JPH08300144A

JPH08300144A - 洗浄性良好な溶接ドラム缶とその製造方法及び装置

Info

Publication number: JPH08300144A
Application number: JP11168295A
Authority: JP
Inventors: Mitsuo Tanaka; 満生田中; Yoshinori Shiotsuki; 佳憲塩月
Original assignee: Nittetsu Steel Drum Co Ltd
Current assignee: Nippon Steel Drum Co Ltd
Priority date: 1995-05-10
Filing date: 1995-05-10
Publication date: 1996-11-19

Abstract

(57)【要約】【目的】胴体と地板或いは天板、或いは天板及び地板
との間に生ずる隙間に肉盛り溶接をして埋めることによ
り、ドラム缶内に生じる環状の隙間を無くし、再生使用
する際の洗浄工程で、缶内の洗浄が容易で、かつ、前に
収納した内容物の残渣がその隙間に残留することない洗
浄性良好な溶接ドラム缶とその製造方法及び装置を提供
すること。【構成】ドラム缶外部の胴体側からのガスシールドア
ーク溶接により缶内に成形した裏波ビードで胴体と天板
及び地板周縁部との缶の隙間を埋めたことを特徴とする
洗浄性良好な溶接ドラム缶とその製造方法及び装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、洗浄性の良好な溶接ド
ラム缶とその製造方法及び装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、一般に鋼製ドラムには２種類あ
り、その一つはＪＩＳＺ１６００（鋼製オープンド
ラム）に規定してあるオープンドラムであり、他の一つ
はＪＩＳＺ１６０１（液体用鋼製ドラム）に規定して
ある密閉型ドラムである。これらの一般的な形状は図５
に示す。すなわち、図５は一般的な形状を示す密閉型の
ドラム缶の概念図である。この密閉型ドラム缶の構成は
天板１、地板２及び胴体３とから形成されており、更に
天板１には大栓４、小栓５が形成されている。この大栓
４は注入口であり、小栓５は換気口の役目をする。この
ような構成のもとに、このドラムは鋼板を円筒形に成形
した後、溶接によって接合した胴体と円盤状に成形した
地板及び円盤状に成形して注入口と換気口となる口栓を
付けた天板を巻き締めて製造したものである。

【０００３】一方、オープンドラムは円筒形の胴体と円
盤状の地板を巻締めた容器で、開放された胴体の上方に
ガスケットを装着した着脱可能な天蓋を置き、バンドを
締め、ボルト又はレバーを用いて胴体に締め付けるもの
である。この密閉型ドラムは石油製品、化学製品等の各
種液体の容器に、また、オープンドラムは粉体、固体或
いは塗料、接着剤、合成樹脂等の粘稠な液体物を保管、
運搬する容器として使用される。なお、ドラムの容量は
いずれも２０Ｌから２００Ｌ迄である。そこで、これら
の容器は一度内容物を入れて使用した後、内部を洗浄し
て４から５回は繰り返して使用するのが一般的である。
しかも、最も一般的な鋼製ドラムは冷間圧延鋼板或いは
熱間圧延鋼板が使用されるが、当初からリサイクルして
長期使用することを目的にしたドラムにはステンレス鋼
板を使用したドラムであり、化学薬品や塗料の容器には
多く用いられている。

【０００４】図６は図５のＡ部分の拡大図である。図６
によれば地板２はドラムの底部をなし、胴体３の下端部
と地板の垂下状周壁の下端部とは巻締め部６により巻き
締められている。しかしながら胴体下端部と地板が接触
を開始する地点では図に示すように、最も下部の部分で
は胴体下端部と地板下端部では完全に密着して隙間はな
いが、上方にいくにつれて隙間が広くなり、断面がほぼ
三角形をした隙間７が地板の周囲に環状に生じる。塗料
や接着剤等を収納した場合に、この隙間に入り込んだ内
容物がドラムを洗浄する際に容易に除去出来ず、洗浄回
数が増える等の洗浄能率低下の問題がある。また、隙間
に入り込んだ内容物が完全に除去できずに一部残存する
と、ドラム缶を再使用する際に、次に入れた内容物の中
に混入したり、溶出すると後の内容物にとっては不純物
になり、品質上の問題になる。更に密閉型ドラムの場合
には内容物を取り出すときに、残り少ない内容物を完全
に流し出すためにドラムを逆さにして内容物を流し出す
ことがあるので、天板側に生じる同様な隙間についても
同じ問題がある。

