CZ2010706A3

CZ2010706A3 - Bezpecnostní skrín

Info

Publication number: CZ2010706A3
Application number: CZ20100706A
Authority: CZ
Inventors: Rostek@Wilfried; Müller@Markus
Original assignee: Benteler Automobiltechnik Gmbh
Priority date: 2008-10-22
Filing date: 2009-10-21
Publication date: 2011-09-21
Also published as: CN101918608A; DE102008052632A1; WO2010045937A2; US20110232542A1; WO2010045937A3

Abstract

Bezpecnostní skrín s telesem a dvermi uloženými na telese, pricemž teleso a dvere jsou vytvoreny z kovových desek, vyznacující se tím, že kovové desky telesa a/nebo dverí sestávají z oceli s následujícím složením vyjádreným v hmotnostních procentech: uhlík 0,1 až 0,5 %, kremík 0,1 až 1,0 %, mangan 0,2 až 2,0 %, fosfor max. 0,02 %, síra max. 0,02 %, hliník max. 0,1 %, med max. 0,5 %, chrom 0,05 až 18 %, nikl max. 2,0 %, molybden 0,1 až 1,0 %, bor 0,0005 až 0,01 %, wolfram 0,001 až 1,0 %, dusík max. 0,05 %, titan max. 0,5 %, vanad max. 0,5 %, niob max. 0,5 % , zbytek tvorí železo a necistoty podmínené tavením, pricemž kovové desky jsou tváreny za tepla.

Description

Oblast techniky

Vynález se týká bezpečnostní skříně se znaky nároku 1.

Dosavadní stav techniky

Bezpečnostní skříně, které se označují také sejfy, trezory nebo pancéřové skříně, ocelové skříně nebo skříně na cennosti, v četných vytvořeních patří ke stavu techniky. Bezpečnostní skříně se používají také u bankomatů. Bankomaty sestávají zpravidla ze standardního PC s připojenými speciálními periferiemi a bezpečnostní skříně, ve které je v kazetách uložena hotovost, aby tak byla hotovost chráněna proti zásahu třetí osoby.

Takováto ocelová skříň sestává zpravidla z rovinných ocelových desek, které jsou v rozích svařeny. Korpus může být tvořen také ze dvou nebo vícevrstvých kombinací materiálů, aby byla zajištěna zvýšená ochrana proti mechanickému a termickému ohrožení, jako například řezání řezacím kotoučem nebo řezání pálením hořákem.

K obvyklým způsobům prolomení vrtáním nebo řezáním v rostoucí míře patří ohrožení explozí. Přitom se skrze malý otvor zavede dovnitř bezpečnostní skříně hořlavý plyn a potom se zapálí. Tím většinou dojde k přetížení závěsů dveří a zámku, takže dveře vyletí. Kromě toho se může > » Λ « « * * * ·»·-··< ” «· « » · 2S t· « » « ···· · ·· · · ··· · · korpus vysokým tlakem deformovat, takže prasknou svary nacházející se v rozích.

Konvenční bezpečnostní skříně mají navíc tu nevýhodu, že jsou kvůli velké tloušťce stěn velmi těžké. To může být žádoucí, aby bylo ztíženo jejich odvezení. U bankomatů však při instalaci vyvstává nevýhoda značně vyšších transportních nákladů. Kromě toho bankomaty potřebují co možná největší vnitřní prostor ve skříni, neboť kazety pro uložení peněz a složité systémy pro podávání bankovek vyžadují velký stavební prostor.

Ke stavu techniky patří dokument DE 10 2005 014 298 Al, který popisuje pancíř pro vozidla.

DE 1 250 642 B popisuje použití vytvrzené slitiny nikl-chrom se zlepšenou pevností.

Podstata vynálezu

Vynález je tedy založen na úkolu, poskytnout bezpečnostní skříň, která je zhotovena z kovových desek, které jednak umožňují malou tloušťku stěny a tím snížení hmotnosti a maximalizaci vnitřního prostoru, která však navíc může být technologicky zpracována tak, aby geometrie kovových desek mohla být uzpůsobena i síle exploze, která působí proti bezpečnostní skříni zevnitř.

Tento úkol je u bezpečnostní skříně řešen znaky patentového nároku 1.

Výhodná provedení vynálezu jsou předmětem závislých nároků.

