Intelligente Sicherheit in Achterbahnen

• Was wurde benötigt: eine dryspin Gewindemutter aus iglidur J mit passender dryspin Gewindespindel
• Anforderungen: über eine Millionen Zyklen, schwingungs- und vibrationsdämpfend, Festigkeit, kompakte Bauweise, Schmier- und Wartungsfreiheit, geringer Abrieb
• Branche: Fahrgeschäfte
• Erfolg für den Kunden: „Ganz einfach, igus hat mit seiner Gewindetechnik all unsere Anforderungen in Bezug auf die Validierungen erfüllt. Wie bereits gesagt war eine der Kernforderungen unserer Kunden in der Entwicklung die verbesserte Lebensdauer. Wir haben zwölf Millionen Lastzyklen auf die Spindelbaugruppe der HLU LE-X (E) aufgebracht und es hat gehalten. Das hat uns überzeugt. Hinzu kommt, dass uns igus durchgehend mit Berechnungen und den relevanten Werten versorgt hat." – Erik Stratmann, Produktmanager HAWE

Herr Stratmann, wenn Achterbahnen bei 100 Kilometern pro Stunde und mehr über die Schienen sausen, wirken enorme Kräfte auf den Körper und die Waggons. Welche Rolle spielt Ihre Lösung dabei?

Eike Stratmann: Unsere Rückhaltesysteme sorgen dafür, dass die Sicherheitsbügel des Fahrgeschäfts stets geschlossen bleiben. Die von uns entwickelten hydraulischen Zylinder sind so kompakt gebaut und tragfähig, dass sie eigentlich für jede Art von Achterbahn geeignet sind – also klassisches Fahrgeschäft, VR-Ride oder auch Wasserachterbahn. Mit der Rückhaltelösung LE-X können wir jede Art von Sitz bespielen, dabei auch Schulter-, Schoß- und Bauchbügel. Wir sind seit über 20 Jahren mit unseren Systemen am Markt vertreten und konnten die bisherigen Systeme HLU LE 25 und 32 mit der neuen Version eigentlich in jedem Aspekt verbessern.

Die da wären?

Eike Stratmann: Wir konnten die Nutzungsdauer signifikant steigern, von bisher sieben Jahren auf zehn Jahre oder eine Million Zyklen bei HLU LE-X (M) – je nachdem, was zuerst eintritt – und zwei Millionen Zyklen bei HLU LE-X (E). Der Zylinder wurde nochmal kleiner, außerdem ist jetzt ein Hub von 80 bis 250 Millimetern möglich – statt vorher bis zu 150 Millimetern. Hinzu kommt die erweiterte Sensorik bei HLU LE-X (E), sodass wir nun eine detaillierte Datenanalyse und Predictive Maintenance auf dem neuesten Stand der Technik anbieten können. Ein wichtiger Partner in der Entwicklung war dabei von Beginn an igus.

Julian Liebsch: Genau, wir wurden bereits sehr früh im Entwicklungsprozess der für die HLU LE-X (E) zentralen Spindelbaugruppe von HAWE mit ins Boot genommen. Dabei war ein großer Vorteil, dass HAWE da sehr transparent war und uns stets mit vielen Informationen versorgt hat. Wir haben dann schnell gemerkt, dass unsere dryspin Gewindetechnologie die richtige Lösung für das Verriegelungssystem ist. Hier setzen wir Gewindemuttern aus unseren schmier- und wartungsfreien sowie verschleißfesten Hochleistungskunststoffen ein. Die auf Kunststoffmutter und Spindel abgestimmten Eigenschaften und Geometrien unserer Gewindetechnik mit dryspin Technologie garantieren Wirkungsgrade bis zu 82 Prozent und eine bis zu 30 Prozent höhere Lebensdauer als herkömmliche Gewindetriebe.

Herr Stratmann, warum haben Sie sich für igus entschieden?

