DE629582C - Elektrische UEberwachung fuer Signale und Weichen - Google Patents
Elektrische UEberwachung fuer Signale und WeichenInfo
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- B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
- B61L7/00—Remote control of local operating means for points, signals, or track-mounted scotch-blocks
- B61L7/06—Remote control of local operating means for points, signals, or track-mounted scotch-blocks using electrical transmission
- B61L7/061—Remote control of local operating means for points, signals, or track-mounted scotch-blocks using electrical transmission using electromotive driving means
- B61L7/062—Wiring diagrams
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Description
Wegen der immer noch nachweisbaren Mängel in der Sicherheit der Schaltung für
elektrisch gestellte und überwachte Weichen und Signale, insbesondere bei Berührung von
Leitungen verschiedener Weichen im Gruppenkabel, sind Schaltungsverbesserungen anzustreben.
Wesentlich ist schon der Schutz der Ruhestrommagnete für die 'Überwachung
gegen Fremdstrom bei Leitungsberührung,
ίο wenn die Ruhestromspulen der Überwachungsmagnete gemäß Patent 606 358 so hochohmig
sind, daß die Amperewindungen nur zum Festhalten, aber nicht zum Anziehen der Magnetanker ausreichen, hierfür vielmehr eine
in den Kurzschlußstromkreis des im.Leergang des Antriebes nach der Umstellung als
Generator weiterlaufenden Antriebsmotors eingeschaltete zweite Spule des Ruhestrommagneten
erregt werden muß.
Außer dieser Sicherheit der Überwachung gegen vorzeitiges Anziehen des Ankers am
Überwachungsmagneten durch Fremdstrom muß aber auch der Überwachungsmagnet im Ruhestromkreis seinen Anker ebenso sicher
25: zum Anzeigen der Störung loslassen, wenn fremde Erde oder Fremdstrom im; Ruhestromkreis
beim Auffahren der Weiche oder sonstiger Gefahrzustand durch Leitungsberührung vorhanden ist. Es müssen auch
nicht nur Berührungen von Leitungen einer Weiche untereinander unschädlich und im
Regelbetrieb bemerkbar gemacht werden, sondern auch von Leitungen verschiedener Weichen,
die in einem Gruppenkabel vereinigt sein können. Dabei sind folgende Gesichtspunkte
zu beachten: Zunächst muß die Aderzahl für eine Weichenschaltung möglichst gering
sein, um die Berührungsmöglichkeit tunlichst zu beschränken. Ferner muß der Ruhestromkreis
der Überwachung zur Störungemeldung bei Leitungsberührung möglichst mit allen Leitungen, auch S telleitungen, in
unmittelbarer Verbindung sein; besser noch werden die Stelleitungen weitgehendst als
Überwachungsleitungen benutzt.
Bekannt sind Schaltungen dieser Art, bei denen die Überwachungseinrichtung im Stellwerk
über eine Sicherung an den einen Batteriepol und im Antrieb über einen Widerstand
an die Motorstelleitung angeschlossen ist. Es wird hierdurch ein Schutz der Überwachungseinrichtung
erreicht; es kann aber nicht verhindert werden, daß ein etwa in die
freie Stelleitung eintretender Fremdstrom den Motor zur Unzeit zum Umlaufen bringt.
Aus vorstehenden Überlegungen und Erwägung der den bekannten Schaltungen anhaftenden
Mängel ist die Weichenschaltung nach Abb. 1 bis 9 entstanden, die aus den
beiden Zuleitungen 1 und 2 zum lückenlosen
Schalten des zweifeldrigen Antriebsmotor und der- r Ankerfeitang" 41 und der Überwachungsruckleitung
3 besteht, die' gleichzeitig auch als- Kurzschlußleitung für den
, 5 Motor benutzt wird. Die Ankerleitung 4 ist
gleichzeitig Zuleitung im Ruhestromkreis der Überwachung. Da sie dauernd mit dem
Motoranker verbunden ist, so sind es auch der Ruhestrommagnet U -f- oder U—, wenn
in den beiden Endlagen der Weiche (Abb. 1 oder s) die Leitungen 3 und 4 miteinander
verbunden sind. Da für die nächste Umstellung die Motorzuleitung 2 oder 1 auch an den
Motor angeschlossen ist, so ist es möglich, daß beim Umstellen der einen Weiche der
unmittelbare Anschluß des StelTströmes an den geerdeten Batteriepol den Ruhestrom der
anderen Weiche bei Leitungsberührung wirkungslosmacht,
wenn erfindungsgemäß: der Überwachungsmagnet im Ruhestrornkreis mit
einem Wicklungsende an den geerdeten Batteriepol und mit dem anderen durch die gemeinsame
Motoranker- und Überwachungszuleituiig über einen hochohmigen Widerstand je
an den erdfreien Batteriepol angeschlossen ist, so daß der Festhaltestrom bei Leitungsberührung
oder Erdung durch Kabelfehler der an den Motor angeschlossenen Motor- und Überwachungsleitungen
unwirksam wird und die Überwachunigsstromschließer unterbrochen werden.
