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Patent Searching and Data


Title:
MECHATRONIC SAFETY SYSTEM FOR AMUSEMENT RIDES, IN PARTICULAR ROLLER COASTERS, CAROUSELS OR THE LIKE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2016/050952
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a device (10) for increasing the safety of amusement rides, in particular carousels, roller coasters or the like, and comprising at least one mechatronic system (20), characterized in that the mechatronic system (20) comprises means (30, 40) for taking over completely or at least partially the function, in particular the support function, of a mechanic component in the event of a defect thereof and to detect said taking over and to provide an error signal.

Inventors:
BURGER GÜNTER (DE)
Application Number:
PCT/EP2015/072782
Publication Date:
April 07, 2016
Filing Date:
October 02, 2015
Export Citation:
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Assignee:
MACK RIDES GMBH & CO KG (DE)
International Classes:
B65G43/02; A63G1/00; A63G4/00; G01B7/00
Domestic Patent References:
WO2008128147A12008-10-23
Foreign References:
US20100250047A12010-09-30
US20100174495A12010-07-08
US2857056A1958-10-21
US20060065151A12006-03-30
DE19746272A11999-04-29
CN101576445A2009-11-11
Attorney, Agent or Firm:
WESTPHAL, MUSSGNUG & PARTNER, PATENTANWÄLTE MBB (DE)
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Claims:
Vorrichtung (10) zur Erhöhung der Sicherheit von Fahrge¬ schäften, insbesondere Karussells, Achterbahnen oder der¬ gleichen, mit wenigstens einem mechatronischen System (20) ,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass das me- chatronische System (20) Mittel (30,40) aufweist, um bei einem Defekt eines mechanischen Bauteils des Fahrgeschäf¬ tes vollständig oder mindestens teilweise die Funktion, insbesondere die Tragfunktion, des defekten mechanischen Bauteils zu übernehmen und die Übernahme dieser Funktion zu detektieren und ein Fehlersignal bereitzustellen.

Vorrichtung (10) nach Anspruch 1,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Mit¬ tel (30,40) ein Notaussignal generieren.

Vorrichtung (10) nach Anspruch 1 oder 2,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Mit¬ telteil (30,40) ein redundantes weiteres Bauteil aufwei¬ sen, um die Funktion des mechanischen Bauteils zu überneh¬ men, wobei das mechanische Bauteil und das weitere Bauteil mit einer Steuereinrichtung gekoppelt sind.

Vorrichtung (10) nach Anspruch 3,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Kopplung der Steuereinrichtung (140) mit dem mechanischen Bauteil und dem weiteren Bauteil elektronisch, elektromag¬ netisch und/oder optisch gebildet ist.

Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass

das mechanische Bauteil ein Hohlrohr (100) ist, in welchem eine Stange (120) als zweites Bauteil sitzt. Vorrichtung (10) nach Anspruch 5,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass das Hohlrohr (100) und die Stange (120) elektrisch und/oder optisch derart miteinander gekoppelt sind und dass eine Berührung von Hohlrohr (100) und Stange (120) ein Fehler¬ signal in einer Steuereinheit (140) bereitstellt.

Vorrichtung (10) nach Anspruch 1,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass

die Mittel (30, 40) erste Mittel (30) aufweisen zur Erken nung einer Änderung wenigstens eines Merkmals in wenigs¬ tens einem Bauteil (50) des Fahrgeschäftes und zweite Mit tel (40) zu einem Ausgleich der Änderung des Merkmals des Bauteils (50) .

Vorrichtung (10) nach Anspruch 1 bis 7,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass

die Vorrichtung (10) an Bestandfahrgeschäften nachrüstbar ist .

Vorrichtung (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass

eine Änderung wenigstens eines Merkmals in wenigstens ei¬ nem Bauteil (50) von den ersten Mitteln (30) während des Betriebs des Fahrgeschäftes erkennbar ist.

Vorrichtung (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass

der Ausgleich der Änderung des Merkmals des Bauteils (50) für das eine Änderung von den ersten Mitteln (30) erkannt wurde, von den zweiten Mitteln (40) während des Betriebs des Fahrgeschäftes erfolgt.

11. Vorrichtung (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass

die zweiten Mittel (40) während eines Nichterkennens einer Änderung wenigstens eines Merkmals in wenigstens einem Bauteil (50) passiv und/oder bezüglich ihrer Sicherheits¬ funktion unbelastet sind.

