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Wie funktioniert die Lichtbogen-Lampe ? (aus 1947)

Der Lichtbogen im Kino stark gefiltert

Bei der deutschen Nachkriegsgeneration (nach 1945) war die Lichtbogenlampe mit sogenannten Kohlen (es sind runde Kohle- stäbe) nur noch beim Film und im Kino bekannt. Dort wurden extreme Helligkeiten mit möglichst "schneeweißer" Farbtemperatur benötigt. Und bevor es die Xenon-Lampe gab, war die sogenannte Bogenlampe konkurrenzlos. Wie komplex und difizil diese Technik war und ist, wurde seltenst klar. Professor Dr. Wolfgang Ernst Finkelnburg hat das bis 1947 bekannte Wissen in seinem Buch sehr ausführlich beschrieben.

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VI. Die technischen Anwendungen des Hochstromkohlebogens.

Hier steht Anwendungswissen aus den Jahren 1943 bis maximal Mitte 1944. Und dieses Wissen war bis etwa 1954/55 gültig (bis die Xenon-Lampe kam).
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3. Der Beckbogen in der Kinoprojektion.


Bei der Kinoprojektion sind die Anforderungen an die Bildwandhelligkeit und damit an die Leuchtdichte des als Lichtquelle dienenden Positivkraters im letzten Jahrzehnt immer mehr gestiegen, weil eine größere Bildwandhelligkeit die Vorführung von Filmkopien mit größeren Schwärzungsunterschieden gestattet, die die Plastizität der Bilder wesentlich vergrößern.

Beim Farbfilm ist eine hohe Bildwandhelligkeit gefordert

Ganz besonders aber verlangt der Farbfilm eine große Bildwandhelligkeit, weil die Leuchtkraft der Farben sonst stark leidet. Aus allen diesen Gründen hat sich im letzten Jahrzehnt das Becklicht gegenüber dem Reinkohlelicht in der Kinoprojektion in allen Ländern immer mehr durchgesetzt und wird heute schon in allen größeren Lichtspieltheatern ausschließlich verwendet.

Die heute üblichen Kino- Projektions-Lampen

Die heute üblichen Lampen arbeiten je nach der Größe der auszuleuchtenden Bildwand mit Stromstärken zwischen 25 und 150 Amp. und Durchmessern der positiven Beckkohlen zwischen 6 und 16mm. Bei kleineren Geräten wird meist mit koaxialen Kohlen, bei größeren in Winkelstellung gearbeitet. Durch einen Hohlspiegel von etwa 120° Öffnungswinkel und einem Durchmesser bis zu 350mm wird der positive Krater auf dem Bildfenster, vor dem der Film vorbeiläuft, abgebildet (neuerdings gelegentlich unter Zwischenschaltung des die Gleichmäßigkeit der Bildwandausleuchtung vergrößernden Wabenkondensors). Das Bildfenster wird dann durch ein Objektiv auf der Bildwand abgebildet.

Wichtige Anmerkung :

Wir befinden uns im Jahr 1947 und die Entwicklung der Filmprojektoren hat nach den Aussagen des Vaters des Autors Gerhard Redlich (Kinotechniker bei der UFA) ab 1939 so gut wie still gestanden und das bis etwa 1951. Maßstab für hochqualitative Filmprojektion auch in großen Filmtheatern war die Ernemann 7B Maschine mit ihrer 2.000 Watt Lichtbogenlampe. Das Nachfolgemodel mit einer Beck-Lampe kam erst 1952 mit der ganz neuen Ernemann X.

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Möglichst gleichmäßige Ausleuchtung des Bildfensters

Erwünscht ist deshalb ein Beckkrater von möglichst gleichmäßig hoher Leuchtdichte, um einen möglichst geringen Randabfall der Bildwandhelligkeit zu erhalten. Diese Forderung entfällt nur bei Verwendung des Wabenkondensors. Gelegentlich sind schon der Bildfensterform angepaßte Rechteckkohlen oder Rundkohlen mit rechteckigem Docht verwendet worden, haben sich aber in größerem Umfang bisher nicht eingeführt. Die Notwendigkeit einer genauen Ausrichtung (Parallelstellen der Dochtkanten zu den Bildfensterseiten) wurde wohl als zu umständlich empfunden.

Kinolampen sind Gleichstrom-Beckbogen Lampen

Zur Kinoprojektion wird in Europa nur der Gleichstrom-Beckbogen benutzt, während man in Amerika auch mit einem Wechselstrom-Beckbogen arbeitet, der allerdings nur bis knapp an den Beckeffekt heran belastet wird. Die Bildfrequenz muß dabei natürlich der Wechselstromfrequenz angepaßt sein.

Gleichstrom Versorgung aus Röhrengleichrichtern

Da der Gleichstrom-Beckbogen bei der relativ geringen, in kleineren Theatern üblichen Flächenbelastung des Kraters nur eine Brennspannung von 30-45 Volt, in mittleren Theatern von 50-65 Volt erfordert, werden als Stromquellen meist Gleichrichteraggregate verschiedenster Ausführung benutzt.

Diese haben den großen Vorteil, daß man durch entsprechende Einrichtung ihrer Stromspannungskennlinie die Verwendung eines energieverzehrenden Vorschaltwiderstandes überflüssig machen kann. Auf der anderen Seite ist bei Verwendung solcher Gleichrichter die Bogenspannung in oft unerwünschter Weise begrenzt.

