DE2856201A1

DE2856201A1 - Fender

Info

Publication number: DE2856201A1
Application number: DE19782856201
Authority: DE
Inventors: Tomokazu Kashiwara; Tetsuo Yamaguchi
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date: 1978-09-21
Filing date: 1978-12-27
Publication date: 1980-04-03
Also published as: NL180032B; NL7812558A; IT1108265B; FR2436915A1; US4277055A; GB2011579B; IT7854012V0; IT7869951A0; FR2436915B1; GB2011579A; NL180032C

Description

Die Erfindung betrifft einen federnden und/oder dämpfenden Fender zur Befestigung an einem Schiffsrumpf und/oder an einer Hafeneinrichtung, wie Pier, Landungssteg, Kai, Dock oder Ponton, als stoßaufnehmendes Teil, um den Stoß des Schiffes gegen die Hafeneinrichtung abzufangen, und so sowohl diese als auch die Bordwand des Schiffes zu schützen.

Zu diesem Zweck sind verschiedene, elastisch deformierbare Fender bekannt, beispielsweise im wesentlichen becherförmige Fender. So beschreibt das JP-Gbm 1190/74 einen im wesentlichen becherförmigen Fender gemäß Figur 1 der anliegenden Zeichnung und die JP-PS 37 399/74 einen im wesentlichen becherförmigen Fender gemäß Figur 2.

Der Fender gemäß Figur 1 weist einen im wesentlichen becherförmigen Körper auf, der einstückig aus elastischem Material besteht und durch einen im wesentlichen kegelstumpfförmigen Mantel 100 und durch einen im wesentlichen zylindrischen Mantel 101 gebildet wird, dessen eines ringförmige Ende mit dem radial verbreiterten Ringende des kegelstumpfförmigen Mantels 100 verbunden und dessen anderes Ringende einstückig mit einem nach außen sich erstreckenden Befestigungsflansch 102 ist. Wird auf diesen Fender eine äußere Kraft ausgeübt, beispielsweise durch ein sich der Hafeneinrichtung näherndes Schiff auf das Ringende des kegelstumpfförmigen Mantels 100 mit kleinem Durchmesser und im wesentlichen senkrecht zur Ebene dieses Ringendes des Mantels 100, so kann der Fenderkörper kollabieren oder in eine Richtung nach innen bis in die Nähe der Hafeneinrichtung zusammengedrückt werden, wobei er um einen Stauchpunkt radial nach außen gestaucht wird, der durch die Grenze zwischen dem Konusmantel 100 und dem Zylindermantel 101 festgelegt ist; das Zusammendrücken er-

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folgt dabei so weit wie durch die gestrichelte Linie in Figur 1 angedeutet ist.

Die zuerst erwähnte Druckschrift offenbart ferner, daß der Fender zur Erzielung einer optimalen Wirkungsweise die nachstehenden Bedingungen erfüllen muß:

h = O,1H bis O,3H, Da = 0,9 bis 1,5H und Db = 0,5OH bis O,85H,
wobei

h = Höhe des Zylindermantels 101^, gemessen von der Ebene einer Berührungsfläche eines Befestigungsflansches 102 an der Hafeneinrichtung bis zu der Grenze zwischen dem Konusmantel 100 und dem Zylindermantel 101,
H = Gesamthöhe des Fenders,
Da = Außendurchmesser des Zylindermantels 101 Db = Außendurchmesser des Ringendes des Konusmantels 100 mit vermindertem Durchmesser gegenüber dem Zylindermantel 101.

Der Fender gemäß Figur 2 ist im wesentlichen aus der zweiten Druckschrift bekannt und weist einen einstückigen, ringförmigen Fenderkörper 110 aus elastischem Material mit im wesentlichen V-förmigem Querschnitt auf, der durch einen Pufferblock 111 an der Basis der V-Form, durch äußere und innere Stützwände 112 und 113 an den beiden Seiten der V-Form und durch sich nach aussen und nach innen erstreckende Befestigungsflansche 114 bzw. 115 gegenüber dem Pufferblock 111 und an dem freien Ende der Stützwände 112 bzw. 113 gebildet wird. Der Pufferblock 111 weist eine ebene Stoßaufnahmefläche 111a auf, deren Ebene parallel zur Ebene der Berührungsfläche der äußeren und inneren, ringförmigen Befestigungsflansche 114 und 115 ist, mit denen der Fender an der Hafeneinrichtung befestigt ist; ferner ist ein Paar einander gegenüberliegender Seitenflächen vorgesehen, die mit den Außenflächen der entsprechenden Stütz-:

wände 112 bzw. 113 bündig sind, die sich gegeneinander divergierend von dem Pufferblock 111 weg erstrecken.

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^Γ -7 - "

Die Energieabsorptionseigenschaften der bekannten Fender sind jedoch sehr schlecht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Fender mit verbesserten Energieabsorptionseigenschaften zu schaffen. Ferner soll der erfindungsgemäße Fender leicht herstellbar sein, ohne daß zur Herstellung speziell ausgebildete Vorrichtungen erforderlich sind.

