DE3009560C2 - Einrichtung zum Dämpfen von beim Anlegen von Wasserfahrzeugen an Kaimauern, Bohrinseln od.dgl. entstehenden Stößen - Google Patents

Einrichtung zum Dämpfen von beim Anlegen von Wasserfahrzeugen an Kaimauern, Bohrinseln od.dgl. entstehenden Stößen

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Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Dämpfen von beim Anlegen von Wasserfahrzeugen an Kaimauern, Bohrinseln od. dgl. entstehenden Stoßen, mit einem aufrecht angeordneten Fender, der ein zylindrisches Gehäuse aufweist, das über elastisch nachgiebige Zwischenstücke mit einer innerhalb des Gehäuses angeordneten Tragsäule verbunden ist, die an ihrem oberen und an ihrem unteren Ende an an der Kaimauer od. dgl.
befestigten Stützvorrichtungen angeschlossen ist
Bei einer bekannten Einrichtung dieser Art (vgl. das deutsche Gebrauchsmuster 78 28 212) sind die elastischen Zwischenstücke als Gummipuffer ausgebildet, die im radialen Abstand um die Tragsäule herum im Abstand zur Gehäuseionenseite sowie mit gleichem Abstand voneinander auf einer konzentrisch zur Tragsäulenachse befindlichen Kreisbahn angeordnet sind. Die Gummipuffer mit kreisförmigem Querschnitt sind an ihrer Oberseite mit einem scheibenförmigen, deckelartigen Metallkopf, mit einem mit der Innenseite des Fendergehäuses verscnweiSien Ringfiansch verbunden, der mit Verstärkungsrippen versehen ist. Diese Anordnung ist auch bei den darunter angeordneten Gummipuffern vorgesehen, wobei anstelle des Metaili-opfes eine Fußplatte angeordnet ist. Zwischen den übereinander liegenden Gummipuffern befinden sich weitere Metallplatten, die mit einem mittleren Ringflansch verbunden sind, der durch Rippen verstärkt und mit der Außenseite der Tragsäule verbunden ist
Beim Anlegen eines Schiffes od. dgl. führt der auftretende Stoß zu einer Scherbeanspruchung in den Gummipuffern. Diese ungünstige Art der Beanspruchung führt zu einer entsprechend niedrigen Lebensdauer, wobei insbesondere die Verbindungsstellen der Gummipuffer zu den stirnseitigen Metallteilen gefährdet sind. Im übrigen entsprechen die bei einer solchen Ausbildung erzielbaren Federkonstanten der gesamten Anordnung nicht den optimalen Vorstellungen wenn man diese auf den Materialeinsatz bezieht.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die bekannte Einrichtung zum Dämpfen von Stoßen der eingangs beschriebenen Gattung dahingehend zu verbessern, daß sie bei relativ einfachem und robustem Aufbau und demgemäß entsprechend preiswerter Herstellungsmöglichkeit bei guter Dampfungswirkung auch für große Beanspruchungen einsetzbar ist, wobei die elastischen Zwischenstücke im wesentlichen keinen Scherkräften, sondern Druckkräften unterworfen werden sollen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Die Erfindung ist nachstehend an Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf eine Zeichnung weiter erläutert Es zeigt
F i g. 1 eine Seitenansicht der erfindungsgemäß ausgebildeten Einrichtung, welche an einem Bein einer Bohrinsel befestigt ist,
F i g. 2 eine der F i g. 1 ähnliche Darstellung, wobei die Einrichtung gemäß F i g. 1 teilweise im Schnitt dargestellt ist,
F i g. 3 eine Schnittdarstellung gemäß der Schnittlinie 3-3 der F i g. 2 in Richtung der Pfeile gesehen,
F i g. 4 eine Schnittdarsrellung gemäß der Schnittlinie 4-4 in F i g. 2 in Richtung der Pfeile gesehen,
F i g. 5 eine F i g. 2 ähnliche Darstellung einer zweiten Ausführungsform der Einrichtung,
F i g. 6a und 6b schaubildliche Darstellungen elastisch nachgiebiger Ringe, die mit Durchgangsöffnungen bzw. Nuten versehen sind,
F i g. 7 einen Schnitt gemäß der Linie 7-7 in F i g. 6 in Richtung der Pfeile gesehen,
Fig.8 einen Schnitt entsprechend dem der Fig.4, mit einem elastischen Zwischenstück, das als Walbring ausgebildet ist, und
Fig.9 einen elastisch nachgiebigen Anschluß des Fenders an eine Stützvorrichtung im Vertikalschnitt bzw. in der Seitenansicht
Zunächst wird die Ausgestaltung gemäß den F i g. 1 bis 4 beschrieben. F i g. 1 zeigt eine Einrichtung 10, die an einem sich annähernd vertikal erstreckenden 3ein 12 einer Bohrinsel od. dgl. befestigt ist Die Einrichtung 10 läßt sich auch an einer Dalbe, einem Abschnitt eines Pfeilers, eines Docks, einer Kaimauer od. dgl. anbringen.
