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REGISTRO DE LA PROPIEDAD INDUSTRIAL

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k ES 2 010 990 kInt. Cl. : E05G 1/024

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B22F 7/04 B22F 3/10 B23K 35/32

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TRADUCCION DE PATENTE EUROPEA

kN´umero de solicitud europea : 87101646.5 kFecha de presentaci´on : 06.02.87 kN´umero de publicaci´on de la solicitud: 0 263 230 kFecha de publicaci´on de la solicitud: 13.04.88

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54 T´ıtulo: Elemento de pared para construcciones de seguridad.

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73 Titular/es: Metallgesellschaft AG

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72 Inventor/es: Reimann, Hartwig;

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74 Agente: D´ıaz Velasco, Manuel

30 Prioridad: 06.09.86 DE 36 30 429

Reuterweg 14 Apartado 3724 D-6000 Frankfurt/M.1, DE Bode-Panzer AG

45 Fecha de la publicaci´ on de la menci´on BOPI:

01.04.90

45 Fecha de la publicaci´ on del folleto de patente:

01.04.90

Aviso:

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Kruske, Gerhard y Maxeiner, Max

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En el plazo de nueve meses a contar desde la fecha de publicaci´on en el Bolet´ın europeo de patentes, de la menci´on de concesi´on de la patente europea, cualquier persona podr´a oponerse ante la Oficina Europea de Patentes a la patente concedida. La oposici´on deber´a formularse por escrito y estar motivada; s´olo se considerar´a como formulada una vez que se haya realizado el pago de la tasa de oposici´ on (art◦ 99.1 del Convenio sobre concesi´on de Patentes Europeas). Venta de fasc´ ıculos: Registro de la Propiedad Industrial. C/Panam´ a, 1 – 28036 Madrid

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DESCRIPCION La invenci´on se refiere a un elemento de pared para construcciones de seguridad, en especial para la construcci´ on de c´ amaras acorazadas, a partir de dos chapas de acero, paralelas entre s´ı, y de una capa intermedia de armadura, formada por granos de material endurecido, cuyos espacios intermedios est´ an ocipados por una masa de soldadura fuerte que une los granos entre s´ı y a las chapas de acero mediante arrastre de material. Tales elementos de pared no s´olo deber´an poseer la suficiente seguridad frente a acciones tales como, por ejemplo, la fractura o la separaci´on como consecuencia de perforaci´on y corte con soplete, sino tambi´en un peso propio lo m´ as reducido posible para que los problemas de transporte y la carga est´atica durante su instalaci´ on en edificios sean lo m´as peque˜ nos posibles. En la patente DE-AS 15 84 284 se prev´e una placa blindada que consta de un revestimiento de acero y de un relleno formado por granos compactados, irregularmente configurados y de material resistente a la abrasi´on, cuyos espacios intermedios se rellenan con una masa de soldadura fuerte. Como material resistente a la abrasi´ on se emplean carburos de titanio, zirconio, hafnio, vanadio, niobio, tantalio, cromo molibdeno, torio, uranio, plutonio o wolframio, utiliz´ andose bronce al niquel como masa de soldadura fuerte, que se une con el revestimiento de acero en arrastre de material. Esta placa blindada no puede ser utilizada en la pr´actica porque no ofrece suficiente seguridad contra el ataque t´ermico. Tambi´en es conocida, a trav´es de la patente DE-OS 31 19 578, una placa acorazada formada por una plancha de fundici´ on dura recubierta de alambres de hierro o de acero y de una capa, situada sobre la misma, de trozos de carburo de boro embutidos en la fundici´on dura, que ofrece seguridad frente a los ataques separados ocasionados por muelas o por brocas de corona, pero que no resulta segura frente a los ataques t´ermicos. Por u ´ ltimo, hemos de mencionar tambi´en la placa blindada que conocemos por medio de la patente DE-OS 27 30 384, cuya capa exterior de amianto, rejilla de fibras o fibras cer´ amicas se une a una capa formada por planchas o artesones de material met´alico o cer´ amico, a una capa amortiguadora de pl´ astico, corcho o fibras cer´amicas, a una capa de elast´ omero en la que van embutidos peque˜ nos elementos de ´oxido de aluminio o de carburo de boro, a una capa adhesiva que una la capa de elast´ omero con la capa siguiente en forma de placas de aluminio o de pl´ astico reforzado con fibras de vidrio y a una capa enrejillada de acero perfilado especial. Aparte del hecho de que la fabricaci´ on de una placa blindada de este tipo supone un gasto considerable, el espesor de la pared, de 130 mm, tal como se indica en el ejemplo de realizaci´on, no se ajusta a la necesidad de dotar a la pared del menor espesor posible. La finalidad que se persigue con la presente invenci´on es la de configurar el elemento de pared para la construcci´ on citada al principio de tal forma que se llegue a una soluci´ on de compromiso entre una seguridad suficiente frente a los ataques deformantes y a todas las acciones separadoras y, 2

