DE2327032A1 - Fender - Google Patents

Description

Olouth G-uinmiwerke Aktiengesellschaft 5 KcIn 60, Fiehler Str. 92-116

5 Köln, 60, den 25v Hai 1973 H/St. A 236

gender

Die Erfindung "betrifft einen Fender für Kaimauern, Docks, Rampen oder ähnliche, Stöße durch Fahrzeuge, Schiffe o. dgl. ausgesetzte Bauwerke, der einen gummielastischen, im. Quer- . schnitt U-förmigen Federkcrper aufweist. -

Ton Fendern der genannten Art wird gefordert, dai? sie "bei "beginnender Deformation eine kleine, "bei fortschreitender Deformation eine nicht wesentlich, höhere, jedoch auf einen möglichst langen Einfederungsweg in etwa gleichbleibende "iiderstandskraft erzeugen und während der Deformation möglichst große Snergiebeträge aufnehmen.

Femer müssen die Oberflächen.'der Fender, die'mit den Bauteilen der die Stöße erzeugenden Schiffe, Fahrzeuge o. dgl. in Berührung kommen, möglichst von Anfang an gleichbleibend großgenug sein, ma Me örtliche Flächenpressung unter der für das betreffende Bauteil zulässigen Größe zu halten. ■

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Sine weitere Forderung an die genannten Fender "bestellt darin, da3 sie möglichst eine solche Gestalt haben, daS nicht nur Stöße senkrecht zur Ebene des zu schützenden Bauverkes oder des anlaufenden Schiffes oder Fahrzeuges abgefedert v.-erden,

schräg
sondern auch/hierzu auf treffende -S-töSe-ϊ— -

Es mu3 ferner der Fender so gestaltet sein, da3 er auch, in größeren Abmessungen hergestellt werden kann und da3 daraus auch Pufferplatten größter Abmessungen gebildet verden kennen. 3. B. für die Abfenderung von Riesensehiffen, wobei diese

Fender größerer Abmessungen bzw. die Pufferplat^en außerdem ?.^rirt schaftlich

no ca-' herstellbar sein müssen.

SchlieSlich wird von Fendern allgemein eine gute .aefestigungsmöglichkeit an den zu schützenden Bauwerken verlangt.

Untersucht man daraufhin Fender bekannter Art, so ist festzustellen, daS stets nur einige, aber nie alle der erwähnten Forderungen erfüllt werden.

-Die bekannten Fender kreisförmigen Querschnitts mit inneren kreisförmigem Hohlraum (Hohlrundfender) liefern zwar bei beginnender Deformation genügend kleine Widerstandskräfte; diese sireigen bei fortschreitender Deformation aber rasch an. Die Deformation ist darüberhinaus bald mit dera Zusammenpressen des inneren Hohlraumes beendet und die G-esamtenergieaufnahme daher zu klein. ¥egen ihrer äuSeren, gewölbten Form ist die

■«oaeeo/oiea.

JiPlächenpressung auf das den Pender anlaufende Schiff oder fahrzeug τοη 3eglnn an und während der Deformation fast gleichbleibend hoch. ;. \

Schräge Stö3s werden schlecht abgefedert, da die Hohlrundfender abrollen können. Ihre Befestigungsmöglichkeiten sind als ungenügend zu bezeichnen, da man sie nur aufhängen kann. Dagegen ist ihre Hersteirbarkeit auch für große Abmessungen als sehr rpjit zu "bezeichnen; sie können auf einem Kern gewickelt und ohne Porni hergestellt werden.

lieben dieser ersten Grund type gibt es eine Reihe weiterer Zypen, die alle einer zweiten Grundtype zugeordnet werden können. 3s handelt sich hierbei um sogenannte Y-Pender, bei denen der Querschnitt mehr oder weniger Y-förmlg Ist und die häufig noch querverbindende Grund- und/oder Kopfplatten "besitzen, so aa3 3-uch kastenförmige Querschnitte mit geraden oder schrägen Flanken entstehen. Diese V-lTendertypen haben den ZTachteil, daß sie schon bei "beginnender Deformation hohe 'Widerstandskräfte liefern, nämlich während der anfänglichen Kompressionsphase der !Flanken, 3rst wenn diese ausknicken, beginnen diese !Fender bei fortschreitender Deformation in etwa gleichbleibende "■.^riderstände zu liefern, die aber "bei erfolgter Zusanimenpresstmg der öffnung zwischen den Elanken dann stark ansteigen. Um das Binknicken möglichst früh, d. h. bei noch genügend kleinen "iiderstandskräften,einzuleiten, sind bei dieser Sräertype

