EP0875437A2 - Zugsensor zur Warnung von Personen im Gleisbereich - Google Patents

Zugsensor zur Warnung von Personen im Gleisbereich Download PDF

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EP0875437A2
EP0875437A2 EP98107174A EP98107174A EP0875437A2 EP 0875437 A2 EP0875437 A2 EP 0875437A2 EP 98107174 A EP98107174 A EP 98107174A EP 98107174 A EP98107174 A EP 98107174A EP 0875437 A2 EP0875437 A2 EP 0875437A2
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EP
European Patent Office
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pressure
evaluator
pressure chamber
train
tension sensor
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EP98107174A
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English (en)
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EP0875437A3 (de
Inventor
Hermann Stein
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STEIN, HERMANN
Original Assignee
Stein GmbH
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Publication date
Application filed by Stein GmbH filed Critical Stein GmbH
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61RAILWAYS
    • B61LGUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L1/00Devices along the route controlled by interaction with the vehicle or train
    • B61L1/02Electric devices associated with track, e.g. rail contacts
    • B61L1/04Electric devices associated with track, e.g. rail contacts mechanically actuated by a part of the vehicle
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61RAILWAYS
    • B61LGUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L23/00Control, warning or like safety means along the route or between vehicles or trains
    • B61L23/06Control, warning or like safety means along the route or between vehicles or trains for warning men working on the route