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simult´aneamente, la consecuci´on de un peso propio lo m´as bajo posible de un peque˜ no grosor de la pared. De acuerdo con la invenci´ on, este problema se resuelve haciendo que la capa de armadura est´e constitu´ıda, entre un 30 y un 70 % en vol´ umen, por material endurecido no met´ alico y, el resto, por masa de soldadura fuerte. Dentro del marco de la configuraci´ on preferente del elemento de pared, la capa de armadura consta, entre un 30 y un 50 % en vol´ umen, de material endurecido y, el resto, de masa de soldadura fuerte. Para conseguir una seguridad o´ptima, se considera oportuno sustituir parcialmente el material endurecido no met´ alico por material endurecido met´alico, con preferencia en la proporci´on de 2 a 4 partes de material no met´ alico por una parte de material endurecido met´ alico. La capa de armadura contiene, por lo menos, uno de los materiales duros met´ alicos tales como fundici´ on dura, carburo, boruro, siliciuro, etc. y, por lo menos, uno de los materiales duros no met´ alicos como ´oxido, carburo, cer´ amica,minerales. Los materiales duros no met´ alicos tienen un tama˜ no de grano de 5 a 20 mm, con preferencia de 5 a 12 mm, y los materiales duros met´alicos, un tama˜ no de grano de 1 a 6, con preferencia de 2 a 5 mm. Para garantizar una uni´ on en arrastre de material entre la masa de soldadura fuerte y las chapas de acero, as´ı como con los materiales met´alicos duros y acoplar firmemente los materiales duros no met´ alicos en la masa de soldadura fuerte, se emplean soldaduras fuertes a base de cobre y n´ıquel-utilizables por separado o mezclando, por lo menos, una soldadura a base de cobre con una soldadura a base de n´ıquel- que han resultado especialmente apropiadas. Las soldaduras a base de cobre comprenden soldaduras de CuZn, CuNiZn, CuP, Cu y CuSn. Las soldaduras a base de n´ıquel est´an constitu´ıdas por aleaciones de NiCrSi, NiBSi, NiCrSiB, NiCrP, NiP y NiMnSi. La composici´ on exacta de estas soldaduras fuertes se describe en la norma DIN 8513. Cuando, dentro del marco del desarrollo de la invenci´ on, se sit´ ua en la capa de armadura una capa intermedia de 0,5 a 7,0 mm de espesor de un material de fusi´ on elevada y electroconductor como, por ejemplo, amianto, grafito y/o materiales cer´amicos, el elemento para construcci´on no es atacado por la soldadura de arco, toda vez que no puede formarse arco alguno. Adem´as, existe la posibilidad de incluir en la capa de armadura, por lo menos, una l´ amina de acero, de 2,0 a 8,0 mm. de grosor, y unirla en arraste de material con la masa de soldadura fuerte, para lograr un aumento de la resistencia frente a las acciones mec´anicas separadoras. Para conseguir elementos de construcci´ on planoparalelos y lograr un efecto armador, est´a indicado el empleo de distanciadores en la capa de armadura. Tales distanciadores, cuando sean de metal, se unir´ an en arrastre de material con las chapas de acero o, llegado el caso, con la l´amina de acero, por medio de la masa de soldadura fuerte y/o por soldadura.

