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Vereinfachte Eisenbahnsicherungsanlage Überdenkt man die Entwicklung der Eisenbahnsicherungsanlagen, welche mit Prüfströmen arbeiten, wie z. B. der Kraftstellanlagen, so fällt auf, dass im Laufe der Zeit zahlreiche Neuerungen und Verbesserungen eingeführt wurden, dass aber der Grundsatz der "Prüfstromkreise" immer beibehalten wurde. Es war und ist üblich, für jedes Streckengleis einen eigenen Prüfstromkreis einzurichten. Auch die elektrischen Kraftstellanlagen mit elektrischem Verschlussregister machen in dieser Beziehung keine Ausnahme.
Die Einrichtung dieser Prüfstromkreise bedingt bei grossen Anlagen mit vielen Fahrstrassen einen beträchtlichen Aufwand an Kontakten und Leitungen und damit an Zeit und Kosten, der bei Anlagen mit elektrischem Vzrschlussregister besonders gross wird. Es werden seit einer Reihe von Jahren die Überwachungsmagnete mit zehn Kontakten ausgerüstet, damit alle Bedingungen erfüllt werden können. Bei Anlagen mit elektrischem Verschlussregister, bei welchen der Hebel jeder Weiche oder Schutzeinrichtung (Gleissperre, Gleissperrsignal u. a. m. ) eine eigene"Sperrschaltung"bekommen muss, werden diese Sperrschaltungen bei grossen Anlagen mit mehreren Streckengleisen und vielen Fahrstrassen umfangreich und unübersichtlich.
Nachdem in der Regel 10 jeder solchen Sperrschaltung je ein Kontakt jedes Signalhebels notwendig ist, werden die Achsen dieser Hebel so mit Kontakten angereichert, dass sie schwergängig werden. Für die Steuerung der Fahrstrassen von einem Befehls- werk aus, wie dies in Österreich üblich ist, sind allein schon ebenso viele Kabe1adern wie Fahr- strassen notwendig. Dazu kommt eine reichlich zu bemessende Zahl an Vorratsleitungen. Die
Prüfstromkreise werden zu anderen als den bisher gebräuchlichen Zwecken nicht verwendet.
Die Fahrstrassen sind auch dann, wenn sie aus Teilen-zum Zwecke der Erreichung von Teilauflosungen - zusammengesetzt werden, "starr", d. h. es gibt für jedes Bahnhoffahrgleis in bezug auf jede Einfahr-oder Ausfahrrichtung nur je eine feste Fahrstrasse.
Der Erfinder, der bei mehreren elektrischen
Kraftstellanlagen mit elektrischem Verschluss- register mitgearbeitet hat, hat sich die Aufgabe gestellt, eine"vereinfachte Eisenbahnsicherungy- anlage"zu entwickeln, die gegenüber den bishe. gebräuchlichen technische Vorteile bietet und bedeutende Ersparnisse an Material und damit an Zeit und Geld erreicht.
Von einer, dem Lageplan (Fig. 1) entsprechenden Prüfstromanordnung (Fig. 4) ausgehend, zeigt er, wie unter Ausnutzung der zwischen Fahr-und Schutzweichen (Schutzeinrichtungen) bestehenden festen Beziehungen (Fig. 3) mit einer Mindestzahl an Kontakten der Stelleinrichtungen (Hebel) der Weichen (Schutzeinrichtungen) bei richtiger Anordnung derselben in der Prüfstromanordnung (Fig. 5) alle geforderten Bedingungen erfüllt werden können, wobei die Bildung der Fahrstrassen"freizügig", also über jeden möglichen Weg, erfolgen kann. Bei Anlagen mit Befehlswerk wird durch Verwendung mehrerer Stromquellen (Fig. 6) sowohl die Anzahl der Verbindungsleitungen als auch die Anzahl der Vorratsleitungen auf ein bisher nicht erreichbares Mindestmass herabgedrückt, so dass sich eine bedeutende Ersparnis an Kabelbaustoffen ergibt.