Das besonders Unterscheidende gegenüber den bereits bekannten Schaltungen- der Uberwachungsstromkreise
mit Vorschaltwiderständen besteht in der Benutzung der Rückleitung
4 des Motors-gleichzeitig als Überwachungsleitung,
so daß· der hoGhohmige Widerstand?- gleichzeitig Schutz des Motors
bei Erdung, der Leitung 2 (oder 1) durch Kabelfehler ist. Fremdstrom vom geerdeten
Batteriepol durch-Berührung mit Leitung 2 kann den Motor auch; nicht zum Anlauf bringen
wegen des hochohmigen Widerstandes des Überwachungsmagneten U + oder U—
vor dem geerdeten Batteriepol.
Schließlich sei noch auf einen vermeintlichen Fehler hingewiesen, daß in beiden Endlagen
des Hebels und der Weiche der Ruhestromkreis
von denselben Leitungen 3 und 4 5" gebildet .wird; so daß eigentlich ohne Antriebsbewegung
die Ruhelage der Überwachung schon beim Hebelu,miegen eintreten
könnte. Das ist aber durch die eigenartige
Bauweise der Überwachungseinrichtung gänzlieh verhindert. Zunächst ist ein besonderer
Ruhestrommagnet U + zum Schließen der Überwachungsstromschließer in den Kuppelstromkreisen
der Signale vorhanden, für die die abhängigen- Weichen in der Grundstellung
(Pluslage), verschlossen sein müssen; die anderen sind, die Überwachungsstromschließer
entsprechend der Minuslage der abhängigen Weichen, die durch den Ruhestrommagneten
U— geschlossen werden.
Die Anker der beiden Magnete U + und
U— sitzen auf einer gemeinschaftlichen Sc-halterachse, die bei stromlosem Magneten
in der Störung anzeigenden Mittellage durch eine federnde Zange gehalten wird und nach
der einen Seite zum Schließen der Plusüberwachungsstromschließer gedreht wird, wenn
der Plusmagnet seinen Anker anzieht. Zum Schließen' der Minusüberwachungsstromschließer
muß erst der Plusmagnet seinen 'Anker losgelassen und der Überwachungsschalter
unter dem Zuge der federnden Zange die Mittel lage zur Störungsmeldung erreicht
haben, bevor der Schalter in der anderen Richtung- zum Schließen der Minusüberwachungsstromschließer
gedreht werden kann. Das hierfür wechselweise Aus- und Einschalten der beiden Ruhestrommagnete U'+ und
U— wird durch- die zwangsläufigen Schalter
a3 geregelt, während die Schalter at und a2
beim Hebelumlegen die Motorzuleitungen 1 und 2 für. den Hinundhergang des Antriebsmotors
schalten.
Zu der Sicherheit, daß die Störungsmeldung am Überwachungsschalter selbsttätig
eintreten, muß, bevor ex aus der Plus- in die Minuslage wechseln kann, kommt nun noch
die, daß die beiden Ruhestrommagnete U + und U-'--wohl ihre bereits-angezogenen Anker
festhalten: können, sie aber wegen· ihrer hochohmigen Spulen im Ruhestromkreis nicht anzuziehen
vermögen. Hierzu dienen die niederohmigen Spulen K -f- und K—, die
auch auf den Kernen der Uberwachungsmagnete angeordnet sind. Die Spule K-\- auf
gemeinsamem" Kern mit der Ruhestromspule U + ist in · den mit punktierten Linien
angedeuteten Kurzschlußstromkreis (Abb. 1) eingeschaltet, der über den zwangsläufigen
Kontakt a2 im Stellwerk geschlossen ist,
wenn nach der Umstellung der Weiche in die Pluslage der Antriebsschalter den Kontakt -W3
schließt, während die Spannung führende Motorzuleitung am Kontakt W1 vom Motor
abgeschaltet wird. Der durch seinen Schwung als Generator weiterlaufende Motor erzeugt
dann Strom, der über die Kontakte a2, W2 und
W3 durch die Leitungen 2, 3 und die Kurzschlußspule
K + so stark fließt, daß der Anker des Magneten U + angezogen und
durch die'Spule U -\- im Ruhestromkreis festgehalten
wird. Entsprechend kommt der Ruhezustand nach Abb. S bei Minuslage der
Weiche zustande.