-JO Der erfindungsgemäße Fender weist einen einstückigen, im wesentlichen becherförmigen Körper aus elastischem Material mit einem kreisförmigen Pufferblock mit einer Außenfläche als stoßaufnehmende Fläche für die Last und mit einer hohlen Stützwand auf, die von dem kreisförmigen Pufferblock yorsteht und sich von dem Pufferblock weg radial nach außen vergrößert. Die hohle Stützwand besteht aus einem Schenkel mit gleichmäßiger Uanddicke und aus einem Fuß an dem von dem Pufferblock entfernten Ende des Schenkels; das eine ringförmige Ende des Fußes gegenüber dem Schenkel ist einstückig mit einem sich radial nach außen erstreckenden, ringförmigen Befestigungsflansch versehen. Eine äußere ümfangsflache des Fußes ist mit einer äußeren ümfangsfläche des Schenkels bündig; eine innere Ümfangsfläche des Fußes kann entweder mit einer inneren Ümfangsfläche des Schenkels bündig sein oder gegenüber dieser inneren Ümfangsfläche des Schenkels geneigt sein. Die Ümfangsfläche des Pufferblocks liegt in einer Ebene senkrecht zur Ebene der Stoßaufnahmefläche, und der Durchmesser des Pufferblocks ist im wesentlichen gleich dem oder kleiner als der maximale Innendurchmesser des Fußes; die Dicke T des Pufferblocks beträgt vorzugsweise von 0,15H bis O,25H, wobei H die Gesamthöhe des Fenders^ gemessen von der Stoßaufnahmefläche bis zur Ebene, einer ringförmigen Berührungsfläche des Befestxgungsflansches an der Hafeneinrichtung ist.

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Wenn die innere Umfangsfläche des Fußes gegenüber der des

inneren Schenkels geneigt ist, so ist die Grenze zwischen den/Umfangsflächen des Schenkels und des Fußes vorzugsweise von 0,15H bis 0,3H oberhalb der Ebene der Befestigungsfläche/ wobei H vorstehend definiert ist.

Bei einer anderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Fenders ist ein einstückiger Ringkörper aus elastischem Material mit einem ringförmigen Pufferblock vorgesehen, der eine äußere Ringfläche als Stoßaufnahmefläche für die Last aufweist; ferner erstrecken sich von dem ringförmigen Pufferblock weg gegeneinander divergierende äußere und innere Stützwände. Jede äußere und innere Stützwand besteht aus einem Schenkel mit gleichmäßiger Wanddicke und aus einem Fuß an dem von dem Pufferblock entfernten Ende des Schenkels . Die äußeren und inneren Stützwände weisen entsprechende ringförmige Befestigungsflansche auf; der ringförmige Befestigungsflansch der äußeren Stützwand erstreckt sich radial nach außen von einem von dem Schenkel der äußeren.

Stützwand entfernt liegenden, ringförmigen, freien Ende des zugehörigen Fußes, während der ringförmige Befestigungsflansch der inneren Stützwände sich radial nach innen von einem von dem Schenkel der inneren Stützwand entfernt liegenden, ringförmigen, freien Ende des zugehörigen Fußes aus erstreckt. Vorzugsweise beträgt die Breite des ringförmigen Pufferblocks gemessen in Radialrichtung des von dem ringförmigen Pufferblock eingenommenen Kreises von O,75S bis 1,3 S wobei S der maximale Innenabstand zwischen den Füßen der äußeren und der inneren Stützwände ist; der Pufferblock weist radial außen und innen liegende Umfangsflächen auf, die senkrecht zur Ebene der stoßaufnehmenden Fläche angeordnet sind; die Dicke des Pufferblocks beträgt von 0,15H bis O,25H, wobei H die Gesamthöhe des Fenders ist.

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

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Figur 1 eine Querschnittsansicht eines bekannten, becherförmigen Fenders,

Figur 2 eine ähnliche Ansicht wie Figur 1 eines anderen vorbekannten, ringförmigen Fenders, Figur 3 eine Aufsicht einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen, becherförmigen Fenders, Figur 4 eine Querschnittsansicht entlang der Linie IV-IV in

Figur 3,

Figur 5 eine Ansicht ähnlich Figur 4 des Fenders im kompri- -JO mierten Zustand,

Figur 6 ein Diagramm der Wirkkurve des Fenders gemäß den Figuren 3 bis 5 und des vorbekannten, becherförmigen Fenders,

Figur 7 eine Aufsicht einer Ausführungsform eines erfin-' dungsgemäßen, ringförmigen Fenders, Figur 8 - eine Querschnittsansicht entlang der Linie VIII-

VIII gemäß Figur 7
Figuren 9a bis 9c Ansichten ähnlich Figur 8 zur Darstellung des Kompressionsvorganges des Fenders gemäß den Figuren 7 und 8,

Figur 10 ein Diagramm einer Wirkkurve des Fenders gemäß den Figuren 7 bis 9 und des vorbekannten, ringförmigen Fenders und

Figur 11 eine Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Fenders.