【０００５】これら上記の問題点を改善したものが図７
である。図７は図６と同様に他の改善したドラム胴体地
板側下端部の拡大図である。図７に示すように、ドラム
胴体下端部において胴体３と地板２を突き合わせ溶接
し、更にリング８を接合したものである。このようなド
ラムでは、上述のように内容物が入り込んで残存し易い
環状の隙間がなくなる点では解決された。しかし、胴体
と地板とを突き合わせして良好な溶接品位を得るために
は、溶接箇所の胴体と地板との間に段差や隙間が生じな
いようにセットすることが不可欠である。そのためには
高度なクランプ装置或いは胴体や地板の加工精度に高度
な精密差が要求され、設備費が高くなり、また、製缶や
溶接の作業能率が低下するという欠点がある。更に、こ
の溶接方法では天蓋がないオープンドラムの場合は、缶
の内に径が拡大するマンドレルを挿入し、缶の内外から
クランプして溶接箇所の位置制御が可能であるが、密閉
型のドラムの場合にはそのようなクランプは使用できな
いので缶の成形に高度な精度が要求され現実的には不可
能である。従って、この方法による経済的な生産対象の
ドラムはオープンドラムに限定される。

【０００６】また、図８は他の改善したドラムの天板側
巻締め部の形状を示す断面図であり、図９は他の改善し
たドラムの地板側巻締め部の形状を示す断面図である。
この方法は特開昭６１−４０６７９号公報に開示されて
いるように、密閉型ドラムの胴体と天板を巻き締めた状
態の時に、ドラムの内部に溶接トーチを挿入して溶接を
行い、図８に示すように、天板側の隙間に溶接トーチ挿
入による肉盛溶接によって溶融金属の肉盛ビード９を形
成して隙間を埋め、次いで地板を胴体に巻き締めてから
胴体と地板の接合開始部をドラムの外部からシーム溶接
１０を行う方法である。この方法によるドラムの天板側
は環状の隙間が殆どない程であるが、地板側の隙間は巻
き締め部６の隙間７が従来のドラムよりは多少狭くなっ
たものの十分ではないのが実状である。また、ドラムを
作る工程を中断して天板側の中埋め溶接を行い、次いで
天板側を巻き締める製缶工程に戻り、その後、再び、地
板側のシーム溶接を行うというように製造工程が複雑で
作業能率が悪いという欠点がある。この溶接方法による
ドラムは密閉型ドラムにも適用できるが、シーム溶接し
た側に溝の幅は狭くはなるものの、溝は殆ど埋まらない
という欠点がある。

【０００７】また、特開昭６０−４０６７９号公報に開
示されているオープンドラムは、胴体の下端部と逆皿状
地板の垂下状周壁の下端部とを巻き締めた後、ドラムを
缶中心軸を中心として回転させ、胴体の缶底高さ位置に
胴体の内面が地板の底周縁部が密着するまでドラムの外
周からロールを押し当てて環状内方凸部を形成させ、ド
ラム缶体外側の胴体側から芯線を送り込みつつプラズマ
溶接で肉盛り溶接して、内方凸部と地板とを一体化させ
る製造方法である。この溶接方法は密閉缶にも適用でき
るが、プラズマ溶接により、ドラム缶胴体の外周から溶
接する方法で、安定したビードを缶内に形成するのは困
難であった。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
の技術ではドラム缶の加工精度や高度なクランプ装置を
必要としたり、また、製造工程が複雑になるなどの生産
性に難点を有すると共に、ドラム缶の素材である鋼板の
板厚が１．０ｍｍから１．６ｍｍという薄板であるため
に溶接範囲が極めて狭くシビアーな溶接条件の設定が要
求される。すなわち、構造的に生じている隙間は板厚の
数倍の間隔があり、その隙間を溶接で埋めるためには大
量の溶融金属を供給する必要があるが、それに必要な大
量のエネルギーが局部的に鋼板に与えられると溶け落ち
による鋼板の穴あきを生じるし、また、熱歪みで溶接中
にドラム缶が変形して隙間の形状が変化するために、安
定した溶接ビード形状の確保が困難になり、品質的にも
問題を生じ易い。特にプラズマ溶接はエネルギーの集中
度が高く、精密に加工された鋼材部品の溶接や大きな溶
接深度が必要な厚鋼板の溶接には適しているが、ドラム
缶用の薄鋼板で通常の精度で製缶された程度のドラムの
溶接では、安定した溶接を維持するのは極めて困難であ
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】このような問題を解消す
べき、発明者らは鋭意工夫を重ねた結果、胴体と地板或
いは天板、或いは天板及び地板との間に生ずる隙間に肉
盛り溶接をして埋めることにより、ドラム缶内に生じる
環状の隙間を無くし、再生使用する際の洗浄工程で、缶
内の洗浄が容易で、かつ、前に収納した内容物の残渣が
その隙間に残留することがない洗浄性良好な溶接ドラム
缶とその製造方法及び装置を提案するものである。その
発明の要旨とするところは、（１）ドラム缶外部の胴体側からのガスシールドアーク
溶接により缶内に形成した裏波ビードで胴体と天板及び
地板周縁部との間の隙間を埋めたことを特徴とする洗浄
性良好な溶接ドラム缶。

