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sous le bénéfice de la convention internationale du 20.3.83 formé par: Henrious Froger,Prinsegracht 9,La Hay,Hollande pour:" Système électrique de contrôle à distance applicable notamment aux chemins de f er ".
Cette invention a trait aux systèmes électriques de contrôle à distance, spécialement applicables aux rails, aiguilles et dispositifs analogues, et elle a pour objet un système de contrôle perfectionné de oe genre dont le fonc- tionnement est simple et efficace et qui offre un haut degré de sécurité.
Pour les applications de ce genre, il existe des condi- tions spéciales relatives à la sécurité, et pour satisfaire à ces conditions, l'invention comprend principlament en combinaison, un dispositif de contrôle destiné à fonctionner en cas de court-cirouitage d'une résistance,un signal lumineux qui s'allume lorsque la résistance est court-circuité, un dis- rositif destiné à agir lorsque la ligne comprenant la résis- tance devient nrivée de courant et un autre signal lumineux qui s'allume lorsque ladite ligne devient privée de courant.
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D'autres caractéristiques de l'invention seront décrites ci-après en se référant aux dessins schématiques annexés qui montrent , à titre d'exemples, quelques modes de réalisation
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de 'invention et dans lesquels;
Figure 1 est une représentation d'un premier mode de réalisation.
Figure 2 représente un second mode de réalisation compre- nant un relais différentiel avec deux bobines en parallèle.
Figure 3 est un troisième mode de réalisation selon lequel un relais est employé pour constituer la résistance qui doit être court-circuitée pour effectuer le signal d'alarme.
Figure 4 est un quatrième mode de réalisation appliqué à une ligne de chemin de fer pour protéger une certaine zone de cette ligne, par exemple un croisement .
Figure 5 montre un cinquième mode de réalisation appliqué comme dans la figure 4.
Dans la figure 1, la source de courant 1 est reliée à un relais 2 dont l'armature 3 peut tourner on 4 et est normalement maintenue abaissée par son poids propre. Un autre relais 5, dont l'armature 6 pivote en 7 et est normalement attirée, est monté en série avec le relais 2; et le circuit est fermé par la ligne protecteur 8 avec la résistance 9. Si cette dernière est court-circuitée, la force du relais 2 est augmentée au point que son amature est attirée, ce qui a pour effet qu'un contact 10 disposé entre des lignes 11 et 12, faisant nartie deuil cir- cuit distinct (non représenté), détermine l'allumage du signal d'alarme.
En même temps, la force du relais 5 est également aug- mentée, nais ceci a simplement pour effet que ce relais maintient son armature 6 plus fortement. Lorsque la résistance sesse d'ê- tre court-circuitée, seule l'armature 3 est libérée.
Par contre ci, pour une raison quelconque, par exemple une rupture de la ligne 8, le courant cesse de passer, les
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relais 5 et 2 sont désexistés, l'armature 3 reste dans bzz position la plus basse, mais l'armature 6 tombe, de sorte/ qu'il
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s'établit en 13 un contact entres les lignes 14 et 15 d'un autre circuit (non représenté) pour allumer le signal de défaut.
Il est recommandable d'anpliquer une source distincte de courant pour les signaux et même de faire en sorte qu'on dis- pose encore d'une source en réserve afin que le signal de
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défaut soit donné avec unerafcs certitude presque absolue dans tous les cas, nais il est possible de n employer qu une ceule source 1; dans ce cas on prévoit d'autres lignes 16, le cir- cuits destinés aux signaux d'alarme et de défaut étant alors respectivement disposés entre les lignes 12 et 17 et les lignes 15 et 17. Comme le signal de défaut est la partie la plus im- nortante du système, il n'est pas essentiel d'avoir une réserve pour la batterie 1.