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

Ein nachgiebiger Fender kann beispielsweise an einer Hafeneinrichtung befestigt werden, um den auf diese von einem Schiffsrumpf einwirkenden Stoß abzufangen, wenn sich das Schiff der Hafeneinrichtung nähert. Gemäß den Figuren 3 und 4 weist der Fender einen einstückigen, im wesentlichen becherförmigen Körper 40 aus elastischem Material auf. Der Fenderkörper 40 besteht aus einem kreisförmigen Pufferblock 41 mit einer

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Γ Π

äußeren Fläche 41a als Stoßaufnahmeflache, auf die eine beispielsweise von einem Schiffsrumpf herrührende Kraft einwirkt; ferner weist der Fenderkörper 40 eine hohle Stützwand 42 auf, die sich von dem Pufferblock 41 aus erstreckt und sich dabei radial nach außen erweitert. Die hohle Stützwand 42 be-

, . „,,,„.., , Wanddicke , steht aus exnem Schenkel 43 gleichformxger / und einem

Fuß 44, an dem von dem Pufferblock 41 entfernt liegenden Ende des Schenkels 43- Ein dem Schenkel 43 gegenüberliegendes, ringförmiges Ende des Fußes 44 ist einstückig mit einem sich •jO radial nach außen erstreckenden, ringförmigen Befestigungsflansch 45.

Die Umfangsfläche des Pufferblocks liegt in einer Ebene senkrecht zur Ebene der Stoßaufnahmefläche 41a und weist einen Durchmesser R auf, der im wesentlichen gleich ist dem oder größer als der maximale Innendurchmesser r des Fußes 44, und die Dicke T des Pufferblocks beträgt vorzugsweise 0,15H bis O,25H, wobei H die Gesamthöhe des Fenders, gemessen von der Stoßaufnahmefläche 41a bis. zu der Ebene einer ringförmigen Berührungsfläche des Befestigungsflansches 45 mit der Hafeneinrichtungy ist. Im Hinblick auf die Verwendung des Pufferblocks 41 mit der vorgegebenen Dicke und dem Durchmesser R im wesentlichen gleich dem joder kleiner als der maximale Innendurchmesser r des Fußes 44 der Stützwand 42 kann der vorstehend beschriebene Fender gemäß den Figuren 3 und 4 eine höhere Energieabsorptionsfähigkeit aufweisen als der vorbekannte Fender gemäß Figur 1; dies wird nachstehend mit Bezug auf Figur 6 näher erläutert.

Bei dem bekannten Fender gemäß Figur 1 wirkt die Kraft senkrecht zu einer Ebene auf die ringförmige Endfläche des Mantels 100 ein, die von dem Zylindermantel 1Ο1 entfernt angeordnet ist; dabei wird der Fender nach innen zusammen—gedrückt, wobei eine Reaktionskraft erzeugt wird; bei weiterer Einwirkung der Kraft wird die hohle Stützwand im wesentlichen radial nach außen gestaucht, die sich an der Grenzen zwischen

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dem kegelstumpfförmigen Hohlmantel 100 und dem zylindrischen Hohlmantel 101 entsprechend der gestrichelten Linie in Figur 1 abbiegt, wobei ein Teil des kegelstumpfförmigen Hohlmantels 100 die Bordwand des Schiffes berührt.

Obgleich der Fender gemäß den Figuren 3 und 4 in ähnlicher .

Weise wie der vorstehend beschriebene, vorbekannte Fender nach innen zusammengedrückt wird, ist es nicht möglich, daß ein Teil der Stützwand 42 die Bordwand des Schiffes berührt,

-JO wenn gemäß Figur 5 die Stützwand radial nach außen gestaucht wird, da der Pufferblock 41 mit vorbestimmter Dicke vorgesehen ist, d.h., da der Pufferblock 41 von dem Ringende der hohlen Stützwand 42 mit vermindertem Durchmesser über einen vorbestimmten Abstand nach außen ragt, der der Dicke des Pufferblocks 41 entspricht. Durch die Verwendung des Pufferblocks 41 mit vorgegebener Dicke ergibt sich der Vorteil, daß der Flächenbereich, auf den die Kraft von dem Schiffsrumpf her einwirkt, auf den wirksamen Flächenbereich der stoßaufnehmenden Fläche 41a beschränkt ist, und zwar aufgrund der Tatsache, daß kein Teil der Stützwand 42 im gestauchten Zustand die Bordwand des Schiffes berührt, durch die die Kraft auf den Fender übertragen wird. Da ferner der Durchmesser R des Pufferblocks 41 im wesentlichen gleich dem oder kleiner als der maximale Innendurchmesser des hohlen Fußes 44 ist, wird die auf den Pufferblock 41 übertragene Kraft des Schiffsrumpfs so verteilt, daß sie gemäß den Pfeilen in Figur 5 in divergierenden Richtungen wirkt. Dadurch führt eine weitere Einwirkung der Kraft zu einer Stauchung der Stützwand 42 radial nach außen, bis dieser Teil der Stützwand 42 die Bordwand des Schiffes berührt. Gleichzeitig mit der Berührung dieses Teils der Stützwand 42 an der Bordwand des Schiffes wird die Größe der durch den dann komprimierten Fender erzeugten Reaktionskraft stark erhöht.

