DE2856200A1

DE2856200A1 - Fender oder prellvorrichtung

Info

Publication number: DE2856200A1
Application number: DE19782856200
Authority: DE
Inventors: Masaru Fujii; Tomokazu Kashiwara; Tamisuke Kimura; Tetsuo Yamaguchi
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date: 1977-12-27
Filing date: 1978-12-27
Publication date: 1979-07-05
Also published as: IT7854011V0; GB2032050B; IT1108384B; NL180447C; NL180447B; FR2413584A1; GB2032050A; NL7812557A; IT7869950A0; FR2413584B1

Description

Die Erfindung betrifft einen elastischen Fender oder eine

elastische Prellvorrichtung zur Befestigung an einem Schiffsrumpf und/oder an einer Hafeneinrichtung, wie Pier, Landungssteg, Kai, Dock oder Ponton, um einen eventuellen Stoß des Schiffes gegen die Hafeneinrichtung abzufedern. 10

Zu diesem Zweck sind verschiedene Arten elastischer Fender bekannt, um sowohl die Bordwand von Schiffen als auch die Hafeneinrichtungen zu schützen. Hierfür im allgemeinen geeignete elastische Fender erhalten sich bei der elastischen Deformation in der folgenden Weise.

1) Während der anfänglichen Aufbauphase ist die Zunahme der Reaktionskraft des Fenders bei dessen Kompression, wenn der Fender mit dem Schiffsrumpf in Berührung kommt, größer, als die Deformationszunahme des Fenders durch diese Kompressionswirkung.

2) Während der Rückstellphase, die nach der anfänglichen Aufbauphase auftritt, ist die Zunahme der Reaktionskraft des Fenders beim Komprimieren auf einen Wert vermindert, der kleiner ist, als die Deformationszunähme des Fenders, da dieser gebogen oder gestaucht wird.

3) Während der abschließenden Aufbauphase wird die Zunahme der Reaktionskraft des Fenders erneut größer als dessen Reaktionszunähme, da der Fender bei der Berührung mit dem

Schiffsrumpf weiter komprimiert wird. 30

Die Wirkungsweise des elastischen Fenders wird im Hinblick auf dessen Deformation bestimmt, die nach Einwirkung eines Stoßes von einem Schiff auf einen derartigen Fender auftritt, sowie im Hinblick auf die Größe der von einem derartigen Fender absorbierten Energie, d.h. die Energieabsorptionsfähigkeit. Diese Eigenschaft wird in einem Diagramm durch die von der

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■\ Wirkkurve definierten Fläche dargestellt, wobei die eine Koordinatenachse die Deformation wiedergibt; ferner wird eine Linie von dem Anfangspunkt der abschließenden Aufbauphase auf der Wirkkurve gezogen und schneidet die erwähnte Koordinatenachse im rechten Winkel. Insbesondere arbeitet der elastische Fender ausgezeichnet, falls dessen Deformations fähigkeit hoch ist, wobei er in dem vorstehend erwähnten Diagramm eine große Wirkfläche zeigt.

Elastische Fender, die die vorstehend beschriebene Wirkkurve aufweisen, sind beispielsweise in der GB-PS 945 456 und in den US-PSen 3 418 815, 3 418 816 und 3 820 495 beschrieben.

•)5 In der vorstehend erwähnten GB-PS ist ein elastischer Fender beschrieben, der aus einem hohlen Kautschukrohr mit trapezförmigem Querschnitt besteht und eine Verbindungsfläche, eine dieser gegenüberliegende Pufferfläche sowie ein Paar Stützwände zwischen den Verbindungsflächen und der Pufferfläche aufweist; der Rohrquerschnitt in einer Ebene senkrecht zur Längsachse des Rohres hat annähernd die Form eines gleichschenkligen Trapezes, dessen Oberseite die Pufferfläche, dessen Unterseite die Verbindungsfläche und dessen zwei gleich lange Seitenteile die Stützwände bilden. Aus dieser GB-PS ist es ferner bekannt, daß der vorstehend erläuterte Fender optimale Eigenschaften erzielen kann, wenn das Trapez, das den Querschnitt des hohlen Kautschukrohrs bildet, die folgenden Bedingungen erfüllt. A=H bis 3H, B = O,2H bis O,8H, t = O,15H bis O,4H und Θ = 45° bis 80°,

wobei H = Höhe zwischen der Oberseite und der Unterseite des Trapezes,

A = Basisbreite,

B = Kopfbreite,

t = Wanddicke jeder Stützwand und

θ = Winkel zwischen jedem Seitenteil und der Basis.

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Der aus der US-PS 3 418 815 bekannte Fender weist ein hohles, elastisches Rohr ähnlich dem aus der GB-PS bekannten Rohr auf, wobei jedoch eine starre Platte in die Pufferfläche eingebettet ist, um eine optimale Lastverteilung sowohl an der Schiffsseite als auch in dem gesamten elastischen Material zu erhalten, um die Energieabsorptionseigenschaften zu verbessern. Die Verwendung einer zusätzlichen, in die Verbindungsflächen des hohlen, elastischen Rohrs eingebetteten, starren Platte ist ebenfalls in dieser Druckschrift offenbart.

In der US-PS 3 418 816 ist eine aus mehreren Fendern bestehende Fenderanordnung beschrieben, wobei jeder Fender im wesentlichen identisch ist mit dem aus der US-PS 3 418 815 bekannten Fender.

