Yokohama Rubber Fender ist ein pneumatisches Meeresschutzsystem, das für den Werftbetrieb, die Unterstützung beim Stapellauf von Schiffen und Handhabungsprozesse im Trockendock entwickelt wurde, bei denen eine kontrollierte Lastverteilung und eine Abschwächung struktureller Stöße erforderlich sind. Das System besteht aus einem hochfesten, luftdichten Gummikörper, der mit mehreren Lagen synthetischem Reifencord verstärkt ist und eine flexible, druckhaltende Struktur bildet, die in der Lage ist, hohe Kontaktenergie durch interne Luftkompression zu absorbieren.
Das technische Prinzip basiert auf der elastischen pneumatischen Verformung. Bei äußerer Belastung komprimiert sich die innere Luftkammer zunehmend und wandelt mechanische Aufprallenergie in kontrollierte Druckschwankungen um. Dieser Mechanismus reduziert die sofortige Kraftübertragung und verteilt die Last auf eine größere Kontaktfläche, wodurch die lokale Belastung der Schiffsrumpfstrukturen und der unterstützenden Infrastruktur wie Hellingen, Andockblöcke und Startwege minimiert wird.
Eine kommerzielle Werft im Nahen Osten benötigte eine Modernisierung ihres Schiffsauslaufunterstützungssystems, um der steigenden Produktion mittelgroßer bis großer Frachtschiffe zwischen 20.000 und 60.000 DWT gerecht zu werden. Die bestehende Startanordnung basierte auf herkömmlichen Gleitblöcken und festen Gummistützen, die eine ungleichmäßige Lastverteilung und eine erhöhte lokale Belastung beim Überführen des Rumpfes ins Wasser aufwiesen.
Die größte technische Herausforderung bestand darin, die Spannungskonzentration im Rumpf während des Startvorgangs zu reduzieren und gleichzeitig die Strukturkontrolle während der Gleit- und Schwimmübergangsphasen zu verbessern. Variationen in der Rumpfgeometrie und den Oberflächenbedingungen im Trockendock trugen außerdem zu einer inkonsistenten Lastverteilung während früherer Einsätze bei.
Entlang der Startstrecke wurde ein pneumatisches Yokohama-Gummi-Fender-System eingeführt, um eine kontinuierliche Lastaufnahme und kontrollierte Verformung während der Schiffsbewegung zu gewährleisten. Die Kotflügel wurden so positioniert, dass sie eine flexible Stützschnittstelle zwischen Rumpfstruktur und Startweg schaffen und eine progressive Energiedissipation während der Gleitbewegung ermöglichen.
Nach der Implementierung zeigten die Schiffswassereinführungen eine verbesserte Gleichmäßigkeit der Last entlang der Rumpfkontaktzone und eine verringerte strukturelle Spannungskonzentration während der Wassereintrittsphasen. Betriebsteams berichteten von einem reibungsloseren Übergangsverhalten während der Startsequenzen und einem geringeren Bedarf an korrigierenden mechanischen Anpassungen während der Ausrichtungsverfahren.
Die Inspektion nach dem Betrieb bestätigte eine stabile strukturelle Leistung des Pneumatiksystems bei wiederholten Startzyklen mit minimalem Materialverschleiß und konstanter Druckhaltung. Das System wurde seitdem in die Standardverfahren zu Wasserlassen ähnlicher Schiffsklassen innerhalb der Werft integriert.
| Herkunftsort | China |
| Markenname | Yokohama-Gummikotflügel |
| Material | Naturkautschuk |
| Farbe | Schwarz |
| Anwendung | In Häfen mit extremen Gezeitenschwankungen, Leichterbetrieb von Schiff zu Schiff, Öl und Gas (normalerweise FSRU), vorübergehendes Anlegen |
| Besonderheit | Hitzebeständigkeit |
| Probe | Normalerweise kostenlos |
| Produktionsmethode | Formen |
| Temperatur | -40℃~300℃ |
| Verpackung | Paletten |
| Vorlaufzeit | 7-14 Tage |
| Durchmesser x Länge [mm] | 50 kPa Leistungsdaten | 80 kPa Leistungsdaten | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| Rumpfdruck bei GEA / kN / m2 | Reaktionskraft / kN | Energieaufnahme / kNm | Rumpfdruck bei GEA / kN / m2 | Reaktionskraft / kN | Energieaufnahme / kNm | |
| 1000 x 1500 | 122 | 182 | 32 | 160 | 239 | 45 |
| 1000 x 2000 | 132 | 257 | 45 | 174 | 338 | 63 |
| 1200 x 2000 | 126 | 297 | 63 | 166 | 390 | 88 |
| 1350 x 2500 | 130 | 427 | 102 | 170 | 561 | 142 |
| 1500 x 3000 | 153 | 579 | 153 | 174 | 761 | 214 |
| 1700 x 3000 | 128 | 639 | 191 | 168 | 840 | 267 |
| 2000 x 3500 | 128 | 875 | 308 | 168 | 1150 | 430 |
| 2500 x 4000 | 137 | 1381 | 663 | 180 | 1815 | 925 |
| 2500 x 5500 | 148 | 2019 | 943 | 195 | 2653 | 1317 |
| 3300 x 4500 | 130 | 1884 | 1175 | 171 | 2476 | 1640 |
| 3300 x 6500 | 146 | 3015 | 1814 | 191 | 3961 | 2532 |
| 3300 x 10600 | 158 | 5257 | 3067 | 208 | 6907 | 4281 |
| 4500 x 9000 | 146 | 5747 | 4752 | 192 | 7551 | 6633 |
* Andere Größen können nach Kundenwunsch hergestellt werden.