Die Festlegung der Fahr- strassen erfolgt mit Hilfe von Relaisgruppen (Fig. 7,8, 9) unmittelbar durch den Prüfstrom, sie könnte auch durch einen ihm ähnlichen
Stromkreis erfolgen. Die Auflösung der Fahr- strasse erfolgt durch einen dem Prufstrom ähn- lichen, aber einfacheren Auflbsestromkre1. Am einfachsten ist es, durch den Prüfstromkreis nur die Stell-oder Festhalteeinrichtungen der
Fahrweichen festzulegen, während diese gewisser- massen die mit ihnen in Beziehung stehenden
Schutzweichen (Schutzeinrichtungen) bzw. deren
Stell-oder Festhalteeinrichtungen sperren. Es ergeben sich dadurch Sperrschaltungen ein- fachsten und übersichtlichen Aufbaues (Fig. 10ì.
Der Prüfstromanordnung gleiche oder ähnliche
Schaltungsanordnungen können zu verschiedenen
Zwecken verwendet werden (Fig. 11). Mit Hilfe der beschriebenen Einrichtungen und Schaltungs- anordnungen ist es möglich, alle damit aus- gerüsteten Weichenstelleinrichtungen oder Weichenfesthalteeinrichtungen ohne Rücksicht auf ihre sonstigen Bauarten und ihre Standorte am
Bahnhof bei geringstem Aufwand an Verbindungs- leitungen und ohne besondere, sonst notwendige "Zustimmungen"zu einer gegenüber den bis- herigen Anlagen vereinfachten Eisenbahn- sicherungsanlage zusammenzufassen.
Die Erfindung soll an Hand des aus Fig. 1 zu ersehenden Gleisplanes eines grösseren Bahn-
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hofes erläutert werden. Der Bahnhof, in welchen fünf doppelgleisige Linien einmünden, verfügt über zehn Bahnhofgleise, die als Fahrstrassen in Betracht kommen. Ein Verzeichnis dieser Fahrstrassen ist aus Fig. 2 zu ersehen. Aus der sehr umfangreichen Verschlusstafel wurden die Beziehungen zwischen Fahr-und Schutzweichen herausgearbeitet und in Fig. 3 dargestellt. Es bedeutet darin das Pluszeichen die Grundstellung der Weichen, das Minuszeichen die entgegengesetzte Stellung. Für die Sicherungsanlage sind ein Befehlswerk und ein Stellwerk einzurichten. Aus dem Fahrstrassenverzeichnis geht hervor, dass die Anlage 76 Fahrstrassen besitzt.
Bei Verwendung eines Stellwerkes mit mechanischem Verschlussregister brauchen diese 76 Fahrstrassen allein ohne Reserven schon 38 Plätze mit 38 Fahrstrassenschiebern. Für die reine Fahrstrassensteuerung ohne Vorratsleitungen sind 76 Leitungen notwendig. Die gestellte Aufgabe ist nach den oben erwähnten Ausführungen mit bedeutend geringerem Aufwand an Material herzustellen, wobei elektrische Verschlüsse statt der mechanischen verwendet werden.
Die bisher üblichen Prüfstromkreise werden durch eine"Prüfstromanordnung"ersetzt. In dieser Prüfstromanordnung wird für jede zwei- seitig befahrene Weiche ein von der Stell-oder
Festhalteeinrichtung dieser Weiche, in Hinkunft kurz"Weichenhebel"genannt, gesteuerter Um- schaltkontakt und für jede einseitig befahrene
Weiche ein vom Weichenhebel dieser Weiche gesteuerter einfacher Kontakt vorgesehen, in der Weise, dass-bildlich ausgedrückt-die
Weichenspitzen den Drehpunkten der zugehörigen
Umschalt-oder einfachen Kontakte entsprechen, und dass diese Umschalt-und einfachen Kontakte so zueinander angeordnet werden, wie die zugehorigen Weichen zueinander liegen und so durch Leitungen miteinander verbunden werden, wie es die zugehörigen Weichen durch Gleise sind,
so dass auf diese Weise die Prüfstrom- anordnung ein getreues Abbild des Gleisplanes darstellt. Diese Prüfstromanordnung ist in Fig. 4 dargestellt. In dieser Anordnung scheinen nur die Fahrweichen auf, u. zw. jede mit nur einem Umschalt-oder einfachen Kontakt. Es sei hier erwähnt, dass aus Gründen der Übersichtlichkeit die Überwachungskontakte, das sind bei Kraft- stellweichen die Kontakte der Überwachungs- magnete und bei mechanischen Weichen die
Kontakte, welche nur geschlossen sind, wenn der Hebel eingeklinkt ist oder bei Festlege- schlössern jene Kontakte, welche nur geschlossen sind, wenn der Schlüssel festgehalten ist, nicht gezeichnet sind und auch in den anderen Dar- stellungen fehlen.