Ferner ist ein elastischer Fender mit im wesentlichen V-förmigem Querschnitt bekannt; ein derartiger Fender ist in der Figur 1 der anliegenden Zeichnung im Querschnitt dargestellt. Dieser bekannte V-förmige Fender weist ein Paar langgestreckter Stützwände 1 und 2 gleicher Breite auf, die einstückig an einem Seitenrand durch eine Brücke 3 miteinander verbunden sind; diese Brücke 3 weist eine ebene Pufferfläche 4 auf, die von den Verbindungsflanschen 5 und 6 wegweist, die sich jeweils von den anderen Seitenrändern der zugehörigen Stützwände 1 und 2 voneinander weg und parallel zur Ebene der Oberfläche 4 erstrecken. Dieser Fender ist einstückig und besteht aus elastischem Material, wie Kautschuk oder Gummi.

Wenn bei dieser bekannten Konstruktion (Figur 1) eine Kompressionskraft oder äußere Stoßkraft von beispielsweise einem Schiffrumpf auf die ebene Pufferfläche 4 in einer Richtung senkrecht zur Ebene der Pufferfläche 4 einwirkt, während der Fender an einer Hafenanlage mit den Flanschen 5 und 6 beispielsweise mit Hilfe von Ankerbolzen starr befestigt ist, so unterliegt der V-förmige Fender einer elastischen

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■j Deformation, so daß die einander gegenüberliegenden Teile des Fenders, wo die Stützwände 1 und 2 einstückig mit der Brücke 3 verbunden sind, sieh nach außen entgegengesetzt zueinander bewegen, wobei ein Mittelabschnitt der Brücke 3 dazu neigt, sich nach aussen in einen Zwischenraum zwischen den Stützwänden t und 2 vorzuschieben, wie dies im wesentlichen durch die einfach punktierte Linie X dargestellt wird. Wenn die Teile des Fenders, wo die Stützwände \ und 2 einstückig mit der Brücke 3 verbunden sind, danach in die entsprechenden Positionen außerhalb der zugehörigen gestrichelten Linien Z gebracht werden, die jeweils senkrecht zur Ebene der Verbindungsfläche des entsprechenden Verbindungsflansches 5 oder 6 sind und sich durch den Befestigungspunkt Q erstrecken, um den sich die entsprechende Stützwand 1 oder 2 bei der Deformation des Fenders frei drehen kann, so werden entsprechend der doppelt punktierten Linie Y die Stützwände 1 und 2 relativ zueinander mit relativ großen Reaktionskräften nach außen gestaucht, die folglich gegen den Schiffsrumpf wirken. In Figur 2 der anliegenden Zeichnung ist die Wirkkurve A des Fenders gemäß Figur 1 dargestellt.

Wenn bei der in Figur 1 dargestellten Konstruktion die nach außen gerichtete Expansion der Teile des Fenders, an denen die Stützwände 1 und 2 einstückig mit der Brücke 3 verbunden sind, sowie das Vorschieben des Mittelabschnitts der Brücke 3 für einen möglichst langen Zeitraum verhindert werden kann, so kann der Zeitpunkt, zu dem die Stauchung in den Stützwänden 1 und 2 in der oben beschriebenen Weise auftritt, über einen entsprechenden Zeitraum verzögert werden, so daß sich eine Verbesserung der Energieabsorptionsfähigkeit des Fenders ergibt.

Ferner werden bei der Konstruktion gemäß Figur 1 die Stützwände 1 und 2 unmittelbar nach Beginn des Stauchvorgangs den Schiffsrumpf kontinuierlich berühren, wobei die Berührungsfläche jeder Stützwand 1 oder 2 gegenüber dem Schiffsrumpf vergg größert ist, und daher nimmt die Fenderflache auf die eine von dem Schiff ausgeübte Last einwirkt, allmählich zu. Wenn diese

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Belastungsfläche des Fenders soweit zunimmt, daß sie sich nach außen über die gestrichelten Linien Z hinaus ausdehnt, so werden die Stützwände 1 und 2 relativ zueinander nach außen vollständig gestaucht, während die Belastungsrichtung auf dem Fender parallel zu den gestrichelten Linien Z verläuft; diese gestrichelten Linien Z erstrecken sich senkrecht zu den Verbindungsflanschen 5 und 6 und verlaufen durch die zugehörigen Befestigungspunkte Q, um die die entsprechenden Stützwände 1 und 2 während der Deformation oder beim elastischen Zusammenziehen des Fenders gemäß der vorstehenden Beschreibung verschwenkt werden können. Dies ist der / der vorstehend erläuterten, abschließenden Aufbauphase (3), und die durch den so deformierten oder kollabierten Fender erzeugte Reaktionskraft nimmt entsprechend rasch zu. Wenn daher die Berührung der Stützwände 1 und 2 mit dem Schiffsrumpf beim Stauchen der Stützwände 1 und 2 vermieden wird, während die Schiffslast auf den Fender in eine Richtung diagonal bezüglich den gestrichelten Linien Z einwirkt, so kann die Wahrscheinlichkeit für eine Stauchung der Stützwände 1 und 2 über einen erheblich verlängerten Zeitraum hinweg aufrechterhalten werden, was wiederum zu einer Verbesserung der Energieabsorptionsfähigkeit des Fenders führt.

