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Hupen

[254] Hupen, elektrische, durch Elektrizität betätigte Signalhörner.

Im Eisenbahndienste kommen für die verschiedensten Zwecke Hornsignale zur Anwendung. Nicht selten ist aber die Entfernung zwischen der signalgebenden und der signalempfangenden Stelle viel größer als die Reichweite eines Signalhorns. In solchen Fällen könnte das Signalhorn in Form von H. an der empfangenden Stelle selbst angebracht und die Betätigung von der gebenden Stelle auf elektrischem Wege bewirkt werden. Solche elektrische H. entsprechen in ihrer Bauart kräftigen Telephonen (s. Fernsprecheinrichtungen). Sie bestehen in der Hauptsache aus einer mit geringem Abstand vor der Polfläche eines Elektromagneten ausgespannten Eisenblechmembran, die durch die Wirkung des Elektromagneten in rasche Schwingungen versetzt wird. Zur Hervorbringung der Schwingungen wird der Elektromagnet gespeist entweder durch eine Reihe, sich rasch folgender Stromstöße gleicher Richtung oder durch Wechselstrom. Der Strom kann sowohl aus einer Batterie als auch aus einem Starkstromnetz entnommen werden. Beim Betrieb mit Gleichstrom ist ein Stromunterbrecher – Selbstunterbrecher – erforderlich, der bei Entnahme des Stromes aus einer Batterie unmittelbar in den Stromkreis des Elektromagneten geschaltet, bei Entnahme aus einem Starkstromnetz, wobei er entsprechend kräftiger ausgebildet werden muß, in induktiver Kupplung mit dem Elektromagnet verbunden wird. Bei Wechselstrombetrieb bedarf es keines Unterbrechers; die Schwingungen der Membran werden dann lediglich durch die Impulse des Wechselstromes hervorgebracht Abb. 161 veranschaulicht eine solche H. nach der Bauart der Deutschen Telephonwerke in Berlin. Die Membran i und der Elektromagnet f sind in einem Gußeisengehäuse a mit abnehmbarem Deckel b mit Gummiring c wasserdicht eingeschlossen. Mit einer von außen zugänglichen Schraube e kann der Abstand zwischen Elektromagnet und Membran vergrößert oder verkleinert und dadurch die Lautstärke und der Ton der H. verändert werden. Eine kräftige Spiralfeder g wirkt der Stellschraube e entgegen und sichert dadurch die feste Lage der den Elektromagnet tragenden Schiene d. Zum Schutz gegen Oxydation ist die Membran vergoldet. Der durch die Membranschwingungen erzeugte sehr durchdringende Ton wird durch einen – oder bei H., die nach zwei Seiten gehört werden sollen, durch zwei – trompetenartig geformte Trichter – h in der Abb. 161 – nach außen geleitet. Eine H. mit nur einem Schalltrichter, ebenfalls von den Deutschen Telephonwerken in Berlin, zeigt Abb. 162.

Wechselstromhupen verdienen gegenüber den Gleichstromhupen den Vorzug, weil die bei den letzteren erforderliche, einer sorgfältigen Wartung bedürfende Stromunterbrechungsvorrichtung in Fortfall kommt. Die Entnahme des Stromes aus Batterien ist weniger wirtschaftlich als die Entnahme aus einem Starkstromnetz. Als Batterien können richtigerweise nur Sammler in Frage kommen, weil bei den naturgemäß niedrigen Batteriespannungen mit verhältnismäßig hohen Stromstärken gearbeitet werden muß. Beispielsweise ist bei einer Spannung von 12 Volt an den[254] Klemmen der H. eine Arbeitsstromstärke von 0∙2–0∙3 Ampere erforderlich. Das ist das 13–20fache des Stromes in den Telegraphenleitungen.