Ist der Zusammenhang zwischen Prüfstrom und den Weichenhebeln der zur Fahrstrasse gehörenden Fahrweichen auf den ersten Blick zu sehen, so ist dies bei den zur Fahrstrasse gehörenden Schutzweichen (Schutzeinrichtungen) nicht so augenfällig. Es bestehen aber "Beziehungen" zwischen den
Fahrweichen und den Schutzweichen (Schutz- einrichtungen). In der Fig. 3 sind die aus der.
Verschlusscafel herausgearbeiteten Beziehungen zwischen Fahr-und Schutzweichen (Schutzeinrichtungen) verzeichnet. Es geht aus dieser Zusammenstellung hervor, dass es vorteilhafter sein muss, die Schutzweichen (Schutzeinrichtungen) nicht den Fahrstrassen, sondern jenen Fahrweichen zuzuordnen, mit welchen sie in Beziehung stehen. Die Zuordnung erfolgt nun so, dass die Kontakte der Schutzweichen, welche vom zugehörigen Weichenhebel gesteuert werden, in der Prüfstromanordnung nächst den Umschaltund einfachen Kontakten der Weichenhebel jener Fahrweichen angeordnet werden, mit welchen sie in Beziehung stehen. Fig. 5 zeigt diese Anordnung.
Die Kontakte der Weichenhebel der Schutzweichen sind dabei durch kleine ausgefüllte Dreiecke dargestellt, die für die Plusste11ung rechts von der Linie, für die Minusstellung links davon eingezeichnet sind. Durch diese Anordnung wird der richtige Schutz der Fahrweichen durch die mit ihnen in Beziehung stehenden Schutzweichen (Schutzeinrichtungen)
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Hilfsfahrstrassen verwendet werden. Solche Umwegfahrstrassen sind etwa 60 vorhanden. Trotzdem werden für die Prüfstromanordnung nur etwa 120 von den Weichenhebeln gesteuerte Kontakte und dementsprechend auch etwa 120 Überwachungskontakte, also etwa drei je Weichenhebel von beiden Sorten, gebraucht. Die einzelnen Prüfströme verlaufen in der Prüfstromanordnung so, wie die Züge auf den zugehörigen Gleisen und Gleisteilen fahren.
Die Prüfstromanordnung enthält alle Fahrtenausschlüsse der einen Bahnhofseite dadurch, dass die für den Prüfstrom jeder möglichen Fahrstrasse eingestellten Kontakte der Fahr-und Schutzweichen (Schutzeinrichtungen) den Lauf der Prüfströme aller die eingestellte Fahrstrasse gefährdenden Fahrstrassen unmöglich machen.
Um Leitungen zwischen Befehlswerk und Stellwerk zu ersparen, wird je zwei Streckengleisen, z. B. den beiden einer Richtung, eine Stromquelle, z. B. eine Batterie so zugeordnet, dass die Prüfströme für das eine Streckengleis in der einen und die für das andere Streckengleis in der entgegengesetzten Richtung verlaufen, wie dies in Fig. 6 dargestellt ist.
Es ergibt sich, dass jeder bei einem Pol der Stromquelle beginnende Prüfstrom bei richtig eingestellten Umschalt-und einfachen Kontakten der Fahrund Schutzweichen (Schutzeinrichtungen) nur dann entstehen kann, wenn er den durch die Einstellung des der Fahrstrasse entsprechenden Befehlshebels für ein Bahnhofsfahrgleis an das andere Ende des Prüfstromkreises gelegten entgegengesetz, en Pol derselben Stromquelle erreichen kann, so dass auf diese Weise die beabsichtigte Zusammengehörigkeit von Streckenurd Bahnhofsfahrgleis erzwungen wird. In der Fig. 6 sind von den Kontakten der Befehlshebel nur die für die Gleise 5 und 6 für alle Einfahr-
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Einfahrt von C in Gleis 6 ohne Rücksicht darauf, ob diese beiden Fahrten gleichzeitig möglich sind.