Bezpečnostní skříň podle vynálezu se vyznačuje tím, že kovové desky tělesa a/nebo dveří sestávají z oceli s následujícím složením vyjádřeným v hmotnostních procentech:

uhlík 0,1 až 0,5 % křemík 0,1 až 1,0 % mangan 0,2 až 2,0 % fosfor max.0,02 % síra max.0,02 % hliník max.0,1 % měď max.0,5 % chrom 0,05 až 18 % nikl max.2,0 % molybden 0,1 až 1,0 % bor 0,0005 až 0,01 % wolfram 0,001 až 1,0 % dusík max. 0,05 % titan max. 0,5 % vanad max. 0,5 % niob max.0,5 %, zbytek tvoří železo a nečistoty podmíněné tavením. Kovové desky se přitom za tepla tváří a tvarují se na kontury pro svaření se sousedními kovovými deskami na těleso bezpečnostní skříně.

Za tepla tvářené zušlechtěné oceli se vyznačují velmi vysokou tvrdostí a pevností v tahu. Tím mají tyto oceli zvýšenou odolnost proti vrtání, což umožňuje snížení tloušťky stěny. Zmenšení tloušťky stěny umožněné vynálezem vede při nezměněných vnějších rozměrech ke zvětšení vnitřního prostoru, což je zejména u bezpečnostních skříní pro bankomaty výhodné. Menší hmotností je značně usnadněna instalace bankomatů, neboť podlahy budov jsou menší hmotností podstatně méně zatíženy. Tím mohou odpadnout nákladná opatření pro stavební vyztužení. Kromě toho je díky menší hmotnosti podstatně jednodušší a levnější transport. Protože bezpečnostní skříně bankomatů sou zabezpečeny zazděním nebo jiným zakotvením, není zmenšená hmotnost nevýhodná pro bezpečnost.

Jestliže naopak není požadováno zmenšení tloušťky stěny kovových desek, značně se zvyšuje použitím navržené ocelové slitiny odolnost proti vrtání.

Kovové desky skříně a/nebo dveří sestávají s výhodou z oceli s následujícím složením vyjádřeným v hmotnostních procentech:

uhlík 0,2 až 0,4 % křemík 0,1 až 1,0 % mangan 0,5 až 2,0 % fosfor max.0,02 % síra max.0,02 % hliník max.0,1 % měď max.0,5 % chrom 0,05 až 0,5 % nikl max.2,0 % molybden 0,1 až 1,0 % bor 0,0008 až 0,01 % wolfram 0,001 až 1,0 % dusík max.0,05 % titan max.0,5 % vanad max.0,5 % niob max.0,5 %, zbytek tvoří železo a nečistoty podmíněné tavením.

Alternativně sestávají kovové desky tělesa a/nebo dveří z oceli s následujícím složením vyjádřeným v hmotnostních procentech:

uhlík 0,1 až 0,5 % křemík 0,1 až 1,0 % mangan 0,2 až 2,0 % fosfor max.0,02 % síra max.0,02 % hliník max.0,1 % měď max.0,5 % chrom 5 až 18 % nikl max.2,0 % molybden 0,1 až 1,0 % bor 0,0005 až 0,01 % wolfram 0,001 až 1,0 % dusík max.0,05 % titan max.0,5 % vanad max.0,5 %

Š ¢.4 *- V * * *

-- r β * tr ···· « · · · · ««» ·» niob max.0,5 %, zbytek tvoří železo a nečistoty podmíněné tavením.

Výše uvedená ocelová slitina má zvýšený obsah chrómu. Díky vysoké dosažitelné tvrdosti je slitina dobře vhodná proti mechanickému napadení. Díky vyššímu obsahu chrómu má ocel lepší odolnost proti termickému napadení řezáním pálením autogenem nebo podobně.

Podle vynálezu jsou kovové desky tvářeny za tepla. Ve výhodném provedení se tabule vyválcované ve válcovně zpracovávají v nevytvrzeném, měkkém stavu, a k vytvarování se uvádějí na požadovanou strukturu prostřednictvím tvářením za tepla pomocí nástrojů. Pro proces tváření za tepla se desky před posledním krokem tváření zahřejí na teplotu nad bodem AC3 a následně se tváří v lisovacím nástroji, ve kterém se s výhodou také vytvrzuje. Vytvrzování v nástroji by mělo pokračovat tak dlouho, aby při otevření nástroje nedošlo k žádné nebo aby došlo je k zanedbatelné deformaci. Není tedy nezbytně nutné provádět vytvrzování v nástroji až ke konečné martenzitické teplotě. Další ochlazování na teplotu prostředí tedy může probíhat v otevřeném nástroji nebo také vně nástroje. Tímto postupem mohou být vyrobeny tepelně tvářené kovové desky vysoké tvrdosti a pevnosti v tahu s dobrou rozměrovou stálostí.

