09.08.2021 – Kategorie: Konstruktion & Engineering

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Maßgeschneiderte Stoßdämpfer für Yachten – Schwingungen vermeiden & Geschwindigkeiten regulieren

Maßgeschneiderte Stoßdämpfer für Yachten – Schwingungen vermeiden & Geschwindigkeiten regulierenQuelle: ACE Stoßdämpfer

Dämpfungslösungen aus Edelstahl sind bei Bootsbauern gefragt, denn sie gelten als beständig gegen Seewasser und UV-Strahlung. Drei Anwenderbeispiele zeigen, wie maßgeschneiderte Industriestoßdämpfer auf hoher See Schwingungen vermeiden und Geschwindigkeit regulieren können.

Seit Jahren sorgen Industriestoßdämpfer von ACE in den Fendern eines Yachtausstatters aus Bremen für zuverlässigen Schutz bei Crashsituationen, wie sie beim Anlegen beispielsweise von Beibooten bei stärkerem Wellengang vorkommen. Zunächst wurden Varianten aus Stahl eingesetzt, da diese vor Blicken und Wasser geschützt im Inneren der Fender verbaut wurden. Über einen längeren Zeitraum zeigte sich jedoch, dass Meerwasser in das Fenderinnere eindringen konnte. Dies machte sich zwar nicht an der Funktionalität der Schutzsysteme bemerkbar, jedoch an ihrer Optik. Die Oberflächenbeschichtung der aus Stahl gefertigten Industriestoßdämpfer aus der ACE-Magnum-Familie verfärbte sich. Dies führte an kleinen Außenpartien der Fender zu bräunlichen Farbspuren, die es zu vermeiden galt.

Stoßdämpfer für Yachten von ACE: Erstmals aus Edelstahl

Im Gegensatz zu vielen anderen Klein- und Industriestoßdämpfern aus dem Portfolio von ACE, gab es die zuvor georderten Magnum-Typen ML3350EUM-14202 bislang noch nicht in Edelstahl. Und weil es sich bei diesem Typ um ein einstellbares Modell handelt, musste nicht nur das Gehäuse aus V4A entwickelt werden, sondern der Boden und die Einstellschraube gleich mit. An den Leistungsdaten der Dämpfungslösungen änderte sich nichts, sodass keine neue Auslegung vonnöten war. Wie die Vorgänger sind nun die Edelstahlvarianten in der Lage, pro Hub 340 Nm aufzunehmen.

Konzipiert für industrielle Anwendungen, lässt dies Energieaufnahmen pro Stunde von bis zu 85.000 Nm zu. Wichtiger für den maritimen Gebrauch sind die erlaubten Massen. Sie liegen am oberen Ende der Skala bei 80.000 kg und damit selbst beim Anlegen von Schiffen in einem ausreichenden Bereich. Insgesamt decken die verschiedenen Typen dieser vielseitigen einstellbaren Stoßdämpfer für Yachten Massenbereiche von 300 bis 500.000 Kilogramm ab und sorgen damit in zahlreichen Anwendungen für zuverlässigen Schutz dank sicherer Verzögerung und punktgenauem Abbau der aufprallenden Energie.

Stoßdämpfer für Yachten

Als flexible Lösung an flexiblen Fendern hat ACE Industriestoßdämpfer der Magnum-Typen ML3350EUM in Edelstahlausführung gefertigt, die effektive Massen bis zu maximal 80.000 kg ohne Rückprall abbauen. Bild: ACE Stoßdämpfer

Bremszylinder verhindern Schwingungen an Katamaran-Mast

Dank der Bauweise aus Epoxyd-Sandwich-Paneelen sind Segelkatamarane einer Werft aus Lübeck selbst bei vollständiger Flutung unsinkbar. Den Konstrukteuren gelang es, eine weitere Herausforderung zu lösen, die durch die schlagenden Kräfte des Wellengangs und den Wind entstehen. Deren zerstörerische Energie galt es zu reduzieren, da sich diese durch deutliche Schwingungen am Mastbaum bemerkbar machte. Dort kommen nun hydraulische Bremszylinder von ACE zum Einsatz. Gegenüber ebenfalls einsetzbaren Industriegasfedern besitzen sie in diesem Fall zwei Vorteile: Sie lassen sich unter Aufwand noch geringerer Muskelkraft bedienen und sind in der Lage, ihre Bremskräfte in zwei Richtungen auszuspielen.