Das Diagramm der Figur 6 zeigt eine Wirkkurve E des erfindungsgemäßen Fenders sowie eine Wirkkurve F des vorbekannten

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Fenders gemäß Figur 1. Der Punkt Pa bzw. P'a auf den Wirkkurven E bzw. F gibt die Situation an, bei der die entsprechende Stützwand unter der Einwirkung der Kraft ihre Stauchbewegung beginnt; der Punkt Pb bzw.P'b gibt die Situation wieder, bei der die entsprechende Stützwand gestaucht ist, und der Punkt Pc zeigt die Situation, bei der der gestauchte Abschnitt der Stützwand die Bordwand des Schiffes berührt.

Aus Figur 6 ergibt sich", daß sowohl der vorbekannte Fender gemaß Figur 1 als auch der erfindungsgemäße Fender gemäß den Figuren 3 und 4 während der ersten Hälfte der Kompressionsoder Deformationsstufe in ähnlicher Weise wirkt. Da jedoch beim vorbekannten Fender..im Gegensatz zum erfindungsgemäßen Fender kein Pufferblock mit vorgegebener Dicke vorgesehen ist, wirkt eine äußere Schubkraft f des Schiffes nicht nur auf die ringförmige Endfläche der Stützwand,sondern auch auf den Teil der Stützwand, der die Bordwand des Schiffes berührt, wenn die Stützwand gemäß der gestrichelten Linie in Figur 1 radial nach außen gestaucht ist; darüber hinaus wirkt die äußere Schubkraft f senkrecht zur Ebene einer Berührungsfläche des Befestigungsflansches an der Hafeneinrichtung, so daß die Stützwand nicht mehr gestaucht wird. Dies bedeutet, daß bei dem in Figur 1 dargestellten, vorbekannten Fender bei und nach der Stauchung der Stützwand radial nach außen zum Zeitpunkt P'b sich die Reaktionskraft stark erhöht.

Dagegen kann bei dem erfindungsgemäßen Fender gemäß den Figuren 3 und 4 im Hinblick darauf, daß der Pufferblock 41 eine vorgegebene Dicke und einen Durchmesser aufweist, der im wesentlichen gleich oder kleiner ist als der maximale Innendurchmesser des Fußes, die Stützwand 42 selbst bei weiterer radialer Stauchung nach außen zum Zeitpunkt Pb weiter zum Zeitpunkt Pc deformiert werden, bei dem die Reaktionskraft stark zunimmt.

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Da die Energieabsorptionsfähigkeit des erfindungsgemäßen Fenders im allgemeinen durch die Fläche unter der Wirkkurve bestimmt wird, wobei die eine Koordinatenachse die Deformation wiedergibt und eine Linie von dem Anfangspunkt der starken Zunähme der Reaktionskraft am Ende der Wirkkurve senkrecht zu der Deformationsachse gezogen wird, ergibt sich, daß der Fender gemäß den Figuren 3 und 4 eine höhere Energieabsorptionsfähig- .' keit aufweist, als der vorbekannte Fender, und zwar entsprechend der in Figur 6 schraffierten Fläche.

Aus dem Vorstehenden ergeben sich die Vorteile bei Verwendung des Pufferblocks 41. So kann der Zeitpunkt, zu dem der Teil der Stützwand 42 im radial auswärts gestauchten Zustand die Bordwand des Schiffes berührt, über einen erheblichen Zeitraum hinweg verzögert werden, und durch Auswahl des Durchmessers R des Pufferblocks 41 im wesentlichen gleich dem oder kleiner als der maximale Innendurchmesser r des Fußes kann die Stützwand 42 während des verlängerten Zeitraums weiter gestaucht werden. Zu diesem Zweck beträgt die Dicke des Pufferblocks 41 vorzugs-

2Q weise von etwa 0,15H bis etwa O,25H, wobei H die Gesamthöhe des Fenders gemäß Figur 4 ist. Wenn die Dicke des Pufferblocks 41 den oberen Grenzwert von etwa O,25H übersteigt, so wird die Höhe der Stützwand 42, d.h. die Gesamthöhe H vermindert um die Dicke T, relativ klein.

Vorzugsweise ist die äußere ümfangsflache des Fußes 44 mit einer äußeren ümfangsflache des Schenkels 43 bündig; dabei kann die innere ümfangsflache des Fußes 44 entweder mit der inneren Ümfangsflache des Schenkels bündig oder gegenüber

2Q dieser inneren ümfangsflache des Schenkels geneigt sein.

