DE2837701C3 - Schiffsfender - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Schiffsfender nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei einem bekannten Schiffsfender dieser Art (vgl. die GB'PS 1197534) ist ein Ausknicken des elastisch verformbaren Körpers in eine bestimmte Richtung gewährleistet Es besteht jedoch die Gefahr, daß sich der elastische Körper im Bereich der Einkerbung so stark verformt, daß es zu einer Zerstörung desselben kommt und beim Überschreiten einer bestimmten Ausknickung keine ausreichende Aufnahme der StoQ-energie mehr erfolgt.

Aufgabe der Erfindung ist es daher einen Schiffsfender der eingangs beschriebenen Art so zu verbessern, daß bei gleichmäßiger Belastung in höherem Maß Stoßenergie absorbiert werden kann.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen

Merkmale gelöst

Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Ansprüche 2 bis 8.
Im folgenden ist die Erfindimg mit weiteren vorteilhaften Einzelheiten an Hand schematisch dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert In den Zeichnungen zeigt

F i g. 1 eine isometrische Ansicht eines Ausführungsbeispiels eines Fenders, teilweise im Schnitt,

ίο Fig.2 eine isometrische Ansicht ähnlich Fig. 1, bei der der Endzustand des ersten Reaktionskraftstadiums dargestellt ist,

Fig.3 eine graphische Darstellung der Reaktionskraft als Funktion der Stauchung, basierend auf

!5 Versuchsdaten, die mit fünf Fendern A, B, C, Ό und E erhalten wurden,

F i g. 4 einen Querschnitt durch ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Fenders,
F i g. 5 einen Querschnitt durch ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Fenders,

Fig.6 eine isometrische Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Fenders, teilweise im Schnitt, und
Fig. 7 einen Querschnitt durch ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Fenders.

Das in F i g. t gezeigte Ausführungsbeispiel des Fenders 1 umfsät zwei langgestreckte blockformige Körper 2£ die jeweils aus einem elastischen Gummimaterial hergestellt sind und aus einem langgestreckten rechtwinkligen Steg 4 und zwei Flanschen, nämlich einem vorderen und einem hinteren Flansch 33 bestehen, die mit dem vorderen bzw. hinteren Ende des Stegs 4 in einem Stück geformt sind. In jedem Flansch 3 ist ein Verstärkungselement5 in Form einer Eisenplatte od. dgl. eingebettet

An den vorderen Flanschen 33 der beiden Körper 2 ist eine Stoßaufnahmeplatte 6 befestigt, die geeignet ist, die von einem Schiff beim Festmachen verursachte Belastung aufzunehmen. Die S;o8aufnahmeplatte 6 ist an den Flanschen 33 mittels hier nicht gezeigter Schraubbolzen und Muttern in üblicher Weise befestigt Die hinteren Flansche 33 sind mittels hier nicht gezeigter Ankerbolzen an einer Anlagestelle, z.B. einem Kai 7 befestigt

jeder der langgestreckten rechteckigen Körper 2,2 hat in seiner Außenfläche eine Einkerbung in Form einer Nut 8, die sich in Längsrichtung des Blocks 2 erstreckt und im Steg 4 in der Mitte zwischen dem vorderen und hinteren Flansch 33 angeordnet ist

Wenn bei diesem Ausführungsbeispiel die Stoßaufnahmeplatte 6 einer Belastung W auf Grund eines anlegenden Schiffs ausgesetzt ist, werden zunächst die Stege 4,4 in einer ersten Druckverformung leicht um die Nut 8 gebogen, wodurch diese geschlossen wird. Dann werden die einander gegenüberliegenden Stege 4 der rechteckigen Körper 2,2 in Richtung im wesentlichen senkrecht zur Richtung der Belastung W verbogen, so daß Stege 4 an der Ausknickstelle 9,9 miteinander in Berührung treten, wie Fig.2 zeigt Die Stufe von der

μ ersten Druckverformung bis zur Biegeverformung wird in einem ersten Reaktionskraftstadium ausgenutzt.

