DE3904602C2 - Auflager fuer lukendeckel auf schiffen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Auflager für Lukendeckel auf Schiffen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Die bei Frachtschiffen verwendeten Lukendeckel sind steife plattenförmige Stahlstrukturen, die einen großen Widerstand gegen horizontale Deformationen aufweisen. Andererseits sind die Laderaumluken bei modernen Schiffen zur Erleichterung der Beladung in bezug zur Decksfläche so groß, daß der Rest des Decks eine geringe Festigkeit gegen Deformationen in der horizontalen Ebene besitzt. Daraus resultiert, daß bei rauher See, wenn die Laderaumluken wasserdicht mit den Lukendeckeln bedeckt sind, die Lukendeckel sich relativ zum Schiffskörper bewegen, d. h. gleiten.

Diese relative Bewegung führt zu Problemen, die sich verstärken, wenn die Lukendeckel mit Decksladung, z. B. mit Container, beladen sind. Das Gewicht der Ladung auf einem einzelnen Lukendeckel kann hunderte von Tonnen betragen. Die dynamischen Kräfte, die von einer solchen Decksladung bei rauher See resultieren, sind so groß, daß es zur Übertragung dieser Kraft vom Lukendeckel zum Schiffskörper notwendig ist, besondere Strukturen anzuwenden. Bei diesen Strukturen handelt es sich um gehärtete Träger. Die besagten Kräfte umfassen vertikale, longitudinale und transversale Kräfte relativ zum Schiffskörper. Um eine relative Bewegung zwischen dem Lukendeckel und dem Schiffskörper zu erlauben, sind einige Auflager derart ausgebildet, daß sie keine horizontalen Kräfte aufnehmen, daß sie jedoch ein horizontales Gleiten zwischen dem Lukendeckel und dem Schiffskörper erlauben. Da die Auflager sehr großen vertikalen Kräften ausgesetzt sind, erzeugt die Gleitbewegung eine sehr große Reibungskraft, die in einem hohen Abrieb und einer hohen Abnutzung der Gleit- bzw. Führungsflächen resultiert. Um diese Abnutzung zu reduzieren, hat die Schiffsindustrie Anstrengungen unternommen, um Materialkombinationen zu finden, die hohen Flächendrücken widerstehen und die einen Reibungskoeffizienten besitzen, der so klein wie möglich ist. Die vielversprechendsten Ergebnisse wurden durch die Verwendung verschiedener Kunststoffmaterialien in Kombination mit Stahl erzielt.

Entsprechend der schweren Ladung sollen die besagten Gleitflächen groß sein. Die schwere Ladung führt außerdem zu einer Durchbiegung der Stahlstruktur derart, daß die Änderung des Durchbiegungswinkels in der Nähe der Balkenenden größer ist als im mittleren Bereich. Deshalb werden die an der Stahlstruktur vorgesehenen Auflager ebenfalls geneigt. Demzufolge ist der Druck durch die Decksladung auf die Ränder der Gleitflächen konzentriert. Das ist ein besonderes Problem bei Kunststoffmaterialien mit guten Gleiteigenschaften, weil diese Materialien hohen örtlichen Drücken nicht widerstehen können, woraus eine Beschädigung der Gleitflächen resultieren kann.

Ein Auflager der eingangs genannten Art ist aus der DE-PS 31 03 104 bekannt. Dort ist zwischen dem Halterungsrahmen und dem Gleitstück ein ausgehärteter Verbundwerkstoff angeordnet. Das bedeutet jedoch, daß bei diesem bekannten Auflager ein einmal eingestellter Betriebszustand bzw. eine eingestellte Position des Gleitstückes zu einem späteren Zeitpunkt nicht mehr durch das Material zwischen dem Halterungsrahmen und dem Gleitstück veränderbar ist. Um bei diesem bekannten Auflager dennoch auch während des Betriebes eine Selbsteinstellung zu erzielen, kann dort ein Gleitstein vorgesehen sein, der ein Halbrundprofil aufweist. Dieses Halbrundprofil muß mit einem Trennmittel beschichtet sein, um eine feste Verbindung zwischen dem Gleitsein und dem ausgehärteten Verbundwerkstoff zu vermeiden, welche die Selbsteinstellungseigenschaften wieder zunichte machen würde. Bei diesem bekannten Auflager dient der aushärtende Verbundwerkstoff nur zum kolbenartigen Anheben und Einstellen des Gleitsteines, er dient jedoch nicht auch zu Einstellzwecken bei Verbiegungen des entsprechenden Lukendeckels.

