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.
[Illustration: Fig. 75.]
[Illustration: Fig. 76. Quecksilberdampf-Gleichrichter.]
Der Gleichrichter arbeitet geräuschlos und bedarf beim Betriebe keiner
Wartung. Der Kolben ist der Abnutzung unterworfen; sein Preis stellt
sich auf 130.-- Mk. bis 170 Mk., doch wird die Lebensdauer auf
mindestens 600 Stunden angegeben. Die Rentabilität des Apparates, der
komplett bei einer Leistung von 30 Ampères für Anschluß an Wechselstrom
500 Mk., für Drehstrom 640 Mk. kostet, gestaltet sich unter
Berücksichtigung des Kolbenersatzes recht günstig.
Lichtmaschinen.
[Illustration: Fig. 77.]
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.
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.
[Illustration: 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.
[Illustration: 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.
[Illustration: 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.
[Illustration: 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.
Der Widerstand.
[Illustration: Fig. 82.]
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.
Der Widerstand muß von Zeit zu Zeit daraufhin nachgesehen werden, ob die
Kontakte sauber und die Drahtspiralen fest angezogen sind.
Zuleitung und Sicherung.
Der Anschluß an die elektrische Leitung muß an einer Stelle geschehen,
wo der Draht hinreichend stark ist, sodaß dort die genügende Anzahl
Ampères entnommen werden kann. Als Anhalt mag dienen, daß man die
Leitungsdrähte in folgender Weise beanspruchen darf: solche von 1,8 mm
Durchmesser bis zu 10 Ampères, von 2,3 mm bis zu 15 Ampères, von 2,8 mm
bis zu 20 Ampères, und solche von 3,6 mm Durchmesser bis zu 30 Ampères.
Dabei ist ferner zu berücksichtigen, daß sowohl für die Hauptleitung wie
auch für jede Zweigleitung auf der Schalttafel eine Sicherung vorgesehen
ist, die zum Schutze der Leitung dient. Wenn nämlich einmal durch
Unvorsicht zwei blanke Stellen der Drähte in Berührung kommen oder durch
einen Metall-Gegenstand verbunden werden -- der Techniker nennt das
»Kurzschluß« -- so wird infolge des geringeren 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 Überbelastung der letzteren 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.
Bei Gleichstrom und Wechselstrom hat man mit einer Zuleitung zu tun, die
aus zwei Drähten besteht; an diese wird einfach angeschlossen. Bei
Drehstrom (Mehrphasenstrom) gibt es hingegen drei Drähte, an deren zwei
man anschließen muß, um einphasigen Wechselstrom zum Betrieb der
Bogenlampe zu erhalten. Man setzt sich dieserhalb mit dem
Elektrizitätswerk oder einem Elektrotechniker in Verbindung. Es kommt
auch vor, daß Gleichstrom drei Leitungen besitzt; wir haben dann das
sogenannte Dreileitersystem. 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
irgend möglich die letztere Anschlußweite benutzen; jedoch schreiben die
Elektrizitätswerke in der Regel für Entnahme hoher Stromstärken die
Benutzung der beiden Außenleiter vor, da sonst eine zu starke und
einseitige Belastung des Netzes eintreten kann.
Die Schalttafel.
Bei ständigen Einrichtungen wird für den Apparat eine besondere
Schalttafel angelegt, worauf der Widerstand bezw. Transformator, eine
Sicherung, ein Ausschalter und ein Stöpselkontakt montiert sind;
letzterer dient zum Anschluß der Lampe. Zur Vervollständigung bringt man
zuweilen noch ein Ampèremeter und ein Voltmeter darauf an, zwei
Instrumente, welche Stromstärke bezw. Spannung anzeigen. Für
Kinematographen-Theater ist die Benutzung eines Ampèremeters zu
empfehlen. Die Anordnung einer solchen Schalttafel mit daran
angeschlossener Bogenlampe zeigt die beigegebene Abbildung (Fig. 83).
Die Drahtleitung von der Schalttafel zur Bogenlampe muß entsprechend
stark sein; in der Regel benutzt man dazu eine verflochtene
Doppelschnurleitung. Ist die Lampe nicht in der Nähe der Schalttafel, so
empfiehlt es sich, beim Apparat noch einen Ausschalter anzubringen.
[Illustration: Fig. 83.]
Der Widerstand wird vielfach auch getrennt von der Schalttafel aufgestellt;
es wird dann zweckmäßig auf der Tafel die Reguliervorrichtung
angebracht, denn diese muß der Vorführer zur Hand haben. Man stelle den
Widerstand, der beim Betriebe warm wird, nicht an einer Stelle auf, wo
die Films damit in Berührung kommen könnten; auf jeden Fall muß er zum
Schutze mit einem durchbrochenen Blech überdeckt sein. Man befolge
ferner nicht die gelegentlich gemachte Empfehlung, den Widerstand
draußen am Hauskamin, oben über dem Dache, anzubringen. Dieser Apparat
sollte vielmehr an einen trocknen Ort kommen. Besser ist der Vorschlag,
ihn (wenigstens im Winter) an einer Stelle unterzubringen, wo er mit
seiner Wärme als Ersatz für einen Ofen dienen kann.
[Illustration: Fig. 83a.]
Ein vollständiges Schema für den Anschluß zeigt Fig. 83a. Wir sehen da
oben links einen Hauptausschalter, der gewissermaßen den ganzen Betrieb
beherrscht. Von dort geht eine kräftige Leitung, welche Sicherung,
Widerstand und auf der anderen Seite einen Ausschalter passiert, zur
Bogenlampe. Eine punktierte Abzweigung speist eine Glühlampe zur
allgemeinen Beleuchtung und eine zweite den Motor, welcher zum Antriebe
des Kinematograph-Werkes dienen soll; der Motor besitzt einen Regulator
und er ist für sich gesichert.
Stromstärke und Helligkeit.
Wer die Anlage einer Bogenlampen-Einrichtung plant, muß sich darüber
klar werden, welche Stromstärke er braucht, um zufriedenstellend helle
Lichtbilder zu erzielen. Da mag zunächst die folgende Tabelle einen
Anhalt bieten, worin die Lichtstärke in Normalkerzen bei verschiedenen
Stromstärken angegeben ist; die Helligkeit schwankt etwas mit der
Qualität und Stärke der Kohlenstifte.
Ampères 3 4 6 8 10
-------------------------------------------------
Lichtstärke ca. 270 370 600 850 1100
Ampères 12 15 20 25 30
-------------------------------------------------
Lichtstärke ca. 1400 2000 5000 10000 15000
Aus dieser Tabelle kann man allerdings nicht ablesen, welche Ampèrezahl
nun erforderlich ist, wenn es beispielsweise gilt, ein 3 Meter großes
Lichtbild in einem 15 Meter langen Raum zu werfen. Da muß man schon die
praktische Erfahrung reden lassen und die sagt folgendes. Angenommen,
daß der Apparat an dem einen Ende des Saales steht und die Bilder über
die Zuschauer hinweg zur andern Seite wirft und das Lichtbild in einer
dem Räume entsprechenden Größe gehalten wird, muß man pro Meter Distanz
mit je anderthalb Ampère Stromstärke rechnen; bei 20 Meter Entfernung
kämen also z. B. 30 Ampères heraus. Diese Regel soll natürlich nur einen
ungefähren Anhalt bieten; sie gilt ferner nur für Gleichstrom. Bei
Wechselstrom, wo die Lichtausnutzung ja wesentlich schlechter ist, muß
man eine mindestens um die Hälfte größere Ampèrezahl nehmen.
Die Kohlenstifte.
Über die Kohlenstifte ist folgendes zu bemerken. Um ein schönes, ruhiges
Licht zu erzielen, muß man vor allem gutes oder lieber das beste
Kohlenmaterial verwenden. 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.
Wie oben bereits ausgeführt, kommen bei Gleichstrom zwei Kohlenstifte
verschiedener Art und verschiedener Stärke zur Verwendung, und zwar
benutzt man für die positive Seite eine Dochtkohle und für die negative
eine Homogenkohle, welch' letztere 2/3 so dick wie die Dochtkohle ist.
Bei Wechselstrom braucht man oben und unten gleich dicke Dochtkohlen.
Die Dicke der Kohlenstifte richtet sich nach der Stromstärke; für
Projektionszwecke habe ich die folgenden Abmessungen als zweckmäßig
befunden:
Stromstärke für Gleichstrom negative für Wechselstrom
in Ampères positive Dochtkohle Homogenkohle beide Dochtkohlen
5 9 mm 6 mm 9 mm
10 12 „ 8 „ 12 „
15 15 „ 10 „ 15 „
20 18 „ 12 „ 18 „
30 21 „ 14 „ 21 „
40 24 „ 16 „ 24 „
50 27 „ 18 „ 27 „
60 30 „ 20 „ 30 „
Dünnere Kohlenstifte liefern erfahrungsgemäß ein helleres Licht, aber
sie brennen rascher ab; bei zu geringem Durchmesser brennen sie unruhig
und zischen. Das Material spielt dabei eine große Rolle. Weiche Kohlen,
welche mehr Ruß enthalten, geben mehr Licht und brennen schneller ab als
die harten, mehr Graphit enthaltenden Sorten.
Bei der in Fig. 81 dargestellten Bogenlampenform mit wagerecht
angeordneter Oberkohle empfiehlt es sich, Kohlenstifte von geringerem
Durchmesser zu benutzen, z. B. für 20 Ampères 15 mm Dochtkohlen und
10 mm Homogenkohlen, bei 25 bis 30 Ampères 18 mm Dochtkohlen und 12 mm
Homogenkohlen. Nimmt man Dochtkohlen mit Metalldocht, so kann die Stärke
noch etwas geringer sein.
Handhabung der Bogenlampe.
Um die Bogenlampe in Betrieb zu nehmen, steckt man, nachdem die Kohlen
eingespannt und die Drähte angeschlossen sind, den Stöpselkontakt ein,
schließt den Ausschalter und setzt die Kurbel des Widerstandes auf den
ersten Kontaktknopf. Bei der automatischen Bogenlampe stellt sich
alsdann der Lichtbogen von selbst her; hat man hingegen eine Lampe mit
Handregulation, so muß man die Kohlenstifte durch Drehen des Triebes
kurz zur Berührung bringen und dann sofort wieder einige Millimeter
auseinander drehen, worauf sich der Lichtbogen bildet. Alsdann stellt
man die Kurbel des Widerstandes je nach Bedarf auf weitere
Kontaktknöpfe.
Es ist nun, wenn man mit Gleichstrom zu tun hat, höchst wichtig, sich zu
überzeugen, ob auch die Drähte richtig angeschlossen sind, das heißt, ob
der positive Pol zur oberen und der negative Pol zur unteren Kohle
geführt ist. Es gibt ein einfaches Mittel, dies zu erkennen. Nachdem die
Lampe kurze Zeit gebrannt hat, muß sich nämlich in der oberen Kohle ein
Krater bilden, während die untere spitzenförmig anwächst; dabei muß das
Licht nach vorwärts geworfen werden. Ein weiteres Merkmal besteht
darin, daß beim Ausschalten die obere Kohle infolge der stärkeren
Erhitzung stärker und länger nachglühen muß, als die untere. Zeigt es
sich nun, daß sich an der unteren Kohle ein Krater bildet und daß diese
länger nachglüht als die obere, so ist die Verbindung falsch; man steckt
alsdann den Stöpselkontakt umgekehrt ein oder wechselt die Drähte in den
Polklemmen der Lampe. Wenn man bei Herstellung des Anschlusses nicht
weiß, welches der positive und welches der negative Draht ist, so
verbindet man auf gut Glück und prüft die Richtigkeit in der eben
beschriebenen Weise. Nachher wird man dann gut tun, die Pole zu
bezeichnen. Man kann übrigens auch den positiven Pol mit Hilfe von
Lakmus-Papier (Polfinder-Papier) erkennen; dieses wird angefeuchtet und
die blanken Drahtenden darauf gehalten, jedoch achte man ja darauf, daß
sich die Drähte nicht berühren. Dasjenige Ende, welches das Papier rot
färbt, ist der negative Pol. Für Wechselstrom hat dies natürlich keine
Geltung; denn dort gibt es ja keine positiven und keine negativen Pole,
sodaß man die Drähte nach Belieben anschließen kann. Neue Kohlen zischen
anfangs; es müssen sich nämlich zunächst Krater und Spitze bilden, bis
die Lampe ruhig brennt.