Wenn die verbogenen Stege 4,4 einander berühren, begrenzen sie gegenseitig das weitere Fortschreiten der Biegeverformung im Bereich der Stelle 9, wobei der eine elastische Körper 2 als StUtzteil für den anderen Körper 2 dient. Dabei ändert sich die anfängliche Biegeverformung, die über diejenige Stützweite hinweg erfolgt, die dem Abstand zwischen den vorderen und hinteren

Ranschen 33 entspricht, zu einer zweiten Biegeverformung, die über diejenige Stützweite bewirkt wird, welche dem Abstand zwischen dem Flansch 3 und der Stelle 9 entspricht und damit der Hälfte des Abstands zwischen den vorderen und hinteren Flanschen 3ß,

Durch den neuen Stützpunkt an der Ausknickstelle 9 kann verhindert werden, daß sich die Beanspruchung auf Grund einer unbegrenzten kumulativen Zunahme der elastischen Biegeverformung örtlich konzentriert Statt dessen wird die Beanspruchung gleichmäßig verteilt und die Lebensdauer des Fenders 1 verbessert Bei Anwendung der oben beschriebenen Maßnahmen ergibt sich der wichtige Vorteil, daß der Widerstand gegen Verformung im zweiten Reaktionskraftstadium erhöht wird. Dadurch wird erreicht, daß die elastische Biegeverformung eingeschränkt wird. Und es ist auch möglich, zu verhindern, daß die Reaktionskraft unter der elastischen Biegeverformung abnimmt, was bei bekannten Fendern vorkommt. Dadurch wird die Absorptionsenergie des Fenders beträchtlich erhöht

Fig.3 zeigt Kurven der Adsorptionsenergie für den in F i g. 1 gezeigten Fender 1, wobei die Fv^aktionskraft auf der Ordinate als Funktion der auf der Abszisse eingetragenen Stauchung eingetragen ist Die Kurven gemäß F i g. 3 beruhen auf Versuchsergebnissen mit den zwei elastisch verformbaren Körpern 2,2, die folgende Abmessungen haben:

IO

15

20

Dicke t Höhef/ Länge L

Abstand /

30

35

des Steges 4 ~ 15,5 mm, des Steges 4 = 100 mm, des aufrechtstehenden rechteckigen Körper 2 =250 min, zwischen den rechteckigen Körpern 2,2 « 22,5 bis 54,5 mm.

Die durchgezogen gezeichnete Kurve £ in F i g. 3 ist die Absorptionsenergiecharakteristik eines Vergleichsbeispiels, bei dem die langgestreckten Körper 2,2 an ihrer Innenseite einander gegenüberliegend mit Nuten 8 versehen waren und sich frei nach außen biegen konnten, wie bei einem herkömmlichen Fender. Die gestrichelten Kurven A, B, C und D sind Absorptionsenergiecharakteristik&n des Fenders gemäß Fi g. 1, mit so unterschiedlichem Abstand /wie folgt:

55

Wie Fig.3 zeigt, ist das Ausfuhrungsbeispiel nach F i g. 1 hinsichtlich seines Energieabsorptionsvermögens dem herkömmlichen Fender überlegen. Die Absorptionsenergie ist von einem Bereich definiert, den eo jede der Kurven mit der Abszisse begrenzt, so daß ersichtlich ist, wie das erfindungsgemäße Ausführungsbeispiel die Fähigkeit, Stoßenergie zu absorbieren, verbessert

Fig.4 zeigt sin weiteres Ausführungsbeispiel eines Fenders Γ gemäß der Erfindung, der hier aus zwei, nämlich einem äußren und einem inneren hohlen zylindrischen Körper 11. 10 besteht, die koaxial

/ =	224 mm	Kurve A
/ =	404 mm	Kurve B
/ =	454 mm	Kurve C
/=.	544 mm	Kurve D.

ineinander angeordnet sind Diese beiden koaxial angeordneten hohlen zylindrischen Körper 10,11 haben an ihrem vorderen und hinteren Ende jeweils einen angeformten Flansch 12 bzw. 13, und in den Flanschen sind jeweils ringförmige Verstärkungselemente 14, 15, z. B Eisenplatten eingebettet Zusätzlich sind die beiden koaxial angeordneten hohlen zylindrischen Körper 10. 11 an ihren Stirnenden mit einer gemeinsamen Stoßaufnahmeplatte 6 versehen, während ihre hinteren Enden am Kai 7 mittels nicht gezeigter Bolzen befestigt sind.