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eine ganze Reihe von "beeinflussenden Formgebungen vorgeschlagen worden, z. B. innere oder äußere V/ölbung der blanken, Doppelwölbungen, Biegsammachung der querverbindenden 3-rund- und/oder Kopfplatten. Han kann damit zwar einen etwas weicheren Beginn der anfänglich steilen Federkennlinie und/oder eine gewisse Verlängerung ihres angenähert horizontalen Teiles erreichen, insgesamt sind dem aber enge G-renzen gesetzt.

".v^regen der anfänglich hohen Widerstandskräfte dieser Fendertypen, die dann in dieser Höhe bei weiterer Deformation in etwa gleich "bleiben, ist ihre G-esamtenergieaufnahice gut. Ihrer Gestalt entsprechend können sie auch gut StöSe abfedern, die nicht senkrecht zur Ebene des zu schützenden Sauwerkes auftreffen.

Je nach Ausbildung ihrer Stoßflächen kann bei dieser lendertype auch erreicht werden, daß die örtliche Flächenpressung genügend klein bleibt.

Ihre-Herstellung ist dagegen sehr aufwendig, da sie in Formen gefertigt werden müssen. Sie ist noch schwieriger, wenn, was ~eist-er_s der Fall ist, steife oder biegsame G-rund- und/oder Kopfplatten nit dem Fenderkörper integriert werden müssen. Den V-Fendertypen sind daher in der Größe von der Herstellbarkeit her Grenzen gesetzt, so daß sie z. B. für die Abfederung von Riesenschiffen kaum in Frage kommen.

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Dagegen lassen sie sich, an Bauwerken wegen ihrer integrierten Grundplatten u. dgl. gut befestigen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Fender zu schaffen, der bei einsetzender Deformation kleine, dann bei fortschreitender Deformation .nicht wesentlich höhere, aber über einen, in"seiner Begrenzung von der Zusammenpressung der öffnung zwischen seinen Flanken nicht abhängigen, langen Deformationsbereieh in etwa gleichbleibende Widerstandskräfte erzeugt und der daher große Energiebeträge aufnehmen kann. Ferner soll er auch schräge Stöße aufnehmen können. Ss sollen seine Gberf lächenteile, die mit den Bauteilen der' Stci?e erzeugende Schiffe, Fahrzeuge o. dgl. in Berührung kommen, von Anfang an und auch ständig gleichbleibend groß sein, um diefür die erwähnten Bauteile zulässige Flächenpressung nicht zu überschreiten. Er soll ferner eine solche Form besitzen, daß er auch in größten Abmessungen wirtschaftlich herstellbar ist und er soll gut zu befestigen sein.

Die gestellte Aufgabe v/ird bei einem Fender der eingangs genannten Art in erster Linie dadurch gelöst, daß dem Steg des Federkörpers eine bei Belastung des Fenders sich in den Federkörper eindrückende, parallel zum Federkörper angeordnete . Leiste gegenüberliegt, deren Länge etwa der Länge des Federkörpers entspricht und deren Breite kleiner ist. als die lichte V/eite zwischen d.en Schenkeln des Federkörpers.

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Durch diese Ausgestaltung des Penders wird erreicht, daß "bei "beginnender Deformation wie bein Hohlrundfender 1-clerne, "bei fortschreitender Deformation wie "bei Y-Pendern in etv/a gleichbleibende Widerstandkräfte geliefert werden, die aber nicht, wie bei Hohlrund- oder V-Fendern, nach Zusammenpressung des

inneren Hohlraumes stark ansteigen, sondern sich wegen des fortschreitenden
/Eindringens der Leiste in den Federkörper in etwa gleichbleibender liehe weiter fortsetzen, als es der Zusammenpressung des inneren Hohlraumes des Federkörpers volumenmäßig entspricht. Die Energiea^.fnahne ist daher bei dem erfindungsgemäSen Pender /vergleichsweise großer, als bei den Hohlrundfendertypen und ähnlich hoch wie bei Y-Fendertypen.