Der aus der üS-PS 3 820 495 bekannte Fender kann als verbesserte Ausführungsform des Fenders gemäß Figur 1 im Hinblick auf die Energieabsorptionsfähigkeit angesehen werden; seine Konstruktion ist ähnlich Figur 1 mit der Ausnahme einer ausgekehlten Nut und einer ausgekehlten Rippe, die in der Brücke des Fenders gemäß der US-PS 3 820 495 vorgesehen sind. Ferner sind bei diesem bekannten Fender starre Verstärkungsplatten

on jeweils in den entsprechenden Verbindungsflanschen eingebettet.

Bei dem aus dieser US-PS bekannten Fender erstreckt sich die ausgekehlte Rippe in Längsrichtung des Fenders und ragt in einen Zwischenraum zwischen den Stützwänden von der Innenfläche der Brücke gegenüber der Pufferfläche; diese Rippe ist dabei so ausgebildet, daß bei starkem Zusammendrücken des Fen-

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ders, wobei die Stützwände relativ zueinander nach außen gestaucht werden, diese Rippe an der Hafeneinrichtung anliegen kann, um die Brücke zusammen mit den gestauchten Stützwänden zu unterstützen, um so weitere Stoßenergie aufzunehmen. Die ausgekehlte Nut erstreckt sich in Längsrichtung des Fenders und ist in der Pufferfläche der Brücke gegenüber der aufgeklebten Rippe ausgebildet; dadurch unterteilt die Nut die Pufferfläche in jeweils einen Pufferbereich auf jeder Seite der Nut. Beim elastischen Zusammendrücken des Fenders nähern sich die jeweiligen

^₀ Pufferbereiche auf den entsprechenden Seiten der ausgekehlten Nut einander, während zwischen der Bordseite des Schiffes und jedem Pufferbereich eine Gleitbewegung stattfindet, so daß eine mögliche, nach außen gerichtete Expansion der Teile des Fenders vermieden wird, wo die Stützwände einstückig mit der Brücke ver

-|5 bunden sind, wie dies bei der Konstruktion gemäß Figur 1 auftritt; dadurch wird der Zeitpunkt verzögert, bei dem jede der Stützwände ihre Stauchbewegung beginnt. Der aus der US-PS 3 820 495 bekannte Fender kann eine verbesserte Energieabsorptionsfähigkeit aufweisen, und zwar im Hinblick auf die Tatsache, daß der Zeitpunkt, zu dem jede Stützwand ihre Stauchbewegung beginnt, durch die ausgekehlte Nut verzögert werden kann. Da jedoch in der Praxis der Reibungskoeffizient zwischen den Pufferbereichen des Fenders und dem Schiffsrumpf nicht immer festliegt und von der Art des Schiffes und/oder von den Oberflächeneigenschaften der Pufferbereiche abhängt, ist die Annäherungsbewegung der Pufferbereiche auf den entsprechenden Seiten der ausgekehlten Nut nicht immer stabil und wird bei niedrigem Reibungskoeffizienten erleichtert und bei hohem Reibungskoeffizienten behindert; diese Annäherungsbewegung

3Q erfolgt beim Zusammendrücken des Fenders durch Einwirkung einer Kraft durch das Schiff. Obwohl der in der zuletzt erwähnten US-PS beschriebene Fender im allgemeinen die Wirkkurve B gemäß Figur 2 aufweist, hat daher beispielsweise dieser Fender eine Wirkkurve C gemäß Figur 2, wenn der Reibungswiderstand groß ist, und hat die Wirkkurve A, wenn der Reibungswiderstand klein ist. Der aus der US-PS bekannte Fender hat so-

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mit den Nachteil, daß nicht nur die Wirkungsweise sich mit dem Reibungswiderstand zwischen den Pufferbereichen des Fenders und dem Schiffsrumpf ändert, sondern auch die Energieabsorptionsfähigkeit ist noch relativ gering ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen elastisch deformierbaren Fender mit im wesentlichen Y-förmigem Querschnitt zu schaffen, wobei der Fender gegenüber den vorbekannten Fendern eine verbesserte Energieabsorptionsfähigkeit aufweist.

^₀ Ferner soll mit dem erfindungsgemäßen Fender ein von irgendeiner Richtung her einwirkender Stoß zufriedenstellend und wirkungsvoll abgefedert werden. Darüberhinaus soll die Abfederungsfähigkeit sich mit der Größe des einwirkenden Stoßes ändern. Außerdem soll, der erfindungs gemäße Fender einfach und

•J5 leicht hergestellt weraen können, ohne daß ein kompliziertes Verfahren und speziell ausgebildete Vorrichtungen zur Herstellung des erfindungsgemäßen Fenders erforderlich sind.

Der erfindungsgemäße, elastisch deformierbare Fender kann an einem Stoßteil und/oder an einem stoßaufnehmenden Teil befestigt werden, um den von einem Stoßteil auf den stoßaufnehmenden Teil einwirkenden Stoß abzufedern; der erfindungsgemäße Fender weist einen Puffer mit im wesentlichen rechteckigem Querschnitt und mit einer Stoßaufnahmefläche sowie zwei einander gegenüberliegende Stützwände auf, die von dem Puffer gegeneinander divergierend in eine Richtung entgegengesetzt zur Stoßaufnahmefläche vorspringen. Bei einer bevorzugten Ausführungsform besteht der Puffer aus einem länglichen Pufferblock mit rechteckigem Querschnitt, und jede von diesem

QQ Pufferblock vorspringende Stützwand ist in Breitenrichtung gebogen und besteht im Anschluß an den Pufferblock und an der einen Seite des Punktes, an dem die entsprechende Stützwand in der Breitenrichtung gebogen ist, aus einem Schenkel und an der anderen Seite des Biegepunktes aus einem Fuß.