La disposition selon la figure 2 comprend un relais diffé- rentiel 2a dont les enroulements, agissent sur le mené noyau fix sont montés en parallèle, le relais 5 et la résistance 9 étant en série avec l'enroulement inférieur du relais 2a. Ce dernier enroulement agit plus directement sur Immature 3 que l'enrou- lement supérieur;
en outre , il est assez puissant, en soi, pour que son action, dininuée par les résistances 5 et 9, soit au noins approximativement compensée nar l'action de l'enrou- louent antagoniste supérieur de sorte que, normalement, l'arma- ture 3 n'est pas attirée, 1'* attraction ayant lieu lorsque l'équilibre est rompu, soit nar une interruption, soit par un court-circuitage de la résistance 9.
Dans le mode de réalisation de la figure 3, il faut, pour produjire l'alarme, court-circuiter non pas une résistance dis- tincte nais le refais 2 lui-même (entre 8-8), l'armature 3 de ce relais étant par suite libérée.
Dans cette disposition, les armatures 3 et 6 sont toutes deux normalement attirées.
Pour faire comprendre la disposition de la figure 4, il suffira d'en expliquer le fonctionnement.
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Lorsqu'un train arrive au tronçon de raixs:: isolé 20,
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la résistance 9' est court-oirouitée, de sorte que l'équilibre du relais différentiel 2' est rompu et que son amature 3' est attirée par l'action de 1 'enroulement 19' Ceci établit
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un contact en in' et il se femme un circuit comprenant l'elec- tro 33 d'un intorrunteur à levier et le transformateur 27 par l'entremise duquel un courant de basse tension est dérivé de lignes de courant alternatif à haute tension 29,29. Cette
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excitation de l'ilectro in fait tourner l 'amature inférieure ?5 :z sens inverse des aiguilles d'une montre, de sorte qu'il s'':
t",blit on 36- un contact qui détermine la fermeture d'un autre circuit comprenant les lanpes d'arrêt z, c'est-à-dire le signal d'al aiwe, la ligne 34 et le transformateur 27. Aus- sitôt que la résistance 9' cesse d'être court-circuitée, c'est- a-dire que le train a dépassé le tronçon de rail 20, l'arma- ture 3' revient par son poids propre ou sous 1 'action d'un
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ressort (non représenté) xi sa position de repos, on raison du fait que l'action magnétique de 1 ' enroul enent 19' est presque ou ontierenent conpensée "r)".r 1a.ctio-n do 1enrazlemeYzt 1' qui est bobiné en sens inverse. L''onroulenent Ine étant on 1:'.-.rs.ll ':.19 avec 1!les résistances n' At 5, son nombre de noires et -luis 5r,:,.nd nue celui de l'-=nrou?-e"ent 1 '.
,jn:nd le train arrive au tronçon de rail icolé ni, la résistance Ç1" est 00urt-circmi tÓe, ce qui, en coo'1Ór;'."tion avec le relais différentiel 2", détermine d'une manière analogue à celle déjà décrite pour le relais 2'l'excitation de l'autre électro 32, de sorte que le levier 35 tourne dans le sens des aiguilles d'une nontre et est par suite remené à sa position de repos dans laquelle le contact 36 est ouvert, de sorte que les lames d'arrêt 37 sont éteintes.
Si, pour quelque raison, le courant cesse de -causer dans la. ligne ni'*, par exemple par suite d'une rupture de la résis- tance 9', l'armature 6' du relais S'est libérée, c'e sorte
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qu'il s'::t:'flit un contact I3' déterminant la fermeture d'un circuit co--r--3r-ant les larmes de d6famt 4n et le transformateur ".7. -s1 .T.î',r3i:6 temps, l'équilibre du relais 2 est rompu, de sorte
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que le signal d'alarme est aussi donné.
Si la ligne 8'' se trouve privée de courant, l'armature 6'' du relais 5 " est libérée, de telle sorte qu'un autre circuit se ferme en 13'', ce circuit comprenant également les lampes de dé- faut 40 et le transformateur 27. En même temps, l'armature 3'' est attirée, ce qui éteint les lampes d'arrêt 37 dans le cas où le levier 35 n'occuperait pas déjà sa position de repos. Il est désirable que le défaut soit indiqué de la même façon dans tous les circonstances.
