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Der Skyloop mit zwei gekoppelten X-Cars für insgesamt zwölf Fahrgäste und korkenzieherförmiger Schienenstrecke ermöglicht Fahrgeschwindigkeiten bis 105 km/h.

Der in München ansässige Achterbahnhersteller Maurer Söhne baut seit 1992 Fahrgeschäfte für Freizeitparks in aller Welt. Beschleunigung, Tempo und spezielle Überraschungseffekte sind das Credo des Unternehmens. Beim Skyloop, einer Achterbahn mit der weltweit höchsten Überkopf-Fahrt, werden die Fahrgäste sogar senkrecht nach oben gezogen. Der Kettenaufzug bringt den Tandemwagen mit maximal zwölf Personen in etwa 20 s vom Einstieg auf eine Höhe von 46 m und erreicht dabei Geschwindigkeiten von bis zu 3,5 m/s. Das Herzstück des Antriebs bildet ein asynchroner 300-kW-Drehstrommotor von Siemens, an dessen Wellenende ein inkrementaler Drehgeber der Serie 861 von Leine&Linde befestigt ist. Der unter der Lüfterhaube befestigte Drehgeber sorgt für das nötige Regelverhalten. Das Einhalten der vorgegebenen Geschwindigkeiten ist für die Anlage entscheidend, da die Liftgeschwindigkeit das Layout und die Kapazitätsauslegung maßgeblich mitbestimmt.

Nachdem die beiden gekoppelten Wagen den Lift über Kopf verlassen haben, durchfahren sie eine 360°-Schraube und fahren mit über 100 km/h durch den Einsteigebahnhof, um dann wieder die Liftstrecke senkrecht hinauf zu rasen, bis die Fahrzeuge ihren Schwung verloren haben. Dabei erfahren die Passagiere den Zustand der Schwerelosigkeit. Sobald der Zug zweimal hin und her gependelt ist, wird er in der Senkrechten mit speziellen Bremsen gefangen. Dafür ist das hohe Regelverhalten des Liftantriebs gefragt, der den 5,5 t schweren Zug aus dem Stand anheben muss, um die Fahrgäste anschließend schnell und sicher in den Bahnhof zurück zu bringen.

Hohe Anforderungen an die Sicherheit

Das Herstellen einer solchen Achterbahn-Anlage dauert drei bis vier Monate und der Aufbau vor Ort in etwa genauso lange. Der Münchner Stahlbauer liefert meist ins Ausland, vor allem in die USA, Europa und nach China. Gerade die Fertigung der komplex gebogenen Schienen stellt besondere Ansprüche an die Schweißnaht-Qualität und erfordert eine hohe Maßhaltigkeit. Maurer Söhne setzt dafür eine eigens entwickelte Software ein sowie ein präzise Messtechnik, die den gesamten Prozess vom Layout bis zur abschließenden Maßkontrolle abdeckt. Die Prüfung und Abnahme der Achterbahnen erfolgt nach internationalen Normen. Dabei werden die Anlagen auch einer Risikoanalyse unterzogen und bereits heute die Sicherheitsfunktionen der Steuerung in unterschiedliche Stufen der Sicherheitsintegrität (SIL) beziehungsweise Performance Level (PL) eingestuft und nachgewiesen. Durch das Einbinden der Drehgeber in einen entsprechenden Sicherheitskreis können Applikationen bis SIL 3 oder mindestens PL d realisiert werden.

Robuste, inkrementale Drehgeber 

Die Drehgeber der Baureihe 861 von Leine&Linde kennzeichnen sich durch ein robustes Aluminiumgehäuse der Schutzart IP66, das auch die Anforderungen der Schwerindustrie erfüllt. Sie verfügen über drei oder sechs kurzschlussfeste Ausgänge und eine elektrisch isolierte Hohlwelle mit einem Durchmesser von 12 oder 16 mm. Ausgelegt sind sie für eine Versorgungsspannung von 5 V beziehungsweise 9 bis 30 V und auch mit dem Advanced Diagnostic System ADS erhältlich. Die Strichzahl ist in feinen Abstufungen von 500 bis 10.000 wählbar und lässt sich auch kundenspezifisch ausführen. Die Anzahl der Messschritte entspricht der 4-fachen Strichzahl und erreicht maximal 40.000 Messschritte pro Umdrehung. Die Schwingfestigkeit ist mit 10 g und die Stoßfestigkeit mit 100 g angegeben. Bei den in unterschiedlichen Klimazonen aufgestellten Achterbahnen ergeben sich jedoch keine unproblematischen Betriebstemperaturen.

Konstruktions- und Entwicklungsingenieur Theo Fehsenmayr bei Maurer Söhne schätzt die Zuverlässigkeit und hohe Lebensdauer der optischen Inkremental-Drehgeber. Gerade da die vom Drehgeber ausgegebenen Signale das exakte Regelverhalten des Umrichters erheblich beeinflussen ist Präzision wichtig. Dies ist vor allem beim Heben der Tandemwagen ganz entscheidend. Bei der Installation in der Antriebsstation verhindert die hohe Schutzart IP66 das Eindringen von Feuchtigkeit. Da das Unternehmen seine zum Teil über 10 Millionen Euro teuren Anlagen in die ganze Welt exportiert, sind die internationalen Zulassungen der Drehgeber sehr wichtig. Die schwedische Prüfanstalt SP, Statens Provningsanstalt, erteilte die Zulassung. 

SPS/IPC/Drives 2011
Halle 4A, Stand 531