Da für den Kurzschlußstromkreis der Pluslage
die Überwachungsrückleitung 3 mit der Motorzuleitung 2 am Weichenhebel über Kontakt
as und Kurzschlußspule K -j- verbunden
ist, so muß auch die Schalterstellung W1 und
W3 im Weichenantrieb der Abb. ι entsprechen,
damit Kurzschlußstrom nach der Umstellung über die Schalter W2, W3 durch die
Leitungen 2, 3 fließen kann. Ebenso kommt bei Minuslage des Hebels der Kurzschlußstrom
nur zur Wirkung, wenn Kontakt W4 bei Minuslage der Weiche bei unterbrochenem
Kontakt W2 und geschlossenem Kontakt W1
geschlossen wird.
Um den Widerstandr als Schutzmittel für
die Überwachung bei Leitungsherührungen nicht auszuschalten, wenn die Überwachungszuleitung 4 als Motorankerleitung beim Um-
stellen der Weiche benutzt werden soll, wird sie beim Hebelumlegen über den Kontakt J3
an den geerdeten Batteriepol und gleichzeitig die den zwangsläufigen Schalter ais a2 in der
Ruhelage mit dem geerdeten Batteriepol ver-
ao bindende Leitung über Kontakt i8 an den
erdfreien Batteriepol gelegt. Daraus folgt, daß der Stellstrom umgekehrt durch die Leitungen
fließt wie der Ruhestrom. Wenn nun nach beendeter Umstellung der Weiche die
Kurzschlußspule K + oder K— den Uberwachungsmagneten
U+ oder U— zum Anziehen seines Ankers erregt, so· müssen also
während des noch fließenden Kurzschlußstroms der Schalter J2 und J3 ihre Lage wechsein,
damit dem Kurzschlußstrom gleichgerichteter Ruhestrom zum Festhalten des
Ankers am Überwachungsmagneten zufließt. Da die Kontakte J2 und J3 von dem Magnetschalter
^" gesteuert werden, der beim Hebelumlegen
vorübergehend Strom, zum Anziehen seines Ankers erhält und dabei die Stell-
und Überwachungsleitungen umpolt, so wird durch das für die Überwachung erforderliche
Rückpolen das Abfallen des Ankers des Magnetschalters
5" überprüft. Sein Stromkreis wird jeweils durch den Kontakt Ii1 oder Ji2
am Überwachungsschalter unterbrochen, wenn der Kurzschlußstrom in der Spule K -f- oder
K— den Überwachungsschalter dreht. Die elektrische Wirkung mit dem Pol wechsel ermöglicht
die Prüfung des Abfallens des Ankers am Magnetschalter S, trotzdem das Abfallen
erst nach der Ordnungsmeldung der Überwachung als letztem betrieblichem Vorgang beim Umstellen einer Weiche erfolgt.
In den Abb. 1 bis 5 ist der Vorgang beim Umstellen einer Weiche aus der Pluslage
(Abb. 1) durch Hebelumlegen in die Minuslage (Abb. 5) und in Abb. 6 der Zustand bei
aufgefahrener Weiche dargestellt.
Bei Pluslage des Hebels und der Weiche fließt Ruhestrom der Überwachung, wie in
Abb. ι mit stark gezeichneten Linien kenntlich gemacht ist, vom erdfreien Pol der Batterie
durch den hochohmigen Widerstand r und Leitung 4 zum Anker des Motors und
durch Leitung 3 zurück zum Stellwerk und von hier über den zwangsläufigen Kontakt a3,
den Überwachungsstromschließer U1 zum Magneten
U-\- und den Kontakt J2 zum geerdeten
Batteriepol. Der Motor ist durch die Kontaktschlüsse
a2 im Stellwerk und W2, W3 kurzgeschlossen über die Kurzschlußspule K +,
wie punktiert gezeichnet. Als Motorschutz gegen Anlaufen oder Erden durch Kabelfehler
dient noch der hohe Widerstand r vor dem erdfreien und der hohe Widerstand des Magneten
U + vor dem geerdeten Batteriepol.