Wenn die innere ümfangsfläche des Fußes 44 gegenüber der des Schenkels 43 geneigt ist, liegt die Grenze zwischen den Innenflächen des Schenkels 43 bzw. des Fußes 44 vorzugsweise etwa 0,15H bis etwa O,3H oberhalb der Ebene der Befesti-

g₅ gungsflache. Dies ist vorteilhaft, da die radial nach außen gerichtete Stauchbewegung der Stützwand 42 in einer Höhe in

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der Nähe der Ebene der Befestigungsfläche, wo die Berührungsfläche des Befestigungsflansches 45 an der Hafeneinrichtung liegt/ erleichtert werden kann; dabei kann nicht nur der Zeitpunkt, bei dem der Teil der Stützwand 42 die Bordwand des Schiffes berührt/ verzögert werden, sondern es ist auch möglich/ den Fender relativ stark zu deformieren.

Im Rahmen der Erfindung können der Pufferblock 41 und/oder der Befestigungsflansch 45 in diese eingebettete Verstärkungsteile aufweisen/ beispielsweise starre Holz- oder Metallplatten oder ein Textilgewebe. Bei der dargestellten Ausführungsform weist der Befestigungsflansch 45 ein in diesem eingebettetes Verstärkungsteil 46 auf. Ferner kann der Pufferblock 41 eine große Pufferplatte aufweisen, die auf diesem starr befestigt ist, um die Druckkonzentration auf der stoßaufnehmenden Fläche 41a des Pufferblocks 41 zu vermindern.

Der nachgiebige Fender gemäß den Figuren 7 bis 9 ist ringförmig ausgebildet und weist einaieinstöckigen Ringkörper 50 aus elastischem Material auf. Der Ringkörper 50 besteht aus einem ringförmigen Pufferblock 51 mit einer äußeren Ringflä-

die ehe 51a als stoßaufnehmende Fläche, auf die/äußere Stoßkraft

von dem Rumpf des sich der Hafeneinrichtung nähernden Schiffes einwirkt; ferner weist der Ringkörper äußere und innere *° Stützwände 52 und 53 auf, die von dem ringförmigen Pufferblock vorstehen und dabei gegeneinander divergieren.

Der Pufferblock 51 hat eine vorbestimmte Dicke T sowie äußere und innere ümfangsflachen 51b und 51c, die senkrecht zur ™ Ebene der stoßaufnehmenden Fläche 51a und parallel zur Achse der äußeren und inneren ümfangsflachen 51b und 51c sind.

Jede äußere und innere Stützwand 52 und 53 besteht aus einem Schenkel 5 4 oder 55 mit gleichförmiger Wanddicke und aus einem Fuß 56 oder 57 an der von dem Pufferblock 51 entfernten Seite des Schenkels. Die äußeren und inneren Stützwände

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52 und 53 haben entsprechende, ringförmige Befestigungsflansche 58 und 59; der Befestigungsflansch 58 der äußeren Stützwand 52 erstreckt sich radial nach außen von einem äußeren ringförmigen Ende des zugehörigen Fußes 56 der äußeren Stützwand; der Befestigungsflansch 59 der inneren Stützwand 53 erstr skt sich radial nach innen von einem äußeren ringförmigen Ende des zugehörigen Fußes 57 der inneren Stützwand 53. Der innere ringförmige Befestigungsflansch 59 erstreckt sich radial nach innen von dem Fuß 57 der inneren Stützwand 53 in Richtung auf den Mittelpunkt der äußeren und inneren Umfangsflächen 51b und 51c des Pufferblocks 51, so daß durch die Umfangsflache des Befestigungsflansches 59 eine Befestigungsbohrung 60 gebildet wird.

Die sich aus der Verwendung des Pufferblocks 51 mit rechtwinkligem Querschnitt und mit vorgegebener Dicke ergebenden Vorteile werden nachstehend beschrieben.

Bei dem in Figur 2 dargestellten, vorbekannten Fender werden bei Einwirkung einer äußeren Schubkraft in einer Richtung senkrecht zur Ebene der stoßaufnehmenden Fläche 111a der Pufferblock 111 und das Paar Stützwände 112 und 113 nach innen zusammengedrückt, während die geneigten Umfangsflachen des Pufferblocks 111, die sich an die äußeren Flächen der zugehörigen Stützwände 112 bzw. 113 anschließen, relativ zueinander nach außen expandieren, wobei sich ein Mittelabschnitt des Pufferblocks 111 nach außen in einen Zwischenraum zwischen den Stützwänden 112 und 113 gemäß der gestrichelten Linie I vorschiebt. Dieser Vorgang wird nachstehend als anfängliche Deformationsphase bezeichnet.