12. Vorrichtung (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass

das mechatronische System (20) an beweglichen oder unbe¬ weglichen Bauteilen (50) angeordnet ist.

13. Vorrichtung (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass

von den ersten Mitteln (30) ein Verschleiß und/oder eine

Tragverhaltensänderung an einem Bauteil (50) erkennbar sind .

14. Vorrichtung (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass

von den ersten Mitteln (30) ein Totalversagen wenigstens eines Bauteils (50) erkennbar ist.

15. Vorrichtung (10) nach Anspruch 14,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass

von den ersten Mittel (30) bei Erkennung des Totalversa¬ gens ein Notaus für das Fahrgeschäft auslösbar ist.

16. Vorrichtung (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass

das Fahrgeschäft als Bauteile (50) Schweißbaugruppen und/oder Bolzen, Verbindungselemente, insbesondere Schrau¬ ben, und/oder Gelenke aufweist. Vorrichtung (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass

die ersten Mittel (30) des mechatronischen Systems (20) Komponenten zur Verarbeitung wenigstens eines elektrischen Signals aufweisen.

Vorrichtung (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass

die zweiten Mittel (40) des mechatronischen Systems (20) mechanische Module, insbesondere Tragelemente, aufweisen.

Vorrichtung (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass

das Fahrgeschäft vorzugsweise eine Achterbahn, Wasserbahn, ein TransportSystem, Simulator oder Karussell ist.

Verfahren (10) zur Erhöhung der Sicherheit von Fahrge¬ schäften, insbesondere Karussells, Achterbahnen oder der¬ gleichen, mit folgenden Schritten:

- Bereitstellen eines redundanten mechanischen Bauteils,

- Bereitstellen einer Sensoreinrichtung die erfasst, wann das zu sichernde redundante Bauteil in seiner Funktion er¬ setzt wird und

-Generierung eines Fehlersignals, sobald die Sensorein¬ richtung die übernommene Tragfunktion erfasst.

Verfahren (10) nach Anspruch 20,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass

bei einem von dem mechatronischen System (20) erkannten Totalversagen wenigstens eines Bauteils (50) eines Fahrge schäftes das mechatronische System (20) das Fahrgeschäft notausschaltet . Verfahren (10) nach Anspruch 20 oder 21,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass

Prüfsignale während des Betriebs des Fahrgeschäftes perma nent oder stichprobenartig generiert und ausgewertet wer¬ den, um die Verfügbarkeit des mechatronischen Systems zu überwachen .

Description:
Mechatronisches Sicherheitssystem für Fahrgeschäfte, insbeson ¬ dere Achterbahnen, Karussells oder dergleichen

Die Erfindung betrifft ein mechatronisches Sicherheitssystem für Fahrgeschäfte und ein Verfahren zur Erhöhung der Sicher ¬ heit von Fahrgeschäften.

Bekannt sind Sicherheitssysteme, die einen Verschleiß von Kom ¬ ponenten bei Fahrgeschäften überwachen. Beispielsweise offen- bart die EP 1 464 919 Bl ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Überwachen von Kettenverschleiß bei Kettenantriebseinhei ¬ ten, die beispielsweise in Transportsystemen wie Freizeitfahr ¬ ten, insbesondere Achterbahnen, verwendet werden. Wird von den im Stand der Technik bekannten Sicherheitssyste ¬ men eine Beeinträchtigung der Sicherheit eines Fahrgeschäftes erkannt, beispielsweise eine Verschlechterung einer Trageigen ¬ schaft eines tragenden Bauteils, stellen die bekannten Sicher ¬ heitssysteme als Reaktion den Betrieb des Fahrgeschäftes so- fort ein.

Hier setzt die Erfindung an.

Die Aufgabe der Erfindung besteht daher darin, ein Sicher- heitssystem für Fahrgeschäfte bereitzustellen.

Die Aufgabe der Erfindung wird gelöst durch ein mechatroni ¬ sches Sicherheitssystem für Fahrgeschäfte mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und ein Verfahren zur Erhöhung der Si- cherheit von Fahrgeschäften mit den Merkmalen des Patentan ¬ spruchs 20.

