen kleinern Widerstand braucht und sich der Betrieb infolge
geringern Verlustes billiger stellt. Doch sollte die Netzspannung (bei
Gleichstrom) mindestens 65 Volt, bei höhern Ampèrezahlen besser etwas
mehr, etwa 75 Volt betragen; denn ein kleiner Überschuß an Volts, der
durch einen Widerstand vernichtet wird, ist für ein ruhiges Brennen
der Lampe stets notwendig, auch wird bei zu niedriger Spannung der
Lichtbogen zu kurz und reißt leicht ab. Dies ist besonders zu beachten,
wenn man eine Maschine zur Selbstherstellung von Strom oder einen
Umformer beschafft.
Transformator und Umformer
Bei Wechselstrom liegt nun die Möglichkeit vor, rationeller zu
arbeiten. Hier kann man nämlich mit Hilfe eines besondern Apparats,
des »Transformators«, die zu hohe Spannung auf die zum Betriebe der
Bogenlampe erforderliche Spannung herabsetzen, wobei gleichzeitig die
Stromstärke in die Höhe gesetzt wird. Es findet hier gewissermaßen
eine Umwandlung von Volts in Ampères statt. Ein Beispiel mag das
erläutern. Es möge ein Strom von 220 Volt und 5 Ampères zur Verfügung
stehen, so daß wir 220 × 5 = 1100 Watt haben, während wir für die
Bogenlampe mit Widerstand nur 60 Volt brauchen (bei Wechselstrom genügt
diese Spannung). Eine Energie von 1100 Watt käme nun auch heraus, wenn
wir 60 Volt und etwa 18 Ampères hätten, da ungefähr 60 × 18 = 1100. Ein
geeigneter Apparat müßte uns also die Energie von 220 Volt 5 Ampères
in 60 Volt 18 Ampères umwandeln, und dieses besorgt tatsächlich der
Transformator. Allerdings geht bei der Umwandlung etwas Energie (etwa
15 Prozent) verloren, so daß wir etwas weniger als 18 Ampères bekommen.
Es ist bei dieser Umwandlung ähnlich wie mit einem Hebel. Wir mögen
beispielsweise eine Kraft zur Verfügung haben, die imstande ist, 100
#kg# 1 #m# hoch zu heben. Mit dieser selben Kraft können wir durch
Anwendung eines Hebels auch 200 #kg# 1/2 #m# oder 400 #kg# 1/4 #m# hoch
heben usw.
Es gibt noch eine andere Einrichtung zur Umwandlung des Stromes,
nämlich den rotierenden Umformer, der aus einem Elektromotor
und einer Dynamomaschine besteht. Dieser Apparat, welcher auch
bei Gleichstrom verwendbar ist, stellt sich aber sehr hoch im
Preis, und die Anschaffung lohnt sich nur dann, wenn man, wie im
Kinematographentheater, ständig arbeitet und viel Strom verbraucht. Da
wird man den Umformer namentlich auch bei Wechselstrom oder Drehstrom
benutzen, um diesen in Gleichstrom zu verwandeln, weil Gleichstrom eine
viel bessere Lichtausnutzung gibt.
Was ist nun zur Darstellung des Bogenlichtes alles erforderlich?
Da haben wir zunächst die Bogenlampe mit den Kohlenstiften, dann
den Widerstand, bei Wechselstrom eventuell einen Transformator, und
schließlich die Leitungsschnur (Kabel) zur Herstellung des Anschlusses
an das Netz.
Ausführungsformen der Bogenlampe
[Illustration: Fig. 13. Projektions-Bogenlampe.]
