DE2346701A1

DE2346701A1 - Kran mit einem lastaufnahmemittel, insbesondere einem greifer fuer den massenumschlag von schuettguetern

Info

Publication number: DE2346701A1
Application number: DE19732346701
Authority: DE
Inventors: Walter F Kaufmann
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1973-09-17
Filing date: 1973-09-17
Publication date: 1975-03-27
Also published as: AU7324074A; BR7407704D0; ZA745876B; JPS5076751A; NL7412239A

Description

Kran mit einem Lastaufnahmemittel, insbesondere einem Greifer für den Massenumschlag von Schüttgütern

Die Erfindung bezieht sich auf einen Kran mit einem Greifer für den Massenumschlag von Schüttgütern vie zum Beispiel Erz, Kies, Walzsinter oder dergleichen.

Kräne der vorgenannten Art verden beispielsveise bei Hüttenwerken benötigt, um ständig Erz oder dergleichen für den Hoch ofenbetrieb benötigte Schüttgüter beispielsweise aus Schiffen in Bunker umzuladen. Die Greifer von Kränen der Eingangs genannten Art verden aus Stahl hergestellt, überwiegend vird für den Greifer mit Ausnahme der besonders verschleißfesten

2 Greiferzähne, ein Stahl mit einer Festigkeit von 37 kg/mm verwendet und nur in relativ venigen Sonderfällen ein Stahl mit höherer Werkstoffestigkeit angevendet. Aufgrund der für die Stabilität des Greifers notvendigen Dimensionierungen, Wandstärken und Materialmengen und des spezifischen Gevich·*· tes von Stahl von 7,8 kg/dm ergibt sich, vie in der Praxis festzustellen ist, daß der Greifer im allgemeinen soviel viegt, vie die vom Greiferinhalt gebildete Nutzlast. Das bedeutet, daß von der gesamten Tragfähigkeit eines Krans für · den Greiferbetrieb etva 50 % von dem Greifergevicht in Anspruch genommen verden und rund 50 % nur zum Heben einer Nutz4 last zur Verfügung stehen. Um also beispielsveise auf eine Nutzlast von 8 t zu kommen, damit unter Berücksichtigung der Krangeschvindigkeit eine bestimmte Güterumschlagmenge pro

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Zeiteinheit gewährleistet werden kann, hat man daher den Iran mit einer Tragfähigkeit von 16 t konzipieren müssen. Dies bedeutet aber auch eine ganz erhebliche Erhöhung der Gesamtkosten für die Herstellung des rrans.

Die Erfindung besteht darin, daß bei einem Kran der eingangs genannten Art der Greifer bei an sich bekannter Form und Kon- ■ struktion aus Titan besteht. Titan in reiner, unlegierter Form hat ein spezifisches Gewicht von etwa 4,5 kg/dm und eine Festigkeit bei 5o bis 6o kg/mm . Ein Greifer aus Titan ist :

Xo zwar wesentlich teurer als"ein Greifer aus Stahl. Die vor- ; liegende Erfindung besteht aber in der Erkenntnis, daß aufgrund des kleineren spezifischen Gewichtes von Titan und auf- ! grund des geringeren Materialaufwandes wegen der höheren | Festigkeit von Titan gegenüber den bisher in der Praxis im ; allgemeinen angewendeten Stählen für Greifer eine Gewichts- ; einsparung des Greifers um nahezu die Hälfte erreicht werden kann, so daß deshalb der Greifer wesentlich mehr Gewicht laden kann oder, um größere Volumina laden zu können, wesentlich größer bemessen werden kann, und daß der dairit erzielbare betriebswirtschaftliche Vorteil den Preisunterschied sogar noch bei weitem übertrifft. Dies wird nachstehend anhand von Zahlenbeispielen noch näher dargelegt werden. Es kann für den Greifer reines oder legiertes Titan zu dem gleichen erfinderischen Zweck verwendet werden. Durch Zusätze von

\ 25 Leichtmetall zu reinem Titan können noch geringere spezifische Gewichte und/oder noch höhere Festigkeiten als von Reintitan erreicht werden, beispielsweise mit einem Aluminiumzusatz

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- 3 von 4 - 6 % eine Festigkeit von 80 kg/mm und mit einem

Aluminiumzusatz von 7,5 - 8,5 % eine Festigkeit von 91 kg/mm ♦

In der Zeichnung sind Ausführungsformen von Kränen mit einem Greifer schematisch dargestellt, bei denen die erfindungsgemäße Maßnahme zu dem vorstehend erwähnten eminenten wirtschaft lichem Vorteil führt, und zwar zeigt Fig. 1 eine Verladebrükke, Fig. 2 einen Drehkran und Fig. 3 einen Laufkran. In Fig. 1 ist auf einer Brücke 1 eine Katze 2 verfahrbar, welche an einem Kranseil einen Greifer 3 trägt. Mit Hilfe dieses Greifers soll beispielsweise aus einem Schiff ein Schüttgut entladen und zum Beispiel auf eine Halde umgeschlagen werden. Dieser Greifer 3 ist anstatt aus dem bisher gebräuchlichen Stahl erfindungsgemäß aus Reintitan oder einer leichteren oder einer wenigstens gleich leichten, aber festeren Titan-Leichtmetall-Legierung hergestellt. Entsprechendes gilt für den Greifer in' den Fig. 2 und 3.