Bei Gleichstrom ist noch zu beachten, daß die obere Kohle gegen die
untere etwas zurück stehen soll, wie es in Fig. 78 angedeutet ist. Dies
geschieht, damit sich der Krater nach vorne bildet und das Licht
gleichmäßig gegen den Kondensor wirft; doch darf die obere Kohle nicht
soweit zurück stehen, daß die Spitze der unteren einen Schatten
gegen die Linse gibt. Während des Betriebes muß man bei der
Handregulationslampe alle paar Minuten die Kohlenstifte nachstellen. Wie
weit die Kohlenspitzen voneinander entfernt sein müssen, das hängt von
der Stromstärke und der Dicke der Kohlen ab. In der Praxis ergibt sich
der richtige Abstand ganz von selbst; es zeigen sich nämlich bei zu
kleinem und zu großem Abstand folgende fehlerhafte Erscheinungen. Wenn
die Kohlen einander zu nahe sind, so macht sich ein lautes Zischen
bemerkbar; die Spitze der unteren Kohle wird größer und wächst in den
Krater der oberen hinein (vgl. Fig. 84), sodaß schließlich beide Kohlen
zusammenbacken und nur noch rot glühen. Ist anderseits der Abstand der
Kohlen zu groß (Fig. 85), so nimmt zunächst die Helligkeit des Lichtes
ab, außerdem beginnt der Lichtbogen auf den Kohlenspitzen zu wandern und
zu flackern, wobei schließlich das Licht auslöscht. Dieses Auslöschen
erfolgt umso früher, je geringer die Spannung (Voltzahl) ist.
[Illustration: Fig. 84.]
[Illustration: Fig. 85.]
Bei der in Fig. 81 dargestellten Lampenform, wo die positive Dochtkohle
wagerecht angeordnet ist, muß man ebenfalls dauernd darauf achten, daß
die beiden Kohlenspitzen richtig zueinander stehen und eine günstige
Lage des Kraters herbeiführen. Wenn nötig, ist zu korrigieren. Diese
Anordnung der Kohlenstifte im rechten Winkel gegeneinander ist
vorteilhaft bei Stromstärken bis zu 30 Ampères.
Die Wahl der richtigen Kohlenstärke -- das gilt allgemein -- ist von
großer Wichtigkeit: sind die Kohlen zu dick, so erhält man kein ruhiges
Licht, indem der Krater wandert; benutzt man zu dünne Kohlen, so muß man
infolge starken Abbrennens häufig nachstellen, die Stifte glühen weit
hinauf und entwickeln eine unnütze Hitze. Man spanne die Kohlen im
Halter gut an. Werden sie bei kalter Lampe lose eingesetzt, so fallen
sie, nachdem die Lampe erhitzt ist, leicht heraus. Spannt man die Kohlen
andererseits bei heißer Lampe zu fest an, so mögen sie beim Abkühlen der
Halter brechen.
Während es bei Gleichstrom leicht ist, dauernd eine gute Lichtausnutzung
zu erzielen, bietet dies bei Wechselstrom Schwierigkeiten. Die
erfahrenen Vorführer arbeiten sich ihre Methode aus, mit der sie das
beste Licht bekommen, und es ist wohl schwer zu sagen, welche Anordnung
am besten ist; denn die Übung spielt dabei eine große Rolle. Vielfach
stellt man die Kohlen senkrecht übereinander, sehr häufig findet man die
Gleichstromstellung, wobei nur einer der beiden Krater zur Geltung
kommt, angewandt, während andere wieder eine Winkelstellung der Kohlen
bevorzugen. Der eine benutzt zwei Dochtkohlen, der andere zwei
Homogenkohlen, der dritte findet es besser, wie bei Gleichstrom oben
eine Docht- und unten eine Homogenkohle zu nehmen. Die Winkelstellung
erscheint auf jeden Fall für hohe Stromstärken, etwa über 30 Ampères,
weniger gut geeignet; der Lichtbogen ist schwerer ruhig zu halten und
man verliert leicht die Kontrolle über den Krater. Bei der senkrechten
Stellung der Kohlen muß man den Abstand der Spitzen ziemlich gering
halten; andernfalls macht sich auf dem Schirm ein dunkler Streifen
bemerkbar und außerdem neigt sonst der Lichtbogen dazu, herum zu tanzen.
Macht man den Abstand zu gering, so leidet dadurch die Helligkeit. Man
muß die Kohlen häufig nachstellen, denn es ist sehr wenig Spielraum im
Abstände der Spitzen, und oft durch das Fensterchen kontrollieren. Wenn
der Krater sich an falscher Stelle, z. B. nach rückwärts, bildet, so
suche man durch Verstellung der oberen Kohle eine Besserung
herbeizuführen. Die Triebverstellung sollte aber ganz langsam und
vorsichtig, nicht stoßweise, erfolgen, denn der Lichtbogen ist äußerst
empfindlich. Unter Umständen empfiehlt es sich, wenn der Krater
verändert werden muß, den Lichtbogen auf einige Minuten länger zu
machen. Auch bei neuen Kohlen lasse man den Bogen zuerst lang brennen.
Viele Vorführer feilen die beiden Dochtkohlen auf einer Längsseite
flach, wobei sie die Stifte in einen V-förmigen Ausschnitt eines Brettes
legen, und bringen die flachen Seiten gegen den Kondensor. Das gleiche:
Begünstigung der Kraterbildung nach vorne, erzielt man mit exzentrischen
Dochtkohlen. Andere wieder arbeiten stets mit zugespitzten
Kohlenstiften, um dadurch den Lichtbogen stabiler zu halten. Die
Gleichstromstellung der Kohlen bietet eine leichtere Handhabung, sie
gibt aber eine etwas geringere Lichtausnutzung und erfordert daher etwas
mehr Strom. Auch hier muß man häufig nachstellen und den Abstand der
Spitzen möglichst gleichmäßig halten.
Eingangs wurde darauf hingewiesen, daß man den Widerstand nicht von
vornherein auf die volle zur Verwendung kommende Stromstärke stellen
solle. Beim Zünden der Bogenlampe steigt nämlich die Stromstärke
momentan sehr stark an -- wenn z. B. in einem Netze von 110 Volt man den
Widerstand auf 50 Ampères gestellt hat, so steigt sie über 100 Ampères
-- und dabei kann leicht die Sicherung durchschlagen. Also stets den
Widerstand eingangs auf eine geringe Stromstärke einstellen, und erst
nach dem Zünden weitere Kontakte einschalten! Bekommt man beim Zünden
kein Licht, so ist irgendwo der Strom noch unterbrochen; man prüfe mit
Ruhe und systematisch alle Drahtverbindungen und sehe die Sicherungen
nach. Man halte Reservestöpsel für die Sicherungen vorrätig.
Die Bogenlampe muß hinreichend oft gereinigt werden. Auf die Zahntriebe
gebe man besser Talk als Öl. Aufgelagerter Kohlenstaub kann über die
Isolation hinweg die Bildung eines Lichtbogens veranlassen.
Das Kalklicht.
Das Kalklicht ist ein Glühlicht, und man kann es mit dem Gasglühlicht
vergleichen, bei welch letzterem die mit Luft gemischte Leuchtgasflamme
einen feinen Glühkörper, den Glühstrumpf, in Weißglut versetzt. Zum
Unterschiede hiervon bedient man sich beim Kalklicht eines massiven
Glühkörpers, des Kalkstückes, und an Stelle des luftgemischten
Leuchtgases, das hier nicht kräftig genug ist, benutzt man eine Mischung
von Leuchtgas und Sauerstoff (sozusagen »stickstoffreier Luft«), die im
Kalklichtbrenner eine intensive Stichflamme liefert und, gegen das
Kalkstück gerichtet, ein herrliches, blendend weißes Licht abgibt. Ich
will hier nun zunächst einen Überblick über die Darstellungsweise geben,
um nachher näher auf die Einzelheiten einzugehen.
Das Kalklicht wurde von Drummond im Jahre 1826 erfunden. Heute ist die
Darstellung desselben bedeutend bequemer gemacht, indem man den
Sauerstoff in Stahlflaschen verpackt bekommen kann, während man ihn
früher selbst entwickeln mußte. Die Verwendung dieses komprimierten
Sauerstoffes bietet noch den Vorteil, daß man damit ein viel kräftigeres
Licht erzielen kann. Man läßt dazu den Sauerstoff unter ziemlich starkem
Druck (1/2 bis 1 Atmosphäre oder noch mehr) in den »Starkdruckbrenner«
blasen, wo er das von der anderen Seite zugeführte Leuchtgas ansaugt,
sich damit mischt und nun eine Stichflamme von mächtiger Kraft erzeugt.
Eine solche Kalklicht-Einrichtung ist in der Abbildung Fig. 86
dargestellt. Man sieht da den Starkdruckbrenner, auf den ein
zylinderförmiges, durchlochtes Kalkstück aufgesetzt ist, und die mit
komprimiertem Sauerstoff gefüllte Stahlflasche, woran ein
Druckreduzierventil und ein Inhaltmesser geschraubt werden. Der
Sauerstoff ist nämlich unter einem Druck von 100-120 Atm. eingefüllt,
und da er nur mit etwa 1/2-1 Atm. in den Brenner zugelassen wird, muß
der Druck zunächst reduziert werden, und dies geschieht durch das
Druckreduzierventil. Dasselbe ist mit einem Manometer A versehen,
welches den Arbeitsdruck des Sauerstoffs anzeigt, und hat ferner ein
Stellrad R zur Einstellung des Arbeitsdruckes: je weiter man das
Stellrad R (rechtsum) dreht, desto stärker wird der Arbeitsdruck und
desto intensiver gleichzeitig das Licht. So kann man die Helligkeit des
Kalklichtes, auch während der Vorführung, innerhalb weiter Grenzen
bequem regulieren. J ist der Inhaltmesser, mit dem man bestimmen kann,
wieviel Sauerstoff die Flasche noch enthält, K der Verschlußhahn der
Flasche, der beim Transport (nachdem Reduzierventil und Inhaltmesser
abgeschraubt sind) durch eine übergeschraubte Eisenkappe geschützt wird.
Bei H ist der Schlauch aufgesteckt, der zum Brennerhahn S geführt wird,
während der linke Brennerhahn L mit der Leuchtgasleitung verbunden wird.
Das Kalkstück läßt sich auf dem Brenner mit einem Triebe drehen, so daß
man der Stichflamme, die nach und nach ein Loch hineinfrißt, von Zeit zu
Zeit eine neue Angriffsfläche bieten kann. Ein zweiter Trieb gestattet
die Entfernung des Kalkstückes von der Brennerspitze einzuregulieren.
[Illustration: Fig. 86.]
Was tut man nun, wenn kein Leuchtgas vorhanden ist? -- Dasselbe wie bei
Glühlicht: man nimmt eine Brennflüssigkeit und vergast sie. Jeder kennt
das Spiritus-, Petroleum- oder Benzinglühlicht. So hat man auch
Einrichtungen konstruiert, bei denen Spiritus, Alkohol oder Petroleum
verdampft wird und, mit Sauerstoff gemischt, die Stichflamme für das
Kalklicht gibt. Aber diese schwer flüchtigen Brennstoffe sind hier
schlecht zu regulieren, sie arbeiten recht unzuverlässig und liefern
außerdem kein besonders starkes Licht. Die Anwendung von Benzin ist
nicht zu empfehlen, da dieses durch den Sauerstoff zersetzt wird und
ölige Bestandteile im Brenner zurückläßt, wenn nicht gar die Benutzung
des Benzins durch Vermischung mit Sauerstoff gefährlich werden kann.
Sehr günstige Resultate erzielt man dagegen mit Äther, und zwar reinem
Schwefeläther. Um den Äther in gasförmigem Zustande dem Brenner
zuzuführen, muß man eine besondere Vorrichtung anwenden, und zwar hat
man die Wahl zwischen zwei verschiedenen Apparaten: dem Gasator und dem
Äthersaturator.
[Illustration: Fig. 87.]
Der Gasator zunächst ist ein mehrteiliges Gefäß, das zu etwa 3/4 mit
Äther gefüllt und durch einen Schlauch mit dem linken Hahn (L) des
Starkdruckbrenners verbunden wird, wie die Abbildung Fig. 87 zeigt. Wenn
man nun durch den rechten Hahn (S) einen kräftigen Sauerstoffstrom
einblasen läßt, so übt der Brenner auf den Gasator eine saugende Wirkung
aus und dieser Apparat tritt dann von selbst in Tätigkeit. Unter der
Wirkung der Saugkraft strömt nämlich durch eine kleine Öffnung Luft
ein, streicht durch die verschiedenen Gefäße und sättigt sich mit
Ätherdämpfen; das Gemisch, das man als »Luftgas« bezeichnet, wird noch
getrocknet und gelangt dann durch den Schlauch in den Brenner, dort mit
dem Sauerstoff zu einer intensiven Stichflamme sich vereinend.
Der Äthersaturator, der ebenfalls zur Darstellung von Kalklicht mit
Hilfe von Ätherdämpfen dient, arbeitet in anderer Weise als der Gasator.
Er besteht aus einem in mehrere Kammern geteilten Gefäß, das mit poröser
Masse gefüllt ist, sodaß der eingefüllte Äther darin aufgesaugt wird.