【００１０】（２）ドラムをドラムの胴方向中心軸を中
心として回転しつつ、ドラムの胴体外部から地板或いは
地板及び天地の周縁部の位置の胴体外周に断面紡錘状の
ロールを押し当てて、ドラムの内方凹み溝を形成する工
程、ドラムをドラムの胴体方向中心軸を中心として回転
しつつ、ドラムの胴体外部の胴体側からドラムの内方凹
み溝に沿って、ガスシールドアーク溶接を行う工程を順
次行うことによって缶内に裏波ビードを形成し、胴体と
地板或いは地板及び天地との間の隙間を埋めたことを特
徴とする洗浄性良好な溶接ドラム缶の製造方法。

【００１１】（３）ドラムをドラムの胴方向中心軸を中
心として回転しつつ、ドラムの胴体外部から地板或いは
地板及び天地の周縁部の位置の胴体外周に断面紡錘状の
ロールを押し当てて、ドラムの内方凹み溝を形成する装
置、ドラムをドラムの胴体方向中心軸を中心として回転
しつつ、ドラムの胴体外部の胴体側からドラムの内方凹
み溝に沿って、ガスシールドアーク溶接を行う装置を順
次配列することを特徴とする洗浄性良好な溶接ドラム缶
の製造装置にある。

【００１２】

【作用】以下本発明について図面に従って詳細に説明す
る。図１は本発明に係るドラム缶に内方凹み溝を形成す
る工程を示す断面図である。この図１に示すように、ド
ラムの胴体３を横にして回転台の上でドラムの胴体方向
中心軸を中心としてドラムを回転しつつ、ドラム缶体の
胴体外側から地板或いは天板、或いは地板及び天板（天
板の場合も地板及び天板の場合も同様であるから、以
下、地板という）の周縁部の位置の胴体外周に断面紡錘
状のロール１１を押し当てると、図２に示すようにドラ
ムに内方凹み溝１２を形成する。すなわち、図２は本発
明に係る内方凹み溝を示す図であり、この内方凹み溝を
形成するロールは超硬材質を用いた先端が４０〜８０
度、望ましくは６０度の角度を持つ断面紡錘状のもので
ある。但し、ロールの先端が鋭利であればロールをドラ
ムの胴体に押し当てたときに、ドラムの鋼板が切断され
ることがあるので、１〜４ｍｍの曲率のＲを付けると良
い。このロールを地板の平面部の位置に対し、−２〜＋
２ｍｍ、望ましくは＋１ｍｍの箇所の胴体外部から胴体
内方へ、胴体の面から１〜４ｍｍ、望ましくは２．５ｍ
ｍの深さの凹み溝を形成するようにロールをドラムに押
し付けて押込みを行う。

【００１３】これらの条件は地板の抜き絞り加工の際
に、地板の平面部と垂直周壁から形成するＲ部の形状に
よって異なる。すなわち、このＲ部の曲率が小さく、地
板平面部と垂直周壁が形成する角度が直角に近くなる
程、ロールの先端角度は小さく、かつ、押込みの深さは
浅くする。また、ロールの先端の角度が大きい場合は、
押込みの位置が地板の平面部の位置に対してチャイム先
端側、すなわち、−２ｍｍに近い位置で浅く押し込むの
が望ましく、ロール先端の角度が小さい場合は地板の平
面部とほぼ同位置か、もしくはチャイム先端から離れた
方の位置である＋１ｍｍ程度で深く押し込むのが望まし
い。これは地板の抜き絞りの形状によって、胴体との間
に形成された隙間の断面形状や大きさが異なるので、押
込みによって形成される胴体の内方凹み溝が地板の垂直
周壁に密着するようにロール形状及び押込みの位置、深
さを適切に設定することが重要である。前述したよう
に、ドラムに使用する鋼板の厚さは薄いので過大な熱を
供給すると溶け落ちによる孔開きが容易に発生するの
で、最少必要量の溶融金属で隙間を埋めることが最も望
ましいから、胴体と地板垂直周壁との間の隙間を極力、
事前に小さくなるように成形することが重要である。

