DE2745500A1

DE2745500A1 - Abweiser zum schutz feststehender konstruktionen

Info

Publication number: DE2745500A1
Application number: DE19772745500
Authority: DE
Inventors: James Harold Files; John Milton Montague; Clarence T Thomerson
Original assignee: REGAL TOOL AND RUBBER CO
Current assignee: REGAL TOOL AND RUBBER CO
Priority date: 1976-10-15
Filing date: 1977-10-10
Publication date: 1978-04-20
Also published as: FR2367871A1; HK59481A; GB1589548A; MY8200188A; GB1589549A; JPS5367071A; MY8200189A; HK6982A; US4098211A

Description

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Beschreibung

Die Erfindung betrifft einen Abweiser zum Schutz feststehender Konstruktionen sowie zur Aufnahme von durch Schiffe hervorgerufenen Stößen, mit einem von Abweiserringen umgebenen, an der zu schützenden Konstruktion befestigten senkrechten Rohr.

Derartige Abweiser dienen üblicherweise zum Schutz der Anleger von Wasserbauwerken, insbesondere von Offshore-Plattformen. Heutzutage erfolgt das Bohren von Offshore-Plattformen aus in immer tieferen Gewässern und damit in offener See, so daß immer größere Versorgungsschiffe für den Verkehr zur Offshore-Plattform erforderlich sind. Die Versorgungsschiffe legen im allgemeinen an den Beinen der Offshore-Plattform an, und zum Schutz der Beine dienen sogenannte Abweiser. Als Abweiser oder Fender wurden bislang gebrauchte Fahrzeug- oder Flugzeugreifen verwendet, die gemäß US-PS 2 413 210 und 2 952 979 um ein an einem Plattformbein befestigtes Rohr gelegt sind. Aus der US-PS 2 952 979 ist es ferner bekannt, die um das Rohr gelegten Reifen zur Vermeidung ihres Zusammendrückens mit Tauwerk oder anderen Füllstoffen zu füllen. Haltevorrichtungen für derartige Reifen sind beispielsweise auch aus der US-PS 3 005 435 und 2 424 635 bekannt. Alle bekannten Abweiser besitzen jedoch verschiedene Nachteile. So ist es beispielsweise

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schwierig, eine größere Anzahl von gleich großen Reifen zu finden. Ein weiterer Nachteil der bekannten Abweiser liegt darin, daß sich die Reifen mit Wasser füllen und absinken. Außerdem haben schlauchlose, unaufgeblasene Reifen schlechte Stoßaufnahmeeigenschaften. Aus der US-PS 2 424 635 sind daher besondere Gummiabweiser bekannt, die jedoch festsitzen und daher leicht zerstörbar sind. Demgegenüber beschreibt
die US-PS 3 005 435 rotierende Kissen oder Fender, deren
Achsen und Lager gegenüber dem auf sie einwirkenden Seegang der offenen See zu schwach sind.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, einen verbesserten Abweiser zu schaffen, der die dem Stand der Technik innewohnenden Nachteile nicht aufweist.

Zur Lösung dieser Aufgabe dient ein Abweiser der eingangs
erwähnten Art, welcher dadurch gekennzeichnet ist, daß die Abweiserringe auf dem Rohr frei beweglich sind und zueinander parallele Oberseiten und Unterseiten sowie eine Außenzylinderflache aufweisen, die über eine bis zur halben Höhe jedes Abweiserrings reichende Kegelfläche in die Oberseite und über eine dritte Krümmung in die Unterseite übergeht,
wobei der Krümmungsradius der dritten Krümmung kleiner als der Krümmungsradius der Kegelfläche ist.