Der Saturator hat zwei Hähne; einer wird mit dem linken Brennerhahn
verbunden, während man durch den zweiten Hahn Sauerstoff in das Gefäß
leitet; der Sauerstoff drückt nun die Ätherdämpfe, die sich schon bei
gewöhnlicher Zimmertemperatur entwickeln, zum Brenner vorwärts, wo sie
mit dem durch den rechten Brennerhahn eingeführten Sauerstoff gemischt
werden. Da bei dieser Arbeitsweise der Brenner keine Saugkraft auszuüben
braucht, kann man auch an Stelle des Starkdruckbrenners den sogenannten
Mischbrenner benutzen; bei diesem Mischbrenner fällt die
Injektor-Einrichtung, durch welche die Saugwirkung beim
Starkdruckbrenner hervorgerufen wird, weg und die Gase werden einfach in
eine Kammer zusammengeführt, von der sie gemischt durch ein Rohr zur
Brennerspitze gelangen. Zur Erzielung eines möglichst kräftigen Lichtes
versieht man den Brenner mit einer großen Kammer und bringt in letztere
außerdem noch eine Einrichtung, die eine möglichst vollkommene Mischung
der Gase gewährleistet.
Für das gleichmäßige Arbeiten des Saturators ist es eine wichtige
Bedingung, daß er während des Betriebes keine zu starke Abkühlung
erleidet, weil sonst die Vergasung nachläßt. Nötigenfalls, besonders im
Winter, wenn der Apparat z. B. auf einer kalten Bühne steht, muß man
dafür Sorge tragen, daß dem Saturator in entsprechendem Maße von außen
Wärme zugeführt wird; man stellt ihn dazu neben die geöffnete Tür des
Skioptikons oder schlägt ihn in ein vorher gut durchwärmtes, wollenes
Tuch.
Welcher Äther-Apparat ist nun mehr zu empfehlen? wird der geneigte Leser
fragen. -- Nun, mit dem Saturator läßt sich eine noch höhere Lichtstärke
erreichen, doch wird man den Gasator in der Regel vorziehen; denn er ist
einfacher zu handhaben und das mit ihm erzielte Licht ist so stark, daß
es in den meisten Fällen weitaus genügt.
Es ist noch zu bemerken, daß man auch komprimierten Wasserstoff bekommen
kann, der einen vorzüglichen Ersatz für Leuchtgas bildet, ja dieses an
Wirkung übertrifft. Zu einer solchen Einrichtung gehört dann eine
weitere Stahlflasche mit Druckreduzierventil und Inhaltsmesser. Man wird
den komprimierten Wasserstoff da anwenden, wo man unter allen Umständen
die höchste Lichtstärke haben will, die sich mit Kalklicht erzielen
läßt. Auch das Azetylengas läßt sich zur Darstellung von Kalklicht
benutzen, nachdem es gelungen ist, einen geeigneten Brenner zu
konstruieren; das erzielte Licht ist außerordentlich intensiv. Zur
Darstellung des Azetylens ist ein zuverlässig arbeitender Entwickler
erforderlich.
Eine wichtige Frage beim Arbeiten mit Kalklicht ist die, wie lange eine
Sauerstofflasche ausreicht. Eine Stahlflasche von der gewöhnlichen
Größe, die etwa 10 Liter Rauminhalt hat, enthält, wenn der Sauerstoff
auf 120 Atm. komprimiert ist, zirka 1200 Liter Gas; sie reicht, wenn man
ein kräftiges Licht herstellt, durchschnittlich für 8 Stunden. Der
Verbrauch ist geringer, wenn man den Sauerstoff unter schwächerem Druck
zum Brenner läßt, wobei das Licht gleichzeitig weniger stark wird, und
umgekehrt steigt der Verbrauch, wenn man durch Anwendung höheren Druckes
ein intensiveres Licht erzeugt. Stahlflaschen mit 600 Liter Inhalt
reichen also durchschnittlich für 4 Stunden und noch kleinere Flaschen,
die 360 Liter fassen, für etwa 2-1/2 Stunden.
Wo der Bezug von komprimiertem Sauerstoff unmöglich oder durch große
Entfernung zu sehr erschwert ist, wie z. B. in überseeischen Ländern,
muß man den Sauerstoff selbst herstellen, wie dies früher allenthalben
geschah. Man erhitzt dazu in einer Retorte eine Mischung von Braunstein
und chlorsaurem Kali, führt das entwickelte Gas durch eine Wasserflasche
und fängt es in einem Kautschuksack auf. Vereinfacht wird die
Sauerstoffbereitung durch Verwendung eines Gasometers in Verbindung mit
einem Sauerstoff-Generator, einer Einrichtung, welche den Gassack
überflüssig macht und gestattet, auch während des Projizierens, ohne
Störung der Vorstellung, Sauerstoffgas nachzuentwickeln, und zwar in
beliebiger Menge. Man braucht dazu nur Braunsteinkuchen, die man sich
selbst herstellt oder fertig bezieht, einzulegen und die Flamme im
Generator zu entzünden.
Auf die Anwendung des Starkdruckbrenners wie auch des Gasators muß man
hierbei verzichten, da hier bei weitem nicht der starke Druck des
komprimierten Sauerstoffes zur Verfügung steht. Man bedient sich des
sogenannten Sicherheitsbrenners, bei dem Leuchtgas und Sauerstoff erst
in der Brennerspitze zusammengeführt werden, und wenn kein Leuchtgas
vorhanden ist, des Äthersaturators in Verbindung mit dem Mischbrenner,
dem man durch eine große Mischkammer eine möglichst intensive Wirkung
gibt.
Interessant ist eine neuere Art der Sauerstoff-Bereitung mit Hilfe des
Oxyliths (Sauerstoffstein), einer Masse, die bei Berührung mit Wasser
Sauerstoff abgibt. Bei Verwendung des Oxyliths ist Vorsicht geboten,
indem dieses sich bei Berührung mit organischen Substanzen, z. B.
Brotkrumen, entzündet und dadurch leicht einen Brand veranlassen kann.
Auch ist diese Art der Sauerstoff-Erzeugung verhältnismäßig teuer.
Die Stahlflasche.
Über das Arbeiten mit komprimierten Gasen ist zunächst folgendes zu
bemerken. Stahlflaschen für Wasserstoff sind rot gestrichen und
mit Linksgewinde versehen; desgleichen haben dazu gehörige
Druckreduzierventile und Inhaltsmesser Linksgewinde. Man hat dies
vorgeschrieben, damit Verwechslungen mit den für Sauerstoff bestimmten
Behältern und Instrumenten unmöglich gemacht werden. Alle Teile, mit
denen der Sauerstoff in Berührung kommt, müssen gänzlich frei von Oel
und Fett gehalten werden, weil dadurch eine gefahrbringende Zersetzung
des Gases herbeigeführt werden kann; deshalb ist die Verwendung der
gewöhnlichen Kohlensäureventile unter allen Umständen zu verbieten.
Die Stahlflaschen werden amtlich auf eine entsprechend höhere
Atmosphärenzahl abgeprüft, und zwar wird diese Prüfung vorschriftsgemäß
alle drei Jahre wiederholt; das betr. Datum findet man darauf
eingeschlagen.
Die Flaschen sind mit einem Ventilhahn versehen, dessen seitliche
Auslaßöffnung durch eine aufgeschraubte kleine Messingkappe verschlossen
ist. Zum Schutze des Hahnes beim Transport dient eine große darüber
geschraubte Kappe. Es sei noch bemerkt, daß in Deutschland gefüllte
Sauerstoffflaschen jetzt auch als Eilgut zugelassen sind und daß leere
Flaschen zum halben Frachtpreis befördert werden.
Das Druckreduzierventil.
Das Druckreduzierventil, welches den hohen Druck des Gases herabmindert,
wird mittels der Mutter an die Flasche angeschraubt, wobei man den
zugehörigen Schraubenschlüssel zum festen Anziehen benutzt. Es ist dabei
folgendes zu beachten: In der Mutter liegt gegen das Rohrstück ein
kleiner Ring aus Leder oder Vulkanfiber, der zur Abdichtung dient und
nicht fehlen darf, da sonst an dieser Stelle Sauerstoff entweicht.
Sollte der Ring einmal verloren gehen, so schneide man einen solchen aus
einem Stückchen Leder oder wickle starken Bindfaden um das Rohrstück.
Das Druckreduzierventil ist außer der Handstellschraube, welche den
Arbeitsdruck reguliert, und dem Manometer, welches diesen Druck anzeigt,
noch mit einem Sicherheitsventil versehen; dieses macht einen
überstarken Arbeitsdruck unmöglich und ist so eingestellt, daß der
Sauerstoff bei einem Druck über 1-1/2 Atmosphären selbsttätig abbläst.
Zum Anschluß an den Brenner ist ein abschraubbarer Schlauchansatz
vorgesehen, worauf man den Verbindungsschlauch am besten mit einem
Drahte befestigt.
Inhaltsmesser und Inhaltsbestimmung.
Wenn ein Inhaltsmesser zur Verwendung kommt, was sehr zu empfehlen ist,
so wird er zwischen Stahlflasche und Druckreduzierventil geschraubt,
wobei vorherige Prüfung, ob der Dichtungsring in der Mutter vorhanden
ist, und festes Anziehen mit dem Schraubenschlüssel nicht zu unterlassen
sind. Der Inhaltsmesser ist ein kleines Manometer, das zwar nicht direkt
den Inhalt angibt, sondern den Druck anzeigt, unter welchem sich der
Sauerstoff in der Flasche befindet. Daraus aber kann man den Inhalt
leicht berechnen. Der Rauminhalt der meist gebrauchten Flaschen ist
nämlich ungefähr 10 Liter; ist nun der Sauerstoff unter einem Druck von
120 Atmosphären angefüllt, so zeigt der Inhaltsmesser auf die Zahl 120
und der Inhalt beträgt 10 × 120 = 1200 Liter Sauerstoff. Wird nun Gas
verbraucht und zeigt der Inhaltsmesser nach einiger Zeit beispielsweise
auf 95, so wissen wir, daß noch 10 × 95 = 950 Liter Sauerstoff in der
Flasche enthalten sind. Den genauen Rauminhalt findet man oben an der
Flasche eingeschlagen; mit dieser Zahl hat man die angezeigte
Atmosphärenzahl zu multiplizieren. Beim Arbeiten mit dem Inhaltsmesser
ist der Ventilhahn der Stahlflasche langsam und vorsichtig zu öffnen,
weil bei schneller Öffnung das Instrument durch den plötzlich
eintretenden Gasdruck einen heftigen Stoß erhält und dadurch Schaden
leiden kann.
Der Kalklichtbrenner.
Der Starkdruckbrenner, welcher für das Arbeiten mit komprimiertem
Sauerstoff insbesondere in Betracht kommt, da er bei höchster Leistung
einfach zu handhaben ist, wird in Fig. 88 dargestellt. Bei diesem
Brenner ist eine injektorartige Vorrichtung zur Anwendung gebracht, dank
welcher der unter starkem Druck stehende Sauerstoff das brennbare Gas
ansaugt und mit sich fortreißt. Die beiden Gase werden darauf nochmals
in einer Mischkammer gemischt und gelangen dann durch das gebogene Rohr
zur Mündung. Vor der Brennerspitze befindet sich ein Stift, worauf das
durchbohrte Kalkstück gesetzt wird. Mittels des Triebes A kann man den
Kalkstift heben, senken und drehen, während der Spindeltrieb B dazu
dient, die Entfernung des Kalkes von der Brennerspitze zu regulieren.
[Illustration: Fig. 88.]
Die Kalkstifte und Kalkscheiben.
Ueber die Kalkstifte ist noch folgendes zu bemerken. Man bekommt solche
im Handel in zwei Größen; die größere Sorte, auch Kalkklötze genannt,
ist für diejenigen Fälle bestimmt, wo man zur Erzielung möglichst
kräftigen Lichtes einen sehr hohen Arbeitsdruck aufsetzt; die dabei
erzeugte größere Stichflamme wird dann besser ausgenutzt, als wenn man
die gewöhnliche kleinere Sorte verwendet. Vielfach werden an Stelle der
zylinderförmigen Stücke auch Kalkscheiben benutzt, die in einen Halter
des Brenners eingespannt werden.
[Illustration: Fig. 89.]
Da die Kalkstücke Feuchtigkeit anziehen und daher, an freier Luft
liegend, leicht zerbröckeln, werden sie in luftdicht verschlossene
Büchsen verpackt (vergl. Figur 89); auch müssen sie an einem nicht zu
warmen Orte aufbewahrt werden, keinesfalls in der Nähe eines Ofens. Beim
Gebrauch ist es sehr wichtig, den Kalk erst langsam anzuwärmen, also die
Leuchtgasflamme erst einige Minuten allein brennen zu lassen, damit die
Feuchtigkeit allmählich ausgetrieben wird. Würde man von vorneherein
Sauerstoff zugeben und die intensive Stichflamme gegen den Kalkstift
richten, so verwandelte sich das darin enthaltene Wasser plötzlich in
Dampf und zersprengte den Kalk in Stücke. Während der Erwärmung muß der
Stift von Zeit zu Zeit gedreht werden.
