Hier eine Karbidlampe aus den 60ern.
Hm, obwohl sie schon etwas älter ist, pack ich sie mal besser in "Sonstige" statt in "Alte Taschenlampen", denn das wäre höchstens eine Lampe für die Reisetasche.)
Modell
Seitlich am Bügel sitzt ein Typenschild, das aber nur Hersteller "VEB Leipziger Werke" und Baujahr 1961 verrät:
Ich weiß bisher noch nicht, wie diese Lampe genau heißt und ob sie für einen bestimmten Einsatzzweck konstruiert wurde, aber Bahnerlaterne könnte z.B. hinkommen. Weiß jemand mehr?
Aufbau
Der Reflektor kann einfach nach oben abgezogen werden.
Wenn man dann noch die große Flügelschraube drei Umdrehungen aufdreht, kann man den kompletten Bügel samt Henkel und Griff nach hinten wegklappen und direkt das Oberteil abnehmen. Dann sieht man eigentlich schon alles Wesentliche:
Das Oberteil (hier seitlich hingelegt) ist der Wasserbehälter. Im unteren Karbidbehälter wird das Karbid unter den Alu-Trichter gelegt. Mit der Stellschraube im Oberteil regelt man den Wasserzufluß.
Karbid
Kalziumkarbid (Link zu Wikipedia), normalerweise gern verkürzt zu "Karbid", reagiert chemisch mit Wasser zu Acetylengas und Löschkalk (Vorstufe von Kalk, hier ein reines Abfallprodukt). Diese Reaktion ist übrigens recht unauffällig - das Gas entsteht langsam unter leisem Zischen und Schäumen.
Acetylen (modern: Ethin) ist vom Autogen-Schweißen bekannt, wo es bei guter Vermischung mit reinem Sauerstoff eine sehr heiße Flamme erzeugt. Da das Gas gewissermaßen extrem kohlenstoffhaltig ist, neigt die offene Flamme an normaler Luft aber eher zum Rußen. Da das Gas aus Karbidlampen unter leichtem Überdruck ausströmt und sich schnell mit Luft vermischen kann, ist die Rußbildung zumindest für das Auge nicht mehr sichtbar und man sieht eine extrem helle und auffällig still stehende Flamme.
Auch im optimalen Verhältnis vermischt mit Luft (die "nur" gut ein fünftel Sauerstoffanteil hat) ist Acetylen knallgefährlich. Man wird stets daran erinert, wenn man eine Acetylenflamme anzündet, denn selbst hier hört man ein deutlich knackendes Geräusch.
Der Betrieb der Lampen ist in dieser Hinsicht aber problemlos. Obwohl sich beim Start ein extrem entzündliches Acetylen-Luft-Gemisch bildet, kann die Flamme beim Anzünden nicht ins Innere zurückschlagen. Hier hatte ich bei meinen allerersten Versuchen doch große Bedenken, aber ich habe im Netz keine Hinweise auf Explosionen gefunden. In der Brennerdüse bzw. auf dem Weg vom Karbid dorthin befinden sich bei allen meinen Lampen, Filz- oder Netz-Elemente. Die dienen aber dazu, ggf. Staub und Schaum zurückzuhalten. (Bei Grubenlampen wiederum mußte ja die Umgebung vor der Flamme geschützt werden und dies konnte tatsächlich ein ganz feines Drahtnetz um die Flamme leisten.)
Wenn man die Flamme direkt nach Schließen des Behälters (also noch mit hohem Luftanteil) anzündet, so "faucht" sie gut vernehmbar und hat einen hohen Blauanteil. Man ahnt dann die Verwandtschaft zum Schweißgerät:
Man kann das Blau in der Flamme aufgrund der Überbelichtung nur erahnen, aber an der Reflektion am Gehäuse ist es deutlich zu sehen.
So sieht der Brennstoff vorher / nachher aus, wenn man die Wasserzufuhr rechtzeitig abstellt, so daß der Löschkalk nicht aufgeschlämmt wird:
Es entstehen teils flockige, teils kreideartige Krümel und das Material dehnt sich aus. Letzteres ist der Grund, warum man einen Karbidbehälter nur teilweise füllen soll.
Karbid in handelsüblichen Qualität enthält so einige chemische Verunreinigungen und entwickelt (auch schon mit Luftfeuchtigkeit) einen sehr markanten Geruch. "Phosphor und Schwefel!", also ich mag den Geruch sehr. Und wenn ich in die Hölle kommen sollte (z.B. als Ungläubiger), hab ich schon was zum Spielen...