Definitions

  • the invention relates to a train sensor for warning people in the track area.
  • Train sensors for warning people in the track area against approaching trains are known, the signals of which are used for warning purposes are routed via a message channel to warning stations located in the work area of people and which issue a warning in accordance with the signals (LENGEMANN, From detection to alarm - the future rot warning at the Deutsche Bureaubahn "in electric railways, 1983, H.6, p.204-209; DE-AS 1 755 589).
  • Inductive sensors or vibration sensors are called.
  • Vibration sensors are unsuitable
  • a mechanic has to laboriously adapt the inductive sensors to the type of rail, mount them on the rail and adjust them, and the mechanic himself has to warn of the approaching trains In the case of slowly moving construction sites, this necessary safeguard no longer provides the benefit of a warning system, and inductive sensors are also susceptible to magnetic fields from brakes and drive currents, and it is not possible to detect wheels made of non-ferrous metal.
  • a pneumatic train sensor is known (SIEMENS: Elektrotechnik im railway operation, S44 rail current closer, SH 3226 / 2561.5 T ES), one has 4 pressure claws attached to the rail pressure chamber, with Driving over a pulling wheel creates a pressure in the pressure chamber via a The hose is electrically isolated from a membrane contact that detects the tension becomes. Installation and time-consuming adjustment must be carried out in the danger area will. There are no means to control the fall of the tension sensor from the rail called.
  • Measuring devices for determining the weight of railway vehicles are known from DE-PS 822 019, the deflection of the rail being measured as a result of the weight on the train wheel with a pressure chamber screwed to the rail foot.
  • the pressure changes can act directly on control devices.
  • the nearest sleepers are fixed and stiffened for the correct functioning of the pressure chamber. But the scripture does not address what is known from it Weight measurement principle "to apply to a device for warning people. Safety principles are not specified.
  • the object of the invention is to provide a tension sensor, the signals of which it it is possible to warn people in the track area of approaching trains, whereby the Train sensor has the required security and can be installed safely and quickly can be.
  • the tension sensor is simply constructed. To assemble you do not have to Keep the danger zone open, as there is no need to screw it onto the rail. A Adjustment in the danger zone is not necessary.
  • the Monitoring the pressure ensures detection of failure or failure dangerous removal of the tension sensor.
  • Guides on the top of the train sensor prevent slipping sideways.
  • a travel rail 1 is supported by sleepers 3 on a substructure 2.
  • both the running rail 1 and the sleepers 3 and the substructure 2 under the sleepers 3 are loaded.
  • the distance of the rail foot to the substructure 2 changes most in the middle between the sleepers 3 and is significantly greater than the deflection of the running rail 1 alone.
  • This property is used in the tension sensor for obtaining trouble-free, large pressure changes in pressure chambers 21, 41 by pushing the pressure chambers 21, 41 in at this point.
  • the pushing in of the pressure chamber 21, 41 under the rail foot can be done with a handle in a depressurized cylinder and without exposing itself to any danger.
  • the pressure chamber 21, 41 is then filled until the desired pressure is established, or the pressure chamber 21, 41 is clamped non-positively between the foot of the travel rail 1 and the substructure 2. An attachment to the rail is not necessary. An adjustment to the rail type and an adjustment is not necessary.
  • the remaining components 13 of the train sensor are expediently combined in a housing located away from the track; they are not electrically connected to the running rail 1 and are therefore not exposed to disturbances from drive currents and magnetic fields.
  • the pressure chamber 21, 41 is connected to a pressure sensor 23, 43 via a pressure hose 27, 47. Electrical signals 31, 51 are present at the pressure sensor in proportion to the pressure in the pressure chamber 21, 41, which are fed to an evaluator 5 a, 5 b.
  • the pressure signals 31, 51 change positively when the pressure chamber 21, 41 is loaded by a pull wheel. When the load is relieved after driving over, there is a negative change in the pressure signal 31.51. These pressure changes are evaluated as a wheel signal by the evaluator 5a, 5b if the pressure change exceeds a value of a pressure change 7 given to the evaluator 5a, 5b at its input, either in a positive or negative direction; this protects against disturbances and pediatric interference.
  • the positive pressure change is preferred because it also detects stationary traction wheels.
  • a wheel signal recognized in this way is passed in a known manner by the evaluator 5a, 5b via a wired or wireless message channel 11 to warning stations 15, which emit a warning 17 directly or indirectly according to the signals of the message channel 11 to the persons to be warned in the track area.
  • a train sensor 21, 41, 13 can, for example, announce the train, another train sensor 21, 41, 13, not shown, in the vicinity of the persons to be warned can de-register the train by both train sensors acting on the warning station 15.
  • a revolving counter 10 can count the wheel signals and the evaluator 5a, 5b Submit payer status via message channel 11. In this way, trains can be recorded more precisely.
  • the direction of pull can also be detected by the evaluator 5a, 5b by the evaluator 5a the wheel signals from the train sensor 21, 23 and the evaluator 5b the bath signals from adjacent tension sensor 41,43 detected.
  • the time sequence of the wheel signals is a measure of the direction of the train which the evaluator 5a, 5b delivers directly to the message channel 11 or linked as a sign with the counter reading 10.
  • train sensors 21, 41, 13 complex track diagrams during the detection be ruled by trains.
  • the safety-relevant parts 23, 5a and 43.5b of the tension sensor are expediently closed double and the results of the evaluator 5a with those of the evaluator 5b over a Compound 6 to compare in time, with a waiting period 8 at the entrance of the Evaluator 5a, 5b is specified.
  • the evaluator 5a, 5b determines an inequality after the waiting period 8 and enters Fault signal to the message channel 11.
  • a tension sensor can be used in the same way secure with only one pressure chamber 21, this pressure chamber with both Pressure sensors 23 and 43 is connected (not shown).
  • the assembly is much easier if the pressure chambers 21, 41 and Pressure sensors 23.43 with closable filling openings 25.45 for a liquid or gaseous medium are connected and the pressure chambers 21, 41 as lifting cylinders, are preferably designed as bellows cylinders.
  • FIG. 2 shows a typical arrangement of a pressure chamber 21, 41 between the foot of the running rail 1 and the substructure 2.
  • Guides 64 on the upper side of the pressure chamber 21, 41 adapted to the foot of the travel rail 1 prevent the pressure chamber 21, 41 from slipping sideways and further facilitate assembly.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
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Abstract