Jeder Fuß nimmt im wesentlichen einen freien Seitenrand der entsprechenden Stützwand ein, der von dem Pufferblock ent-

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fernt angeordnet ist, _unß.weist einen Verbindungsflansch auf, der sich nach aussen im wesentlichen parallel zur Ebene der stoßaufnehmenden Fläche erstreckt. Die jeweiligen Füße der Stützwände weisen einen maximalen Innenabstand S auf, dessen Wertebereich die folgende Bedingung erfüllt:

O,75W < S £ 1 ,5W₇

wobei W = Breite des Pufferblocks in einer Richtung senkrecht zur Längsachse des Fenders und zwischen den gegenüberliegenden Seitenflächen des Pufferblocks.

Der Schenkel jeder Stützwand weist vorzugsweise eine gleichförmige Dicke von 0,2H bis O,4H auf, wobei H die Gesamthöhe des Fenders zwischen der stoßaufnehmenden Fläche des Pufferblocks und einer Verbindungsflächenebene ist, in der die je-■J5 weiligen Berührungsbereiche der Verbindungsflansche mit dem stoßaufnehmenden Teil liegen; die Dicke des Fußes der entsprechenden Stützwand kann entweder gleichförmig sein oder variieren.

Bei einer anderen bevorzugten Ausführungsform besteht der Puffer aus einem Paar getrennter Pufferblöcke, d.h. jeweils einem Pufferblock für jede Stützwand; ferner ist eine Pufferplatte vorgesehen, die an diesen Pufferblöcken starr befestigt ist und diese miteinander verbindet. Bei dieser Aus— führungsform wird die Breite W zwischen den entfernt voneinander und gegenüberliegenden Seitenflächen der Pufferblöcke gemessen.

Erfindungsgemäß sind die Stützwände so ausgebildet, daß die entsprechenden Schenkel gegenüber der Verbindungsflächenebene unter einem Winkel von 55 bis 80 ° geneigt sind, während - die Innenfläche des an den Schenkel anschließenden Fußes gegenüber der Verbindungsflächenebene unter einem Winkel von 75 bis 90° und die Außenfläche unter einem Winkel von 55 bis 9O° geneigt ist. Die Dicke des Puffers beträgt vorzugsweise von O,1H bis O,35H, und die Höhe jedes Fußes, gemessen von der

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Verbindungsflächenebene bis zum Knickpunkt,d.h. bis zur Grenze zwischen den Innenflächen des Schenkels und des Fußes, beträgt vorzugsweise von O,15H bis 0,4H.

Die Erfindung wird im folgenden mit Bezug auf die anliegende Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1 eine Querschnittsansicht eines vorbekannten, elastisch deformierbaren Fenders,
Figur 2 ein Diagramm der Wirkkurven verschiedener Fender einschließlich des erfindungsgemäßen Fenders, Figur 3 eine perspektivische Ansicht einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Fenders,
Figur 4 eine Endansicht des Fenders gemäß Figur 3, Figuren 5a bis 5c Ansichten ähnlich Figur 4 zur Darstellung der Deformationsänderung des Fenders gemäß den Figuren 3 und 4 bei Zunahme der einwirkenden Kraft,

Figur 6 eine schematische, teilweise weggebrochene Perspektivansicht einer zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsform, Figur 7 eine Querschnittsansicht des Fenders gemäß Figur 6, Figuren 8a bis 8d schematische Endansichten des Fenders gemäß den Figuren 6 und 7 zur Darstellung der elastischen Deformation des Fenders bei Einwirkung einer Kraft und Figuren 9 und 10 schematische Endansichten einer dritten bzw. einer vierten Ausführungsform.

In der nachstehenden Beschreibung werden gleiche Bauteile mit dem gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.

Gemäß den Figuren 3 und 4 besteht ein elastisch deformierbarer Fender für einen Schiffsrumpf und/oder für Hafeneinrichtungen, um die von einem Schiffsrumpf auf die Hafeneinrichtung einwirkende Stoßenergie abzufedern, im allgemeinen aus einem länglichen, einstückigen Körper aus elastischem Material, wie Gummi oder Kautschuk, und weist eine Querschnittsform auf, die im wesentlichen einem umgekehrten "Y" ähnelt. Der Fender besteht aus einem Pufferblock 10 mit im wesentlichen rechteckigem

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■j Querschnitt, der Block 10 weist eine Außenfläche 11 als Stoßaufnahmefläche sowie ein Paar Seitenflächen 12 und 13 auf, die rechtwinklig zur Ebene der stoßaufnehmenden Fläche 11 liegen. Von einer Innenfläche des Pufferblocks 10 steht ein Paar gegenüberliegender Stützwände 14 und 15 ab,die in Richtung vom Pufferblock 10 weg gesehen untereinander divergieren. Der Pufferblock 10 und die Stützwände 14 und 15 bilden zusammen mit einer Fläche eines nicht dargestellten, stoßaufnehmenden Teils einen länglichen Hohlraum 9 mit im wesentlichen drei-•10 eckigem Querschnitt; als stoßaufnehmendes Teil kann entweder die Hafeneinrichtung oder der Schiffsrumpf angesehen werden, wenn der erfindungsgemäße. Fender an einem derartigen stpßaufnehmenden Teil befestigt wird.

