{"id":1407,"date":"2026-09-03T01:17:47","date_gmt":"2026-09-03T01:17:47","guid":{"rendered":"https:\/\/zhhmarinefender.com\/?p=1407"},"modified":"2026-09-03T02:38:50","modified_gmt":"2026-09-03T02:38:50","slug":"structural-design-of-pneumatic-fenders","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/zhhmarinefender.com\/de\/structural-design-of-pneumatic-fenders\/","title":{"rendered":"Strukturelle Auslegung von pneumatischen Fendern"},"content":{"rendered":"

Die Konstruktion von Luftfendern ist in ISO 17357-1:2014 f\u00fcr die Hochdruckfamilie festgelegt: ein zylindrischer Luftbalg mit halbkugelf\u00f6rmigen K\u00f6pfen, gefertigt aus Au\u00dfengummi, Verst\u00e4rkung aus synthetischem Reifencord und Innengummi, alles fest vulkanisiert. Teil 1 spezifiziert diese Fender f\u00fcr einen Anfangsinnendruck von 50 kPa oder 80 kPa. Niederdruckfender fallen unter Teil 2 und verwenden stattdessen beschichtete Textilpaneele. Innerhalb von Teil 1 unterscheiden sich die Hersteller nur in der Lagenanzahl. Lagenplan, Wulstringkonstruktion und Endkonfiguration sind in den Korpus einlaminiert und werden vor der Vulkanisation verschlossen.<\/p>\n

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Parameter<\/th>\nAnforderung gem\u00e4\u00df Teil 1 (Hochdruck)<\/th>\n<\/tr>\n<\/thead>\n
Karosseriekonstruktion<\/td>\nAu\u00dfengummi, Lagen aus synthetischem Reifencord, Innengummi, alles fest vulkanisiert (6.1.1).<\/td>\n<\/tr>\n
Bemessungsanfangsinnendruck<\/td>\nPneumatisch 50 bei 50 kPa, Pneumatisch 80 bei 80 kPa (4.2)<\/td>\n<\/tr>\n
Typen<\/td>\nNetztyp Typ I, Einzeltyp Typ I, Schlingentyp Typ II (4.1)<\/td>\n<\/tr>\n
Stahl an der Flansch\u00f6ffnung<\/td>\nWeniger als 0,20 \u00d7 Kotfl\u00fcgeldurchmesser (6.1.6)<\/td>\n<\/tr>\n
obligatorisches Sicherheitsventil<\/td>\nDurchmesser 2.500 mm und gr\u00f6\u00dfer; darunter nur auf Bestellung (6.1.7)<\/td>\n<\/tr>\n
GEA-Ablenkung<\/td>\nGarantierte Energieabsorption bei (60 \u00b1 5)% Auslenkung (7.3.3)<\/td>\n<\/tr>\n
Reaktionskrafttoleranz<\/td>\n\u00b110% bei GEA-Ablenkung (7.3.4)<\/td>\n<\/tr>\n
Prototypbest\u00e4tigung<\/td>\nAlle zehn Jahre, Bewertung durch eine bedeutende Klassifikationsgesellschaft (8.1).<\/td>\n<\/tr>\n
Niederdruck\u00e4quivalent<\/td>\nISO 17357-2:2014, Konstruktion beschichteter Textilpaneele, 7 kPa, sofern nicht anders angegeben<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n<\/div>\n

Die Klauselnummern beziehen sich auf ISO 17357-1:2014. Die ISO best\u00e4tigte, dass beide Teile der Norm im Jahr 2024 noch g\u00fcltig sind.<\/em><\/p>\n

Was die ISO 17357-1 f\u00fcr die Konstruktion pneumatischer Fender festlegt<\/h2>\n