Der bei den Segelkatamaranen eingesetzte Typ HB-70-200-DD-PT erweist sich dabei als Modellathlet. Er entwickelt eine Druck- beziehungsweise Zugkraft zwischen 2000 und 50.000 N. Diese kann von der Crew bequem am Bremszylinder selbst je nach Windstärke und Geschwindigkeit eingestellt werden. Dazu dreht man lediglich im komplett aus- oder eingefahrenen Zustand an der Kolbenstange. Eine Drehung im Uhrzeigersinn bedeutet eine Erhöhung der Bremskraft, ein Drehen gegen den Uhrzeigersinn entspricht einer Verringerung der Bremskraft. Auf diese Art und Weise bietet das Maschinenelement hervorragenden Schutz vor allen auftretenden Schwingungen. Für technisch einfachere Anwendungen kommen Industriegasfedern ins Spiel: Im Inneren von Booten in Standardausführungen, beispielsweise an Hauben und Klappen. Im Außenbereich in den Serien aus Edelstahl, beispielsweise zum schnellen Öffnen und Schließen von Bullaugen.

Stoßdämpfer für Yachten
Segelkatamaran mit unverstagtem Carbonmast und leicht regulierbarem hydraulischen Bremszylinder, der Schwingungen fast vollständig reduziert. Bild: ACE Stoßdämpfer

Stoßdämpfer für Yachten – Rettungsringauswurf als Beispiel maßgeschneiderter Lösung

In der Regel werden Industriegasfedern an Bord von Schiffen aber nicht nur zum Öffnen kleiner Hauben oder Klappen eingesetzt. Für den Einsatz an hochseetauglichen Luxusyachten bietet ACE auch Sonderanfertigungen. Damit konnte das Unternehmen einer Hamburger Werft für Luxusyachten den Wunsch nach einer Abwurfvorrichtung für Rettungsringe erfüllen. Im konkreten Fall sollten bei vorgesehenen langen Hüben von 350 Millimetern und Ausschubkräften von 1600 Newton die Kräfte im eingefahrenen Zustand der Gasfedern nicht zu groß werden. Immerhin ergeben sich bei eingefahrenen Gasfedern mit 350 Millimetern Hub und einer Progression von ca. 40 Prozent bereits Kräfte von 2240 Newton pro Feder.

Unter Berücksichtigung dessen errechnete das Gasfederteam von ACE, dass auf jeder Seite zwei in Reihe geschaltete Industriegasfedern vom Typ GS-28-350 die optimale Lösung sind. Ein Abknicken bei dem entstehenden langen Hub wird durch eine Schraubverbindung der identischen Industriegasfedern mit einem Zylinderdurchmesser von 28 Millimetern vermieden. Das eine Paar ist über den Gewindezapfen rohrseitig, das andere über das Gewinde stangenseitig mit einer Gewindebuchse verbunden. Zusätzlichen Halt und Stabilität verleiht dieser Konstruktion ein passendes Überrohr, in das die Industriegasfedern gesteckt wurden. Die Befestigung des Überrohrs erfolgt an dem Gewindezapfen der unteren Industriegasfeder über das entsprechende Winkelgelenk.

Stoßdämpfer für Yachten
Glasperlengestrahlte Industriegasfedern für Luxusyachten sorgen in Reihe geschaltet für eine Top-Optik und für hohe Ausschubkräfte beim Abwurf von Rettungsringen oder Zuwasserlassen von Beibooten. Bild: ACE Stoßdämpfer

Maximale Ausschubkraft von 1600 Newton pro Industriegasfeder

Auf den Luxusyachten werden mit dem Zurückströmen des für die Geschwindigkeitsregulierung zuständigen Stickstoffes die Auswurfgegenstände ins Wasser befördert. Die Bohrung der Drossel in der Industriegasfeder bestimmt dabei sowohl das Ein- als auch das Ausfahrtempo. Die in Reihe geschalteten Komponenten zur Geschwindigkeitsregulierung sind mit einer maximalen Ausschubkraft von 1600 Newton pro Industriegasfeder, also 3200 Newton pro Seite, selbst in der Lage, kleine Rettungsboote sicher zu Wasser zu lassen. Die Ingenieure von ACE weisen darauf hin, dass eine weitere Krafterhöhung auf maximal 2500 Newton pro Industriegasfeder im ausgefahrenen Zustand möglich sei. Die im eingefahrenen Zustand wirkenden Kräfte belaufen sich dann allerdings auf ca. 4350 Newton, weshalb stabilere Anschlussteile zum Einsatz kommen müssen. Diese sind bei allen Edelstahllösungen ebenfalls in einer hochwertigen V4A-Legierung verfügbar und runden die Lösungen von ACE im Schiffsbau ab. 

Stoßdämpfer für Yachten – Tipp

Strukturdämpfer sind eine preisgünstige Alternative für den Kollisionsschutz, wenn es nicht auf punktgenaues Abstoppen ankommt. Auch das Material dieser Notstopper ist seewasserbeständig.

Robert Timmerberg, M. A., ist Fachjournalist bei plus2 in Düsseldorf.


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