Wenn die Stichflamme eine Zeit lang auf den Kalk gewirkt hat, brennt sie
ein Loch hinein und das Kalkstück muß alsdann gedreht werden, weil die
angegriffene Stelle an Leuchtkraft verliert. Es empfiehlt sich, während
der Projektion ein zweites Kalkstück bereit zu halten, damit Ersatz zur
Hand ist, falls der aufgesetzte Stift zerstört werden sollte. Man
unterscheidet vielfach noch zwischen weichen und harten Kalkstiften.
Wenn man mit starkem Gasdruck arbeitet, sind unbedingt harte Stifte
erforderlich; denn die weiche Sorte wird viel rascher zerfressen und
hält der intensiven Stichflamme kaum Stand.
Das Arbeiten mit Leuchtgas und komprimiertem Sauerstoff.
Wenn uns Leuchtgas aus der Rohrleitung und komprimierter Sauerstoff aus
der Stahlflasche zur Verfügung stehen, so ist folgendermaßen zu
verfahren:
Zunächst werden an die Stahlflasche in der oben angegebenen Weise
Inhaltsmesser und Druckreduzierventil angeschraubt und letzteres durch
einen kräftigen Schlauch mit dem rechten Brennerhahn verbunden, wobei
man die beiden Schlauchenden am besten mit Drähten befestigt. Der linke
Brennerhahn wird mittels eines zweiten Schlauches an die Gasleitung
angeschlossen.
Bevor man den Ventilhahn der Stahlflasche öffnet, wozu eine einmalige
Umdrehung genügt, dreht man die Stellschraube des Druckreduzierventils
(links herum) so weit heraus, daß sie keinen Druck mehr auf die dahinter
befindliche Feder ausübt, was man sogleich fühlt; dadurch wird das
Ventil geschlossen und der Sauerstoff einstweilen abgesperrt. Man setzt
nun ein Kalkstück auf, und zwar derart, daß es einige Millimeter von der
Brennerspitze absteht, läßt Leuchtgas zu und entzündet die Flamme, die
man zunächst klein brennen läßt. Nachdem man das Kalkstück genügend
vorgewärmt hat, öffnet man den Gashahn vollständig und stellt
desgleichen den rechten Brennerhahn ganz offen, dann dreht man langsam
die Stellschraube des Druckreduzierventils (rechts herum) hinein, und
zwar so weit, bis eine Stichflamme entsteht, welche das Kalkstück an der
getroffenen Stelle in kräftige Weißglut versetzt.
Nun dreht man den Leuchtgashahn am Brenner so weit ab, daß die rotgelbe
Flamme um den Kalkstift bis auf eine kleine Spur verschwindet, und zwar
sucht man diejenige Einstellung des Hahnes zu gewinnen, bei welcher das
Licht am hellsten erscheint. Eine weitere Regulation der Hähne ist
alsdann nicht mehr nötig; der Sauerstoffhahn bleibt überhaupt stets
vollständig geöffnet.
Um die Leuchtkraft des Brenners zu steigern, braucht man nur die
Stellschraube des Druckreduzierventils weiter hineinzudrehen, wodurch
der Arbeitsdruck erhöht wird. Man hat es auf diese Weise in der Hand,
die Helligkeit nach Bedarf zu variieren. Die Höhe des Arbeitsdruckes,
den das Manometer anzeigt, schwankt in der Regel zwischen 1/4 und
1 Atm., doch kann man auch bis zu 1-1/2 Atm. gehen; in letzterem Falle
ist natürlich der Sauerstoffverbrauch entsprechend größer.
Will man das Licht abstellen, so sperrt man zunächst den Sauerstoff
durch Herausschrauben der Stellschraube im Druckreduzierventil ab,
schließt dann das Ventil der Stahlflasche und zuletzt den Leuchtgashahn.
Anwendung von komprimiertem Wasserstoff.
Wenn man an Stelle von Leuchtgas komprimierten Wasserstoff benutzt, so
wird der linke Brennerhahn mit dem Druckreduzierventil der
Wasserstoffflasche verbunden; nachdem die Anschlüsse gemacht sind, läßt
man zuerst Wasserstoff zum Brenner und entzündet. In der Folge verfährt
man geradeso wie beim Arbeiten mit Leuchtgas.
Das Arbeiten mit dem Gasator.
Den Anschluß des Gasators an den Starkdruckbrenner zeigt Fig. 90. Als
Füllung für den Gasator wird reinster Schwefeläther (spezifisches
Gewicht 0,72) benutzt. Auf Vorsicht mit diesem leicht entzündlichen
Material sei besonders hingewiesen. An Stelle von Äther kann man auch
Ligroin, Gasolin und leicht flüssiges Benzin verwenden; jedoch ist das,
was man unter diesen Namen im Handel bekommt, in vielen Fällen zu schwer
flüchtig und ungeeignet. Allerdings sind diese Materialien wesentlich
billiger als Äther.
Der Gasator wird zu 3/4 gefüllt und faßt dann etwa 450 ccm Äther. Der
Verbrauch ist zwar pro Stunde kaum größer als etwa 100 ccm, jedoch
erleichtert die starke Füllung die Vergasung, und da der Rest in die
Flasche zurückgegossen wird, geht nichts verloren. Nach dem Füllen, was
nicht bei offenem Licht geschehen darf, muß der Apparat wieder gut
geschlossen werden.
[Illustration: Fig. 90.]
Um das Licht darzustellen, öffnet man beide Hähne des Brenners, dreht
die Stellschraube des Druckreduzierventils langsam hinein, bis an der
Brennerspitze ein schwaches Rauschen bemerkbar ist, und zündet dann nach
einigen Augenblicken an. Die Stichflamme, welche dann entsteht, stellt
man zunächst auf einige Minuten klein, um das Kalkstück vorzuwärmen;
alsdann werden beide Hähne wieder geöffnet und die Stellschraube im
Druckreduzierventil so weit hineingedreht, daß der Brenner das
gewünschte Licht gibt, worauf man den Brennerhahn wie beim Arbeiten mit
Leuchtgas einreguliert. Mit Hilfe der Stellschraube des
Druckreduzierventils kann man auch hier die Helligkeit des Lichtes
steigern und schwächen.
Das Auslöschen des Lichtes geschieht, indem man zuerst den linken
Brennerhahn schließt und dann den Sauerstoff an der Stahlflasche
absperrt. Der nicht verbrauchte Äther wird in die Vorratsflasche
zurückgegossen.
Das Arbeiten mit dem Äthersaturator.
Über das Arbeiten mit dem Äthersaturator ist folgendes zu sagen: Als
Füllung muß hier reinster Schwefel-Äther verwandt werden. Es empfiehlt
sich, das Einfüllen eine oder mehrere Stunden vor dem Gebrauch
vorzunehmen, weil der Äther dann Zeit hat, von dem porösen Material
aufgesaugt zu werden, und weil dann von vorneherein eine bessere
Vergasung garantiert ist. Nach dem Einfüllen wird die Füllschraube fest
angezogen. Die Hähne des Saturators halte man bei Nichtgebrauch fest
geschlossen, da der Äther außerordentlich leicht verdunstet. Abdichten
der Hähne durch Fett oder dergleichen nützt nichts, da Äther diese
Stoffe löst. Selbst bei kräftigem Verschluß wird, wenn der Apparat
längere Zeit gefüllt steht, von dem Inhalte durch Ausdunsten etwas
verloren gehen.
Wieviel Äther gebraucht wird, hängt von der Art des angewendeten
Brenners ab und von dem Druck, unter welchem man den Sauerstoff zuführt;
man wird im allgemeinen pro Stunde nicht mehr als 100 ccm verbrauchen;
jedoch empfiehlt es sich, den Inhalt reichlich zu bemessen, da man
während der Vorführung nicht nachfüllen kann.
Die Schlauchverbindung unterscheidet sich hier von der Anordnung beim
Gasator dadurch, daß auch der Äther-Saturator mit der Stahlflasche
verbunden wird. Der im Saturator entwickelte Ätherdampf soll nämlich zum
Brenner vorwärts getrieben werden, und um dieses zu erreichen, läßt man
einfach den Sauerstoffdruck darauf wirken. Man muß gutes
Schlauchmaterial verwenden, da Äther den Gummi auf die Dauer angreift.
Aus Fig. 93 (s. Seite 180) ist die Schlauchverbindung ersichtlich, nur
ist dort an Stelle der Stahlflasche ein Sauerstoff-Gasometer verwandt.
Um das Licht darzustellen, verfährt man hier folgendermaßen: Man öffnet
beide Hähne des Saturators sowie den linken Hahn des Brenners, während
der rechte Brennerhahn einstweilen geschlossen bleibt. Dann dreht man,
nachdem der Ventilhahn der Sauerstoffflasche geöffnet ist, langsam die
Stellschraube des Druckreduzierventils hinein, bis sich ein schwaches
Sausen an der Brennerspitze bemerkbar macht; der in den Saturator
eintretende Sauerstoff drückt nun die Ätherdämpfe vorwärts und nach
einigen Augenblicken kann man entzünden. Zunächst läßt man die Flamme
einige Minuten klein brennen, um das Kalkstück vorzuwärmen, dann stellt
man den linken Brennerhahn weiter offen, sodaß eine kräftige Flamme
herausschlägt, und öffnet nun langsam den rechten Brennerhahn; alsbald
entsteht eine Stichflamme und das Kalkstück wird an der getroffenen
Stelle in Weißglut versetzt. Durch Einregulieren des linken
Brennerhahnes sucht man den besten Lichteffekt zu erzielen.
Die Helligkeit des Lichtes kann auch hier durch Erhöhung des
Arbeitsdruckes, der mittels der Stellschraube am Druckreduzierventil
reguliert wird, gesteigert werden. Doch soll man dabei nur langsam
vorgehen, denn eine schnelle Druckänderung hat in der Regel ein Zischen
des Brenners zur Folge; sollte sich ein solches Zischen bemerkbar
machen, so muß man den rechten Brennerhahn so weit schließen, bis das
Zischen aufhört, und ihn dann langsam und vorsichtig wieder öffnen.
An Stelle des Starkdruckbrenners kann hier auch der sogenannte
Mischbrenner verwendet werden, der sich von ersterem dadurch
unterscheidet, daß die injektorartige Vorrichtung fehlt. Bei einem
solchen Brenner muß außer dem linken Hahn auch der rechte Brennerhahn
zur Erzielung des besten Lichtes einreguliert werden, während man diesen
beim Starkdruckbrenner stets ganz offen stellt.
Um das Licht auszulöschen, schließt man zuerst den linken Brennerhahn
und sperrt dann erst den Sauerstoff ab; wenn man in dieser Weise
verfährt, wird sich beim Auslöschen niemals ein Knall bemerkbar machen,
was sonst unter Umständen eintreten kann.
Während der Vorführung ist dafür Sorge zu tragen, daß der Äther
gleichmäßig vergast. Namentlich bei niedriger Zimmertemperatur sowie bei
stärkerem Ätherverbrauch ist es dazu notwendig, dem Saturator etwas
Wärme zuzuführen; dieses geschieht, indem man ihn neben oder hinter die
Projektionslaterne stellt oder in ein am Ofen gut erwärmtes großes
wollenes Tuch wickelt. Eine zu starke Erhitzung des Saturators ist
ebenso zu vermeiden wie eine zu starke Abkühlung: der Apparat soll
handwarm bleiben. In der wärmeren Jahreszeit sowie beim Arbeiten mit
schwächerem Gasdruck geht die Vergasung in der Regel ohne Wärmezuführung
vonstatten.
Fehlerhafte Erscheinungen beim Äthersaturator.
Wenn man beim Inbetriebsetzen kein ordentliches Licht bekommt, so ist
anzunehmen, daß der Äther zu schwach vergast. Der Grund muß dann gesucht
werden in zu niedriger Temperatur oder in zu geringer Füllung oder in
unbrauchbarem Äther. Kommt flüssiger Äther aus der Brennerspitze heraus,
so ist übermäßig viel Äther in den Saturator gefüllt (der Überschuß muß
dann abgeschüttet oder herausgeblasen werden) oder man hat den
Sauerstoff unter zu starkem Druck aufgesetzt.
Macht sich ein wiederholtes Zucken des Lichtes bemerkbar, so hat sich
wahrscheinlich etwas flüssiger Äther in der Schlauchleitung vom
Saturator zum Brennerhahn gesammelt. Der Saturator ist in diesem Falle
übermäßig erwärmt worden, was eine zu starke Vergasung und damit
Niederschlagen des Überschusses an Ätherdämpfen im Schlauche zur Folge
gehabt hat. Man stellt das Licht ab und entfernt den Äther aus dem
Schlauche.