Umweltfreundlich scheint mir das mit dem Karbid nicht, denn es wird bei extrem hohen Temperaturen unter hohem Energieeinsatz aus Koks gebrannt - aber für Liebhaberei gelten ja eigene Regeln.
Regelung
Die Einstellung des Wasserdurchflusses erfolgt mit einer Spindel, die von oben direkt durch den Wasserbehälter geht. Am oberen Ende befindet sich ein Gewinde und am unteren Ende regelt dann ein nach unten offener Konus die Wassermenge - sie liegt in der Größenordnung von 1 Tropfen alle 1-2 Sekunden.
Es gibt auch Lampen mit einem Gewindekonus am unteren Ende der Spindel.
Der Aluminiumtrichter mit einem rundum gelochten Rohr sorgt übrigens für eine bessere Zuleitung des Wassers direkt in den Karbidhaufen.
Am Ende der Spindel befindet sich noch eine drahtartige Verlängerung, die dafür sorgt, daß das Wasser wirklich hier in den Trichter hinuntertropft und nicht etwa am Boden des Wasserbehälters zur Außenwand rinnt und das Karbid nur noch ungleichmäßig erreicht.
Bezug von Karbid
Wo bekommt man das Zeug überhaupt her? In Drogerien bzw. Apotheken habe ich es nicht gefunden. Der Bezug ist bequem über mehrere Lieferanten im Internet möglich. Inklusive Handhabung, Versand, Gefahrengutzuschlag und stabilen, luftdichten Blechdosen kam ich auf 16 Öre für 2 Kilo. hier eins davon:
Wenn man die Wahl hat, nehme man kleine Körnung (bis um die 5 mm). Ich hatte eine gröbere mit bis zu 1 x 3 cm. Ich meine, die Gasentwicklung ist bei kleinen Körnern gleichmäßiger und wenn ich Muße habe, zerstoße ich es einfach - es ist spröde aber nicht besonders hart.
Brennerdüse
Alle Düsen die ich habe, bestehen aus einem keramikartigen Material (in einer Metallhülse). Speckstein wurde für solche Düsen offenbar ebenfalls verwendet. Üblicherweise ist die Durchflußmenge seitlich eingepägt. Typische Werte sind 7.5 - 14, und zwar Liter pro Stunde. Ich weiß noch nicht, bei welchem Druck das gemessen wird. Man kann das in einem gewissen Bereich zwar durch Einstellung der Durchflußmenge des Wassers regeln, aber so eine Düse leistet bei höherem Druck einen übermäßigen Widerstand und der Druck entweicht dann eher in den Wasserbehälter, was sich durch ein Gluckern bemerkbar macht. In dieser Lampe steckt eine 14l/h Düse:
Die Düsen, die ich habe, sind schlitzförmig, um eine breite und flache Flamme zu erzeugen. Die Flamme wird ab einer gewissen Tiefe nicht mehr heller, und eine große Leuchtfläche schadet nicht, denn diese Lampen sind ja nicht auf Throw ausgelegt.
Es gibt Düsen zum Stecken, die dann mit einer Überwurfmutter befestigt werden, siehe z.B. meine Hugo Zweigle. Oder, wie bei dieser Lampe, zum Einschrauben. (Oder auch beides zusammen.) Um die Verschraubung abzudichten, und vor allem auch, um den Schlitz im richtigen Winkel stellen zu können, braucht man Teflonband (Flaschner-Bedarf) oder früher wohl Hanffasern:
Betrieb
Hier kommen als Platzhalter erstmal ein paar Schnappschüsse. Die will ich bei Gelegenheit noch um Vergleiche mit Kerzen-/Petroleumflammen und "Beamshots" ergänzen.
Direkt von vorne (hier noch stark überstrahlt):
Nicht nur wie hier, sondern auch aus größerer Entfernung wird die Spotmitte nur vom Rand des Reflektors erzeugt. Der Spiegel scheint mir kugel- statt parabelförmig und die Lampe ist sowieso als Flooder konstruiert. Möglicherweise wäre für einen Umbau auch noch eine aufwendige Versetzung der Brennerdüse notwendig. Naja, ich hätte eigentlich schon gern einen Thrower draus gemacht...