Da die Kohlenstifte allmählich abbrennen, muß für eine Nachstellung
gesorgt werden. Es gibt nun Bogenlampen, welche diesen Nachschub
automatisch bewirken, und solche, bei denen die Stifte dem
Abbrand entsprechend mit der Hand nachgestellt werden. Die
Handregulationslampen sind zur Projektion im allgemeinen den
automatischen vorzuziehen; abgesehen davon, daß sie sicherer und
zuverlässiger funktionieren und sich leichter zentrieren lassen, kann
man bei erstern die Stromstärke und damit auch die Helligkeit innerhalb
sehr weiter Grenzen verändern, und das ist von großer Wichtigkeit. Um
Vorurteilen Unkundiger zu begegnen, sei bemerkt, daß die Einstellung
mit der Hand keinerlei Schwierigkeiten oder Mühen mit sich bringt,
ja daß man den kleinen Handgriff, welcher alle drei bis fünf Minuten
(also jeweils nach dem Auswechseln einiger Laternbilder) zu erfolgen
hat, nach kurzer Zeit sozusagen »automatisch« besorgt.
[Illustration: Fig. 14. Bogenlampe mit wagerecht angeordneter
Oberkohle.]
Die einzelnen Bogenlampenmodelle unterscheiden sich, abgesehen von
der Ausstattung, durch die Stellung der Kohlenstifte. Fig. 13 zeigt
eine Lampe mit schräg angeordneten Kohlenstiften, die aber auch durch
Umlegen in senkrechte Stellung gebracht werden kann. Die dargestellte
Anordnung eignet sich namentlich gut für Gleichstrom, ist aber auch für
Wechselstrom sehr tauglich, wenngleich manche bei letzterer Stromart
die Senkrechtstellung vorziehen. In Fig. 14 ist eine Kohlenstellung
wiedergegeben, bei der die obere Kohle wagerecht liegt. Die Lampen
dieser Art, welche sich vielfach einbürgern, eignen sich sowohl für
Gleichstrom als auch für Wechselstrom bis zu einer Stromstärke von 30
Ampères; bei höhern Stromstärken wird hier der Lichtbogen zu stürmisch.
Die beiden dargestellten Lampen besitzen unten zwei auf einer Achse
angebrachte Triebe, die zum Einstellen des Lichtpunktes nach der Höhe
und Seite dienen; der darüber befindliche Trieb reguliert den Abstand
der Kohlenstifte, während bei Lampe Fig. 13 oben noch ein weiterer
Trieb vorhanden ist, mit dem man die Oberkohle gegen die untere
verstellen kann.
Die Kohlenstifte
Um ein schönes, ruhiges Licht zu erzielen, muß man vor allem gute oder
lieber die besten Kohlenstifte benutzen. Da ist es falsch, einige
Pfennige zu sparen und eine billigere Sorte zu kaufen. Minderwertige
Kohlen schlacken, machen durch ihre Verunreinigungen den Bogen unruhig
und geben ein flackerndes Licht. Gute Kohlen haben einen metallischen
Klang und sind ökonomisch, indem sie bei mäßigem Abbrand eine gute
Lichtausbeute geben.
Bei Gleichstrom brennt die positive Kohle doppelt so schnell ab wie die
negative; damit nun der Lichtpunkt auf derselben Stelle bleibt, nimmt
man die erstere so viel dicker, daß der Abbrand beider Stifte derselbe
ist. An der positiven Kohle bildet sich ferner eine Höhlung, der
»Krater«, während an der negativen eine Spitze entsteht. Von dem Krater
geht die Hauptmenge des Lichtes aus, und um seine Bildung zu befördern,
versieht man die positive Kohle mit einem »Docht« aus schneller
abbrennendem Material. Die Kohlen ohne Docht nennt man homogene Kohlen.
Bei Wechselstrom verwendet man oben und unten Dochtkohlen von gleicher
Stärke. Vorteilhaft ist bei dieser Stromart auch ein Kohlenstift,
dessen eine Seite abgeflacht ist; diese Kohle wird oben verwendet,
während man unten eine runde Kohle entsprechender Dicke benutzt. Auch
Kohlenstifte mit exzentrischer Bohrung kommen bei Wechselstrom zur
Verwendung.
Die Dicke der Kohlenstifte richtet sich nach der Stromstärke. Folgende
Tabelle mag einen Anhalt bieten.