Es ist zu sehen, dass die Befehlshebel nicht mehr jeder für sich den Prüfstrom auf "Fahrstrassenleitungen" schalten, wobei eben so viele Fahrstrassenleitungen wie Fahrstrassen vorhanden sein müssten, sondern, dass die zu gleichen Bahnhofsfahrgleisen gehörenden Befehlshebel den Prüfstrom auf ihnen gemeinsame
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lich der Batterieleitungen nur mehr so viele Leitungen benötigt werden, als die Summe aus der Anzahl der Streckengleise und der Anzahl der Bahnhofsfahrgleise beträgt. Es werden also statt der für die 76 Regelfahrstrassen sonst notwendigen 76 Fahrstrassenleitungen nur 20 Leitungen, nämlich 10 für die Streckengleise und 10 für die Bahnhofsfahrgleise gebraucht.
Das Befehlswerk muss das"Mindestausmass"an Fahrtenausschlüssen enthalten, d. h. es müssen sich die Einstellungen der Befehlshebel der verschiedenen Einfahr-und Ausfahrrichtungen für das gleiche Bahnhofsfahrgleis gegeneinander und die Einstellungen der Befehlshebel in derselben Einfahr-oder Ausfahrrichtung untereinander ausschliessen.
Zu der bedeutenden Ersparnis an Leitungen infolge des Ersatzes der Fahrstrassenleitungen durch Gleisleitungen kommt noch eine Ersparnis an Vorratsleitungen, weil die Einrichtung neuer Fahrstrassen in bezug auf schon als Fahrstrassen verwendete Bahnhofs- fahrgleise gar keine neue Leitung, die Einrichtung neuer Fahrstrassen in bezug auf noch nicht als
Fahrstrassen verwendete Bahnhofsfahrgleise nur
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einzelnen Weichenhebel einwirkten, den Fahr- strassenbedicgungen entsprechend die Sperrmagnete der Weichenhebel abgeschaltet wurden.
Bei grossen Anlagen wurden-wie schon eingangs erwähnt-die Achsen der Signalhebel derart mit Kontakten angereichert, dass sie schwergängig wurden. Bei der vorliegenden Erfindung erfolgt die Festlegung der Fahrstrasse durch Relaisgruppen. In der Fig. 7 ist die Grundsatzschaltung dargestellt. Die Relaisgruppe besteht aus dem Verschlussrelais V, dem Sperrelais S und dem Auflöserelais A. Mit dem Verschlussrelais sind das Kontrollrelais K, der Prüfinagnet P und der Widerstand Wi in Reihe geschaltet. Mit dem Einschaltkontakt EI kann die Funktion der linken Seite eingeschaltet werden.
Das Sperrelais S ist in der Grundstellung erregt und hält sich über einen von seinem angezogenen Anker geschlossenen Kontakt S, es ist also "elektrisch abgestützt".
Der Haltestromkreis kann durch einen vom Anker des Verschlussrelais V gesteuerten Kontakt V unterbrochen werden, wenn das Verschlussrelais V erregt wird. Die rechte Seite zeigt das Auf- löserelais A, das durch den Kontakt E2 einge- schaltet werden kann. Ein vom Anker des Auf- löserews A gesteuerter Kontakt A schaltet, wenn das Relais erregt wird, das Sperrelais S ein, so dass es anziehen und dann wieder selbst halten kann.