A cet effet, des lampes 43 sont disposées en parallèle avec les lampes de défaut 40. Ces lampes 43 sont situées de telle sorte qu'elles donnent le' même signal d'alarme que les lampes 370
Si la batterie 1 est suffisamment mise hors service, les armatures 6' et 6'' sont toutes deux libérées, mais les contacts ne sont pas fermés en 10' et 10'', de sorte que si le levier 35 occupait à ce moment sa position de repos, aucun signal d'alarme ne serait donné si les lampes 43 n'étaient pas prévues. On se rend compte que, dans ces conditions, il n'est pas essentiel d'augmenter la sécurité du système en prévoyant une réserve pour la batterie 1.
Au contraire, il est de la plus grande importance que l'allumage des lampes de défaut, et dans une mesure moindre 1 'allumage des lampes d'arrêt, soit assurés d'une façon presque certaine. A cet effet, on peut prévoir plusieurs relais 5' et plusieurs relais 5" afin que le circuit comprenant les lampes de défaut soit aussi fermé dans le cas où l'une des armatures 6'' ou 6" ne tomberait pas, par exemple par suite du fait qu' elle adhérerait au noyau par l'effet de la rouille. L'applica- tion de lampes de réserve 40 montées en parallèle avec les lamnes 40 est encore plus importante afin que le signal de dé- faut soit donné même si l'une des lampes 40 était brulée.
Bien entendu, des lamnes de réserve peuvent être appliquées de la même façon (non représentée) pour les lampes d'arrêt 37 et 43. il est également important d'avoir une source de courant de réserve pour le cas où les lignes 28 et 29 deviendraient privées de courant. A cet effet, on dispose une batterie de réserve 31
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et un relais 30. Lorsque le courant cesse de passer à travers le relais 30, son armature est mise en liberté et la-batterie 31 entre automatiquement en action.
Si on le désire, un dispositif simple peut être appliqué pour donner l'information de défaut au mécanicien, par exemple dans le cas où le système est appliqué à un croisement. Ce dis- positif comprend uniquement des lanpes 41 montées en parallèle avec les lampes de défaut 40 et distances du croisement de 1500 mètres, par exemple, dans la direction des trnins s'approchant du croisement. Le mécanicien sait alors qu'il doit prendre des précautions -cour s'amprocher du croisement et peut avertir à une station suivante. Au croisement, on peut prévoir un. inter- rupteur 42 auquel le public peut avoir accès, par exemple par la ru-nture d'une glace, pour pouvoir donner facilement le signal d'alarme 41 en cas d'urgence.
Si le système est destiné à fonctionner avec des trains arrivant de l'un des deux côtés, on dispose des tronçons de rail isolés complémentaires 44, 46 munis respectivement de ré- sistances 9a et 9 . Les tronçons 20 et 46 servant à amorcer le signal d'alarme sont alors placés entre les tronçons 44 et 21 servant à le terminer.
Il n'est pas nécessaire, quoique ce soit possible, de prévoir quatre relaisdifférentiels dans ces con- ditions, étant donné qu'on peut simplement relier la ligne 45 à la ligne 8'' et la ligne 47 à la ligne 8', pourvu que la grandeur des résistances en question et des forces magnétiques @ des enroulements 18'-19' et 18''-19'' soit choisie telle que l'équilibre désiré pour les relais 2' et 2" soit obtenu.
Le système de la figure 5 diffère de celui de la figure 4 en ce que les relais d'alarme et de défaut sont combinés en un seul relais non différentiel 50' et 50'', en ce que l'interrup- teur à levier 35 est remplacé par un interrupteur à roue 54-et finalement en ce que certaines parties telles que les lampes de réserve ne sont pas représentées.
Les forces des ressorts 52' et 53' sont telles que, dans les conditions normales, seule l'armature 6' .est attirée par le noyau 51' qui a dans ce casla tome d'un T.
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n Le dispositif magnétique servant a faire tourner la roue
54 est représenté schématiquement en 55, e 56 désigne les bornes de ligne qui doivent être reliées aux positions irrégu- lieres, par exemple, de la roues 54, ces détails étant bien connus de l'homme du métier.
