Wie funktioniert’s?
Petroleum-Starklichtlampen machen sich das nach Carl Auer von Welsbach benannte Auer’sche Glühlicht zunutze, das entsteht, wenn ein mit Thorium und Cer beschichteter Glühkörper erhitzt wird – es ist also nicht die Flamme selbst, die so hell ist.
Von der Lichtquelle her sind die Drucklampen z.B. von Petromax®, Geniol®, Optimus®, Primus® und sonstigen Herstellern im Prinzip nichts anderes als Gaslampen.
Andere Hersteller wie z.B. Aladdin® verwenden einen Docht, um den Glühkörper zu erhitzen. Einzelheiten dazu gibt es im Abschnitt über meine Aladdin 23 zu lesen und zu sehen.
Das Besondere an den Drucklampen jedoch ist, dass der gasförmige Brennstoff in der Lampe selbst erzeugt wird, nämlich durch Vergasung von Petroleum und der Vermischung mit Luft.
Deswegen ist es nötig, Luft in den Tank zu pumpen, damit das Petroleum durch die Vergaserdüse gepresst wird. Und damit es dabei auch verdampft, muss die Lampe vorgeheizt werden, bevor man das Gemisch im Glühkörper entzünden kann. Ist die Lampe dann in Betrieb, heizt sie den Vergaser selbst weiter.
Das Vorheizen kann auf verschiedene Arten geschehen: Entweder, wie ursprünglich, mit einer Spiritusflamme oder mit dem Vorwärmbrenner, der später z.B. bei den Petromax® Rapid-Lampen angebracht war. Somit war auch kein Extra-Brennstoff für das Vorwärmen mehr nötig.
Vorwärmen mit Spiritus
Am Vergaserunterteil ist ein kleines Schälchen angebracht, das mit Spiritus gefüllt wird. Hinter der Flamme sieht man das größere Loch im Käfig-Unterteil, durch das man den Spiritus einfüllen und anzünden kann. Ein Steigröhrchen führt die Flamme nach oben.
Der Vorwärmbrenner
Das rechte Bild zeigt den heute üblichen Kipphebel-Brenner mit Gummi-Dichtstopfen in Betrieb. Links ein älteres Modell, das noch ein Drehventil mit Kegeldichtsitz verwendet.
Funktionsschema des Vorwärmbrenners
Durch den Luftdruck im Tank treten aus den entsprechenden Bohrungen Luft und Petroleum aus. Im Hohlraum vor der Brennerdüse mischen sie sich und können entzündet werden.
Das Flammrohr führt die Flamme nach oben, so dass der Vergaser erwärmt wird.
So sieht ein Vorwärmbrenner im Ganzen aus. Am unteren Ende ist ein kleiner Korb zu sehen, der auf das Rohr aufgeschraubt wird. Er enthält ein sehr engmaschiges Sieb, das Verunreinigungen zurückhält, damit sie nicht in den Brenner gelangen und Düsen oder Rohr verstopfen – hier geht es nämlich wirklich fast haarfein zu!
Funktionsschema einer druckbetriebenen Starklichtlampe
Die Skizze gibt einen groben Überblick über den Aufbau und die Benenneung der Teile. Sie sind im Folgenden mit Bildern aufgelistet und näher beschrieben. Klicken Sie im Schema auf den Namen eines Teils, das Sie kennenlernen möchten.
Wichtiges Zubehörteil: Der Prallteller.
Das Mischrohr
Das Mischrohr ist das U-förmig gebogene Rohr am Innenmantel der Lampe. Es verbindet den Vergaser mit dem Glühkörper und sorgt für eine gute Durchmischung von verdampftem Petroleum und der zugeführten Luft.
Bei neueren Modellen ist auch eine Gemischregulierschraube vorhanden, eine Art Paddel, das über dem Vergaser in den Gemischstrom ragt. Durch Drehen dieser Schraube lässt sich die Verwirbelung optimal einstellen, so dass die Lampe mit maximaler Helligkeit und ohne Flammenkranz um den Glühkörper leuchtet.
Der Abstand zwischen Vergaserdüse und Mischrohr wird mit einer Lehre am Hinterende des Schraubenschlüssels aus dem Zubehör justiert. Je nach Lampentyp sind unterschiedliche Einstellungen notwendig.
Das Mundstück
Aus dem Keramik-Mundstück (auch Tonbrenner genannt) tritt das Petroleum-Luft-Gemisch aus und gelangt in den angebundenen Glühkörper, wo es verbrennt. Ein Keramik-Werkstoff ist an dieser Stelle auch durchaus angezeigt: Nach einer Weile des Betriebes tritt hier Rotglut auf – sehr schön zu bewundern beim Löschen der Lampe im Dunklen.
