Die Positiv-Kohle besteht nicht aus einem homogenen Kohlestift, sondern enthält einen zentrisch gelegenen Dochtkanal, dessen Durchmesser etwa einem Drittel des Außendurchmessers entspricht.

Die Dochtmasse, welche diesen Kanal ausfüllt, besteht aus reinem Kohlenstoff und einem Bindemittel und bezweckt ein Zentrieren des Lichtbogens auf die Mitte des Kraters. Bei einer Positiv-Elektrode ohne Docht würde der Lichtbogen zischen und ein unruhiges Hin- und Herwandern des Kraters die Folge sein.

Positiv-Reinkohlen werden im praktischen Betrieb mit verschiedenen Stromdichten zwischen 0.2 und 0,3 A/mm2 (Ampere je Quadratmillimeter Querschnitt) belastet. Der Kraterdurchmesser ist - ohne Rücksicht auf den Durchmesser der Elektrode - von der Stromstärke abhängig, und zwar wächst der Positiv-Krater mit steigendem Strom. Die Abbildung 10 zeigt die Krater einer 12mm-Kohle. Dieselbe wurde mit 20, 25 und 50 A gebrannt.
Für den Durchmesser des Reinkohle-Kraters gelten folgende Zahlen:

Die Kraterleuchtdichte wird in Hefnerkerzen je Quadratzentimeter (HK/cm2) angegeben.

1 HK/cm2 wird 1 Stilb genannt.
Demnach ist 1 Stilb = 0,01 HK/mm2

Die Leuchtdichte des Reinkohlekraters schwankt zwischen 16.000 Stilb bei Unterbelastung und 18.000 Stilb bei Höchstbelastung. Der Versuch, die Leuchtdichte durch weitere Erhöhung der Stromdichte zu steigern, scheitert daran, daß der Lichtbogen zischt und der Krater keine gleichmäßig leuchtende Fläche mehr aufweist. Das unruhige Licht des zischenden Bogens ist für Projektionszwecke unbrauchbar (Abb. 11).
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Die Negativ-Kohle ist in der Kinolampe als Lichtspender nicht beteiligt, ihre günstige und sachgemäße Ausführungsform ist jedoch für die Stabilisierung des Lichtbogens sehr wichtig. Sie spitzt sich während des Abbrandes zu, wobei die entstehende Spitzenform von der Bogenlänge abhängig ist.

Es gilt hier der Grundsatz:
Kleine Bogenlänge = schlanke Spitze,
große Bogenlänge = stumpfe Spitze (Abb. 12).

Die Negativ-Kohle braucht keine Dochtkohle zu sein. Ihre einfachste Ausführungsart ist die Homogen-Kohle.

Man sagt, die Kohle ,,zundert" (Abb. 13).

Ein „Zundern" tritt nicht ein, wenn die Kohle einen Kupferüberzug erhält, der als guter Stromleiter den Spannungsabfall in der Negativkohle äußerst gering hält.

Die Kupferhaut bleibt stets mehrere Millimeter vom Lichtbogen entfernt, da sie durch die hohe Temperatur der weißglühenden Spitze abschmilzt und heruntertropft. Die zulässige Querschnittbelastung beträgt 1 A/mm2. Diese Außen-Kupferhaut setzt den Abbrandwert der Negativ-Kohle soweit herab, daß man - um einen gleichmäßigen Verbrauch und gleichlange Reststücke zu erhalten - ihren Querschnitt gleich einem Drittel des Positiv- Kohlen-Querschnittes wählen muß. Auf diese Weise entstanden die Kohle-Paarungen 12 x 6,5, 13 x 7 usw. in der später aufgeführten Tabelle.

Eine weitere, bei Reinkohlen aber selten verwendete Negativ-Elektrode ist die Ausführung mit Kohledocht. Dieser Docht, der sich aus Kohlepulver und einem Bindemittel zusammensetzt, hat hier den Zweck, den Lichtbogen stets auf der äußersten Negativ-Spitze zu halten, was bei langem Bogen von Vorteil sein kann.

Ein Wandern des Lichtbogens auf der abgerundeten Negativspitze (Abb. 12) wird damit verhindert. In Bezug auf zulässige Stromdichte verhält sich die Negativ-Kohle mit Docht ebenso wie die Homogenausführung und kann auch hauchverkupfert verwendet werden.
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Da die Abbrandgeschwindigkeit des positiven und negativen Kohlestiftes etwa 1 mm je Minute beträgt, so wächst die Bogenlänge innerhalb einer Minute um 2 mm. Diese Bogenverlängerung hat ein Ansteigen der Bogenspannung und ein Abfallen der Stromstärke zur Folge und kann bei Umformeranlagen niedriger Spannung zum Abreißen des Lichtbogens führen. Es ist also zweckmäßig, mindestens einmal in der Minute die Handregulierung vorzunehmen.

Falsch ist es, die Elektroden so nahe aneinander zu bringen, daß sie sich fast berühren. Es entsteht dann an der Negativspitze die bekannte Pilzform, die dadurch zustande kommt, daß sich infolge des geringen Abstandes ein Teil des dampfförmigen Kohlenstoffs vom Positiv-Krater an der Negativspitze zu festem Kohlenstoff niederschlägt.