ISO 17357-1:2014<\/a> Die Norm legt die Konstruktionsvorgaben f\u00fcr alle als konform verkauften, schwimmenden pneumatischen Hochdruck-Gummifender fest, wobei die Anforderungen auf die jeweilige Druckklasse abgestimmt sind. Die Norm regelt Material, Leistung und Abmessungen von Fendern, die Schiffe an andere Schiffe oder an Anlegestellen befestigen. Sie legt au\u00dferdem die Pr\u00fcf- und Inspektionsverfahren fest. Teil 1 und Teil 2<\/a> Die Norm ISO 17357:2002 wurde durch diese ersetzt und ist nun zur\u00fcckgezogen.<\/p>\n

Jede Schicht im Kotfl\u00fcgel hat eine bestimmte Funktion. Die \u00e4u\u00dfere Gummischicht sch\u00fctzt die Kordschichten und die innere Gummischicht vor Abrieb und anderen \u00e4u\u00dferen Einfl\u00fcssen. Ihre Zusammensetzung muss die in Teil 1 tabellierten Zug- und Rei\u00dffestigkeitswerte erf\u00fcllen; diese Werte sind im Materialpr\u00fcfbericht aufgef\u00fchrt. Die innere Gummischicht dichtet die Druckluft ab. Die Verst\u00e4rkungsschichten aus synthetischem Reifenkordgewebe halten den Innendruck und bestimmen die Belastbarkeit des Kotfl\u00fcgels.<\/p>\n

\"Schema<\/p>\n

Die Wahl des Kordgewebes ist strukturell bedingt. Die Hauptfasern des synthetischen Reifenkords sind nicht wie bei Segeltuch oder G\u00fcrtelgewebe geflochten, was das Verhalten der Lage hinsichtlich Erm\u00fcdungsfestigkeit und Druckfestigkeit beeinflusst. Auch die Lagenanzahl variiert innerhalb eines bestimmten Bereichs. Innerhalb einer zugelassenen Designfamilie kann ein kleinerer Durchmesser weniger Lagen aufweisen. Fragen Sie in der genehmigten Zeichnung nach der Lagenanzahl f\u00fcr Ihren Durchmesser und betrachten Sie eine f\u00fcr eine andere Gr\u00f6\u00dfe angegebene Anzahl als unbest\u00e4tigt.<\/p>\n

Die Niederdruckkotfl\u00fcgel aus Teil 2 sind ein separates Produkt und keine leistungsreduzierte Version dieser Karosserie. Sie bestehen aus l\u00e4ngs verlaufenden, beschichteten Textilpaneelen mit halbkugelf\u00f6rmigen Enden. Teil 2 f\u00fcgt zwei weitere hinzu. pneumatische Kotfl\u00fcgeltypen<\/a>, geklemmtes Ende und geformtes Ende, Belastung 7 kPa, sofern nicht anders angegeben. Alles Nachfolgende beschreibt die Konstruktion von Teil 1.<\/p>\n

Warum 50 kPa und 80 kPa Grenzwerte und keine Obergrenzen sind<\/h2>\n

Der Nenninnendruck ist der Druck, bei dem ein unkomprimierter Kotfl\u00fcgel arbeitet, nicht der Druck, dem sein Korpus standhalten kann. Die Norm f\u00fchrt beide Werte separat auf, und beide variieren mit Gr\u00f6\u00dfe und Druckklasse. Der zul\u00e4ssige Druck ist gesondert definiert: der Innendruck, bei dem ein Kotfl\u00fcgel platzt. F\u00fcr jede Gr\u00f6\u00dfe sind vier Druckwerte in derselben Tabelle aufgef\u00fchrt, und in einem Angebot kann jeder dieser Werte genannt werden.<\/p>\n

Der Druck im Fahrzeuginneren steigt mit der Durchbiegung des Kotfl\u00fcgels. Deshalb werden die Werte jeweils in Bezug auf eine bestimmte Steigung oder Durchbiegung angegeben. Die Markierung auf dem Typenschild kennzeichnet den Beginn der Kennlinie.<\/p>\n

