Achterbahnen - Der Adrenalinrausch und die Geschwindigkeit ziehen viele Menschen magisch an. Die schnellste Achterbahn der Welt, die Formula Rossa im Emirat Abu Dhabi, fährt bis zu 240 km/h schnell und ist Ziel von Achterbahn-Fans in der ganzen Welt. Geschwindigkeiten dieser Größenordnung bergen natürlich enorme Sicherheitsrisiken. Glücklicherweise sind Maschinen, wie beispielsweise Achterbahnen, durch die Einführung von Normen und Standards heutzutage so sicher wie nie zuvor. Doch noch immer gibt es zahlreiche Unfälle in Verbindung mit Maschinen. Alleine in Deutschland waren es über 41.000 im Jahr 2018. Damit diese Zahl so schnell wie möglich auf 0 sinkt, arbeiten Unternehmen in der ganzen Welt an modernen, absolut verlässlichen Sicherheitslösungen.
Wie genau diese aussehen, hängt von jeder Maschine individuell ab. Mithilfe der europäischen Maschinenrichtlinie 2006/42/EG und der Norm ISO 13849 kann die Sicherheitslösung bestimmt werden. Im Falle einer Achterbahn kommt sogar noch eine weitere Norm (DIN EN 13814) für “fliegende Bauten” hinzu. Die so ermittelten Sicherheitsanforderungen bestimmen die erforderliche Hardware, welche im Schaltschrank die Funktionen der Anlagen-Steuerung und -Antriebe sicher überwachen.Sobald die Module Auffälligkeiten in diesen Daten bemerken, greifen sie ein und bringen die Anlage in einen sicheren Zustand. Ein Beispiel für solche Sicherheitsmodule ist die DN3 - Produktreihe der Firma DINA Elektronik GmbH. Sie eignen sich für die sichere Überwachung von Drehzahl, Stillstand und Drehrichtung sowie der Überwachung eines Drehzahlbereichs. Alle 1- oder 3 phasige Motoren bis 690V AC können mit ihnen bis zu Performance Level e abgesichert werden. Soweit so bekannt. Das Besondere an diesen Geräten ist jedoch, dass kein zusätzlicher Sensor für die Antriebsüberwachung verbaut werden muss - die Geräte erfüllen ihren Zweck gänzlich unabhängig von einem Messsystem oder Encoder. Dank der sensorlosen Technik kann man nun also sichere Antriebsüberwachung auch ohne Messsystem realisieren. Doch wie genau können die Geräte in der Praxis eingesetzt werden? Hier ein paar Beispiele:
Auf Geschwindigkeit kommen mit DN3PD2
Bei Geschwindigkeiten bis 240 km/h hat Sicherheit die höchste Priorität. Doch damit Achterbahnen immer die gleiche, sichere Geschwindigkeit erreichen und auch halten, ist ein Drehzahlwächter nötig. Dieses Modul überwacht die Drehzahl des Antriebsmotors und kann mithilfe dieser Daten die aktuelle Geschwindigkeit berechnen. Je nachdem, welche Soll-Geschwindigkeit vorher vom Betreiber definiert wurde, erkennt das Gerät dann, ob sich die Achterbahn im angemessenen Geschwindigkeitsbereich befindet. Aus der DN3-Produktfamilie übernimmt das Drehzahlmodul DN3PD2 diese Aufgabe. Das Modul interpretiert die vom Antrieb vorgegebene Frequenz, um die Geschwindigkeit zuverlässig zu ermitteln. Die essentiellen Parameter, in diesem Fall also die Soll-Geschwindigkeit, werden bei der Konfiguration des Gerätes eingegeben. Die Konfiguration erfolgt über das sowohl innovative wie intuitive Softwaretool GO:BEYOND, welches standardmäßig mit dem DN3PD2 Modul mitgeliefert wird. Über die USB-Schnittstelle und mithilfe der Software können also schnell und einfach alle wichtigen Parameter eingestellt werden. Zusätzlich verfügt die Software über eine Diagnose- und Validierungsfunktion, welche die Inbetriebnahme und Benutzung des Moduls massiv vereinfachen, da alle relevanten Daten direkt auf dem Computer einsehbar sind. Die einstellbaren Drehzahlgrenzen reichen bei diesem Modul von 0 bis 600 bzw. 1200Hz. Es gibt verschiedene einstellbare Verzögerungszeiten, zudem lassen sich in der Software sogar Validierungsprotokolle erstellen. Das Modul überwacht also die Geschwindigkeit und verhindert so, dass die Achterbahn zu langsam oder zu schnell fährt. In Kombination mit den anderen Sicherheitsmechanismen der Achterbahn und des Betreibers wird so eine sichere Fahrt garantiert.