Indépendamment de la simplification réalisée par la combinaison des deux relais, le fait de prévoir un interrupteur à roue ou dispositif analogue présente cet avan- tage que le système, muni seulement de deux tronçons de rail isolés 20 et Si, est prêt à être employé pour des trains arri- vant des deux directions.
Les avantages.des systèmes décrits qui comportent tous la caractéristique principale de l'invention sont les suivants a) L'emploi de dispositifs mécaniques qui sont toujours plus au moins sujets à se dérégler et pour lesquels il n'est pas facile de prévoir des réserves est réduit au minimum. b) Un défaut est signalé automatiquement. c) Une sécurité suffisante peut être obtenue avec des sys- tèmes relativement simples, et l'on peut également augmenter la- sécurité à volonté avec des dispositifs simples tels qu'une batterie de réserve, des lampes de réserve, etc..
d) Il devient possible d'avoir un signal d'arrêt commandé facilement en même temps que le signal de défaut et d'avoir une très faible consommation de courant dans des conditions normales dans le cas où une source de courant distincte est appliquée ' pour les signaux. e) La sensibilité des relais peut facilement être modifiée suivant qu'on le désire. f) Toutesles pièces importantes peuvent être enveloppées facilement, par exemple dans une boite métallique, de façon qu'elles soient inaccessibles au public. g) Les résistances entre les rails peuvent être réduites à 10 ohms.
Avec la disposition de la figure 5; on peut même supprimer le relais 50 ", auquel cas il convient de monter en série les résistances 9' et 9 ". On évite alors, en outre, la connexion
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entre la batterie 1 et le rail 8.
Il est évident que les systèmes décrits Trouvent, sans modifications essentielles, recevoir d'autres applications telles que, par exemple, la signalisation d'une certaine -posi- tion d'aune aiguille de chemin de fer, l'avertissenent du fait qu'un certain niveau d'eau se trouve atteint dans un réservoir ou dans un indicateur de niveau, etc..
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under the benefit of the international convention of 20.3.83 formed by: Henrious Froger, Prinsegracht 9, The Hay, Holland for: "Electrical remote control system applicable in particular to railways".
This invention relates to electric remote control systems, especially applicable to rails, points and the like, and it has for its object an improved control system of this kind the operation of which is simple and efficient and which offers a high degree of efficiency. of security.
For applications of this kind, there are special conditions relating to safety, and in order to satisfy these conditions, the invention mainly comprises in combination, a control device intended to operate in the event of a bypass of a device. resistance, a light signal which lights up when the resistance is short-circuited, a device intended to act when the line comprising the resistance becomes current and another light signal which lights up when said line becomes private current.
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Other characteristics of the invention will be described below with reference to the accompanying schematic drawings which show, by way of examples, some embodiments.
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of 'invention and in which;
Figure 1 is a representation of a first embodiment.
FIG. 2 represents a second embodiment comprising a differential relay with two coils in parallel.
Figure 3 is a third embodiment in which a relay is employed to constitute the resistor which must be short-circuited to effect the alarm signal.
Figure 4 is a fourth embodiment applied to a railway line to protect a certain area of this line, for example a crossing.
Figure 5 shows a fifth embodiment applied as in figure 4.
In figure 1, the current source 1 is connected to a relay 2 whose armature 3 can turn on 4 and is normally kept lowered by its own weight. Another relay 5, whose armature 6 pivots at 7 and is normally attracted, is mounted in series with relay 2; and the circuit is closed by the protective line 8 with the resistor 9. If the latter is short-circuited, the force of the relay 2 is increased to the point that its amature is attracted, which has the effect that a contact 10 arranged between lines 11 and 12, forming a separate circuit mourning party (not shown), determine the ignition of the alarm signal.
At the same time, the strength of relay 5 is also increased, but this simply causes this relay to hold its armature 6 more strongly. When the resistor stops being short-circuited, only armature 3 is released.
On the other hand, for some reason, for example a break of line 8, the current stops flowing, the
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relay 5 and 2 are de-existent, armature 3 remains in bzz lowest position, but armature 6 falls, so / it
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a contact is established at 13 between lines 14 and 15 of another circuit (not shown) to ignite the fault signal.