Wie sich insbesondere aus Figur 4 ergibt, ist jede Stützwand 14 und 15 in Breitenrichtung abgebogen und weist daher einen Schenkel 16 bzw. 17 sowie einen Fuß 18 bzw. 19 auf; der Schenkel ist im Anschluß an den Pufferblock 10 und auf der einen Seite des Knickpunktes der Stützwand 14 bzw. 15 angeordnet, und der Fuß 18 bzw. 19 ist auf der anderen Seite des Knickpunktes angeordnet. Jeder Fuß 18 bzw. 19 nimmt im wesentlichen einen freien Seitenrand der entsprechenden Stützwand 14 bzw. 15 ein, der von dem Pufferblock 10 entfernt ist, und weist einen Verbindungsflansch 20 bzw. 21 auf, der sich nach außen vom Hohlraum 9 weg parallel zur Ebene der stoßaufnehmenden Fläche 11 erstreckt.

Während die Stützwände 14 und 15 von dem Pufferblock 10 wie vorstehend ausgeführt, voneinander divergieren, weisen die Füße 18 und 19 der zugehörigen Stützwände 14 bzw. 15 einen gegenseitigen maximalen Abstand S auf, der die folgende Beziehung erfüllt:

(0,75 χ W) < S ^ (1,5 χ W)
wobei W die Breite des Pufferblocks 10, gemessen zwischen den Ebenen der entsprechenden Seitenflachen,12 und 13 ist.

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Da der Pufferblock 1Ο des Fenders gemäß den Figuren 3 und 4 eine Dicke T aufweist, die vorzugsweise im Bereich von 0,1H bis 0,311 und besonders bevorzugt in dem Bereich von 0,2H bis O,25H liegt, wobei H die Gesamthöhe des Fenders, gemessen zwischen der Ebene der stoßaufnehmenden Fläche 11 und der Verbindungsflächenebene, ist, in der gemäß Figur 4 die entsprechenden Berührungsflächen der Verbindungsflansche 20 und 21 liegen, kann der Zeitpunkt, bei dem die Stauchbewegung in den Stützwänden 14 und 15 nach der Einwirkung der Stoßkraft

-JO auf den Fender durch die stoßaufnehmende Fläche 11 auftritt, verzögert werden. Dadurch kann der Fender seine stabile Lage während eines - erheblichen Zeitraums aufrecht erhalten; außerdem kann, nachdem die Stützwände 14 und 15 durch die Einwirkung der Stoßkraft auf den Fender eine Stauchbewegung ausge— führt haben, der Zeitpunkt verzögert werden, zu dem die Außenflächen der entsprechenden Stützwände 14 und 15 das Stoßteil, beispielsweise den Schiffsrumpf, beim vollständigen Stauchen der Stützwände 14 und 15 berühren. Dadurch kann der Fender eine relativ große Deformation der Stützwände 14 und 15 aufnehmen. Wenn die Dicke T des Pufferblocks 10 geringer ist als der unterste Grenzwert, so besteht die Möglichkeit, daß, wie bei dem vorbekannten Fender gemäß Figur 1, die Stützwände unmittelbar nach dem Einwirken der Stoßkraft auf die stpßaufnehmende Fläche gestaucht werden, so daß der Flächenbereich der stoßaufnehmenden Fläche sich so weit vergrößert, daß eine Verminderung der Energieabsorptxonsfähigkext des Fenders auftritt.

Wenn andererseits die Dicke T des Pufferblocks 10 größer ist als der oberste Grenzwert, was zu einer Verminderung der Breite jeder Stützwand 14 und 15 bei einer vorgegebenen Höhe des Fenders führen kann, so erzeugt der Fender eine relativ große Reaktionskraft zur Wiederherstellung der ursprünglichen Form, kurz nachdem der Stoß auf die stoßaufnehmende Fläche 11 eingewirkt hat; dadurch kann der Fender nicht mehr eine relativ große Deformation der Stützwände aufnehmen.

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Da jede Stützwand 14 und 15 an der Grenze zwischen den entsprechenden Schenkeln 16 bzw. 17 und den Füßen 18 bzw. 19 in Breitenrichtung abgebogen wird, können die Stützwände 14 und 15 nacheinander gemäß den Figuren 5a bis 5c gestaucht werden, und zwar durch Kompression des Pufferblocks 10 bei Einwirkung einer Stoßkraft auf die stoßaufnehmende Fläche 11. Berührt gemäß Figur 5 die Bordwand des sich der Hafeneinrichtung nähernden Schiffes die stoßaufnehmende Fläche 11 des Fenders an der Hafeneinrichtung, so wird der Pufferblock 1O zunächst nach einwärts zusammengedrückt, wobei die Stützwände 14 und 15 nach außen um die entsprechenden Grenzlinien zwischen den Schenkeln 16 bzw. 17 und den Füßen 18 bzw. 19 gestaucht werden, wie sich durch Vergleich der Figuren 5a und 5b ergibt. Bei den Figuren 5a und 5b ist der erfindungsgemäße Fender um 20 bzw. 30 % gegenüber seiner ursprünglichen Form gestaucht. Falls dagegen die Stützwände entgegen der Lehre der vorliegenden Erfindung gebogen werden, besteht die Gefahr, daß, wie bei dem vorbekannten Fender gemäß Figur 1, die Stützwände sich unregelmäßig und an verschiedenen Knickstellen stauchen können,so daß nach einem längeren Zeitraum keine wesentliche Federungswirkung mehr erhalten wird.