Zugsensor zur Warnung von Personen im Gleisbereich vor herannahenden Zügen, wobei Druckänderungen in einer zwischen Schienenfuß (1) und Unterbau (2) kraftschlüssig angeordneten Druckkammer (21,41) bei Überfahren der Fahrschiene (1) mit Zugrädern als ein Signal zur Warnung gewertet (23,43,5a,5b) und über einen Nachrichtenkanal (11) an eine Warnstation (15) abgegeben wird, wenn die Druckänderung einen vorgegebenen Wert (7) überschreitet und wobei die Druckkammer (21,41) durch einen Überdruck zwischen der Fahrschiene (1) und dem Unterbau (2) kraftschlüssig eingeklemmt ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein einen Zugsensor zur Warnung von Personen im Gleisbereich. Bekannt sind Zugsensoren zur Warnung Von Personen im Gleisbereich vor herannahenden Zügen, deren der Warngebung dienenden Signale über einen Nachrichtenkanal an im Arbeitsbereich von Personen gelegene Warnstationen geleitet werden, die entsprechend den Signalen eine Warnung abgeben (LENGEMANN,
Figure 00010001
Von der Erkennung bis zur Alarmgebung - die zukünftige Rottenwarnung bei der Deutschen Bundesbahn" in Elektrische Bahnen, 1983, H.6, S.204-209; DE-AS 1 755 589). Es werden induktive Sensoren oder Vibrationssensoren genannt. Vibrationssensoren sind untauglich, da sie langsam fahrende Züge wegen zu geringer Erschütterungen nicht detektieren. Um eine Warnanlage in Betrieb zu nehmen, muß ein Monteur in langwieriger Arbeit die induktiven Sensoren dem Schienentyp anpassen, an die Schiene montieren und justieren. Dabei muß der Monteur selbst vor herannahenden Zügen gewarnt werden. Bei langsam wandernden Baustellen ist durch diese notwendige Sicherung der Nutzen einer Warnanlage nicht mehr gegeben. Außerdem sind induktive Sensoren anfällig gegen magnetische Felder durch Bremsen und Triebströme; eine Detektierung von Rädern aus NE-Metall ist nicht möglich.
Bekannt ist ein pneumatischer Zugsensor (Firmenschrift SIEMENS: Elektrotechnik im Bahnbetrieb, Schienenstromschließer S44, Druckvermerk SH 3226/2561.5 T ES), der eine mit 4 Befestigungsklauen an der Schiene befestigte Druckkammer aufweist, wobei bei Überfahren eines Zugrades ein entstehender Druck in der Druckkammer über einen Schlauch galvanisch getrennt an einen den Zug detektierenden Membrankontakt geleitet wird. Die Montage und die zeitraubende Justierung muß im Gefahrenbereich vorgenommen werden. Mittel zur Kontrolle des Abfalls des Zugsensors von der Schiene sind nicht genannt.
Bekannt sind Meßeinrichtungen zur Feststellung des Gewichtes von Eisenbahnfahrzeugen aus der DE-PS 822 019, wobei die Durchbiegung der Schiene infolge des auf dem Zugrad lastenden Gewichts mit einer am Schienenfüß angeschraubten Druckkammer gemessen wird. Die Druckänderungen können dabei direkt auf Steuereinrichtungen wirken. Die nächstliegenden Schwellen sind zur richtigen Funktion der Druckkammer fest gelagert und versteift. Die Schrift spricht aber nicht an, das aus ihr bekannte Gewichtsmeßprinzip" auf eine Einrichtung zur Warnung von Menschen anzuwenden. Sicherheitsprinzipien sind nicht angegeben.