Für Gleichstrom Für Wechselstrom
Stromstärke positive neg. beide Dochtkohlen
in Ampères Dochtkohle Homogenkohle ( #mm# )
( #mm# ) ( #mm# )
5 9 6 6
10 12 8 9
15 15 10 12
20 18 12 15
30 21 14 18
40 24 16 21
Dünnere Kohlenstifte liefern erfahrungsgemäß ein helleres Licht, aber
sie brennen rascher ab; bei zu geringem Durchmesser brennt die Lampe
unruhig und zischt. Bei den Lampen mit wagerechter Oberkohle verwendet
man besser etwas dünnere Kohlen, und zwar mag in obiger Tabelle jeweils
eine Stufe tiefer genommen werden.
Der Widerstand wird, namentlich wenn es sich um höhere Stromstärken
handelt, zweckmäßig regulierbar genommen. Auch den bei Wechselstrom
empfehlenswerten Transformator kann man mit einem regulierbaren
Widerstand in Verbindung bringen.
Zuleitung und Sicherung
Die Leitungsschnur für den Anschluß an die elektrische Leitung muß
so stark bemessen sein, daß sie die höchste zur Verwendung kommende
Stromstärke reichlich durchläßt. Nimmt man das Kabel zu dünn, so tritt
eine Erhitzung des Drahtes ein, und die Isolation (Gummi und Garn)
kann in Brand geraten, wenn nicht gar der Docht selbst durchschmilzt.
Als Anhalt mag dienen, daß man nach der Vorschrift deutscher
Elektrotechniker isolierte Drähte aus Leitungskupfer in folgender Weise
beanspruchen darf:
Durchmesser von 1,8 2,3 2,8 3,6 4,6 5,7
----------------------------------------------------------
bis zu Ampères 10 15 20 30 40 60
Es fragt sich nun, wie und wo der Anschluß an das Stromnetz zu bewirken
ist. Da hat man folgendes zu beachten. Sowohl für die Hauptleitung
wie auch für jede Zweigleitung ist auf der Schalttafel eine Sicherung
vorgesehen, die zum Schutze der Leitung dient. Wenn nämlich einmal
durch Unvorsichtigkeit zwei blanke Stellen der Drähte in Berührung
kommen oder durch einen Metallgegenstand verbunden werden -- der
Techniker nennt das »Kurzschluß« -- so wird infolge des geringen
Widerstandes plötzlich ein starker Strom durch die Leitung fließen,
der bei andauerndem Kurzschluß den Draht übermäßig erhitzen und
durchbrennen würde. Die Sicherung nun besteht aus einem Stück Blei-
oder Silberdraht, der bei einer bestimmten Stromstärke durchschmilzt
und dadurch den Strom öffnet, und zwar wird die Sicherung der Stärke
der Leitung so angepaßt, daß eine Überlastung der letztern unmöglich
gemacht ist. Die Ampèrezahl, welche die Sicherung durchläßt, ist darauf
aufgeschlagen. Man braucht also nur die Sicherung nachzusehen, um
festzustellen, ob die betreffende Leitung für den Anschluß stark genug
ist.
Kleine und starke Bogenlichteinrichtung
[Illustration: Fig. 15. Kleine Bogenlichteinrichtung.]
Wenn wir mit niedriger Stromstärke arbeiten, etwa 5 Ampères, womit
man bei einem nicht zu großen Raume auskommt, so läßt sich der
Anschluß in der Regel direkt an einen kleinen Stechkontakt oder an
eine Lampe machen, welche aus der Fassung herausgeschraubt wird.
Die ganze Anordnung, welche man als »kleine Bogenlichteinrichtung«
bezeichnen kann (im Gegensatz zur »starken Bogenlichteinrichtung«),
gestaltet sich dann recht einfach; sie ist in Figur 15 dargestellt.
Links haben wir die Bogenlampe, ein kleines Modell mit wagerecht
liegender Oberkohle, rechts davon den Widerstand, und beide Teile
verbunden durch die verflochtene Leitungsschnur, an deren Ende sich der
Gewindestöpsel befindet; diesen schraubt man an Stelle der Glühlampe in
einen Kronleuchter oder in eine Tischlampe ein, oder man bewirkt nach
Entfernung des Gewindeteiles den Anschluß an einen Stechkontakt.
