DE2635571A1 - SHIP FENDER - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft Schiffsfender aus einem Hohlkörper aus kautschukähnlichem Elastomer mit einem kreisrunden, ebenen, oberen stoßaufnehmenden Bauteil, einem zu diesem parallelen Befestigungsflansch und einem Mantelteil, das das stoßaufnehmende Bauteil mit dem Befestigungsflansch verbindet und einen ringförmigen Querschnitt hat. Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf zylindrische Pender mit hohem Absorptionsvermögen für die von kleinen oder mittelgroßen Schiffen ausgeübte Anfahr— oder Anlegeenergie, auf einen Fender mit nach außen geweiteter Außenumfangsfläche am Mantelteil, und auf einen Fender mit einem stoßaufnehmenden Bauteil, das einen größeren Durchmesser hat als das Bodenteil, d.h. ein Fender mit kegelstumpfförmigem oder trapezförmigem Querschnitt.The invention relates to ship fenders made of a hollow body made of rubber-like elastomer with a circular, flat, upper shock-absorbing component, a mounting flange parallel to this and a shell part that the shock-absorbing component connects to the mounting flange and has an annular cross-section. the Invention particularly relates to cylindrical pender with high absorbency for those of small or large start-up or berthing energy exerted on medium-sized ships on a fender with an outwardly widened outer circumferential surface on the shell part, and on a fender with a shock-absorbing component that has a larger diameter than the bottom part, i.e. a frustoconical fender or trapezoidal cross-section.
Ein zylindrischer Shiffsfender, bei dem ein zylindrischer Hohlkörper aus kautschukähnlichem Elastomer an einem Bauwerk zum Anlegen von Schiffen, beispielsweise an einem Hafenkai oder an einem Dalben so angebracht ist, daß die Achsenlinie des Zylinders waagerecht verläuft und daß beim Anlegen einesA cylindrical ship fender with a cylindrical Hollow body made of rubber-like elastomer on a structure for mooring ships, for example on a harbor quay or is attached to a dolphin in such a way that the axis line of the cylinder runs horizontally and that when a
6 Q 9 8 8 6 /6 Q 9 8 8 6 /
/2/ 2
·- 2 - 48 336- 2 - 48 336
Schiffes eine hohe Stoßenergie bei kleiner Reaktionskraft durch knickende Verformung aufgrund am Mantel des Hohlkörpers auftretender Vergrößerung, des Manteldurchmessers aufgenommen wird, eignet sich als Fender für große oder übergroße Schiffe von mehreren Zehntausend oder Hunderttausend Tonnen, jedoch ist bei einem solchen Anwendungsfall bei großen Schiffen die mechanische Festigkeit einer Schiffsseitenwand, bedingt durch eine wechselseitige Beziehung, gering, so daß bei einer Erhöhung der Anlege- oder Anfahrreaktionskraft die Gefahr einer Verformung der Schiffsseitenwand besteht. Eine Erhöhung der Anfahrreaktionskraft ist somit nur in Grenzen möglich. Dementsprechend ist im allgemeinen der Manteldurchmesser D des zylindrischen Hohlkörpers im wesentlichen gleich der Länge H der Mantelprojektion gemacht und das Verhältnis der Dicke T der Mantelwand zur Länge H des Mantels ist mit einem Wert kleiner als 0,1 festgelegt .Ship a high impact energy with a small reaction force due to buckling deformation due to the shell of the hollow body Occurring enlargement, the jacket diameter is recorded, is suitable as a fender for large or oversized ships of tens of thousands or hundreds of thousands of tons, however, is one such application in large ships the mechanical strength of a ship's side wall, due to a mutual relationship, low, so that when the application or start-up reaction force is increased there is a risk of deformation of the ship's side wall. There is an increase in the starting reaction force therefore only possible within limits. Accordingly, the jacket diameter D of the cylindrical hollow body is generally substantially equal to the length H of the cladding projection and the ratio of the thickness T of the shell wall to the length H of the shell is set to a value smaller than 0.1 .
Ein mittelgroßes oder kleines Schiff von 15000, insbesondere von weniger als 5000 Tonnen kann jedoch nicht so gesteuert werden, daß es, wie die oben beschriebenen großen und übergroßen Schiffe, durch ein sehr sorgfältiges und langsames Manövrieren anlegt und den Fender senkrecht zu dessen Anlegefläche belastet, sondern legt verhältnismäßig rasch am Kai an, so daß die Anfahrstoßlast quer zur Achsenlinie des zylindrischen Hohlkörpers aus kautschukähnlichem Elastomer des Fenders aufgetragen werden kann. Bei Verwendung eines solchen zylindrischen Fenders, und wenn die axiale Länge des Fenders gegenüber dem Manteldurchmesser verhältnismäßig groß ist, wird demgemäß eine schräggerichtete Last aufgetragen, es kommt zu Formänderungen durch Biegung und Scherung, und es ist schwierig, die angestrebte Wirkung zu erzielen.However, a medium-sized or small ship of 15,000, especially less than 5000 tons, cannot be steered in this way be that it, like the large and oversized ships described above, by a very careful and slow Maneuvering creates and loads the fender perpendicular to its mooring surface, but lays relatively quickly on the quay so that the starting shock load is transverse to the axis line of the cylindrical hollow body made of rubber-like elastomer of the fender can be applied. When using a such cylindrical fender, and if the axial length of the fender is relative to the jacket diameter is large, an oblique load is accordingly applied, changes in shape due to bending and shearing occur, and it is difficult to achieve the intended effect.
Bei dem oben beschriebenen mittelgroßen oder kleinen Schiff ist die mechanische Festigkeit der Schiffsseitenwand entsprechend oder verhältnismäßig hoch. Daher wird eine ziemlich große Anfahrreaktionskraft vertragen, und.das Absorptionsvermögen für Stoßenergie kann erhöht werden, indem man, stattFor the medium or small ship described above the mechanical strength of the ship's side wall is correspondingly or relatively high. Hence one becomes pretty tolerate a large start-up reaction force, and the absorption capacity for impact energy can be increased by taking, instead
609886/0403609886/0403
« 3 - 48 336«3 - 48 336
die oben erwähnte Zone mit Knickverformung zu verbreitern, die der Formänderung des Fenders entsprechende Anfahrreaktionskraft erhöht. Durch eine solche Maßnahme kann das■Stoßaufnahmevermögen vorteilhaft erhöht werden.to widen the above-mentioned zone with buckling deformation, the starting reaction force corresponding to the change in shape of the fender elevated. By such a measure, the ■ shock absorption capacity can be advantageously increased.