Durch die gewölbten, schrägen Schenkel des Federkörpers des erfindungsgemäßen Fenders können auch schräge Stöße abgefedert werden.

Lie Leiste ist zweckmäßigerweise mit dem Steg des Pederkörpers fest verbunden, beispielsweise durch 3olzen, die durch die Leiste und den Steg des Federkörpers hindurchgesteckt sind.

27ach einem anderen lierkmal der Erfindung ist die Leiste 2estandteil einer Platte.

Beim Eindringen der Leiste in den· Federkörper hat dieser die Tendenz, sich aufzuspreizen. Um das zu verhindern, sind die

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Schenkel des Federkcrpers durch Anschläge, Anker ο. dgl. oder weitere Federkörper in ihrer Lage gehalten.

'■/"endet" .man die Schenkel des Federkörpers den anlaufenden Fahrzeugen, Schiffen o. dgl. zu, so;"ist vom Anfang der-Deformation an eine, gleichbleibende Größe der Berührungsfläche geschaffen, die eine örtliche Flächenpr.essung erzeugt, die leicht durch entsprechende Bemessung des Querschnitts der Schenkel unter der für die örtlichen Bauteile der anlaufenden Fahrzeuge, Schiffe o. dgl. zulässigen Grenze gehalten v/erden kann.

Zur Erzielung eines längeren Federwegs als es der lichten Höhe des inneren Hohlraums des Federkörpers entspricht, sind in weiterer Ausgestaltung der Erfindung die Schenkel des Federkcrpers auf erhöhten-Rasten angeordnet.

Gemäß einem weiteren Schritt der Erfindung sind die Anschläge und/oder die Rasten Bestandteil 'des Bauwerks. .

Ss kennen auch Fender größerer Abmessungen (Pufferplatten) durch.das Zusammensetzen mehrerer Federkörper gebildet v/erden.

I?ie Herstellung des Federkörpers für den erfindungsgemäßen Ie~äsr erfolgt in einfachster Weise dadurch, daß zunächst ein Hohlrundkörper hergestellt wird, beispielsweise, durch 'r.'ic2celn, atis des dann durch Aufschneiden in Längsrichtung Z-.-9X "-fernige Zederkörrer gemäß der Erfindung entstehen.

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Die Herstellung· der Federkörper ist daher in 'der Größe praktisch nur durch die Größe der verfügbaren Vulkanisierkessel "begrenzt und überdies außerordentlich wirtschaftlich, da in einen Arbeitsgang zwei erfindungsgemäße Federkörper erzeugt werden.

Die Erfindung ist anhand der Zeichnung näher erläutert; es zeigen:

Fig.1 ein Diagramm der Kennlinien mehrerer Fender mit volumengleichen Federkörpern,

Fig. 2 ' eine Draufsicht auf einen erfindungsgemäßen Fender,

Fig. 3 ein Diagramm der Kennlinien erfindungsgesäßer Fender, deren sich in den Federkörper eindrückende Leisten verschiedene Höhen aufweisen,

Fig. 4 bis .8 verschiedene Ausführungsbeispiele des Gegenstandes

'der Erfindung in perspektivischer Darstellung,

Jelerk^r-er in. 9i:-ie:a

Fig. 9 die Anordnung zweier/erfiridungsgemäßen Fender in Draufsicht.

In Fig. 1 sind die sich aus der auf den Fender einwirkenden. Kraft P und des Federwegs f des Fenders ergebenden Kennlinien A eines bekannten Eohlrundfenders und B eines bekannten Y-Fenders sowie die Kennlinie C eines erfindungsgemäßen Fenders in .jevreils gleichem Maßstab dargestellt. Darin zeigt die Kennlinie C

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den v/eichen Anstieg bei noch geringem Federweg f und den gegenüber aen Kennlinien A rind 3 wesentlich längeren "horizon-"

. .. ■ _ ^: dieses. Beispiels talen Teil sowie den größten Federweg f. Aus den. Kennlinien / ist zu ersehen, daß der- erfindungsgemäße Pender (Kennlinie C) nur etwa. 50 fo der Widerstandskraft, aber fast 90 "^-der.-"Energie-aufnahme des Y-Fenders (Kennlinie B) liefert, während der Hohlrunafender (Kennlinie A) bei ständig steigender V/'iaerstscidskraft nur knapp- 60 f> der Energieaufnahme erreicht.