Läßt während der Vorführung die Helligkeit nach und muß man, um das
Licht beizubehalten, den rechten Brennerhahn nach und nach abdrehen, so
ist das ein sicheres Zeichen dafür, daß die Vergasung zu schwach
geworden ist. Grund dafür: entweder zu niedrige Temperatur bezw. zu
starke Abkühlung des Saturators oder aber die Ätherfüllung geht zu Ende.
Entsteht andererseits während des Projizierens um den Kalk eine
rötlichgelbe Flamme, so vergast der Äther zu stark; zeigt sich diese
Flamme trotz Nachregulierens des Hahnes wiederholt, so ist die Erwärmung
des Saturators eine zu starke und man muß für Abhilfe sorgen.
Ein Knallen des Brenners, d. h. ein Auslöschen des Brenners, kann nur
bei falscher Handhabung vorkommen, und zwar auch nur dann, wenn die
Vergasung des Äthers zu schwach geworden ist -- sei es infolge zu
niederer Temperatur bezw. zu starker Abkühlung des Saturators oder weil
die Ätherfüllung zu Ende geht. In diesem Falle dringt nämlich Sauerstoff
durch den Saturator hindurch und statt reinen Ätherdampfes gelangt ein
Äthersauerstoffgemisch zum linken Brennerhahn. Wenn man nun zum
Auslöschen des Lichtes -- entgegen der Regel -- zuerst den rechten
Brennerhahn schließt, so schlägt die Flamme unter einem kurzen, scharfen
Knall zurück. Dieses Zurückschlagen kann jedoch niemals eintreten,
solange der rechte Brennerhahn geöffnet ist, und man beachte streng die
Vorschrift, stets zuerst den linken Hahn (Äther) zu schließen. Das
Zurückschlagen der Flamme, wenn es in der eben beschriebenen Weise
vorkommen sollte, ist übrigens mit keiner Gefahr, sondern lediglich mit
einem mehr oder minder heftigen Knall verbunden.
Die Darstellung von Azetylen-Kalklicht.
Bei der Darstellung von Kalklicht macht in solchen Fällen, wo eine
Leuchtgasleitung nicht zur Verfügung steht, das Azetylen dem Wasserstoff
und Äther erfolgreich Konkurrenz, nachdem es gelungen ist, einen
brauchbaren Azetylen-Kalklichtbrenner zu konstruieren, und zwar um so
mehr, als der erzielte Lichteffekt ein sehr großer ist. Namentlich auf
dem Lande findet man zuweilen in der Ortschaft oder in dem Gebäude eine
Azetylen-Zentrale, der man das Azetylen gerade so wie Leuchtgas
entnimmt, um es mit einem Schlauche dem Brenner zuzuführen. Andernfalls
muß man sich das Azetylen selbst herstellen, was mittels der im Handel
erhältlichen Apparate, die für Projektionszwecke gebaut werden, sehr
einfach vonstatten geht. Es sei besonders hingewiesen auf die sogen.
Beagidpatronen, die aus einem Gemenge pulverisierten Kalziumkarbids und
Paraffin oder dergl. Material bestehen und welche die Darstellung des
Gases bequemer machen als mit Kalziumkarbid.
Der Anschluß geschieht in der gleichen Weise wie beim Arbeiten mit dem
Starkdruckbrenner: der rechte Brennerhahn wird durch einen kräftigen
Schlauch mit dem Druckreduzierventil der Stahlflasche verbunden; in die
Schlauchleitung, welche vom Azetylenapparat zum linken Brennerhahn
führt, ist eine sogenannte Wolfsche Flasche einzuschalten, die etwa zu
1/2 mit Wasser gefüllt wird. Diese dient auf alle Fälle zur Sicherung
gegen einen Rückschlag der Flamme. Das Kalkstück stellt man so ein, daß
es sich etwa 10 mm weit von der Brennerspitze befindet.
Zum Inbetriebsetzen läßt man zunächst Azetylen zu, zündet an und läßt
nun sofort Sauerstoff zu; letzteres muß rasch geschehen, da das allein
brennende Azetylen stark schwalcht. Den Sauerstoff setzt man von
vornherein mit einem kräftigen Druck von mindestens 1/2 Atm. auf. Mit
geringerem Druck arbeitet der Brenner nicht gut. Das Azetylen verwendet
man mit dem Druck, wie es aus der Leitung kommt; bei Anwendung eines
kleinen Tauchapparates kann man ein kleines Gewicht auflegen, wodurch
das Licht ein wenig gewinnt. Will man beim Anzünden das Schwalchen ganz
vermeiden, so läßt man zunächst Sauerstoff zum Brenner zu, hält ein
brennendes Zündholz vor die Brennerspitze und dreht nun den Azetylenhahn
auf. Das Gasgemisch entzündet sich dann mit einem Puff. Es ist wichtig
zu beachten, daß das Kalkstück in einem Abstand von 10 mm von der
Brennerspitze gehalten werden muß. Wenn das Licht rot erscheint, so ist
Azetylen im Überschuß vorhanden und man muß den Azetylenhahn etwas
abstellen. Doch darf man den Hahn nicht zu weit zustellen, vielmehr soll
sich stets eine gelbrote Flamme um das Kalkstück zeigen. Dreht man
zuviel ab, so kann die Flamme ausknallen. Dies kann namentlich beim
Anzünden vorkommen; es ist aber ohne Gefahr. Wenn die Flamme einmal
zurückschlagen sollte, so überzeuge man sich, ob die Siebe im Brenner
noch in Ordnung sind. Dazu schraubt man die Überfangmutter der
Mischkammer ab, wodurch letztere freigelegt wird. Wenn die Siebe
durchgeschlagen oder herausgefallen sein sollten, so kann der Brenner
nicht gut funktionieren. Zum Auslöschen drehe man zuerst den
Azetylenhahn zu und stelle dann erst den Sauerstoff ab.
Retorte zur Selbstherstellung von Sauerstoff.
Die Selbstherstellung von Sauerstoff geschieht mit Hilfe einer Retorte,
in der eine Mischung von chlorsaurem Kali und Braunstein erhitzt wird,
und einem Behälter zum Auffangen des dabei entwickelten Gases. Früher
war es üblich, den Sauerstoff vor der Vorführung auf einmal
herzustellen, und man benutzte dazu einen großen Gassack; auch heute
wird zuweilen noch in dieser Weise gearbeitet, meist aber wendet man
jetzt eine bequemere Art an, die gestattet, während der Vorführung
selbst soviel Sauerstoff nachzuentwickeln, als man braucht. Dabei dient
als Behälter ein Gasometer oder ein kleiner Gassack.
Wenn man allen Sauerstoff von vornherein herstellen will, so kommt eine
eiserne Retorte zur Anwendung, in welche das Material pulverförmig
eingefüllt wird. Die Form der Retorte spielt keine Rolle; vielfach macht
man sie z. B. trichterförmig. Wichtiger ist es aber, daß sie eine
Sicherheitsvorrichtung gegen zu starken Gasdruck besitzt. Eine solche
besteht beispielsweise aus einem nicht zu fest eingesteckten und mit
Waschleder überzogenen Kork oder sie wird in der Weise bewirkt, daß die
Abdichtung des Retortendeckels mittels aufgekitteten Gipses geschieht,
der bei starkem Druck nachgibt. Auch kann die Sicherheitsvorrichtung in
einem federnden Verschluß bestehen, welcher den dicht aufpassenden
Deckel niederhält. Ein zu starker Gasdruck mag beispielsweise eintreten,
wenn die Retorte umfällt und das Pulvermaterial infolgedessen das
Abzugsrohr verstopft; wenn dann keine Sicherheit vorhanden ist, kommt
die Retorte in Gefahr, zu platzen.
Das Waschgefäß.
[Illustration: Fig. 91.]
Aus der Retorte führt man den Sauerstoff mittels eines Schlauches
zunächst in ein zum Teil mit Wasser gefülltes Waschgefäß, wie es die
Fig. 91 zeigt, welches zum Kühlen und Waschen des Gases dient, und von
diesem mit Hilfe eines zweiten Schlauches in den Gassack. Die Schläuche
nehme man nicht zu eng und ziemlich dickwandig, um einem Verstopfen
vorzubeugen; alle Verbindungen schnüre man mit Bindfäden fest. Die ganze
Anordnung ist in der Abbildung Figur 92 skizziert. A ist die Retorte,
die auf einem Kohlenfeuer oder Gasbrenner steht; sie ist durch einen
Schlauch mit dem längeren Rohr C des mit Wasser halbgefüllten
Waschgefäßes verbunden, und das kürzere Rohr D desselben wiederum mit
dem Gassack E. Letzteren legt man etwas höher, damit die Einführung von
Wasser in den Sack vermieden wird.
[Illustration: Fig. 92.]
Material zur Sauerstoffentwicklung.
Zur Entwicklung des Sauerstoffes dient eine Mischung von 4 bis 5 Teilen
chlorsaurem Kali mit 1 Teil Braunstein. Dabei ist ja zu beachten, daß
der Braunstein keine Unreinigkeiten enthält. Vor allem befindet sich
häufig Kohle darin, und dieses ist recht gefährlich; denn es bildet sich
dann Kohlensäure in so großen Volumen, daß eine Explosion unausbleiblich
ist. Ein einfaches Mittel, die Sauerstoffmischung auf ihre
Gefahrlosigkeit zu prüfen, gibt die vom Verfasser bearbeitete zwölfte
Auflage der »Projektionskunst« (Ed. Liesegangs Verlag, M. Eger,
Leipzig), ein Werk, das zur näheren Orientierung über die
Sauerstoffbereitung empfohlen sei. Es heißt dort: Wenn man eine frische
Partie Braunstein kauft, mischt man etwa 1/2 Gramm davon mit dem
entsprechenden Verhältnis von chlorsaurem Kali, gebe die Mischung in ein
Probiergläschen und halte dies über eine Gas- oder Lampenflamme. Ist das
Material ziemlich rein, so zersetzt sich das Salz und das Gas entweicht
rasch. Es mögen einzelne Lichtfunken über die Oberfläche der Mischung
hinstreichen, die vielleicht von ganz geringen und unbedeutenden
Beimischungen kohlenartiger Materie herrühren. Wenn jedoch eine
hinreichende Menge von Kohle da ist, so daß eine Explosion zu befürchten
steht, wird der ganze Inhalt des Glases in Form einer Flamme und
brennender Teilchen hinausgeworfen, wie wenn eine Rakete abbrennt, aber
viel heftiger. Ich brauche kaum zu sagen, daß man die Öffnung des Glases
von sich abwenden muß; es ist dann mit der Probe auch nicht die
geringste Gefahr verbunden.
Beim Abwiegen des chlorsauren Kalis sehe man darauf, daß keine
Papierstücke, Stroh oder sonstige Stoffe organischer Natur hineinkommen;
jede brennbare Substanz könnte Störungen erzeugen, wenn auch in kleinem
Maße, durch die Entwicklung von Chlorgas, das auf die Säcke allmählich
zerstörend einwirkt.
Die eigentliche gasliefernde Substanz ist das chlorsaure Kali; man kann
dieses auch allein verwenden, doch braucht man dazu eine viel stärkere
Hitze; außerdem wird das Material flüssig, wobei es stürmisch kocht und
spritzt, so daß dabei leicht das Abzugsrohr verstopft werden kann. Durch
Zusatz von Braunstein wird eine gleichmäßigere Entwicklung
herbeigeführt. Man ist dabei nicht gezwungen, ein bestimmtes
Mischungsverhältnis einzuhalten; an Stelle des oben angegebenen
Verhältnisses nimmt man vielfach z. B. eine Mischung von 3 Teilen
chlorsaurem Kali mit 1 Teil Braunstein. An Stelle des Braunsteins kann
man übrigens auch gut gereinigten Sand oder pulverisiertes Glas
zusetzen.
Zuweilen fügt man außer Braunstein noch Kochsalz hinzu. Dieses bietet
den Vorteil, daß man es dann in der Hand hat, durch Kleinermachen der
Flamme die Entwicklung zu verlangsamen. Man nehme aber gut getrocknetes
Tafelsalz und gebe den Zusatz erst bei Gebrauch, da das Salz
Feuchtigkeit aus der Luft anzieht, wodurch ein Rosten der Retorte
herbeigeführt wird. Rostbildung scheint sich bei dieser Methode
überhaupt nicht vermeiden zu lassen. Es ist noch zu bemerken, daß bei
Anwendung des Kochsalzzusatzes pulverisiertes Kali zugenommen wird,
während man sonst kristallinisches vorzieht.