Es hat sich herausgestellt, daß die Dicke der oberen Wand des stoßaufnehmenden Bauteils großen Einfluß auf das Last-Spannungs-Verhalten des zylindrischen Fenders aus kautschukähnlichem Elastomer hat, und es wurde anhand der Ergebnisse einer großen Zahl von Versuchen festgestellt, daß, wenn das Verhältnis der Dicke t der oberen Wand des stoßaufnehmenden Bauteils des hohlen, zylindrischen Fenders aus kautschukähnlichem Elastomer zur Länge H des Mantels desselben Fenders 0,05 bis 0,20 beträgt, das rasche Ansteigen der Last in Grenzen gehalten wird und eine flach ansteigende Last-Spannungs-Kennlinie erzielt werden kann.It has been found that the thickness of the top wall of the shock-absorbing component has a great influence on the load-stress behavior of the rubber-like elastomer cylindrical fender, and it was determined based on the results a large number of experiments found that when the ratio of the thickness t of the top wall of the shock-absorbing Component of the hollow, cylindrical fender made of rubber-like elastomer to the length H of the jacket of the same fender 0.05 to 0.20, the rapid increase in the load is kept within limits and a gently increasing load-voltage characteristic can be achieved.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand schematischer Zeichnungen erläutert.Embodiments of the invention are explained below with reference to schematic drawings.
Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform hat ein zylindrischer Fender nach der Erfindung einen Hohlkörper 1 aus kautschukähnlichem Elastomer, eine Mantelwand 2, ein stoßaufnehmendes Bauteil 3, einen Befestigungsflansch 4, eine in diesen eingebettete Verstärkungsplatte 5, ein Befestigungsloch 6, eine Befestigungsschraube 7 und eine an der Oberfläche des stoßaufnehmenden Bauteils 3 aufgebrachte Schicht aus reibungsarmem Material 3*. Mit 8 ist ein Kai oder eine Kaimauer bezeichnet.In the embodiment shown in FIG. 1, a cylindrical fender according to the invention has a hollow body 1 made of rubber-like elastomer, a shell wall 2, a shock-absorbing component 3, a fastening flange 4, a reinforcing plate 5 embedded therein, a fastening hole 6, a fastening screw 7 and a a layer of low-friction material 3 * applied to the surface of the shock-absorbing component 3. At 8 there is a quay or a quay wall.
Bei dem zylindrischen Hohlkörper 1 als dem erfindungsgemäßen Fender kann selbst bei einer ziemlich hohen Anfahrreaktionskraft und ohne daß eine solche, für den Fender unerwünschte extreme Biegeverformung hervorgerufen wird, eire verhältnismäßig große Stoßenergieaufnahme dadurch erreicht werden, daß das Verhältnis D/H des Manteldurchmessers D zur Länge H des Mantels zwischen 1,5 und 3.1 und das Verhältnis der Dicke T der Mantelwand 2 zur Länge H des Mantels zwischen 0,10In the case of the cylindrical hollow body 1 as the one according to the invention Fender can even with a fairly high start-up reaction force and without causing such extreme bending deformation, which is undesirable for the fender, eire relatively large impact energy absorption can be achieved by the fact that the ratio D / H of the jacket diameter D to the length H of the jacket between 1.5 and 3.1 and the ratio of the thickness T of the jacket wall 2 to the length H of the jacket between 0.10
609886/0403 · /4 609886/0403 · / 4
- A - 48 336 - A - 48 336
2-355712-35571
und 0,30 festgelegt wird, d.h. daß die Dicke T der Mantelwand 2 ziemlich groß gemacht wird. Die verhältnismäßig hohe Stoßenergieaufnahme kann auch dann erreicht werden, wenn ein Schiff ziemlich hart angelegt wird.and 0.30, i.e. the thickness T of the shell wall 2 is made pretty big. The relatively high impact energy absorption can also be achieved if a Ship is laid out pretty hard.
Die durch den Manteldurchmesser D und die Dicke T der Mantelwand 2 des Hohlkörpers 1 bestimmte, zur Achse des Penders rechtwinklige Querschnittsfläche bestimmt das Last-Spannungs-Verhältnis im Anfangsstadium der Kompression, das in Fig. 2 als gerade Linie erscheint. Im allgemeinen ist es zweckmäßig, wenn das Verhältnis der Dicke T der Mantelwand 2 zum Manteldurchmesser D zwischen 3 und 20$, vorzugsweise zwischen 8 . und 12$ beträgt.The determined by the shell diameter D and the thickness T of the shell wall 2 of the hollow body 1, to the axis of the pendulum Rectangular cross-sectional area determines the load-stress ratio in the initial stage of compression, which is shown in FIG appears as a straight line. In general, it is useful if the ratio of the thickness T of the jacket wall 2 to the jacket diameter D between $ 3 and $ 20, preferably between $ 8. and is $ 12.
Damit der zylindrische Pender nicht die extreme Biegeverformung hervorruft, wenn das Schiff an einem Kai schräg anlegt, muß die Länge H des Mantels verhältnismäßig klein sein, so daß D/H nicht kleiner ist als 1,5; ist jedoch die Länge H zu klein, wie bei einem Verhältnis D/H von über 3»1» dann kommt durch Vergrößern des Durchmessers D der Mantelwand 2 kaum eine Verformung zustande und die für die Absorption der Stoßenergie im Pender notwendige Verdrängung kann nicht erreicht werden.So that the cylindrical pender does not suffer from extreme bending deformation causes when the ship is inclined at a quay, the length H of the jacket must be relatively small, so that D / H is not less than 1.5; however, if the length H is too small, as with a ratio D / H of over 3 »1» then comes by increasing the diameter D of the shell wall 2 hardly any deformation and that for the absorption of the Impact energy in the pender, the necessary displacement cannot be achieved.