3er in I¹Ig. 2 dargestellte Fender besteht aus dem U-föraigen Federkörper 1, dessen Stegia eine an einer Platte 2 befestigte .-leiste 3 gegenüberliegt. Der lederkörper 1 ist, auf an einer Platte 4 befestigte 'Rasten5 angeordnet. Auf der Platte 4 sind ferner zwei Anschläge β befestigt, durch die die Schenkel 1b des Federkörpers 1 in ihrer Lage gehalten sind. Die Schenkel 1b sind mittels Bolzen 7 an den Anschlägen 6 befestigt, während der Steg 1a mittels eines Bolzen 8 mit der Leiste 3 und der Platte 2 verbunden ist. ' .

In dem Ausführungsbeispiel ist die Leiste 5 an ihrer dem Steg 1a des Federkorpers 1 zugewandten Seite kreisbogenförmig gewölbt. Die Seite 3 kann jedoch auch andere Querschnittsformen auf-" v/eisen, beispielsweise die Form eines Rechtecks oder eines

Bei Einwirkung einer Kraft P auf den 'Fender -v-erformt sich der rederkörper" 1, wobei der Federweg f größer wird tihd .

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der Federkörper 1 die in strichpunktierten linien angedeutete Form annimmt. Die Kennlinie des Penders ist dasei abhängig von der Höhe H der Leiste 3.

In Fig. 3 ist ein Diagramm von vier Kennlinien C1 "bis 04 dargestellt, die sich "bei erfindungsgenäßen Fendern rait unterschiedlicher Höhe H der leiste 3 ergeben, haben. Die betreffenden ^T.«erte lauten:

	Höhe H der Leiste 3	Federweg f	Energie aufnahme
01	100 ;ΐ	100 $>	100 ρ
02	120 Io	108 ^	102.5 £.
03	140 fb	116 /b	105 *
04	160 γ>	124 Io	107.5 Z

Bei dem in Fig. 4 dargestellten Fender sind die Schenkel 1"o des Federkörpers 1 durch' Anker 9 in ihrer Lage gehalten. Die Leiste 3a und die Platte 2a sind einteilig ausgebildet.

Der in Fig. 5 dargestellte Fender weist eine Platte 11 auf, die an "beiden Seiten mit Anschlägen 12 versehen ist. Die Schenkel Ib des Federkörpers 1 sind auf Plasten 5 angeordnet.

In Fig. 6 ist ein Fender mit zwei Federkörpem 1 dargestellt, die durch Anker 13 miteinander verbunden sind.

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Fig. 7 zeigt einen Fender (Pufferplatte), der mehrere zusammengesetzte Federkörper 1 aufweist. Hierbei stützen sich die Schenkel 1b der einzelnen Federkörper 1 gegeneinander ab. Die jeweils äußeren Federkörper 14 weisen nur an ihrer Innenseite einen Schenkel 1b auf.

rig. S zeigt eine weitere Pufferplatte, die eine sich über die gesamte Breite erstreckende Platte 15 aufweist.

In Pig. 9 ist ein Fender dargestellt, der zwei Federkörper 1 aufweist und bei dem die Leisten 3 durch gewölbte Bleche gebildet sind. Die Leisten 3 sind durch Bolzen S mit dem Steg 1a äer Federkörper T fest verbunden. Die Rasten 5 und die Anschläge 6 sind Bestandteil des Bauwerks 16. Die Anschläge 6 sind durch den Endanschlag übernehmende Ansätze 6a vergrößert. Die Ansätze 6a sind in diesem Beispiel elastische Puffer. Die Platte 12 erstreckt sich etwa über die gesamte Breite des Fenders, Die Befestigung der· Schenkel 1b an dem Bauwerk 16 erfolgt über Bolzen 17.