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Zugsensor anzugeben, durch dessen Signale es möglich ist, Personen im Gleisbereich vor herannahen Zügen zu warnen, wobei der Zugsensor die erforderliche Sicherheit aufweist sowie gefahrlos und schnell montiert werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Der Zugsensor ist einfach aufgebaut. Zur Montage muß man sich nicht im Gefahrenbereich aufhalten, da jegliche Verschraubung mit der Fahrschiene entfällt. Eine Justierung im Gefahrenbereich entfällt.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen beschrieben. Die Überwachung des Druckes gewährleistet die Erkennung des Versagens oder des gefährlichen Entfernens des Zugsensors. Führungen an der Oberseite des Zugsensors verhindern ein seitliches Verrutschen.
Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt
  • Fig. 1 eine Anordnung der Zugsensoren,
  • Fig. 2 eine Anordnung der Druckkammer.
  • In Fig. 1 ist eine typische Anordnung von zwei Zugsensoren 21,41,13 mit ihrer Verbindung 11 zu einer Warnstation 15 dargestellt. Eine Fahrschiene 1 ist durch Schwellen 3 auf einen Unterbau 2 abgestützt. Bei der Überfahrt eines Zugrades werden sowohl die Fahrschiene 1 als auch die Schwellen 3 und der Unterbau 2 unter den Schwellen 3 belastet. Bei der Belastung ändert sich die Entfernung des Schienefußes zum Unterbau 2 in der Mitte zwischen den Schwellen 3 am meisten und ist wesentlich größer als die Durchbiegung der Fahrschiene 1 allein. Diese Eigenschaft wird bei dem Zugsensor zur Erlangung störungsfreier, großer Druckänderungen in Druckkammern 21,41 genutzt, indem die Druckkammern 21,41 an dieser Stelle eingeschoben werden. Das Einschieben der Druckkammer 21,41 unter den Schienenfuß kann bei drucklosem Zylinder mit einem Handgriff erfolgen und ohne sich einer Gefahr auszusetzen. Anschließend wird die Druckkammer 21,41 solange gefüllt, bis sich der gewünschte Druck einstellt, bzw. die Druckkammer 21,41 kraftschlüssig zwischen dem Fuß der Fahrschiene 1 und dem Unterbau 2 eingeklemmt ist. Eine Befestigung an der Schiene entfällt. Eine Anpassung an den Schienentyp und eine Justage ist nicht notwendig. Die übrigen Bestandteile 13 des Zugsensors werden zweckmäßigerweise in einem vom Gleis entfernt befindlichen Gehäuse zusammengefaßt; sie sind nicht elektrisch mit der Fahrschiene 1 verbunden und daher keinen Störungen durch Triebströme und magnetischen Feldern ausgesetzt. Die Druckkammer 21,41 ist über einen Druckschlauch 27,47 mit einem Drucksensor 23,43 verbunden. An dem Drucksensor stehen proportional zu dem Druck in der Druckkammer 21,41 elektrische Signale 31,51 an, die auf einen Auswerter 5a,5b geführt sind. Die Drucksignale 31,51 ändern sich positiv bei Belastung der Druckkammer 21,41 durch ein Zugrad. Bei der Entlastung nach dem Überfahren entsteht eine negative Änderung des Drucksignals 31,51. Diese Druckänderungen werden als ein Rad kennzeichnendes Radsignal vom Auswerter 5a,5b gewertet, wenn die Druckänderung einen dem Auswerter 5a,5b an seinem Eingang vorgegebenen Wert einer Druckänderung 7 entweder in positiver oder negativer Richtung überschreitet; dies sichert vor Störungen und Trittbeeinflussungen von Mensch und Tier. Die