Die DE-Z "Hansa-Schiffahrt-Schiffbau-Hafen" 1982, Nr. 22, A25, beschreibt einen Lukendeckel mit auf dem Lukensüll vorgesehenen Gegenstücken, d. h. Druckplatten, die aus höherfestem Stahl bestehen.

Die nicht vorveröffentlichte DE-PS 37 32 889 beschreibt ein Auflager für Lukendeckel von Schiffen, bestehend aus einander zugeordneten Lagerflächen am Rand von Lukendeckel und Laderaumluke, die jeweils durch zwei Gleitsteine gebildet sind und eine Relativbewegung in der durch die Lagerflächen gebildeten Gleitebene zulassen, wobei zur besseren Zuordnung der Lagerflächen einer der beiden Gleitsteine über einen veränderlichen Aufnahmeraum für einen volumenbeständigen aushärtenden Verbundwerkstoff einstellbar ist. Hierbei soll jeweils einer der beiden Gleitsteine ortfest angeordnet sein und den anderen Gleitstein horizontal frei beweglich aufnehmen. Die Gleitebene zwischen den beiden Gleitsteinen ist dort durch einen reibungsmindernden Kunststoffbelag auf mindestens einem der Gleitsteine gebildet. Der reibungsmindernde Kunststoffbelag kann aus Polytetrafluoräthylen bestehen. Bezüglich der Einstellbarkeit dieses Auflagers gelten dieselben Überlegungen wie bei dem oben in Verbindung mit der DE-PS 31 03 104 beschriebenen Auflager. Infolge der Aushärtung des Verbundwerkstoffes ist auch hier mittels des Verbundwerkstoffes eine Selbsteinstellung im Betrieb des Schiffes dann nicht mehr bzw. nur genau in der Gleitebene möglich, während durch Verbiegung des entsprechenden Lukendeckels notwendig werdende Selbsteinstellungen des Auflagers bei diesen bekannten Auflagern also nicht möglich sind.

Aus der DE-OS 19 14 633 ist ein Gleitlager für Brücken oder dergleichen Tragwerke mit einer zwischen Ober- und Unterplatte aus Metall eingefaßt umschlossen angeordneten Zwischenlage aus Kunststoff, insbes. Polytetrafluoräthylen, bekannt, bei dem die der Zwischenlage zugewandte Gleitfläche der Unter- und Oberplatte mit einer dünnen Gleitschicht aus Kunststoff versehen ist. Dieses Gleitlager weist außerdem eine als Träger dienende Kunststoffplatte und eine darauf aufgebrachte Gleitschicht aus Acetalharz oder ähnlichem Thermoplast auf.