It is advisable to provide a separate source of current for the signals and even to have a spare source still available so that the signal is
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default is given with almost absolute certainty in all cases, but it is possible to use only one source 1; in this case, other lines 16 are provided, the circuits intended for the alarm and fault signals then being respectively arranged between lines 12 and 17 and lines 15 and 17. As the fault signal is the least part. most important of the system, it is not essential to have a reserve for battery 1.
The arrangement according to FIG. 2 comprises a differential relay 2a, the windings of which acting on the fixed core lead are connected in parallel, the relay 5 and the resistor 9 being in series with the lower winding of the relay 2a. This last winding acts more directly on Immature 3 than the upper winding;
moreover, it is powerful enough, in itself, so that its action, dininuated by resistances 5 and 9, is at noins approximately compensated by the action of the superior antagonist coil so that, normally, the arma - ture 3 is not attracted, 1 '* attraction taking place when the equilibrium is broken, either by an interruption or by a short-circuiting of the resistor 9.
In the embodiment of FIG. 3, in order to produce the alarm, it is necessary to short-circuit not a separate resistor but redo the 2 itself (between 8-8), the armature 3 of this relay. being consequently released.
In this arrangement, the frames 3 and 6 are both normally attracted.
To understand the arrangement of Figure 4, it will suffice to explain the operation.
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When a train arrives at the section of raixs :: isolated 20,
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resistor 9 'is shorted, so that the balance of differential relay 2' is broken and its amature 3 'is attracted by the action of winding 19' This establishes
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a contact in 'and there is a circuit comprising the electro 33 of a lever intorrunter and the transformer 27 through which a low voltage current is derived from high voltage alternating current lines 29, 29. This
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energizing the electro in turns the lower amature? 5: z counterclockwise, so that it s '':
t ", blit on 36- a contact which determines the closing of another circuit comprising the stop lanpes z, that is to say the al aiwe signal, the line 34 and the transformer 27. Aus- as soon as resistor 9 'ceases to be short-circuited, that is to say that the train has passed the section of rail 20, the reinforcement 3' returns by its own weight or under the action of 'a
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spring (not shown) xi its rest position, this is due to the fact that the magnetic action of the winding 19 'is almost or ontierenent thought "r)". r 1a.ctio-n do 1enrazlemeYzt 1' which is wound reverse. The 'onroulenent Ine being on 1:' .-. Rs.ll ': .19 with 1! The resistors n' At 5, its number of quarter notes and -luis 5r,:,. Nd bare that of the - = nrou? -e "ent 1 '.
, jn: nd the train arrives at the section of rail marked ni, the resistance Ç1 "is 00urt-circmi tÓe, which, in coo'1Ór; '." tion with the differential relay 2 ", determines in a manner analogous to that already described for the relay 2 ′ the excitation of the other electro 32, so that the lever 35 turns clockwise and is therefore returned to its rest position in which the contact 36 is open, so that the stop blades 37 are extinguished.
If, for some reason, the current stops -causing in the. line ni '*, for example following a break in resistor 9', the armature 6 'of the relay has freed itself, this sort
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that it is: 'flit a contact I3' determining the closing of a circuit co - r - 3r-ant the tears of defamt 4n and the transformer ".7. -s1 .T.î ' , r3i: 6 times, the equilibrium of relay 2 is broken, so
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that the alarm signal is also given.
If the 8 "line is deprived of current, the 6" armature of the 5 "relay is released, so that another circuit closes at 13", this circuit also including the fault lamps. 40 and transformer 27. At the same time, the armature 3 '' is attracted, which turns off the stop lamps 37 in the event that the lever 35 is not already in its rest position. default is indicated in the same way in all circumstances.
For this purpose, lamps 43 are arranged in parallel with the fault lamps 40. These lamps 43 are located such that they give the same alarm signal as the lamps 370.