Beispiel A

Es sei angenommen, daß die Tragfähigkeit beispielsweise der in der Zeichnung.dargestellten Verladebrücke 16 t beträgt.

Bei einer solchen Verladebrücke beträgt das Gewicht der bisherigen, gebräuchlichen Greifer aus Stahl etwa 8t. Der Grei-j ferinhalt beziehungsweise die Nutzlast konnte also nur rund 8 t betragen. Wird als Werkstoff für diesen Greifer gemäß der Erfindung aber Titan verwendet, dann wird das Greifergewicht nur rund 4 t betragen. Das bedeutet aber, daß mit einem solchen Greifer der Greiferinhalb künftig rund 12t wiegen kann. Bei ansonsten völlig gleichen Betriebsverhältnissen

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wird folglich mit dem erfindungsgemäßen Greifer eine Leistungssteigerung von rund 50 % erzielt.

Nach den praktischen Erfahrungen leistete eine Verladebrücke der vorgenannten Art bisher cirka 500 t/h. Mit dem erfindungsgemäßen Greifer vürde die Verladebrücke in der Lage sein, cirka 750 t/h zu leisten. Es vürde also eine Mehrleistung von 250 t/h erzielt verden, ohne daß sich praktisch der bisherige Gesamtaufvand, der für den Umschlag der 500 t/h erforderlich var, erhöht. Der betriebswirtschaftliche Eifehrungs satz (unter Berücksichtigung von Kostenfaktoren in 1973) für die Umschlagskosten beträgt 0,80 DM pro Tonne Umschlag. Damit ergibt sich, daß, venn 750 t statt 500 t mit dem bisher gebräuchlichen Greifer umzuschlagen gevesen vären, Mehrkoäen von 0,80 DM pro Tonne X 250 t = 200,00 DM aufzuvenden gevesen vären. Da mit dem eüELndungsgemäßen Greifer eine stündliche Mehrleistung von 250 t zu dem Gesamtaufwand für den Umschlag von 500 t/h erzielt vird, wird also eine stündliche Ersparnis von 200,00 DM erzielt.

Bei Erzumschlaganlagen vürde die Verladebrücke dieses Beispiels erfahrungsgemäß an 250 Tagen im Jahr täglich etva 20 Stunden arbeiten, vas 5.000 Jahresstunden ergibt. Bei 5.000 Jahresstunden führt die vorstehend ausgerechnete stündliche Ersparnis von 200,00 DM infolgedessen zu einer Gesamtersparnis bei dieser Verladebrücke von 1.000.000,— DM pro Jahr.

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Die Kosten eines Greifers aus Stahl für eine 16 t-Verladebrücke betragen etwa bis zu etwa 150.000,— DM» Die losten für den gleichen Greifer aus Titan würden unter Berücksichti gung der derzeitigen Preise etwa 500.000,— DM betragen. Auf grund der vorstehend errechneten Betriebskostenersparnis ist folglich der Mehrpreis für einen Titangreifer nach einer Betriebszeit von rund sechs Monaten ausgeglichen und erbringt im Anschluß daran der Titangreifer gegenüber dem Greiferbetrieb mit einem Greifer aus Stahl alljährlich sogar einen Nutzen von 1.000.000,— DM.

Beispiel B

Bei einer Verladebrücke oder auch einem anderen Greiferkran kann erfahrungsgemäß aus besonderen Gründen, wie zum Beispiel! Bergschäden oder Ermüdungserscheinungen bei alten Krankonstruktionen, die Notwendigkeit eintreten, daß die Tragfähigkeit herabgesetzt werden muß, beispielsweise von 16 t auf • 12t. Das hat beim Kranbetrieb mit einem herkömmlichen Grei-ι fer aus Stahl zur Folge, daß auch die Nutzlast, die bei der '■■ ursprünglichen Tragfähigkeit von 16 t und einem Greiferge- ! 20 wicht von rund 8 t gleichfalls noch rund 8 t betrug, entspre-j j chend stark zurückgeht.

