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Elektrische Bogenlampe zur Verwendung von Normal- und Hochintensitätskohlen
für Beck-Effekt mit in Abhängigkeit von der Lichtbogenspannung durch ein Relais
gesteuertem gemeinsamen Antriebsmotor und Getriebe für die Vorschubeinrichtungen
der Kohlen Bei den bekannten Bogenlampen tritt sehr häufig der Übelstand ein, daß,
selbst wenn nur besonders für die betreffenden Lampen erprobte Kohlen verwendet
werden, die Abbrandlängen der Kohlen nicht immer genau den Vorschubverhältnissen
entsprechen, für welche die Lampe gebaut ist, obwohl das Vorschubverhältnis den
Abbrandverhältnissen der Kohlen angepaßt ist. Dies trifft sowohl für Normalkohlen
zu als auch für Hochintensitätskohlen. Handelsübliche Normalkohlen haben für eine
bestimmte, meist in den Listen angegebene Belastung das Abbrandverhältnis i : i.
Für Hochintensitätskohlen ist das Abbrandverhältnis sehr verschieden; je nach der
Zusammenstellung der Kohlenstärken und der Belastung beträgt das Vorschubverh@ltnis
z. B. i : 2, i : 3, i : q.. Dies hat zur Folge, daß die Hersteller von Bogenlampen
für Verwendung von Hochintensitätskohlen in ihren Lampen bestimmte Kohlenzusammenstellungen
und bestimmte Belastungen derselben vorschreiben und dem Abbrandverhältnis die Vorschubverhältnisse
Sder Lampe anpassen. Wird z. B. eine Kohlenzusammenstellung verwendet, bei welcher
die Positivkohle doppelt so schnell abbrennt wie :die Negativkorde, so wird, wenn
der Vorschub der Negativkohle i ist, der Vorschub der Positivkohle 2 sein müssen.
Die Kohlen fallen aber in der Herstellung nicht immer gleichmäßig aus; sie zeigen
im äußeren Durchmesser und in der Dochtbohrung geringe Unterschiede; die Dochtfüllung
hat nicht immer gleichen Kontakt mit der Dochtbohrung; auch die Verkupferung ist
nicht immer gleichmäßig. Diese Verhältnisse wirken sich in der Praxis dahin aus,
daß bei längerem Brennen der Kohlen sich ,das Abbrandverhältnis ändern kann. Man
ist in, solchen Fällen, besonders bei längerer Brennzeit, gezwungen, eine Korrektion
der Kohlenstellung durch die an allen Scheinwerfer- und Kinolampen befindlichen
Handeinstelleinrichtungen vorzunehmen.
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Beim Bogenlampenbetrieb mit Reinkohlen ist der Krater der Positivkohle
die leuchtende Lichtquelle, welche mittels :optischer Hilfsmittel auf :dem Bildfenster
des Projektors in bestimmter Vergrößerung zur Abbildung gelangt. Der Abbrand der
Positiv- und Negativkohle
erfolgt verhältnismäßig langsam und gleichmäßig,
weshalb Rennkohlen vielfach mir mit Handvorschub ausgerüstet sind.
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Wesentlich anders liegen die Verhältnisse bei Lampen, welche auch
mit Beckkohlen gebrannt werden. Bei Verwendung von Beck; hohlen gelangt nicht der
Krater der Positivkohle zur optischen Abbildung auf dem Bildfenster, sondern der
innerhalb dieses Kraters sich bildende Gasball. Diabei muß angestrebt werden, daß
dieser leuchtende Gasball stets innerhalb des Kraters in praktisch gleicher Größe
erhalten bleibt. Dazu ist nötig, daß der von der Negativkohle ausgehende und auf
den Krater der Positivkohle gerichtete lonenstrom diesen stets so trifft, daß der
Gasball praktisch in gleicher Größe erhalten bleibt. Geschieht dies nicht, so treten
Helligkeitsschwankungen ein, welche dadurch entstehen, daß sowohl bei ungenügender
als auch bei zu starker oder falscher Beaufschlagung der Gasball aus dem Krater
entweicht bzw. verdrängt wird.
