antriebstechnik 10/2015

KUPPLUNGEN UND BREMSEN

KUPPLUNGEN UND BREMSEN Deutschland aus den Augen fliegender Bienen Zuverlässige Bremsen sichern Bühnentechnik im Deutschen Pavillon bei der Expo in Mailand Simone Winkler Deutschland präsentiert sich auf der Weltausstellung in Mailand mit dem Deutschen Pavillon „Fields of Ideas“. Dort mündet der Weg für die Besucher in einer Live Show in der komplexe Seilroboter-Systeme Lasten über den Köpfen der Zuschauer bewegen. In den Bühnenwinden sorgen Bremsen für größtmögliche Betriebs- und Funktionssicherheit. Nach Hannover (2000), Aichi in Japan (2005) und Shanghai (2010) lockt die Expo 2015 Besucher aus der ganzen Welt nach Mailand. Thema der diesjährigen Weltausstellung ist „Feeding the planet, energy for life“. Sie will damit Antworten geben auf die zukünftigen, großen Herausforderungen der Welternährung. Der Deutsche Pavillon „Fields of Ideas“ nimmt eine klare Haltung zum Expo-Thema ein und gibt den Besuchern Einblicke in neue und überraschende Lösungsansätze aus Deutschland für die Ernährung der Zukunft. Unter dem Motto „Be active“ lädt er die Gäste ein, selbst aktiv zu werden und bietet vielfältige Interaktionsmöglichkeiten. Der Weg durch die Ausstellung endet mit einer dynamischen Bühnenshow, bei der die Besucher bei einer Reise durch Deutschland voller Bilder und Klänge in eine vielfältige Landschaft eintauchen. Dem Publikum eröffnet sich dabei eine interessante Perspektive: Sie sehen Deutschland aus den Augen fliegender Bienen. Diese Bienenaugen bewegen sich geschmeidig und geräuschlos über den Köpfen der Gäste durch den Raum. Bewegt werden die Augen von zwei komplexen Seilrobotersystemen, die mit speziell konstruierten Linear Winden der Firma ASM Steuerungstechnik GmbH, aus Simone Winkler (M.A.): Öffentlichkeitsarbeit, mayr Antriebstechnik in Mauerstetten Bad Wünnenberg bei Paderborn, angetrieben werden. In den Winden setzt ASM auf die zuverlässigen Roba-stop-silenzio Sicherheitsbremsen von Mayr Antriebstechnik. Diese sorgen im Störungsfall wie z. B. Stromausfall dafür, dass die Seilroboter zuverlässig stehen bleiben und nicht absinken. Die Steuerung und Überwachung der Winden übernimmt ein besonders angepasstes Bühnentechnik-Steuersystem, welches von Fülling & Partner GmbH, Dortmund, speziell für diesen Anwendungszweck entwickelt wurde. Faszinierende Technik Bei den Bienenaugen handelt es sich um bewegliche Projektionsflächen, d. h. Rückprojektionseinheiten, die aus einem DLP- Projektor und einer Projektionsfläche von ca. 230 cm x 140 cm bestehen. Projektor und Projektionsfläche sind fest miteinander verbunden. Jedes Bienenauge ist an einem Seilroboter aufgehängt. Eine erste Grundlage für die Konzeption der Show bildeten sogenannte Spider-Kameras, die z. B. in Fußballstadien über dem Spielfeld für die Übertragung der Spiele zum Einsatz kommen. Bei diesen Seilkamerasystemen wird die Kamera von vier Seilen gehalten. Dazu sind vier elektrische Seilwinden in einem Rechteck unter dem Stadiondach angeordnet. Von den Seilwinden ausgehend treffen sich die vier Seile bei der Kamera. Durch kontrolliertes Auf- und Abwickeln der Seilwinden lässt sich die Kamera horizontal und vertikal im Raum bewegen. Die Anforderungen an das System für die Show im Deutschen Pavillon gehen allerdings darüber hinaus: Bei den Bienenaugen sind zusätzlich zu den notwendigen vier Seilwinden für eine Bewegung in X-,Y- und Z-Richtung noch weitere vier Winden für die Realisation um die drei Achsen verbaut. Hierdurch können die Bienenaugen nicht nur horizontal und vertikal im Raum bewegt werden, sondern lassen sich auch bis zu 30 ° seitlich um die X-, Y- und Z-Achse drehen und kippen. Insgesamt werden die beiden Seilroboter mit den Bienenaugen von jeweils acht Linear Winden angetrieben. Die Winden sind für eine Nennbelastung von 2,4 kN ausgelegt und können mit einer Maximalgeschwindigkeit von 1,2 m/s betrieben werden. Dabei überlappen sich die Arbeitsräume der beiden Bienenaugen nicht − eine mögliche Kollision ist dadurch ausgeschlossen. Die Steuerungssoftware zur Berechnung der Bahnkurven für die beiden Seilroboter stammt von der Universität Stuttgart, dem offiziellen Forschungspartner des Deutschen Pavillons. Verantwortlicher Fachplaner der Anlage ist Ulrich Kunkel vom Ingenieurbüro E3. Ausdauer für 40 Shows am Tag Das System ist aufgrund seiner Bauweise sehr leicht und bringt kaum nennenswerte Kräfte in das Gebäude ein. Sämtliche Seilwinden sind an der Gebäudestruktur des Show-Raums montiert. Jede Bildeinheit 34 antriebstechnik 10/2015