Bei. T/H kleiner als 0,1 ist die Steifigkeit der Mantelwand zu gering, als daß ein zufriedenstellender Biegungswiderstand erzielt wird, und" bei T/H größer als o,3 ist die Anfahrreaktionskraft zu groß, als daß eine wirksame Anlegeleistung erzielt wird.At. T / H less than 0.1 is the stiffness of the shell wall too small to obtain satisfactory flexural resistance, and "at T / H greater than 0.3 is the start-up reaction force too large for effective berthing to be achieved.
Außerdem ist die Dicke t der Wand des stoßaufnehmenden Bauteils 3 des Hohlkörpers 1 ein wichtiger Paktor für die von den oben beschriebenen Verhältnissen D/H und T/H abweichende Pestlegung des Anlegeleistung.In addition, the thickness t of the wall of the shock-absorbing component 3 of the hollow body 1 is an important factor for the above described ratios D / H and T / H deviating pesting of the mooring performance.
Fig. 2 verdeutlicht den Einfluß, den die Dicke t der oberen Wand des stoßaufnehmenden Bauteils 3 ausübt. Die Kurven«·, β und ft zeigen das Last-Spannungs-Verhältnis für t = 7 mm (°O»FIG. 2 illustrates the influence exerted by the thickness t of the upper wall of the shock-absorbing component 3. The curves «·, β and ft show the load-voltage ratio for t = 7 mm (° O»
60 98 86/040 3
ORiGfMAL INSPECTED60 98 86/040 3
ORiGfMAL INSPECTED
- 5 ~ 48 336 - 5 ~ 48 336
t = 11 m (/J ) und t = O mm, d.h. bei offenem oberem Ende des stoßaufnehmenden Bauteils 3 ( $)» Diese Daten zeigen die Ergebnisse von mit Modellen durchgeführten Versuchen, bei denen der Manteldurchmesser D 125 mm, die Dicke T der Mantelwand 2 12,5 mm und die Länge H des Mantels 50 mm betrug.t = 11 m (/ J) and t = 0 mm, ie with the upper end of the shock absorbing component 3 open ( $) » These data show the results of tests carried out with models in which the jacket diameter D 125 mm, the thickness T the Shell wall 2 was 12.5 mm and the length H of the shell was 50 mm.
An den Kurven cc und / ist abzulesen, daß bei t/H =0,14 eine deutliche Knickung auftritt und daß die Absorptionsenergie abnimmt, während die Kurve/3 zeigt, daß bei t/H = 0,22 die Knickung nicht ungewöhnlich stark ausgeprägt ist und daß sich die Zunahme des Last-Spannungs-Verhältnisses zwar verlangsamt, ihre allmählich ansteigende Tendenz jedoch beibehält. Ausgehend von diesen Tatsachen wurde ermittelt, daß bei t/H» 0,2 eine flach ansteigende Energieabsorptions-Kennlinie erreicht werden kann.From the curves cc and / it can be seen that at t / H = 0.14 a significant kinking occurs and that the absorption energy decreases, while the curve / 3 shows that at t / H = 0.22 the Buckling is not unusually pronounced and that the increase in the load-voltage ratio slows down, however, it maintains its gradually increasing tendency. Based on these facts, it was found that in t / H »0.2 a gently rising energy absorption characteristic can be reached.
Pig. 3 zeigt das Last-Spannungs-Verhältnis, das sich bei zwei Fender-Modellen A1 und B1 ergab, bei denen die Dicke t der oberen Wand des stoßaufnehmenden Bauteils 3 11 mm, die Länge H des Mantels 61 mm, - daher t/H etwa 0,18 -, und T 12,5 inm betrug, während die Kurven A und B die Ergebnisse darstellen, wenn die oben beschriebenen zwei Fender-Modelle keine obere Wand am zugehörigen stoßaufnehmenden Bauteil 3 aufweisen. Daraus ist zu erkennen, daß die bei den gestrichelt gezeichneten Kurven A und B dargestellte extreme Knickung im zylindrischen Hohlkörper 1 ohne obere Wand gemäß den mit durchgezogenen Linien gezeichneten Kurven A1 und B1 wirkungsvoll gemildert werden kann, wenn jeder Fender die obere Wand mit einer Dicke t von 11 mm aufweist. In Fig. 3 zeigen die Kurven A und A1 die Ergebnisse bei D = 125 mm, die Kurven B und B» diejenigen bei D = 150 mm.Pig. 3 shows the load-voltage ratio that resulted from two Fender models A 1 and B 1 , in which the thickness t of the upper wall of the shock-absorbing component 3 11 mm, the length H of the jacket 61 mm, - therefore t / H was about 0.18 and T was 12.5 m, while curves A and B represent the results when the two fender models described above do not have a top wall on the associated shock absorbing member 3. It can be seen from this that the extreme kinking shown in the dashed curves A and B in the cylindrical hollow body 1 without an upper wall according to the curves A 1 and B 1 drawn with solid lines can be effectively alleviated if each fender has a Having a thickness t of 11 mm. In FIG. 3, curves A and A 1 show the results at D = 125 mm, curves B and B »those at D = 150 mm.
Ist am stoßaufnehmenden Bauteil 3 ein Material mit einem großen Youngschen Modul verwendet, wie z.B. Polyurethan, wird auch dann, wenn t/H kleiner ist, das rasche Abfallen der Last vorteilhafter gemildert und die Absorptionsenergie erhöht.If a material with a large Young's modulus, such as polyurethane, is used on the shock absorbing member 3 even if t / H is smaller, the rapid drop in load is more favorably mitigated and the absorption energy is increased.