Mechatronische Systeme zeichnen sich dadurch aus, dass eine Sensorik zur Erfassung von Messgrößen eines Systemzustandes mit einer besonderen Mechanik des Systems wechselwirkt. Bei der vorliegenden Erfindung werden nämlich ein oder mehrere systemkritische Bauteile, insbesondere tragende Bauteile des Fahrgeschäftes mit redundanten Bauteilen in Wirkverbindung ge ¬ bracht, die mindestens teilweise die Funktion des tragenden Bauteils im Fehlerfall übernehmen. Dies wird von der Sensorik detektiert, so dass anschließend das Fahrgeschäft sicher ange ¬ halten werden kann. Im Gegensatz zu bekannten Systemen muss daher bei einem Defekt nicht sofort das Fahrgeschäft notausge ¬ schaltet werden. So kann beispielsweise ein Karussell noch in seine End- oder Startstellung gefahren werden. Das redundante mechanische Bauteil muss hierfür nicht zwingend mit dem zu si ¬ chernden Bauteil gekoppelt sein, eine Art Bypass Lösung ist auch denkbar.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Erhöhung der Sicherheit von Fahrgeschäften mit wenigstens einem mechatronischen System zeichnet sich dadurch aus, dass das mechatronische System ers ¬ te Mittel aufweist zur Erkennung einer Änderung wenigstens ei ¬ nes Merkmals in wenigstens einem Bauteil eines Fahrgeschäftes und zweite Mittel zu einem Ausgleich der Änderung des Merkmals des Bauteils, für das eine Änderung von den ersten Mitteln er ¬ kannt wurde .

Der Vorteil einer derartigen Vorrichtung besteht darin, dass die Mittel ein die Sicherheit des Fahrgeschäftes beeinträchti ¬ gendes Merkmal, beispielsweise Trageigenschaften eines tragen ¬ den Bauteils eines Fahrgeschäftes, erfassen und verarbeiten können. Dabei kann dann beispielsweise die Tragfunktion eines tragenden Bauteils eines Fahrgeschäftes von den Mitteln über ¬ nommen werden. Vorteilhafterweise ist die Vorrichtung an Bestandfahrgeschäf ¬ ten nachrüstbar. Dadurch können nicht nur Neuanlagen optional aufgerüstet werden, sondern auch die Sicherheit von Altanlagen nachträglich erhöht werden. Wesentliche, zeitaufwendige und kostspielige Eingriffe in Bestandskonstruktionen sind dabei nicht erforderlich.

Vorzugsweise ist ein Einsatz der zweiten Mittel von den ersten Mitteln steuerbar und/oder regelbar. Dadurch kann mit dem me- chatronischen System vorteilhafterweise ein Regelkreis reali ¬ siert werden, wobei die ersten Mittel als Regelgröße Änderun ¬ gen in Merkmalen von Bauteilen eines Fahrgeschäftes erkennen und die zweiten Mittel als Stellglieder einen detektierten Istwert eines Merkmals eines Bauteils auf einen vorgegebenen Sollwert einstellen.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist eine Änderung wenigstens eines Merkmals in wenigstens einem Bauteil von den ersten Mitteln während des Betriebs des Fahrgeschäftes erkennbar. Somit können auftretende Sicherheitsrisiken in Echt zeit detektiert werden. In bestimmten Zeitabschnitten durchgeführte Testfahrten von Fahrgeschäften zur Erkennung ei ¬ nes Sicherheitsrisikos sind daher nicht mehr erforderlich. Bei derartigen Testfahrten kann ein Sicherheitsrisiko, das sich zwischen zwei aufeinanderfolgenden Testfahrten einstellt, nicht erfasst werden, was ein Sicherheitsproblem für Fahrge ¬ schäfte darstellt, die während den Testfahrten in Betrieb sind. Das Erkennen von Sicherheitsrisiken in Echtzeit hat folglich den Vorteil, dass auftretende Sicherheitsrisiken wäh ¬ rend des Betriebs des Fahrgeschäftes sofort erkannt werden können . In einer Weiterbildung der Erfindung erfolgt der Ausgleich der Änderung des Merkmals des Bauteils, für das eine Änderung von den ersten Mitteln erkannt wurde, von den zweiten Mitteln wäh ¬ rend des Betriebs des Fahrgeschäftes. Ein möglicherweise auf- tretendes Sicherheitsrisiko kann somit während des Betriebs des Fahrgeschäftes behoben werden, ohne den Betrieb des Fahr ¬ geschäftes einstellen zu müssen. Insbesondere kann das Sicher ¬ heitsrisiko für eine begrenzte Zeit behoben werden. Im An- schluss, das heißt nach Erkennen des Versagens des ausgefalle- nen primären Bauteils, ist die Anlage in einen sicheren Zu ¬ stand zu bringen.