Z důvodu kalitelnosti je ocel legována borem. Aby byl potlačen vznik nitridu boru a aby v oceli byl nevázaný bor, je legována dále titanem. Vzniká pak přednostně nitrid titanu, takže bor je k dispozici pro kalitelnost oceli. Podle vynálezu se titan přidává v poměru 3,0 až 4,0 k obsahu dusíku. Ideálně se titan přidává, vztaženo na dusík, v poměru Ti/N 3,4.

Kovové desky mají pevnost v tahu 1200 až 2000 MPa a tvrdost 300 až 600 HV30.

Dále je pokládáno za účelné, když je ocel až do hloubky 2 mm nauhličena povrchovým obsahem uhlíku až do 0,8 %. Tímto cementováním se dosáhne toho, že kovové desky mají houževnaté jádro při současně tvrdém povrchu. Tak mají kovové desky nezbytnou odolnost proti deformaci, aby odolaly explozí, avšak současně nezbytou tvrdost, aby odolaly pokusům o navrtání.

V návaznosti na nauhličování se provádí vlastní vytvrzování kovových desek. Tím je dán průběh hloubky prokalení, charakteristický pro tento materiál. V návaznosti na vytvrzení se může provádět popřípadě bezprostředně následující popouštění, aby byla tvrdé martenzitické povrchové vrstvě opět udělena poněkud větší tažnost.

Teoreticky je také možné, aplikovat použité typy oceli jako vytvrzené plošné desky. V tomto případě jsou však tvářecí operace realizovatelné jen omezeně. Jednotlivé díly by musely být z plošné desky vyříznuty laserem a vzájemně spojeny. Je pokládáno za výhodné, když jsou tepelně tvářené kovové desky tělesa materiálově pevně vzájemně spojeny, přičemž stykové spáry vzájemně spojených kovových desek probíhají vně rohových oblastí tělesa. Kovové desky jsou tedy konfigurovány v průřezu ve tvaru L nebo U a jsou vzájemně svařeny nebo pájeny vně rohových oblastí. Tím způsobem nedojde k žádnému dodatečnému zeslabení rohových oblastí, z hlediska pnutí kritických, prostřednictvím teplem vyvolaných změn struktury v oblasti zóny svařování.

Těleso může být prostřednictvím tepelného tváření kovových desek a přemístění polohy svarů v rohové oblasti vytvořeno zakulacené, což vede vyšší odolnosti proti explozi působící zevnitř. To je přičítáno skutečnosti, že tupé svary mají výhody proti koutovým svarům.

Je možné vyrobit bezpečnostní skříň z vrstvených materiálů. Zejména může být těleso vícevrstvé, přičemž kovové desky z typů oceli používaných v rámci vynálezu tvoří vnější skořepinu tělesa/dveří. V rámci vynálezu je myslitelná, jak známo, kombinace s dalšími kovovými deskami, plasty, izolačními materiály nebo také minerálními materiály jako je beton. Samozřejmě může být při vícevrstvém vytvoření zhotovena z typů oceli používaných podle vynálezu nejen vnější skořepina, ale také vnitřní skořepina tělesa/dveří.

Za zvláště výhodné pro praxi jsou pokládány tloušťky stěny kovových desek 2,5 mm až 15 mm. S výhodou je tloušťka stěny mezi 4 mm a 6 mm. Tím může být dosaženo značného snížení hmotnosti proti obvyklým bezpečnostním skříním, zejména trezorům.

Dále je výhodné, když jsou kovové desky bezpečnostní skříně mají kovové desky bezpečnostní skříně strukturu zvyšující tuhost. Takováto struktura zvyšující tuhost může být vytvořena prostřednictvím vytvoření drážek a/nebo prolisů v ploše kovové desky nebo také změnou orientace v oblastech hran. Výroba struktury zvyšující tuhost v kovové desce se provádí v rámci vynálezu s výhodou s následným lisovacím vytvrzením. Struktura zvyšující tuhost vyztužuje stěny bezpečnostní skříně a tím odolnost