Kontakte, welche vom Anker des Sperrelais S gesteuert werden, schalten bei erregtem Sperr- relais S das Auflöserelais A, bei abgefallenem
Sperrelais S das Verschlussrelais V kurz. Das
Kontrollrelais K hat die Aufgabe, den Stromkreis gegen Störstrom zu schützen. Die Wirkungsweise ist folgende : Wird Ei geschlossen, fliesst Strom durch das Kontrollrelais K, das Verschlussrelais V und über die Kontakte K des Kontrollrelats und P des Prüfmagneten. Das Verschlussrelais V, das mittleren Widerstand besitzt, zieht an, während das Kontrollrelais K wegen seines kleinen Wider- standes nicht anziehen kann. Der Prüfmagnet P ist durch den Kontakt K kurzgeschlossen. Der Kontakt V unterbricht den Haltestromkreis für das Sperrelais S, so dass dessen Anker abfällt.
Dadurch wird das Verschlussrelais V kurzgeschlossen. Der Widerstand des Kreises vermindert sich um den mittleren Widerstand des Verschlussrelais, so dass die Stromstärke bedeutend ansteigt. Nun zieht das Kontrollrelais K an und hebt den Kurzschluss des Priifmagneten P aui.
Dieser, der wie das Kontrollrelais kleinen Widerstand besitzt, stellt seinen Kontakt P um und schaltet den Widerstand Wi in die Leitung. Dieser Widerstand ermässigt die Stromstärke im ganzen Kreis auf ein Mass, dass die Anker des Kontrollrelais und des Prüfmagneten noch sicher angezogen bleiben, aber bei Zutritt von Störstrom zum Kreis sicher abfallen. Wird E, unterbrochen, fallen K und P ab. Wird nun E2 eingeschaltet, zieht das Auflöserelais A an, schaltet das Sperrelais S ein, das anzieht, sich über den eigenen Kontakt S selbst hält und das Auflöserelais A kurzschliesst, so dass es abfällt.
Mit dem Unterbrechen des Kontaktes E2 ist die Grundstellung eingetreten.
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Die Fig. 8 unterscheidet sich von der Fig. 7 dadurch, dass statt des elektrisch abgestützten Sperrrelais ein mechanisch abgestütztes verwendet ist. Die Anker des Sperrelais S und des Freihalterelais F stützen sich in bekannter Weise so ab, dass der abgefallene Anker des einen Relais den Anker des anderen Relais mechanisch angedrückt hält. Die Verwendung des mechanischen Stützrelais hat den Vorteil, dass sich die Stellung der Anker bei Stromausfall oder Stromabschaltung nicht ändert. Ein weiterer Unterschied ist der, dass im Kreise des Verschlussrelais V und des Auflöserelais A statt der Kurzschlusskontakte Umschaltkontakte verwendet werden.
So wird das Verschlussrelais V durch einen Umschaltkontakt des Sperrelais S, das Auflöserelais A durch einen Umschaltkontakt des Freihalterelais F umgangen, wenn das betreffende Relais abfällt. Es soll in Hinkunft nur das mechanische Stützrelais behandelt werden. Nun wird jedem Weichenhebel eine solche Relaisgruppe zugeordnet ; nur die Hebel zweier solcher Weichen, deren Spitzen unmittelbar benachbart sind, wie z. B. 2/15, 5121, 7113 usw., können eine Relaisgruppe gemeinsam erhalten.
Zur Festlegung der Weichenhebel werden Kontakte der Stützrelais FI verwendet, wobei die mehrfach erwähnten Beziehungen zwischen Fahrund Schutzweichen (Schutzeinrichtungen) da- durch Lu festen Abhängigkeiten erweitert werden, dass dasselbe Stützrelais, welches den Hebel der zugehörigen Weiche als Fahrweiche festlegt, auch die Hebel der von ihr abhängigen Weichen als
Schutzweichen (Schutzeinrichtungen) festlegt.
Es legt also jede Fahrweiche gewissermassen ihre
Schutzweichen fest. Fig. 10 stellt einige Sperr- schaltungen dar. Jede Sperrschaltung stellt eine
Schaltungsanordnung dar, durch welche in der
Grundstellung Sperrelemente des Weichen- hebels unwirksam gemacht oder dessen Steuer- elemente wirksam gemacht sind. Am Beginn der
Sperrschaltung sitzt ein Kontakt des eigenen
Stützrelais, durch dessen Unterbrechung der Hebel der eigenen Weiche als Fahrweiche festgelegt wird, dahinter liegen Zusammenstellungen aus
Kontakten der Stützrelais jener Weichen, von denen die eigene Weiche als Schutzweichs ab- hängig ist, aus Kontakten des eigenen Weichen- hebels, und, wenn nötig, aus Kontakten der zu den fremden Stützrelais gehörenden Weichenhebel, durch welche Zusammenstellungen der Hebel der eigenen Weiche als Schutzweiche festgelegt werden kann.