Da jede Stützwand 14 und 15 gebogen wird, d.h. jede Stützwand 14 und 15 besteht aus entsprechenden Schenkeln 16 bzw. 17 und Füßen 18. bzw. 19, die unter einem vorgegebenen Winkel einstückig miteinander verbunden sind, ist es vorteilhaft, nicht nur die Stauchbewegung jeder Stützwand 14 und 15 in der vorstehenden Weise nach dem Zusammendrücken des Pufferblocks 10 zu erleichtern, sondern auch eine plötzliche und rasche Verminderung der Festigkeit zu verhindern, was nach der Stauchbewegung der Stützwände 14 und 15 auftreten kann; dadurch wird der Zeitpunkt verzögert, bei dem die gestauchten Stützwände 14 und 15 nacheinander die Bordwand des Schiffes berühren können, wobei eine derartige Berührung der gestauchten Stützwände 14 und 15 mit der Bordwand des Schiffes zusammen mit der stoßaufnehmenden Fläche 11 dann stattfin-

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det, wenn der erfindungsgemäße Fender beispielsweise gegenüber der ursprünglichen Form um etwa 60 % zusammengedrückt ist. In Figur 2 ist die Wirkkurve D des Fenders gemäß den Figuren und 4 dargestellt.

In Figur 4 ist eine Höhe h eingezeichnet, die zwischen der Verbindungsflächenebene und dem Punkt gemessen wird, an dem die Stützwände 14 und 15 abgebogen sind, d.h. die Grenze zwischen dem Schenkel 16 bzw. 17 und dem Fuß 18 bzw. 19 jeder

■jO Stützwand 14 bzw. 15. Diese Höhe h beträgt vorzugsweise von O,15H bis O,4H und besonders bevorzugt von 0,175H bis O;275H, wobei H die Gesamthöhe des Fenders ist. Die Außenflächen 18a oder 19a jedes Fußes 18 bzw. 19 der entsprechenden Stützwände 14 bzw. 15 können bündig mit einer entsprechenden Außenfläche 16a bzw. 17a des Schenkels 16 bzw. 17 sein, wie sich nachstehend näher ergibt. Selbst wenn die Außenflächen 18a und 19a der Füße 18 bzw. 19 jeweils mit den Außenflächen 16a bzw. 17a der Schenkel 16 bzw. 17 bündig sind, kann die Stauchbewegung der Stützwände 14 und 15 ohne Schwierigkeit erfolgen, vorausgesetzt, daß die Ebene einer Innenfläche 18b oder 19b jedes Fußes 18 bzw. 19 so angeordnet ist, daß sie die Ebene der Innenfläche 16a bzw. 17a jedes Schenkels 16 bzw. 17 schneidet, die an die Innenfläche 18b bzw. 19b anschließt. Wenn jedoch die Ebene jeder Außenfläche 18a bzw. 19a die Ebene der dazugehörigen Außenfläche 16a bzw. 17a des entsprechenden Schenkels 16 bzw. 17 gemäß der Zeichnung schneidet, so kann die Stauchbewegung der Stützwände 14 bzw. 15 erleichtert werden.

Die mit dem Pufferblock 10 verbundenen Stützwände 14 und 15 erstrecken sich von diesem untereinander divergierend weg, wobei der Divergenzwinkel der Stützwände 14 und 15 so ausgewählt ist, daß die äußeren und inneren Flächen 16a, 16b, 17a bzw. 17b jedes Schenkels 16 bzw. 17 einen Winkel -Θ 1 von 55° bis 80° und vorzugsweise von 65 bis 75° gegenüber der Verbindungsflächenebene bilden; jeder Schenkel 16 und 17 weist eine gleichmäßige Dicke t von 0,2H bis 0,4H auf; die inneren

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und äußeren Flächen 18b, 18a, 19b bzw. 19a jedes Fußes 18 bzw. 19 bilden entsprechende Winkel Θ2 und ©3, wobei der Winkel Θ2 gegenüber der Verbindungsflächenebene von 75 bis 90° und der Winkel 93 gegenüber der Verbindungsflächenebene von 55 bis 90° beträgt. Die Dicke jedes Fußes 18 oder 19 kann gleich oder

größer der Dicke t jedes Schenkels 16 und 17 sein, wobei diese Dicke t den vorstehenden Wertebereich aufweisen soll, da sie den Zeitpunkt beeinflußt, zu dem die Stützwände 14 und 15 nach der Einwirkung der Kraft auf die stoßaufnehmende Fläche •jO 11 ihre Stauchbewegung beginnen; außerdem beeinflußt diese Dicke t den Deformationsgrad der Stützwände 14 und 15 während der Stauchbewegung. - - ■

Um bei dem erfindungsgemäßen Fender die Bedingung O,75W £ S ^- 1,5W zu erfüllen, ist es wesentlich, daß der Block 10 zwischen den imaginären Ebenen Z angeordnet ist, die sich durch die entsprechenden Befestigungseinrichtungen Q senkrecht zur Ebene der Befestigungsfläche erstrecken; vom Beginn der Einwirkung des Stoßes auf den Fender bis zur vollständigen Kompression des Fenders muß der Block 10 zwischen diesen Ebenen Z bleiben; d.h., bis zu dem Zeitpunkt, bei dem . die gestauchten Stützwände 14 und 15 die Bordwand des Schiffes berühren. Dies ist erforderlich, um die Erzeugung einer höheren Reaktionskraft zu vermeiden, was zu einer starken Bewegung des Schiffes von der Hafeneinrichtung wegführen kann, so daß sich das Schiff und damit dessen Bordwand nicht der Hafeneinrichtung nähert; außerdem soll der erfindungsgemäße Fender relativ große Stoßenergien aufnehmen.