[Illustration: Fig. 16. Starke Bogenlichteinrichtung mit Schalttafel.]
Eine starke Bogenlichteinrichtung zum Arbeiten mit höhern Stromstärken
zeigt Fig. 16. Der Widerstand, welcher sich mit Hilfe der Kurbel
regulieren läßt, ist auf einer Schalttafel angebracht, die weiterhin
ausgerüstet ist mit einer Sicherung, einem Ausschalter und einem
Stechkontakt zum Anschluß für die links dargestellte Bogenlampe. Zur
Vervollständigung bringt man auf der Schalttafel zuweilen noch ein
Voltmeter und ein Ampèremeter an, zwei Instrumente, welche die Höhe der
Stromstärke bzw. -spannung anzeigen. Der Anschluß an die Hausleitung
muß an einer Stelle bewirkt werden, die hinreichend stark »gesichert«
ist. Arbeitet man bei Wechselstrom mit einem Transformator, so ist zu
berücksichtigen, daß der Apparat der Leitung eine geringere Stromstärke
entnimmt, als er zur Bogenlampe liefert; wenn die Stromstärke
nicht mehr als 5 bis 6 Ampères beträgt, so kann man, wie bei der
kleinen Bogenlichteinrichtung, mittels eines Gewindestöpsels an die
Glühlampenleitung anschließen. Eine solche Einrichtung ist in Fig. 17
wiedergegeben: rechts die Bogenlampe, links der Transformator, worauf
oben der Widerstand aufgebaut ist, und daneben die Leitungsschnur mit
dem Anschlußstück.
[Illustration: Fig. 17. Bogenlampeneinrichtung mit Transformator und
aufgebautem Widerstand.]
Handhabung der Bogenlampe
Über die Handhabung der Bogenlampe ist folgendes zu sagen. Bei
Gleichstrom ist es zunächst von größter Wichtigkeit, für einen
richtigen Anschluß der Lampe zu sorgen: die obere Kohle muß mit
dem positiven Ende des Kabels verbunden werden, die untere Kohle
mit dem negativen Ende. Wenn man nicht weiß, welches Ende positiv
und welches negativ ist, so verbindet man zuerst auf gut Glück. Es
wird das eine Drahtende mit der Bogenlampe verbunden, das zweite
Ende an den Widerstand angeschlossen und von der andern Klemme des
Widerstandes wiederum eine Drahtverbindung zur zweiten Polklemme
der Bogenlampe gemacht. Um die Lampe in Betrieb zu setzen, schließt
man den eventuell vorgesehenen Ausschalter; hat man ferner einen
regulierbaren Widerstand, so stellt man die Kurbel auf den ersten
Kontakt. Alsdann bringt man die Kohlenstifte durch Drehen des Triebes
auf einen Augenblick zur Berührung, um sie rasch wieder auf einige
Millimeter auseinanderzudrehen, wobei sich der Lichtbogen bildet.
Man läßt die Lampe ein paar Minuten brennen und beobachtet nun, ob
sich in der obern Kohle ein Krater gebildet hat und die untere Kohle
spitzenförmig angewachsen ist. Zeigt es sich, daß die Kraterbildung an
der untern Kohle erfolgt, so hat man falsch verbunden, und man muß die
Drahtanschlüsse wechseln. Der Krater, welcher sich an der obern Kohle
bildet, sendet die größte Länge des Lichtes aus; damit er sein Licht
möglichst gleichmäßig gegen die Kondensorlinsen werfen kann, ordnet
man die beiden Kohlenstifte derart zueinander an, daß der Krater nach
vorne hin zu liegen kommt. Bei der in Fig. 13 dargestellten Lampe wird
dazu die obere Kohle gegen die untere etwas zurückgestellt. Noch ein
anderes Merkmal zeigt uns an, ob die Drahtverbindung richtig ist:
wenn man ausgeschaltet hat, muß die obere Kohle länger nachglühen
als die untere, da der positive Pol stärker erhitzt wird als der
negative. Ist es umgekehrt, so hat man falsch angeschlossen. Dies gilt
für Gleichstrom. Bei Wechselstrom kann man die Drähte nach Belieben
anschließen, da es hier keinen positiven und negativen Pol gibt.
