DE2837420C2

DE2837420C2 - Festmachevorrichtung zum Festmachen eines Schwimmkörpers an einem Anleger

Info

Publication number: DE2837420C2
Application number: DE2837420A
Authority: DE
Inventors: Hiroji Nara Okuda
Original assignee: Koyo Seiko Co Ltd
Current assignee: Koyo Seiko Co Ltd
Priority date: 1978-04-27
Filing date: 1978-08-28
Publication date: 1985-07-04
Also published as: US4206717A; GB2019801B; GB2019801A; DE2837420A1; JPS5649787B2; FR2424181A1; FR2424181B1; JPS54142794A

Description

a) jeweils zwei Schäfte (11) längs der beiden freien Seiten eines mit seiner Basis am Schwimmkörper (1) liegenden Dreiecks zum Anleger (2) verlaufen,

b) jeder Schaft (11) einen sich durch das Außenrohr >X5) und das Innenrohr (16) hindurcherstreck snden Spannbolzen (25) aufweist,

c) die Federvorrichtungen zwischen dem Spannbolzen (25) und der Innenwand des Außenrohrs

(15) angeordnet sind und eine Vielzahl von Federn (24) aufweisen.

d) die Federn (24) jeweils an einem Ende gegen ein mit dem zugewandten ünde des Innenrohres

(16) im Außenrohr (15) verschiebbares Widerlager (21) und am anderen Ende gegen ein von dem Kopf am innenrohrfernen Ende des Spannbolzen'; (25) gehaltenes, im Außenrohr (15) verschiebbares Widerlager (20) abgestützt sind und

c) am außenrohrfei nen En-Je des Innenrohres (16) sich eine auf das vcn diesem umschlossene Ende des Spannbolzens (25) a». .geschraubte Spannmutter (26) abstützt zur Erzeugung einer die Federn (24) vorspannenden Verschiebung des Spannbolzens(25) relativ zum Innenrohr(16).

2. Festmachevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Außenrohr (15) und dem Spannbolzen (25) eine Vielzahl von über dessen Umfang verteilt angeordneten, jeweils ein Führungsrohr (22) und ein darin teleskopartig verschiebbar geführtes Innenrohr (23) umfassende Führungsstiipgen angeordnet sind, auf denen jeweils eine Vielzahl der als Tellerfedern ausgebildeten Federn (24) libereinanclergosiapelt isi.

3. Festmachevorrichtung nach Anspruch I oder 2, gekennzeichent durch ein an einem Endflansch (\6a) des !nnenrohres (16) angeordnetes, das Außenrohr (15) verschiebbar umgreifendes Abdeckrohr (18).

4. Festmachevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3. dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Schäfte (11) mit ihren vom Schwimmkörper (1) abgewandten Universalgelenken (12) an einer gemeinsamen Halterungsplatte(14)angelenkt und über ihre anderen Universalgelenke (12) am Schwimmkörper (1) so befestigt sind, daß sie zwei Seiten eines gleichseitigen Dreieck¹- Süden.

Die Erfindung betrifft eine Festmachcvorrichtiing zum Festmachen eines Schwimmkörpers an einem Anleger, mit in einem Abstand voneinander am Schwimmkörper anzubringenden, jeweils an beiden Enden Universalgelenke tragenden Schäften, die jeweils ein Außenrohr und ein darin gegen eine Federvorrichtung teleskopartig einschiebbar geführtes Innenrohr aufweisen und über ihr eines Universalgelenk an dem Anleger anzubringen sind.

Werden große Schwimmkörper /_ B. schwimmende Tanks, wie üblich an zwei Punkten an einem Anleger festgemacht, so ist die Festmachevorrichtung unter der Einwirkung von Wind und Wellen sehr grc Sen BeIastungen ausgesetzt.

Bei der aus der GB-PS !4 50 060 bekannten Festmachevorrichtung der eingangs genannten Art ist ein an beiden Enden Universalgelenke tragender Schaft vorgesehen, der ein in einem Außenrohr gegen eine Feder

ti teleskopartig einschiebbar geführtes Innenrohr aufweist, wobei ein Universalgelenk am Schwimmkörper, das andere an einem Anlegepfosten befestigt wird; zum Festmachen können mehrere solcher Schäfte verwendet werden. Diese bekannte Festmachevorrichtung fängt vertikale und solche Bewegungen des Schwimmkörpers ab, die auf den Anleger zu oder von diesem weggerichtet sind; Bewegungen parallel oder schräg zum Anleger müssen jedoch durch zusätzliches Verspannen mit Seilen verhindert werden. Das beeinträchtigt nicht nur die Bewegungsfähigkeit des Schwimmkörpers vom Anleger weg und parallel dazu, sondern führt auch zu vermehrte ·τι Aufwand. Eine Dämpfung der auftretenden Festmachekräfte findet daher im wesentlichen nur in Richtung auf den Anleger statt.