Die Deutschen Telephonwerke verwenden für ihre Wechselstromhupen, namentlich für Batteriebetrieb, einen eigenartigen kleinen Umformer, der die Umwandlung des zur Verfügung stehenden Gleichstromes in Wechselstrom von 300–500 Perioden ermöglicht. Dieser Umformer ist in der Abb. 163 schematisch dargestellt. Er besteht aus dem Elektromagneten A und dem im Bock w gelagerten Anker b mit Kontaktpendel d. Der Elektromagnet hat zwei Wicklungen: die eine stark gezeichnete s₁ s₂, von geringem Widerstand, verzweigt sich von der Zuführungsklemme g₁ aus parallel um beide Schenkel und endigt beiderseits, an den die Kontakte k₁ k₂ tragenden kräftigen Federn f₁ f₂. Die andere Zuführungsklemme g₂ ist an den den Anker b tragenden, von der Grundplatte isolierten Bock w angeschlossen, steht also mit dem Kontaktpendel d in Verbindung. Die Enden der zweiten, dünn gezeichneten Elektromagnetbewicklung p₁ p₂ von hohem Widerstand sind an die beiden mit ∼ bezeichneten Klemmen angeschlossen. Der Anker b trägt die aus vielen Windungen feinen Drahtes bestehenden Spulen sp₁ und sp₂, die so gewickelt sind, daß der sie durchfließende Strom den Anker an beiden Enden gleichnamig polarisiert. Die inneren Enden dieser Spulen sind unmittelbar miteinander verbunden, die äußeren sind am Bock w befestigt, das Ende der Spule sp₁ aber an einer vom Bock isolierten Schraube. Dieselbe Schraube ist außerdem mit der Klemme g₁ verbunden. Bei Anschluß einer Gleichstromquelle an die Klemmen g₁ und g₂ wird zunächst der Anker b derartig polarisiert, daß an seinen Enden zwei Nordpole auftreten. Das in Ruhestellung in der Mitte zwischen den Kontakten k₁ und k₂ stehende Kontaktpendel d legt sich nun, da der Abstand der beiden Ankerenden von den Elektromagnetpolen niemals gleich groß ist, gegen einen der beiden Kontakte, z.B. k₁. Infolgedessen fließt durch die dicke Wicklung s₂ auf dem rechten Schenkel des Elektromagneten ein kräftiger Strom, der bei der auf der Zeichnung angenommenen Wicklungsrichtung in dem rechten Elektromagnetschenkel gegenüber dem Anker einen Südpol, in dem linken einen Nordpol erzeugt. Der Anker wird daher von dem rechten Schenkel angezogen, von dem linken abgestoßen, so daß das Kontaktpendel d sich nunmehr gegen den Kontakt k₂ legt. Hierdurch wird der Stromkreis s₁ für den linken Schenkel des Elektromagneten geschlossen und es entsteht nun in diesem ein Südpol, in dem rechten ein Nordpol. Der Anker b wird infolgedessen vom linken Elektromagnetschenkel angezogen und das Kontaktpendel legt sich wieder gegen den Kontakt k₁, u.s.f. Dieses Spiel wiederholt sich in ununterbrochener rascher Folge, solange die Stromquelle geschlossen ist. Der aus vielen Blechen zusammengesetzte Eisenkern des Elektromagneten wird bei jedem Hin- und Hergang des Kontaktpendels d völlig ummagnetisiert, so daß in der dünnen Wicklung p₁ p₂ des Elektromagneten, wenn sie durch die Hupenleitung c₁ c₂ geschlossen ist, ein symmetrischer Wechselstrom er regt wird, dessen Frequenz der Schwingungszahl des Kontaktpendels entspricht. Das Verhältnis der beiden Bewicklungen des Elektromagneten A zu einander wird so bemessen, daß der erregte Wechselstrom die für den Betrieb der H. gewünschte Spannung erhält. In der Regel wird eine Spannung von 200 Volt gewählt. In die Hupenleitung wird ein Kondensator e₂ eingeschaltet, wodurch der Ton durchdringender gestaltet wird. Der in der Abbildung außerdem noch angegebene Kondensator e₁ hat den Zweck, die Funkenbildung an den Kontakten k₁, k₂ zu verhindern. Die Hupensignale werden gegeben mit einer in den Gleichstromkreis eingeschalteten Taste D. Wie in Abb. 163 dargestellt, können in eine Leitung zwei und mehr H. eingeschaltet werden. Die Arbeitsspannung muß dann entsprechend höher gewählt werden.

Fink.

Abb. 161.

Abb. 162.

Abb. 163.