Neue Kohlen zischen anfangs; es müssen sich nämlich zunächst Krater
und Spitze bilden, bis die Lampe ruhig brennen kann. Zündet die
Bogenlampe nicht, wenn man die Kohlenstifte zur Berührung bringt, so
ist an irgendeiner Stelle der Stromkreis unterbrochen, sei es, daß ein
Anschluß zu machen versäumt wurde, oder ein Draht schlechten Kontakt
hat, oder daß eine Sicherung durchgeschmolzen ist. Man prüfe mit Ruhe
alle Anschlüsse der Reihe nach durch, und wenn dort der Fehler nicht
liegt, sehe man die Sicherungen nach.
Wer mit dem Bogenlichtapparat auf Reise geht und Vorträge an
verschiedenen Orten hält, wird hier Gleichstrom, dort Wechselstrom,
hier 110 Volt, dort 220 Volt oder wiederum eine andere Voltzahl
antreffen. Er muß sich demgemäß für das Arbeiten mit verschieden hohen
Spannungen sowohl bei Gleichstrom als auch bei Wechselstrom rüsten,
und dazu braucht er einen sogenannten Universalwiderstand, der sich
auf die verschiedenen Spannungen bis zu etwa 250 Volt einstellen
läßt. Es kommt nicht selten vor, daß in einem Lokal keine Auskunft
über die Höhe der Spannung zu erhalten ist. Da schraube man eine
Glühlampe ab: auf dieser findet man die Voltzahl aufgedruckt. Die auf
den Sicherungen und Ausschaltern verzeichnete Spannung (das wolle man
wohl merken) ist nicht maßgebend; man findet darauf beispielsweise
aufgeschlagen 250 Volt, während die Spannung des Netzes nur 110 Volt
betragen mag. Bei der Sicherung darf man sich nur an die aufgeschlagene
Ampèrezahl halten, welche die für die gesicherte Leitung zulässige
Stromstärke angibt. Bei Verlegung von Anschlüssen wird man gelegentlich
auch mit dem sogenannten Dreileitersystem zu tun haben; es ist
das ein Gleichstrom, welcher drei Leitungen besitzt. Hier werden
ebenfalls zum Anschließen nur zwei Drähte benutzt: die Verwendung
beider »Außenleiter« gibt die normale, hohe Spannung des Netzes, z.
B. 220 Volt, während der Anschluß an einen der Außenleiter und den
»Innenleiter« (Nullpol) die Hälfte der Spannung, im obigen Beispiele
also 110 Volt, liefert. Man wird, wenn irgendmöglich, die letztere
Anschlußweise benutzen; jedoch schreiben die Elektrizitätswerke,
wenn es sich um höhere Stromstärken, z. B. 30 Ampères, handelt, in
der Regel die Benutzung der beiden Außenleiter vor, da sonst eine
zu starke einseitige Belastung des Netzes eintreten kann. Auch bei
Drehstrom (Mehrphasenstrom) gibt es drei Drähte, an deren zwei man
anschließen muß, um einen einphasigen Wechselstrom zum Betriebe der
Bogenlampe zu erhalten. Nötigenfalls setze man sich dieserhalb mit dem
Elektrizitätswerk oder einem Elektrotechniker in Verbindung.
Das elektrische Glühlicht
[Illustration: Fig. 18. Fokuslampe.]