Vorzugsweise sind die zweiten Mittel während eines Nichterken- nens einer Änderung wenigstens eines Merkmals in wenigstens einem Bauteil passiv und/oder bezüglich ihrer Sicherheitsfunk ¬ tion unbelastet. Die ersten Mittel sind dagegen während des Betriebs des Fahrgeschäftes permanent im Einsatz. Um einen Verschleiß bzw. Verbrauch der zweiten Mittel zu reduzieren, erweist es sich als vorteilhaft, dass die zweiten Mittel nur dann in Einsatz kommen, wenn von den ersten Mitteln eine Ände ¬ rung wenigstens eines Merkmals in wenigstens einem Bauteil er ¬ kannt wurde .

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das me- chatronische System an vorbestimmten Bauteilen, insbesondere beweglichen oder unbeweglichen Bauteilen, beispielsweise

Schraubverbindungen, einsetzbar. Dies ermöglicht den Einsatz des mechatronischen Systems an Bauteilen, sogenannten „Hot - Spots", die während des Betriebs des Fahrgeschäftes besonders häufig hohen Belastungen ausgesetzt sind (z.B. Domlager, Wel ¬ len von Passagiergondeln, Auslegern, Gondelaufhängungen) . Bei derartigen Bauteilen ist die Wahrscheinlichkeit für ein Auf ¬ treten eines Sicherheitsrisikos besonders hoch, weshalb es sich als vorteilhaft erweist, diese Bauteile überwachen zu können .

Vorzugsweise sind von den ersten Mitteln im Wesentlichen Ände- rungen insbesondere in einem Verschleiß und/oder eines Trag ¬ verhaltens erkennbar. Verschleiß und Änderungen eines Tragver ¬ haltens sind die häufigsten Faktoren, die zu einem Sicher ¬ heitsrisiko führen. In einer Weiterbildung der Erfindung ist von den ersten Mit ¬ teln ein Totalversagen oder Totalausfall wenigstens eines Bau ¬ teils erkennbar. Das Totalversagen eines Bauteils ist beson ¬ ders sicherheitsrelevant und muss deswegen von einem Sicher ¬ heitssystem auf jeden Fall erkannt werden.

Vorzugsweise ist von den ersten Mitteln bei Erkennung des To ¬ talversagens ein Notaus, also eine Notabschaltung für das Fahrgeschäft auslösbar. Gegenüber der aktuellen Reaktionsge ¬ schwindigkeit des Betreiberpersonals kann von dem mechatroni- sehen System ein Notaus schneller und sicherer eingeleitet werden .

Vorzugsweise weist das Fahrgeschäft als Bauteile, für die Än ¬ derungen in Merkmalen detektiert werden, Schweißbaugruppen, beispielsweise zusammengeschweißte Rohre, und/oder Bolzen,

Verbindungselemente, insbesondere Schrauben, und/oder Gelenke auf. Diese Bauteile sind die am häufigsten verwendeten Bautei ¬ le an Fahrgeschäften und können besonders hohe Sicherheitsri ¬ siken darstellen. Darüber hinaus kann das Fahrgeschäft weitere Mechanikkomponenten aufweisen, für die eine Änderung eines Merkmals von den ersten Mitteln detektiert werden kann.

In einer Weiterbildung der Erfindung weisen die ersten Mittel des mechatronischen Systems Komponenten zur Verarbeitung we- nigstens eines elektrischen Signals auf. Elektrische Signale sind besonders einfach zu generieren, schnell auszuwerten und weiterzuleiten .

Vorzugsweise weisen die zweiten Mittel des mechatronischen Systems mechanische Module, insbesondere Tragelemente auf. Die mechanischen Module übernehmen bei Eintritt eines Sicherheits ¬ risikos die Primärfunktion des Fahrgeschäftes. Da tragende Bauteile von Baugeschäften ein besonders hohes Sicherheitsri ¬ siko darstellen, ist es vorteilhaft, dass die zweiten Mittel Tragelemente aufweisen, um bei Eintritt eines Sicherheitsrisi ¬ kos die Primärfunktion von Traqelementen bei Fahrgeschäften, nämlich die Tragfunktion, übernehmen zu können.