positive Druckänderung wird bevorzugt, da sie auch stehende Zugräder erfaßt. Ein solchermaßen erkanntes Radsignal wird vom Auswerter 5a,5b in bekannter Weise über einen drahtgebundenen oder drahtlosen Nachrichtenkanal 11 an Warnstationen 15 geleitet, die direkt oder indirekt entsprechend der Signale des Nachrichtenkanals 11 eine Warnung 17 an die zu warnenden Personen im Gleisbereich abgeben. Ein Zugsensor 21,41,13 kann zum Beispiel den Zug ankündigen, ein weiterer nicht dargestellter Zugsensor 21,41,13 in der Nähe der zu warnenden Personen den Zug wieder abmelden, indem beide Zugsensoren auf die Warnstation 15 einwirken.
    Besonders einfach und sicher ist es, einen Druckverlust des Zugsensors 21,41,13 oder die unerwünschte Entfernung der Druckkammer 21,41 oder weiterer Bestandteile 13 des Zugsensors zu überwachen. Da bei Fehlern der Druck abnimmt, wird dies vom Auswerter 5a,5b erkannt, wenn der Druck unter einen an seinem Eingang vorgegebenen Druckwert 9 sinkt. Der Auswerter 5a,5b gibt ein entsprechendes Störungssignal an den Nachrichtenkanal 11 ab.
    Anstatt den Zug aufgrund der Raderfassung über den Nachrichtenkanal 11 zu melden, kann ein umlaufender Zahler 10 die Radsignale zählen und der Auswerter 5a,5b den Zahlerstand über den Nachrichtenkanal 11 abgeben. So können Züge exakter erfaßt werden.
    Auch kann die Zugrichtung vom Auswerter 5a,5b erfaßt werden, indem der Auswerter 5a die Radsignale vom Zugsensor 21,23 und der Auswerter 5b die Badsignale vom benachbarten Zugsensor 41,43 erfaßt. Die zeitliche Abfolge der Radsignale ist ein Maß für die Richtung des Zuges, das der Auswerter 5a,5b an den Nachrichtenkanal 11 direkt abgibt oder als Vorzeichen mit dem Zählerstand 10 verknüpft. Solchermaßen können mit mehreren, nicht dargestellten Zugsensoren 21,41,13 komplexe Gleisbilder bei der Erfassung von Zügen beherscht werden.
    Die sicherheitsrelevanten Teile 23, 5a, bzw. 43,5b des Zugsensors sind zweckmäßig zu verdoppeln und die Ergebnisse des Auswerters 5a mit denen des Auswerters 5b über eine Verbindung 6 zeitabängig zu vergleichen, wobei eine Karenzzeit 8 am Eingang des Auswerters 5a,5b vorgegeben ist. Bei Fehlern in einem der beiden parallenen Zweige stellt der Auswerter 5a,5b nach Ablauf der Karenzzeit 8 eine Ungleichheit fest und gibt ein Störungssignal an den Nachrichtenkanal 11 ab. In gleicher Weise laßt sich ein Zugsensor mit nur einer Druckkammer 21 sichern, wobei diese Druckkammer mit beiden Drucksensoren 23 und 43 verbunden ist (nicht dargestellt).
    Die Montage wird wesentlich erleichtert, wenn die Druckkammern 21,41 und die Drucksensoren 23,43 mit verschließbaren Füllöffnungen 25,45 für ein flüssiges oder gasförmiges Medium verbunden sind und die Druckkammern 21,41 als Hubzylinder, vorzugsweise als Balgzylinder ausgebildet sind.
    In Fig. 2 ist eine typische Anordnung einer Druckkammer 21,41 zwischen dem Fuß der Fahrschiene 1 und dem Unterbau 2 dargestellt. Dem Fuß der Fahrschiene 1 angepaßte Führungen 64 an der Oberseite der Druckkammer 21,41 verhindern ein seitliches Verrutschen der Druckkammer 21,41 und eine weitere Erleichterung der Montage.

