Sicheres Bowlen auf höchstem Performance Level

Die Bowling-Halle „Firebowl" in Nordrhein-Westfalen, setzt seit März 2012 eine Sicherheits-Komplettlösung von ABB Stotz-Kontakt ein - für die Sicherheit ihrer Mitarbeiter, der Spielgäste und ihrer vollautomatisierten Bowling-Anlage. Die Lösung erreicht durchgängig den höchsten Performance Level PL e gemäß EN ISO 13849-1 und die hohen Anforderungen der für die Hotellerie und Gastronomie zuständigen Berufsgenossenschaft Nahrungsmittel BGN. Ein Bericht von Michael Prebreza, Vertriebsbeauftragter für Nordrhein-Westfalen bei ABB Stotz-Kontakt.

Am Eingang der 30 Bahnen bei „Firebowl", der größten Bowlingbahn Nordrhein-Westfalens, dienen 15 Unfallschutz-Lichtschranken Spot 35 dem Personenschutz - und an der Kegel-Aufrichtvorrichtung hinter der Fassadenwand kommen 15 zweistrahlige Unfallschutz-Lichtgitter K1C-500 zum Einsatz. Die Steuerung und Überwachung übernehmen acht Sicherheits-SPSen Pluto S20. Ein mobiler Zustimmungstaster JSHD4 mit 15 zugehörigen Steckplätzen ermöglicht sichere und bequeme Wartungsarbeiten und Eingriffe bei Störungen im Verteilsystem. Bei Gefahreneintritt wird ein sofortiger Not-Halt ausgelöst.

Weniger Wartezeiten beim Bowlen

Bei Firebowl verwendet man Kegelaufsteller (sogenannte Pinsetter) vom Typ MC-2 des chinesischen Herstellers VIA Bowling. Bälle und Kegel (die Pins) befinden sich hier in einem Kreislauf. Wird ein Ball von einem Spieler geworfen, rollt er zunächst die 60 Fuß (18,3 Meter) lange und mit speziellem Öl geschützte Spielfläche entlang, bis er die auf dem Pindeck in Form eines gleichseitigen Dreiecks aufgestellten 10 Pins erreicht. Das Öl dient hier zur Reduzierung der Reibung zwischen Bahnoberfläche und Bowlingball.

Hat der Ball das Pindeck überquert, fällt er zusammen mit den umgefallenen Pins in die so genannte Grube (Pit) und wird vom Ballheber (Positive Ball Lift) über eine innerhalb der Maschine befindliche Rampe zum Spieler zurückgeführt. Hierbei rollt der Bowlingball unterhalb der Bahn auf Schienen (Rails) bis zum Ballträger auf dem Anlauf. Die 20 Bowlingpins in der Maschine werden über einen Verteilerarm (Distributor) an die einzelnen Zellen verteilt.

Im ersten Arbeitsschritt wird ein voller Satz Pins aufgestellt. Im zweiten Arbeitsschritt greifen die am Tisch angebrachten Finger die stehengebliebenen Kegel und ziehen diese nach oben. Die umgeworfenen Kegel werden durch den nach hinten fahrenden Pinrechen (Sweep) in die Grube geschoben und von dort über das Pinrad wieder nach oben zum Distributor befördert. Die übrigen Kegel werden wieder auf das Pindeck gestellt und der Spieler kann den zweiten Wurf ausführen. Durch die zwei vollen Kegelsätze in der Maschine verkürzt sich die Zeit für ein Spiel auf etwa fünf Minuten.

Vorteile der neuen Sicherheitslösung

Als sicherheitsgerichtete Logik wurde hier zentral für je zwei Doppelbahnen, also vier Einzelbahnen, eine Sicherheits-SPS Pluto S20 eingesetzt. Die dynamischen Taktsignale ermöglichten es, die Vorteile der Sicherheits-SPS voll auszunutzen. Dadurch war man in der Lage, mit nur einem Eingang an Pluto die Besucher und Kunden auf einer Doppelbahn mit dem höchsten Performance Level nach DIN EN 13849 PL e Kat. 4 abzusichern.

Die Besucher werden durch eine Unfallschutz- Lichtschranke Spot 35 geschützt, die nach EN 61496 dem Sicherheitsniveau Typ 4 entspricht. Durch die auch als Ausrichthilfe fungierende LED-Anzeige, den M12-Anschluss und die hardwaretechnische 1-kanalige Verdrahtung war es besonders einfach, die Sicherheitstechnik von ABB in die vorhandene Anlage zu integrieren. Selbst die starken Vibrationen, die bei einem Volltreffer (Strike) entstehen, lösten an den Anfang 2012 installierten Unfallschutz-Lichtschranken bislang keine einzige Fehlauslösung aus. Da der Kunde wünschte, dass Doppelbahnen autark abschalten können, wurde hier für eine Doppelbahn ein Spot integriert, was wiederum zwei Eingänge an Pluto bedeutet. Diese Lösung erlaubt es den Betreibern der Bowlingbahn, ihre Kunden auf höchstem Performance Level spielen zu lassen.