Die Einrichtung 10 ist am Bein 12 im Bereich des mittleren Wasserspiegels befestigt Sie dient zum Dämpfen von Stößen, die durch Boote, Kähne, Schuten, Pontons, Schiffe bzw. andere schwimmfähige Gebilde beim Anlegen auf das Bein 12 ausgeübt werden.
Die Einrichtung 10 ist an dem Bein 12 durch sich horizontal erstreckende, obere und untere Stützvorrichtungen 14 bzw. 16 sowie ggf. durch eine Schrägabspannung 18 mit einem Anschlußstück 24 abgestützt
Die oberen und unteren Stützvorrichtungeii 14 bzw. 16 weisen rohrförmige Abschnitte 20 bzw. 22 auf. Der obere Abschnitt 20 ist mittels eines Flansches 21 an das Bein 12 angeschweißt Der untere Abschnitt 22 ist am Bein 12 mittels einer Klemmeinrichtung 23 befestigt. Die Abschnitte 20, 22 müssen selbstverständlich nicht notwendigerweise aus hohlem Material bestehen, sondern sie können beispielsweise auch aus Kastenträgern, I-Trägern. U-Trägern u. dgl. gebildet sein.
An die Abschnitte 20 und 22 der Stützvorrichtungen 14 bzw. 16 schließt eine obere bzw. untere Verbindungseinrichtung 26 bzv/. 28. Die Einzelheiten dieser Verbindungseinrichtungen rind weiter unten beschrieben.
Die Einrichtung 10 zum Dämpfen von Stößen weist einen von den Stützvorrichtungen 14 und 16 gehaltenen Fender 30 auf. der vertikal angeordnet ist. Er stellt denjenigen Teil der Einrichtung 10 dar. mit dem Schiffe od. dgl. beim Anlegen in Berührung kommen.
Innerhalb des Fenders 30 befindet sich eine sich vertikal erstreckende Tragsäule 34, die an der oberen Verbindungseinrichtung 26 und der unteren Verbindungseinrichtung 28 befestigt ist Der Fender 30 weist ein zylindrisches äußeres Gehäuse 32 auf, das exzentrisch um die Tragsäule 34 iierum angeordnet ist und im Absland zu dieser steht, wie weiter unten noch im einzelnen beschrieben ist
Das Fendereehäuse 32 erstreckt sich vertikal über denjenigen Abschnitt, in dem eine Berührung mit Schiffen od. dgl. normalerweise auftritt Es ist hinreichend lang, so daß Schiffe od. dgl. bei einer Änderung des Wasserstandes stets mit diesem Teil in Berührung stehen. Derartige Wasserstandsänderungen können beispielsweise aufgrund von Tiden auftreten. Das Fendergehäuse 32 wird durch Ketten 36 in Stellung gehalten. Diese Ketten 36 sind an einander gegenüberliegenden Seiten der Tragsäule 34 angeordnet wobei ihr eines Ende mit dem Fendergehäuse 32 und das andere Ende mit der oberen Verbindungseinrichtung 26 verbunden sind.
Wie aus F i g. 2 ersichtlich ist ist das Fendergehäuse 32 von der Tragsäule 34 durch obere und untere Ringe 38 bzw. 40 getrennt die aus elastisch nachgiebigem Material bestehen. Das zylindrische Fendergehäuse 32 kann aus einem Abschnitt eines handelsüblichen Rohres hergestellt sein. Die Tragsäule 34 besjeht gleichermaßen aus einem Rohr. Das Fendergehäuse 32 und die Tragsäule 34 besitzen Längsachsen, die zueinander parallel, jedoch nicht koaxial verlaufen. Vi Achse 33 des Fendergehäuses 32 ist in den F i g. 2 und 3 ».u der Achse der Tragsäule 34 nach rechts versetzt
Der in F i g. 2 mit F bezeichnete Pfeil stellt die Normalrichtung einer Kraft dar, die von einem Schiff od. dgl. a'^geübt wird, welches mit dem Fender 30 in Berührung kommt Durch die exzentrische Anordnung des Fendergehäuses 32 zur Tragsäule 34 ist der Abstand des Ringraumes zwischen beiden Teilen an der am nächsten zu dem Kraftvektor Fliegenden Seife relativ groß.