【００１４】図３は胴体の内方凹み溝に沿って缶体外部
の胴体側からガスシールドアーク溶接を行う状態を示す
図である。ドラムの胴体３の外側から溶接トーチ１３を
用いて内方凹み溝に沿って溶接アーク１４によるガスシ
ールドアーク溶接を行うと溶接ワイヤが溶融して供給さ
れる溶融金属がドラムの胴体３の裏側に図４に示すよう
な裏波ビード１５として肉盛り状に盛り上がり地板周縁
の隙間を埋める。すなわち、図４は本発明に係る胴体の
内方凹み溝に沿って缶体外部の胴体側からガスシールド
アーク溶接を行った時のビード形状を示す図であり、凹
み溝には溶接ビード１６が形成され、その裏側には裏波
ビード１５として肉盛り状に形成される。このように地
板周縁の隙間が埋まった形状になることにより、ドラム
缶内の洗浄が容易に行い得るようになり、以前に使用し
た内容物が洗浄時に残存することがない。

【００１５】次に、溶接方法については種々の溶接法を
比較検討をした結果、不活性ガスに消耗電極を用いるＭ
ＩＧ溶接、活性な炭酸ガスを用いる炭酸ガス溶接、或い
はアルゴンに炭酸ガスを混合したマグガスを用いるＭＡ
Ｇ溶接等のガスシールドアーク溶接はアルゴンやヘリウ
ム等の不活性ガスを用いて非消耗の電極を使用するＴＩ
Ｇ溶接、レーザー溶接やプラズマ溶接等に比較してエネ
ルギーの集中度が弱く、薄鋼板で製缶されたドラムの溶
接には溶け落ちによる穴あきの発生が生じ難いことが判
った。その中でもＭＡＧ溶接はエネルギーの集中度が最
も小さく、かつ、スパッタの発生が少なく、ビード外
観、形状の安定性の点で最も本目的の溶接に適した溶接
方法であることを見出した。

【００１６】また、本発明のドラム外部で胴体側から溶
接を行う方法は、既に出願人が提案したドラム外部で地
板側からの溶接で内部に肉盛りを形成する方法に比較す
ると、前者の方法は溶融金属がドラム缶の内部で盛り上
がり易い傾向があり、裏波ビードの幅及び高さが大きく
なり肉盛りの形状が望ましいことが判った。すなわち、
地板側からの溶接に比較して胴体側からの溶接の方が高
い肉盛りが得られ易く、洗浄性の点で良好である。本発
明による内部のビート形状はドラムの内部に溶接トーチ
を挿入して肉盛り溶接を行う場合のビート形状に似たも
ので、隙間を埋める充填度合いは完全であり、外部から
行うシーム溶接の場合よりもはるかに隙間の埋める程度
は良好である。

【００１７】本発明の方法は、オープンドラムに対して
地板だけの溶接の他に、密閉型ドラムの場合は天板及び
地板に対して同様な溶接を同時に行うことが出来るの
で、品質の向上だけでなく、生産速度、生産能率の向上
にも著しい効果がある。また、軟鋼板を用いた通常のド
ラムだけではなく、ステンレス鋼板を用いたオープンド
ラム或いは密閉型ドラムについても同様の溶接を行うこ
とが可能である。

【００１８】

【実施例】

実施例１本発明に係るドラムの溶接実施例を図１〜図４によって
具体的に説明する。図１は板厚１．２ｍｍの冷延鋼板を
使用して通常の方法で製缶した密閉型ドラム（チャイム
深さは２６ｍｍ）の天板側及び地板側のチャイム先端か
ら２７ｍｍの位置に図２に示すような深さ３ｍｍの内方
凹み溝を形成し、図３に示すような位置で天板側及び地
板側に溶接トーチを配置して、アルゴンガス８０％−炭
酸ガス２０％の混合ガスをシールドガスとし、電流１４
０Ａ、溶接速度５００ｍｍ／ｍｉｎの条件で、天板側及
び地板側を同時にドラム外部胴体側からＭＡＧ溶接を行
った。溶接後、天板側及び地板側の巻締め部を切断して
断面観察を行った結果は図４に示すような形状の裏波ビ
ードが形成され、その幅は７ｍｍ、高さが３ｍｍで、胴
体と地板或いは天板との間に生じた隙間は完全に埋ま
り、かつ、胴体と地板及び天板との融着状態も良好であ
ることを確認した。