Die bei dieser Ausführungsform bevorzugten Parameter sind folgende:The parameters preferred in this embodiment are the following:
609886/0403 /6609886/0403 / 6
ORIGINAL INSPECTEDORIGINAL INSPECTED
- 6 - 48- 6 - 48
2.355712.35571
D/H : etwa.2, 5D / H: about 2.5
T/H : 0,22 bis 0,25T / H: 0.22 to 0.25
t/H : 0,1 bis 0,15.t / H: 0.1 to 0.15.
Durch Festlegen der richtigen Dicke der oberen Wand kann das Verhältnis Absorptionsenergie zur Last erhöht werden.By specifying the correct thickness of the top wall, the ratio of absorption energy to load can be increased.
Wenn an der oberen Wand des stoßaufnehmenden Bauteils 3 Polyurethan oder ein ähnliches Elastomer verwendet wird, ist es außerdem möglich, die Dicke klein zu machen, das Gewicht des stoßaufnehmenden Bauteils 3 zu verringern, die Gleitfähigkeit des Fenders gegenüber der Schiffsseitenwand zu verbessern; selbst bei Anlegen des Schiffes mit schräger Anfahrrichtung wird keine abnorme Spannung hervorgerufen; die Lebensdauer des Fenders kann verlängert werden. Somit bringt die Verwendung des Polyurethans eine Leistungsverbesserung. If on the upper wall of the shock absorbing member 3 Polyurethane or a similar elastomer is used, it is also possible to make the thickness small, the weight of the shock-absorbing component 3 to reduce the sliding ability of the fender with respect to the ship's side wall to enhance; even when the ship berths with an inclined approach, no abnormal tension is produced; the life of the fender can be extended. Thus, the use of the polyurethane brings about an improvement in performance.
Durch Ausnutzen der Tatsache, daß Schiffe unter der mittleren Größe eine mechanisch verhältnismäßig festere Schiffsseitenwand haben als große Schiffe, kann somit erfindungsgemäß die Absorptionsenergie erhöht werden, indem man die Reaktionskraft verhältnismäßig groß macht, stebt den Spannungsbetrag zu erhöhen. Der Fender ist als Schutzvorrichtung beim Anlegen eines mittelgroßen oder kleinen Schiffes an einem Kai geeignet.By taking advantage of the fact that ships under the medium size have a mechanically relatively stronger ship side wall have as large ships, the absorption energy can thus be increased according to the invention by making the reaction force relatively large, the amount of tension is reduced to increase. The fender is used as a protective device when mooring a medium-sized or small ship on a quay suitable.
In Fig. 4 ist eine weitere Ausführungsform des Schiffsfenders nach der Erfindung dargestellt.In Fig. 4 is a further embodiment of the ship fender shown according to the invention.
Bei diesem Beispiel ist T/H 0,10 bis 0,30 und D/H 1,5 bis 3,1. Der Schiffsfender hat einen zylindrischen Hohlkörper 1 aus kautschukähnlichem Elastomer, eine Mantelwand 2, ein stoßaufnehmendes Bauteil 3, einen Befestigungsflansch 4, eine in diesem eingebettete Verstärkungsplatte 5, ein Befestigungsloch 6, eine Befestigungsschraube 7, eine an der Oberfläche des stoßaufnehmenden Bauteils 3 aufgebrachte Schicht eines reibungsarmen Materials 31 und einen das stoßaufnehmende Bauteil 3 abstützenden Block 9 aus kautschukähnlichem Elastomer.In this example, T / H is 0.10 to 0.30 and D / H is 1.5 to 3.1. The ship's fender has a cylindrical hollow body 1 made of rubber-like elastomer, a jacket wall 2, a shock-absorbing component 3, a fastening flange 4, a reinforcement plate 5 embedded in this, a fastening hole 6, a fastening screw 7, a layer of a applied to the surface of the shock-absorbing component 3 low-friction material 3 1 and a shock-absorbing component 3 supporting block 9 made of rubber-like elastomer.
609886/0403 /7 609886/0403 / 7
ORiGSMAL INSPECTEDORiGSMAL INSPECTED
- 7 - 48 336- 7 - 48 336
2o355712o35571
Mit 8 ist ein Kai oder eine Kaimauer bezeichnet. Der Block kann verschiedene Steifheitsgrade haben, und durch Auswahl des richtigen Steifheitsgrades läßt sich eine verschieden starke Anfahrstoßabsorptionsenergie erzielen. Mit 10 ist eine Verstärkungsplatte bezeichnet, die in beide Endflansche eines spulenförmigen Blocks 9 aus kautschukähnlichem Elastomer eingebettet ist.With 8 a quay or a quay wall is referred to. The block can have various degrees of stiffness, and by choice With the correct degree of stiffness, different strengths of start-up shock absorption energy can be achieved. With 10 is denotes a reinforcing plate which is inserted into both end flanges of a coil-shaped block 9 made of rubber-like elastomer is embedded.
Die Dicke des stoßaufnehmenden Bauteils 3 muß ausreichend sein, um die vom Block 9 ausgeübte Stützkraft aufzunehmen. Der für t/H bevorzugte Betrag ist 0,1 bis 0,2.The thickness of the shock-absorbing component 3 must be sufficient to absorb the supporting force exerted by the block 9. The preferred amount for t / H is 0.1 to 0.2.