Die maximale Dicke der Ringe 38 und 40 bzw. der maximale Abstand zwischen Tragsäule 34 und Fendergehäuse ist in den F i g. 2 und 3 mit A bezeichnet, während die minimale Dicke bzw. der minimale Abstand mit B bezeichnet ist
Das Fendergehäuse 32 kann aus einem Rohr von 762 rnrn Durchmesser und die Tragsäule 34 aus einem Rohr von 254 mm Durchmesser hergestellt sein, wobei die Achsen der beiden Rohre 32, 34 durch einen Abstand von etwa 140 mm voneinander getrennt sind. Die Dicke der Ringe 38, 40 beträgt 355,6 mm, während die Dick«. S etwa 70 mm beträgt
Bei dem gegebenen Beispiel ist die Maximaldicke der Ringe 38, 40 fünfmal größer als die minimale Dicke dieser Ringe.
Der obere Ring 38 und der untere Ring 40 sind aus einem elastischen Material hergestellt und so ausgestaltet, daß sie den Ringspalt zwischen der Säule 34 und dem Fendergehäuse 32 dicht ausfüllen. Der obere Ring 38 ist in Fig. 3 dargestellt Die Ringe 38 und 40 sind beispielsweise durch Kleben mit der Außenfläche der Tragsäule 34 verbunden, um die Ringe in vertikaler Richtung abzustützen. Zusätzlich können mehrere Da-chtungsöffnungen 42 in den Ringen 38 und 40 ausgebildet sein. Die Ringe 38 und 40 können selbstverständlich auch ohne clk: Durchgangsöffnungen &Z ausgestaltet sein und alternativ auch mit der Innenwandung des Fendergehäuses 32 durch Kleben od. dgl. verbunden sein.
Die Ringe 38 und 40 sind in einem gegenseitigen lichten Abstand übereinander angeordnet so daß ein nicht abgestützter Abschnitt C des Fendergehäuses 3J entsteht (vgl. F i g. 2).
Das Fendergehäuse 32 ist so angeordnet, daß die Berührung mit Schiffen od. dgl. an dem nicht abgestützten
6-3 Abschnitt C zwischen den Ringen 38 und 40 erfolgt. Durch einen Stoß oder durch einen Druck verbiegt sich das Fendergehäuse 32 in eine in Fig.2 mit strichpunktierten Linien dargestellte Form 32'. Demgemäß sorgt
das Federgehäuse 32 selbst für einen Stoßdämpfungseffekt, also zusätzlich zu dem Stoßdämpfungseffekt der Ringe 38 und 40.
Die Einzelheiten der Konstruktion der Verbindungseinrichtung 26 sind in den Fig.2 und 4 gezeigt. Die Verbindungseinrichtung 28 ist in gleicher Weise ausgebildet. Die Verbindungseinrichtung 26 weist einen elastischen Ring 44 auf, der identisch ist zu der Konstruktion der Ringe 38 und 40. Der Ring 44 ist durch Kleben od. dgl. außen an der Säule 34 befestigt. Er ist jedoch um 180° zu der Stellung der Ringe 38 und 40 gedreht, so daß die maximale Dicke des Ringes 44 auf der dem Abschnitt 20 zugekehrten Seite der Tragsäule 34 angeordnet ist. Der Ring 44 ist von einem zylindrischen Gehäuse umgeben, das von zwei halbzylindrischen Hälften 46a is jj und 466 gebildet wird. Die beiden Hälften sind durch
geeignete Befestigungsmittel zusammengeschraubt,
und es sind an ihnen Flansche vorgesehen, welche eine Demontage gestatten. Ein Stift 50 ist durch geeignete Führungsöffnungen in der Hälfte 46a und eine der Durchgangsöffnungen 42 im Stoßring 44 gesteckt. Dieser Stift 50 verhindert eine Drehung des Stoßringes 44 innerhalb der oberen Verbindungseinrichtung 26.