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Um die Gleichmäßigkeit des Gasballs zu sichern, muß während des Betriebes-
der Lampe die Strombelastung und die Lichtbogenspannung praktisch konstant bleiben.
jeder Belastung entspricht bei bestimmten Kohlenstärken ein ganz bestimmter Abbrand
der Positiv- und Negativkohle. Während die Negativkohle unabhängig von der Belastung
einen praktisch konstanten Abbrand zeigt, ist .der Abbrand der Positivkohle sehr
stark belastungsabhängig; der Abbrand der Positivkohle beträgt meist ein Mehrfaches
des Abbrandes der Negativkohle.
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Für die Güte des Beck-Effektes und damit für die beste Wirkung der
Lampe ist es von ganz besonderer Wichtigkeit, die Kohlen, entsprechend dem Abbrand,
mit größtmöglicher Gleichmäßigkeit einander zu nähern. Dazu müssen nach heutiger
Auffassung die vollkommensten mechanischen und elektrischen Hilfsmittel angewendet
werden.
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Aus den vorstehenden Ausführungen ist ersichtlich, daß eine ganze
Anzahl von Bedingungen erfüllt sein muß, um über längere Betriebszeiten einen stets
gleichmäßigen Beck-Effekt zu erzielen.
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Der Stand der Technik ist folgender Bekannt sind sowohl Vorschubeinrichtungen
auf rein mechanischer Basis als auch solche mit elektrischer Motorsteuerung durch
Relais in Abhängigkeit von der Lichtbogenspannung.
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Die rein mechanischen Anordnungen werden meistens von einem lvfotor
mit Widerstandsregelung angetrieben. Der Vorschub und die Anpassung an das Abbrandverhältnis
und dessen Änderungen erfolgen über in einen oder in beide Kohlenantriebe eingebauten
sog. Klinken- oder Nockenantrieb. welche stufenweise arbeiten, derart, daii jedem
Vorschub ein Stillstand bis zum nächsten Vorschub folgt. Die Dauer es Stillstandes
wird durch Verstelleinriehtungen entsprechend dem I jeweiligen Abbrandverhältnis
entweder verkürzt oder. verlängert. Die Erfahrungen mit i soichen Lampen bestätigen,
daß hier die Sicherung eines gleichmäßigen Beck-Effektes über lange Betriebszeiten
nicht genügend gewährleistet ist. Dies erklärt sich in der natürlichsten Weise durch
den rein mechanisch und stufenweise betätigten Vorschub, welcher eine selbsttätige
Anpassung an die jeweiligen Verhältnisse des Lichtbogens nicht ermöglicht und deshalb
während des Betriebes häufiger Nachregulierung von Hand, nicht nur des Stufengetriebes,
sondern auch des Motors verlangt.
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Es ist auch schon eine Einrichtung zur Einstellung des Winkels zwischen
der positiven und negativen Kohle bekanntgeworden, bei welcher :der Halter der letzteren
geneigt wird. Diese Winkeländerung kann aber nur in Betriebspausen durchgeführt
«-erden; mit :ihr ist aber nur eine geringfügige Änderung des Abbrandes verbunden;
die %-Vinkeländerung reicht aber bei weitem nicht aus, um die Vorschubgeschwindigkeit
während des Betriebes in weiten Grenzen regeln zu können. Bei einer anderen bekannten
Vorschubeinrichtung auf mechanischer Grundlage ist ein mittels eines in einem Schlitz
verschiebbaren und festklemmbar en Stiftes verstellbares Getriebe vorgesehen. Auch
dieses Getriebe ist aber nicht stufenlos oder genügend feinstufig und in ausreichend
weiten Grenzen einstellbar. Die V.erstellmöglichkeit wird vor allem der bei Lampen
mit Beck-Effekt vorliegenden Aufgabe der jeweilig richtigen Nachregelung der gegenseitigen
Kohlenworschubgeschwindigkeit nicht gerecht.