Während des Hebelumlegens (Abb. 2) wird vorübergehend der zwangsläufige Kontakt a4
im Stromkreis für. den Sicherheitsmagneten 5*
geschlossen, und. zwar zur Unterscheidung des Vorgangs heim Auffahren über den bei
noch angezogenem Anker des Überwachungsmagneten U -{- geschlossenen Kontakt-M4. Da-
mit dieser nun mindestens so lange wie Kontakt ai geschlossen bleibt, also über die
Mittellage des Weichenhebels hinaus, ist der Stromkreis des Überwachungsmagneten U +
durch den zwangsläufigen Schalter a3 entsprechend
lange geschlossen. Der Anker des Magneten S ist noch nicht angezogen, alle
Stell- und Überwachungsleitungen sind stromlos.
Wenn der Hebel ganz umgelegt ist (Abb. 3), hat sich der Magnet £ über seinen Ankerkontakt
J1 selbst angeschaltet, bei Kontakt J2
den Batteriepol gewechselt und die Leitung 4 bei Kontakt J3 geerdet. Da inzwischen auch
der Überwachungsschalter die Störungslage eingenommen und den Kontakt M3 geschlossen
hat, fließt Stellstrom. Beim Anlaufen des Motors unterbricht der Antriebsschalter bei
Kontakt W3 die Leitung 3 und schließt die
Leitung 1 bei Kontakt W1 an den Motor an, 1°°
um den Motor zum Zurückstellen der Weiche vorzubereiten.
Nach dem Umstellen der Weiche in die Minuslage wird bei Kontakt W2 die Spannung
führende Leitung 2 vom Motor ab und bei Kontakt W1 die Leitung 3 mit Leitung 4 und
dem Motor verbunden (Abb. 4), so daß Kurzschlußstrom im punktiert gezeichneten Stromkreise
über die Kurzschlußspule K— fließt.
Wenn die Kurzschlußspule den Anker des Überwachungsmagneten U— angezogen hat
(Abb. 5), wird bei Kontakt U5 der Ruhestrommagnet
U— angeschaltet, der den Anker im stark gezeichneten Ruhestromkreise
festhält, der gleichgerichtet fließt, nachdem der bei Kontakt U1 unterbrochene Stromkreis
des Magnetschalters S seinen Anker losgelassen hat. Er schaltet dann bei Kontakt J2
den Ruhestrom an den geerdeten Batteriepol an und bei Kontakt J3 die Erde von Leitung 4
ab, so daß über den Widerstand r Ruhestrom zum Überwachungsmagneten U— fließen kann.
Wenn die Weiche -aus der Minuslage (Abb. 5) aufgefahren und am Antriebsschalter
die Kontakte W2 und wi geschlossen bzw.
unterbrochen werden, ist nicht nur bei Kontakt W4 der Ruhestromkreis unterbrochen,
sondern auch die Überwachungsrückleitung 3 über die Kurzschlußspule K—, den zwangsläufigen
Schalter O1, Leitung i, beide Feldspulen
des Motors, Kontakt W2, Leitung 2, ίο Kontakte a2 und S2 im Stellwerk geerdet. Es
kann also auch Fremdstrom in Leitung 3 den Überwachungsmagneten U— nicht zum Festhalten
seines Ankers erregen. Es ist zu berücksichtigen, daß der Fremdstrom nur über
einen Widerstand r zur Leitung 3 fließen kann, ausgenommen, daß gerade die fremde
Weiche umgestellt würde, wodurch das Abfallen des Magnetankers U— der aufgefahrenen
Weiche sich nur verzögern würde, bis die Fremdstromweiche umgestellt undFremdstrom
wie Ruhestrom nur noch über den Widerstand r fließen kann.
Dementsprechend kann auch bei Erdung durch Kabelfehler an den Leitungen, 2, 3 oder
4 bzw. I, 3 oder 4 der Ruhestrommagnet U -f-(U—)
seinen Anker nicht festhalten, und es tritt Störungsmeldung ein. Gegen einen mit
der Erdung eintretenden Kriechstrom (Bahnstrom) ist einerseits der Widerstand r und
anderseits der Widerstand des Uberwachungsmagneten Motorschutz.