Und noch ein Schnappschuß an eine Hauswand:
Sonstiges
Die Gummidichtung des Karbidbehälters neigt bei alten Lampen natürlich zum Gammeln. Bei manchen mußte ich sie ersetzen. Zufällig hatte ich einen Satz Dichtungsringe für Espressokannen (zum Aufkochen auf dem Herd) im Haus. Mit der Schere lassen sich die auf den passenden Durchmesser zurechtschneiden.
Bei meinem Modell war im Wasserbehälter die gelötete Verbindung zwischen Behälterboden und Spindelkonus undicht geworden, da habe ich kurzerhand mit Epoxidharzkleber abgedichtet:
Außerdem neigen die Dinger wie die Hölle zum Rosten. Ich habe den Wasserbehälter mit Fertan behandelt, also einem Rostumwandler, der weiteres Rosten hemmt. Rostrückwandler (wie Säuren) alleine würden nicht helfen, da ja wieder Wasser reinkommt.
Ganz wichtig beim Lagern: alle Gewinde, die es da so gibt, leicht öffnen. Die neigen sonst, auch leicht geölt, schlimm zum Festhocken. Und einige Behälter habe ich beim ersten Mal nur mit einem Ölfilterschlüssel öffnen können.
Warum Karbid?
Bevor Glühbirnen mit Leuchtwendel zum Einsatz kamen, war Karbid sehr attraktiv, da die Acetylenflamme gegenüber einer Kerzen- oder Petroleumflammer merklich heller ist. Im Gegensatz zu einer Kerze ist die Flamme so hell, daß sie wirklich blendet.
Die Leuchtdauer ist gar kein Problem. Ich habe es noch nie so eingesetzt, aber hochgerechnet reicht eine ganze Füllung dieser Laternen für eine komplette Nacht. In kleinerer Bauform gab es sie übrigens sogar für Motor- und v.a. für Fahrräder.
Wenn das Internet nicht lügt, werden die Lampen teilweise sogar noch bis heute für die Höhlenbegehungen verwendet. Das Licht hat eine angenehme Farbe, man erreicht problemlos volle 360° Rundum-Beleuchtung und die Lampen sind naturgemäß nicht besonders empfindlich gegen Wasser.
Hm, obwohl sie schon etwas älter ist, pack ich sie mal besser in "Sonstige" statt in "Alte Taschenlampen", denn das wäre höchstens eine Lampe für die Reisetasche.)
Modell
Seitlich am Bügel sitzt ein Typenschild, das aber nur Hersteller "VEB Leipziger Werke" und Baujahr 1961 verrät:
Ich weiß bisher noch nicht, wie diese Lampe genau heißt und ob sie für einen bestimmten Einsatzzweck konstruiert wurde, aber Bahnerlaterne könnte z.B. hinkommen. Weiß jemand mehr?
Aufbau
Der Reflektor kann einfach nach oben abgezogen werden.
Wenn man dann noch die große Flügelschraube drei Umdrehungen aufdreht, kann man den kompletten Bügel samt Henkel und Griff nach hinten wegklappen und direkt das Oberteil abnehmen. Dann sieht man eigentlich schon alles Wesentliche:
Das Oberteil (hier seitlich hingelegt) ist der Wasserbehälter. Im unteren Karbidbehälter wird das Karbid unter den Alu-Trichter gelegt. Mit der Stellschraube im Oberteil regelt man den Wasserzufluß.
Karbid
Kalziumkarbid (Link zu Wikipedia), normalerweise gern verkürzt zu "Karbid", reagiert chemisch mit Wasser zu Acetylengas und Löschkalk (Vorstufe von Kalk, hier ein reines Abfallprodukt). Diese Reaktion ist übrigens recht unauffällig - das Gas entsteht langsam unter leisem Zischen und Schäumen.
Acetylen (modern: Ethin) ist vom Autogen-Schweißen bekannt, wo es bei guter Vermischung mit reinem Sauerstoff eine sehr heiße Flamme erzeugt. Da das Gas gewissermaßen extrem kohlenstoffhaltig ist, neigt die offene Flamme an normaler Luft aber eher zum Rußen. Da das Gas aus Karbidlampen unter leichtem Überdruck ausströmt und sich schnell mit Luft vermischen kann, ist die Rußbildung zumindest für das Auge nicht mehr sichtbar und man sieht eine extrem helle und auffällig still stehende Flamme.