proti prohnutí. Tím může být zvýšena odolnost proti mechanickému útoku, například vypáčení stěn.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Bezpečnostní skříň s tělesem a dveřmi uloženými na tělese, přičemž těleso a dveře jsou vytvořeny z kovových desek, vyznačující se tím, že kovové desky tělesa a/nebo dveří sestávají z oceli s následujícím složením vyjádřeným v hmotnostních procentech:

uhlík 0,1 až 0,5 % křemík 0,1 až 1,0 % mangan 0,2 až 2,0 % fosfor max.0,02 % síra max.0,02 % hliník max.0,1 % měď max.0,5 % chrom 0,05 až 18 % nikl max.2,0 % molybden 0,1 až 1,0 % bor 0,0005 až 0,01 % wolfram 0,001 až 1,0 % dusík max.0,05 % titan max.0,5 % vanad max.0,5 % niob max.0,5 %, zbytek tvoří železo a nečistoty podmíněné tavením, přičemž kovové desky jsou tvářeny za tepla.

« » * r
2. Bezpečnostní skříň podle nároku 1, přičemž ocel má následující složení vyjádřené v hmotnostních procentech:

uhlík 0,2 až 0,4 % křemík 0,1 až 1,0 % mangan 0,5 až 2,0 % fosfor max.0,02 % síra max.0,02 % hliník max.0,1 % měď max.0,5 % chrom 0,05 až 0,5 % nikl max.2,0 % molybden 0,1 až 1,0 % bor 0,0008 až 0,01 % wolfram 0,001 až 1,0 % dusík max.0,05 % titan max.0,5 % vanad max.0,5 % niob max.0,5 %, zbytek tvoří železo a nečistoty podmíněné tavením.
3. Bezpečnostní skříň podle nároku 1, přičemž ocel má následující složení vyjádřené v hmotnostních procentech:

uhlík 0,1 až 0,5 % křemík 0,1 až 1,0 % mangan 0,2 až 2,0 %

fosfor max.0,02 % síra max.0,02 % hliník max.0,1 % měď max.0,5 % chrom 5 až 18 % nikl max.2,0 % molybden 0,1 až 1,0 % bor 0,0005 až 0,01% wolfram 0,001 až 1,0 % dusík max.0,05 % titan max.0,5 % vanad max.0,5 % niob max.0,5 %, zbytek tvoří železo a nečistoty podmíněné tavením.
4. Bezpečnostní skříň podle některého z nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že titan je vzhledem k obsahu dusíku přimíšen v poměru 3,0 až 4,0, s výhodou v poměru 3,4 titan:dusík.
5. Bezpečnostní skříň podle některého z nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že kovové desky mají pevnost v tahu 1200 až 2000 Mpa.
6. Bezpečnostní skříň podle některého z nároků 1 nebo 5, vyznačující se tím, že kovové desky mají tvrdost 300 až 600 HV30.
7. Bezpečnostní skříň podle některého z nároků 1 až 6, vyznačující se tím, že kovové desky mají ve své povrchové vrstvě až do hloubky 2 mm povrchový obsah uhlíku až 0,8 %.
8. Bezpečnostní skříň podle některého z nároků 1 až 7, vyznačující se tím, že kovové vrstvy jsou tvrzeny a popouštěny.
9. Bezpečnostní skříň podle některého z nároků 1 až 8, vyznačující se tím, že kovové desky tělesa jsou vzájemně materiálově spojeny.
10. Bezpečnostní skříň podle nároku 9, vyznačující se tím, že stykové spáry vzájemně spojených kovových desek probíhají vně rohových oblastí tělesa.
11. Bezpečnostní skříň podle některého z nároků 1 až 10, vyznačující se tím, že těleso a/nebo dveře jsou vytvořeny vícevrstvé, přičemž kovové desky tvoří vnější skořepinu tělesa a/nebo dveří.
12. Bezpečnostní skříň podle některého z nároků 1 až 11, vyznačující se tím, že kovové desky tvoří vnitřní skořepinu tělesa a/nebo dveří.
13. Bezpečnostní skříň podle některého z nároků 1 až 12, vyznačující se tím, že kovové desky mají tloušťku stěny mezi 2,5 mm a 15 mm, s výhodou mezi 4 mm a 6 mm besitzen.
14. Bezpečnostní skříň podle některého z nároků 1 až 13, vyznačující se tím, že kovové desky mají strukturu zvašující tuhost.
15. Bezpečnostní skříň podle některého z nároků 1 až 14, vyznačující se tím, že se jedná o trezor, ocelovou skříň, skříň na cennosti nebo pancéřovou skříň na peníze, zejména jako součást bankomatů.