Kommt ein Schiff od. dgl. mit dem Fender 30 in Berührung und übt in Richtung des Pfeiles F Stoßkräfte aus, so werden diese Kräfte durch die Kompression der Ringe 38, 40 und 44 und durch die Verformung des Fendergehäuses 32 absorbiert. Diese Elemente wirken jeweils zusammen, um im ganzen die Stoßdämpfungskapazität zu vergrößern.
In F i g. 5 ist ein zweites Ausführungsbeispiel einer Einrichtung 110 zum Dämpfen von Stoßen dargestellt. Es sind eine obere und untere feste mechanische Verbindungseinrichtung 126 bzw. 128 vorgesehen.
Zum anderen ist eine Tragsäule 134 mit einem exzentrisch angeordneten Fendergehäuse 132 angeordnet, wobei zwischen dem oberen und unteren Ring 3S bzw. 40 ein zentrisch angeordneter, elastischer Ring 160 durch Klebung od. dgl. mit der Außenseite der Tragsäule 134 verbunden ist. Dieser Ring 160 besitzt eine zylindrische Form und ist von der Innenwandung des Fendergehäuses 132 an der der Kraft gemäß Pfeil Fliegenden Seite entfernt angeordnet. Der elastische Ring 160 wird bei einer starken Kompression der Ringe 38 und 40 und nach der Verformung des Fendergehäuses 132 wirksam, wobei die Innenwand des Fendergehäuses 132 mit der Außenseite des elastischen Rings 160 in Berührung kommt Dieser Ring 160 schafft eine zweite Stufe der Stoßdämpfung innerhalb der Tragsäule 134.
Die Ausgestaltung elastischer Ringe zur Dämpfung von Stoßen ist in den F i g. 6a und 6b im Detail dargestellt Während der Ring nach F i g. 6a mit Durchgangsöffnungen versehen ist, weist der Ring nach F i g. 6b — dem das Bezugszeichen 256 zugeordnet ist — an seiner Ober- und Unterseite Nuten 250 und 252 auf, die zum äußeren Umfang des Rings 256 im gleichen Abstand angeordnet sind.
Beim Auftreten von Kompressionskräften schließen sich die Nuten 250 und 252 fortschreitend und sorgen für eine gleichmäßige Federkonstante, wenn das elastisehe Material verformt wird. Die Nuten 250 und 252 besitzen vorzugsweise jeweils eine Breite W (vgl. F i g. 7), weiche 30 bis 50% der vorgesehenen Verformung beträgt Die Nuten 250 und 252 besitzen eine kombinierte Tiefe (Di + D 2), weiche 30 bis 50% der Gesamtdicke 7"des Ringes 256 beträgt Die Wandungen der Nuten 250 und 252 Iaufen in der dargestellten Weise konisch zu.
Der Ring 256 besitzt einen Außendurchmesser von 698,5 mm und eine Dicke von 304,8 mm. Die Tragsäule 234 ist ein Rohr mit 277,05 mm, und die Achsen der Tragsäule 234 und des elastischen Ringes 256 sind um 132,88 mm zueinander versetzt. Die Nuten 250 und 252 sind bei dieser Ausgestaltung in ihrer Konstruktion bzw. Ausgestaltung identisch. Die Nuten 250 und 252 besitzen jeweils eine Tiefe von 50,8 mm bzw. eine kombinierte Tiefe von 101,6 mm.
Eine spezielle Ausgestaltung des elastischen Anschlusses der Tragsäule 34 an die Stützvorrichtung 14 ist in den F i g. 8 und 9 dargestellt.
Die rohrförmige Tragsäule 34 wird nach F i g. 8 von einer Verbindungseinrichtung 326 abgestützt, wobei lediglich die obere Verbindungseinrichtung 326 dargestellt ist. Die untere Verbindungseinrichtung ist in gleicher Weise ausgebildet.
An der oberen Stützvorrichtung 14 ist eine halbzylindrische Wandung 346a durch Schweißen befestigt An der Wandung 346a liegt ein halbringförmiges Stoßdämpfungsteil 344 an, das durch eine nicht gezeigte Bodenwand gegen eine Abwärtsbewegung gehalten ist
Das Stoßdämpfungsteil 344 kann aus jeglichem geeigneten elastischen Material bestehen wie beispielsweise Gummi od. dgl. Das Stoßdämpfungsteil 344 hat einen rechtwinkligen bzw. rechteckigen Querschnitt, wobei in radialem Abstand zueinander stehende Entlastungslöcher 344a angeordnet sind. Diese Entladungslöcher sind als Sacklöcher ausgebildet und gehen von der Oberfläche des Teils 344 aus (vgl. die entsprechende Ausbildung in F i g. 9).