Die unterste Grenze O,75W für die Spannweite S ist im Hinblick auf die Möglichkeit, daß der Stoß auf die stoßaufnehmende Fläche 11 in einer Richtung diagonal zu dieser Fläche gemäß dem Pfeil F2 in Figur 4 einwirkt, in dem Fall anwendbar, wenn ein nicht dargestelltes Fußteil in jedem Fuß 18 bzw. 19 ausgebildet ist, das sich entgegengesetzt zur Ausdehnungsrichtung der entsprechenden Verbindungsflansche 20 bzw. 21 er-

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streckt. Wenn entsprechend der dargestellten Ausführungsform an dem Fuß 18 bzw. 19 kein entsprechendes Fußteil vorgesehen ist, so sollte der unterste Grenzwert gleich der Breite W des Pufferblocks 10 sein.
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Bei der Ausführungsform der Figuren 3 und 4 kann eine starre Verstärkungsplatte, beispielsweise aus Metall oder aus Holz oder ^eine^extilgewebe, in jedem Verbindungsflansch 20 und 21 eingebettet sein und sich in den entsprechenden Fuß 18 bzw. 19 erstrecken, so daß der erfindungsgemäße Fender starr an dem stoßaufnehmenden Teil befestigt werden kann. Gegebenenfalls kann in ähnlicher Weise eine ähnliche Verstärkungsplatte in den Pufferblock 10 eingebettet werden,und/oder die stoßfaufnehmende Fläche 11 des Pufferblocks 10 kann mit einem Material mit hoher Abriebfestigkeit und niedrigem Reibungskoeffizienten, wie Nylon oder Tetrafluoräthylen, beschichtet werden.

Bei der Ausführungsform gemäß den Figuren 3 und 4 ist der Fender einstückig und besteht aus elastischem Material. Bei einer anderen Ausführungsform gemäß den Figuren 6 und 7 kann der Fender aus jeweils einstückigen, aus elastischem Material bestehenden, getrennten Fenderkörpern bestehen.

Gemäß den Figuren 6 und 7 besteht der Fender aus einem Paar Fenderkörpern mit Pufferblöcken 10a bzw. 10b, Stützwänden bzw. 15 und Verbindungsflanschen 20 bzw. 21; die Stützwände 14 und 15 und die Verbindungsflansche 20 und 21 sind mit den in den Figuren 3 und 4 dargestellten identisch. Jeder Pufferblock 10a und 10b ist im Querschnitt rechteckig und weist ein Paar einander gegenüberliegende Seitenflächen 12a und 12b bzw. 13a und 13b auf, mit denen eine Schulter 22 bzw. 23 einstückig ist, über die der entsprechende Pufferblock 1Oa bzw. 10b mit einer Stützplatte 24 verbunden ist. Die Stützplatte 24 verbindet die Fenderkörper mit den Schultern 22 und mittels Ankerbolzen 25, die sich durch die Schultern 22 und

23 erstrecken und mit der Stützplatte 24 in Eingriff stehen. Die Schultern 22 und 23 weisen entsprechend eingebettete Verstärkungsplatten 26 bzw. 27 auf, um die Festigkeit der Schultern 22 und 23 zu erhöhen. Im Rahmen der Erfindung können diese Verstärkungsplatten 26 und 27 auch weggelassen wer den.

Die Stützplatte 24 besteht vorzugsweise aus einem starren

wie Holz oder Metall,/
Material^wooei zumindest die eine Fläche der Stützplatte 24 gegenüber den Schultern 22 und 23 mit einem elastischen Kis-. sen 28 versehen oder beschichtet ist.

Im Gebrauch sollen die Fenderkörper durch die Stützplatte 24 so miteinander verbunden und auf dem stoßaufnehmenden Teil so befestigt sein, daß die maximale Spannweite S zwischen den Füßen 18 und 19 der entsprechenden Stützwände 14 bzw. 15 von 0,75D^ S > 1,5D ist, wobei D der Abstand zwischen der äußeren Seitenfläche 12a des Pufferblocks 10a und der äußeren Seitenfläche 13a des Pufferblocks 10b ist. Ebenso wie bei der Ausführungsform der Figuren 3 und 4 sollte jedoch der unterste Grenzwert gleich dem Abstand D sein, falls bei den Füßen 18 und 19 keine zusätzlichen Fußabschnitte vorgesehen sind.

Aus dem in den Figuren 8a bis 8d dargestellten Bewegungsablauf, d.h. Kompression* dieser zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Fenders ergibt sich, daß diese Ausführungsform in ähnlicher Weise wirksam ist, wie der Fender gemäß den Figuren 5a und 5c.

Die Verbindungsflansche 20 und 21 der zweiten Ausführungsform weisen jeweils eine Verstärkungsplatte 29 bzw. 30 auf, die in den Flanschen eingebettet ist, um diesen eine erhöhte Festigkeit zu verleihen.