If the battery 1 is sufficiently taken out of service, the frames 6 'and 6' 'are both released, but the contacts are not closed at 10' and 10 '', so that if the lever 35 was at that time occupying its rest position, no alarm signal would be given if the lamps 43 were not provided. We realize that, under these conditions, it is not essential to increase the security of the system by providing a reserve for battery 1.
On the contrary, it is of the utmost importance that the ignition of the fault lamps, and to a lesser extent the ignition of the stop lamps, is almost certain. For this purpose, several 5 'relays and several 5 "relays can be provided so that the circuit comprising the fault lamps is also closed in the event that one of the 6" or 6 "armatures does not fall, for example by due to the fact that it would adhere to the core by the effect of rust. Even more important is the application of reserve lamps 40 mounted in parallel with the laminae 40 so that the fault signal is given even if one of the lamps 40 is burnt out.
Of course, reserve lamnes can be applied in the same way (not shown) for stop lamps 37 and 43. it is also important to have a reserve current source for the case where lines 28 and 29 would become without power. For this purpose, there is a reserve battery 31
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and a relay 30. When the current stops flowing through the relay 30, its armature is set free and the battery 31 automatically comes into action.
If desired, a simple device can be applied to give fault information to the mechanic, for example in the case where the system is applied to a crossing. This device only comprises lanpes 41 mounted in parallel with the fault lamps 40 and distances from the crossing of 1500 meters, for example, in the direction of the trnins approaching the crossing. The mechanic then knows he must take precautions - to approach the intersection and can warn at a following station. At the intersection, we can provide a. switch 42 to which the public can have access, for example by breaking a mirror, to be able to easily give the alarm signal 41 in an emergency.
If the system is intended to operate with trains arriving from one of the two sides, complementary insulated rail sections 44, 46 are available, respectively provided with resistors 9a and 9. The sections 20 and 46 serving to initiate the alarm signal are then placed between the sections 44 and 21 serving to terminate it.
It is not necessary, although it is possible, to provide four differential relays under these conditions, since one can simply connect line 45 to line 8 '' and line 47 to line 8 ', provided that the magnitude of the resistances in question and of the magnetic forces @ of the windings 18'-19 'and 18' '- 19' 'be chosen such that the desired balance for the relays 2' and 2 "is obtained.
The system of figure 5 differs from that of figure 4 in that the alarm and fault relays are combined into a single non-differential relay 50 'and 50' ', in that the toggle switch 35 is replaced by a wheel switch 54-and finally in that some parts such as the spare lamps are not shown.
The forces of the springs 52 'and 53' are such that, under normal conditions, only the frame 6 '. Is attracted by the core 51' which in this case has the volume of a T.
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n The magnetic device used to turn the wheel
54 is shown schematically at 55, e 56 designates the line terminals which are to be connected to the irregular positions, for example, of the wheel 54, these details being well known to those skilled in the art.
Independently of the simplification achieved by the combination of the two relays, the provision of a wheel switch or the like has the advantage that the system, provided only with two isolated rail sections 20 and Si, is ready to be used for trains arriving from both directions.
The advantages of the systems described which all comprise the main characteristic of the invention are as follows a) The use of mechanical devices which are always more or less subject to going out of order and for which it is not easy to provide reserves is reduced to a minimum. b) A fault is signaled automatically. c) Sufficient safety can be obtained with relatively simple systems, and safety can also be increased at will with simple devices such as a spare battery, spare lamps, etc.
d) It becomes possible to have an easily controlled stop signal at the same time as the fault signal and to have a very low current consumption under normal conditions in the case where a separate current source is applied for signals. e) The sensitivity of the relays can easily be changed as desired. f) All important parts can be easily wrapped, for example in a metal box, so that they are inaccessible to the public. g) The resistances between the rails can be reduced to 10 ohms.
With the arrangement of Figure 5; it is even possible to omit relay 50 ", in which case it is advisable to connect the resistors 9 'and 9" in series. In addition, the connection
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between battery 1 and rail 8.
It is evident that the systems described find, without essential modifications, to receive other applications such as, for example, the signaling of a certain position of a railroad switch, the warning of the fact that a certain water level is reached in a tank or in a level indicator, etc.