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Eine bevorzugte Ausführung der Erfindung weist als untersten oder obersten Abweiserring einen abweisenden Federring auf.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Figuren näher erläutert; es zeigen:

Figur 1 eine Ansicht einer Ausführung des erfindungsgemäßen Abweisers;

Figur 2 eine Ansicht einer weiteren Ausführung des erfindungsgemäßen Abweisers;

Figur 3 einen Schnitt durch eine Ausführung eines Abweiserringes ;

Figur 4 Teilschnitte durch andere Ausführungen des Abweiserund 5

ringes

Figur 6, Schemadarstellungen der durch Schiffseinwirkung hervorgerufenen AbweiserringVerformungen

Figur 9 eine Ansicht einer Abweiserfeder; Figur 10 einen Schnitt entlang der Linie 10-10 aus Figur 9;

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Figur 11 eine Schnittansicht einer Abweiserfeder; und

Figur 12 einen Schnitt durch eine weitere Ausführung der Abweiserfeder.

Figur 1 zeigt ein Bein 6 einer nicht dargestellten Offshoreplattform mit einem daran befestigten Abweiser 8. Der Abweiser 8 umfaßt ein Rohr 10, das eine Anzahl von federnden zylindrischen Abweiserringen 12 trägt. Der Innendurchmesser der Abweiserringe 12 ist etwas größer als der Außendurchmesser des Rohres 10, so daß die Abweiserringe 12 frei drehbar sind. Ein unterer Anschlag 16 hält den untersten Abweiserring, auf dem die übrigen Abweiserringe liegen. Mit Hilfe zweier Stoßabsorber 20 und 22 ist das Rohr 10 am Bein 16 befestigt.

Der Stoßabsorber umfaßt einen kurzen senkrecht stehenden Zylinder 24, der an einen kurzen horizontalen Zylinder 26 angeschweißt ist. Der senkrechte Zylinder 24 ist hohl, und sein unteres Ende ist zum Bein 6 hin abgeschrägt. Das untere Ende 10a des Rohres 10 hat die Form eines Kegels und steckt im senkrechten Zylinder 24.

Der horizontale Zylinder 26 ist durch einen zylindrischen Gummikörper 3O in einem äußeren Zylinder 28 gehalten, der

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an der Innenwand des Zylinders 28 und an der Außenwand des horizontalen Zylinders 26 angreift. Das dem vertikalen Zylinder 24 abgewandte Ende des Zylinders 26 ist durch eine Platte 32 verschlossen.

Der Zylinder 28 ist an einer geteilten zylindrischen Klemme 34 angeschweißt. Die Klemme 34 umfaßt das Bein 6 und befestigt den Stoßabsorber 20 daran. Die Klemme 34 besteht aus zwei Hälften, die mit Hilfe von Bolzen 36 auf das Bein 6 geschraubt sind. Eine Querversteifung erfährt die zylindrische Klemme 34 durch Streben 38. Am freien Ende des horizontalen Zylinders 28 sitzt ein Verstärkungsring 42, der zur Aufnahme der vom horizontalen Zylinder 26 hervorgerufenen Biegekräfte dient.

In den horizontalen Zylinder 28 ist eine Anschlagplatte 44 eingeschweißt, die bei übermäßigen Beanspruchungen abscherbar ist, wodurch der horizontale Zylinder 26 tiefer eindringen und einen größeren Stoßweg des Stoßabsorbers durchführen kann.

Das obere Ende des Rohres 10 sitzt in einer geteilten Zylinderklemme 6O, die an einen horizontalen Zylinder 62 angeformt ist. Der horizontale Zylinder 62 sitzt koaxial in einem

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äußeren Zylinder 64 und ist in diesem durch einen Gummizylinder 66 gehalten. Der Gummizylinder 66 sitzt an der Innenwand des horizontalen Zylinders 64 sowie an der Außenwand des Zylinders 62. Der Zylinder 64 ist mit Hilfe eines Halbzylinders 68 am Bein 6 befestigt, wobei Querstreben 70 zur zusätzlichen Versteifung und Befestigung des Zylinders 64 am Halbzylinder 68 dienen. Der Stoßabsorber 22 weist ferner einen Verstärkungsring 64 auf, der das freie Ende des Zylinders 64 umgibt und in ähnlicher Weise wie der Verstärkungsring 42 des Stoßabsorbers 20 zur Aufnahme von durch den Zylinder 62 hervorgerufenen Biegebeanspruchungen dient.