Aus der US-PS 10 94 610 ist eine Festmachevorrichtung für kleinere Boote bekannt, die jeweils um eine zum Anlegesteg parallele, horizontale Achse verschwenkbare Ausleger aufweist. An ihren Enden tragen die Ausleger jeweils ein Auge zur Aufnahme eines an je einer senkrechten Stange an Bug und Heck des Bootes angeordneten horizontalen Zapfens. Die Festmacheaugen sind zwar teleskopartig längenverände-lich, in den Auslegern gelagert, nicht aber parallel zum Anlegesteg horizontal verschiebbar, so d"-ß die Ausleger unter in Längsrichtung des Bootes angreifenden Kräften ebenfalls stark und ungedämpft beansprucht werden.

Bei der aus der GB-PS 48 94 44 bekannten Lagerung für eine schwimmende Brücke ist ein dreieckiger Ausleger vorgesehen, der ebenfalls bei Verschiebungen paral-IeI oder schräg /um Anleger die Beanspruchung voll und ungedämpft aufnehmen muli, da er nur vertikal schwenkbar am Anleger angelenkt ist.

Aufgabe der Erfindung ist es nun, eine Fcstmachevorrichtung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß sie nicht nur vertikale und auf die Anlegestruktur zu- bzw. von dieser weggerichtete Bewegungen, sondern auch parallel zur Anlegestruktur erfolgende oder mehrdimensionale Verlagerungen des Schwimmkörpers ohne schädliche Beanspruchungen aufnimmt.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Festmachevorrichtung der eingangs und im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art erfindiingsgemäß mit den im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 definierten Merkmalen ausgestattet.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Festmachevorrichtung sind in den Ansprüchen 2 bis 4 beschrieben.

Bei Bewegungen des Schwimmkörpers gestatten die Universalgclenkc die vertikale Auslenkung der Universalgclenk-Auslegcr der Feslmachevorrichtung, wobei deren Schäfte sich tclcskopartig längen oder stauchen lassen und Schwimmkörpcrbcwcgungcn zum Anleger in oder von diesem weg sowie schräg oder parallel seit-

lieh zum Anleger aufnehmen. Auf die Universalgelenk Ausleger wirken daher an der Spitze des von den Schäften und dem Schwimmkörper gebildeten Dreiecks keine Biegekräfte ein, während sie an der Dreiecksbasis am Schwimmkörper frei von Schubkräften bleiben.

Jeder Schaft der Universalgelenk-Ausleger umfaßt ein Außen- und ein innenrohr, durch deren Einsteilung zueinander der Abstand des Schwimmkörpers vom Anleger festgelegt «-erden kann.

Die erfindungsgemäße Festmachevorrichtung ergibt so eine wirksame Dämpfung aller auftretenden Bewegungen unter Vermeidung von insbesondere durch Biegebeanspruchung entstehenden Beschädigungen. Durch die vorgegebene Vorspannung der Federn wird die Dämpfungswirkung weiter vergrößert

Die Festmachevorrichtur.g ist unaufwendig gebaut und einfach an Schwimmkörper und Anleger anzubringen.

Im folgenden wird eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Festmachevorrichtung an Hand der Zeichnungen weiter erläutert. Es zeigt

F i g. 1 einen Schwimmkörper festgelegt .m einem Anleger,

F i g. 2 eine erfindungsgemäße Festmachevorrichtung,

F i g. 3 einen vertikalen Teilschnitt eines Universalgelenk-Auslegers,

F i g. 4 und 5 vergrößert die Teile B und Cin F i g. 3,

Fig.6 einen Querschnitt entlang der Linie VH-VII in Fig. 3.

F i g. 7 einen vertikalen Teilschnitt eines Universalgelenks und

F i g. 8 ein Federkonstanten-Diagramm.

Fig. 1 zeigt einen Schwimmkörper 1, z. B. einen im Wasser schwimmenden Tank, der an zwei Stellen eines Anlegers 2 durch je eine Festmachevorrichtung 3 festgemacht ist. Bei Einwirkung von Wind und Wellen ist der Schwimmkörper 1 seitlich zum Anleger 2, auf diesen zu oder von ihm weg und/oder in vertikaler Richtung wie in der Zeichnung mit x, y und ζ bezeichnet, oder in aus Richtungskomponenten dieser Art zusammengesetzter mehrdimensionaler Richtung großen Kräften ausgesetzt. Wegen des großen Rauminhalts und Gewichts des Schwimmkörpers 1 ist auch die Festmachevorrichtung sehr großen Kräften ausgesetzt.