Die Verdampferwendel
Am Vergaseroberteil befindet sich ein Ring, der oben den Glühkörper umschließt. Er wird während des Betriebes von der Flamme erhitzt und verdampft den hindurchfließenden Brennstoff.
Man kann hier übrigens auch an der Vergaserdüse die Düsennadel erkennen, die die Bohrung reinigt.
Der Glühkörper
Dies ist der Glühkörper (gerne auch „Glühstrumpf“ genannt), also die eigentliche Lichtquelle, hier als Zweiloch-Ausführung mit Stützbügel – wesentlich robuster als der Standard- Einloch-Glühkörper.
Heute sind die Glühkörper nicht mehr mit dem radioaktiven Thorium beschichtet, sondern sie bestehen laut Werksinfo der Fa. Heinze (Geniol®) aus Kunstseide, getränkt in Yttrium-Nitrat.
Ein neuer Glühkörper, wie ihn das rechte Bild zeigt, ist weich und flexibel. Nachdem er eingesetzt wurde, muss er zuerst abgeflammt werden. Dabei verbrennt das Baumwoll- oder Kunstseidengewebe und ein Asche-(Oxid-)Gerüst bleibt zurück. Beim ersten Anlassen bläst sich der Glühkörper dann zur oben gezeigten Form auf – danach ist er spröde und empfindlich! Man darf ihn nun nicht mehr anfassen und oder beim Abnehmen des Oberteils irgendwo anstoßen.
Die Luftpumpe
Die Luftpumpe ist zur Abwechslung mal ein Teil, welches unabhängig von der Ausstattung immer vorhanden ist. ,-)
[Edit 11.01.2025: Nö, es gibt z.B. Lampen von Coleman®, die eine externe Pumpe benötigen. Wollte ich schon lange mal geschrieben haben ,-)]
Dank Matthias Klemm kann ich sie nun auch im Ganzen zeigen – nämlich vor dem Einlöten fotografiert.
Am hinteren Ende des Rohres ist das Pumpenbodenventil eingeschraubt, das den Rückfluss von Petroleum verhindert. Es ist ähnlich aufgebaut wie das Vergaserfußventil: Eine Feder drückt einen Gummistopfen gegen den Dichtsitz, der Druck beim Aufpumpen öffnet es und lässt Luft in den Tank
Der Luftdruck
Er sorgt dafür, dass das Petroleum in den Vergaser hochgedrückt wird, wo es fein zerstäubt austritt.
Der Betriebsdruck beträgt ungefähr zwei Bar, zum Anlassen mit dem Vorwärmbrenner darf’s auch gern ein bisschen mehr sein. ,-)
Heutzutage ist in der Regel ein Manometer vorhanden, früher musste man beim Aufpumpen etwas Gefühl haben. Auf den Einfüllstutzen wurde lediglich eine Verschlussschraube aufgesetzt, die – wie das Manometer auch – eine Druckablassschraube besaß.
Das Petroleum
Doch, auch wenn es selbstverständlich scheint: Man sollte es erwähnen, besonders im Hinblick darauf, dass man das richtige nimmt!
Für alle Petromax®-, Geniol®– und artgleiche Lampen gilt:
Nur reines Petroleum als Brennstoff verwenden! Experimente mit Diesel und Pflanzenöl mögen zwar die Lampe zum Leuchten bringen, doch das Wahre auf Dauer ist das nicht.
Insbesondere sollte man die Verwendung von Duftpetroleum meiden. Die beigemischten Duftstoffe und Öle verharzen und verstopfen somit nach einiger Zeit den Vergaser und seine Mechanik. Das kann man zwar mit Stahlwolle und einem langen Bohrer wieder freikriegen, aber tut ja gar nicht erst not. ,-)
[Edit 11.01.2025: Seit langer Zeit schon verwenden ich und zahlreiche Kollegen flüssigen Grillanzünder. Kein Bio- oder Ökozeug auf pflanzlicher Basis, sondern ein Erdölprodukt, gekennzeichnet mit dem Gefahrensymbol der „explodierenden Lunge“. Das ist chemisch gesehene eine Mischung verschieden langer flüssiger Kohlenwasserstoffketten, nichts anderes als Petroleum auch.]