Bei weiterer Einwirkung der äußeren Schubkraft auf den vorbekannten Fender und 15prozentiger Komprimierung, d.h. wenn die Gesamthöhe des vorbekannten Fenders durch die äußere Schubkraft um 15 % vermindert ist, beginnen die Stützwände 112 und 113 ihre Stauchbewegung und dabei schieben sich die

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entsprechenden Teile der Stützwände 112 und 113, die relativ zueinander nach außen gestaucht werden, kontinuierlich nach außen über die gedachten, durch die Befestigungseinrichtungen Q verlaufenden Ebenen senkrecht zur Ebene der Befestigungsfläehe hinaus, in der die Berührungsflächen der Befestigungsflansche 114 und 115 liegen; während der Deformation können sich die entsprechenden Stützwände 112 und 113 um die Befestigungseinrichtungen Q drehen. Nach der Komprimierung des vorbekannten Fenders um etwa 45 % werden die gestauchten Stützwände 112 und 113 weiter nach innen zusammengedrückt (dieser Vorgang wird als abschließende, komprimierende Deformationsphase bezeichnet), wobei die Reaktionskraft des Fenders rasch zunimmt.

.jg In Figur 10 sind die Wirkkurve G des vorbekannten Fenders gemäß Figur 2 sowie die Wirkkurve J des erfindungsgemäßen Fenders gemäß den Figuren 7 bis 9 dargestellt. Aus dem Vergleich dieser Wirkkurven G und J ergibt sich, daß die abschließende, komprimierende Deformationsphase bei dem vor-

2Q bekannten Fender früher beginnt, als bei dem erfindungsgemäßen Fender; dies liegt daran, daß der Pufferblock 111 des vorbekannten Fenders einen trapezförmigen Querschnitt aufweist, d.h. bei dem Pufferblock 111 sind die äußeren und die inneren Umfangsflächen geneigt und divergieren gegeneinander von dem Pufferblock 111 weg.

Insbesondere gemäß Figur 8 ist jedoch bei dem erfindungsgemäßen Fender der Pufferblock 51 im Querschnitt rechteckig und weist äußere und innere Umfangsflächen 51b und 51c auf,

_go die jeweils in einer Ebene senkrecht zur Ebene der Stoßaufnahmeflache 51a liegen. Durch die Verwendung des im Querschnitt rechteckigen,ringförmigen Pufferblocks 51 kann der Zeitpunkt in vorteilhafter Weise verzögert werden, zu dem die entsprechenden Teile der Stützwände 52 und 53 die Bordwand des Schiffes berühren, wenn diese Stützwände 52 und 53 relativ zueinander gemäß Figur 9c nach außen gestaucht werden, d.h.

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zu Beginn der abschließenden, komprimierenden Deformationsphase. Daher beträgt die Dicke des Pufferblocks 51 von etwa 0,15H bis etwa 0,25H, wobei H die Gesamthöhe des Fenders, gemessen zwischen der stoßaufnehmenden Fläche 51a und der Ebene der Berührungsflächen der Befestigungsflansche 58 und an der Hafeneinrichtung, ist.

Wenn die entsprechenden Füße 56 und 57 der Stützwände 52 bzw. 53 verbogen werden und sich von den zugehörigen Schenkein 54 bzw. 55 vorschieben, wobei ihre Innenflächen 56a und 57a größere Winkel gegenüber der Ebene der Berührungsflächen der Befestigungsflansche 58 und 59 an der Haf-eneinrichtung bilden, als die entsprechenden Neigungswinkel der Innenflächen 54a und 55a der zugehörigen Schenkel 54 bzw. 55, so kann der Beginn der Stauchbewegung der Stützwände 52 und 53 in vorteilhafter Weise von Teilen der Stützwände 52 und 53 in der Nähe der Hafeneinrichtung ausgelöst werden, an der der Fenderkörper 50 über die Befestigungsflansche 58 und 59 *nit Hilfe von nicht dargestellten Haltebolzen befestigt ist; darüber hinaus kann auch in vorteilhafter Weise der Zeitpunkt verschoben werden, zu dem die Teile der Stützwände 52 und 53, wenn letztere relativ zueinander nach außen gestaucht werden, die Bordwand des Schiffes etwa gemäß Figur 9c berühren. Daher wird die Höhe h jedes Fußes 56 und 57, gemessen von der Biegestelle der zugehörigen Stützwände 52 oder 53, d.h. von der Grenze zwischen der Innenfläche 56a oder 57a und 54a oder 55a des Fußes bzw. der Schenkel, zur Ebene der Berührungsflächen der Befestigungsflansche 58 und 59 im Bereich von etwa O,15H bis etwa 0,3H ausgewählt, wobei H die Gesamthöhe des

30 Fenders ist.

Da ferner der Fender gemäß den Figuren 7 bis 9 so ausgebildet ist, daß der Zeitpunkt, zu dem die Teile der Stützwände 52 und 53 im gestauchten Zustand die Bordwand des Schiffes berühren, verschoben ist, und daß ferner die äußere Schubkraft f ausschließlich auf die stoßaufnehmende Fläche 51a des Pufferblocks 51 derart einwirkt, daß bei und nach Stauchung der

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Stützwände 52 und 53 relativ zueinander nach außen die äußere, auf die Stützwände 52 und 53 übertragene Schubkraft f gemäß den Teilen in 9c in divergierender Richtung einwirkt, um eine weitere, nach außen gerichtete Deformation der gestauchten Stützwände 52 und 53 zu ermöglichen, ist die Breite W des ringförmigen Pufferblocks 51 vorzugsweise gleich dem oder kleiner als der maximale Innenabstand S zwischen den Füßen 56 und 57 und beträgt bei besonders bevorzugten Äusführungsformen von O,75S bis 1,3S.