Der elektrische Strom läßt sich auch in Form des Glühlichtes für den
Lichtbilderapparat nutzbar machen. Die gewöhnlichen Glühlampen sind
indessen nicht verwendbar, weil das Licht bei diesen zu wenig
konzentriert und meist auch zu schwach ist. Für Projektionszwecke baut
man vielmehr eine besondere Lampe mit spiralförmigem Faden, die
sogenannte Fokuslampe, welche für eine Lichtstärke von 100 Kerzen
hergestellt und mittels der in Figur 18 wiedergegebenen Anordnung in den
Apparat gebracht wird. Eine höhere Lichtstärke läßt sich mit Hilfe der
von Prof. Nernst erfundenen Glühlampe erzielen, die ebenfalls für
Projektionszwecke gebaut wird. Bei diesen Nernstlampen sind Widerstände
erforderlich, die in glühbirnenähnlichen Glasgefäßen untergebracht sind.
Die »Brennfäden« müssen zuerst angewärmt werden, was bei neuern Lampen
durch eine automatische Zündung geschieht.
Das Kalklicht
Wirkungsweise des Kalklichtes
Das Kalklicht wird in der Weise dargestellt, daß man mittels eines
Brenners eine sehr kräftige Stichflamme erzeugt und diese gegen ein
Stück Kalk leitet, welches dadurch in intensive Weißglut versetzt wird.
Zur Bereitung der Stichflamme braucht man ein brennbares Gas, z. B.
Leuchtgas, sowie reines Sauerstoffgas. Sauerstoff bekommt man in
Stahlflaschen »verpackt« geliefert, und zwar wird dieses Gas unter einem
Druck von 120 Atmosphären darin eingefüllt, so daß 1200 #l# Sauerstoff
in eine 10-Liter-Flasche gehen. Die Stahlflaschen werden alle drei Jahre
amtlich geprüft, wodurch die nötige Sicherheit für deren Verwendung
gewährleistet ist. Man kann nun den Sauerstoff unter dem zur Verfügung
stehenden hohen Druck nicht verwenden, vielmehr braucht man ihn im
Brenner nur unter 1/4 bis 1 Atmosphäre und geht zur Darstellung
besonders kräftigen Lichtes höchstens bis zu 1-1/2 oder 2 Atmosphären.
Man muß also den Druck vermindern, und dies geschieht mit Hilfe eines
Druckreduzierventils, welches an die Stahlflasche angeschraubt wird. Mit
diesem Instrument wird in der Regel noch ein Inhaltsmesser verbunden,
mit welchem man feststellen kann, wieviel Sauerstoff die Flasche noch
enthält.
Ersatz für Leuchtgas
An Stelle von Leuchtgas, welches ja nicht allenthalben zur Verfügung
steht, kann auch Wasserstoff benutzt werden, den man ebenso wie
Sauerstoff in Stahlflaschen komprimiert bezieht und mittels eines
Druckreduzierventils daraus entnimmt. Die Anschlußstücke der
Wasserstoffflaschen sowie auch das dazu passende Reduzierventil haben
Linksgewinde, damit Verwechslungen mit Sauerstoffflaschen und -ventilen
nicht vorkommen können. Als brennbares Gas läßt sich auch Azetylen
verwenden, das man mit den weiter unten beschriebenen Apparaten selbst
bereiten kann, und schließlich steht die Möglichkeit frei, flüssige,
sehr leicht flüchtige Brennstoffe zu verwenden, unter denen namentlich
reiner Schwefeläther und Gasolin in Betracht kommen. Dieses Material muß
nun dem Brenner in gasförmigem Zustande zugeführt werden, und das
geschieht sehr bequem in der Weise, daß man Luft durch die Flüssigkeit
streichen läßt, welche sich mit Äther- oder Gasolindampf sättigt und nun
als »Luftgas« das brennbare Gas darstellt. Der einfachste Apparat zur
Erzeugung dieses Luftgases, die »Luftgasdose«, besteht aus einem kleinen
Kessel, der mit der Brennflüssigkeit gefüllt und durch eine
Schlauchleitung mit dem Kalklichtbrenner verbunden wird; letzterer saugt
die Luft durch den Kessel hindurch an. Während dieser Apparat nur für
kürzere Brenndauer bestimmt ist (etwa eine halbe bis drei viertel
Stunden), dient zum Arbeiten auf längere Zeit der aus mehrern Gefäßen
zusammengesetzte »Gasator«.
Die Kalklichteinrichtung