    Claims (7)

    1. Zugsensor zur Warnung von Personen im Gleisbereich vor herannahenden Zügen, dessen der Warngebung dienende Signale über einen Nachrichtenkanal (11) an im Arbeitsbereich von Personen gelegene Wamstationen (15) geleitet werden, die entsprechend den Signalen eine Warnung (17) abgeben, wobei
      der Zugsensor eine geschlossene Druckkammer (21,41), einen Drucksensor (23,43) und einen Auswerter (5a,5b) aufweist,
      die Druckkammer (21,41) zwischen dem Fuß der Fahrschiene (1) und einem Unterbau (2) angeordnet ist,
      die Druckkammer (21,41) über einen Schlauch (27,47) mit einem Drucksensor (23,43) verbunden und dessen Ausgangssignale (31,51) an den Auswerter (5a,5b) geführt sind,
      die Änderung des Druckes in der Druckkammer (21,41) infolge der Be- und/oder Entlastung bei dem Überfahren eines Zugrades vom Drucksensor (23,43) erfaßt und an den Auswerter (5a,5b) geleitet wird, und
      der Auswerter (5a,5b) ein Überschreiten der Druckänderung über einen dem Auswerter (5a,5b) vorgegebenen Wert einer Druckänderung (7) als ein das Rad kennzeichnendes Radsignal wertet und an den Nachrichtenkanal (11) abgibt,
      die Druckkammer (21,41) nach dem Einschieben zwischen dem Fuß der Fahrschiene (1) und dem Unterbau (2) durch Beaufschlagung der Druckkammer (21,41) mit Überdruck ohne Hilfe von Befestigungsmitteln kraftschlüssig festklemmt.
    2. Zugsensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
      daß der Auswerter (5a,5b) bei Absinken des Druckes unter einen dem Auswerter (5a,5b) vorgegebenen Druckwert (9) ein Störungssignal an den Nachrichtenkanal (11) abgibt.
    3. Zugsensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
      daß der Zugsensor eine verschließbare Füllöffung (25,45) aufweist,
      daß die Druckkammer (21,41) und der Drucksensor (23,43) mit der Füllöffnung (25,45) für ein flüssiges oder gasförmiges Medium verbunden sind, und
      daß die Druckkammer (21,41) als Hubzylinder ausgebildet ist.
    4. Zugsensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
      daß die Druckkammer (21,41) an ihrer Oberseite dem Fuß der Fahrschiene (1) angepaßte Führungen (64) aufweist.
    5. Zugsensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
      daß der Zugsensor einen umlaufenden Zähler (10) aufweist,
      daß der Zähler die Radsignale aus dem Auswerter (5a,5b) zählt, und
      daß der Auswerter (5a,5b) ein den Zählerstand des Zählers (10) abbildendes Signal an den Nachrichtenkanal (11) abgibt.
    6. Zugsensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
      daß neben einem Zugsensor (21,23,5a) mindestens ein weiterer gleichartiger Zugsensor (41,43,5b) angeordnet ist, und
      daß der Auswerter (5a,5b) durch die zeitliche Abfolge der Radsignale die Fahrtrichtung des Zuges bestimmt und an den Nachrichtenkanal (11) abgibt.
    7. Zugsensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
      daß die Drucksensoren (23,43) und die Auswerter (5a,5b) doppelt angeordnet sind,
      daß die Auswerter ihre Ergebnisse (6) gegenseitig vergleichen und bei Abweichungen über eine vorgegebene Zeit (8) hinaus ein Störungssignal an den Nachnichtenkanal (11) abgeben.
    EP98107174A 1997-04-29 1998-04-20 Zugsensor zur Warnung von Personen im Gleisbereich Withdrawn EP0875437A3 (de)

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    Application Number Priority Date Filing Date Title
    DE1997117939 DE19717939C2 (de) 1997-04-29 1997-04-29 Zugsensor zur Warnung von Personen im Gleisbereich
    DE19717939 1997-04-29

    Publications (2)

    Publication Number Publication Date
    EP0875437A2 true EP0875437A2 (de) 1998-11-04
    EP0875437A3 EP0875437A3 (de) 2000-05-17

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    ID=7828007

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    EP98107174A Withdrawn EP0875437A3 (de) 1997-04-29 1998-04-20 Zugsensor zur Warnung von Personen im Gleisbereich

    Country Status (2)

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    DE (1) DE19717939C2 (de)

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    DE19717939C2 (de) 1999-04-15
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