Der sogenannte „Catwalk" dient als Zugang zum Maschinenpark und als Verbindung zwischen den einzelnen Maschinen. Zum Schutz des Mitarbeiters wurden die einzelnen Maschinen mit einem Lichtgitter Focus K1C-500 ausgerüstet.

Manchmal ist es notwendig, bei laufendem Betrieb Eingriffe in die Maschine vorzunehmen. Für diesen Fall führt der Mitarbeiter einen Dreistufen-Zustimmungstaster JSHD4 mit sich und steckt diesen an der Stelle der Anlage ein, an der man Arbeiten durchführen möchte. Durch Drücken des Zustimmungstasters in die Mittelstellung wird nur das Lichtgitter der Doppelbahn überbrückt. Die Lichtschranke Spot im vorderen Bereich der Kunden bleibt dabei selbstverständ lich aktiv und kann nicht überbrückt werden. Nun kann der Mitarbeiter mit dem Zustimmungstaster die Anlage bei laufendem Betrieb betreten und Arbeiten an Abräumer, Ballheber oder Pinaufzug vornehmen. Wenn der Mitarbeiter in eine gefährliche Situation gerät, spielt es keine Rolle, ob er den Taster in der Schrecksekunde fester drückt oder loslässt, die Stromzufuhr zur Maschine wird sofort unterbrochen.

Sicherheits-SPS

Die Sicherheits-SPS Pluto S20 basiert auf einem „Alles Master" Sicherheits-SPS-Konzept, das den Entwurf von Sicherheitssystemen vereinfacht und den höchsten Performance Level PL e gemäß EN ISO 13849-1 sicherstellt. Dank des verringerten Verdrahtungs-, Projektierungs- und Materialaufwands erzielte der Anlagenbetreiber erhebliche Kosteneinsparungen. Durch den Wegfall zahlreicher Sicherheitsrelais und die kleine Baugröße der Sicherheits-SPSen Pluto mit nur 45 mm Breite ergeben sich im Schaltschrank ausreichende Platzreserven.

Das Sicherheits-SPS-Konzept von Pluto vereinfacht den Entwurf von Sicherheitssystemen und bietet höchste Anpassungsfähigkeit. Pluto kann sowohl für einzelne Maschinen als auch für große Maschinenanlagen eine wirtschaftliche Lösung bieten. Von Plutos 20 E/As lassen sich acht als Eingänge oder Ausgänge konfigurieren, manchmal sogar gleichzeitig als Ein- und Ausgang, vier sind unabhängige, fehlersichere Sicherheitsausgänge.

Die breite Palette der am Markt angebotenen Unfallschutzgeräte ist an das Pluto-Gerät anschließbar. Man kann die doppelte Anzahl von Unfallschutzgeräten anschließen, wenn man dynamische Sensoren von ABB einsetzt. Der Einsatz dieser Sensoren, wie der berührungslosen Türsensoren Eden und Not-Aus-Tastern, ermöglicht selbst bei Verwendung von nur einkanaligen Systemen die Sicherheitskategorie 4. Mit Hilfe der Tina-Adapter lassen sich sogar zweimal so viele mechanische Schalter an Pluto anschließen.

Einstrahlige Unfallschutz- Lichtschranken

Die einstrahligen Unfallschutz-Lichtschranken Spot sind in zwei Ausführungen lieferbar: Spot 10 für Reichweiten bis zu 10 m und Spot 35 für bis zu 35 m. Sie bestehen aus einem Sender und einem Empfänger. In Kombination mit dem Sicherheitscontroller Vital oder der Sicherheits-SPS Pluto erfüllt Spot die Anforderungen für Kategorie 4 gemäß EN ISO 13849-1 und Typ 4 gemäß EN 61496. Die Lichtschranken arbeiten mit 24 Vdc und die Sicherheits-Ausgangsrelais haben ein Schaltvermögen von 6 A/250 Vac (1500 VA/150 W).