F i g. 2 zeigt von oben eine Fesunachevorrichtung zwischen dem Schwimmkörper 1 und dem Anleger 2. Sie umfaßt zwei längs dei beiden Seiten eines im wesentlichen gleichseitigen Dreiecks angeordnete Universalgelenk-Ausleger 10. wobei die Basis des Dreiecks parallel zum Schwimmköroer 1 liegt, leder der Universalgelenk-Ausleger 10 umfaßt einen teleskopartig stauchbaren Schaft 11 und zwei jeweils an dessen gegenüberliegenden Enden angebrachte Universalgelenke 12. Ein Universalgelenk 12 ist mit einer Festmachplaitc 13 am Schwimmkörper 1, das jeweils andere mit einer Halterungsplatte 14 am Anleger 2 befestigt.

Die Schäfte H lassen sich teleskopar*ig längen oder stauchen, wie die Pfeile A zeigen, um die Bewegung des Schwimmkörpers 1 in Richtung auf den Anleger 2 zu oder weg von diesem (Richtung y) aufnehmen, während die Universalgelenke 12 eine vertikale Bewegung des Schwimmkörpers 1 (Richtung z) aufnehmen. Die Univcrsalgclenk-Auslcger 10 erlauben Bewegungen des Schwimmkörpers i :n allen Richtungen (x, y und z) wie auch in Zusammensetzungen dieser Richtungen. Der in jedem Universalgelenk-ftusleger 10 enthaltene, weiter unten beschriebene Gleitmechanismus gestattet eine genügende Versetzung des Schwimmkörpers 1.

F i g. 3Ff. zeigen den Universalgelenk-Ausleger 10, dessen Schaft 11, ein Außenrohr 15 und ein teleskopartig in dieses axial einschiebbar geführtes Innenrohr 16 umfaßt. Zwei passend in das Außenrohr 15 eingesetzte Manschetten 17 führen das Innenrohr 16 bei der Einschiebebewegung. Ein Abdeckrohr 18 umgreift das Außenrohr 15 und ist mit seinem äußeren Ende an einem Endflansch 16a des innenrohres 16 angeordnet. Ein Dichtring 19 am Innenrand des anderen Endes des Abdeckrohres 18 dichtet im Gleitsitz an der Außenfläche des Außenrohres 15 den Raum zwischen diesem und dem Abdeckrohr 18 und schützt so das Innere des Abdeckrohres 18 vor Wasser. Das Außenrohr 15 kann wie dargestellt aus zwei Segmenten, nur aus einem oder auch aus mehreren zusammengeschweißten Segmenten bestehen.

Das Außenrohr 15 trägt an seinem äußeren Ende einen Flansch 15a mi«, einem im Außenrohr 15 verschiebbaren Widerlager 20 und einen einwärts vorspringenden ZwiEchenfiansch 15Z>. Ein weitest-' im Aiißenmhr 15 verschiebbares Widerlager 21 trägt ein Flanschende 21a, das sich gegen den Zwischenflansch 156 abstützt, während das andere Ende an das Ende des Innen.-ohres 16 anstößt. Zwischen den beiden Widerlagern 20 und 21 sind eine Vielzahl von teleskopartig zusammenschiebbaren Führungsstangen entlang der inneren Oberfläche des Außenrohres 15 in gleichen Abständen voneinander angeordnet.

Jede der Führungsstangen umfaßt ein Führungsrohr 22 und ein darin teleskopartig verschiebbar geführtes Innenrohr 23. Auf den Führungsstangen sind jeweils eine Vielzahl von als Tellerfedern ausgebildeten Federn 24 übereinandergestapelt, deren Kraft über die Widerlager 20 und 21 axial auf den Schaft 11 wirkt.