Der Stoßabsorber 22 umfaßt ferner eine mit ihrem Rand in den Zylinder 64 eingeschweißte Anschlagplatte 76, die die gleiche Wirkung wie die Anschlagplatte 44 des Stoßabsorbers 20 hat.

Durch die Verwendung gleicher Stoßabsorber 20 und 22 am unteren und am oberen Ende des Rohres 10 erfolgt immer,unabhängig davon, ob ein Schiff unten oder oben gegen den Abweiser 12 stößt, die gleiche Stoßabsorption. Es sollen aber außerdem längere statische Belastungen der Stoßabsorber 20 und 22 vermieden werden, wozu Spannelemente, beispielsweise eine Spannkette 1OO, in einen am unteren Ende des Rohres befestigten Augbeschlag 102 eingreift und in einem Winkel von etwa 15 bezüglich des Rohres 1O zu einem am Bein 6 befestigten Auge

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104 führt. Die Spannkette 100 ist vorzugsweise mit einem Gummiüberzug 106 überzogen. Dadurch sind statische Belastungen im wesentlichen ausgeschaltet, unter derem Einfluß sonst die Gummizylinder 30 und 66 verformt würden.

Figur 2 zeigt eine weitere Ausführung des erfindungsgemäßen Abweisers 200, wobei gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen sind. Ein Krümmer 202 setzt in dieser Ausführung am oberen Ende des Rohres 10 an. Er dient zur Verhinderung des Aufsetzens eines Schiffes auf das obere Ende des Rohres 10. Eine statische Abstützung erfolgt beim Abweiser 200 mit Hilfe einer flexiblen Zugspannungsverankerung 206. Die Verankerung 206 ist ähnlich wie die Ausführung gemäß Figur 1 eine Spannkette. Die Spannkette 206 ist mit ihrem einen Ende in einem Augbeschlag 212 befestigt, der auf dem oberen Ende des Krümmers 202 sitzt. Mit ihrem anderen Ende ist die Spannkette 206 unter einem Winkel von etwa 4 5° an einem am Bein 6 befestigten Auge 214 verankert. Die Spannkette 206 dient zur Aufnahme von auf die Stoßabsorber 20 und 22 wirkenden statischen Belastungen. Sie ist anstelle der Spannkette 100 verwendbar.

Figur 3 zeigt einen Schnitt durch einen Abweiserring 12, der aus einem elastomeren Material, beispielsweise Gummi,

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besteht. Sein Innendurchmesser gestattet eine freie Bewegung auf dem in den Figuren 1 und 2 dargestellten Rohr 10. Der Abweiserring 12 besitzt eine Unterseite 254, eine Oberseite 252 sowie eine Außenzylinderflache 256. Die Oberseite 252 geht über eine Kegelfläche 258 in die Außenzylinderflache 256 über, wobei die übergänge durch erste und zweite Krümmungen 260 und 262 bestimmt sind. Die Unterseite 254 geht ebenfalls durch eine dritte Krümmung in die Außenzylinderflache 256 über. Der übliche Außendurchmesser für einen Abweiserring 12 ist etwa 80 cm, während seine Höhe etwa 30 cm beträgt. In diesem Fall sind die Radien der zweiten und dritten Krümmungen etwa 5 cm und der Radius der ersten Krümmung etwa 10 cm. Dies führt zu einer abfallenden Kegelfläche 258, deren Winkel zur Außenzylinderflache 256 gemäß Figur 3 etwa 30° beträgt.

Figur 4 zeigt einen Abweiserring 270 im Teilschnitt, der etwa die gleiche Form wie der Abweiserring 12 aus Figur 3 hat. Der Abweiserring 270 besitzt eine Oberseite 272, eine Unterseite 274 sowie eine Außenzylinderflache 276. Die Oberseite 272 geht über eine Kegelfläche 278 in die Außenzylinderflache 276 über. Der Abweiserring 270 besteht aus einem federnden Material, beispielsweise Gummi, und besitzt von der Unterseite 274 eingeformte Entlastungslöcher 280. Der Abweiserring 27O weist ferner eine Gleitschicht 282, beispielsweise eine Urethan-

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schicht auf, die auf die Kegelfläche 278 und die Außenzylinderfläche 276 aufgebracht ist. Die Gleitschicht 282 ist entweder gemäß Figur 4 mit dem Abweiserring 270 verbunden oder gemäß Figur 5 zusätzlich durch mechanische Verbindungselemente 284 und 286 daran befestigt.