Zum Mischen breitet man das chlorsaure Kali auf einem großen, weißen
Blatt Papier aus, prüft das Material auf Reinheit und streut den
Braunstein darüber, worauf man beides mittels eines Papiermessers oder
Holzstückes mengt. Da dieses eine schmutzige Arbeit ist, mischt man
zweckmäßig eine größere Menge auf einmal und bewahrt das gemischte
Material in kleinen Behältern auf, die jeweils soviel fassen, als für
eine Vorführung nötig ist.
Als Anhalt mag dienen, daß 1 kg chlorsaures Kali, je nach Qualität und
Reinheit des Salzes, 250 bis 275 Liter Sauerstoff liefert; in
Wirklichkeit bekommt man etwas weniger, da man bei der Darstellung mit
einigem Verlust zu rechnen hat. Der Braunstein kann übrigens immer aufs
neue gebraucht werden, wenn man den in der Retorte verbleibenden
Rückstand durch Auswaschen mit warmem Wasser von dem anhängenden
Chlorkalium befreit und trocknet. Das öfter gebrauchte Material arbeitet
sogar besser als frisches.
Die Selbstbereitung von Sauerstoff.
Wenn man die Mischung in die Retorte gebracht und diese ordnungsgemäß
geschlossen hat, so verbindet man die Retorte zunächst, wie oben
angegeben, mit dem Waschgefäß und beginnt sie dann auf einem Kohlenfeuer
oder Gasbrenner zu erhitzen. Durch die Schläuche blase man vorher durch,
um sich zu überzeugen, daß sie auch nicht verstopft sind.
Die Schlauchverbindung zwischen Waschgefäß und Gassack stellt man erst
her, nachdem die Gasentwicklung sich durch Aufsteigen von Blasen im
Waschgefäß bemerkbar gemacht hat; zuerst aber läßt man noch etwas Gas
entweichen, da dieses im Anfang noch Luft enthält. Mit Hilfe eines daran
gehaltenen glimmenden Streichholzes, welches aufflammen muß, kann man
erkennen, wann Sauerstoff kommt. Den Gassack muß man zuvor bei
geöffnetem Hahn ausrollen, um die Luft daraus zu entfernen; im Winter
tut man gut, ihn etwas vorzuwärmen, wodurch er geschmeidiger wird.
Erfahrungsgemäß soll man zunächst langsam und nicht zu stark anheizen.
Wenn die Entwicklung in Gang kommt, dreht man die Retorte von Zeit zu
Zeit auf dem Feuer, um sie gleichmäßig zu erhitzen. Wird die Entwicklung
zu stürmisch, so stellt man die Flamme etwas kleiner oder nimmt die
Retorte auf kurze Zeit vom Feuer; zuletzt aber erhitzt man stark, bis
alles chlorsaure Kali zersetzt ist. In der Regel macht die
Gasentwicklung zwischendurch eine Pause, um nach einigen Minuten
verstärkt wieder einzusetzen; man warte dann ruhig oder stoße höchstens
die Retorte einmal an. Wann die Gasentwicklung beendet ist, läßt sich
daran erkennen, daß zum Schluß keine Blasen mehr durchs Wasser gehen;
man schließt dann den Hahn des Gassackes. Bevor man aber die Retorte vom
Feuer nimmt oder die Flamme löscht, ist es nötig, den Schlauch von der
Retorte abzuziehen; denn es könnte sonst, wenn die Retorte kalt wird,
infolge der Luftverdünnung aus dem Waschgefäß Wasser hineinsteigen und
sie zum Platzen bringen. Die Retorte wird am besten gleich nach dem
Kaltwerden mit Wasser gründlich gereinigt und durch Wärme getrocknet.
Bei neuem Gebrauch muß sie kalt und trocken sowie ganz rein sein. Zeigt
der Rückstand in der Retorte große, zusammengebackene Stücke, so hat man
zu stark erhitzt und eine zu heftige Entwicklung herbeigeführt.
Zur Schonung des Gassackes gegen Abnutzung durch die chemische Wirkung
des Gases ist es zweckmäßig, in das Waschwassergefäß einen Eßlöffel von
doppelkohlensaurem Kali zu geben.
Der Sauerstoff-Generator.
Bei der eben beschriebenen Anordnung muß man alles Gas auf einmal
entwickeln; es ist nun, wie oben schon angedeutet, in der Regel
angenehm, wenn man während der Vorführung selbst nach Bedarf Sauerstoff
nachentwickeln kann. Recht praktisch ist dazu die Konstruktion des
Generators, der in Fig. 93 weiter unten zu sehen ist. Er besteht aus
einem einerseits verschlossenen Eisenrohr, auf dessen anderes Ende ein
genau aufgeschliffener Deckel paßt. Dieser wird durch einen
übergreifenden Bügel geschlossen, welcher aber nicht direkt, sondern
mittels einer Spiralfeder dagegen drückt. Dadurch ist eine Art
Sicherheitsventil geschaffen; denn bei überstarkem Gasdruck gibt die
Feder nach, der Deckel hebt sich und das Gas kann entweichen. In den
Deckel ist das Austrittsrohr für den entwickelten Sauerstoff
eingeschraubt. Die Retorte ruht in horizontaler Lage auf einem eisernen
Gestell; zur Erhitzung dient ein darunter gesetzter Spiritus- oder
Gasbrenner.
Herstellung und Verwendung von Braunsteinkuchen.
Zur Darstellung des Gases wird das gleiche Material wie oben verwandt,
woraus man hier aber feste, zylinderförmige Kuchen formt. Diese
sogenannten Braunsteinkuchen stellt man am besten aus einem Gemisch von
4 Teilen chlorsaurem Kali und 1 Teil Braunstein her. Es wird soviel
Wasser zugesetzt, daß die Masse feucht, aber nicht naß wird. Nachdem
alles gut gemischt ist, drückt man den Teig in das dem Apparat
beigegebene Röhrchen, streicht das Überstehende ab und drückt den Kuchen
mittels des zugehörigen Kolbens aus der Form heraus.
Das Trocknen der Kuchen geschieht bei gelinder Wärme oder an der Luft.
Nach dem Trocknen werden sie in ein teigförmiges Gemisch von Wasser und
Braunstein getaucht und nochmals getrocknet. Dies bewirkt, daß die
Kuchen beim Gasentwickeln nicht am Metall festbacken. Die trockenen
Kuchen sind reinlich in der Handhabung und hart wie Kohle. Wenn sie zur
Gasentwicklung gebraucht sind und aus der Retorte genommen werden, haben
sie noch ihre frühere Form; sie sind nur angeschwollen. Es darf auch
hier nur reiner Braunstein, der keinerlei Verunreinigungen organischer
Natur enthält, benutzt werden. Man achte ferner darauf, daß die Form
recht sauber ist, damit keinerlei Oxydteile mit in die Kuchen gebracht
werden.
Die Braunsteinkuchen steckt man nicht direkt in die Retorte, sondern
legt sie zwischen zwei muldenförmige Bleche, welche zusammengelegt mit
den darin befindlichen Kuchen eine Art Rohr bilden und in die Retorte
hineinpassen. Hierdurch wird vermieden, daß die Hitze des
Retortenmantels direkt auf die Kuchen übertragen wird. Man legt also die
Kuchen, wie angegeben, zwischen die beiden Bleche und zwar derart, daß
zwischen ihnen ein kleiner Abstand bleibt, und schiebt das Ganze dann in
den Generator; je nach der Länge der Kuchen gehen 4 bis 6 Stück hinein.
Durch diese Anordnung ist es möglich, die Gasentwicklung zu
lokalisieren, und zwar wird jeweils nur derjenige Kuchen zersetzt, unter
welchem sich der Brenner befindet. Bevor man die Retorte schließt,
überzeuge man sich, daß die Abdichtungsfläche recht sauber ist, am
besten geht man mit einem fettigen Lappen darüber.
Man verfährt nun in der Folge in der Weise, daß man die Flamme zunächst
unter das Deckelende der Retorte bringt, und dann, durch Verschieben des
Brenners nach der anderen Seite hin, soviel Gas entwickelt, bis der
Sauerstoffbehälter gefüllt ist. Dieses geschieht vor der Vorführung.
Während der Vorführung entwickelt man in dem Maße Sauerstoff nach, als
er verbraucht wird, indem man den Brenner weiterschiebt und einen Kuchen
nach dem anderen zersetzt; sobald die ganze Füllung aufgebraucht ist,
bringt man eine neue Ladung Kuchen in die Retorte.
Hat man mit großem Sauerstoffverbrauch zu rechnen, so ist die Verwendung
zweier solcher Generatoren zu empfehlen, welche abwechselnd in Tätigkeit
treten; man verbindet sie mit einem Umschalthahn, von wo aus das Gas in
den Behälter geführt wird.
Zum Auffangen des Sauerstoffes dient hier ein kleiner Gassack oder ein
Gasometer. Beim Gebrauch eines Gassackes entspricht die Anordnung der
oben beschriebenen (Figur 92); es ist ebenfalls ein Waschgefäß
einzuschalten. Damit man nun aber während der Vorführung ungestört
nachentwickeln kann, muß das Einführungsrohr für den Sauerstoff mit
einem Rückschlagventil versehen sein, weil sonst bei Neuladung der
Retorte das Gas aus dem Sack entweichen würde. Zur Entnahme des
Sauerstoffes für den Brenner ist ein besonderer Schlauchhahn am Gassack
vorzusehen.
Sauerstoff-Gasometer mit Tauchglocke.
Vielfach wird der beschriebene Generator in Verbindung mit einem
Gasometer benutzt, und zwar hat sich dafür die folgende Form in
langjährigem Gebrauche bewährt. Es ist das eine Konstruktion, welche
namentlich auch für die Reise sehr zweckmäßig ist, weil sie sich wie ein
Koffer zusammenpacken läßt (Figur 94).
Das Gasometer ist aus verzinktem Eisenblech konstruiert. Es besteht im
wesentlichen aus einem Behälter, dessen unterer Teil mit Wasser gefüllt
wird, und einer Glocke. Der Sauerstoff wird unten in das Wasser
geleitet, steigt auf und sammelt sich unter der Glocke, die dadurch
gehoben wird. Ein besonderes Waschgefäß ist hier nicht erforderlich.
[Illustration: Fig. 93.]
[Illustration: Fig. 94.]
Damit nicht zu viel Wasser gebraucht wird, ist das Gasometer mit einer
zylinderförmigen »Seele« versehen, welche etwa bis zur Mitte der Höhe
des Behälters reicht. Der Raum, der dadurch gewonnen wird, und der im
übrigen stets trocken bleibt, kann sehr gut zum Verpacken von
Apparatteilen benutzt werden; unten ist er durch einen Deckel
geschlossen.
Der zylinderförmige Mantel der Glocke ist nach oben hin fortgesetzt und
bildet hier einen runden Kasten, der ebenfalls zum Verpacken von
allerhand Gegenständen verwandt werden kann. Der obere Deckel des
Gasometers ist mit vier Stangen versehen und bildet mit diesen eine Art
Tisch. Die Stangen sind unten durch einen Ring verbunden. Wenn der
Apparat aufgestellt ist, ragt dieses Tischchen oben heraus; der untere
Ring ist dann mit vier Flügelschrauben an der Wandung des Behälters
befestigt (vergl. Fig. 93). Ist der Apparat verpackt, so liegt der
Deckel fest auf dem Behälter und die Stangen ruhen zwischen den
Wandungen des Behälters und der Glocke (siehe Fig. 94).
Zum Gebrauche nimmt man zunächst den oberen Deckel sowie die Glocke
heraus und füllt den unteren Teil des Behälters mit Wasser bis etwa 3 cm
unter den Boden der »Seele«. Man braucht dazu meist nicht mehr als einen
Eimer Wasser. Dann setzt man die Glocke ein und läßt sie ganz
heruntersinken; dazu muß der Schlauchhahn geöffnet werden, damit die
Luft entweichen kann. Das Einfüllen von Wasser kann auch durch eine
Verschlußschraube in der Glocke geschehen. Das obere Gestell (Tischchen)
wird angeschraubt, der Sauerstoffgenerator darauf gesetzt und alsdann
durch einen Gummischlauch mit demjenigen Rohre (ohne Hahn) innerhalb des
Kastens verbunden, welches bis unten in das Wasser herunterreicht.
Beim Gebrauch des Gasometers werden in diesen Kasten die Gewichte zum
Beschweren der Glocke gebracht; man kann anstatt solcher auch Wasser
einfüllen.
Vor der Vorführung entwickelt man in der oben beschriebenen Weise soviel
Gas, bis der innere Blechkasten etwa noch eine Hand breit von der Platte
des oberen Gestelles absteht. Man löscht dann die Flamme im Generator
aus und kann, falls einige Zeit übrig bleibt, die hierzu gebrauchten
Kuchen noch durch neue ersetzen. Bei Beginn der Vorstellung zündet man
den Brenner unter der Retorte wieder an und läßt die Flamme klein
brennen, so daß die Gasentwicklung, dem Verbrauch entsprechend, zunächst
langsam vor sich geht.