Durch Verwenden des Blockes 9 und durch Festlegen der Werte für D/H und !Γ/Η in der oben beschriebenen Weise läßt sich das Absorptionsvermögen für Stoßenergie mit den Kurven a und a* darstellen, die sich bei den Pendern für das mittelgroße oder kleine Schiff ergaben. Die Kurve a' zeigt das Ergebnis, wenn die Dicke der Wand des Blockes 9 größer ist als im Falle der Kurve a. Die Kurve b zeigt das Verhältnis zwischen Anfahrreaktionskraft und Verdrängung bei einem großen Schiff. Die Kurven a, a1 und b zeigen die Ergebnisse, wenn D/H etwa ist. Wie oben erwähnt, ist bei großen Schiffen die mechanische Festigkeit der Schiffsseitenwand verhältnismäßig gering, so daß das Aufnahmevermögen für Stoßenergie durch zunehmende Verdrängung bei kleiner Reaktionskraft gekennzeichnet ist. Bei dem mittelgroßen oder kleinen Schiff ist jedoch die mechanische Festigkeit der Schiffsseitenwand verhältnismäßig groß, so daß, wie mit den Kurven a und a1 gezeigt, die Anfahrreaktionskraft mit zunehmender Verdrängung allmählich erhöht werden kann. Innerhalb des Bereiches, in dem die Schiffsseitenwand durch die Reaktionskraft nicht verformt wird, kann die Absorptionsenergie, die durch die Zonenfläche dargestellt ist, welche von von den Punkten an den Kurven a und a1 auf die Abszisse gefällten Senkrechten, den Kurven a und af und der Abszisse eingeschlossen ist, frei gewählt werden. Beispielsweise kann die Absorptionsenergie bei dem zylindrischen Fender gemäß der Kurve a entsprechend der schrägen Linie in Fig. 5 durch relative Vergrößerung derBy using block 9 and specifying the values for D / H and! Γ / Η in the manner described above, the absorption capacity for impact energy can be represented with the curves a and a *, which are found in the pendulums for the medium-sized or small ship revealed. The curve a 'shows the result when the thickness of the wall of the block 9 is greater than in the case of the curve a. Curve b shows the relationship between the starting reaction force and displacement in a large ship. Curves a, a 1 and b show the results when D / H is around. As mentioned above, the mechanical strength of the ship's side wall is relatively low in large ships, so that the absorption capacity for impact energy is characterized by increasing displacement with a small reaction force. In the medium-sized or small ship, however, the mechanical strength of the ship's side wall is relatively large, so that, as shown by the curves a and a 1 , the starting reaction force can be gradually increased as the displacement increases. Within the area in which the ship's side wall is not deformed by the reaction force, the absorption energy, which is represented by the zone area, which is determined by the perpendiculars from the points on the curves a and a 1 to the abscissa, the curves a and a f and the abscissa is included can be freely selected. For example, the absorption energy in the case of the cylindrical fender according to the curve a corresponding to the inclined line in FIG. 5 by relative enlargement of the
609886/0403 ' /8 609886/0403 ' / 8
ORlGIfSiAL INSPECTEDORlGIfSiAL INSPECTED
- 8 - 48 336- 8 - 48 336
Anfahrreaktionskraft bei einer Verdrängung X erhöht werden, die viel kleiner ist als die übliche Verdrängung gemäß der Kurve b für das große Schiff. Mit der Kurve a1 kann das gleiche Ergebnis wie mit der Kurve a erzielt werden.Starting reaction force can be increased at a displacement X which is much smaller than the usual displacement according to curve b for the large ship. With the curve a 1 , the same result can be achieved as with the curve a.
Bei dieser Ausführungsform ist es wesentlich , daß der zylindrische Hohlkörper 1 durch die obere Wand des stoßaufnehmenden Bauteils 3 verschlossen ist, damit der Block 9 darin eingesetzt werden kann. Der Block 9 dient dazu, die zwischen der Schiffsseitenwand und dem Pender erzeugte Last je Flächeneinheit klein zu machen und ferner die Steifheit der Mantelwand 2 zu erhöhen. Der Verformungswiderstand beim Anlegen eines mittelgroßen oder kleinen Schiffes am Kai mit schräger Anfahrrichtung kann mit Vorteil erhöht werden.In this embodiment, it is essential that the cylindrical hollow body 1 is closed by the upper wall of the shock-absorbing component 3 so that the block 9 can be used therein. The block 9 serves to reduce the load generated between the ship's side wall and the pender to make small per unit area and also to increase the rigidity of the shell wall 2. The deformation resistance at Mooring a medium-sized or small ship on the quay with an inclined approach direction can be increased with advantage.
Durch Ausbilden einer Umfangsnut rings um die Mantelwand 2 in der Nähe des Befestigungsflansches 4 läßt sich eine vorteilhafte Verformung des zylindrischen Hohlkörpers 1 durch Vergrößern des Manteldurchmessers D bei Kompression erzielen.By forming a circumferential groove around the shell wall 2 In the vicinity of the fastening flange 4, an advantageous deformation of the cylindrical hollow body 1 can be achieved Achieve enlargement of the jacket diameter D with compression.
Wenn als Block 9 ein spulenförmiger Hohlzylinder gemäß Fig. verwendet ist, sind die Mantelwände mit verschiedenen Dicken hierauf abgestimmt und werden je nach den Erfordernissen hinsichtlich der Anfahr- oder Anlegeleistung ordnungsgemäß ausgewählt und verwendet. Der Block 9 ist nicht auf eine solche Spulenform beschränkt, und der dem stoßaufnehmenden Bauteil 3 zugewandte Flanschteil kann weggelassen sein, oder es kann an der Innenfläche des stoßaufnehmenden Bauteils 3 eine ringförmige Rippe oder eine ringförmige Nut ausgebildet sein, in die der Block 9 eingesetzt ist. In diesen Fällen ist der Flansch an der Seite des Befestigungsflansches 4 weggelassen, der Block 9 kann in einen Zylinder umgestaltet sein, und die Querschnittsform des Blockes 9 kann ein Kreisprisma, eine Pyramide, ein Kreiskegel, X- oder Y-förmig sein. Außerdem kann der Befestigungsflansch 4 an der Kaimauer 8 befestigt sein, anstelle einer Vielzahl von Vorsprüngen in radialer Richtung.If a coil-shaped hollow cylinder according to FIG. 1 is used as block 9, the jacket walls are of different thicknesses coordinated and depending on the requirements properly selected and used with regard to start-up or landing performance. The block 9 is not on one such a coil shape is limited, and the flange part facing the shock absorbing member 3 may be omitted, or an annular rib or an annular groove may be formed on the inner surface of the shock absorbing member 3 be in which the block 9 is inserted. In these cases, the flange is on the side of the mounting flange 4 is omitted, the block 9 may be shaped into a cylinder, and the cross-sectional shape of the block 9 may be Circular prism, pyramid, circular cone, X- or Y-shaped. In addition, the fastening flange 4 on the quay wall 8, instead of a plurality of projections in the radial direction.