Die DE-PS 32 37 529 beschreibt ein Auflager für Lukendeckel, bestehend aus einem oberen Auflager an einem Lukendeckel und einem unteren Auflager auf einer Lukenbank, wobei das eine Auflager aus einem verschleißfesteren Material und das andere Auflager aus einem von einem Halter formschlüssig aufgenommenen und mittels Schrauben lösbar befestigten Verschleißteil aus weniger verschleißfestem Material besteht. Das Auflager aus verschleißfesterem Material ist so groß, daß bei allen auftretenden Verschiebungen das Verschleißteil immer vollständig aufliegt. Das Verschleißteil weist an seiner dem anderen verschleißfesteren Auflager abgewandten Seite einen angeformten länglichen Zapfen auf. Der Halter für das Verschleißteil besteht aus einem Grundkörper, der mit einer der Form des Zapfens entsprechenden Ausnehmung versehen ist, in die der Zapfen einschiebbar ist. Die Höhe des Zapfens ist ein wenig kleiner als die Tiefe der Ausnehmung, so daß nur horizontale Kräfte auf den Zapfen übertragen werden. Das Verschleißteil ist durch wenigstens eine von der dem anderen verschleißfesteren Auflager zugewandten Seite durch das Verschleißteil und den Zapfen in den Grundkörper einschraubbare Schraube am Grundkörper lösbar befestigt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Auflager der eingangs genannten Art zu schaffen, bei welchem Beschädigungen bzw. vorzeitige Abnutzungen der Gleitfläche des Auflagers auch dann zuverlässig vermieden werden, wenn der zum Auflager zugehörige Lukendeckel mit einer schweren Last beladen ist, bzw. wenn das Schiff rauher See ausgesetzt ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des kennzeichnenden Teiles des Anspruchs 1 gelöst. Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Auflagers sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Durch das deformierbare Material zwischen der vom Halterahmen eingeschlossenen Grundfläche und dem Gleitstück ergibt sich der Vorteil einer begrenzten Beweglichkeit, so daß sich bei einer durch schwere Last und/oder rauhe See bedingten Verwölbung des entsprechenden Lukendeckels jederzeit eine Selbsteinstellung zwischen Gleit- und Gegenstück ergibt, so daß Beschädigungen oder vorzeitiger Verschleiß vermieden werden. Dadurch, daß das deformierbare Material den Raum zwischen dem Halterungsrahmen und der Grundfläche wenigstens annähernd ausfüllt, kann das deformierbare Material, bei dem es sich vorzugsweise um ein Gummistück handelt, wie eine imkompressible Flüssigkeit wirken. Das bedeutet, daß sich im deformierbaren Material eine gleichmäßige Verteilung der Druckkraft ergibt. Durch diese gleichmäßige Verteilung der Druckkraft ist die Abnutzung des Auflagers vergleichsweise klein.

Die Erfindung wird in der nachfolgenden Beschreibung von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsformen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Ansicht eines Containerschiffes von der Seite,

Fig. 2 eine Lukenabdeckung in Blickrichtung von oben

Fig. 3 einen Schnitt durch das Schiff gemäß Fig. 1,

Fig. 4 eine Ausführungsform des Auflagers für Lukendeckel, und

Fig. 5 eine andere Anordnung des Auflagers für Lukendeckel.

Fig. 1 zeigt ein Containerschiff mit verschiedenen Laderaumluken, die durch Lukenabdeckungen 7 geschlossen sind. Die Lukenabdeckungen tragen eine durch Container 8 gegebene Decksladung.

Fig. 2 zeigt die Ausbildung einer einzelnen Lukenabdeckung in Blickrichtung von oben. Wie gezeigt wird, besteht jede Lukenabdeckung 7, die sich im wesentlichen über die gesamte Breite des Schiffes erstreckt, aus drei Lukendeckeln 7a, 7b und 7c. Der mittlere Lukendeckel 7b wird nur durch seine Enden getragen und verhält sich deshalb einem belasteten Querbalken am ähnlichsten, dessen Durchbiegung in Fig. 1 durch die strichlierte Linie A angedeutet ist. Aus Fig. 2 sind Auflager 9 schematisch ersichtlich, die an den Ecken jedes Lukendeckels der Lukenabdeckung angeordnet sind. Das bedeutet, daß die aus drei Luckendeckeln 7a, 7b, 7c bestehende Lukenabdeckung 7 zwölf Auflager 9 erfordert. Natürlich kann im Bedarfsfall die Anzahl an Auflagern 9 erhöht sein.

Fig. 3 zeigt, wie die Lukendeckel 7a, 7b, 7c über einen Laderaum 10 im Schiff angeordnet ist.

Fig. 4 zeigt die Ausbildung und Anordnung einer Ausführungsform des Auflagers 9. Das Gleitstück 1 ist in einem Halterungsrahmen 2 frei eingesetzt angeordnet, welcher das Gleitstück 1 an allen vier Seiten umgibt. Das Gleitstück 1 ist z. B. mittels einer Schraube 3 ortsfest festgehalten, wobei eine Entfernung des Gleitstücks 1 möglich ist, wenn dies notwendig sein sollte. Das Gleitstück 1 besteht bspw. aus einer Stahlplatte mit einer an ihrer Unterseite befestigten Gleitschicht 11, oder das Gleitstück 1 ist vollständig aus einem Gleitmaterial hergestellt. Die Gleitschicht 11 oder möglicherweise das gesamte Gleitstück 1 ist aus einem Material, z. B. aus Kunststoff, hergestellt, dessen Reibungskoeffizient gegen eine Stahlfäche so klein wie möglich ist. Zwischen der vom Halterungsrahmen 2 eingeschlossenen Grundfläche 4, die im vorliegenen Fall durch den Lukendeckel 7a gebildet ist, und dem Gleitstück befindet sich ein deformierbares Material in Form eines Gummistücks 5, dessen Länge und Breite der Länge und Breite des Gleitstücks 1 gleich ist. Das bedeutet m. a. W., daß die Oberseite des Gleitstücks 1 vollständig gegen das Gummistück 5 gepreßt ist, das annähernd vollständig den Raum zwischen dem Gleitstück 1, dem Halterungsrahmen 2 und der Grundfläche 4 ausfüllt.