Der Vergaser
Dies ist der komplette Vergaser, wenn man ihn aus dem Tank herausschraubt. Etwa in der Mitte befindet sich die Überwurfmutter, die am Vergaseroberteil befestigt ist. Wird sie abgeschraubt, kann man den Vergaser in Ober- und Unterteil trennen.
Zerlegt sieht das Ganze dann so aus. Das Oberteil mit dem Ring habe ich hier weggelassen. Dafür ist die Regulierstange erkennbar sowie das zerlegte Vergaserfußventil, das von der Stange betätigt wird: Stellt man das Handrad mit der Nase nach unten, drückt die Regulierstange den Dichtstopfen im Fußventil nieder – die Petroleumzufuhr ist offen, die Düsennadel unten. Dreht man das Handrad zu, wird das Fußventil durch die Feder geschlossen, und die Nadel fährt nach oben und reinigt die Vergaserdüse. Achtung! Bei Schweizer Armee-Lampen ist die Logik andersherum! Hier kann man sich merken: Die Nase am Handrad zeigt die Flussrichtung an. Geht es nach oben, kann es leuchten. ,-)
Näheres zeigt die Lupe!
Der Exzenter
Hier einmal eine Großaufnahme – das ist der eigentliche Kernpunkt der Ventilsteuerung. Der Exzenter, welcher mit dem Handrad betätigt wird, greift in die Nut des Führungsstückes ein.
Obere und untere Stange sind hier eingeschraubt. Am oberen (hier linken) Ende ist auch eine Kontermutter zu sehen. Mit den Gewinden kann man das Zusammenspiel von Fußventil und Düsennadel einstellen. Wichtig ist, dass bei offenem Fußventil die Düsennadel die Vergaserdüse komplett freigibt – ansonsten besteht die Gefahr des Festbrennens! Andererseits muss natürlich in der Stellung „Zu“ des Handrades das Vergaserfußventil durch die Feder komplett geschlossen sein. In der Überwurfmutter, die die Drehachse mit dem Vergaserunterteil verbindet, befindet sich eine Graphitpackung, die auf die Achse geschoben wird. Durch den Anpressdruck der Überwurfmutter wird so eine Abdichtung erzielt, damit kein Petroleum austritt.
Die Vergaserdüse
Oben rechts im Bild ist die Vergaserdüse zu sehen, darunter die Düsennadel, die beim Drehen des Handrades für die Reinigung sorgt.
Links sieht man den Schlüssel für die Düsennadel – damit wird die Nadel oben in die Nadelstange eingeschraubt.
Der Innenmantel
Dies ist so ziemlich das zentrale Element einer druckbetriebenen Starklichtlampe. Hier treffen die für die Funktion wesentlichen Bauteile aufeinander:
Frischluft
Öffnen Sie doch mal Ihre Haustür – davor ist bestimmt noch welche. ,-)
Stundenlanges Surfen ist eh nicht gesund… ;->
Die Mischkammer
Hier tritt aus der Vergaserdüse verdampftes Petroleum aus. Zusammen mit der zugeführten Frischluft gelangt es ins das Mischrohr, an dem hier auch die Regulierschraube für die Gemischeinstellung zu sehen ist.
Der Prallteller
Er gehört nicht unbedingt zur Standard-Ausstattung, aber der Prallteller ist ein absolut empfehlenswertes Zubehörteil!
Bei defektem Glühkörper können die Armaturen durch austretende Flammenspitzen sehr heiß werden, was den leicht schmelzenden Bleidichtungen nicht sehr gut bekommt. Der Prallteller schützt Tank und Armaturen, so dass die Lampe notfalls auch mit defektem Glühkörper weiterbrennen kann. Dem Glas nützt er jedoch nichts – das bekommt trotzdem Flecken und springt eventuell… Das gezeigte Exemplar hat schon treue Dienste geleistet, wie man sieht. ,-)
Nachfolgend abgebildete Ereignisse kann aber auch ein Prallteller nicht verhindern…
Der geplatzte Glühkörper schickte hier einen Flammenstrahl gegen das Glas. Nur dem selbstlosen Einsatz meines Seitenreflektors ist es wohl zu verdanken, dass das Glas nicht gesprungen, sondern geschmolzen ist (wo hätte es denn auch hinspringen sollen ,-) Der Reflektor hat auch die Außenseite schön warmgehalten und thermische Spannungen minimiert.
Bei dem hier gezeigten „Sockenplatzer“ war ein Rundumriss im Glaszylinder sicherlich unvermeidbar. Durch das Mattglas habe ich den Schaden nicht rechtzeitig gesehen.