Da aber ein erfindungsgemäßer Titangreifer gleicher Größe nur rund 4 t wiegt, ist durch Verwendung dieses Titangreifers zu erreichen, daß bei Herabsetzung der Tragfähigkeit dei trans auf 12t die bisherige Nutzlast von 8 t weiterhin zur Verfügung bleibt. Es bleiben folglich der Betrieb und die Um-

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Schlagsleistung des trans in voller Höhe erhalten, so daß die Anschaffung einer neuen Brücke oder eines neuen Kranes im Werte von etva 3.000.000 bis 6.000.000 DM erspart vird.

Bei einer Verladebrücke von 16 t Tragfähigkeit ist nach den _: 5 Erfahrungsverten von 1973 mit Neukosten von ca. 6 Millionen DM zu rechnen. Demgegenüber vürden, um im Falle einer Herab- : Setzung der Tragfähigkeit von 16 auf 12t durch Anvendung

: eines erfindungsgemäß aus Titan bestehenden Greifers eine Nutzlast von 8 t aufrechtzuerhalten, nur losten für den Titan-; greifer bis etva 500.000 DM entstehen. Dies sind nur rund _: 8% des Investitionsvertes einer neuen Brücke, und dies bei einer Leistungserhöhung von etva 5o % gegenüber dem Betrieb mit einem herkömmlichen Stahlgreifer.

Bei diesem Beispiel sovie auch bei dem Beispiel A ergeben sich bei kleineren oder größeren Tragfähigkeiten analoge Wirtschaftlichkeitsverhältnisse und gleichermaßen außerordent-; lieh bedeutsame, mit der Erfindung erzielbare betriebsvirtschaftliche Vorteile.

; Beispiel C

;2o Es sei angenommen, daß ein Kunde eine neue Erz. verlade brücke benötigt und bestellt und dafür eine Nutzlast von 2o t im Greifer fordert. Da das Gevicht eines üblichen Greifers aus

: Stahl erfahrungsgemäß ebenfalls etva 2o t beträgt, muß also die Gesamttragfähigkeit der Verladebrücke auf 4o t ausgelegt verden. Wird nun anstelle eines herkömmlichen Stahlgreifers ; von etva 2o t Eigengevicht ein erfindungsgemäß aus Titan

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hergestellter Greifer vorgesehen, dessen Gevicht nur rund 1o t beträgt, so ermäßigt sich dadurch die benötigte Gesamttragfähigkeit der Verladebrücke von 4o t auf 3o t.

Nach dem Stand der lostenfaktoren in 1973 kann der An-Schaffungspreis einer Erzverladebrücke mit 4o t Tragfähigkeit auf rund 1o Millionen DM angenommen verden. Die gleiche Verladebrücke mit 3o t Tragfähigkeit vttrde einen Preis von ca. 7,5 Millionen DM haben. Dadurch, daß anstelle eines Stahlgreifers der erfindungsgemäße Titangreifer Vervendung findet, ergibt sich also eine Ermäßigung der Anschaffungskosten um 2,5 Millionen DM. Der herkömmliche Stahlgreifer vtirde in diesem Falle etva o,25 Millionen DM kosten, der erfindungsgemäße Titangreifer hingegen etva 0,75 Millionen DM. Trotz einer Ausrüstung der Verladebrücke mit einem Titangreifer verbleibt folglich immer noch eine Gesamtermäßigung der Anschaffungskosten von 2,0 Millionen DM.

Darübeijhinaus vird auch noch der für die Praxis sehr bedeutsame Vorteil erreicht, daß die Unterhaltungskosten einschließlich der Aufvendungen für Elektrizität bei der 3o t-Verladebrücke rund 20% niedriger sind als bei der 4o t-Verladebrücke

Es ist vorstellbar, daß auch andere Lastaufnahmemittel für ' einen Iranbetrieb zum Einsatz kommen, die zu ähnlich gelagerten Umständen und Situationen führen, vie sie für die her- _: kömmlichen Greifer aus Stahl geschildert vorden sind, und es ist daher denkbar und möglich, daß die Anvendung der er-

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findungsgemäßen Maßnahme auch für andere Lastaufnahmemittel, zum Beispiel einem Schürfkübel, in Betracht kommen kann und gleichermaßen vorteilhaft und mit einem außerordentlichen
betrieblichen und virtschaftiichen Nutzen verbunden ist vie bei einem Greifer.'

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Claims

Patentansprüche

1. Kran mit einem Greifer für den Massenumschlag von Schüttgütern, dadurch gekennzeichnet, daß der Greifer bei an sich bekannter Form und Konstruktion aus Titan besteht.

2. Kran nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Greifer= aus einer Titan>Lsgierung besteht, deren spezifisches Gewicht im wesentlichen gleich oder kleiner ist als das spezifische Gewicht von Reintitan.

3. Kran nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Greifer aus einer solchen Legierung von Reintitan und einem Leichtmetall besteht, dessen Leichtmetallgehalt eine Festigkeit ergibt, die im wesentlichen gleich oder höher ist als die Festigkeit von Reintitan.

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