Das in den Flansch 15a des Außenrohres 15 eingesetzte Widerlager 20 trägt einen einwärts vorspringenden Innenflansch 20a. Ein sich zentral dur?h di? Rohre 15 und 16 hindurcherstreckender Spannbolzen 25 hält mit seinem Kopf den Innenflansch 20a. Eine sich gegen die Endfläche des Endflansches lba des Innenrohres 16 abstützende Spannmutter 26 ist auf den Spannbolzen 25 aufgeschraubt. Das Anziehen der Spannfutter 26 bewirkt eine entsprechende Vorspannung der Tellerfedem 24. Werden die aus den Führungsrohren 22 und Innenrohren 23 bestehenden Führungsstangen an ihren gegenüberliegenden Enden durch die Widerlager 20 und 21 abgedichtet und mit einem geeigneten Fluid gefüllt, so können sie auf die Schäfte 11 ausgeübte Stöße durch Kompression des Fluids absorbieren (F i g. 4 u. 5). Wechselweise kann tines der Führungs- bzw. Innenrohre 22 bzw. 23 mit einer öffnung zur Durchflußreguliening iks Fluids versehen sein, so daß eine statische Stoßbeanspruchung das Fluid aus dem einen in das andere Rohr fließen I:ßt.

Die Vielzahl von Führungsstangen mit in abwechselnd entgegengesetzter Richtung übereinandergestapelten Tellerfedern 24 sind an der Innenfläche des Ajßenrohres 15 mit gleichem Abstand voneinander angeordnet. Bei Anziehen der Spannmutter 26 auf dem Spannbolzen 25 erhalten die Federn eine Vorspannung. Die Federn weisen eine entlang der in F ί g. 8 gezeigten, drei Bereiche Ka, Kb und Kc aufweisenden Kurve veränderliche Federkonstante auf. In Fig. 8 ist die BeIa-

b5 stung PaIs Ordinate gegen die Längenveränderung cials Abszisse aufgetragen.

Im Bereich Ka kann eine bestimmte Vorspannung durch Anziehen der Spannmutter 26 auf dem Spannbol-

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zen 25 erzeugt werden. Der Bereich Kb entspricht den bei großen Beanspruchungen etwa bei Erdbeben und Wirbelstürmen zu erwartenden Beanspruchungen des Universalgelenks. Kc entspricht einer noch höheren Federkonstanten, die einen durch Stöße hervorgerufenen Zusammenprall der gleitenden Teile selbst bei Kräften verhindert, die die von der dem Bereich b (F i g. 3) entsprechenden Verschiebung aufgenommenen überschreiten. Die erforderliche Vorspannung des Univcrsalgelenk-Auslegers sei Fo, die auf den Ausleger wirkende Kraft F, die größte auf den Ausleger wirkende Kraft Fmax. die zulässige Stauchung bzw. Längung des Auslegers entspreche b+ c (siehe Fig.3) und die Spannstrecke, um die die Spannmutter 26 angezogen werden kann, sei a, dann erfüllen Ka, Kb und Kc die folgenden Bedingungen:

Ka = Fo/a.

Kb = F/b, Fo <F'und

Kb ■ b< Fmax <Kc ■ c

So kann die erfindungsgemäße Festmachevorrich- «a tung den Schwimmkörper ohne wesentliche Versetzungen fest am Anleger halten, wobei die einwirkende Kraft nicht größer als die Vorspannung der Tellerfedern ist. Wird die Festmachevorrichtung einer die Vorspannung übersteigenden Kraft ausgesetzt, z. B. bei einem Wirbelsturm erlauben die Tellerfedern Bewegungen des Schwimmkörpers, nehmen die auf diesen wirkenden Kräfte auf und halten ihn sicher. jo

Wie Fig. 7 zeigt, umfaßt das Universalgelenk 12 ein Paar Jochflansche 28 und 29. die symmetrisch mit Drehzapfen 27 in einander auf dem Durchmesser gegenüberliegenden Stellungen ausgebildet sind. Um die Drehzapfen 27 liegen Nadellager 30, deren Kappen von Ringen 31 umgriffen werden. Sphärische Deckel 32 sind an den Ringen 31 befestigt und stehen in Gleitberührung mit sphärischen Teilen an den Jochflanschen 28 und 29. Zwischen ihnen sind nicht gezeichnete Dichtungen vorgesehen. Einer der Jochflansche wird an dem Endflansch des 40 | Schaftes 11, der andere Jochflansch an einem geeigne- jj ten Teil des Schwimmkörpers oder des Anlegers befe- ί stigt.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

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Claims

Patentansprüche:

1. Festmachevorrichtung zum Festmachen eines Schwimmkörpers an einem Anleger, mit in einem Abstand voneinander am Schwimmkörper anzubringenden, jeweils an beiden Enden Universalgelenke tragenden Schäften, die jeweils ein Außenrohr und ein darin gegen eine Federvorrichtung teleskopartig einschiebbar geführtes Innenrohr aufweisen und über ihr eines Universalgelenk an dem Anleger anzubringen sind, dadurch gekennzeichnet, daß