Die V.'irkungsweise des erfindungsgemäßen Fenders ergibt sich iaiurch, daß beim Einfederungsvorgang die dem Steg la des rscLerL-zcrpers τ gegenüberliegende Leiste 3 in den Federkörper 1 eingedrückt wird und den Federkörper 1 einstülpt (vgl. strichpunktierte Linien in Fig. 2). Je nach der Höhe Ξ der Leiste 3 I-car.r: :ler Pederkörper 1 auf einen längeren Federweg f eingeärv.ckt ".'erden, als es der lichten Höhe des inneren Hohlraumes C3Z ~;2?9r>:örpers 1 entspricht, v,^rol";ei ein langer Deforrnutions-

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bereich mit in etwa gleichbleibender, einem niedrigen Anfangswert entsprechende Widerstandskraft erreicht wird. Durch die Rasten 5 wird das tiefe Einstülpen erreicht, ohne daß die Platte 4 vorzeitig den Steg 1a . . des Federkörpers 1 berührt. Der Tendenz des Federkörpers 1, sich beim Eindrücken aufzuspreizen, wirken die Anschläge 6 bzw. 12 oder die Anker 9 bzw. 13 entgegen.

Die schräge, gewölbte Form des Federkörpers 1 nimmt auch Kraftkomponenten parallel zu der Platte 4 bzw. 2 auf.

Die Befestigung des Federkörpers 1 an der Platte 4 bzw. 2 geschieht in einfacher Weise durch Bolzen 7 bzw.8.

Wie die Fig. 4 bis 9 zeigen, lassen sich auf diesem Grundprinzip Fender verschiedener Flächenabdeckung baukastenartig zusammensetzen. Die bei einzelnen Federkörpern 1 notwendige Abfangung gegen das Aufspreizen kann bei entsprechender gegenseitiger Abstützung der Federkörper t, wie sie z. 3. Fig. 7 zeigt, fortfallen. Besonders gestaltete Federkörper 14 liefern hier die SndabStützung.

Die erfindungsgemäße Gestaltung des Fenders läßt es auch zu, zwei aus einem Hohlrundfender gewonnene U-förmige Federkörper tandemartig anzuordnen, wie es Fig. 9 zeigt. Hier lassen sich •:";ie P.asten 5 und die Anschläge β in besonders einfacher Form durch das zu schützende Sauwerk 16 selbst darstellen. Die._Leisten 3 sind in. .diesem Falle Bestandteile der als Frontplatte dienenden

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Claims (1)

1. ...... ■ '■- Ansprüche: .

   Fender für Kaimauern, Docks, Rampen oder ähnlicite, Stößen durch !Fahrzeuge, 'Schiffe o. dgl. -ausgesetzte-Bauwerke, der einen gummielastischen, im Querschnitt U-fönnigen Federkörper aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß dem Steg (la) des Federkörpers (1) eine bei Belastung des Fenders sich in den Federkörper (1) eindrückende, parallel zum Federkörper (1) angeordnete Leiste (3) gegenüberliegt, deren Länge etwa der Länge des Federkörpers (i) entspricht, und deren Breite kleiner ist als die lichte ."»Veite zwischen den Schenkeln Ob) des Federkörpers (-1). ·

   Fender nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiste (3) mit dem Steg (la) des Federkcrpers (1) fest ■verbunden ist.

   3. Fender nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiste (3a) Bestandteil einer Platte (2a) ist.

   4. Fender nach Anspruch 1j 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schenkel (1b) des Federkörpers (1) durch Anschläge (6, 12), Anker (9, 13) o. dgl. oder durch weitere Federkörper (t) in ihrer Lage gehalten sind.

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   5. Fender nach einem der Ansprüche 1 "bis 4, dadurch, gekennzeichnet, daß die Schenkel (Ib) des Federkörpers (1) auf erhöhten Rasten (5) angeordnet sind.

   6. Fender nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, da3 die Anschläge (6) und/oder die Rasten (5) Bestandteil des 3airwerks (16) sind.

   7. Fender nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß er mindestens zwei Federkörper (1) aufweist.

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