-
Lichtbogenkohle 1>ic T:rhnclung betrifft eine verbesserte positive,
11ocliintcnsivc liohleelektrode für die Verwendung zur Ki»oprojektion u. dgl., mit
deren Hilfe eine verbesserte Bogeilstal»lität durch Einbringen einer kleinen NTenge
von Wolfram in die Elektrode erzielt wird.
-
l#Zohleclektroden bilden zwei allgemeine Klassen, die in Fachkreisen
als niedrigintensive und hochintensivc Kohlen bezeichnet werden. Niedrigintensive
positive Kohlen sind z. Z. mit Durchmessern von etwa 9 bis r4 mm im Gebrauch,
und die Arbcitssttomstärke liegt in der Größenordnung von 1o bis 32 Ampere für diese
Elektroden mit jeweilig verschiedenen Abmessungen. Der niedrigintensive Kohlelogen
wird selten mit einer wesentlich über Zoo Ampere/2,5 cm2 Querschnitt der positiven
Elektrode liegenden Stromdichte betrieben.
-
Im allgemeinen ist ein hochintensiver Kohlebogen von einem niedrigintensiven
Kohlebogen in verschiedener- Hinsicht zu unterscheiden. Der erste besitzt einen
Kern, der eine wesentliche Menge von flammenbildendem Material enthält, das unter
der Wirkung der Elektrodenbombardierung in dem Bogenstrom hochleuchtend wird. Die
Stromdichte wird in hochintensiven positiven Kohlen auf Werte gesteigert, welche
i5oo Ampere/2,5 cm2 übersteigen können. Bei dieser hohen Stromdichte wird das Kernmaterial
schneller verdampft als das der Kohleumhüllung, bis eine tiefe kraterartige Einsenkung
in der Kohlespitze gebildet wird. In
diesem Krater werden Dämpfe
von Kohle und Kernmaterial auf eine hohe Temperatur und eine hohe Strahlungswirkung
gesteigert und erzeugen eine Helligkeit, die die am positiven Krater einer niedrigintensiven
Bogenkohle mögliche mehrfach übersteigt.
-
Beim Betrieb gibt es zwei Arten von hochintensiven Bogenkohlen. Bei
dem älteren Typ liegt die negative Kohle geneigt zur positiven, und die letztere
dreht sich kontinuierlich; um eine symmetrische Kraterform aufrechtzuerhalten. Diese
.1rt von hochintensiven Bogen verwendet im allgern-einen eine positive Kohle, deren
Durchmesser zwischen 9 und 16 mm schwankt, und Bogenstromstärken, die sich zwischen
6o und 17o Ampere bewegen.
-
Eine neuere Art von hochintensiven Bogen wird ohne Drehung der positiven
Kohle betrieben und mit positiven und negativen Kohlen mit koaxialer Anordnung.
Bei diesen Bogen hat die positive, im allgemeinen als vereinfachte hochintensive
Kohlenart bezeichnet, Kohle eine im Bereich zwischen 6 und 8 mm Durchmesser liegende
Stärke und wird mit Stromstärken betrieben, die zwischen 30 und 7o Ampere
liegen.
-
Der Betrieb eines hochintensiven Kohlebogens bei niedrigster Stromdichte,
die mit den Lic'hterfordernissen einer speziellen Kinoprojektionseinrichtung im
Einklang steht, ergibt Ersparnisse sowohl hinsichtlich der Kohlekosten als auch
des Arbeitsstromverbrauchs. Mit Stromstärken an der Randlinie, wie sie für eine
hochintensive Wirkung erforderlich sind, ergibt sich indessen eine häufig auftretende
Schwierigkeit infolge der Neigung des Bogens, in seiner Intensität zu wechseln,
d.'h. zwischen hoher und niedriger Bogenintensität hin und her zu schwanken. Da
die 1-ichthelligkeit des hochintensiven Bogens mehrfach größer ist als die des niedrigintensiven
Bogens, ist das Ergebnis eine störende Lichterscheinung auf dem Bildschirm. Die
genaue Stromdichte, bei welcher diese Neigung des Schwankens der Intensität stattfindet,
wechselt mit der Verwendung verschiedener Kohlen und ist abhängig von der Größe,
Zusammensetzung und bestimmten beschriebenen Eigenschaften. Allgemein liegt sie
zwischen 450 und 60o Ampere/2,5 cmQ Stromdichte. Obgleich diese Schwierigkeit durch
Wechsel der Kohlenstärke oder der Stromdichte behoben werden kann, ist das im allgemeinen
nicht zweckmäßig oder möglich wegen der standardisierten Projektionsausrüstung,
d-ie im allgemeinen im Handel in Gebrauch ist.