Die pneumatische Struktur ist für eine progressive Lastverteilung unter dynamischen Kontaktbedingungen ausgelegt. Während der Interaktion mit dem Schiff erfolgt die interne Luftkompression allmählich, sodass die Energieübertragung über die gesamte Fenderoberfläche verteilt werden kann und nicht auf einzelne Punkte konzentriert werden muss.
Dieses technische Verhalten ist besonders wichtig bei Startvorgängen in Werften, bei denen Rumpfstrukturen variablen Kontaktwinkeln und unregelmäßigen Belastungsmustern ausgesetzt sind. Der kontrollierte Kompressionsmechanismus reduziert die Spitzenbelastungskonzentration und verbessert den strukturellen Schutz während der Übergangsphasen der Gefäßbewegung.
Das interne Verstärkungssystem besteht aus mehreren Lagen hochfestem synthetischen Reifencord, die in multidirektionaler Ausrichtung angeordnet sind. Diese Strukturmatrix ist in den Elastomerkörper eingebettet, um eine gleichmäßige Spannungsverteilung bei komplexen Belastungsszenarien zu gewährleisten.
Beim Stapellauf von Schiffen wirken auf Schiffe kombinierte vertikale, horizontale und Winkelkräfte ein. Die Verstärkungsstruktur stabilisiert den Kotflügelkörper unter diesen kombinierten Belastungsbedingungen und verhindert Verformungsinstabilität. Dies erhöht die Ermüdungsbeständigkeit und gewährleistet eine gleichbleibende Leistung über wiederholte Betriebszyklen hinweg.
Die äußere Gummischicht wurde speziell für Umgebungen mit hoher Reibung auf See und in Werften entwickelt. Die Compound-Formulierung bietet Widerstand gegen Abrieb, Reißen und Oberflächenverschlechterung, die durch kontinuierliche Rumpfbewegung und Gleitkontakt während des Startvorgangs verursacht werden.
Diese Materialstabilität stellt sicher, dass der Kotflügel seine strukturelle Integrität bei wiederholter mechanischer Interaktion beibehält. Es reduziert außerdem die Oberflächenverschleißrate und unterstützt so den langfristigen Einsatz in hochintensiven Werftumgebungen, in denen die Ausrüstung ständiger mechanischer Belastung ausgesetzt ist.
Die pneumatische Struktur weist adaptive Verformungseigenschaften auf, die es ihr ermöglichen, sich an unregelmäßige Rumpfformen und variierende Oberflächenwinkel anzupassen. Dieses Verhalten ist in Werftumgebungen von entscheidender Bedeutung, in denen sich die Schiffsgeometrie je nach Projekt erheblich unterscheidet.
Der adaptive Kontaktmechanismus sorgt für eine gleichmäßige Lastverteilung über unterschiedliche Rumpfprofile, reduziert die lokale Spannungsansammlung und verbessert die allgemeine strukturelle Sicherheit während des Startvorgangs. Diese Fähigkeit erhöht die betriebliche Flexibilität und reduziert den Bedarf an maßgeschneiderten starren Stützstrukturen.
Ja, pneumatische Fender werden häufig in Schiffswerften eingesetzt, um eine kontrollierte Lastaufnahme zu gewährleisten und die Rumpfbelastung während der Schiffsübergangsphasen zu reduzieren.
Die Struktur verteilt die Last während der Gleitbewegung progressiv, reduziert lokale Reibungsbelastungen und verbessert die Strukturstabilität während der Rumpfbewegung.
Ja, sie werden üblicherweise in Trockendocks zur Rumpfunterstützung, Positionierung und Lastverteilung während Bau- und Wartungsarbeiten eingesetzt.
Sie können für eine Vielzahl von Schiffen eingesetzt werden, darunter Frachtschiffe, Tanker, Offshore-Versorgungsschiffe und mittelgroße Handelsschiffe.
Der pneumatische Kompressionsmechanismus reduziert die Spitzenaufprallkräfte beim Wassereintritt, verbessert die strukturelle Sicherheit und reduziert die mechanische Belastung der Schiffs- und Werftinfrastruktur.