Vorzugsweise ist das Fahrgeschäft eine Achterbahn, Wasserbahn, ein Transportsystem, Simulator oder ein Karussell oder der ¬ gleichen. Die Anwendung des mechatronischen Systems ist aber nicht nur auf eine bestimmte Art eines Fahrgeschäftes be ¬ schränkt, sondern kann auch in anderen Typen der Gattung ein ¬ gesetzt werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Erhöhung der Sicherheit von Fahrgeschäften mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zeich ¬ net sich dadurch aus, dass bei einer Änderung wenigstens eines Merkmals in wenigstens einem Bauteil eines Fahrgeschäftes das mechatronische System die Änderung während des Betriebs des Fahrgeschäftes erkennt und einen Regelkreis ansteuert, der die Änderung ausgleicht. Je nach Fahrgeschäft kann ein Sicher ¬ heitsrisiko entweder in Echtzeit, z.B. bei Karussells, oder nahezu in Echtzeit, z.B. bei einer Achterbahn beim nächsten Aufenthalt im Bahnhof, detektiert und während des Betriebs des Fahrgeschäftes, ohne dieses abzuschalten, behoben werden. Vorteilhafterweise schaltet bei dem Verfahren das mechatroni- sche System bei einem von dem mechatronischen System erkannten Totalversagen wenigstens eines Bauteils eines Fahrgeschäftes das Fahrgeschäft notaus. Durch das mechatronische System ist ein Notaus schneller und sicherer einleitbar gegenüber der ak ¬ tuellen Reaktionsgeschwindigkeit des Betreiberpersonals.

Vorzugsweise werden Prüfsignale während des Betriebs des Fahr geschäftes permanent oder stichprobenartig generiert und aus ¬ gewertet, um die Verfügbarkeit des mechatronischen Systems zu überwachen. Damit kann auch eine Einsatzbereitschaft des me ¬ chatronischen Systems überwacht werden.

Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Figuren ausführ lieh erläutert. Es zeigen:

Figur 1 eine ausschnittsweise dreidimensionale Ansicht eines

Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Vorrich ¬ tung mit einem Ausführungsbeispiel eines mechatroni- sehen Systems,

Figur 2 eine Detailansicht des mechatronischen Systems nach

Figur 1, eine Schnittdarstellung des mechatronischen Systems nach Figur 1, schematisch ein Tragelement in Form eines Hohlrohres im intakten Zustand, das in Figur 4 gezeigte Hohlrohr im gebrochenen Zu ¬ stand und damit im Fehlerfall, Figur 6 ein weiteres Beispiel einer Welle mit innenliegendem Bolzen, und

Figur 7 eine Ausschnittvergrößerung des in Figur 6 gezeigten

Bolzens.

Um unnötige Wiederholungen zu vermeiden, werden im Folgenden die Figuren 1, 2 und 3 gemeinsam beschrieben. Gleiche Bezugs ¬ ziffern in den Figuren bezeichnen jeweils gleiche Bezugsteile.

In Figur 1 entsprechen Verbindungsstangen 51, die Karussellfi ¬ guren, vorliegend Fahrgestelle 60, mit einer vertikalen Dreh ¬ achse 70 verbinden, Bauteilen 50, für die eine Merkmalsände ¬ rung erkannt werden soll. Die Bauteile 50, die an der vertika- len Drehachse 70 mittels Gabelköpfen 31 angebracht sind, füh ¬ ren während des Betriebs des Karussells eine überlagerte Bewe ¬ gung aus. Zum einen drehen die Bauteile 50 sich um die verti ¬ kale Drehachse 70, zum anderen führen die Bauteile 50 eine durch die Gabelköpfe 31 geführte Auf- und Abwärtsbewegung ent- lang der vertikalen Drehachse 70 aus. Während der Auf- und Ab ¬ wärtsbewegung tragen die Bauteile 50 das Gewicht der Fahrge ¬ stelle 60 und übernehmen somit eine Tragfunktion. Von dem me- chatronischen System 20 in Figur 1 wird lediglich ein Bauteil 50 erfasst. Vorteilhafterweise kann an jeder Verbindungsstange 51 des Karussells ein mechatronisches System 20 angebracht o- der nachgerüstet werden.