-
Demgemäß betrifft die Erfindung eine verbesserte hochintensive positive
Kohle, die über einen weiten Stromdichtebereich mit einem stabilen hochintensiven
Bogen betrieben werden kann, ohne die Notwendigkeit, die Kohlenstärke oder die Betriebsverhältnisse
eines Projektionssystems zu ändern, in welchem festgelegte Kohleabmessungen verwendet
werden müssen.
-
Es wurde festgestellt, daß die Zufügung einer kleinen Menge Wolfram,
vorzugsweise in Form von Wolframoxyd, zur positiven Kohle die Stromdichte, bei welcher
das Fluktuieren des Kohlebogens zwischen hoher und niedriger Intensität stattfindet,
weitgehend verringert. Obgleich das Wolfram zur Außenwand, zum Kern oder zu beiden
hinzugefügt werden kann, wird es im allgemeinen der Kernmischung zugefügt, weil
dies der einfachste und bequemste Weg ist, es in die Kohle einzuführen. Dieselben
erwünschten Wirkungen werden jedoch erzielt, wenn das Wolfram in der Schale oder
sowohl in Schale und auch Kern zugegen ist.
-
Die vorteilhaftesteMengeWolframoxydschwankt etwas mit der Kohleelektrodenzusammensetzung.
Im allgemeinen ergaben o, i bis o,5 Gewichtsprozent des Kernes oder der Schale befriedigende
Ergebnisse, z. B. o,i bis 0,5 Gewichtsprozent der Kernmasse, wenn Wolframoxyd
zum Kern zugefügt wird, oder o,i bis 0,5 Gewichtsprozent der Schalenmasse,
wenn Wolframoxyd .dieser Schale zugefügt wird. 0,5 Gewichtsprozent übersteigende
Mengen erhöhen die Brenngeschwindigkeit etwas und vermindern so die Kohlewirksamkeit
ein wenig (Lichtstunden/2,5 cm Länge). Obgleich es unter gewissen Umständen erwünscht
sein kann, die Wolframoxydmenge über 0,5% hinaus zu steigern, trotz der geringen
Verminderung indem Nutzungsgrad der Kohle (Lichtstunden/2,5 cm), sollte die Menge
in keinem Fall i % übersteigen, da eine überschüssige Menge des Oxyds ein Schmelzen
des Kohlekerns zur Folge hat. Wenn weniger als 0,1% Wolframoxyd in der Kernmischung
verwendet werden, wird die Stabilisierungswirkung etwas unregelmäßig.
-
Während Wolframoxyd in Mengen zwischen 0,5 und i % die Kohlennutzung
etwas verringern kann, ausgedrückt in Lichtstunden/2,5 cm Länge, wird die Kohlennutzung,
in Lichtstärke/Ampere ausgedrückt, durch den Zusatz von Wolframoxyd durchweg im
Bereich von o,i bis i % gesteigert. Und weil der Einschluß von Wolframoxyd in das
Kernmaterial eine höhere Bogenfärbung bei der Temperatur hervorbringt (das Licht
wird blauer), ist die scheinbare Helligkeit des erzeugten Lichtes größer als die
tatsächliche Lichtstärkemessung ergibt.
-
Die Erfindung ist anwendbar für die Verbesserung aller Arbeiten von
hochintensiven positiven Kohlen und kann beträchtlich zwischen der genauen Schalen-
und Kernzusammensetzung schyvanken. Die brauchbaren Ergebnisse sind besonders bezeichnend
bei vereinfachten hochintensiven Kohlen, wie sie im Reflektortyp bei Projektionssystemen
verwendet werden. Diese Kohlen haben im allgemeinen eine Schalenzusammensetzung,
die einen hohen Anteil von Kokskohle enthält, mit einer Kernmischung, die vorwiegend
Mengen von seltenen Erdfluoriden und Oxyden enthält. Bei solchen Kohlen, die Wolframoxyd
in Mengen von etwa 0,25 Gewichtsprozent im Kern enthalten, ergibt sich eine
wesentliche Verbesserung in der Fähigkeit der Kohle zur Aufrechterhaltung eines
hochintensiven Bogens bei einer niedrigeren Stromstärke, , als sie normalerweise
erforderlich
ist, um eine konstante hohe Intensitätswirkung im Bogen sicherzustellen.