Fig. 13. Projektions-Bogenlampe.
Da die Kohlenstifte allmählich abbrennen, muß für eine Nachstellung gesorgt werden. Es gibt nun Bogenlampen, welche diesen Nachschub automatisch bewirken, und solche, bei denen die Stifte dem Abbrand entsprechend mit der Hand nachgestellt werden. Die Handregulationslampen sind zur Projektion im allgemeinen den automatischen vorzuziehen; abgesehen davon, daß sie sicherer und zuverlässiger funktionieren und sich leichter zentrieren lassen, kann man bei erstern die Stromstärke und damit auch die Helligkeit innerhalb sehr weiter Grenzen verändern, und das ist von großer Wichtigkeit. Um Vorurteilen Unkundiger zu begegnen, sei bemerkt, daß die Einstellung mit der Hand keinerlei Schwierigkeiten oder Mühen mit sich bringt, ja daß man den kleinen Handgriff, welcher alle drei bis fünf Minuten (also jeweils nach dem Auswechseln einiger Laternbilder) zu erfolgen hat, nach kurzer Zeit sozusagen »automatisch« besorgt.
Fig. 14. Bogenlampe mit wagerecht angeordneter Oberkohle. Die einzelnen Bogenlampenmodelle unterscheiden sich, abgesehen von der Ausstattung, durch die Stellung der Kohlenstifte. Fig. 13 zeigt eine Lampe mit schräg angeordneten Kohlenstiften, die aber auch durch Umlegen in senkrechte Stellung gebracht werden kann. Die dargestellte Anordnung eignet sich namentlich gut für Gleichstrom, ist aber auch für Wechselstrom sehr tauglich, wenngleich manche bei letzterer Stromart die Senkrechtstellung vorziehen. In Fig. 14 ist eine Kohlenstellung wiedergegeben, bei der die obere Kohle wagerecht liegt. Die Lampen dieser Art, welche sich vielfach einbürgern, eignen sich sowohl für Gleichstrom als auch für Wechselstrom bis zu einer Stromstärke von 30 Ampères; bei höhern Stromstärken wird hier der Lichtbogen zu stürmisch. Die beiden dargestellten Lampen besitzen unten zwei auf einer Achse angebrachte Triebe, die zum Einstellen des Lichtpunktes nach der Höhe und Seite dienen; der darüber befindliche Trieb reguliert den Abstand der Kohlenstifte, während bei Lampe Fig. 13 oben noch ein weiterer Trieb vorhanden ist, mit dem man die Oberkohle gegen die untere verstellen kann.
Die Kohlenstifte
Um ein schönes, ruhiges Licht zu erzielen, muß man vor allem gute oder lieber die besten Kohlenstifte benutzen. Da ist es falsch, einige Pfennige zu sparen und eine billigere Sorte zu kaufen. Minderwertige Kohlen schlacken, machen durch ihre Verunreinigungen den Bogen unruhig und geben ein flackerndes Licht. Gute Kohlen haben einen metallischen Klang und sind ökonomisch, indem sie bei mäßigem Abbrand eine gute Lichtausbeute geben.
Bei Gleichstrom brennt die positive Kohle doppelt so schnell ab wie die negative; damit nun der Lichtpunkt auf derselben Stelle bleibt, nimmt man die erstere so viel dicker, daß der Abbrand beider Stifte derselbe ist. An der positiven Kohle bildet sich ferner eine Höhlung, der »Krater«, während an der negativen eine Spitze entsteht. Von dem Krater geht die Hauptmenge des Lichtes aus, und um seine Bildung zu befördern, versieht man die positive Kohle mit einem »Docht« aus schneller abbrennendem Material. Die Kohlen ohne Docht nennt man homogene Kohlen. Bei Wechselstrom verwendet man oben und unten Dochtkohlen von gleicher Stärke. Vorteilhaft ist bei dieser Stromart auch ein Kohlenstift, dessen eine Seite abgeflacht ist; diese Kohle wird oben verwendet, während man unten eine runde Kohle entsprechender Dicke benutzt. Auch Kohlenstifte mit exzentrischer Bohrung kommen bei Wechselstrom zur Verwendung.
Die Dicke der Kohlenstifte richtet sich nach der Stromstärke. Folgende Tabelle mag einen Anhalt bieten.
Für Gleichstrom Für Wechselstrom Stromstärke
in Ampères positive
Dochtkohle
( mm ) neg.
Homogenkohle
( mm ) beide Dochtkohlen
( mm ) 5 9 6 6 10 12 8 9 15 15 10 12 20 18 12 15 30 21 14 18 40 24 16 21 Dünnere Kohlenstifte liefern erfahrungsgemäß ein helleres Licht, aber sie brennen rascher ab; bei zu geringem Durchmesser brennt die Lampe unruhig und zischt. Bei den Lampen mit wagerechter Oberkohle verwendet man besser etwas dünnere Kohlen, und zwar mag in obiger Tabelle jeweils eine Stufe tiefer genommen werden.