Der innere hohle zylindrische Körper 10, der den kleineren Durchmesser hat, ist an der Mitte seiner inneren Umfangsfläche mit einer Einkerbung in Form einer ringförmigen Nut 16 versehen, während im äußeren hohlen zylindrischen Körper 11 mit dem größeren Durchmesser in dec Mitte der äußeren Umfangsfläche eine ringförmige Nut 17 ausgebildet ist Die beiden Nuten 17, 16 sind diejenigen Bereiche, in denen die Biegeverformung df« Fenders Γ beginnt Wenn die Stoßaufnahmeplatit 6 einer Belastung ausgesetzt ist, wölbt sich der innere hohle zylindrische Körper 10 nach außen, während der äußere zylindrische Körper 11 nach innen gebogen wird, wie die strichpunktierten Linien in Fig.4 zeigen. Anschließend gelangen innerer und äußerer Körper 10, 11 miteinander in Berührung und werden gegeneinander gedrückt Ähnlich wie bei dem in Fig. 1 und 2 gezeigten Ausführungsbeispiel ist die elastische Biegeverformung über die Stützwelle zwischen den Flanschen 12, 13 hinweg auf einen gegebenen Grenzwert beschränkt Danach erfolgen elastische Biegeverformungen über eine verringerte Stützweite zwischen dem vorderen Flansch 13 und den miteinander in Berührung stehenden Bereichen einerseits und über die verringerte Spanne zwischen den miteinander in Berührung stehenden Bereichen und dem hinteren Flansch 12 andererseits. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel bildet jeder elastische Körper zugleich das Stützteil für den anderen elastischen Körper.

Bei dem in Fig.5 gezeigten Ausfühnmgsbeispiel weist der Fender Γ einen hohlen zylindrischen Körper 11 auf, der an seinem vorderen und hinteren Ende mit Flanschen 13,13 versehen ist, in denen ein ringförmiges Verstärkungselement 15 eingebettet ist Zusätzlich ist der hohle zylindrische Körper 11 an seiner Stirnseite mit einer Stoßaufnahmeplatte 6 versehen, während sein hinteres Ende mittels hier nicht gezeigter Bolzen am Kai 7 befestigt ist Der hohle zylindrische Körper 11 hat in der Mitte seiner äußeren Umfangsfläche eine ringförmige Nut 17. Bei diesem Ausführungsbeispiei hat die ringförmige Nut 17 auch wieder die Aufgabe, die erste elastische Biegeverformung über die gesamte Höhe H zu begrenzen und die zweite elastische Biegeverformung über die Höhe 1/2 H beginnen zu lassen.

Bei dem in Fig.6 gezeigten Ausführungsbeispiel weist der Schiffsfender 1" einen federnd nachgiebigen, langgestreckten, rechteckigen Körper 2 aus elastischem Gummimateriul sowie eine als Stützteil wirkende massive langgestreckte Platte 2' auf. Der langgestreckte federnd nachgiebige rechteckige Körper 2 ist von derselben Art wie der in F i g. 1 gezeigte. Die massive langgestreckte Platte 2' ist dem federnd nachgiebigen Körper 2 mit Abstand gegenüber angeordnet. An ihrer Stirnseite hat die massive langgestreckte Platte 2' einen Flansch 3'. Im Flansch 3 des Körpers 2 ist ein Verstärkungselement 5, z. B. eine eingebettete Eisenplatte, vorgesehen. Das hintere Ende der massiven

langgestreckten rechteckigen Platte 2' ist in einer im Kai 7 vorgesehenen Führungsöffnung 18 verschiebbar aufgenommen.