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Como distanciadores se utilizan tiras, placas o bandas en forma de picos, trapecios, sierras o roscas redondas que se unen en arrastre de material, en la zona de sus picos perfilados, con las chapas de acero o con la l´amina de acero. Se pueden utilizar tambi´en, como tales distanciadores, pernos de materiales met´ alicos o cer´ amicos situados en la capa de armadura. Para producir los elementos de pared configurados con arreglo a la invenci´ on, sobre una chapa de acero se aplica la mezcla de granos de materiales duros y de polvo de soldadura fuerte, se coloca sobre la mezcla la otra chapa de acero, se precalienta el conjunto a una temperatura de osfera no oxidante, du600 a 900◦ C, en una atm´ rante 10 a 30 minutos y, despu´es, se calienta a la temperatura de fusi´ on de la soldadura fuerte, en una atm´ osfera no oxidante, y se mantiene a esta temperatura durante 10 a 30 minutos para conseguir una uni´ on firme, en arrastre de material, entre la masa de soldadura fuerte y las chapas de acero o los granos met´alicos de materiales duros no met´ alicos. Otra posibilidad de producir los elementos de pared consiste en disponer una mezcla de granos de material duro y de polvo de soldadura fuerte en un molde, calentarlo a la temperatura de fusi´ on de la soldadura fuerte en atm´ osfera no oxidante, manteniendo esta temperatura durante 10 a 30 minutos y enfriando despu´es la capa de armadura formada agregando una capa de polvo de soldadura fuerte de 0,5 a 2,0 mm. de espesor sobre una plancha de acero, colocando una capa de soldadura fuerte, de 0,5 a 2,0 mm. de espesor, sobre la capa de armadura, colocando encima la otra chapa de acero y precalentando el conjunto, a una temperatura de 600 a 900◦ C, durante 10 a 30 minutos, en una atm´ osfera no oxidante, y calentando despu´es a la temperatura de fusi´ on de la soldadura fuerte en una atm´ osfera no oxidante y manteni´endolo a esta temperatura durante 10 a 30 minutos. De acuerdo con un ejemplo de realizaci´on, entre las chapas de acero austen´ıtico, colocadas a una distancia de 15 mm. y de 4 mm. de espesor, se sit´ ua una mezcla del 27 % en vol´ umen de ´oxido de aluminio, 8 % en vol´ umen de carburo de wolframio, 35 % en volumen de cobre y 30 %en volumen de soldadura de NiCrBSi y el conjunto as´ı formado se calienta a 1100◦C, manteni´endose a esta temperatura durante 15 minutos. Despu´es de enfriar a la temperatura ambiente, se establece una uni´ on firme en arrastre de material entre la soldadura fuerte y las chapas de acero o los materiales duros. Para evitar termotensiones en el elemento de pared, el paquete preparado se precalienta primero a una temperatura de unos 800◦C y se mantiene a esta temperatura durante alg´ un tiempo. La invenci´on se ilustra en los dibujos, a t´ıtulo