Die Vorteile der erfindungsgemäßen Abweiserringe 12 und 270 sind anhand der Figuren 2 und 6 bis 8 erkennbar. Ein gemäß Figur 2 an eine in offener See stehende Offshore-Plattform herangeführtes Schiff 300 führt in der See drei Bewegungen aus, nämlich Stampfen, Schwingen und Rollen. Diese Bewegungen treiben das Schiff 300 quer gegen den Abweiser 200. Am Schiff 300 vorgesehene Wallschienen 302 drücken die Abweiserringe 12 horizontal nach innen sowie senkrecht nach oben oder unten, solange das Schiff 300 angelegt hat.

Figur 6 zeigt das Zusammendrücken des Abweiserrings 304 durch die Wallschiene 302. Der dargestellte Abweiserring 304 hat einen rechteckigen Querschnitt, wodurch seine Kanten die Wallschiene 302 erfassen. Bei der Abwärtsbewegung des Schiffs werden sie von der Wallschiene 302 leicht zerstört. Hingegen tritt bei der Verwendung des erfindungsgemäßen Abweiserringes 12 (Figur 3) keine Zerstörung durch die Wallschiene 302 auf. Diese gleitet nämlich aufgrund der Krümmung der oberen Kante

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des Abweiserringes ab. In vertikaler Richtung sind die Abweiserringe 12 aber frei beweglich. Eine Aufwärtsbewegung bringt den Abweiserring 12 mit dem nahe der Wallschiene liegenden Schiffskörperbereich in Berührung, wenn sich das Schiff 300 senkrecht nach oben gegen die nahe der Wallschiene 302 befindlichen Abweiserringe bewegt. Die in den Figuren 3 bis 5 dargestellten Abweiserringe sind wesentlich besser als bekannte Abweiserringe und haben außerdem eine wesentlich größere Lebensdauer. Die in den Figuren 4 und 5 dargestellte Gleitschicht verringert außerdem den Verschleiß der erfindungsgemäßen Abweiserringe.

Der in Figur 2 dargestellte Abweiser 200 weist ferner ein haltendes Federelement 350 auf. Das Federelement oder der Federring 350 ist der unterste Ring auf dem Rohr 10. Der Federring 350 ist zusammendrückbar und weist vorzugsweise eine Anzahl von Federabschnitten oder inneren Hohlräumen auf, die ein Zusammendrücken und damit eine Abwärtsbewegung der Abweiserringe 12 gestatten. Diese Bewegungsfreiheit verhindert eine Zunahme von auf die Abweiserringe wirkenden Kräften bei deren Zusammendrücken durch die Wallschiene 302.

In den Figuren 9 bis 12 sind verschiedene Ausführungen des Federrings 35O dargestellt. Figur 9 und 10 zeigen einen un-

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teren Abweiser-Federring 360 in Form eines Zylinders, dessen Höhe doppelt so groß wie die der Abweiserringe 12 ist. In den Gummi- oder Urethankörper 364 des Federrings 360 ist eine Anzahl von im wesentlichen vertikalen Schlitzen 362 eingeformt. Die Schlitze sind etwas geneigt, und zwar um etwa 10 . Es wird darauf hingewiesen, daß die Schlitze aber auch vertikal, also senkrecht zur Oberseite 366 bzw. Unterseite 368 des Federrings 360 ausführbar sind. Bei einer Abwärtsbewegung des Schiffes 300 gemäß Figur 2 wird der Federring 350 zusammengedrückt und verringert dadurch die von der Wallschiene 302 auf die über dem Federring 350 liegenden Abweiserringe 12 ausgeübte Beanspruchung. Dies schützt die zwischen Wallschiene 302 und Federring 350 liegenden Abweiserringe 12 vor Beschädigungen.