Erfindungsgemäß kann bei der Ausführungsform gemäß den Figuren 7 bis 9 in dem Pufferblock 51 und/oder in den Befestigungsflanschen 58 und 59 ein Verstärkungsteil eingebettet sein, beispielsweise eine Holz- oder Metallplatte oder ein Textilgewebe.

Der Fender gemäß den Figuren 7 und 8 arbeitet in der nachstehenden Weise.

Bei Einwirkung der äußeren Schubkraft auf die stoßaufnehmende Fläche 51a zum Einwärtsdrücken des Fenderkörpers 50 gemäß Figur 9a beginnen die Stützwände 52 und 53 ihre Stauchbewegung. Wenn der Fenderkörper 50 um etwa 20 % gemäß Figur 9b nach innen gedrückt ist, werden die Stützwände 52 und 53 relativ zueinander nach außen gestaucht, wobei sich eine relativ große elastische Reaktionskraft aufbaut; wenn danach der Fenderkörper 50 bis auf etwa 55 % niedergedrückt wird, werden die Stützwände 52 und 53 relativ zueinander gemäß Figur 9c erheblich nach außen gestaucht.

Bei dem in Figur 9c dargestellten Zustand berühren jedoch noch keine Teile der gestauchten Stützwände 52 und 53 die Bordwand des Schiffes, da der ringförmige Pufferblock mit vorgegebener Dicke vorgesehen ist. Ferner kann durch die Wahl der Breite W des ringförmigen Pufferblocks 51 in dem vorstehend angegebenen, vorgegebenen Bereich die äußere Schubkraft

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in divergierender Richtung auf die Stützwände 52 und 53 einwirken, so daß diese gestauchten Stützwände 52 und 53 relativ zueinander weiter nach außen deformiert werden. Die Berührung der Teile der gestauchten Stützwände 52 und 53 an der Bordwand des Schiffes bei stark erhöhter elastischer Reaktionskraft, d.h., während der abschließenden komprimierenden Deformationsphase, erfolgt dann, wenn der Fenderkörper 5O um mindestens etwa 60 % niedergedrückt worden ist.

•jg Die in Figur 10 dargestellte Wirkkurve J des Fenders gemäß den Figuren 7 bis 9 zeigt, daß die elastische Kraft in dem erfindungsgemäßen Fender während der anfänglichen Deformationsphase gegenüber dem vorbekannten Fender gemäß Figur 2 geringfügig erhöht ist, so daß eine optimale Feder und Dämpfungs-Wirkung erhalten wird; ferner zeigt sich, daß im Gegensatz zu dem vorbekannten Fender gemäß Figur 2, bei dem die Reaktionskraft rasch zunimmt, unmittelbar nachdem die Stützwände relativ zueinander nach außen gestaucht worden sind, der erfindungsgemäße Fender noch weiter zusammengedrückt werden kann, bevor die elastische Reaktionskraft stark zunimmt, so daß sich eine relativ hohe Energieabsorptionsfähigkeit ergibt.

Erfindungsgemäß kann, wie in Figur 11 dargestellt, der Eenderkörper 50 eine Pufferplatte 61 aufweisen, die an dem ringförmigen Pufferblock 51 starr befestigt ist, um die auf die stoßaufnehmende Fläche 51a des Pufferblocks 51 einwirkende Druckkonzentration zu vermindern.

Somit ist die Wirkungsweise des erfindungsgemäßen Fenders zur Aufnahme von Stößen eines Schiffsrumpfs unabhängig von der Stoßrichtung optimal.

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, RO

Leerseite

Claims

VOSSlUS . VOSSIUS · HlLTL TAUCHNER · HEUNEMANN

PATENTANWÄLTE

SIEBERTSTRASSE 4

8O00 MÜNCHEN 86

TELEFON 47 4O 75

u.Z.: M 972 (He/kä) 27. Dezember 1978

Case: 56 954 SG

SUMITOMO RUBBER INDUSTRIES, LTD.
Kobe, Hyogo, Japan

" Fender "

Priorität: 21. September 1978, Japan, Nr. 130 741/78 (Gbm) 21. September 1978, Japan, Nr. 130 742/78 (Gbm)

Patentansprüche 1 .j Fender zur Befestigung an einem Stoßteil und/oder an

einem stoßaufnehmenden Teil zur Aufnahme des von dem Stoßteil auf das stoßaufnehmende Teil einwirkenden Stoßes, dadurch gekennzeichnet,

(a) daß ein im wesentlichen becherförmiger, einstückiger Körper (40) aus elastischem Material einen kreisförmigen Pufferblock (41) mit einer Außenfläche (41a) als stoßaufnehmender Fläche aufweist,