Auch im optimalen Verhältnis vermischt mit Luft (die "nur" gut ein fünftel Sauerstoffanteil hat) ist Acetylen knallgefährlich. Man wird stets daran erinert, wenn man eine Acetylenflamme anzündet, denn selbst hier hört man ein deutlich knackendes Geräusch.
Der Betrieb der Lampen ist in dieser Hinsicht aber problemlos. Obwohl sich beim Start ein extrem entzündliches Acetylen-Luft-Gemisch bildet, kann die Flamme beim Anzünden nicht ins Innere zurückschlagen. Hier hatte ich bei meinen allerersten Versuchen doch große Bedenken, aber ich habe im Netz keine Hinweise auf Explosionen gefunden. In der Brennerdüse bzw. auf dem Weg vom Karbid dorthin befinden sich bei allen meinen Lampen, Filz- oder Netz-Elemente. Die dienen aber dazu, ggf. Staub und Schaum zurückzuhalten. (Bei Grubenlampen wiederum mußte ja die Umgebung vor der Flamme geschützt werden und dies konnte tatsächlich ein ganz feines Drahtnetz um die Flamme leisten.)
Wenn man die Flamme direkt nach Schließen des Behälters (also noch mit hohem Luftanteil) anzündet, so "faucht" sie gut vernehmbar und hat einen hohen Blauanteil. Man ahnt dann die Verwandtschaft zum Schweißgerät:
Man kann das Blau in der Flamme aufgrund der Überbelichtung nur erahnen, aber an der Reflektion am Gehäuse ist es deutlich zu sehen.
So sieht der Brennstoff vorher / nachher aus, wenn man die Wasserzufuhr rechtzeitig abstellt, so daß der Löschkalk nicht aufgeschlämmt wird:
Es entstehen teils flockige, teils kreideartige Krümel und das Material dehnt sich aus. Letzteres ist der Grund, warum man einen Karbidbehälter nur teilweise füllen soll.
Karbid in handelsüblichen Qualität enthält so einige chemische Verunreinigungen und entwickelt (auch schon mit Luftfeuchtigkeit) einen sehr markanten Geruch. "Phosphor und Schwefel!", also ich mag den Geruch sehr. Und wenn ich in die Hölle kommen sollte (z.B. als Ungläubiger), hab ich schon was zum Spielen...
Umweltfreundlich scheint mir das mit dem Karbid nicht, denn es wird bei extrem hohen Temperaturen unter hohem Energieeinsatz aus Koks gebrannt - aber für Liebhaberei gelten ja eigene Regeln.
Regelung
Die Einstellung des Wasserdurchflusses erfolgt mit einer Spindel, die von oben direkt durch den Wasserbehälter geht. Am oberen Ende befindet sich ein Gewinde und am unteren Ende regelt dann ein nach unten offener Konus die Wassermenge - sie liegt in der Größenordnung von 1 Tropfen alle 1-2 Sekunden.
Es gibt auch Lampen mit einem Gewindekonus am unteren Ende der Spindel.
Der Aluminiumtrichter mit einem rundum gelochten Rohr sorgt übrigens für eine bessere Zuleitung des Wassers direkt in den Karbidhaufen.
Am Ende der Spindel befindet sich noch eine drahtartige Verlängerung, die dafür sorgt, daß das Wasser wirklich hier in den Trichter hinuntertropft und nicht etwa am Boden des Wasserbehälters zur Außenwand rinnt und das Karbid nur noch ungleichmäßig erreicht.
Bezug von Karbid
Wo bekommt man das Zeug überhaupt her? In Drogerien bzw. Apotheken habe ich es nicht gefunden. Der Bezug ist bequem über mehrere Lieferanten im Internet möglich. Inklusive Handhabung, Versand, Gefahrengutzuschlag und stabilen, luftdichten Blechdosen kam ich auf 16 Öre für 2 Kilo. hier eins davon:
Wenn man die Wahl hat, nehme man kleine Körnung (bis um die 5 mm). Ich hatte eine gröbere mit bis zu 1 x 3 cm. Ich meine, die Gasentwicklung ist bei kleinen Körnern gleichmäßiger und wenn ich Muße habe, zerstoße ich es einfach - es ist spröde aber nicht besonders hart.