Die Anzahl der Paare der Fenderkörper für jede Stützplatte muß nicht entsprechend den Figuren 6 und 7 beschränkt sein,

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sondern es können zwei oder mehr Fenderkörper entsprechend der Größe der Stützplatte gemäß Figur 9 verwendet werden. In diesem Fall sind die Fenderkörper vorzugsweise im Abstand zu einander in Längsrichtung oder in Breitenrichtung der Stützplatte 24 angeordnet.

Ferner können gemäß Figur 10 drei oder vier Fenderkörper bei jeder Stützplatte 24 verwendet werden.

Im Rahmen der Erfindung kann eine ähnliche Stützplatte, etwa gemäß den Figuren 6 und 7 bei dem Fender gemäß den Figuren 3 und 4 verwendet werden, wobei in diesem-Fall die Stützplatte vorzugsweise auf der stoßaufnehmenden Fläche 11 befestigt wird.

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-νί/Ι-

L e e r s e i t e

Claims

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VOSSiUS . VOSSIUS . HILTL Z O O D Z U U
TAUCHNHR-HEUNEMANN . -
PATENTANWÄLTE '
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80OO MÜNCHEN 86
TELEFON 4-7 4O 75
u.Z.: M 971 (He/kä) 27. Dezember 1978
Case: 56 885 SG
SUMITOMO RUBBER INDUSTRIES, LTD.;
Hyogo, Japan
" Fender oder Prellvorrichtung "
Priorität: 27. Dezember 1977, Japan,Nr. 159 597/77
12. Juli 1978, Japan, Nr. 96 711/78 (Gbm)

Patentansprüche

Elastisch deformierbarer Fender oder Prellvorrichtung zur Befestigung an einem Stoßteil und/oder einem stoßaufnehmenden Teil zum Abfedern des von dem Stoßteil auf das stoßaufnehmende Teil übertragenen Stoßes,dadurch gekennzeichnet,

(a) daß ein im wesentlichen länglicher Puffer (10) mit rechteckigem Querschnitt und mit einer Stoßaufnahmefläche (11) vorgesehen ist,

(b) daß ein Paar einander gegenüberliegender Stützwände (14, 15) von dem Puffer (10) gegeneinander divergieren und entgegengesetzt zur Stoßaufnahmefläche (11) vorspringen,

(c) daß jede Stützwand (14, 15), aus einem Schenkel (16 bzw. 17) im Anschluß an den Puffer (10) und aus einem Fuß (18 bzw. 19) am freien Ende des Schenkels (16 bzw. 17) besteht ,
(d) daß jede Stützwand (14, 15) einen nach außen im wesentliehen parallel zur Ebene der Stoßaufnahmefläche (11) vorspringenden Verbindungsflansch (20 bzw. 21) aufweist und

(e) daß der maximale Abstand S zwischen den Füßen (18, 19)

der zugehörigen Stützwände (14,.15) im Bereich 1 1,OW <_ S < 1,5W liegt, wobei W die Breite des Puffers

(10) ist.
- ■■--...■-.

2. Fender nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Puffer (10) je einen getrennten Pufferblock (10a,10b) für jede Stützwand (14 bzw. 15) aufweist und daß eine Widerlagerplatte (24) vorgesehen ist, die die Pufferblöcke (10a, 10b) miteinander verbindet und durch entsprechende Schultern an diesen starr befestigt ist, die mit den Pufferblöcken (10a, 10b) einstückig sind.

3. Fender nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke des Puffers (10) von 0,1H bis O,35H beträgt, wobei H die Höhe des Fenders ist.

4. Fender nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke jedes Schenkels (16, 17) von 0,2H bis 0,4H beträgt, wobei H die Höhe des Fenders ist.

5. Fender nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,

(a) daß eine Ebene der Innen- oder Außenflächen jedes Schenkels (16, 17)^ die über die Dicke des entsprechenden Schenkels einander gegenüberliegen, einen Winkel von 55 bis 80° gegenüber der mit den Verbindungsflächen der entsprechenden Verbindungsflansche (20, 21) bündigen Ebene bildet,

(b) daß die Ebene jeder der zueinander weisenden Innenflächen der entsprechenden Hülse (18, 19) einen Winkel von 45 bis 90° mit der mit den Verbindungsflächen der entsprechenden Verbindungsflansche (20, 21) bündigen Ebene bildet und

(c) daß die Ebene jeder der den Innenflächen der Hülse (18, 19) gegenüberliegenden Außenflächen der entsprechenden Hülse (18,19) einen Winkel von 55 bis 90° mit der mit den Ver-

L -1

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■j bindungsflachen der entsprechenden Verbindungsflansche

(:2O, 2T)= bündigen Ebene bildet. . :

6. . Fender nach einem der Ansprüche t, 3, 4 oder 5, da— durch gekennzeichnet, da& der Puff er "(40) einstückig ist.

7. Fender nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß¹ die Grenzfläche zwischen den Füßen "ft8,'. 19) und den Schenkeln (16, TT) jeder Stützwand (14, 15) gegen-

-J₀ über der mit den Verbindungsflächen der entsprechenden Verbindungsflansche (20, 2t") bündigen Ebene einen Abstand von 0,15H bis 0,4-H aufweist,, wobei B die Höhe des Fenders ist.

8. Fender nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch ge- -J₅ kennzeichnet, daß in dem Puffer (10) eine Verstärkungsplatte (26, 27)f eingebettet ist.

9. Fender nach einem der Ansprüche 1 bis 8 _r dadurch gekennzeichnet, daß in jedem Verbindungsflansch (2O, 21) eine Verstärkungsplatte eingebettet ist.

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