Figur 2 zeigt besonders deutlich, wie das mechatronische Sys ¬ tem 20 an Bauteilen 50 des Karussells angebracht ist. An sei- nem einen Ende 22 ist ein Gelenk 21 mittels eines Gabelkopfes 31 an der vertikalen Drehachse 70 des Karussells angebracht, das eine Verbindung zwischen dem Bauteil 50 und dem Gabelkopf 31 darstellt. An dem anderen Ende 23 des Gelenks 21 ist mit ¬ tels einer Schraubverbindung 24 eine erste Rohrschelle 25 an- gebracht. Die erste Rohrschelle 25 umgreift das Bauteil 50 und spannt dieses mittels einer Schraubverbindung 26 ein. Zwischen den beiden Enden 22, 23 des Gelenks 21 ist eine zweite Rohr ¬ schelle 27 mittels einer Schraubverbindung 28 angebracht. Die zweite Rohrschelle 27 umgreift ebenfalls das Bauteil 50 und spannt dieses mittels einer Schraubverbindung 29 ein.

Das Gelenk 21 zusammen mit dem an der vertikalen Drehachse 70 angebrachten Gabelkopf 31 sowie der ersten 25 und der zweiten Rohrschelle 27 übernimmt einen Teil des mechatronischen Sys ¬ tems 20. Sollte während des Betriebs des Karussells die Trag ¬ funktion des Bauteils 50 beeinträchtigt werden, beispielswiese durch Materialverschleiß an dem Gabelkopf 31, der die Auf- und Abwärtsbewegung des Bauteils 50 führt und während des Betriebs des Karussells besonders hohen Belastungen ausgesetzt ist, dann kann dieser Teil die Tragfunktion des Bauteils 50 über ¬ nehmen. Der Materialverschleiß kann aber auch an einem Bauteil auftreten, das eine Primärfunktion des Fahrgeschäftes über ¬ nimmt. Der Gabelkopf 31 als Teil eines sekundären Systems ist mit seinem Anschluss an das Bauteil 50 redundant zu einem Ge ¬ lenk Y, an dem das Bauteil 50 gelagert ist.

Die Schnittdarstellung der Figur 3 verdeutlicht, wie eine Än ¬ derung der Tragfunktion des Bauteils 50 und damit das Wirksam- werden der Funktion des redundanten Teils erkannt werden kann. Das Ende 22 des Gelenks 21, mit dem das Gelenk 21 mittels ei ¬ nes Gabelkopfes 31 an der vertikalen Drehachse 70 angebracht ist, weist eine Aussparung 32 auf, durch die ein Befestigungs ¬ mittel 33, beispielswiese ein Klemmbolzen, hindurchgeht zur Befestigung des Gelenks 21 an dem Gabelkopf 31. Die Aussparung 32 ist derartig dimensioniert, dass bei einem im Hinblick auf auftretende Sicherheitsrisiken normalen Betrieb des Karussells zuzüglich definierter Toleranzbereiche der Rand 34 der Ausspa ¬ rung 32 nicht in Kontakt mit dem durch die Aussparung 32 hin- durchgehenden Befestigungsmittel 33 kommt. Stellt sich während des Betriebs des Karussells eine die Sicherheit des Karussells beeinträchtigende Veränderung der Tragfunktion des Bauteils 50 ein, das heißt ändert sich die Auf-und Abwärtsbewegung des Bauteils 50 in einem nicht zu vernachlässigbaren Bereich, kommt bei entsprechender Dimensionierung der Aussparung 32 das Befestigungsmittel 33 mit dem Rand 34 der Aussparung 32 in Kontakt. Damit stellt die passend dimensionierte Aussparung 32 ein Mittel 30 dar, das die Änderung der Tragfunktion des Bau- teils 50 und das Wirksamwerden der Tragfunktion des Gelenks 21 erkennt. Das durch die Aussparung 32 hindurchgehende Befesti ¬ gungselement 33 und die Aussparung 32 können dabei derartig ausgeführt sein, dass bei einem Kontaktieren des Randes 34 der Aussparung 32 mit dem Befestigungsmittel 33 ein elektrisches Signal generiert wird, das als Warn- bzw. Notsignal ausgelesen werden kann.