wiegt dennoch ca. 130 kg − beim Flug über den Köpfen der Besucher muss somit höchste Betriebs- und Funktionssicherheit gewährleistet sein. Die Sicherheitsbremsen in den Winden übernehmen dabei eine verantwortungsvolle Aufgabe: sie sorgen dafür, dass die Bienenaugen nicht unkontrolliert absinken und verhindern so Personenoder Sachschäden zuverlässig − und das zu jeder Zeit. Die Show verlangt den Bremsen Höchstleistungen ab. Über die gesamte Expo-Laufzeit sind insgesamt rund 7 500 Shows, etwa 40 am Tag, geplant. Eine Show dauert 15 Minuten, die geforderte Anlagenverfügbarkeit liegt bei 99 %. Zuverlässige Sicherheit für Personen Die elektromagnetischen Sicherheitsbremsen sind in den 16 Seilwinden jeweils direkt an das Getriebe montiert und haben ein Bremsmoment von zweimal 100 Nm. Sie arbeiten ruhestrombetätigt, das bedeutet, sie schließen nach Abschalten des Stromes: Die Bremsen bieten also auch bei Stromausfall oder Not-Aus zuverlässigen Halt für die Augen in jeder beliebigen Situation. Die beiden unabhängig voneinander arbeitenden Bremskreise sorgen dabei für hohe Betriebssicherheit. Die Bremsen sind mit einem speziell für Mayr Sicherheitsbremsen entwickelten induktiven Näherungsinitiator zur Funktionsüberwachung ausgestattet. Diese berührungslose Lüftüberwachung verhindert unzulässige Betriebszustände wie beispielsweise, dass der Motor gegen geschlossene Bremsen fährt. Zudem arbeitet das berührungslose System absolut zuverlässig, ist magnetfeldfest und verschleißfrei. Die Bremsen wie auch das gesamte System werden den hohen Anforderungen der Berufsgenossenschaftlichen Vorschriften DGUV V17 (bisher BGV C1; bewegte Lasten über Publikum) problemlos gerecht. Das System wurde von zwei staatlich bestellten Sachverständigen beim Testaufbau in Deutschland und nach Installation und Inbetriebnahme vor Ort in Italien abgenommen. Geschmeidiger, geräuschloser Flug Die wartungsfreien und einfach zu montierenden Roba-stop-silenzio-Bremsen von Mayr Antriebstechnik sind mit einer besonderen Geräuschdämpfung ausgestattet. Schaltgeräusche sind praktisch nicht vorhanden und liegen im Neuzustand unter 50 dB(A) (Schalldruckpegelmessung). Langzeitversuche bestätigen, dass der flüsterleise Betrieb auch nach 300 000 Schaltungen gegeben ist. Selbst nach mehreren Mio. Schaltungen liegt das Schaltgeräusch immer noch deutlich unter dem Niveau anderer Bühnenbremsen. Fotos: Aufmacher: Milla & Partner/Schmidhuber/ Nüssli; Bild 02: ASM Steuerungstechnik GmbH www.mayr.com 01 Die Roba-stop-silenzio Zweikreisbremsen in den Bühnenwinden sind unentbehrlich für einen reibungslosen Betrieb der Seilroboter-Systeme 02 Insgesamt 16 Linearwinden treiben die Bienenaugen bei der Live-Show im Deutschen Pavillon an antriebstechnik 10/2015 35