Figur 11 zeigt eine andere Ausführung eines Federrings 370 mit einer Anzahl von schlanken Spiralfedern 372, die über den Umfang des federnden Grundkörpers 373 verteilt sind.

Die Spiralfedern 372 haben einen geringeren Durchmesser als die Wandstärke des Grundkörpers 373. Vorzugsweise sind die Spiralfedern 372 in gleichmäßigen Abständen in den Grundkörper 373 des Federrings 370 eingegossen. Dem normalen Gewicht der darüber liegenden Abweiserringe 12 halten die Spiral-

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federn 372 in Verbindung mit dem Grundkörper 373 stand, unter Einwirkung eines von einem Schiff ausgeübten Drucks sind sie jedoch zusammendrückbar.

Figur 12 zeigt eine weitere Ausführung eines Federrings 274 mit einer einzigen großen Spiralfeder 376, die in den Grundkörper 375 des Federrings 274 eingegossen ist. Obgleich in Figur 2 nur ein einziger Federring 350 dargestellt ist, liegt es auf der Hand, daß auch zwei oder mehrere Federringe verwendbar sind.

Es wird darauf hingewiesen, daß die Abweiserringe 12 auch schwimmfähig sein können, so daß sie zum oberen Rand des Rohres 10 aufsteigen können. In einem derartigen Fall würde man in Figur 2 gezeigten Federring 250 als obersten der Abweiserringe 12 anordnen.

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Claims

UEXKÜLL & STOI.BKRG PATENTANWÄLTE

fclbSEui£RSTRAS,e.E < 20OO HAMBURG 52

DR. J.-O. FRHR. von UEXKÜLL

DR. ULRICH GRAF STOLBERG DIPL ING JÜRGEN SUCHANTKE

Regal Tool & Rubber Co., Inc. (Prio: 15. Oktober 1976

Highway 31 East ^{US 732 654} " ^144O6)

Corsicana_y Texas / V.St.A.

Hamburg, den 7. Oktober 1977

Abweiser zum Schutz feststehender Konstruktionen

Ansprüche

Abweiser zum Schutz feststehender Konstruktionen sowie zur Aufnahme von durch Schiffe hervorgerufenen Stoßen, mit einem von Abweiserringen umgebenen, an der zu schützenden Konstruktion befestigten senkrechten Rohr, dadurch gekennzeichnet, daß die Abweiserringe (12) auf dem Rohr (10) frei beweglich sind und zueinander parallele Oberseiten (252; 272) und Unterseiten (254; 274) sowie jeweils eine Außenzylinderflache (256; 276) aufweisen, die über eine bis zur halben Höhe jedes Abweiserrings (12) reichende Kegelfläche (258) in die Oberseite (252; 272) und über eine dritte Krümmung (264) in die Unterseite (254; 274) übergeht, wobei der Krümmungsradius

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der dritten Krümmung (264) kleiner als der Krümmungsradius der Kegelfläche (258) ist.
2. Abweiser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kegelfläche (258) zu der Außenzylinderflache (256) einen Winkel von etwa 30° einschließt.
3. Abweiser nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (10) zusätzlich von einem abweisenden Federring (350; 360; 370; 274) umgeben ist.
4. Abweiser nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Federring (350) als unterster Abweiserring (12) auf dem Rohr (10) angeordnet ist.
5. Abweiser nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Federring (350) als oberster Abweiserring (12) auf dem Rohr (10) angeordnet ist.
6. Abweiser nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Federring (274) eine in seinen Grundkörper (275) eingebettete Spiralfeder (376) aufweist, deren Innendurchmesser größer als der Außendurchmesser des Rohres (10) ist.

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7. Abweiser nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Federring (370) eine Anzahl von in seinen Grundkörper (373) eingebetteten Spiralfedern (372) aufweist, die gleichmäßig über den Umfang des Federrings (370) verteilt sind.
8. Abweiser nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Federring (360) in seinem Grundkörper (364) eine Anzahl von im wesentlichen vertikal verlaufenden Schlitzen (362) aufweist.

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