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Prellvorrichtung zur Aufnahme von Stößen, insbesondere für Schiffe
Hafeneinrichtungen, wie Dükdalben, Pontons und Kaimauern, müssen dafür eingerichtet
sein, Schiffsstöße ohne Schaden von Schiff und Bauwerk aufzufangen. Man gibt diesen
Bauwerken als solchen ausreichende elastische Eigenschaften, die sie hierzu befähigen,
oder man versieht sie mit Schutzvorrichtungen, die als Puffer zwischen Schiff und
Bauwerk dienen, wie beispielsweise bei der Kaimauer der Streichpfahl oder der Fender
beim Ponton.
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Da Holz als Baustoff für die Erstellung dieser Vorrichtung nicht im
erforderlichen Umfange zur Verfügung steht und zudem hierbei erheblichem Verschleiß
unterworfen ist, ist man bestrebt, statt dessen Stahl oder Stahlbeton zu verwenden.
Man hat daher bereits z. B. Dalben aus Stahl oder Stahlbeton hergestellt, die sich
jedoch als zu starr erwiesen haben, um auch schwere Schiffsstöße ohne Schaden aufnehmen
zu können. Die Erfindung stellt ein Verfahren dar, solchen in sich starren Schutzvorrichtungen
dadurch die notwendige Elastizität zu verleihen, daß die während des Stoßvorgangs
sich bewegenden Vorrichtungen den Stoßimpuls mit größerer Geschwindigkeit an das
Wasser abgeben, als sie ihn empfangen. Das wird nach der Erfindung dadurch erreicht,
daß als Impulsgeber an das Wasser eine Bremsplatte verwendet wird, die mit der jeweiligen
Schutzvorrichtung in eine derartige Beziehung gebracht wird, daß die durch den Stoß
ausgelöste Bewegung der Schutzvorrichtung eine solche der Bremsplatte auslöst, wobei
die Geschwindigkeit der letztepen größer ist als die Geschwindigkeit der Schutzvorrichtung.
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Das neue Verfahren soll an zwei gezeichneten Ausführungsbeispielen
näher erläutert werden. Abb. r und a zeigen eine Schutzvorrichtung an einer Kaimauer
in seitlicher und Stirnansicht und Abb. 3 und 4 eine solche an einem Ponton von
oben gesehen
und im Querschnitt. Nach. . dem Beispiel gemäß Abb.
i und 2 besteht die Schutzvorrichtung aus einem Balken i, z. B. aus Stahl, Stahlbeton
o. dgl., der einerends bei is beweglich an der zu schützenden Einrichtung, z. B.
an einem Dalben oder der dargestellten Kaimauer 2, befestigt ist. Andernends bei
ib steht der steil nach unten in das Wasser eintauchende Balken i über eine oder
mehr Fesseln 3 mit der der Kaimauer 2 abgekehrten Kante einer Bremsplatte 4 in Verbindung,
die sich mit ihrer gegenüberliegenden Kante an der Kaimauer 2 abstützt. Diese Verbindung
ist. derart, daß beim Verschwenken des Balkens i in die Lage, i' die Bremsplatte
4 die Lage 4' einnimmt, wobei der Schwenkwinkel 4' der Bremsplatte 4 ein' Vielfaches
des Schwenkwinkels i" des Balkens i beträgt. Die der Kaimauer 2 zugekehrte Kante
der Bremsplatte 4 und der Balken i sind, letzterer etwa in der Mitte seiner Längsachse,
vermittels Zugglieder 5 bzw. 6 aus Montagegründen oberhalb des Wasserspiegels an
die Kaimauer 2. angeschlossen. Die ganze Vorrichtung hängt also mit dem Ende i°
des Balkens i allseitig beweglich an der Kaimauer 2, wobei natürlich außer der gezeichneten
Aufhängung an einem Dorn 7 auch andere Aufhängungen, beispielsweise vermittels
Ketten, möglich sind: Die Wirkungsweise ist folgende: Bei Stoßeinwirkung P auf
den Prellbalken' i schwenkt dieser um den Aufhängedorn 7 in Richtung auf die Kaimauer
2 zu. Die Stoßnormale kann praktisch hierbei in einem beliebigen Winkel zur Kaimauer
2 liegen. Diese Bewegung des Balkens i verursacht ein Schwenken der Bremsplatte
4 senkrecht zu ihrer Ebene um ihre Stützkante an der Kaimauer mit einem Vielfachen
der Winkelgeschwindigkeit des Balkens i.