Der Einsatz von ein bis drei zusätzlichen Umlenkspiegeln ermöglicht eine Rundum-Absicherung von Gefahrenstellen wie Roboterbereichen. Jede Unterbrechung des Strahls führt zur Öffnung der Ausgangskontakte und somit zur Abschaltung der gefahrbringenden Bewegung. Mehrere Lichtschranken, berührungslose Schalter Eden und Not-Abschaltgeräte können in Serie angeschlossen werden und erreichen somit das hohe Sicherheitsniveau für die Steuerschaltung. Mehrere Lösungen zum Muten von Lichtschranken beim Materialtransport sind ebenfalls verfügbar. LEDs am Sender und am Empfänger zeigen den aktuellen Zustand, den Kontakt zwischen Sender und Empfänger und den Sicherheitszustand an. Die gleiche Information steht an den Lichtschranken-Kabeln zur Verfügung.

Unfallschutz-Lichtgitter Focus

Das zweistrahlige Unfallschutz-Lichtgitter Focus K1C-500 hat einen Querschnitt von nur 37 mm x 48 mm und eine Auflösung bzw. Schutzfeldhöhe von 500 mm. Die in einer Höhe von 400 mm und 900 mm angeordneten Infrarotstrahlen mit Reichweiten von 0,2 bis 12 m lösen beim Eindringen in den Gefahrenbereich einen Abschaltbefehl aus. Das vom TÜV nach der Sicherheitsnorm EN/IEC 61496-1/2 zertifizierte Lichtgitter vom Typ 4 lässt sich leicht ausrichten und installieren.

Zu den besonderen Merkmalen zählen Pre- Reset-Funktion, manuelle, überwachte oder automatische Rückstellung, 2 überwachte PNP Sicherheits-Ausgänge mit Querschluss-Überwachung (OSSD) und M12 Anschlüsse. LEDs sorgen für einfache Ausrichtung und Anzeige von Verschmutzung, Betriebsspannung (24 VDC ±20 %) und Ausgangszustand.

Mobiler Zustimmungstaster

Der dreistufige Zustimmungstaster JSHD4 dient mit seinen 15 zugehörigen Steckplätzen der sicheren Durchführung von Einricht-, Wartungs- und Servicearbeiten an den Kegel- Aufrichtvorrichtungen der 30 Bahnen. Sollte der Wartungstechniker aufgrund einer drohenden Gefahr den 2-kanaligen Zustimmungstaster panikartig durchdrücken oder loslassen, schaltet die Anlage sofort ab.

Der Zustimmungstaster erteilt in der oberen und unteren Stellung einen Abschaltbefehl, und in der Mittelstellung ein Start- oder Bereitschaftssignal. Nach Abschaltung in der unteren Stellung ist ein Start- oder Bereitschaftssignal nicht möglich. Erst nachdem der Griff des Dreistufen- Tasters völlig losgelassen und anschließend wieder in die Mittelstellung gedrückt worden ist, erfolgt die Freigabe. Wenn man den Taster an ein zweikanaliges Sicherheitsrelais (RT6) oder an eine Sicherheits-SPS Pluto anschließt, werden Kurzschlüsse im Kabel sowie Fehler an den Eingängen und an den Ausgangsschützen sofort erkannt.

Mit den zwei optionalen Zusatztasten lassen sich Hilfsfunktionen realisieren. So kann beispielsweise die vordere Taste für Programmstart und die obere Taste für Programmstopp benutzt werden. Auch die Befehle vorwärts/rückwärts oder aufwärts/abwärts sind möglich. Bei Robotern werden Dreistufen-Taster beispielsweise an Einricht-Panels bei Fehlersuche, Programmierung und Probebetrieb eingesetzt, wenn keine andere Unfallschutz-Vorrichtung sinnvoll oder verfügbar ist.

Hochzufriedener Anwender

Der bei Firebowl mit der Planung, Installation und Wartung betraute Technische Leiter, Sascha Niehage ist mit der Sicherheits-Komplettlösung sowie dem durchgängigen Erreichen des höchsten Performance Levels PL e überaus zufrieden. Nachdem er sich anfangs mit Sicherheitslichtschranken anderer Marken häufige Ausfälle und viel Kundenärger eingeholt hatte, wechselte er auf vibrationsfeste Unfallschutz-Komponenten von ABB um. Seitdem funktioniert die Bowling- Anlage zuverlässig und sicher.

Niehage lobt auch die hohe Fachkompetenz des Dortmunder Vertriebsingenieurs beim Projektieren, Installieren und Programmieren mit der zugehörigen kostenlosen Software Pluto Manager sowie bei der Durchführung der umfangreichen Funktionstests. Zudem ist der Kunde vom kurzfristig verfügbaren Service und der ausführlichen Beratung begeistert. Die einfache Bedienung und der problemlose Einbau der schwedischen Unfallschutzgeräte ersparten ihm viel Zeit und Kosten.