Messung von Bremskräften an der Achterbahn

Ein Achterbahnhersteller suchte eine mobile Lösung zur Kontrolle der Bremsleistung auf flachen Strecken. Althen lieferte eine kompakte Messlösung mit ALF306 und TD-01.

Höchste Sicherheit bei Höchstgeschwindigkeit

Sicherheit steht im Zentrum jeder Achterbahnentwicklung. Hohe Geschwindigkeiten, große Massen und wechselnde Umweltbedingungen stellen extreme Anforderungen an Brems  und Sicherheitssysteme. Um jederzeit einen zuverlässigen, kontrollierten und normkonformen Betrieb zu gewährleisten, benötigen Hersteller innovative Lösungen, die präzise Messungen, reproduzierbare Tests und maximale Betriebssicherheit ermöglichen.

Über die Bremsanlage

Die Achterbahn in diesem Projekt verfügt über eine hydraulische Bremse. Die Aktivierung erfolgt über einen Hydraulikzylinder, der die Bremsmechanik auslöst. Dabei werden die Bremsblöcke kraftschlüssig zusammengeschert, sodass die an der Finne des Zuges angreifenden Kräfte zuverlässig aufgenommen und die Fahrt sicher verlangsamt oder gestoppt wird.

Die Bremsanlage einer Achterbahn befindet sich in der Regel an mehreren klar definierten Stellen der Strecke. Viele Achterbahnen haben mehrere Streckenabschnitte (Blocks), um mehrere Züge sicher betreiben zu können. An jedem Übergang kann ein Zug notfalls vollständig angehalten werden. In diesem Fall sollte die Kraft an einem flachen Abschnitt der Stecke ermittelt werden.

Anforderungen und Zielsetzung

• Verifikation der Mindestbremskraft an definierten Streckenabschnitten
• Möglichkeit zur schnellen Montage auch in engen Einbausituationen
• Reproduzierbare Messergebnisse
• Robuste und mobile Konstruktion für den Einsatz im Feld

Messlösung von Althen

Über die Zeit verlieren die Bremsblöcke der einer Achterbahn an Profil und die Bremskraft lässt nach. Um zu überwachen, ob die Bremskraft weiterhin funktionsfähig ist und wie hoch ist, sollte eine mobile Messlösung für die Wartung gebaut werden.
Um die Bremskräfte ermitteln zu können, wurde eine kompakte, robuste Box entwickelt, in der ein sehr flacher Kraftsensor vom Typ ALF306 integriert ist. Auf der Oberseite befindet sich eine Kontaktplatte, über die das Bremselement die Kraft direkt auf den Sensor überträgt. Die Unterseite bildet eine stabile Grundplatte, mit der die Vorrichtung schnell und sicher auf der Bremsstruktur oder einem geeigneten Montagepunkt befestigt werden kann. Ein Schutzgehäuse umschließt die gesamte Konstruktion und schützt Sensor vor äußeren Einflüssen. Zusätzlich gibt es einen Tragegriff, der auch das „Einlegen“ der Bremse erleichtert.

Die Daten selbst werden mit einem mobilen Handmessgerät (TD-01) erfasst. Hierzu wird das Gerät im Zuge der notwendigen Wartungsarbeiten in die Bremse gehalten.

Produktdetails: ALF306 Flachprofil-Kraftaufnehmer

Bei den sehr flachen, scheibenförmig aufgebauten Kraftaufnehmern der Serie ALF306 handelt es sich um Aufnehmer für die Messung von Druckkräften in den Messbereichen von 50 N bis 10 kN unter sehr beengten Platzverhältnissen. Für die Achterbahn wurde eine spezielle Variante mit einem Messbereich bis 20 kN angefertigt. 
Der ALF306 ist gerade einmal 10 mm hoch und besitzt einen Durchmesser von 40 mm. Damit kann er auch einen Teil der entstehenden Scherkräfte abfangen. 

Eigenschaften:

• Messbereiche 0 … 50 N bis 0 … 10 kN oder nach Kundenwunsch
• Für Druckbelastung
• Linearitätsabweichung 0,3 % v.E. (Modell 1), 0,5 % v.E. (Modell 2)
• Ausgangssignal 1,2 mV/V oder normiert 1,0 mV/V ±0,5 % (Modell 1), 2,2 mV/V oder normiert 2,0 mV/V ±0,5 % (Modell 2)
• Versorgungsspannung 10 VDC

Datenerfassung und Auswertung

Das TD-01 ist ein mobiles, digitales Anzeigegerät für Dehnungsmessstreifen (DMS) mit Farbdisplay. Es erlaubt nicht nur die Anzeige von Messwerten in Zahlen und Kurven, sondern auch die Speicherung dynamischer Signale über einen High-Speed-A/D-Wandler.

Eigenschaften

• Tragbares Gerät mit Farb-TFT-Display
• TEDS-Funktion für automatische Sensorerkennung
• USB-Schnittstelle (Betrieb und Datenübertragung)
• Dual-Input, geeignet für 0,3 mV/V bis 5 mV/V
• Visualisierung: Wellenform- oder Balkenanzeige
• Stromversorgung über USB oder AA-Batterien (bis 24 Std.)

Ergebnisse & Nutzen

Die mobile Lösung ermöglicht eine zuverlässige Überprüfung der Bremskraft direkt vor Ort. Die Messdaten werden mit vordefinierten Grenzwerten verglichen, um sicherzustellen, dass sicherheitsrelevante Mindestkräfte nicht unterschritten werden. Bei Abweichungen kann die Wartung gezielt eingreifen, z. B. durch den Austausch verschlissener Bremsblöcke. Das Ergebnis: mehr Sicherheit, planbare Wartungsintervalle und dokumentierbare Prüfprozesse.

Dank der kompakten Bauform des ALF306 und der mobilen Datenerfassung mit dem TD-01 konnte eine maßgeschneiderte Lösung bereitgestellt werden, die ideal für enge Einbausituationen ist. Das Unternehmen profitiert so von einem praxisnahen System zur Qualitätssicherung und Instandhaltung seiner sicherheitskritischen Fahrgeschäfte.

Mehr Informationen

Die Althen GmbH Mess- und Sensortechnik ist Aussteller auf der Sensor+Test, 9. bis 11. Juni 2026 in Nürnberg, Halle 1, Stand 1-230