Bei dem in F i g. 7 gezeigten Ausführungsbeispiel weist der Fender 1" einen äußeren, als Stützteil wirkenden massiven hohlen zylindrischen Körper 11', z. B. in Form einer Eisenplatte, sowie einen inneren federnd nachgiebigen hohlen zylindrischen Körper 10 aus einem elastischen Gummimaterial mit einer Nut 16 an der Innenseite auf. Die beiden Körper 10, 11' sind koaxial und mit Abstand voneinander angeordnet Der äußere massive hohle zylindrische Körper ti' hat an seiner Stirnseite einen Flansch 13.

Der innere Körper 10 weist einen Flansch 12 auf, in dem ein ringförmiges Verstärkungselement 14, z. B. in Form einer eingebetteten Eisenplatte, angeordnet ist. Das hintere Ende des äußeren massiven langgestreckten hohlen zylindrischen Körpers W ist in einer im Kai 7 vorgesehenen ringförmigen Führungsöffnung 18 verschiebbar aufgenommen.

Bei den Ausführungsbeispielen gemäß F i g. 6 und 7 ist an den Stirnflanschen sowohl des massiven als auch des federnd nachgiebigen Körpers eine Stoßaufnahmeplatte 6 befestigt. Gemäß einer Alternativlösung kann die Stoßaufnahmeplatte 6 auch am Flansch des elastisch nachgiebigen Körpers 2 gemäß F i g. 6 oder am Flansch des federnd nachgiebigen hohlen zylindrischen Körpers 10 gemäß F i g. 7 allein befestigt sein. In diesem Fall genügt es, der massiven rechteckigen Platte T gemäß F i g. 6 bzw. dem äußeren massiven hohlen zylindrischen Körper 11' gemäß Fig. 7 eine Höhe zu geben, die nur bis zur Ausknicksiolle 9 reicht. Wenn einer der beiden langgestreckten rechteckigen Körper 2 oder von den beiden zylindrischen Körpern 10 und 11 der äußere oder innere massiv gestaltet ist, dann verhindert dieses massive Teil, daß das vordere Ende des Fenders durch sein Eigengewicht nach unten gebogen wird, wenn der Fender am Kai 7 befestigt wird und sich in horizontaler Richtung erstreckt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Schiffsfender mit wenigstens einem elastisch verformbaren Körper aus Gummimaterial, der im wesentlichen in Belastungsrichtung von einem Kai od. dgl. vorragt und unter Stoßbeanspruchung in einem mittleren Bereich seitlich ausknickbar ist, wobei die Ausknickstelle und die Ausknickrichtung durch die Profilierung des Körpers, insbesondere eine Einkerbung, vorgegeben sind, dadurch gekennzeichnet, daß ein die Ausknickung begrenzendes Stützteil vorgesehen ist, das mit seitlichem Abstand in Ausknickrichtung der Ausknickstelle (9) des elastisch verformbaren Körpers (1,11 bzw. 10) gegenüberliegt

Z Schiffsfender nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der elastisch verformbare Körper (2) und sein Stützteil plattenförmig oder blockförmig ausgebildet und parallel zueinander angeordnet sind.

3. Schiffsfender nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der elastisch verformbare Körper (10,11) und sein Stützteil hohlzylindrisch und mit unterschiedlichen Durchmessern ausgebildet und koaxial zueinander angeordnet sind.

4. Schiffsfender nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Stützten den elastisch verformbaren Körper (10) umschließt

5. Schiffsfender nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der elastisch verformbare Körper (11) hohlzylindrisch ist, eine radial einwärts weisende Ausknk-krichtbiig aufweist und sein eigenes Stützteil bildvt

6. Schiffsfender nach einet. der Ansprüche 1 bis 3 mit zwei im wesentlichen parallelen elastisch verformbaren Körpern, dadurch gekennzeichnet, daß die elastisch verformbaren Körper (2, 10, 11) aufeinander zu verlaufende Ausknickrichtungen aufweisen und jeweils das Stützteil für den anderen Körper bilden.

7. Schiffsfender nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Stützteil starr ausgebildet ist

8. Schiffsfender nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß dem Stützteil eine Einschiebführung (18) im Kai (7) zugeordnet ist