Wird das Kontaktieren des Randes 34 der Aussparung 32 mit dem durch diese hindurchgehenden Befestigungsmittel 33 vorteilhaf- terweise durch einen Kraftsensor erfasst, kann bei einer einen definierten Maximalbetrag überschreitenden erfassten Kontakt ¬ kraft, die einem Totalversagen des Bauteils 50, insbesondere des Gabelkopfes 31, entsprechen würde, das Karussell von den ersten Mitteln 30 notausgeschaltet werden.

In Figur 4 ist ein weiteres Beispiel eines Bauteils darge ¬ stellt, wie es in Fahrgeschäften häufig verwendet wird. Hier ¬ bei handelt es sich um ein Hohlrohr 100, wie es beispielsweise als Tragrohr oder Radwelle in einem Fahrgeschäft Verwendung finden kann. Das Hohlrohr 100 kann auch eine Hohlwelle sein.

Konzentrisch zur Mittenachse X befindet sich im Inneren dieses Hohlrohres 100 eine Stange 120. Die Stange 120 kann auch eine Welle sein. Das Hohlrohr 100 und die Stange 120, die bei ¬ spielsweise aus Metall bestehen, berühren sich nicht, sind je- doch mit geeigneten elektrischen Kontakten 102, 122 versehen. Die Kontakte 102, 122 stellen jeweils Kontaktbereiche dar. Diese Kontakte 102, 122 stehen über Leitungen 130, 132 mit ei ¬ ner Steuereinheit 140 in Verbindung. Die Steuereinheit 140 überprüft, ob die Kontakte 102, 122 miteinander in Berührung stehen oder nicht. Im Idealfall, also bei intakter Hohlwelle 100, sind die Kontakte 102 und 122 nicht miteinander verbun ¬ den. Der Kontakt 102 steht hierfür beispielsweise mit einer leitfähigen Beschichtung, die an der Innenwandung des Hohl- rohrs 100 angebracht ist, in elektrischer Verbindung. Der Kon ¬ takt 122 ist beispielsweise mit einer leitenden Beschichtung auf der Außenseite der Stange 120 in Verbindung. Die erwähnten leitfähigen Beschichtungen sind vorzugsweise ganzflächig auf der Innenseite des Hohlrohrs 100 und ganzflächig auf der Au- ßenseite der Stange 120 angebracht. Da sich das Hohlrohr 100 und die Stange 120 im intakten Zustand der Hohlrohrs 100 nicht berühren, erfasst die Steuereinheit 140 auch keinen Kurz- schluss zwischen den Kontakten 102, 122. Ein ordnungsgemäßer Betrieb kann von der Steuereinheit 140 signalisiert werden, beispielsweise dadurch, dass ein „Ein" Signal von der Steuer ¬ einheit 140 ausgegeben wird.

In Figur 5 ist der Bruch des Hohlrohrs 100 schematisch darge ¬ stellt. Ein solcher Bruch kann beispielsweise durch Material- ermüdung des Hohlrohrs 100 oder eine plötzliche äußere mecha ¬ nische Belastung auftreten. Die Bruchstelle des Hohlrohrs 100 ist mit Pfeilen in Figur 5 markiert. Dieser Bruch des Hohl ¬ rohrs 100 führt dazu, dass die Abschnitte des Hohlrohrs 100 auf die separat gehaltene, innenliegende Stange 120 auftref- fen. Dabei gelangt die leitfähige Beschichtung auf der Innen ¬ seite des Hohlrohrs 100 mit der leitfähigen Beschichtung auf der Außenseite der Stange 120 in Kontakt. Diese Kontaktstellen sind in Figur 5 mit den Bezugszeichen 150 und 152 markiert. Dieser Kurzschluss wird über die Kontakte 102, 122 und die Leitungen 130, 132 der Steuereinheit 140 zugeführt, die ein Signal dieser Fehlfunktion des Hohlrohrs 100 anzeigt. Da die im Inneren des Hohlrohrs 100 befindliche Stange 120 jedoch noch die Tragfunktion des Hohlrohrs 100 zumindest zeitweise übernimmt, braucht das Fahrgeschäft nicht unmittelbar nach dem Bruch notausgeschaltet werden. Vielmehr ist es möglich, dass das Fahrgeschäft beispielsweise seine augenblickliche Fahrt zu Ende führt und erst dann für weitere Fahrten gesperrt wird. Wenngleich im Zusammenhang mit dem Ausführungsbeispiel von Fi ¬ gur 4 und Figur 5 davon die Rede ist, dass die Überwachung des Defekts des Hohlrohrs 100 elektrisch erfolgt, ist dies ohne Weiteres auch durch eine optische Überwachung, beispielsweise über Scanner, möglich. Die Überwachung kann auch elektromagne- tisch, beispielsweise über Funk, Bluetooth und/oder Wlan etc. erfolgen .

