TRENDS PERSPEKTIVEN In
TRENDS PERSPEKTIVEN In den vertikal angeordneten Antrieben der Prospektzüge sorgen Bühnenbremsen mit berührungsloser Lüftüberwachung für größtmögliche Betriebssicherheit russische Kultur. Das Theater, dessen Anfänge bis ins 18. Jahrhundert zurückreichen, beschäftigt heute rund 900 Mitarbeiter und bietet Platz für etwa 1800 Gäste. Über der Bühne arbeiten mehrere hundert Prospekt- und Punktzüge, die sogenannte Obermaschinerie. Sie heben und senken Lasten bis zu einer Tonne, in den Antrieben kommen Roba-quatrostop Sicherheitsbremsen mit mehreren einzeln schalt- und prüfbaren Bremskreisen zum Einsatz. Um die Schauspieler auf der Bühne zuverlässig vor abstürzenden Lasten zu schützen, sind Bühnenwinden in der Regel mit zwei redundanten Bremsen ausgestattet, die komplett unabhängig von - einander arbeiten. Jede der beiden Bremsen allein ist in der Lage, die Last sicher zu halten. Das gewährleistet, dass auch bei Ausfall einer Bremse keine Gefahr für die Akteure entsteht. Wenn beide Bremsen funktionieren, führt dieses Konzept bei einer Notbremsung allerdings zu einer Verdoppelung des Bremsmoments und damit zu einer erheblichen Belastung aller Bauteile. Um auch die Bühnenkosntruktion des Bolschoi nicht zu stark zu belasten, sollte hier Bild: Mayr Antriebstechnik zusätzlich besonders schonend gebremst werden. Die Roba-quatrostop Bremssysteme haben daher vier einzeln schalt- und prüfbare Bremskreise mit einem Bremsmoment von jeweils 67 Nm. Drei Bremskreise erbringen zusammen das geforderte Bremsmoment von 200 Nm, der vierte sorgt für die nötige Redundanz. Das heißt, das Bremsmoment bei Notfällen liegt bei viermal 67 Nm, also 268 Nm und ist damit nur 33 % höher als das geforderte Bremsmoment. Klassische Zweikreisbremsen hätten bei Not- Bremsungen in dieser Anwendung ein Bremsmoment von zweimal 200 Nm, also 400 Nm – doppelt so hoch wie das geforderte Bremsmoment. Die Mayr-Systeme bremsen hier also sanft und bauteilschonend. Maßgeschneiderte Speziallösungen Nicht selten sind dabei auch angepasste oder speziell für Kunden entwickelte Systeme erforderlich, mehr als die Hälfte der Mayr-Produkte verlassen modifiziert das Haus: „Das ist unsere Stärke. Wir definieren in Zusammenarbeit mit unseren Kunden die passende und optimale Lösung für deren Anwendung“, so Bernd Kees. Dazu gehören auch Bremsenberechnungen und -auslegungen. Die meisten Sicherheitsbremsen werden in der Obermaschinerie und den aus dem Bühnenboden fahrenden Hubpodien verwendet. Die Herausforderung bestehe laut Kees darin, die Bremsen statisch sowie auch dynamisch passend zum jeweiligen Antrieb zu dimensionieren, dabei muss auch genügend Luft nach oben eingeplant werden: Bei der abschließenden Sachverständigenprüfung des Bühnensystems wird die maximale Last um 25 % überschritten, die Bremse muss diese dennoch aus einer maximalen Übergeschwindigkeit sicher zum Stillstand bringen. Inszeniert wird heute nicht mehr nur auf klassischen Bühnen, sondern auch beim Sport, etwa bei der jährlich mit Spannung erwarteten Halbzeit-Show des Superbowl oder der Eröffnungsfeier der Olympischen Spiele: In London konnten die Zuschauer im Jahr 2012 die Entwicklung Englands zur Industrienation mitverfolgen. Dabei erhoben sich unter anderem sechs 36 m hohe Industrieschornsteine mit Außenwänden aus bedrucktem Stoff aus dem Boden. Um den Stoffschlauch beim Hochziehen zu stabilisieren und so den Eindruck einer massiven Mauer zu erwecken, kamen reibschlüssige Sicherheitskupplungen von Mayr zum Einsatz: Während eine Winde den oberen Rahmen des Schornsteins nach oben zog, lief der Antrieb der zweiten Winde im Sockel mit Relativdrehzahl gegen die Zug richtung und hielt so das Drahtseil straff gespannt. Die Differenzdrehzahl zwischen beiden Winden wurde von den permanent rutschenden Sicherheitskupplungen in Sonderausführung ausgeglichen. Sie konnten die entstehende thermische Belastung zuverlässig kompensieren. Bühne 4.0 Die Zustandsüberwachung spielt auch bei der Bühnentechnik eine immer wichtigere Rolle, wie das in der Praxis aussehen kann, zeigt das Schauspielhaus Leipzig: Im Zuge der Modernisierung der bühnentechnischen Anlage wurde auch ein neues Bremssystem mit berührungsloser Lüftüberwachung von Mayr verbaut. Die Züge der Obermaschinerie verfahren mit einer Geschwindigkeit von 0,01 bis 1,2 m/s und können eine Nutzlast von jeweils 500 kg aufnehmen. In den Antrieben arbeiten Roba-stop-silenzio-Bremsen mit einem Bremsmoment von zweimal 100 Nm bzw. von zweimal 32 Nm. Ein unverzichtbares Element für normkonforme Sicherheitsbremsen ist eine integrierte Funktionsüberwachung, die Rückmeldung 26 K|E|M Konstruktion BÜHNEN- & SHOWTECHNIK 2018