【００１９】実施例２板厚１．５ｍｍのステンレス鋼板を使用した密閉型ドラ
ム（チャイム深さは２４ｍｍ）のチャイム先端から２
４．５ｍｍの位置で深さ２．５ｍｍの押込みを行い、天
地板側同時にアルゴンガス８０％−炭酸ガス２０％の混
合ガスをシールドガスとし、アルゴンガスのバックシー
ルドガス及び内面のシールドガスを用いて、電流１６０
Ａ、溶接速度５００ｍｍ／ｍｉｎでドラム外部の胴体側
から溶接を行った。天板側及び地板側の巻締め部を切断
して断面形状を検査した結果、裏波ビードの幅は８ｍ
ｍ、高さは２ｍｍであり、隙間は完全に埋まっているこ
とを確認した。

【００２０】比較例１図５に示す形状の通常の密閉型ドラムにポリエステル樹
脂を入れて、数日放置した後に缶内の樹脂を取り出す。
缶内の壁面に付着した温度８０℃の１５％苛性ソーダ水
溶液で洗浄し、引続き６０℃の温水で洗浄し、温風を缶
内に吹き込んで乾燥させた。ドラム缶を切断して缶内に
残存する塗料かすの有無を検査した結果、天板及び地板
の周縁部にも全く認めらず、洗浄性は極めて優れている
ことが明らかであった。一方、従来のドラム缶に同様の
工程を経た後に検査した結果、天板及び地板の周縁部の
奥の方に塗料かすの残存が認められ、完全な洗浄は困難
であった。

【００２１】

【発明の効果】以上述べたように、本発明のドラムは従
来のドラムに比較して洗浄性の極めて優れたドラム缶の
構造であり、しかも密閉缶にも適用できるものであり、
また、生産性や生産コストの点でも改善の効果が著しい
洗浄性の優れたドラムである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るドラム缶に内方凹み溝を形成する
工程を示す断面図、

【図２】本発明に係る内方凹み溝を示す図、

【図３】胴体の内方凹み溝に沿って缶体外部の胴体側か
らガスシールドアーク溶接を行う状態を示す図、

【図４】本発明に係る胴体の内方凹み溝に沿って缶体外
部の胴体側からガスシールドアーク溶接を行ったビード
形状を示す図、

【図５】一般的な形状を示す密閉型のドラム缶の概念
図、

【図６】図５のＡ部分の拡大図、

【図７】他の改善したドラム胴体地板側下端部の拡大
図、

【図８】他の改善したドラムの天板側巻締め部の形状を
示す断面図、

【図９】他の改善したドラムの地板側巻締め部の形状を
示す断面図である。

【符号の説明】

１天板２地板３胴体４大栓５小栓６巻締め部７隙間８リング９肉盛ビード１０シーム溶接１１断面紡錘状のロール１２内方凹み溝１３溶接トーチ１４溶接アーク１５裏波ビード１６溶接ビード

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｂ２３Ｋ 9/235 8315−4ＥＢ２３Ｋ 9/235 ＺＢ６５Ｄ 6/32 Ｂ６５Ｄ 6/32 Ａ // Ｂ２３Ｋ 9/04 8315−4ＥＢ２３Ｋ 9/04 Ｈ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ドラム缶外部の胴体側からのガスシール
ドアーク溶接により缶内に形成した裏波ビードで胴体と
天板及び地板周縁部との間の隙間を埋めたことを特徴と
する洗浄性良好な溶接ドラム缶。
【請求項２】ドラムをドラムの胴方向中心軸を中心と
して回転しつつ、ドラムの胴体外部から地板或いは地板
及び天地の周縁部の位置の胴体外周に断面紡錘状のロー
ルを押し当てて、ドラムの内方凹み溝を形成する工程、
ドラムをドラムの胴体方向中心軸を中心として回転しつ
つ、ドラムの胴体外部の胴体側からドラムの内方凹み溝
に沿って、ガスシールドアーク溶接を行う工程を順次行
うことによって缶内に裏波ビードを形成し、胴体と地板
或いは地板及び天地との間の隙間を埋めたことを特徴と
する洗浄性良好な溶接ドラム缶の製造方法。
【請求項３】ドラムをドラムの胴方向中心軸を中心と
して回転しつつ、ドラムの胴体外部から地板或いは地板
及び天地の周縁部の位置の胴体外周に断面紡錘状のロー
ルを押し当てて、ドラムの内方凹み溝を形成する装置、
ドラムをドラムの胴体方向中心軸を中心として回転しつ
つ、ドラムの胴体外部の胴体側からドラムの内方凹み溝
に沿って、ガスシールドアーク溶接を行う装置を順次配
列することを特徴とする洗浄性良好な溶接ドラム缶の製
造装置。