Wenn eine Laderaumluke 13 in dem Deck eines Schiffes mit einem Lukendeckel 7a bedeckt ist, sind die Gleitstücke 1 an der Oberseite von Gegenstücken 6 positioniert, die an dem Lukensüll 12 angeordnet sind. Die Gegenstücke 6 weisen bspw. eine Oberflächenschicht aus rostfreiem Stahl auf, um Korrosion zu verhindern. Das Gewicht des Lukendeckels 7a und das Gewicht der an der Oberseite des Lukendeckels angeordneten Decksladung wird durch die Gegenstücke 6 zum Schiffskörper übertragen. Im beladenen Zustand verhält sich das Gummistück 5 ähnlich wie eine Flüssigkeit, d. h. es ist nahezu inkompressibel und widersteht Deformationen, so daß sich eine gleichmäßige Verteilung des Druckes ergibt. Das bedeutet, daß das Gummistück eine Form annimmt, die es dem Gleitstück 1 erlaubt, sich in Richtung des Gegenstückes 6 auszurichten, wenn die Stahlstruktur des Lukendeckels 7a unter dem Gewicht der Ladung gebogen wird, wodurch der Randdruck eliminiert oder wesentlich reduziert wird.

Der Rand des Lukendeckels 7a ist außerdem mit einer Dichtung 14 versehen, welche - wenn der Lukendeckel in Position ist - gegen ein Gegenstück 15 gepreßt wird, das eine Oberflächenschicht 16 aus einem rostbeständigen Material besitzen kann.

In Fig. 4 ist mit strichlierten Linien angedeutet, wie sich der Lukendeckel bei rauher See relativ zum Deck bewegt (gleitet).

Fig. 5 zeigt eine andere Anordnung des Auflagers 9. Der Unterschied in Bezug zur oben beschriebenen Ausführungsform besteht darin, daß der Halterungsrahmen 2 für das Gleitstück 1 an dem Lukensüll 12 der Laderaumluke 13 des Schiffes angeordnet ist, d. h. die Konstruktionsteile sind umgekehrt angeordnet. Der Halterungsrahmen 2 ist nun unten, während sein Gegenstück 6 am Lukendeckel 7a mittels Schrauben 17 befestigt ist. Das Auflager 9 arbeitet jedoch nach demselben Prinzip wie das Auflager nach Fig. 4.

Claims (4)

1. Auflager (9) für Lukendeckel (7a, 7b, 7c) auf Schiffen, das als Gleitlager ausgebildet ist zur Aufnahme von Relativbewegungen zwischen dem Lukendeckel (7a, 7b, 7c) und dem Lukensüll (12), mit einem selbsteinstellend in einem Halterungsrahmen (2) gelagerten Gleitstück (1) sowie einem fest angeordneten Gegenstück (6), dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der vom Halterungsrahmen (2) eingeschlossenen Grundfläche (4) und dem Gleitstück (1) ein deformierbares Material angeordnet ist, das den Raum zwischen dem Gleitstück (1), dem Halterungsrahmen (2) und der Grundfläche (4) wenigstens annähernd ausfüllt.

2. Auflager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das deformierbare Material aus einem Gummistück (5) besteht.

3. Auflager nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest die Gleitschicht (11) des Gleitstücks (1) aus einem Material besteht, das in bezug auf das aus Stahl bestehende Gegenstück (6) einen niedrigen Reibungskoeffizienten besitzt.

4. Auflager nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das aus Stahl bestehende Gegenstück (6) eine Oberflächenschicht aus rostfreiem Stahl aufweist.