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Bedingungen des Angebots<\/th>\nWas es tats\u00e4chlich aussagt<\/th>\nWas tun damit?<\/th>\n<\/tr>\n<\/thead>\n
Anfangsinnendruck (50 oder 80 kPa)<\/td>\nDer Betriebsgrad eines unkomprimierten Kotfl\u00fcgels<\/td>\nVermerken Sie es in der Bestellung und halten Sie es im Dienst.<\/td>\n<\/tr>\n
Ertr\u00e4glicher Druck<\/td>\nDer innere Druck, bei dem der K\u00f6rper platzt<\/td>\nLesen Sie den Wert f\u00fcr Ihre Gr\u00f6\u00dfe in der Drucktabelle aus Teil 1 ab.<\/td>\n<\/tr>\n
Sicherheitsventil-Einstelldruck<\/td>\nDer Druck, bei dem das Ventil \u00f6ffnet<\/td>\nPr\u00fcfen Sie, ob Gr\u00f6\u00dfe und G\u00fcteklasse in der Tabelle \u00fcbereinstimmen.<\/td>\n<\/tr>\n
Hydraulischer Pr\u00fcfdruck<\/td>\nDer beim hydrostatischen Test verwendete Druck<\/td>\nFragen Sie, auf welche Kotfl\u00fcgel es gem\u00e4\u00df Klausel 9 angewendet wurde.<\/td>\n<\/tr>\n
Rumpfdruck bei GEA-Auslenkung<\/td>\nInnendruck bei Nennauslenkung, aufgenommen vom Rumpf<\/td>\nEs erfasst den Druckgrad, daher unterscheidet sich der Wert f\u00fcr Pneumatic 80 von dem Wert f\u00fcr Pneumatic 50 bei gleicher Gr\u00f6\u00dfe.<\/td>\n<\/tr>\n
Reaktionskraft bei GEA-Auslenkung<\/td>\nLuftdruck multipliziert mit der Kontaktfl\u00e4che<\/td>\nVergleichen Sie die Angebote auf Basis der gleichen Durchbiegung, bevor Sie die Zahlen vergleichen.<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n<\/div>\n

Die G\u00fcteklasse ist also ein Betriebsparameter, der eingehalten werden muss, keine Variable zur Leistungsoptimierung. Garantierte Energieabsorption, Reaktionskraft und Rumpfdruck werden alle in Bezug auf eine bestimmte G\u00fcteklasse angegeben. Weicht ein Fender von dieser G\u00fcteklasse ab, liegt er au\u00dferhalb der Leistungsdaten, auf denen seine Leistung basierte.<\/p>\n

Wenn man den Wert auf dem Typenschild als Sicherheitsgrenzwert interpretiert, summiert sich der Fehler unbemerkt. Ein Kotfl\u00fcgel, der an einem hei\u00dfen Nachmittag ohne Kenntnis der Bedingungen bis zu diesem Wert aufgef\u00fcllt wurde, wird wieder in Betrieb genommen und liegt \u00fcber seinem vorgesehenen Ausgangsdruck. Die Umgebungstemperatur sollte zusammen mit jeder Druckmessung protokolliert werden, damit beim n\u00e4chsten Test vergleichbare Daten vorliegen.<\/p>\n

Wulstringe, Flansch\u00f6ffnungen und die 2.500 mm Ventilschwelle<\/h2>\n

Metallteile an den Enden eines pneumatischen Fenders werden nicht nach Nennlast, sondern nach einem \u00dcberdruckfall dimensioniert, wobei die Stahlzugabe proportional zum Durchmesser ist. Gem\u00e4\u00df Teil 1 m\u00fcssen die Enden der Verst\u00e4rkungskordellagen in den Wulstring eingef\u00fchrt und nach au\u00dfen gebogen werden. Der Wulstring und jegliches andere Stahlmaterial um die Flansch\u00f6ffnung herum ist auf weniger als 0,20 D begrenzt. Diese Begrenzung sch\u00fctzt die Metallteile vor bleibender Verformung bei einer Kompression nahe 80%.<\/p>\n