„Künftige Herausforderungen liegen im Bremsenmonitoring, quasi wie Industrie 4.0 appliziert auf die Bühnentechnik.“ Bernd Kees, Produktmanager für Sicherheitsbremsen bei Mayr Antriebstechnik Bild: Mayr Antriebstechnik Roba-Stop-Silenzio Zweikreisbremsen sind laut Hersteller Mayr die leisesten Sicherheitsbremsen auf dem Markt über den Schaltzustand der Bremse gibt. Diese sogenannte Lüftüberwachung verhindert unzulässige Betriebszustände, etwa dass der Motor gegen die geschlossenen Bremsen fährt. Mayr bietet die berührungslosen Lüftüberwachung als erster Bremsenhersteller bereits seit einigen Jahren als Alternative zur Lüftüberwachung mit Mikroschaltern. Das berührungslose System mit induktivem Näherungsinitiator ermöglicht der Steuerung, den Betriebszustand der Bremse zu erfassen und auszuwerten. Somit kann die Steuerung dem Motor erst nach dem Lüften der Bremsen die Freigabe zum Anlaufen erteilen. Das System ist gegenüber Magnetfeldern resistent, sowie unempfindlich gegen Stöße und Erschütterungen, da keine beweglichen Elemente vorhanden sind und die Elektronik komplett vergossen ist. Für die Steuerung musste zwar ein Draht mehr gezogen werden, die Anlage ist insgesamt aber wartungsfreundlicher und langlebiger. Die Mayr-Bremsen können zudem mit einer integrierten Schaltzustand- und Verschleißkontrolle ausgestattet werden. Ansteuermodule mit zusätzlicher Überwachungsfunktion sind ebenfalls zu haben. Denn immer häufiger werden Bremssysteme vom Markt verlangt, die sich selbst überprüfen können und im Fehlerfall eine Abschaltung generieren bzw. einen anstehenden Verschleiß rechtzeitig anzeigen können. In der Bühnentechnik ist das heute aber noch nicht vollumfänglich möglich. „Künftige Herausforderungen liegen im Bremsenmonitoring, quasi wie Industrie 4.0 appliziert auf die Bühnentechnik“, sagt Kees. Bei den Industriebremsen ist Mayr schon so weit: Das Modul Roba-Brake-Checker dient ausschließlich der Überwachung der Bremsen, das Modul Roba-Torqcontrol teilt die Überwachungsfunktion und kann Bremsen zudem steuern. Damit sind anpassbare Bremsreaktionen möglich und die Technik kann definiert zum Stillstand gebracht werden. Voraussetzung ist, dass die Anlage die Betriebszustände wie beispielsweise Beladung, Geschwindigkeit oder Beschleunigung erfasst und in ein Vorgabesignal für das Modul umwandelt. Wird das Torqcontrol-Modul in einem geschlossenen Regelkreis verwendet, ist es möglich, sogenannte Verzögerungsrampen zu fahren und so die Systeme sanft und entsprechend der Anforderungen zum Stillstand zu bringen. Die beiden Module arbeiten ohne Sensor. Sie analysieren stattdessen Strom und Spannung und erkennen dadurch die Bewegung der Ankerscheibe der Bremse. So wissen sie, in welchem Zustand sich die Bremse befindet. Neben dem Schaltzustand können die Module auch auf Temperatur, Verschleiß und Zugweg- oder Zugkraftreserve rückschließen, und damit einschätzen, ob der Magnet noch genügend Kraft hat, die Ankerscheibe anzuziehen. Mit den neuen Modulen werden bei der Überwachung also deutlich mehr Prozesse abgebildet als bislang zum Beispiel mit Hallsensoren oder Mikroschaltern bzw. induktiven Näherungsinitiatoren. Um die Qualität der Produkte vollständig in der Hand zu haben, entwickelt Mayr alles selbst, vom mechanischen Teil bis zur elektronischen Sicherheitstechnik. „Es ist generell unser Anspruch alles aus einer Hand zu liefern. Es handelt sich schließlich um Sicherheitsbremsen, welche im Ernstfall auch vor Sach- und vor allem auch Personenschäden schützen müssen. Dafür steht das Haus Mayr mit seinem Namen“, versichert Bernd Kees. www.mayr.com Weitere konkrete Anwendungsfälle von Medizinrobotern bis zur Lebensmittelindustrie werden im Mayr-Blog ausführlich erklärt: www.hier.pro/5wOJK VIELFALT IST UNSER ANTRIEB Maßgeschneiderte Antriebstechnik von VMA Ob Sicherheitsbremsen, Ausgleichs- oder Elastomerkupplungen – wir haben, was Sie antreibt. Und wenn nicht, dann entwickeln wir es gerne speziell für Sie! Wir freuen uns auf Ihre Anfrage! www.vma-antriebstechnik.de K|E|M Konstruktion BÜHNEN- & SHOWTECHNIK 2018 27