/9 609886/0403/ 9 609886/0403
- 9 - 48 336- 9 - 48 336
2 355712 35571
Bei dieser Ausführungsform kann durch das Mitverwenden des Blockes 9 aus kautschukähnlichem Elastomer die für das Anlegen eines mittelgroßen Schiffes notwendige Anlegeleistung ohne Schwierigkeiten ausgewählt werden.In this embodiment, the use of the block 9 made of rubber-like elastomer for the application The required berthing power of a medium-sized ship can be selected without difficulty.
Da der Block 9 aus kautschukähnlichem Elastomer im Innern des zylindrischen Hohlkörpers 1 angeordnet ist, wird Raum gespart und der Block 9 ist der direkten Sonnenbestrahlung nicht ausgesetzt, so daß er nicht altert und eine lange Lebensdauer hat.Since the block 9 made of rubber-like elastomer is arranged inside the cylindrical hollow body 1, there is space saved and the block 9 is not exposed to direct sunlight so that it does not age and a long time Has lifetime.
Es hat sich weiterhin herausgestellt, daß, wenn eine Anfahrlast an einem Fender aufgetragen wird, ein rasches Ansteigen der Anfahrlast je Flächeneinheit durch Herstellen der hohlen Fender aus kautschukähnlichem Elastomer mit den folgenden Konstruktionsmerkmalen in Grenzen gehalten werden kann.It has also been found that when a start-up load is applied to a fender, it increases rapidly the starting load per unit area by making the hollow fenders of rubber-like elastomer with the following Design features can be kept within limits.
Weitere Merkmale der Erfindung bestehen in den folgenden Fendern, die nachfolgend in Einzelheiten beschrieben werden.Further features of the invention reside in the following fenders, which are described in detail below.
Eine andere Ausführungsform der Erfindung besteht in einem Schiffsfender mit einem vergrößerten Mantel, bei dem sich eine die Seitenwand eines Schiffes berührende Fläche mit zunehmender Anfahrstoßlast vergrößert, um das Ansteigen des Druckes je Flächeneinheit des stoßaufnehmenden Bauteils in Grenzen zu halten.Another embodiment of the invention consists in a ship fender with an enlarged jacket, in which an area in contact with the side wall of a ship increases with increasing impact load in order to increase the Pressure per unit area of the shock-absorbing component to be kept within limits.
Bei einem herkömmlichen hohlen, zylindrischen Fender aus Kautschuk vergrößert sich der Durchmesser der Mantelwand und verursacht die Verformung, wenn der Fender in Achsenrichtung zusammengedrückt wird, und die Reaktionskraft nimmt zu, jedoch vergrößert sich die Anlegefläche am stoßaufnehmenden Bauteil nicht, so daß bei einer dünnen Schiffsseitenwand die Gefahr besteht, daß sie verformt wird.In the case of a conventional hollow, cylindrical rubber fender, the diameter of the shell wall increases and causes the deformation when the fender is axially compressed and the reaction force decreases to, however, the contact surface on the shock-absorbing component does not increase, so that with a thin ship's side wall there is a risk that it will be deformed.
Die Erfindung soll einen Schiffsfender schaffen, bei dem die Anfahrlastleistung stabil ist. Der Fender ist ein hohler, zylindrischer Schiffsfender aus einem kautschukähnlichenThe invention aims to provide a marine fender in which the starting load performance is stable. The fender is a hollow one, cylindrical ship fender made from a rubber-like one
/10 609886/0403/ 10 609886/0403
ORIGINAL INSPECTEDORIGINAL INSPECTED
- 10 - 48 336- 10 - 48 336
Elastomer mit einem stoßaufnehmenden Bauteil an einem Ende, einem Befestigungsflansch am anderen Ende und mit einem Mantelteil mit einer nach außen geweiteten Außenumfangsflache.Elastomer with a shock absorbing component on one end, a mounting flange on the other end and with one Shell part with an outwardly widened outer peripheral surface.
Diese Ausführungsform wird nun erläutert. Gemäß Pig. 6 ist an einem Ende eines hohlen Zylinders 11, bei dem eine Außenumfangsfläche tonnenförmig nach außen geweitet ist und eine Dicke der Mantelwand im wesentlichen konstant ist, ein stoßaufnehmendes Bauteil 12 angeordnet, an dessen Oberfläche ein reibungsarmes Kunstharz 13, z.B. Polyurethan oder ein ähnliches Elastomer, angeklebt ist. Am anderen Ende ist ein Befestigungsflansch 14 angeordnet, in den eine ringförmige Verstärkungsplatte 15 eingebettet ist.This embodiment will now be explained. According to Pig. 6 is at one end of a hollow cylinder 11 having an outer peripheral surface is expanded barrel-shaped outwards and a thickness of the jacket wall is essentially constant, a shock-absorbing Component 12 arranged, on the surface of which a low-friction synthetic resin 13, for example polyurethane or a similar elastomer, is glued on. At the other end, a fastening flange 14 is arranged, in which an annular Reinforcing plate 15 is embedded.
Beim Herstellen dieses Schiffsfenders wird eine Innenform verwendet, die von einem Luftsack oder von Gips gebildet bzw. hergestellt und nach dem Vulkanisieren verkleinerbar ist.In the manufacture of this ship fender, an inner mold is used, which is made of an airbag or plaster of paris or is produced and can be reduced in size after vulcanization.
Fig. 7 zeigt eine andere Ausfübrungsform des Schiffsfenders, die im wesentlichen die gleiche Gestalt wie die in Fig. 6 dargestellte hat, ausgenommen daß die Innenhöhlung zylindrisch ist und der nach außen geweitete Abschnitt der Außenumfangsflache des hohlen Zylinders 11 so verlagert ist, daß der größte Durchmesser in der Nähe des stoßaufnehmenden Bauteils 12 ausgebildet ist.Fig. 7 shows another embodiment of the ship fender, which has substantially the same shape as that shown in Fig. 6 except that the inner cavity is cylindrical and the outwardly widened portion of the outer peripheral surface of the hollow cylinder 11 is displaced so that the largest diameter is in the vicinity of the shock absorbing member 12 is formed.