Demgegen\u00fcber steht die Leistungsklausel, in der die garantierte Energieabsorption bei einer Durchbiegung von (60 \u00b1 5)% erreicht wird. Zwei Klauseln, zwei unterschiedliche Fragestellungen. Die Geometrieregel 0,20 D sch\u00fctzt Flanschendbleche vor starker \u00dcberbeanspruchung, die etwa 20 Prozentpunkte \u00fcber die Nenndurchbiegung hinausgeht. Der GEA-Wert im Datenblatt beantwortet eine andere Frage. Setzt man den eigenen Durchmesser in dieselbe Formel ein: 0,20 \u00d7 D ergibt den Wert, unter dem der Stahl bleiben muss. Ein 3300 mm langer Kotfl\u00fcgel muss also unter 660 mm liegen.<\/p>\n

Die Ausf\u00fchrung Typ I Single begegnet dem gleichen Problem der \u00dcberbeanspruchung durch eine spezielle Endkonfiguration. Diese Variante weist nur an einem Ende eine Flansch\u00f6ffnung auf, w\u00e4hrend das andere Ende keine Metallteile besitzt. Dadurch kann sich das metallfreie Ende unter starker Druckbelastung nicht dauerhaft verformen. Daraus ergibt sich eine praktische Montageempfehlung: Dieses Ende sollte so ausgerichtet werden, dass eine starke Endbeanspruchung wahrscheinlich ist. Die Wahl des Montageorts erfolgt vor dem Aufbau der Karosserie.<\/p>\n

Die Regelung zur Ventilpflicht ist so gestaltet, dass sie zweimal gelesen werden sollte. Gr\u00f6\u00dfen, die nicht in den Drucktabellen aufgef\u00fchrt sind, m\u00fcssen die Anforderungen des n\u00e4chstgr\u00f6\u00dferen Durchmessers erf\u00fcllen. So \u00fcbernimmt beispielsweise ein Fender mit 2.200 mm Durchmesser die Druckanforderungen eines 2.500-mm-Fenders. Die Sicherheitsventilklausel ist an den tats\u00e4chlichen Durchmesser gekoppelt, unabh\u00e4ngig von der zugeh\u00f6rigen Druckklasse. Ein 2.200-mm-Fender erf\u00fcllt daher die Druckanforderungen eines 2.500-mm-Fenders, obwohl sein Durchmesser unter dem Wert liegt, ab dem ein Ventil vorgeschrieben ist. Diese Konsequenz wird in keiner der Klauseln direkt erw\u00e4hnt; sie ergibt sich erst aus der gemeinsamen Lekt\u00fcre beider Klauseln. Aus diesem Grund enth\u00e4lt die Bestellklausel eine Zeile, in der ein Sicherheitsventil f\u00fcr Fender unter 2.500 mm angefordert werden kann.<\/p>\n

Das Ventil selbst ist ein Bauteil, das an die Flansch\u00f6ffnung angepasst ist, und keine Schicht innerhalb des Laminats. Vor der Vulkanisation werden die Flanschanordnung und die daf\u00fcr vorgesehene Vorrichtung verschlossen. Ob ein Ventil nachtr\u00e4glich hinzugef\u00fcgt werden kann, h\u00e4ngt von dieser Anordnung ab; der Hersteller sollte dies best\u00e4tigen.<\/p>\n

\"Pneumatische<\/p>\n

Wartung und Instandhaltung<\/strong><\/h2>\n

Regelm\u00e4\u00dfige Wartung und Inspektion<\/strong> <\/a>sind erforderlich, um die langfristige Stabilit\u00e4t der pneumatischen Fender zu gew\u00e4hrleisten. Im Folgenden finden Sie einen vollst\u00e4ndigen Wartungsleitfaden, der die Inspektionsh\u00e4ufigkeit, die Inspektionsgegenst\u00e4nde und die Verwaltung des Luftdrucks umfasst.<\/p>\n