Brennerdüse
Alle Düsen die ich habe, bestehen aus einem keramikartigen Material (in einer Metallhülse). Speckstein wurde für solche Düsen offenbar ebenfalls verwendet. Üblicherweise ist die Durchflußmenge seitlich eingepägt. Typische Werte sind 7.5 - 14, und zwar Liter pro Stunde. Ich weiß noch nicht, bei welchem Druck das gemessen wird. Man kann das in einem gewissen Bereich zwar durch Einstellung der Durchflußmenge des Wassers regeln, aber so eine Düse leistet bei höherem Druck einen übermäßigen Widerstand und der Druck entweicht dann eher in den Wasserbehälter, was sich durch ein Gluckern bemerkbar macht. In dieser Lampe steckt eine 14l/h Düse:
Die Düsen, die ich habe, sind schlitzförmig, um eine breite und flache Flamme zu erzeugen. Die Flamme wird ab einer gewissen Tiefe nicht mehr heller, und eine große Leuchtfläche schadet nicht, denn diese Lampen sind ja nicht auf Throw ausgelegt.
Es gibt Düsen zum Stecken, die dann mit einer Überwurfmutter befestigt werden, siehe z.B. meine Hugo Zweigle. Oder, wie bei dieser Lampe, zum Einschrauben. (Oder auch beides zusammen.) Um die Verschraubung abzudichten, und vor allem auch, um den Schlitz im richtigen Winkel stellen zu können, braucht man Teflonband (Flaschner-Bedarf) oder früher wohl Hanffasern:
Betrieb
Hier kommen als Platzhalter erstmal ein paar Schnappschüsse. Die will ich bei Gelegenheit noch um Vergleiche mit Kerzen-/Petroleumflammen und "Beamshots" ergänzen.
Direkt von vorne (hier noch stark überstrahlt):
Nicht nur wie hier, sondern auch aus größerer Entfernung wird die Spotmitte nur vom Rand des Reflektors erzeugt. Der Spiegel scheint mir kugel- statt parabelförmig und die Lampe ist sowieso als Flooder konstruiert. Möglicherweise wäre für einen Umbau auch noch eine aufwendige Versetzung der Brennerdüse notwendig. Naja, ich hätte eigentlich schon gern einen Thrower draus gemacht...
Und noch ein Schnappschuß an eine Hauswand:
Sonstiges
Die Gummidichtung des Karbidbehälters neigt bei alten Lampen natürlich zum Gammeln. Bei manchen mußte ich sie ersetzen. Zufällig hatte ich einen Satz Dichtungsringe für Espressokannen (zum Aufkochen auf dem Herd) im Haus. Mit der Schere lassen sich die auf den passenden Durchmesser zurechtschneiden.
Bei meinem Modell war im Wasserbehälter die gelötete Verbindung zwischen Behälterboden und Spindelkonus undicht geworden, da habe ich kurzerhand mit Epoxidharzkleber abgedichtet:
Außerdem neigen die Dinger wie die Hölle zum Rosten. Ich habe den Wasserbehälter mit Fertan behandelt, also einem Rostumwandler, der weiteres Rosten hemmt. Rostrückwandler (wie Säuren) alleine würden nicht helfen, da ja wieder Wasser reinkommt.
Ganz wichtig beim Lagern: alle Gewinde, die es da so gibt, leicht öffnen. Die neigen sonst, auch leicht geölt, schlimm zum Festhocken. Und einige Behälter habe ich beim ersten Mal nur mit einem Ölfilterschlüssel öffnen können.
Warum Karbid?
Bevor Glühbirnen mit Leuchtwendel zum Einsatz kamen, war Karbid sehr attraktiv, da die Acetylenflamme gegenüber einer Kerzen- oder Petroleumflammer merklich heller ist. Im Gegensatz zu einer Kerze ist die Flamme so hell, daß sie wirklich blendet.
Die Leuchtdauer ist gar kein Problem. Ich habe es noch nie so eingesetzt, aber hochgerechnet reicht eine ganze Füllung dieser Laternen für eine komplette Nacht. In kleinerer Bauform gab es sie übrigens sogar für Motor- und v.a. für Fahrräder.
Wenn das Internet nicht lügt, werden die Lampen teilweise sogar noch bis heute für die Höhlenbegehungen verwendet. Das Licht hat eine angenehme Farbe, man erreicht problemlos volle 360° Rundum-Beleuchtung und die Lampen sind naturgemäß nicht besonders empfindlich gegen Wasser.
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