Nach vorne mit DN3PR1
Geschwindigkeit ist natürlich ein wichtiger Faktor in der Sicherheit von Achterbahnen, sie ist jedoch bei Weitem nicht der Einzige. In modernen Achterbahnen und Fahrgeschäften wird heutzutage Lineartechnik als Antrieb verwendet. Um sicherzustellen, dass die Wagen auch in die richtige Richtung beschleunigt werden, ist eine Drehrichtungsüberwachung nötig. Dieses Modul kann erkennen, ob der Antrieb korrekt arbeitet und sich die Bahn in der Station nicht rückwärts bewegt. Der DN3PR1 ist das Modul von DINA, dass diese Funktion abdeckt. Wie alle anderen Produkte der Dn3-Produktfamilie wurde auch hier größten Wert auf Qualität und einfache Konfiguration gelegt. Man braucht keine großen Vorkenntnisse und kann das Gerät ganz einfach im Schaltschrank installieren. So steht der sicheren Achterbahn kaum noch etwas nichts mehr (?) im Weg.
Finger schützen mit DN3PS2
Eine weitere Industrie, in der Sicherheitsmodule eingesetzt werden, ist die Holzbearbeitung. Zum Beispiel muss überall dort, wo gesägt wird, ein besonderes Augenmerk auf Sicherheit gelegt werden. Die gefährlichste Stelle an jeder Säge ist immer das Sägeblatt. So möchte man insbesondere bei industriellen Hochleistungskreissägen das Risiko eines Unfalls weitgehendest minimieren. Durch die zuständige Norm ist bereits definiert, dass das Sägeblatt immer von einem zusätzlichen Schutz abgedeckt wird. In den meisten Fällen ist dies ein transparenter Plastikschutz, der das rotierende Sägeblatt umgibt. Es gibt allerdings Fälle, in denen ein Arbeiter das Sägeblatt direkt erreichen muss, beispielsweise in der Wartung. Damit das Sägeblatt nicht durch eine Fehlfunktion der Steuerung unerwartet beschleunigt wird, ist ein Stillstandswächter unverzichtbar. Dieses Modul misst die elektromagnetische Kraft beim Auslaufen des Motors. Sobald diese Kraft die vorher eingestellte Schaltschwelle unterschreitet, reagiert das Gerät. Der DN3PS2 ist der bewährte Stillstandswächter von DINA. Das Besondere bei diesem Modul ist, dass auch hier weder Näherungsschalter noch Inkrementalgeber für die Messung des Betriebszustandes vonnöten sind. Bei der Parametrierung des Moduls gibt es eine einstellbare Schaltwelle zwischen 50 und 500 mV sowie eine nach Kundenwunsch parametrierbare Verzögerungszeit im Bereich 0-20 Sekunden. Somit sorgt das Modul dafür, dass ohne Probleme und Sicherheitsbedenken Wartungsarbeiten am Sägeblatt durchgeführt werden können.
Sicherheitsmodule sind also essentiell für die Benutzung von Achterbahnen und Sägemaschinen. Doch natürlich begrenzt sich ihr Zuständigkeitsbereich nicht nur auf diese beiden Industrien. Sicherheitsmodule werden bei allen Maschinen benötigt, deren Steuerungen keine Sicherheitsfunktionen integriert haben.
Die DINA Sicherheitsmodule aus der DN3- Produktreihe sind die perfekte Lösung für alle, denen einfache Konfiguration, höchste Qualität und maximale Flexibilität wichtig sind. Die Kompatibilität der Geräte erlaubt es, sie in nahezu allen Branchen zu verwenden.In großer Zahl werden Sie heute bereits in der Holz- und Metallverarbeitung, bei Baumaschinen, Spindeln, Zentrifugen sowie in vielen weiteren Industrien eingesetzt. Zudem sind die Module anbieter- und systemunabhängig und an allen 1 und 3-phasigen Motoren bis Performance Level e anwendbar.Selbst Frequenzumrichter, Servoantriebe, Motoren mit Stern-Dreieck-Schaltung oder Antriebe mit integrierten Gleichstrom-Bremsgeräten können mit den Modulen der DN3- Produktfamilie sicher überwacht werden. Durch den Plug-and-Play Ansatz wird die Konfiguration spielend einfach. Mit einer Baubreite von nur 22,5mm passt das Modul in jeden Schaltschrank und auch die Maschine selbst kann generell kompakter und wartungsärmer gebaut werden, da auf externe Messsysteme verzichtet werden kann. So lassen sich mit den DN3P-Modulen auch noch effektiv Kosten senken.
DINA Elektronik stellt seit über 30 Jahren kundenspezifisch zugeschnittene Sicherheitsprodukte für die Maschinenbauindustrie her, wobei die Firma höchsten Wert auf Innovation und Qualität legt. Mit einer agilen Unternehmensstruktur und dem Drang, sich stetig weiterzuentwickeln, hat DINA sich zum Ziel gesteckt, die Zukunft der funktionalen Maschinensicherheit maßgeblich mitzugestalten und eine führende Rolle in der Branche einzunehmen.
Frederic Nestler