Jedes Stützrelais legt also den Hebel der eigenen Weiche als Fahrweiche und die Hebel der von ihr abhängigen Weichen als Schutzweichen fest.
Die Festlegung der Fahrstrassen erfolgt durch Beeinflussung der hintereinander geschalteten Verschlussrelais der Fahrweichenhebel der Fahrstrasse durch einen Stromkreis, als welcher auch der Prüfstromkreis selbst verwendet werden kann.
Fig. 9 versinnbildlicht die entsprechende Anordnung für einen Teil der Prüfstromanordnung. Eingestellt ist die Einfahrt von C in Gleis 5. Damit der Prüfstrom zustande kommen konnte, mussten zuerst alle Fahr-und Schutzweichen richtig stehen, die Weiche 8 musste dazu in die Minusstellung gebracht werden. Es haben dann die Verschlussrelais der Fahrweichen 6, 8, 22, 16/23, 29 und 27 angezogen und dadurch die zugehörigen Freihalterelais erregt. Dadurch wurden die zugeordneten Sperrelais abgeworfen, welche mit ihren Umschaltkontakten den Prüfstrom von den Verschlussrelais auf die entsprechenden Umgehungsleitungen geschaltet haben.
Dadurch wurde der Widerstand des ganzen Kreises so verringert, dass zuerst das Kontrollrelais K 5 anziehen konnte, mit seinem Kontakt Kas des Kurzschluss des Prüfmagneten P 5 aufhob, so dass dieser anziehen konnte und seinerseits den Kurzschluss des Widerstandes Ht'g aufhob, so dass dieser, wie früher beschrieben, die Stromstärke auf das gewünschte Mindestmass drücken konnte. Durch die Stützrelais wurden die Hebel der Fahrweichen
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1, 2, 7, 19, 21, 11, 13, 15 und 30 festgelegt. Soll die erfolgte Festlegung der Weichenhebel überprüft werden, kann dies durch Einlegung geeigneter Überprüfungskontakte in die Umgehungsleitungen erfolgen.
Die Fahrstrasse von C in Gleis 5 hätte auch über die Fahrweichen 6 (-), 7 (-), 13 (-), 12, 14 (-), 16 (-), 23 29 und 27 gebildet werden können. Als Schutzweichen wären dann 2 (-), 11, 1, 21 und 30 in Frage gekommen.
Für die Auflösung der Fahrstrassen dient ein eigener Auflösestromkreis, in welchem die Auflöserelais im Sinne der Fig. 8 hintereinandergeschaltet liegen, doch soll hier nicht näher darauf eingegangen werden. Selbstverständlich ist auch eine Auflösung in Teilen einrichtbar.
Der Prüfstromanordnung der Fig. 4 gleichende oder ähnliche Anordnungen oder Teile dieser Prüfstromanordnung können für verschiedene Zwecke verwendet werden. So kann eine in Fig. 11 dargestellte Anordnung, welche sich auf die Ausfahrten aus allen Bahnhofsfahrgleisen nach allen Richtungen bezieht, in der Richtung von oben nach unten für den Kuppelstrom für mechanische, den Stellstrom für Motor-oder den Fahrtlichtstrom für Lichttagessignale und in der Gegenrichtung für richtungsweise Fahrtstellungs- kontrolle u. a. m. dienen.
Zusammenfassend kann gesagt werden, dass mit Hilfe der beschriebenen Einrichtung und
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halteeinrichtungcn ohne Rücksicht auf ihre sonstigen Bauarten und ihre Standorte am Bahnhof bei geringstem Aufwand an Verbindungsleitungen und ohne bescndere, sonst notwendige "Zustimmungen"zu einer gegenüber den bisherigen Eisenbahnsicherungsanlagen vereinfachten Eisenbahnsicherungsanlage zusammengefasst werden können.
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