In F i g. 9 ist eine alternative Ausgestaltung des elastischen Anschlusses der Tragsäule 34 an die Stützvorrichtung 14 dargestellt
Die obere Verbindungseinrichtung 522 besteht aus zwei halbzylindrischen Schalen 526 und 528, welche mitteis Flanschen zusammengeschraubt sind und ;n Sich eine zylindrische Kammer 530 bilden. In der Kammer 530 sind mit gegenseitigem Abstand voneinander elastische Ringe 532 angeordnet.
Jeder Ring 532 wird in Vertikalstellung zwischen zwei mit gegenseitigem Abstand angeordneten, parallelen, halbringförmigen Wänden 534 gehalten. Diese Wände erstrecken sich von den Schalen 526 und 528 nach innen.
Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims (11)

Patentansprüche:
1. Einrichtung zum Dämpfen von beim Anlegen von Wasserfahrzeugen an Kaimauern, Bohrinseln od. dgl. entstehenden Stößen, mit einem aufrecht angeordneten Fender, der ein zylindrisches Gehäuse aufweist, das über elastisch nachgiebige Zwischenstücke mit einer innerhalb des Gehäuses angeordneten Tragsäule verbunden ist, die an ihrem oberen und an ihrem unteren Ende an an der Kaimauer od. dgl. befestigten Stützvorrichtungen angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die elastisch nachgiebigen Zwischenstücke Ringe (38, 40; 256) mit einer exzentrisch zur äußeren Mantelfläche angeordneten inneren Mantelfläche sind, daß die Ringe (38, 40; 256) mit ihrer zylindrischen äußeren Mantelfläche an der Innenfläche des Fendergehäuses (32; 132) und mit ihrer inneren zylindrischen Mantelfläche an der Außenfläche der Tragsäule (34; 134; 234) anliegen, wobei die Ringe (38, 40; 256) so im gegenseitigen Abstand übereinander angeordnet sind, daß zwischen den Ringen (38,40; 256) ein nicht unmittelbar an der Tragsäule (34; 134; 234) abgestützter Abschnitt (C) des Fendergehäuses (32; 132) vorhanden ist, und daß die RLsge (39, 40; 256) so angeordnet sind, daß sich ihr Abschnitt größter Wanddicke (A) jeweils auf der den Stützvorrichtungen (14, 16) abgekehrten Seite der Tragsäule (34; 134) befindet.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elastischen Rhge (38, 40) benachbart zu den Endabschnitten des Fendergehäuses (32; 132) angeordnet sind.
3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Ringen (38, 40) im wesentlichen mittig ein mit Abstand zu den Ringen (38, 40) angeordneter weiterer elastischer Ring (160) an der Tragsäule (134) angeordnet ist, der konzentrisch ausgebildet ist, wobei die radiale Dicke im wesentlichen gleich der kleinsten radialen Dicke der endseitigen Ringe (38,40) ist (F i g. 5).
4. Einrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenseite der Ringe (38, 40; 160) mit der Tragsäule (34; 134) fest verbunden ist.
5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenfläche der Ringe (38,40; 160) mit der Außenfläche der Tragsäule (34; 134) verklebt ist.
6. Einrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die sich radial exzentrisch zur Tragsäule (34; 134) erstreckenden Ringe (38, 40; 256) so mit Ausnehmungen versehen sind, daß sich eine im wesentlichen gleiche Federkonstante in allen radialen Beanspruchungseinrichtungen ergibt.
7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen als im wesentlichen parallel zur Tragsäule (34; 134) verlaufende Durchgangsbohrungen (42) ausgebildet sind.
8. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen aus an der Oberoder/und Unterseite der Ringe (256) ausgebildeten Nuten (250,252) bestehen.
9. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen im wesentlichen konzentrisch zur
äußeren Mantelfläche der Ringe (38, 40; 256) angeordnet sind.
10. Einrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Stützvorrichtungen (14, 16) und der Tragsäule (34, 134) elastisch nachgiebige Ringe (44; 532) oder Halbringe (344) vorhanden sind.
11. Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die elastischen Ringe (532) jeweils im gegenseitigen Abstand übereinander angeordnet sind und die Stützvorrichtungen (14 bzw. 16) jeweils zwischen den einander zugeordneten Ringen (532) eines Ringpaares (532,532) angeordnet sind.
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