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Die bisherigen elektrischen Vorschubregelungen arbeiten in gleicher
Weise wie die rein mechanischen, mit dem Unterschied, daß der Motor der Nachschubeinrichtung
in Abhängigt' von der Lichtbogenspannung durch ein Relais gesteuert wird. Die Änderung
des Vorschubs bzw. die Einstellung des Abbrandverhältnisses erfolgt durch' Änderung
der Stufenlänge, d. h. stufenweise, wie bei den mechanischen Anordnungen und mit
den gleichen Nachteilen; denn jede stufenweise Einstellung der Abbrandverhältnisse
und jeder i stufenweise Vorschub bedeutet eine Schädigung des Beck-Effektes, d.
h. ein An- und Abschwellen desselben und damit eine bestimmte Ungleichmäßigkeit
der Beleuchtung auf dem Projektionsschirm. i Um die vorstehend gekennzeichneten
L belstände zu vermeiden und die Regelung der
Lampe den jeweiligen
Abbrandverhältnissen sowohl bei Betrieb mit Normal- als auch mit Hochintensitätskohlen
ohne jede Ungenauigkeit streng anpassen zu können und vor allem, um den Vorschub
über lange Betriebszeiten praktisch gleichmäßig zu machen, ist bei -der Lampe gemäß
der Erfindung in mindestens eine oder in jede der beiden Vorschubeinrichtungen ein
stufenloses und von Hand bei brennender Lampe stufenlos auf ein anderes Übersetzungsverhältnis
verstellbares Zwischengetriebe eingebaut.
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Diese Vereinigung einer höchstempfindlichen Relaissteuerung ides Motor
im Verein. mit der stufenlosen Regelung sowohl des Vorschubs als der stufenlosen
Anpassung an die Abbrandverhältnisse ergibt vor allem eine größtmögliche Sicherung
des Beck-Effektes über lange Betriebszeiten und damit während dieser Betriebszeit
eine gleichmäßigere Beleuchtung des Projektionsschirmes, als sie bisher möglich
war. Um höchste Vorschubgleichmäßigkeit zu erzielen, ist anzustreben, daß der Motor
praktisch ständig läuft, die Stillstandszeiten also so klein als möglich sind. Noch
zweckmäßiger ist es, Stillstandszeiten vollständig dadurch zu vermeiden, daß der
Motor ständig läuft und die Steuerung durch das Relais so auszubilden, daß das Relais
in Abhängigkeit von der Lichtbogenspannung die Drehzahl des ständig laufenden Motors
regelt.. Durch. diese Verbindung der elektrischen und der stufenlosen mechanischen
Regelung werden die bei den bekannten Einrichtungen nötigen vielen Handverstellungen
während des Betriebes fast vollständig beseitigt.
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In der Zeichnung sind einige Ausführungsformen der Einrichtung nach
der Erfindung beispielsweise dargestellt.
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In Abb. i ist c der Antriebsmotor, der die Vorschubanordnung antreibt
und durch ein Relais d in Abhängigkeit von der Lichtbogenspannung gesteuert wird.
Die Plus- und Minuskohle werden durch den Motor c über stufenlos regelbare Getriebe
a und b beliebiger Bauart angetrieben, welche mittels der Handräder e und,
f ;einstellbar sind. Abb. 2 zeigt eine Ausführungsform, bei welcher nur für den
Vorschub der Positivkohle ein stufenloses, während des Betriebes regelbares Getriebe
vorgesehen ist.
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Abb.3 zeigt eine Anordnung, bei der eine gemeinsame Einstellung der
beiden stufenlosen Getriebe a und b mit einem Handrad g erfolgt. Durch eine
solche Anordnung ist es möglich, daß beide Vorschübe gleichzeitig beschleunigt oder
gleichzeitig verlangsamt werden können oder derart, daß einem schnelleren Vorschub
der Pluskohle .ein langsamerer Vorschub der Minuskohle entspricht, oder umgekehrt.