Zur Ableitung des Sauerstoffes aus dem Gasometer befindet sich in dem
inneren Blechkasten ein zweites Rohr mit Hahn, welches mit dem
Kalklichtbrenner durch einen Schlauch verbunden wird.
Wasserdruck-Gasometer.
Es gibt noch eine andere Form von Gasometer, die vornehmlich für
ständige Einrichtungen, wie Theater und sonstige Etablissements oder
Institute, recht zweckdienlich erscheint. Dieses Gasometer besteht aus
einem zylindrischen, allseitig geschlossenen, starken Behälter, der, wie
die Abbildung Fig. 95 zeigt, folgendermaßen ausgerüstet ist. Unten sind
drei Hähne angebracht: einer, A, zum Einführen des Wassers, der zweite,
B, zum Ablaufen des Wassers und der dritte, C, zum Einführen des
Sauerstoffes, während sich oben ein vierter Hahn, D, zur Entnahme des
Sauerstoffes befindet. M ist ein Manometer, welches den Druck angibt,
und W ein Wasserstandsmesser. Die beiden Wasserhähne werden mit der
Wasserleitung bezw. Kanalisation verbunden, und zwar am besten durch
eine feste Rohrleitung.
Man arbeitet mit dem Apparat in folgender Weise: Zunächst läßt man den
Behälter ganz voll Wasser laufen, wozu man den Hahn A sowie auch den
Hahn D öffnen muß, und bereitet inzwischen die Darstellung von soviel
Sauerstoff vor, als zur Vorführung erforderlich ist. Die Retorte stellt
man wenn möglich etwas höher als das Gasometer, damit nicht, wenn man
fälschlicherweise bei offenstehenden Hähnen die Retorte öffnet, das
Wasser in dieselbe hereinlaufen kann. Nachdem das Gasometer gefüllt
ist, was sich am Wasserstandsmesser leicht erkennen läßt, schließt man
beide Hähne, verbindet die zur Entwicklung des Sauerstoffes
fertiggestellte Retorte durch einen Schlauch mit dem Gaseinführungshahn
C und entzündet den Brenner; man darf nun fernerhin ja nicht vergessen,
den Wasserablaufhahn B zu öffnen, damit der eintretende Sauerstoff Platz
bekommt. Versehen in dieser Hinsicht sind ausgeschlossen, wenn man die
beiden Hähne B und C in einem Schalthahn vereinigt, der, ähnlich wie der
Sicherheitshahn beim Gasbadeofen, Gaszufuhr und Wasserablauf
gleichzeitig kontrolliert.
[Illustration: Fig. 95.]
Wenn die Entwicklung beendet ist, schließt man die Hähne. Bevor man nun
Sauerstoff aus dem Gasometer entnimmt, öffnet man den Hahn A und läßt so
lange Wasser einlaufen, bis das Manometer M denjenigen Druck anzeigt,
mit welchem man arbeiten will. Der Hahn D wird darauf mit dem
Kalklichtbrenner verbunden, und nachdem das Licht dargestellt ist,
öffnet man den Ventilhahn A wiederum, und zwar muß man ihn derart
einregulieren, daß der vom Manometer angezeigte Druck konstant bleibt;
läßt der Druck nach, so ist der Hahn etwas weiter zu öffnen und
umgekehrt. Die Arbeit des Einregulierens wird hierbei erspart, wenn in
das Wasserzulaufrohr ein automatisch wirkendes Reduzierventil
eingeschaltet ist, das man auf den gewünschten Druck einstellt; der
Sauerstoff tritt dann in gleichmäßig starkem Strome aus dem Gasometer
zum Brenner.
Man kann auch so verfahren, daß man den vollen Druck der Wasserleitung
auf das Gas wirken läßt und letzteres beim Ausströmen aus dem Gasometer
durch ein Reduzierventil führt. Dazu wird der Hahn A von vorneherein
ganz offen gestellt und man wartet mit der Gasentnahme, bis das
Manometer die Atmosphärenzahl der Wasserleitung anzeigt und nicht mehr
steigt; auch beim Betriebe bleibt der Hahn A dann völlig geöffnet.
Das Gasometer muß so groß sein, daß es genügend Sauerstoff faßt, als für
eine Vorführung notwendig ist. Wo der Bedarf an Sauerstoff ein anhaltend
großer ist, empfiehlt es sich, zwei solcher Gasometer nebeneinander
aufzustellen, welche durch Umschalthähne miteinander verbunden sind und
die man abwechselnd füllt und in Betrieb nimmt. Der Wasserstandsanzeiger
gibt darüber Aufschluß, wieviel Gas jeweils im Gasometer enthalten ist.
Man ist übrigens bei der Verwendung zweier Gasometer in der Lage, einen
derselben vor der Vorführung unter so starkem Druck mit Gas zu füllen,
als es die Atmosphärenzahl der Wasserleitung gestattet, indem man dazu
das zweite Gasometer als Pumpe gebraucht. Man verfährt dabei
folgendermaßen: man füllt beide Gasometer in der oben angeführten Weise
mit Sauerstoff, stellt dann den Umschalthahn, welcher die beiden oberen
Teile miteinander verbindet, offen, sodaß eine Verbindung geschaffen
ist, und läßt in das eine Gasometer Wasser laufen, und zwar so lange,
bis sämtliches Gas in das andere Gasometer herübergedrückt ist. Darauf
schließt man die Hähne, läßt das Wasser aus dem ersten Gasometer
ablaufen, füllt dieses aufs neue mit Sauerstoff und führt diesen
wiederum in den anderen Behälter über, indem man Wasser einströmen läßt.
Dieses Verfahren kann man so lange wiederholen, bis der Sauerstoff auf
diejenige Atmosphärenzahl zusammengepreßt ist, unter welcher die
Wasserleitung steht. Hat die Wasserleitung beispielsweise einen Druck
von 5 Atmosphären, so kann man in einem Gasometer von 50 Liter Inhalt
250 Liter Sauerstoff aufspeichern.
Ist keine Wasserleitung vorhanden, so benutzt man zur Herstellung des
Wasserdruckes ein mehrere Meter hochgestelltes großes Gefäß, das man
durch eine Rohr- oder Schlauchleitung mit dem Wassereinführungshahn des
Gasometers verbindet. Je höher man das Gefäß stellt, desto stärker wird
der Druck; dabei mag als Anhalt dienen, daß jedes Meter Höhe einem Druck
von 1/10 Atm. entspricht. Es bietet auch hier keine Schwierigkeit, den
Sauerstoff unter so starken Druck zu setzen, daß man mit dem
Starkdruckbrenner arbeiten kann. An Stelle des Federmanometers wird bei
dieser Anordnung ein Quecksilbermanometer angebracht; ein
Druckreduzierventil ist hier nicht erforderlich, zweckmäßig ist es aber,
die Gasentnahme durch einen Ventilhahn erfolgen zu lassen, der eine
feinere Regulierung gestattet.
Das Wasser, das man beim Einführen des Sauerstoffes in das Gasometer
ablaufen läßt, kann man zum Füllen des oberen Behälters benutzen, was
bei stationären Anlagen am besten durch sofortiges Heraufpumpen
geschieht.
Auf einen Punkt ist noch hinzuweisen. Beim Betrieb läßt hier der Druck,
unter welchem der Sauerstoff steht, in gleichem Maße nach, wie das Gas
entnommen wird. Das kommt dadurch, daß der Druck durch den Abstand der
Wasserspiegel in den beiden Behältern bedingt ist und daß dieser Abstand
immer kleiner wird, weil das Wasser oben sinkt und unten steigt. Damit
sich nun dieses Nachlassen des Druckes nicht auf den Brenner und das
Licht überträgt, darf man den Hahn D von vorneherein nicht ganz öffnen,
sondern muß ihn so einstellen, daß man genügend nachregulieren kann, um
den Sauerstoffstrom in gleicher Stärke zu erhalten.
Dieses Nachlassen des Druckes läßt sich übrigens, wenigstens zum großen
Teil, durch folgende Vorrichtung vermeiden: Es wird oben in das
Gasometer und zwar dicht unter die Decke ein kleines offenes Gefäß
eingesetzt, in welches man das vom oberen Behälter kommende Rohr münden
läßt; nun läuft das Wasser zunächst in dieses Gefäß und der Druck
rechnet sich nach dem Abstand desselben vom Wasserspiegel oben, woraus
ersichtlich ist, daß er in wesentlich geringerem Maße als vorher
abnehmen wird. Damit das Wasser aus dem kleinen Gefäß nicht herunter
plätschert, wird eine Rohrleitung bis zum Boden des Gasometers
vorgesehen.
Wenn das Gasometer mit einem abschraubbaren, dicht schließenden Deckel
vorgesehen wird, so eignet sich die Einrichtung besser für die Reise.
Man kann dann den Behälter, nachdem er innen gut getrocknet ist, für den
Transport als Koffer benutzen und mit Apparatteilen verpacken. Der
zweite Behälter wird dann zweckmäßig so weit gemacht, daß sich der
andere hineinstecken läßt; man kann sich übrigens mit einem hinreichend
großen Waschkübel behelfen, das man durch einen Saugheber und Schlauch
mit dem Gasometer verbindet.
Da der Druck bei dieser Anordnung nicht so groß ist, als daß ihn der aus
der Retorte kommende Sauerstoff nicht überwinden könnte, so bereitet es
hier keine Schwierigkeit, während des Betriebes Gas nachzuentwickeln.
Wenn man so verfährt, kommt man mit einem wesentlich kleineren Gasometer
aus, was für die Reise eine große Annehmlichkeit bereitet.
Eine andere Methode, den Sauerstoff unter starken Druck zu setzen,
besteht darin, daß man ihn zunächst in einen Gassack oder Gasometer
bringt und dann in einen starken, allseitig geschlossenen Behälter
pumpt.
Die Selbstbereitung von Wasserstoff.
Wasserstoff erzeugt man auf kaltem Wege durch Zersetzung von Wasser,
indem diesem Schwefelsäure und metallisches Zink zugesetzt wird. Man
bedient sich dabei einer Retorte aus Glas oder besser Blei und leitet
das entwickelte Gas in einen Sack; dabei ist die Einschaltung eines
Waschgefässes zu empfehlen, weil sonst die Verunreinigungen des
Wasserstoffes auf den Kautschuksack zerstörend einwirken würden.
In die Retorte, durch deren Deckel ein kupfernes Rohr mit Trichteransatz
geht, wirft man etwa 250 gr Zinkstücke und gießt dann durch den Trichter
verdünnte Schwefelsäure ein. Diese wird zuvor in einem irdenen Gefäß mit
5 Liter kaltem Wasser bereitet, dem man unter ständigem Umrühren mit
einem Glasstab in kleinen Portionen 600 ccm Schwefelsäure zusetzt; vor
Gebrauch muß diese Mischung erst erkalten.
[Illustration: Fig. 96.]
[Illustration: Fig. 97.]
Das erste Gas, welches noch mit Luft versetzt ist, läßt man durch das
zuvor mittels Schlauches verbundene Waschgefäß entweichen; nach
1-2 Minuten schließt man auch den Gassack an, nachdem man aus diesem
durch Ausrollen möglichst alle Luft entfernt hat; man vergesse nicht,
den Hahn des Sackes zu öffnen.
Den Sack muß man nach jedesmaligem Gebrauch bei offenem Hahn wieder gut
ausrollen, um allen Wasserstoff daraus zu entfernen. Da man ungefähr
doppelt soviel Wasserstoff als Sauerstoff gebraucht, nehme man gleich
einen genügend großen Sack.
Ein Wasserstoffentwickler, bei dessen Verwendung kein Gassack
erforderlich ist und welcher während der Vorführung nach Maßgabe des
Verbrauches Gas entwickelt, ist in den Abbildungen Fig. 96 und 97
dargestellt. Dieser ganz aus Kupferblech gefertigte Apparat besteht aus
einem äußeren Behälter C mit 2 Handhaben B und einem inneren Zylinder A,
welcher sich mittels zweier Haken I und H in C auf- und niederheben
läßt. Wenn der Zylinder gehoben ist, läßt er sich, wie die Abbildung es
zeigt, auf 2 Stangen E und F feststellen. In den Behälter C wird Wasser
gegossen, das mit Schwefelsäure angesäuert ist, während man in den
Zylinder A Zinktafeln und Abfälle bringt, die dann auf dem
durchlöcherten Boden T ruhen. Soll der Apparat in Wirksamkeit treten, so
läßt man den inneren Zylinder herunter; es entwickelt sich alsbald
Wasserstoff, der durch ein Bleirohr S abgeleitet wird. D ist eine
Waschflasche.