Eike Stratmann: Ganz einfach, igus hat mit seiner Gewindetechnik all unsere Anforderungen in Bezug auf die Validierungen erfüllt. Wie bereits gesagt, war eine der Kernforderungen unserer Kunden in der Entwicklung, die verbesserte Lebensdauer. Wir haben 12 Millionen Lastzyklen auf die Spindelbaugruppe der HLU LE-X (E) aufgebracht und es hat gehalten. Das hat uns überzeugt. Hinzu kommt, dass uns igus durchgehend mit Berechnungen und den relevanten Werten versorgt hat.

Man hat sich letztlich für die dryspin Gewindetechnik und den Werkstoff iglidur J entschieden. Warum?

Julian Liebsch: Ursprünglich war die Anforderung, dass das Material eine Million Zyklen aushalten sollte. Aus diesem Grund hatten wir uns für die Gewindemutter zunächst für den Werkstoff iglidur E7 entschieden. Als weiches, schwingungs- und vibrationsdämpfendes Material ist es ideal für diese Bedingungen. Bereits dort haben die ersten Tests ergeben, dass wir über zehn Millionen Zyklen ohne Verschleiß fahren können. Im weiteren Projektverlauf wurde die Gewindemuttergeometrie von HAWE nochmal angepasst sowie ein Außengewinde hinzugefügt. Um weiterhin die notwendige Festigkeit zu gewährleisten, haben wir uns schließlich dazu entschieden, für das Gewindemuttermaterial unseren vielseitigen Dauerläufer iglidur J einzusetzen. Die geforderte Laufleistung war auch hier überhaupt kein Problem.

Eike Stratmann: Diese Erfahrungen waren sehr wertvoll für uns. Abrieb zu vermeiden, ist in unserem geschlossenen Hydraulikkreislauf in den Zylindern unheimlich wichtig. Abrieb im System birgt die Gefahr, dass das Sicherheitsventil nicht richtig schließen kann und im schlimmsten Fall der Bügel während der Fahrt aufgeht. Mit iglidur J können wir uns jetzt jederzeit sicher sein, dass der Bügel geschlossen bleibt.

Nicht nur in der Industrie, sondern auch in Achterbahnen hält intelligente Datenverarbeitung längst Einzug. Wie profitieren Freizeitparks davon?

Eike Stratmann: Das Verriegelungssystem HLU LE-X (E) ist mit einer sehr detaillierten Datenerfassung ausgestattet. In der Elektronik werden Zustandsdaten vorgehalten, welche später in der Cloud mithilfe von Künstlicher Intelligenz analysiert werden. Die Algorithmen berechnen dann ein prognostiziertes Austauschdatum, lange bevor wirklich ein Ausfall drohen würde. Ein Wert ist beispielsweise die Dichtigkeit des Zylinders: Dort wird in der Produktion bereits ein Grenzwert in die Elektronik geschrieben. Sollte es tatsächlich einmal zum Übertreten eines Grenzwerts kommen, dann wird es dem Anwender nach dem Datenupload sofort am Computer angezeigt. Visualisiert werden die Zustandsdaten in einem übersichtlichen Dashboard. Das entlastet natürlich das Personal vor Ort, denn es fällt mitunter ein großer Teil an zeitfressenden Kontrollgängen weg. Genau so ist das auch im Freizeitpark. Aktuell gibt es in den Parks eine wöchentliche Prüfung. Das heißt, dass der Mechaniker einmal pro Woche jedes Verriegelungssystem eines Sitzes mit einer speziellen Vorspannvorrichtung überprüfen muss, welche die Zylinderdichtheit überprüft. Der Zylinder funktioniert, wenn er nicht nachgibt. Mit der Sensorik im LE-X können wir das automatisiert überprüfen, sodass keine Vorspannvorrichtung mehr nötig ist. Die manuelle Prüfung bei zwei Zylindern pro Sitz dauert etwa zehn Minuten. Bei der großen Menge an Sitzplätzen und vielen verschiedenen Fahrgeschäften in Freizeitparks sparen die Mechaniker also sehr viel Zeit ein.