Fig. 8 zeigt eine andere Ausführungsform des Schiffsfenders, bei der die Innenhöhlung eine kegelig-trapezförmige Höhlung bildet.Fig. 8 shows another embodiment of the ship fender, in which the inner cavity forms a conical-trapezoidal cavity.
Zum Herstellen der Schiffsfender gemäß Fig. 7 und 8 kann eine Innenform, bei der das Ende des Zylinders geschlossen ist, bzw. eine Innenform von kegelig-trapezförmiger Gestalt verwendet werden, und in diesem Falle ist die Bearbeitbarkeit besser als bei der Ausführungsform gemäß Fig. 6.To manufacture the ship fenders according to FIGS. 7 and 8, an inner shape in which the end of the cylinder is closed can be used or an inner shape of a conical-trapezoidal shape can be used, and in this case, the machinability is better than in the embodiment according to FIG. 6.
Bei diesen Schiffsfendern ist die Außenumfangsfläche desIn these ship fenders, the outer circumferential surface of the
/11 609888/0403 / 11 609888/0403
ORiGiMAL IMSPECTEDORiGiMAL IMSPECTED
-11 - 48 336-11 - 48 336
23 35 57123 35 571
hohlen Zylinders 11 tonnenförmig nach außen geweitet, so daß, wenn derartige Fender mit der Anfahrstoßlast beaufschlagt werden, die durch das Vergrößern des Durchmessers des hohlen Zylinders 11 hervorgerufene Knickung ohne weiteres und in gleichem Maße erreicht und die angestrebte Anlegelastleistung stets entwickelt wird. Mit zunehmender Last verformt sich der dem stoßaufnehmenden Bauteil 12 des hohlen Zylindershollow cylinder 11 widened barrel-shaped to the outside, so that, when such fenders are subjected to the starting shock load, that is caused by the increase in diameter of the hollow cylinder 11 caused buckling easily and achieved to the same extent and the desired mooring capacity is always developed. Deformed with increasing load the shock absorbing member 12 of the hollow cylinder
11 benachbarte Mantelteil, der verformte Mantelteil wird flächengleich mit der Oberfläche des stoßaufnehmenden Bauteils11 adjacent shell part, the deformed shell part becomes the same area as the surface of the shock-absorbing component
12 und die Anlegefläche wird größer. Dementsprechend wird selbst bei zunehmender Last das rasche Ansteigen der Anfahrlast je Flächeneinheit in Grenzen gehalten und die Schiffsseitenwand wird wirkungsvoll vor Verformung geschützt.12 and the contact area becomes larger. Accordingly, even as the load increases, the starting load increases rapidly per unit area kept within limits and the ship's side wall is effectively protected from deformation.
Wenn am stoßaufnehmenden Bauteil 12 ein Material mit einem höheren Youngschen Modul als Kautschuk angeklebt ist, z.B. Polyurethan oder ein ähnliches Elastomer, kann außerdem die Dicke des stoßaufnehmenden Bauteils 12 verringert werden und der Spannungsbetrag ist erhöht, so daß die Absorptionsenergie erhöht werden kann. When a material having a Young's modulus higher than rubber is adhered to the shock absorbing member 12, e.g. Polyurethane or a similar elastomer, the thickness of the shock absorbing member 12 can also be reduced and the amount of stress is increased so that the absorption energy can be increased.
Die andere Ausführungsform der Erfindung betrifft einen hohlen Schiffsfender aus kautschukähnlichem Elastomer mit einem vergrößerten stoßaufnehmenden Bauteil am oberen Abschnitt, der eine kleine Anfahrlast je Flächeneinheit aufweist.The other embodiment of the invention relates to a hollow ship fender made of rubber-like elastomer an enlarged shock-absorbing component on the upper section, which has a small start-up load per unit area.
Beim herkömmlichen hohlen, zylindrischen Fender kann diejenige Fläche des stoßaufnehmenden Bauteils, an die sich ein Schiff anlegt, nur durch Vergrößern des Manteldurchmessers des Fenders erweitert werden, weil der Mantel vorwiegend geradzylindrisch oder kegelig-trapezförmig ist, so daß das Gewicht des Fenders zunimmt und die Anfahrlast je Flächeneinheit groß wird. Bei Beaufschlagung mit der Anfahrlast kommt demgemäß infolge der Verformung des hohlen Zylinders 11 nicht das stoßaufnehmende Bauteil 12, sondern ein/Abschnitt des Mantelteils des hohlen Zylinders 11 mit der Schiffsseitenwand in Berührung und reibt an dieser, die Außenfläche der Mantel-. wand wird beschädigt und eine angestrebte Leistung kann nicht entwickelt werden.In the conventional hollow, cylindrical fender, that surface of the shock-absorbing component against which a ship is attached can only be expanded by increasing the jacket diameter of the fender, because the jacket is predominantly straight-cylindrical or conical-trapezoidal, so that the weight of the fender increases and the starting load per unit area grows big. Accordingly, when the starting load is applied, the hollow cylinder 11 is not deformed the shock-absorbing component 12, but a / section of the Shell part of the hollow cylinder 11 with the ship's side wall in contact and rubs against this, the outer surface of the jacket. wall is damaged and a desired performance can be achieved cannot be developed.
609886/0403 ' /12 609886/0403 '/ 12
ORIGINAL INSPECTEDORIGINAL INSPECTED
- 12 ~ 48 336- 12 ~ 48 336
2^355712 ^ 35571
Die Erfindung hat die Aufgabe, diesen Mangel zu beseitigen, und schafft einen hohlen Schiffsfender aus kautschukähnlichem Elastomer mit einem vergrößerten stoßaufnehmenden Bauteil an einem Ende und einem Befestigungsflansch am anderen Ende, bei dem die Außenumfangsfläche des hohlen Zylinders zum stoßaufnehmenden Bauteil hin vergrößert ist.The invention has the task of eliminating this deficiency, and creates a hollow rubber-like elastomer marine fender with an enlarged shock absorbing component at one end and a mounting flange at the other end, in which the outer peripheral surface of the hollow cylinder for shock-absorbing component is enlarged.
