Dem Gepäck Beine gemacht

Mit den kurzen Umsteigezeiten für Passagier und Gepäck zählt Frankfurt Airport (FRA) zu den schnellsten Großflughäfen der Welt. Bedenkt man, dass ein ankommender Flug bis zu 85 Anschlussflüge bedient, so spiegelt sich im Einhalten der minimalen Umsteigezeit für gleichzeitig all diese über den gesamten Flughafen verteilten Verbindungen eine einzigartige Logistikleistung wider.

Das komplexe Logistiksystem ist ein Highspeed-Umschlagzentrum, das in Spitzenzeiten bis zu 120.000 Gepäckstücke am Tag bewältigt - mit allen Sicherheitshürden. „Unsere Gepäckförderanlage für das Check-in- und Transfer-Gepäck läuft seit Jahrzehnten wie ein Uhrwerk, allerdings mit stetiger Anpassung an wachsende Anforderungen“, erzählt Regner. Was ursprünglich mit Förderstrecken von rund 26 km Länge begann, wuchs bis heute zu einer flughafenüberspannenden Behälterförderanlage mit derzeit 77 km Förderlänge. Eine der jüngsten Verbesserungen findet im Bereich der Sensorik entlang der Förderstrecken statt. „Tausende von Sensoren steuern die Weichen der Anlage, um Koffer und Taschen zwischen den Terminals 1 und 2 sowie der Vorfeldstation zu ihren Zielen zu bringen“, erklärt Regner.

Mithilfe der neuesten Ausführung der Lesegeräte KA 973 von Leuze electronic wird weiter an der Optimierung der Zuverlässigkeitsrate gearbeitet, die mit beeindruckenden 99,83 % ohnehin schon ganz knapp bei 100 % liegt. Die Lesegeräte sind Teil der ausgeklügelten Behältererkennung und bestehen aus jeweils drei PRK-3B-Reflexions-Lichtschranken mit Polarisationsfilter und einem zusätzlichen HRTR-3B-Reflexions-Lichttaster mit Hintergrundausblendung.

Die Polfilter-Lichtschranken in den neuen Lesegeräten minimieren im Vergleich zu den bisher verwendeten Ausführungen Fremdlichtprobleme. Mögliche Fehllesungen durch spiegelnde bzw. reflektierende Flächen an den GFA-Behältern werden damit vermieden. Außerdem verhindert eine gut einstellbare Reichweite die ansonsten auftretende Reaktion der Sensoren bei Erkennung benachbarter Behälter in den parallelen, nah benachbarten Bahnen. „Das Teachen der Reichweiten mittels Teach-Knopf ist einfach und erfüllt zugleich unsere Anforderungen hinsichtlich einer robusten Geräteausführung“, ergänzt Regner.

Eine weitere funktionale Verbesserung bringt der eigens in die Lesegeräte integrierte Reflexions-Lichttaster vom Typ HRTR 3B. Er ist 50 mm über den zur Codelesung eingesetzten Lichtschranken angebracht und prüft zusätzlich das Vorhandensein eines Behälters. Den Grund hierfür liefert die Erfahrung, denn es besteht grundsätzlich die Möglichkeit, dass ein Behälter vor einem Lesegerät kurzzeitig stehen bleibt und damit einen Time-out der Lichtschranken und infolgedessen eine Fehllesung verursacht. Mit der zusätzlichen Behältererkennung lassen sich solche, allerdings höchst selten auftretende Störfälle, vermeiden.

Binärcode lesen mit Hochgeschwindigkeit

Die Schaltfrequenz der Reflexions-Lichtschranken und die erforderliche Lichtfleckgröße ergeben sich aus den enormen Fördergeschwindigkeiten und der Beschaffenheit der Binärcodierung auf den Kennungsträgern. Diese Codierleisten befinden sich an den insgesamt 18 000 Behältern, die ständig im Umlauf sind.

Jede der seitlich an den Behältern angebrachten Codierleisten hat zwei Zeilen: eine Taktspur und darunter eine Informationsspur. Beide Spuren besitzen 21 Felder (Bits). Auf der Taktspur wechseln sich Null und Eins in gleichmäßigen Abständen ab. So erhält man 21 Taktsignale, die zur Erkennung einer Behälteranwesenheit sowie zur Synchronisierung der Informationsspur dienen. Jedem Taktbit ist ein Informationsbit zugeordnet. Die Reihenfolge dieser Bits (Einsen und Nullen) stellt letztlich die Behälternummer dar.

Passiert ein Behälter eine Lesestelle, wird zuerst die Vortakt-Lichtschranke durch die Taktspur bedämpft. Damit wird die Anwesenheit des Behälters festgestellt. Danach werden die Info- und die Takt-Lichtschranke von der jeweiligen Spur bedämpft. Daraus ergibt sich die bereits erwähnte Anzahl von drei Reflexions-Lichtschranken in einem Lesegerät. Bedingt durch deren Anordnung eilt das Infosignal dem Taktsignal um 90° voraus. Somit ist das Info-Signal bei steigender Flanke des Taktsignals gültig, d. h. der Lichtfleck der Info-Lichtschranke befindet sich genau mittig im Info-Feld der Codierleiste.

Diese ist 780 mm lang, ihre Reflexfelder (High-Signal) sind 20 mm und die dazwischen liegenden Dunkelfelder (Low-Signal) 18 mm breit. Setzt man dies in Relation zu den Fördergeschwindigkeiten, ergeben sich immense Lesefrequenzen. Hierzu sagt Regner: „In einigen Bereichen, wie etwa durch lange, gerade Tunnelstrecken, fahren die Behälter mit Geschwindigkeiten von 5 m/s, testweise sogar 10 m/s“. Dort, Wo allerdings Richtungsänderungen stattfinden, wie in Kurven oder an Weichen, muss die Geschwindigkeit aufgrund der enormen Fliehkräfte drastisch reduziert werden. Dennoch wird im Durchschnitt eine Transportgeschwindigkeit von immerhin 2,5 m/s erreicht. Die Lesestelle wurde hier auf 5 m/s ausgelegt, um für die Zukunft gerüstet zu sein. Rechnerisch bleiben bei 5 m/s noch 4 Millisekunden zum Lesen eines Bits. Die Schaltfrequenz der PRK 3B Reflexions-Lichtschranken von Leuze electronic liegt bei 1.000 Hz - damit ist diese Anforderung also erfüllt.

Breite Abdeckung der Kontaktfläche

Auch in Hinblick auf die geforderte Lichtfleckgröße sind die PRK 3B optimal geeignet. Regner hat eine Größe von 5 bis 6 mm vorgegeben, damit eine möglichst breite Abdeckung der jeweiligen Kontaktfläche zur zuverlässigen Erkennung auch bei Beschädigungen oder Verschmutzungen gegeben ist. Dabei ist gewährleistet, dass niemals zwei Kontaktflächen gleichzeitig abgedeckt werden. Andere Anforderungen, wie etwa die Gehäusegestaltung der Lesestationen, resultieren vor allem aus der Handhabung und den rauen Umgebungsbedingungen. Schon die besonders robuste Ausführung der Leuze-electronic-Sensoren mit hohen Schock- und Vibrationsfestigkeiten erfüllt die gestellten Vorgaben. Das Metallgehäuse wurde mit einem speziellen erschütterungsfesten Ausrichtmechanismus für die Sensoren ausgestattet.

Über Fraport

Die Fraport AG gehört international zu den führenden Unternehmen im Airport-Business und betreibt den Flughafen Frankfurt. Als erfahrener Airport-Manager entwickelt Fraport den Flughafen Frankfurt gemeinsam mit Partnern zur Frankfurt Airport City.

Leuze electronic GmbH + Co. KG, D-73277 Owen - Teck, Tel.: 0 70 21/5 73-0, Fax: 5 73-1 99, E-Mail: [email protected], http://www.leuze.de