Der Apparat wird direkt mit dem Kalklichtbrenner durch einen Schlauch in
Verbindung gesetzt, da er während der Vorführung selbsttätig soviel Gas
liefert, als verbraucht wird. Bei starkem Gebrauch sinkt nämlich die
Glocke tiefer und es kommt mehr Zink in die Säure, während bei geringem
Gebrauch die Glocke steigt und das Zink aus der Säure heraushebt,
wodurch die Entwicklung unterbrochen wird. Auf diese Weise reguliert
sich der Apparat ganz von selbst.
Zur Füllung braucht man etwa 8 Liter Wasser mit einem Zusatz von
ungefähr 2-1/4 Liter roher Schwefelsäure (stets die Säure in das Wasser
gießen, nicht umgekehrt!). Es empfiehlt sich, reichlich Zink zu nehmen,
damit der Vorrat nicht ausgeht; es wird dadurch nicht mehr verbraucht.
Wenn der Druck nicht hinreichen sollte, so hängt man oben an die Glocke
A ein entsprechendes Gewicht an.
Es ist ja zu beachten, daß man an das Wasserstoffgasometer nicht mit
einem Licht herankommen darf.
Die Darstellung des Kalklichtes bei Anwendung von Gasometer oder
Gassack.
Wenn man zur Darstellung des Sauerstoffes eine Einrichtung zur Verfügung
hat, bei welcher das Gas unter genügend starken Druck gesetzt wird, wie
dieses namentlich bei dem vorher beschriebenen Gasometer mit
Wasserleitungsanschluß der Fall ist, so geschieht die Darstellung des
Kalklichtes in gleicher Weise wie bei Anwendung von komprimiertem
Sauerstoff. Als Brenner kommt dann ebenfalls in erster Linie der
Starkdruckbrenner in Betracht; man benutzt ihn sowohl, wenn Leuchtgas
zur Verfügung steht, wenn man Wasserstoff in dem eben angeführten
Apparat entwickelt, wie auch, wenn man mit dem Gasator arbeiten will.
Bedient man sich eines Äthersaturators, so kann auch der Mischbrenner
zur Verwendung kommen. In allen diesen Fällen ist dank des starken
Gasdruckes die Erzielung eines intensiven Lichtes ermöglicht.
Anders liegt die Sache, wenn der Sauerstoff unter geringem Druck
aufgespeichert und zum Brenner geliefert wird, wie namentlich bei
Anwendung des Gasometers mit Gasdruck. Hier ist die Benutzung des
Starkdruckbrenners ausgeschlossen, und man ist, wenn Leuchtgas aus der
Rohrleitung oder Wasserstoff aus dem Gasometer entnommen wird, auf den
sog. Sicherheitsbrenner angewiesen, während bei dem Arbeiten mit dem
Äthersaturator der Mischbrenner erforderlich ist. Letzterer kann auch
zur Anwendung kommen, wenn man Sauerstoff und Wasserstoff in Gassäcken
darstellt oder das Leuchtgas ebenfalls in einen Gassack füllt und dann
beide Säcke gleich stark belastet; dieser Brenner erfordert nämlich,
daß beide Gase unter gleichem Druck stehen. Dafür gibt aber der
Mischbrenner, insbesondere in der Form mit großer Mischkammer, ein
wesentlich besseres Licht, als es der Sicherheitsbrenner zu liefern
vermag. Das ist in der Konstruktion begründet: beim Sicherheitsbrenner
werden nämlich die beiden Gase in getrennter Rohrleitung bis zur
Brennerspitze geführt und ihre Mischung findet erst in der Flamme statt.
Wo es auf große Intensität ankommt, muß man daher zusehen, den
Mischbrenner zur Anwendung zu bringen. Meist braucht man ihn in
Verbindung mit dem Äthersaturator, da der Betrieb damit einfacher
erscheint, als die Selbstdarstellung von Wasserstoff.
Die Handhabung des Äthersaturators und Mischbrenners ist hier dieselbe,
wie sie oben bei Anwendung komprimierten Sauerstoffes beschrieben wurde.
Es sei nochmals betont, daß man zum Auslöschen des Lichtes stets zuerst
den linken Brennerhahn abstellen muß und daß man dann erst den Saturator
absperren darf. Wenn man so verfährt, wird die Flamme nicht
zurückknallen, wie dieses unter ungünstigen Verhältnissen (bei niedriger
Temperatur oder zu geringer Füllung) eintreten kann. Ferner gilt auch
hier, daß das Licht um so heller wird, je stärker man den Arbeitsdruck
des Sauerstoffes macht, je mehr Gewicht man also auf den Gassack oder
das Gasometer legt. Der gewöhnliche Mischbrenner läßt allerdings nur
geringen Druck zu, weil er sonst anfängt zu zischen. Für starken Druck
und hohe Leuchtkraft muß man den eben erwähnten Brenner mit
großer Kammer nehmen. Die ganze Anordnung bei Anwendung des
Sauerstoff-Generators und Gasometers ist weiter oben in Fig. 93
dargestellt.
Wenn man mit Leuchtgas oder Wasserstoff arbeitet und dieses ebenso wie
den Sauerstoff aus einem Gassack entnimmt, so kann, wie bereits oben
gesagt, ebenfalls der Mischbrenner benutzt werden. Es ist hier aber
darauf zu achten, daß die beiden Gassäcke stets unter gleichem Druck
sind; denn sonst kann es vorkommen, daß der Inhalt des mehr beschwerten
Sackes sich in den anderen ergießt, wodurch sich eine gefährliche
explosive Gasmischung bilden würde. Einen ziemlich gleichmäßigen Druck
erhält man, wenn man die beiden Säcke aufeinander zwischen zwei Bretter
legt und beschwert. Immerhin empfiehlt es sich, in die beiden
Gasleitungen je eine Sicherheitsvorrichtung einzuschalten, die ein
Zurückschlagen der Flamme verhindert, und zwar möglichst nahe beim
Brenner. Die einfachste Vorrichtung dieser Art ist das in Fig. 98
abgebildete Sicherheitsrohr, dessen mittlerer, weiterer Teil mit
Bimsstein gefüllt ist, während ihn nach beiden Seiten hin feine
Drahtnetze abschließen. Vor Gebrauch überzeuge man sich durch
Hindurchpusten, ob sich auch der Bimsstein nicht festgestopft hat und
den Gasdruck schwächt. Sollte dieses der Fall sein, so schüttelt man,
und wenn das nicht hilft, so schraubt man das Rohr auseinander, lockert
die Stückchen und schüttet, wenn nötig, etwas davon ab.
[Illustration: Fig. 98.]
Über die Darstellung des Lichtes ist hier folgendes zu bemerken: Nachdem
die Wasserstoff- bezw. Leuchtgasflamme entzündet und das Kalkstück
vorgewärmt ist, läßt man den Sauerstoff langsam zu, bis das
Mischungsverhältnis zum Wasserstoff das richtige zu sein scheint. Das
anfangs unruhige Licht wird nach einigen Minuten ganz ruhig und
regelmäßig. Um das reinste Licht zu erhalten, ist etwas Übung
erforderlich. Man öffnet beide Hähne vollständig, dann schließt man den
Wasserstoff- (resp. Leuchtgas-) Hahn so weit, bis das Licht intensiv und
rein ist. Schließlich versucht man, ob man etwas Sauerstoff absperren
kann, ohne daß das Licht leidet. Zuviel von dem einen oder anderen Gas
erzeugt Zischen, was nicht stattfinden darf. Zuviel Wasserstoff erkennt
man an einer reichlichen roten Flamme um das Kalkstück, während sich
Überschuß von Sauerstoff an der Abwesenheit der roten Flamme und
mangelhaftem Licht bemerkbar macht. Man merke sich ja, daß hier zum
Auslöschen stets zuerst der Sauerstoffhahn geschlossen werden muß.
Bezüglich des Druckes, unter welchen man die Gase stellt, gilt dasselbe,
was soeben über das Arbeiten mit dem Äthersaturator gesagt wurde. Eins
ist noch zu beachten: In dem Maße, wie die Gassäcke sich leeren, läßt
auch der Druck nach. Man tut daher gut, die Hähne der Säcke nach und
nach weiter zu öffnen und wenn sie halb leer geworden sind, ein weiteres
Gewicht von einem Viertel des ursprünglichen darauf zu stellen.
Beim Sicherheitsbrenner, den man benutzt, wenn Leuchtgas aus der
Rohrleitung oder Wasserstoff aus dem Gasometer entnommen wird, verfährt
man in gleicher Weise. Das Zustandebringen des schönsten, reinsten
Lichtes hängt auch hier ab von der richtigen Regulierung der Hähne, von
dem Druck, unter welchem die Gase stehen, und von der richtigen
Entfernung zwischen Spitze des Brenners und Kalkstück. Falsche
Einstellung macht sich beim Sicherheitsbrenner leicht durch einen
schwarzen Fleck im Lichte bemerkbar; wenn sich ein solcher zeigt, muß
man den Sauerstoffhahn etwas abstellen. Bei Benutzung von Leuchtgas kann
zuweilen ein Nachregulieren am linken Brennerhahn notwendig sein, wenn
sich nämlich der Druck in der Gasleitung ändern sollte. Eine solche
Druckveränderung macht sich besonders bemerkbar, wenn die Rohrleitung
eng ist und in der Nähe mehrere Gasflammen angezündet oder ausgedreht
werden.
Erfolgreich wird auch Azetylen-Kalklicht unter Verwendung des
Sauerstoff-Gasometers oder Gassacks hergestellt. Es wird dabei ein
Spezial-Brenner benutzt, der dem Sicherheitsbrenner ähnlich ist und bei
dem sich die Gase erst außerhalb der Brennerspitze treffen. Auch hier
ist in die Schlauchleitung, die vom Azetylenapparat zum Brenner führt,
eine Wolfsche Flasche einzuschalten. Das erzielte Licht ist sehr
kräftig.
Die Einstellung der Lichtquelle.
Auf eine genaue Einstellung der Lichtquelle ist der größte Wert zu
legen. Die Lampe muß so im Apparat stehen, daß auf der Wand ein schönes,
gleichmäßig weißes Bildfeld erscheint, wenn kein Film oder Bild
eingesetzt ist. Bei falscher Einstellung zeigen sich blaue Flecken oder
ein gelbroter Rand, fehlerhafte Erscheinungen, über welche die
untenstehende Abbildung Fig. 99 Aufschluß geben mag. Bei 1 steht die
Lampe zu weit rechts, 2 zu weit links, 3 zu hoch, 4 zu tief, 5
(gelbroter Rand) zu weit vom Kondensor, 6 und 7 (blauer Flecken) zu nahe
am Kondensor und bei 8 richtig. Als allgemeine Regel kann man sich
folgende merken: Wenn rundum ein blauer Ring sich zeigt, steht die Lampe
zu nahe am Kondensor, zeigt sich ein roter Ring, steht sie zu weit;
zeigt sich ein sichelförmiger Schatten, so muß man die Lampe immer in
entgegengesetzter Richtung bewegen, also ist beispielsweise der Schatten
oben, so muß man das Licht etwas senken.
[Illustration: Fig. 99.]
Man gebe sich beim Einstellen nicht mit halber Arbeit zufrieden, sondern
zentriere recht sorgsam; es ist Sache einiger Augenblicke und lohnt
durch schöne, klare Bilder.
Manche Kinematograph-Mechanismen haben eine Einstellvorrichtung für das
Filmbild, die darin besteht, daß sich der Rahmen, in dem das Bild sitzt,
heben oder senken läßt. Wenn man nun während der Projektion diese
Vorrichtung benutzt, so wird es leicht vorkommen, daß sich nach der
Verstellung des Rahmens in den beiden oberen oder unteren Ecken ein
gelbroter Schatten zeigt. Diese Erscheinung ist darauf zurückzuführen,
daß man die Rahmenöffnung aus dem Beleuchtungsfelde herausgebracht hat;
um sie zu vermeiden, ist es erforderlich, beim Zentrieren der
Lichtquelle den Rahmen nach oben und unten zu verstellen und die Lampe
so einzurichten, daß das Bildfeld dabei stets ganz weiß bleibt. Wenn
dies nicht geht, so muß man sich nötigenfalls dadurch helfen, daß man
bei jeder Verstellung des Rahmens die Lichtquelle nachzentriert und so
die roten Ecken beseitigt.
Kann man kein gleichmäßig beleuchtetes Feld erzielen, so gilt es zu
prüfen, woran der Fehler liegt. Auf jeden Fall ist dann die optische
Anordnung des Apparates nicht richtig. Entweder ist der
Kinematograph-Mechanismus zu nahe oder zu weit vom Kondensor oder aber
die Brennweite des Kondensors paßt nicht zu derjenigen des Objektives.
In beiden Fällen muß Abhilfe geschaffen werden, wenn man ein gutes
Resultat erzielen will. Ist der Apparat mit einer Einrichtung zur
Projektion stehender Lichtbilder ausgerüstet, so muß die Einstellung der
Lampe auch für diese Projektionsart stimmen.
Ausrüstungs-Gegenstände und Aufstellung des Apparates.
Das Stativ.