Diese Ausführungsform wird nun erläutert.This embodiment will now be explained.
Gemäß Fig. 9 hat der hohle Zylinder 21 eine im wesentlichen gleichmäßige Wanddicke, wobei die Außenumfangsfläche zum oberen Teil hin umgekehrt kegelig-trapezförmig vergrößert ist. Am oberen Teil, der den größten Durchmesser hat, ist ein stoßaufnehmendes Bauteil 22 angeordnet, an das ein reibungsarmes Kunstharz 23, z.B. Polyurethan oder ein ähnliches Elastomer, angeklebt ist. Am Bodenteil, der einen kleinsten Durchmesser hat, ist ein Befestigungsflansch 24 angeordnet, in den eine Verstärkungsplatte 25 eingebettet ist.According to Fig. 9, the hollow cylinder 21 has a substantially uniform wall thickness, the outer peripheral surface for the upper part is enlarged in an inversely conical-trapezoidal shape. At the upper part, which has the largest diameter, is a shock absorbing member 22 is arranged to which a low friction synthetic resin 23 such as polyurethane or the like Elastomer, is glued on. A fastening flange 24 is arranged on the bottom part, which has the smallest diameter, in which a reinforcement plate 25 is embedded.
Zum Herstellen dieses Fenders durch Formen wird als Innenform an der Innenseite des hohlen Zylinders 21 ein Luftsack oder ein Material verwendet, das nach dem Vulkanisieren verkleinerbar ist, z.B. Gips.To manufacture this fender by molding, an air bag or an air bag is used as an inner shape on the inside of the hollow cylinder 21 uses a material that can be reduced in size after vulcanization, e.g. plaster of paris.
Gemäß Fig. 10 nimmt die Dicke der Mantelwand oder des hohlen Zylinders 21 zum stoßaufnehmenden Bauteil 22 hin zu und die Innenhöhlung des Fenders ist geradzylindrisch, so daß der Manteldurchmesser zum oberen Teil hin größer wird. Als Innen— form wird ein gerader Zylinder verwendet, der an beiden Enden geschlossen ist.According to FIG. 10, the thickness of the jacket wall or of the hollow cylinder 21 increases towards the shock-absorbing component 22 and the The inner cavity of the fender is straight-cylindrical, so that the jacket diameter increases towards the upper part. As inside— form, a straight cylinder is used that is closed at both ends.
Gemäß Fig. 11 ist die Innenhöhlung des Fenders kegeligtrapezförmig, so daß die Innenform leichter herausgenommen werden kann als bei der Ausführungsform gemäß Fig. 10.According to Fig. 11, the inner cavity of the fender is conical trapezoidal, so that the inner shape can be removed more easily than in the embodiment according to FIG. 10.
Bei dem Fender nach der Erfindung ist die Außenumfangsfläche des hohlen Zylinders 21 zum stoßaufnehmenden Bauteil 22 hin im Durchmesser vergrößert, so daß der Durchmesser desIn the fender according to the invention, the outer peripheral surface of the hollow cylinder 21 faces the shock absorbing member 22 enlarged in diameter so that the diameter of the
6 0 9886/0403 /13 6 0 9886/0403 / 13
ORlQiMAL IiNlSPEOTEDORlQiMAL IiNlSPEOTED
- 13 ~ 48- 13 ~ 48
stoßaufnehmenden Bauteils 22 bei Beaufschlagung mit der Anfahrlast erweitert wird, die Anlegefläche zunimmt, die Anfahrlast je Flächeneinheit sich verringert und Beschädigung der Schiffsseitenwand verhindert wird. Da jedoch die Fläche des stoßaufnehmenden Bauteils 22 vergrößert ist, ruft der Mantelteil des hohlen Zylinders 21 auch bei Vergrößerung der Last keine durch die Verformung des hohlen Zylinders 21 bedingte Berührung mit der Schiffsseitenwand hervor, und der hohle Zylinder 21 wird nicht beschädigt, so daß die konstruktiv festgelegte Leistung während der Lebensdauer entwickelt werden kann.shock-absorbing component 22 when exposed to the Starting load is expanded, the contact area increases, the starting load per unit area is reduced and damage the ship's side wall is prevented. However, since the area of the shock absorbing member 22 is enlarged, the shell part of the hollow cylinder 21 calls even when the Do not make contact with the ship's side wall due to the deformation of the hollow cylinder 21, and the hollow cylinder 21 is not damaged, so that the Constructed performance can be developed during the service life.
Bei dieser Ausführungsform kann durch das Ankleben eines Materials mit einem höheren Youngschen Modul, z.B. von Polyurethan oder eines ähnlichen Elastomers, dieselbe Wirkung erzielt werden wie bei den oben beschriebenen anderen Ausführungsformen nach der Erfindung.In this embodiment, by gluing a material with a higher Young's modulus, such as polyurethane or a similar elastomer, the same effect as the others described above can be obtained Embodiments according to the invention.
Bei allen oben anhand der Zeichnungen beschriebenen Ausführungsformen von Schiffsfendern ist das Polyurethan, das einen größeren Youngschen Modul hat als Kautschuk, als Schicht auf im wesentlichen der gesamten Oberfläche des stoßaufnehmenden Bauteils aufgebracht; es ist jedoch vorteilhafter, wenn die Polyurethan-Schicht an einen Teil des Schulterabschnittes der Mantelwand angeklebt ist.In all of the embodiments of ship fenders described above with reference to the drawings, the polyurethane is the one Has greater Young's modulus than rubber, as a layer on essentially the entire surface of the shock-absorbing material Component applied; however, it is more advantageous if the polyurethane layer is attached to part of the shoulder section is glued to the shell wall.
/Patentansprüche/ Claims
609886/0403609886/0403
Claims (14)
ORIGINAL INSPECTED 6 09 886/0403
ORIGINAL INSPECTED
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
| 8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |