DE2202451A1 - Fender- oder Abweisereinheit - Google Patents

Fender- oder Abweisereinheit

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    • E02B3/20Equipment for shipping on coasts, in harbours or on other fixed marine structures, e.g. bollards
    • E02B3/26Fenders
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Description

OR-ING. DIPL.-INO. M. SC. Dl PL.-PHYS. OR. DIPUPHVS.
KÖGER-STELLRECHT-GRIESSBACH - HAECKER
PATtNTANWAUTE IN STUTTGART
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17. Januar 1972
Firestone Burleign Marine Pneumatic Tendering
Company Linited
Great West Road, Brentford, Middlesex,England
Fender- oder Abweisereinheit
Die Erfindung betrifft eine Fender- oder Abweisereinheit und bezieht sich insbesondere auf Fender der Art,die zum Schutz fester Strukturen, wie Kais oder Piers, gegen das Anschlagen und Auftreffen von Schiffen vorgesehen sind; dabei, können solche Fender auch in ähnlicher Weise an den Schiffen angebracht sein, um die Kais oder Piers zu schützen.
Es ist in diesem Zusammenhang schon vorgeschlagen worden, -für solche Zwecke als Fender drehbare Räder zu verwenden, die einen Luftreifen großen Durchmessers aufv/eisen. Die Einbiegung und Ablenkung des Luftreifens absorbiert einiges der Schlagenergie, dabei treten jedoch insofern Probleme auf, als auch dann, wenn
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der Widerstand des Fenders unter einer Schlageinwirkung über einen bestimmten Punkt ansteigt, ein Schaden an dem Schiff niemals auftreten darf, der auf die elastische Zurückprallwirkung des Luftreifens zurückzuführen ist.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, unter Verwendung von Luftreifen, eine Fenderanordnung zu schaffen, die in ihren Dämpfungseigenschaften so beschaffen ist, daß ein ungedämpftes Zurückschwingen unter allen Umständen vermieden wird.
Zur Lösung dieser Aufgabe geht die Erfindung aus von einer Fender- oder Abweisereinheit und besteht erfindungsgenäß darin, daß ein oder mehrere Räder vorgesehen sind, die in einer Lageranordnung eine Drehbewegung um eine vertikale Achse ausführen 'und zur Durchführung einer Bewegung entlang eines Weges senkrecht zur Achse geführt sind, wobei die Räder elastisch nachgiebig gegen eine begrenzende Position in diesem Weg gepreßt sind und jedes Rad mit einem umfangsmäßigem, pneumatisch wirkendem Deckteil versehen ist, und daß zur widerstandsnäßigen Einwirkung auf die Bewegung des Rades mindestens in einer Richtung Durchflußregelanordnungen aufweisende Bremsanordnungen vorgesehen sind, die die Bewegungsgeschwindigkeit des Rades in dieser einen Richtung abgrenzen.
Jedem Rad können dabei ein oder zwei Rollen zugeordnet sein, die zur Durchführung einer Drehbev/egung um feste, vertikale Achsen in einer Tragestruktur montiert sind und in elastischer Wirkverbindung mit dem Luftreifen des Rades stehen, um einer nach innen gerichteten Bewegung des Rades entlang seines Weges Widerstand zu leisten.
Dabei sind vorzugsweise Stoßfängeranordnungen vorgesehen, die einen oder mehrere Zylinder mit zugeordneten Kolben umfassen.
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Bei einer solchen Konstruktion ist das Rad, bzw. sind die Räder zur Durchführung einer Drehbewegung auf einer Achse montiert, die zur Durchführung einer Bewegung entlang eines Weges geführt ist und wobei zwischen der Tragestruktur und den Achsenendteilen zwei Zylindereinheiten mit zugeordneten Kolben geschaltet sind.
Soll die Bewegungsgeschwindigkeit des Rades nur in der einen Richtung beeinflußt und abgebremst werden, dann steht ein geeigneter Endabschnitt jedes Zylinders mit einem Vorratsbehälter in Verbindung, wobei Durchflußregelanordnungen, die aus einer Drossel bestehen,in der Flußleitung zwischen dem Zylinder und dem Vorratsbehälter geschaltet sind; dazu kann noch ein Rückschlagventil parallel zu der Drossel angeordnet sein.
Weitere Vorteile sowie Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche, bzw. können der nachfolgenden Beschreibung entnommen werden, in v/elcher mit Bezug auf die Zeichnungen, Aufbau und VJi rkungsweise eines Ausführungsbeispiels der Erfindung im einzelnen näher erläutert wird. Dabei zeigt:
Fig. 1 eine Aufsicht auf eine erfindungsgemäße Fendereinheit, die in einer Viand installiert ist,
Fig. 2 zeigt eine Seitenansicht dieser Einheit, während
Fig. 3 in schematischer Anordnung ein hydraulisches Flußdiagramm der Fendereinheit zeigt.
Die in den Zeichnungen dargestellte Fender- bzw. Abweisereinheit 10 ist in einer Ausnehmung eines Wandvorderteiles angebracht und besteht aus einem drehbaren Rad 11, welches einen Luftreifen 12 aufweist; dabei verläuft die Achse des Rades vertikal, das Rad
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selbst ist so montiert, daß es eine seitlich nach innen gerichtete Bewegung gegen den Widerstand einer elastischen Kraft ausführen kann, wenn etwa ein Schiff anschlägt. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Rad auf einer vertikalen Achse 13 montiert,die in einer festen Gehäusestruktur gelagert ist. Die Gehäusestruktur besteht aus parallelen oberen und unteren Platten 14 und 15, die durch vertikale Platten 16 bis 20 miteinander verbunden sind; die Vorderseite bzw. die äussere Seite ist offen, so daß es dem Rad ermöglicht ist, gegenüber der Wandfläche vorzuspringen. Die Enden der Achse 13 sind jeweils in Lagerblöcken 21 gehalten; diese Lagerblöcke sind nach innen und rechtwinkelig zu der Mittellinie der Achse in Führungen gleitend angeordnet, die gebildet sind aus Führungsstreifen 22, die an den Flächen der Platten befestigt sind. An den Enden der Führungsstreifen 22 sind Halteplatten 23 angebracht, die verhindern, daß die Lagerblöcke sich nach außen über die Enden der Führungen bewegen.
Weiterhin sind in der Gehäusestruktur zwei Rollen 25 angeordnet, die den Luftreifen an Punkten erfassen und berühren, die symmetrisch zu der Führung angeordnet sind; die Rollen 25 sind drehbar auf Achsen 26 gelagert,die an den Platten 14 und 15 festgehalten sind.
Wird das Rad von einem Schiff getroffen bzw. erfährt von einem Schiff einen Stoß, dann wird der Luftreifen 12 von dem Schiff ausgelenkt und getroffen und das Rad wird entlang der Führung nach innen gedrückt, was dazu führt, daß die RoI25 den Luftreifen auslenken, ausbiegen und nach innen drücken und dadurch der nach innen gerichteten Bewegung des Rades Widerstand leisten. Diese Einbiegungen des Luftreifens absorbieren Energie von der Schlagwirkung und verstärken sich bis zu einem Punkt, an welchem eine weitere, nach innen gerichtete Bewegung des Rades nicht mehr
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erfolgt .und dieses festgehalten wird. Wird die in der komprimierten Luft des Luftreifens absorbierte und damit gespeicherte Energie lediglich auf unkontrollierte Weise wieder freigesetzt/ wenn das Schiff von dem Fender wieder zurückspringt bzw. im Abprallen eine rückläufige Bewegung durchführt, dann kann dieses Zurückprallen des Schiffes ein zulässiges Maß übersteigen, wenn der Fender bei Schleuseneingängen oder ähnlichem verwendet wird. Auch wenn das Schiff am Kai vertäut ist und von solchen Fendern geschützt wird, ist es bei bestimmten Winden und unter anderen Bedingungen möglich, daß sich eine Resonanzbewegung entwickelt, und zwar infolge der federähnlichen Reaktion der Fendereinheiten; solche Bewegungen können zum Zerreissen der zum Vertäuen verwendete Taue führen.
Um diese Schwierigkeiten zu überwindentverwendet die erfindungsgemäße Fendereinheit zwei aus einem Kolben und Zylinder bestehende Stoßfängereinheiten 30, wodurch das Maß der nach außen gerichteten Bewegung des Rades als Folge einer Schlageinwirkung kontrolliert überwacht wird. Wie dargestellt, sind die Zylinder der Stoßfängereinheiten 30 in einer Ausnehmung in der Wand hinter der inneren Seite des Gehäuses angeordnet und schwenkbar mit Bezug auf die innere vertikale Platte 18 des Gehäuses von einem Zapfenring 31 gesichert, der an dem vorderen bzw. äußeren Ende des Zylinders montiert ist; die Zapfenbolzen sind in Lagerblöcken 32 gelagert, die hinter der Platte 18 zu dieser im Abstand befestigt sind. Die Kolbenstange 34 jeder Stoßfängereinheit ist über ein einstellbares Jochelement 35, einen Bolzen 36 und einer Verlängerungsstange mit einem der beiden Lagerblöcke 21 für das Rad 12 verbunden.
Die beiden Stoßfängereinheiten sind von einem Schutzgehäuse 38 umgeben; an einer Wand desselben sind zwei Vorratstanks 39 angeordnet, die zur Atmosphäre hin offen sind und die jeweils einer Stoßfängereinheit 30 zugeordnet sind.
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Wie in der schematischen Anordnung der Fig. 3 entnommen v/erden kann, sind die durch den Kolben getrennten vorderen und hinteren Abschnitte der Zylinder 40 jeder Stoßfängereinheit miteinander über eine Leitung 41 in Verbindung, in welcher eine Durchflußregelanordnung 42 angeordnet ist. Diese besteht aus einem Rückschlagventil 43, das parallel zu einer Verengung bzw. Drossel 44 angeordnet ist. Schließlich ist noch jeweils eine Leitung 46 vorgesehen die von einen Punkt in der Leitung 41 zwischen deia Zylinder 40 und der Durchflußregelanordnung 42 zu den jeweils zugeordneten Tank 39 führt. Wenn sich das Rad unter einer Schlageinwirkung nach innen, d·. h. in Fig. 3 nach links bewegt, dann fließt Fluiduni von der äußeren bzw. rückwärtigen Seite des Zylinders durch die Leitungen 46 zun Tank 39 und durch das Rückschlagventil 43 in die vorderen Abschnitte des Zylinders 40. Die Stoßfängereinheiten leisten daher einer nach innen gerichtete Bewegung des Rades keinen nennenswerten Widerstand. Wird das Rad dann jedoch aufgrund der wiederherstellenden Kraft der Luft, die sich in dem deformierten Luftreifen befindet und gegen die Rollen 25 wirkt, in seine Ausgangsposition zurückgeführt, dann wird das aus den vorderen Abschnitten der Zylinder ausgetriebene Fluidum gezwungen» durch die Drosseln 44 zu fließen, was auf diese Weise die Zurückprallbewegung dämpft. Weiterhin sind noch Verbindungsausgleichleitungen 47 und 4 8 zwischen den hydraulischen Schaltleitungen der beiden Stoßfängereinheiten vorgesehen.
Durch die Dämpfung der Zurückprallbewegung des Rades,wird das Risiko wesentlich verringert/ daß ein Schiff schnell weggestoßen wird; dies ist bei manchen Einrichtungen von beträchtlicher Bedeutung, beispielsweise bei einer Schleuseneinfahrt, bei welcher das Schiff heftig in Kollision mit der anderen Seite des Schleuseneinganges gestoßen v/erden kann, was zu einem Schaden an Schleuse und Schiff führt.
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In manchen Fällen kann es dabei erwünscht sein, die Stoßfängereinheiten 30 auch noch mit einer Dämpfungswirkung bei aera nach einwärts gerichteten Stoß auszustatten; in solchen Fällen kann eine zweite Durchflußregelanordnung 42 in der Leitung 41 zwischen dem Anschlußpunkt 4G und dem vorderen Abschnitt eines jeden Zylinders 40 angeordnet werden.
Tatsächlich verstärkt sich die Belastung auf den Schiffkörper progressiv, sowie der Luftreifen sich innen an den Rollen ausbiegt und deformiert und das in ihm enthaltende Gas komprimiert. Die Belastung (welche den Widerstand gegen eine Bewegung des Schiffes darstellt) steigt in strikter Abhängigkeit zum inneren Druck des Luftreifens an, wobei kein anderer Widerstand gegen eine nach innen gerichtete Bewegung der Achse vorhanden ist als der der festen Rollen. Infolgedessen findet bei früheren Anordnungen, bei denen dareinzige Widerstand gegen eine Bewegung des Rades auf die Rollen zurückzuführen ist, ein beträchtlicher Teil der Bewegung der Achse (des Rades 12) unter nur geringen Lastbedingungen statt, so daß auch die von einer solchen Bev/egung absorbierte Energie relativ klein ist.
Stoßfängereinheiten, bei denen eine Drossel vorhanden ist, die so wirkt, daß die Durchflußrate des hydraulischen Fluidums reduziert und dadurch einer nach rückwärts gerichteten Bev/egung des Rades Widerstand geleistet wird, ermöglichen es, daß hohe Eelastungsbedingungen sehr viel eher bei der nach innen gerichteten Bewegung der Achse erreicht werden (ohne daß jedoch der maximal zulässige Druck auf den Schiffskörper überschritten wird), da die Drossel den Widerstand gegen eine Bewegung der Achse am Deginn der Achsenbewegung beträchtlich verstärkt, was infolgedessen auch zu einer Zunahme absorbierter Energie führt. Vorzugsweise wird dabei der effektive Vviderstand der Drossel in dem Maße, wie die nach innen gerichtete Einpreßwirkung si^h fortsetzt, reduziert, so daß
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ein Ausgleich mit dem ansteigenden Widerstand getroffen wird, der von den festen Rollen herrührt und sich einer Bewegung entgegensetzt; auf diese Weise wird die Belastung auf einein Viert aufrechterhalten, der rait dem maximal zulässigen Druck nicht unvereinbar ist. Auch bei einem solchen System wird der Durchfluß des hydraulischen Fluidums bei der Zurückbewegung des Rades ebenfalls einer Begrenzung unterworfen, um auch das Zurückprellen zu dämpfen. Verwendet man getrennte Durchflußregelanordnungen zur Kontrolle der nach innen und der nach außen gerichteten Bewegung, dann kann bei dem nach innen gerichteten Bewegungsablauf eine andere Drossel verwendet werden, als sie für die Zurückpr al lbev/egung verwendet wird.
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Claims (1)

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    Patentansprüche
    Fender- oder"Abweisereinheit/ dadurch gekennzeichnet, daß ein oder mehrer Räder (11) vorgesehen sind, die in einer Lageranordnung (13,21) eine Drehbewegung um eine vertikale Achse ausführen und zur Durchführung einer Bewegung entlang eines Weges senkrecht zur Achse (13) geführt sind, wobei die Räder (11) elastisch nachgiebig gegen eine begrenzende Position in diesen Weg gepreßt sind und jedes Rad mit einem umfangsitiäßig pneumatische v/irkenden Deckteil versehen ist, und daß zur widerstandsmäßigen Einwirkung auf die Bewegung des Rades mindestens in einer Richtung Durchflußregelanordnungen (42) aufweisende Bremsanordnungen (30) vorgesehen sind, die die Bewegungsgeschwindigkeit des Rades in dieser einen Richtung abgrenzen.
    Einheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,-daß jedem Rad (11) ein oder zwei Rollen (25) zugeordnet sind, die zur Drehung um feste senkrechte Achsen (26) in einer Lageranordnung gehalten sind und mit der pneumatisch wirkenden Abdeckung (Luftreifen 12) des Rades (11) in Wirkverbindung treten und so einer nach innen gerichteten Bewegung des Rades entlang seines Weges Widerstand leisten.
    Einheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremsanordnungen (30) einen oder mehr^Kolben und Zylinder (40) umfassen.
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    4. Einheit nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet/ daß die Bremsanordnungen aus zwei Zylindern und Kolben bestehen, die zwischen einer äußeren Lageranordnung und der Achse (13) des Rades (11) geschaltet sind.
    5. Einheit nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Endteilabschnitt des Zylinders (40) mit einem Fluidumsvorrattank (30) in Verbindung steht und daß die Durchflußregelanordnungen (42) aus einer Drossel (44) bestehen, die in die Flußleitung (41) zwischen den Zylindern (4O) und dem Vorratsbehälter (39) geschaltet ist.
    6. Einheit nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß beide Endabschnitte des Zylinders (40) einer aus Kolben und Zylinder bestehenden Einheit über Drosselanordnungen mit dem Vorratsbehälter (39) in Verbindung stehen, so daß eine relative Bewegung von Kolben und Zylinder in jeder Richung gedämpft ist.
    7. Einheit nach einen der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zu der Drossel (44) ein Rückschlagventil (43) angeordnet ist.
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DE2202451A 1971-01-19 1972-01-19 Fender Expired DE2202451C2 (de)

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GB268571A GB1372058A (en) 1971-01-19 1971-01-19 Marine fender

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