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de ejemplo, y se explica a continuaci´on con m´as detalle: La Figura 1 representa una secci´on transversal del elemento de pared en el que, entre las dos chapas de acero (1, 2) de 5 mm. de grosor, separadas entre s´ı por una distancia de 15 mm., se ha inclu´ıdo un distanciador (3) en forma de rosca trapecial, de fleje de acero, que, en la parte de sus picos perfilados y de los flancos, va provisto de unos orificios pasantes (4) a trav´es de los cuales puede penetrar la soldadura fuerte fundida. En la parte de los picos perfilados, el distanciador va unido las chapas de acero, en arrastre de material, por medio de la masa de soldadura fuerte. En la Figura 2, entre las dos chapas de acero (5, 6) se aplica una mezcla al 12 % en vol´ umen de fundici´ on dura (7), 30 % en volumen de cer´ amica (8), 30 %en volumen de soldadura de cobre y 28 % en volumen de soldadura fuerte (9) de una aleaci´on de NiCrBSi. La masa de soldadura fuerte forma con los materiales duros met´ alicos y con las chapas de acero una uni´ on en arrastre de material y envuelve por completo los granos no met´alicos de material duro. En la Figura 3 se representa un elemento de pared en el que los distanciadores met´alicos en forma de perno (10) estan unidos con las chapas de acero /11, 12) por medio de soldadura por puntos (13). La capa de armadura (14) consta de una mezcla al 30 % en volumen de ´exido de alumino, 15 % en vol´ umen de fundici´ on dura, 10 %en volumen de carburo de wolframio, 30 % en volumen de soldadura de CuNiZn y 15 % en volumen de soldadura de NiBSi. La masa de soldadura fuerte forma una uni´ on en arrastre de material con las chapas de acero, los granos met´ alicos de material duro y los distanciadores, encerrando a los granos no met´alicos de material duro. En la figura 4, en la capa de armadura (17) existente entre las dos chapas de acero (15, 16) se coloca otra chapa de acero (18). La capa de armadura (17) esta formada por el 25% en volumen de ´oxido de aluminio, el 10 % en volumen de carburo de wolframio, el 15 % en volumen de soldadura de NiCrBSi y el 40 % en vol´ umen de soldadura de cobre. Las ventajas inherentes a la invenci´on estriban en que el elemento de pared ofrece seguridad frente al ataque de los sopletes de corte, muelas, brocas, as´ı como contra el desmoronamiento. Los materiales duros oponen una resistencia considerable a las muelas o a las brocas y con la parte de materiales duros no met´alicos se consigue, en especial, estabilidad frente a los ataques de corte por soplete. Una ventaja especial radica en que el elemento de pared constru´ıdo con arreglo a la invenci´on puede resultar, sin problemas, relativamente delgado, es decir, con espesores de 20 a 50 mm.

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REIVINDICACIONES 1. Elemento de pared para construcciones de seguridad, en especial para la construcci´on de c´amaras acorazadas, formado por dos planchas de acero paralelas entre s´ı y por una capa intermedia de armadura formada por granos de material duro, cuyos espacios intermedios se rellenan en arrastre de material con una masa de soldadura fuerte que une los granos de material duro entre s´ı y a las chapas de acero, caracterizado porque la capa de armadura est´ a constitu´ıda por un 30 a un 70 % en volumen de material duro no met´ alico y el resto por una masa de soldadura fuerte. 2. Elemento de pared, seg´ un la reivindicaci´ on 1, caracterizado porque la capa de armadura est´a constitu´ıda, en un 30 a un 50 % en volumen, por material duro no met´ alico y el resto por masa de soldadura fuerte. 3. Elemento de pared, seg´ un las reivindicaciones 1 y/o 2, caracterizado porque el material duro no met´ alico es sustitu´ıdo parcialmente por material duro met´ alico, con preferencia en la proporci´ on de 2 a 4 partes de material duro no met´alico por una parte de material duro met´ alico. 4. Elemento de pared, seg´ un las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque la capa de armadura contiene, por lo menos, uno de los materiales duros met´ alicos, tales como fundici´on dura, carburo, boruro, siliciuro, etc. y, por lo menos, uno de los materiales duros no met´ alicos como ´oxido, carburo, cer´ amica, minerales, etc. 5. Elemento de pared, seg´ un las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque los materiales duros no met´ alicos tienen un tama˜ no de grano de 5 a 20 mm., con preferencia de 5 a 12 mm., y los materiales duros met´alicos un tama˜ no de grano de 1 a 6 mm., con preferencia de 3 a 5 mm. 6. Elemento de pared, seg´ un las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque la masa de soldadura fuerte de la capa de armadura est´ a formada, por lo menos, por una de las soldaduras a base de cobre o de n´ıquel que figuran en la norma DIN 8513. 7. Elemento de pared, seg´ un las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque la masa de soldadura fuerte de la capa de armadura est´ a formada por una mezcla de, por lo menos, una soldadura a base de cobre y una soldadura a base de n´ıquel, seg´ un la norma DIN 8513. 8. Elemento de pared, seg´ un las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque en la capa de armadura va dispuesta una capa intermedia, de 0,5 a 7,0 mm. de grosor, formada por un material el´ectricamente no conductor y de elevado punto de fusi´ on. 9. Elemento de pared, seg´ un la reivindicaci´ on 8, caracterizado porque la capa intermedia est´ a constitu´ıda por amianto, grafito y/o un material