In einer Weiterbildung der Erfindung ist es auch möglich, ei ¬ nen ständigen Kontakt zwischen der Stange 120 und dem Hohlrohr 100 im intakten Zustand des Hohlrohrs 100 zur Verfügung zu stellen und erst dann, wenn dieser ständige Kontakt unterbro ¬ chen wird, das Fehlersignal zu generieren. Ein solches Ausfüh ¬ rungsbeispiel wird im Zusammenhang mit den Figuren 6 und 7 nä ¬ her erläutert.

Figur 6 zeigt wiederum eine Welle 250 an der links und rechts zwei Räder 260, 262 angeordnet sind. Im Inneren der Welle 250 sitzt jetzt ein Bolzen 200, der in Figur 7 detaillierter dar ¬ gestellt ist. Der Bolzen 200 ist innerhalb der Welle 250 ange- ordnet. Hierfür ist die Welle 250 wiederum hohl ausgebildet. Der Bolzen 200 ist derart ausgelegt, dass er die Lasten der Welle 250 im Falle eines Bruches nicht tragen kann. In diesem Fall übernehmen andere form- und kraftschlüssige Geometrien die Sicherheitsfunktion, beispielsweise eine Tragfunktion, bis zur Abschaltung. Bricht die Welle 250, die auch lediglich ein Verbindungsbolzen sein kann, dann bricht in Folge der Überlas ¬ tung auch der Bolzen 200. Auf dem Bolzen 200 ist zur Detektion dieses Bruches zwischen zwei Isolierschichten 204, 210 eine mikrostrukturierte Leiterbahn 206 in Form eines Mäanders auf ¬ gebracht. Es können auch mehrere solcher Leiterbahnen parallel verlaufen, so dass eine Überwachung mehrkanalig und somit re ¬ dundant möglich wäre. Bricht der Bolzen 200 aufgrund der Über ¬ lastung, so wird die erwähnte Leiterbahn 206 ebenfalls an min- destens einer Stelle unterbrochen. Diese Unterbrechung führt zu einer signifikanten Änderung des elektrischen Widerstandes von niederohmig auf hochohmig, was durch eine geeignete Steu ¬ ereinheit, die an die elektrischen Anschlüsse 218, 219, die mit der Leiterbahn 206 in Verbindung stehen, weitergeleitet wird.

Im Ergebnis wird bei dieser Anordnung bei Bruch der Welle 250 kein Kontakt geschlossen, sondern dauerhaft ein geschlossener Kontakt geöffnet, um ein Fehlsignal von der Steuereinheit zu generieren. Anzumerken ist abschließend, dass aus Gründen der Übersichtlichkeit in Figur 6 und 7 davon abgesehen worden, ein Bauteil, das im Falle des Bruches der Welle 250 dessen Tragfä ¬ higkeit übernimmt, darzustellen. Das in Figur 7 noch zusätz ¬ lich erwähnte Bezugszeichen 216 bezeichnet einen Ring 216 zur Montage des Bolzens 200 innerhalb der Welle 250.

Bezugszeichenliste

10 Vorrichtung

20 Mechatronisches System

21 Gelenk

22 Ende

23 Ende

24 Schraubverbindung

25 Rohrschelle

26 Schraubverbindung

27 Rohrschelle

28 Schraubverbindung 29 Schraubverbindung

30 Mittel

31 Gabelkopf

32 Aussparung

33 Befestigungsmittel

34 Rand

40 Mittel

50 Bauteil

51 Verbindungsstange

60 Fahrgestell

70 Drehachse

100 Hohlrohr

102 Kontakt

120 Stange 122 Kontakt

130 Leitung

132 Leitung

140 Steuereinheit

150 Berührungsbereich

152 Berührungsbereich

200 Bolzen

204 Isolationsschicht

206 leitfähige Schicht

208 Bohrung

210 Isolationsschicht

216 Welle

218 Steckverbinder

219 Steckverbinder 250 Welle

260 Rad

262 Rad

X Achse

Y Gelenk