Unterschiedliche Kino-Beckkohlen für unterschiedliche Leuchtdichte

Will man z. B. bei der Vorführung von Farbfilmen in einem Theater die Bildwandleuchtdichte erhöhen, so kann man nicht einfach mit Kohlen höherer Leuchtdichte arbeiten, weil diese nach S. 79 einen höheren Anodenfall und damit eine größere Bogenbrennspannung besitzen, als der Gleichrichter in vielen Fällen zuläßt. Es ist mit Rücksicht auf solche Gleichrichter zu geringer Spannung sogar schon notwendig gewesen, besonders gute Kino-Beckkohlen durch Zusatz spannungssenkender Salze zum Docht bezüglich ihrer Leuchtdichte zu verschlechtern, nur um sie auch in kleineren Theatern verwenden zu können. Bei Neuanschaffung muß also bei der Wahl des Gleichrichters sehr vorsichtig vorgegangen werden.

Die bisher in kleineren Theatern mit Becklicht übliche Kraterleuchtdichte liegt bei etwa 50.000 Stilb; der positive Abbrand beträgt dabei 220-300mm/h, der negative 90-110mm/h. In größeren Theatern liegt die Leuchtdichte etwas höher.

Über die Leuchtdichte der Kinoprojektionslampe

Zur Erreichung der im Interesse einer guten Vorführung wünschenswerten Bildwandleuchtdichte von 100 Apo-stilb (asb) wird man besonders in größeren Theatern mit der Leuchtdichte erheblich heraufgehen müssen und dabei eine größere Brennspannung und einen höheren Abbrand in Kauf nehmen müssen. Bei der Neukonstruktion von Projektionslampen muß hierauf Rücksicht genommen werden.

Eine vollautomatische Farbfilmprojektionslampe

Einen interessanten Versuch in Richtung einer Kinoprojektionslampe hoher Leuchtdichte hat Gretener (36) mit seiner vollautomatischen Farbfilmprojektionslampe gemacht. Die sehr dünnmantelige hochbelastete Positivkohle und die Negativkohle sind horizontal koaxial angeordnet. Die Stabilisierung des Bogens, die trotz der Koaxialstellung der Kohlen einen ruhigen Betrieb bis zu 200 Amp. gestattet, wird durch einen kräftigen Luftstrom bewirkt, der längs der Positivkohle aus einer diese umgebenden Ringdüse dem Bogen umhüllend zur negativen Spitze hinströmt und durch den negativen Kopf abgesaugt wird.

Durch diesen Luftstrom wird erreicht, daß die Anodenflamme als Leuchtdampfkissen dem sehr flachen Krater vorgelagert ist, so daß ihre Strahlung sich zu der des Kraters addiert und einen sehr gleichmäßigen Krater hoher Leuchtdichte (Messungen sind nicht bekannt geworden!) bewirkt. Auch jede Schwadenbildung (vgl. S. 78,105) wird sicher verhindert. Dagegen ist noch nicht bekannt, wieviel Energie der Luftstrom mit abführt und wie es daher mit der Strahlungsausbeute der Gretenerlampe aussieht.

Die halbautomatische Becklampe

Im Gegensatz zu dieser technisch recht komplizierten vollautomatischen Lampe arbeiten die heute fast ausschließlich zur Kinoprojektion verwendeten Becklampen halbautomatisch. Durch einen Elektromotor und ein einstellbares Getriebe wird der Vorschub beider Kohlen nach Versuchen so eingestellt, daß er dem mittleren Abbrand entspricht.

Ein händisch korrigierbarer Vorschubmechanismus

Mittels einfacher Handgriffe kann der Vorführer aber jederzeit in den Vorschubmechanismus eingreifen und die durch Ungleichmäßigkeiten des Abbrands notwendig werdenden Korrekturen vornehmen. Die Beobachtung der richtigen Kohlenstellung erfolgt am besten mittels einer kleinen Seitenkorrektion unter Verwendung von Einstellmarken. Von einer Rotation der Positivkohle wird im Interesse der Einfachheit der Lampenkonstruktion im allgemeinen abgesehen. Die Kohlen werden an ihrem hinteren Ende fest eingespannt und müssen daher verkupfert sein.

Kinoprojektionslampen mußten preiswert sein

Die Kinoprojektionslampen zeichnen sich infolge des Verzichts auf vollautomatischen Betrieb durch große Einfachheit im Aufbau aus. Der Nachteil einer gelegentlichen Handkorrektur der Kohlenstellung, der bei richtiger Einstellung des Getriebes nur nach jeweils mehreren Minuten erforderlich ist, kann leicht in Kauf genommen werden, weil der Vorführer diese Handgriffe neben seinen sonstigen Obliegenheiten erledigen kann.

Noch etwas über Lampenvorschub und Kohlenlänge

Lampenvorschub und Kohlenlänge sind so abgepaßt, daß ein Kohlewechsel jeweils erst nach Ablauf einer Filmrolle, d. h. einschließlich der Einbrennzeit und eines Sicherheitszuschlages etwa 24 Minuten, erforderlich ist. Will man für große Theater mit der Leuchtdichte in die Gegend von 100.000 Stilb und darüber gehen, so wird man zwangsläufig den halbautomatischen Betrieb aufgeben und vollautomatische Lampen verwenden müssen. Auch hierfür liegen in den kleineren Scheinwerferlampen gute Vorbilder vor.

Alle Aussagen datieren aus den Jahren 1938 bis 1944.

Vor allem die Maßeinheiten sind uns heutzutage völlig fremd und ungebräuchlich. Diese Aussagen sind inzwischen (in 2016) über 70 Jahre alt und weitgehend überholt oder obsolet. Sie sollen nur dem Verständnis des interessierten Lesers dienen.

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