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cer´ amico. 10. Elemento de pared, seg´ un las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque en la capa de armadura va dispuesta, por lo menos, una plancha de acero de 2,0 a 8,0 mm. de grosor. 11. Elemento de pared, seg´ un las reivindicaciones 1 a 11, caracterizado porque en la capa de armadura van dispuestos unos distanciadores. 12. Elemento de pared, seg´ un las reivindicaciones 1 a 11, caracterizado porque los distanciadores met´alicos se unen, en arrastre de material, por medio de la masa de soldadura fuerte y/o por soldadura, con las chapas de acero y, llegado el caso, con la plancha de acero. 13. Elemento de pared, seg´ un las reivindicaciones 1 a 12, caracterizado porque los distanciadores est´an constitu´ıdos por bandas, placas o tiras con puntas en forma de rosca redonda, trapezoidal o de dientes de sierra, y en la zona de sus picos perfilados se unen, en arrastre de material, con las chapas de acero o, si acaso, con la plancha de acero. 14. Elemento de pared, seg´ un las reivindicaciones 1 a 11, caracterizado porque los distanciadores est´an formados por pernos. 15. Procedimiento para la fabricaci´ on del elemento de pared seg´ un las reivindicaciones 1 a 14, caracterizado porque se aplica una mezcla de grosor de material duro y de polvo de soldadura fuerte sobre una de las chapas de acero, se coloca la otra chapa sobre la mezcla y el conjunto resultante se precalienta a una temperatura de 600 a 900◦C, durante 10 a 30 minutos, en una atm´ osfera no oxidante, calent´ andose despu´es a la temperatura de fusi´ on de la soldadura fuerte, en una atm´ osfera no oxidante, y manteni´endose a esta temperatura durante 10 a 30 min´ utos. 16. Procedimiento para la fabricaci´ on del elemento de pared seg´ un las reivindicaciones 1 a 14, caracterizado porque se coloca en capas en un molde una mezcla de granos de material duro y de polvo de soldadura fuerte, se calienta a la temperatura de fusi´on de la soldadura fuerte, en una atm´ osfera no oxidante, y se mantiene a esta temperatura durante 10 a 30 minutos y, despu´es de enfriar, la capa de armadura, con interposici´ on de una capa de polvo de soldadura fuerte de 0,5 a 2,0 mm. de espesor, se coloca sobre una plancha de acero, se aplica luego una capa de polvo de soldadura fuerte de 0,5 a 2,0 mm. de espesor sobre la parte superior de la capa de armadura, se coloca encima otra chapa de acero y el conjunto se somete a una temperatura de 600 a 900◦ C, durante 10 a 30 minutos, en una atm´ osfera no oxidante, se calienta despu´es a la temperatura de fusi´ on de la soldadura fuerte, en una atm´ osfera no oxidante, y se mantiene a esta temperatura durante 10 a 30 minutos.

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