Der Widerstand wird, namentlich wenn es sich um höhere Stromstärken handelt, zweckmäßig regulierbar genommen. Auch den bei Wechselstrom empfehlenswerten Transformator kann man mit einem regulierbaren Widerstand in Verbindung bringen.
Zuleitung und Sicherung
Die Leitungsschnur für den Anschluß an die elektrische Leitung muß so stark bemessen sein, daß sie die höchste zur Verwendung kommende Stromstärke reichlich durchläßt. Nimmt man das Kabel zu dünn, so tritt eine Erhitzung des Drahtes ein, und die Isolation (Gummi und Garn) kann in Brand geraten, wenn nicht gar der Docht selbst durchschmilzt. Als Anhalt mag dienen, daß man nach der Vorschrift deutscher Elektrotechniker isolierte Drähte aus Leitungskupfer in folgender Weise beanspruchen darf:
Durchmesser von 1,8 2,3 2,8 3,6 4,6 5,7 bis zu Ampères 10 15 20 30 40 60 Es fragt sich nun, wie und wo der Anschluß an das Stromnetz zu bewirken ist. Da hat man folgendes zu beachten. Sowohl für die Hauptleitung wie auch für jede Zweigleitung ist auf der Schalttafel eine Sicherung vorgesehen, die zum Schutze der Leitung dient. Wenn nämlich einmal durch Unvorsichtigkeit zwei blanke Stellen der Drähte in Berührung kommen oder durch einen Metallgegenstand verbunden werden - der Techniker nennt das »Kurzschluß« - so wird infolge des geringen Widerstandes plötzlich ein starker Strom durch die Leitung fließen, der bei andauerndem Kurzschluß den Draht übermäßig erhitzen und durchbrennen würde. Die Sicherung nun besteht aus einem Stück Blei- oder Silberdraht, der bei einer bestimmten Stromstärke durchschmilzt und dadurch den Strom öffnet, und zwar wird die Sicherung der Stärke der Leitung so angepaßt, daß eine Überlastung der letztern unmöglich gemacht ist. Die Ampèrezahl, welche die Sicherung durchläßt, ist darauf aufgeschlagen. Man braucht also nur die Sicherung nachzusehen, um festzustellen, ob die betreffende Leitung für den Anschluß stark genug ist.
Kleine und starke Bogenlichteinrichtung
Fig. 15. Kleine Bogenlichteinrichtung. Wenn wir mit niedriger Stromstärke arbeiten, etwa 5 Ampères, womit man bei einem nicht zu großen Raume auskommt, so läßt sich der Anschluß in der Regel direkt an einen kleinen Stechkontakt oder an eine Lampe machen, welche aus der Fassung herausgeschraubt wird. Die ganze Anordnung, welche man als »kleine Bogenlichteinrichtung« bezeichnen kann (im Gegensatz zur »starken Bogenlichteinrichtung«), gestaltet sich dann recht einfach; sie ist in Figur 15 dargestellt. Links haben wir die Bogenlampe, ein kleines Modell mit wagerecht liegender Oberkohle, rechts davon den Widerstand, und beide Teile verbunden durch die verflochtene Leitungsschnur, an deren Ende sich der Gewindestöpsel befindet; diesen schraubt man an Stelle der Glühlampe in einen Kronleuchter oder in eine Tischlampe ein, oder man bewirkt nach Entfernung des Gewindeteiles den Anschluß an einen Stechkontakt.
Fig. 16. Starke Bogenlichteinrichtung mit Schalttafel. Eine starke Bogenlichteinrichtung zum Arbeiten mit höhern Stromstärken zeigt Fig. 16. Der Widerstand, welcher sich mit Hilfe der Kurbel regulieren läßt, ist auf einer Schalttafel angebracht, die weiterhin ausgerüstet ist mit einer Sicherung, einem Ausschalter und einem Stechkontakt zum Anschluß für die links dargestellte Bogenlampe. Zur Vervollständigung bringt man auf der Schalttafel zuweilen noch ein Voltmeter und ein Ampèremeter an, zwei Instrumente, welche die Höhe der Stromstärke bzw. -spannung anzeigen. Der Anschluß an die Hausleitung muß an einer Stelle bewirkt werden, die hinreichend stark »gesichert« ist. Arbeitet man bei Wechselstrom mit einem Transformator, so ist zu berücksichtigen, daß der Apparat der Leitung eine geringere Stromstärke entnimmt, als er zur Bogenlampe liefert; wenn die Stromstärke nicht mehr als 5 bis 6 Ampères beträgt, so kann man, wie bei der kleinen Bogenlichteinrichtung, mittels eines Gewindestöpsels an die Glühlampenleitung anschließen. Eine solche Einrichtung ist in Fig. 17 wiedergegeben: rechts die Bogenlampe, links der Transformator, worauf oben der Widerstand aufgebaut ist, und daneben die Leitungsschnur mit dem Anschlußstück.
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