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Die durch den Stoß verursachte Schwenkung des Prellbalkens ist verbunden
mit der Vorrichtung von Dämpfungsarbeit. Es' ergibt sich. hierdurch ein größerer
Bremsweg für das stoßende Schiff und damit ein Abbauen der Stoßspitzen. Der durch
den Stoß P erfolgende Impulstransport vom Schiff auf die Vorrichtung wird zum Teil
von der Bremsplatte 4 als Verdichtungsstoß ins Wasser weitergeleitet, in ähnlicher
Weise, wie bei einer Platte, die mit ihrer Ebene senkrecht auf eine flache Wasserfläche
aufschlägt. Anschließend an den Verdichtungsstoß erfolgt eine weitere Impulsabgabe
als nqrmaler hydrodynamischer Vorgang, der in der Bewegung der Bremsplatte 4 zum
.Ausdruck kommt. Als Mindesteintauchtiefe kann,, eine Tiefe gleich der Plattentiefe
nach
Versuchsbefund angenommen werden. In Wirklichkeit wird die Platte erheblich tiefer
zu liegen kommen, damit sich der Schiffsboden über die Platte schieben kann. Der
Umstand, daß beim Stoß das Schiff senkrecht über der Bremsplatte liegt, erhöht die
Wirksamkeit der Vorrichtung.
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Es ist offenbar, daß dank der Erfindung der starre Balken i in der
Lage ist, selbst starke Stöße P ohne Beschädigung aufzunehmen. Die Erfindung
hat aber darüber hinaus noch eine Reihe beachtlicher Vorzüge. Angebracht an einem
Dalben, entsteht durch die Impulsabgabe von Bremsplatte 4 an das Wasser am Dalben
ein aufrichtendes Moment, welches seine Standfestigkeit erhöht. Ein großer Teil
der dadurch frei werdenden Energien wird ins Wasser abgeführt und das Arbeitsvermögen
zur Kipparbeit am Dalben verkleinert. Der Dalben hat also geringere Energiemengen
aufzunehmen, so daß ein geringeres Volumen des Dalbens erforderlich wird.
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Diese Vorteile werden erzielt mit einer Vorrichtung, die baulich überaus
einfach und robust ist, deren Bau bis zur völligen Fertigstellung in der
Werkstatt möglich ist und deren Montage praktisch nur aus einem einfachen Aufhängen
der Vorrichtung am Dalben oder an der Kaimauer besteht.
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Gemäß Abb. 3 und 4 ist das neue Verfahren auf einen Fender übertragen,
der zum Schutze eines Pontons 8 dienen möge. In diesem sind zwei Stahlträger 9 o.
dgl. der Länge nach verschiebbar gelagert, die einenends mit dem Prellträger io
in Verbindung stehen, der seinerseits vermittels Ketten io° o. dgl. am Ponton 8
angeschlossen ist. Unterhalb des Pontons 8 sind ein oder mehr Bremsplatten i i vorgesehen,
die an Zuggliedern hängen, deren eine Schenkel 12 am Ponton 8 befestigt sind, während
die anderen Schenkel 12 an die verschiebbaren Träger 9 angeschlossen sind. Ebenso
wie bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel gemäß Abb. i und 2 bewegt sich die
Prellstange io bei Stoß P in die Lage iö und mit ihr die Träger 9 in die Lage' 9'.
Dabei werden die Bremsplatten i i in die Lage i i' angehoben, wobei wiederum der
Plattenhub i i" ein Vielfaches des Trägerhubs 9" beträgt. Zu beachten ist, daß in
der Ruhelage der Winkel 13 klein genug ist, um bei Bewegung der Träger eine genügend
große Übersetzung für die Vertikalbewegung der Platte zu erzielen. Nach erfolgtem
Stoß P federt der Prellträger io wieder nach vorn. Durch die lose Auflage des Prellbalkens
io auf die Träger 9 können sich diese unabhängig voneinander in ihrer Längsrichtung
verschieben. Der durch den Stoß P aufgenommene Impuls wird auch bei diesem Ausführungsbeispiel
teils als Verdichtungsstoß und teils auf gewöhnlichem hydrodynamischem Wege ans
Wasser abgegeben.
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Versuche zeigen eindrucksvoll die außerordentliche Wirksamkeit dieses
baulich einfachen und robusten Fenders; sehr eindrucksvoll ist dabei die starke
Dämpfung schwerer Stöße bei nur geringer Verschiebung der Prellbalken während des
Stoßes.