Wie Abb. 15 zeigt, verhindert der Negativ-Pilzkopf eine freie Ausstrahlung des Positiv-Kraters zum Spiegel: es muß ein Schatten entstehen, der auch im Bild auf der Projektionswand als dunkler oder braungelber Fleck sichtbar ist. Diese Art der Kohlenachschub-Bedienung ist falsch!
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Die Winkelstellung der Kohlen erschwert die Regulierung des Nachschubs, da Negativ- und Positiv-Kohle eine ganz bestimmte Stellung zueinander haben müssen, um zischfrei zu brennen. Diese Stellung, die aus Abb. 19 ersichtlich ist, kann man sich gut daran merken, daß die Verbindungslinien von der Negativspitze zu den Positiv-Kraterrändern einen rechten Winkel bilden.

Der Lichtbogen ist hierbei länger als in der Achsialstellung. so daß die Bogenspannung anstatt 45-50 V etwa 50-55 V beträgt. Infolge der größeren Bogenlänge ist die Abbrandgeschwindigkeit der Kohlen in Winkellampen etwas höher als in den Spiegellampen mit konaxialer Kohlestellung.

Um dem Leser zu zeigen, wie es nicht gemacht werden soll, zeigen wir zwei Seitenansichten mit den zugehörigen, vom Spiegelmittelpunkt aus gesehenen Kraterbildern.

Abb. 20 zeigt, wie durch zu nahes Heranschieben der Negativspitze an den Positiv-Krater derselbe eine Nase erhält und schief nach unten brennt.

Die obere Spiegelhälfte erhält weniger Licht als die untere und eine mangelhafte ungleichmäßige Schirmbeleuchtung ist die Folge.
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Beim Anschluß einer Bogenlampe an eine konstante Gleichstromquelle wird im allgemeinen ein Widerstand in den Stromkreis geschaltet.

Der Grund für diese Maßnahme soll nachstehend erläutert werden: Reinkohlen brennen mit 45-50 V Bogenspannung. d. h. der elektrische Widerstand des Lichtbogens erzeugt einen Spannungsabfall von 45-50 V. Dies gilt für die bei der Kinoprojektion üblichen Bogenlängen.

Es wäre also naheliegend, eine 50V Stromquelle zu benutzen, welche die erforderliche Spannung für den Lichtbogen erzeugt. Dieser einfachen Lösung stehen einige Hindernisse im Wege:

Beim Zünden einer Bogenlampe, die an eine Stromquelle konstanter Spannung angeschlossen wäre, entstände naturgemäß ein sehr hoher Kurzschluß-Strom. Dieser würde nicht nur die Kohlespitzen, vor allen Dingen den Positiv-Krater zerstören, sondern auch durch eine starke Flammenbildung den Spiegel beschädigen.

Aus diesen drei Gründen kann also eine Reinkohlelampe nicht an eine konstante Spannung angeschlossen werden. Im praktischen Kinobetrieb verwendet man Umformer, deren Spannung konstant ist, aber 60% höher liegt als die gebräuchlichen Bogenspannungen. Der hierzu benötigte Vorschaltwiderstand wird mittels der Gleichung errechnet:

R = (e1 - e2) / i

worin
R = der gesuchte Widerstand in Ohm
e1 = die Maschinenspannung in Volt
e2 = die Bogenspannung in Volt
und i = die Stromstärke in Amp wäre.
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Der Reinkohle-Lichtbogen brennt umso ruhiger, je höher die Generatorspannung ist, aber damit auch umso unwirtschaftlicher, da ein großer Teil der zur Verfügung stehenden Energie im Vorschaltwiderstand nutzlos in Wärme umgewandelt wird.

Diesen Nachteil nutzloser Energievernichtung kann man vermeiden, wenn man einen Spezialumformer mit negativer Charakteristik und ohne Vorschaltwiderstand verwendet. Derartige Umformer, die äußerst wirtschaftlich abeiten, sind in der Metallindustrie schon lange Zeit für Lichtbogenschweißungen in Gebrauch und werden neuerdings auch für Kinolampen hergestellt.

Über die Wirkungsweise dieser Maschine sei folgendes gesagt: Der normale Kino-Umformer benötigt einen Vorschaltwiderstand im Lampenstromkreis und gibt eine konstante Spannung von etwa 65-80 V ab. Diese Spannung sinkt bei Belastung vielleicht um einige Volt, bleibt im übrigen aber auch beim Zünden der Kohlen erhalten. Es ist möglich, an einen solchen Umformer in Verbindung mit einem zweiten Vorschaltwiderstand eine zweite Bogenlampe anzuschließen und mit der ersten gleichzeitig zu brennen, eine entsprechende Maschinenleistung vorausgesetzt.

Um eine saubere Überblendung vornehmen zu können, müssen die Lampen der beiden Bildwerfer gleichzeitig brennen, d. h. der Generator muß so dimensioniert sein, daß er ohne Überlastungserscheinungen die doppelte Betriebsstromstärke leistet.

Jede Lampe muß ihren eigenen Vorschaltwiderstand haben, so daß wie Abb. 23 zeigt, zwei getrennte Lampenstromkreise zur Verfügung stehen. Beim Zünden einer Lampe sinkt die Umformerspannung je nach Leistung und Bauart des Generators mehr oder weniger ab. Es muß also berücksichtigt werden, daß beim Zünden der zweiten Lampe nicht mehr die ursprüngliche Leerlaufspannung vorhanden ist und sich die restliche Spannung infolge der neu hinzukommenden Belastung nochmals verringert. Die Folge davon ist, daß dann auch die Stromstärke der ersten Lampe etwas absinkt. Um dem zu begegnen und auch ein Abreißen des Lichtbogens zu verhindern, verkleinere man die Bogenlänge der ersten Lampe sofort, nachdem die zweite gezündet wurde.