(b) daß eine hohle Stützwand (42) von dem kreisförmigen Pufferblock (41) absteht und von diesem aus sich radial nach außen erweitert,

(c) daß die hohle Stützwand (42) durch einen Schenkel (43)

mit gleichförmiger Wanddicke und durch einen Fuß (44) an dem von dem Pufferblock (41) entfernten Ende des Schenkels (43) besteht,
(d) daß ein dem Schenkel (43) gegenüberliegendes, ringförmiges Ende des Fußes (44) einstückig mit einem radial sich nach außen erstreckenden, ringförmigen Befestigungsflansch (45)

0 3 0 0 H / 0 5 4 5 ordinal inspected

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versehen ist und

(e) daß die ümfangsfläche des Pufferblocks (41) senkrecht zur Ebene der stoßaufnehmenden Fläche (41a) liegt und der Durchmesser R der Umfangsflache des Pufferblocks (41) im wesentlichen gleich dem oder kleiner als der maximale Innendurchmesser r des Fußes (44) ist.
2. Fender nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke T des Pufferblocks (41) von etwa O,15H bis etwa O,25H beträgt, wobei H die Gesamthöhe des Fenders ist.
3. Fender nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest die innere umfangsflache des Fußes (44) gegenüber der inneren ümfangsfläche des Schenkels (43) geneigt ist.
4. Fender nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Grenze zwischen den inneren Umfangsflachen des Schenkels

(43) und des Fußes (44) im Abstand h oberhalb der Ebene einer Berührungsfläche des Befestigungsflansches (45) mit der Hafen einrichtung liegt, wobei h von etwa O,15H bis etwa O,3H beträgt und H die Gesamthöhe des Fenders 1 ist.
5. Fender zur Befestigung an einem Stoßteil und/oder an einem stoßaufnehmenden Teil zum Aufnehmen des von dem Stoßteil auf das stoßaufnehmende Teil einwirkenden Stoßes, dadurch gekennzeichnet,

(a) daß ein im wesentlichen ringförmiger, einstückiger Körper (50) aus elastischem Material mit einem ringförmigen Pufferblock (51) vorgesehen ist, dessen äußere Ringfläche (51a) als stoßaufnehmende Fläche dient,

(b) daß äußere und innere Stützwände (52, 53) von dem ringförmigen Pufferblock (51) vorstehen und von diesem weg relativ zueinander divergieren,

(c) daß die äußere und die innere Stützwand (52, 53) jeweils aus einem Schenkel (54, 55) mit gleichmäßiger Wanddicke

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Γ "I

und aus einem Fuß (56, 57) an einer von dem Pufferblock (51) entfernten Seite des Schenkels (54, 55) besteht,

(d) daß die äußeren und die inneren Stützwände (52, 53) mit diesen einstückige, entsprechende, ringförmige Befestigungsflansche (58, 59) aufweisen,

(e) daß der ringförmige Befestigungsflansch (58) der äußeren Stützwand (52) sich von einem ringförmigen äußeren Ende des zugehörigen, von dem Schenkel (54) der äußeren Stützwand (52) entfernt angeordneten Fuß (56) radial nach außen erstreckt,

(f) daß der ringförmige Befestigungsflansch (59) der inneren Stützwand (53) sich von einem ringförmigen, äußeren Ende des zugehörigen, von dem Schenkel (55) der inneren Stützwand (53) entfernt angeordneten Fußes (57) radial nach innen erstreckt und

(g) daß die inneren und die äußeren Umfangsflachen (51c bzw. 51b) des Pufferblocks (51) senkrecht zur Ebene der stoßaufnehmenden Fläche (51a) sind.
6. Fender nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke T des Pufferblocks (51) von etwa O,15H bis etwa O_f25H beträgt, wobei H die Gesamthöhe des Fenders ist.
7. Fender nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine innere umfangsflache (56a, 57a) jedes Fußes (56, 57) der äußeren und der inneren Stützwände (52, 53), die zum Hohlraum zwischen den äußeren und den inneren Stützwänden (52, 53) weist, gegenüber der inneren Umfangsflache (54a, 55a) jedes Schenkels (54, 55) der äußeren und der inneren Stützwände (52, 53) geneigt ist, die an die innere Umfangsflache (56a bzw. 57a) jedes Fußes (56, 57) anschließt.
8. Fender nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Grenze zwischen den inneren Umfangsflachen (54a, 55a, 56a, 57a) der Schenkel (54, 55) bzw. der Füße (56, 57) jeder Stützwand (52, 53) im Abstand h oberhalb der Ebene der Berüh-

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1 rungsflachen der Befestigungsflansche (58, 59) an der Hafeneinrichtung liegt, wobei der Abstand h von etwa O,15H bis etwa O,3H beträgt und H die Gesamthöhe des Fenders ist.

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9. Fender nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite W des Pufferblocks (51) von etwa O,75S bis etwa 1,3S beträgt, wobei S der maximale Abstand zwischen den Füßen (56, 57) der entsprechenden Stützwände (52, 53) ist, 10

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