Schließlich mögen noch die Berührung von Leitung 3 mit 4 innerhalb einer Weichenschaltung
und Leitung 4 mit 4 verschiedener Weichenschaltungen erwähnt werden.
. Wenn durch die Berührung von Leitung 3 mit 4 (Abb. 8) während des Umlaufs der
Weiche die Kurzschlußspule K— im stark punktierten Stromzweige (statt im Kurzschluß
des auslaufenden Motors über den Kontakt W4) Strom erhält, so wird der Anker
des Magneten U— angezogen und die Ruhestromspule bei Kontakt U5 angeschaltet. Es
wird aber auch bei Kontakt«., der Stromkreis des Sicherheitsmagneten 5 unterbrochen, der
bei Kontakt^ den geerdeten Batteriepol ab- und bei Kontakt J2 den geerdeten Batteriepol
anschaltet. Über den Widerstand r fließt dann nur noch ein schwacher Strom und dieser
so hauptsächlich durch den Motor und Leitung 2
nach dem geerdeten Batteriepol, während an der Berührungsstelle durchLeitung 3 nach der
Kurzschlußspule if— und dem Ruhestrommagneten U— so gut wie gar kein Strom
fließen kann. Es erfolgt Störungsmeldung. Der Zustand tritt schon bei Beginn der Schalterbewegung
im Leergange des Antriebs ein, so daß die Weiche noch in besetzbarer Endlage
liegenbleibt.
Berührt sich Leitung 4 mit 4 zweier Weichenschaltungen (Abb. 9), so kann sich das im
Ruhezustande beider Weichen nicht bemerkbar machen, weil beide Leitungen 4 über die
Widerstände?- an den erdfreien Batteriepol angeschlossen sind. Wird aber eine der beiden
Weichen nach Abb. 8 umgestellt, so fließt von der anderen durch die stark gezeichnete
Berührungsstelle b nahezu der ganze Strom, den der Widerstand r (Abb. 9) durchläßt. Der
Ruhestrommagnet U+ läßt daher seinen Anker los, und es tritt Störungsmeldung ein.
Claims (3)
- Patentansprüche:i. Elektrische Überwachung für Weichen und Signale mit Ruhestrom- und Sicherheitsmagneten, die vom Kurzschlußstrom des Motors beeinflußt werden, wobei der im Leergang des Antriebs nach der Umstellung als Generator weiterlaufende Antriebsmotor eine in den Kurzschlußstromkreis eingeschaltete Spule des Ruhestrommagneten zum Anziehen des Ankers erregt, den der in der Endlage Je^ weils fließende Ruhestrom nur festzuhalten vermag, nach Patent 606 358, dadurch gekennzeichnet, daß der Überwachungsmagnet im Ruhestromkreis mit einemWicklungsende an den geerdeten Batteriepol und mit dem anderen durch die gemeinsame Motoranker- und Überwachungszuleitung im Stellwerk über einen hochohmigen Widerstand an den erdfreien Batteriepol angeschlossen ist, so daß der Festhaltestrom bei Leitungsberührung oder Erdung durch Kabelfehler der an den Motor angeschlossenen Motor- und Überwachungsleitungen unwirksam und die Überwachungsstromschließer unterbrochen werden.
- 2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der hochohmigeWiderstand und damit auch die Motorankerleitung beim Einschalten des Stellstroms durch Hebelumlegen geerdet werden.
- 3. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Erden und Umpolen der Stelleitungen durch einen Magnetschalter nur beim Hebelumlegen getätigt werden und das Rückpolen ebenfalls durch ihn unter dem Einflüsse der durch den Kurzschlußstrom am Schlüsse der Umstellung des Antriebs erregten Überwachung wieder erfolgt.Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DEO20982D DE629582C (de) | 1933-11-22 | 1933-11-22 | Elektrische UEberwachung fuer Signale und Weichen |
Applications Claiming Priority (1)
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DEO20982D DE629582C (de) | 1933-11-22 | 1933-11-22 | Elektrische UEberwachung fuer Signale und Weichen |
Publications (1)
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---|---|
DE629582C true DE629582C (de) | 1936-05-11 |
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Family Applications (1)
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---|---|---|---|
DEO20982D Expired DE629582C (de) | 1933-11-22 | 1933-11-22 | Elektrische UEberwachung fuer Signale und Weichen |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE629582C (de) |
-
1933
- 1933-11-22 DE DEO20982D patent/DE629582C/de not_active Expired
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