(57)【要約】      （修正有）【課題】アルミニウム合金材を材料にして溶接継ぎ目なしに単一体からなる中空容器を同時プレス加工及び同時ドローイング加工を通じて簡便に成形加工して製造することができる溶接継ぎ目がない液化石油ガス容器の製造方法を開発する。【解決手段】従来２つの金型で４段階にわたって行なわれたプレス加工とそれぞれ異なる工程で行なわれたドローイング加工とを１つのプレス金型及び引抜ドローイング金型を用いて２回のプレス作業及並びに引抜作業を連続的にすることで、単位製品当たりの製造時間を減らして作業の能率を高め、単位時間当りの生産量を増加させることができるだけでなくプレス加工またはドローイング加工によって発生する材料に対する加工硬化現象が発生するのも防止することができるという長所がある。（索引語）液化石油ガス容器、プレス、引抜ドローイング加工【選択図】図１ｂ
2011236970.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パンチング切断作業によって形成された円板状のアルミニウム板材、
前記板材が載せられるための円筒状の第１の固定成形フレーム、及び
前記第１の固定成形フレームを中心線上に一軸によって作動する第１及び第２の加工金型からなるプレス、及び
前記プレスによってバンディングされた容器体を一定の規格上の厚さを得るように同一線上に互いに離隔されるように設ける第２及び第３の固定成形フレーム、並びに前記第２及び第３の固定成形フレームを通過して容器体を初めの長さに比べて２倍まで引抜するように圧搾するための第３の加工金型を有する引抜ドローイング装置、
前記引抜ドローイング装置によって形成された半製品容器の開口部の周辺を加熱及び圧搾して容器のくちばしを作るネッキング成形装置、及び
前記容器の上端に形成されたくちばしに開閉バルブを保護するプロテクター及び下端に容器を定立するスカートをそれぞれ形成する表面溶接装置、及び
前記容器を熱処理するための熱処理装置、及び
前記熱処理した容器のくちばし内にねじ山を形成するためのタップ加工装置、
からなることを特徴とする溶接継ぎ目がない液化石油ガス容器の製造装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記第１の固定成形フレーム上に設けられる板材は第１の加工金型の下降動作によって１次の一側に弊端部を有する円筒状の容器を成形し、前記第１の加工金型とともに同一方向に第２の加工金型が続けて進行することによって前記円筒状の容器が逆方向に長く形成されることを特徴とする溶接継ぎ目がない液化石油ガス容器の製造装置。
【請求項３】
請求項１において、
前記１つの金型で２回のプレス加工をし、また１つの引抜ドローイング装置で２回の引抜作業を連続的にすることを特徴とする溶接継ぎ目がない液化石油ガス容器の製造装置。
【請求項４】
請求項１において、
前記第１の固定成形フレームは円筒状を成し、第１の加工金型は前記第１の固定成形フレームの外径より大きく形成し、第２の加工金型は前記第１の固定成形フレームの内径と同一または小さな円柱状からなることを特徴とする溶接継ぎ目がない液化石油ガス容器の製造装置。
【請求項５】
パンチング切断作業によって準備した円板状のアルミニウム板材を単一プレスに設けられた第１の固定成形フレームに載せた後、前記第１の固定成形フレーム上に設けられた第１の加工金型によって一面が支えた一定の厚さを有する円筒状の円筒体を製作するとともに、第２の加工金型に続けて圧搾によって前記円筒体を逆方向に長く形成されるようにするプレス工程、及び
前記バンディングされた円筒体を第２の固定成形フレーム上に載せて加圧して１次に一定の規格上の直径を有する容器を形成し、前記１次加工された容器を２次で続けて加圧して前記第２の固定成形フレームの下部に設けられた第３の固定フレームを通過する間、一定の厚さで半製品の容器を形成するドローイング工程、及び
前記ドローイング工程によって形成された半製品容器の開口部を加熱及び回転させながら外周面に密着された回転ローラーを徐々に内周面に移動させて圧搾して直径を縮めてくちばしを形成するネッキング加工工程、及び
前記ネッキング加工工程によって形成された容器を５２０〜５２５℃で加熱した炉内で溶体化処理を４時間後に急冷し、８時間の時効硬化処理をして強度を高くした熱処理工程、及び
前記熱処理した容器の首部分の内周面に開閉部を付着させるためのねじ山を形成するタップ加工工程を含んでなることを特徴とする溶接継ぎ目がない液化石油ガス容器の製造装置。
【請求項６】
請求項１の装置及び請求項５の工程によって製造される溶接継ぎ目がない液化石油ガス製造容器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は溶接継ぎ目がない液化石油ガス容器に関する。
具体的にはアルミニウム合金材を材料にして溶接継ぎ目なしに単一体からなる中空容器を同時プレス加工及び同時ドローイング加工を通じて簡便に成形加工して製造することができる溶接継ぎ目がない液化石油ガス容器、その製造装置及び製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来に液化石油ガス（プロパン、ブタンなど）を収容するための容器は鋼鉄材を溶接して作られた。この鋼材容器は円体部からなる容器の胴体部の長さ方向に１ヶ所の溶接継ぎ目を形成し、円周方向には容器の大きさによって２〜３ヶ所の溶接継ぎ目を形成してなる構造である。
一方、容器の上端にバルブを結合するために設けられるネッキング（ｎｅｃｋｉｎｇ）は容器の上端をくぐって設けられた通空に圧入した後、この結合部の外周面を溶接することで容器と一体に敷設されている。
しかし、前記のような鋼材を溶接してなる容器は溶接した継ぎ目の周辺部分がそうではない他の部分に比べて容易に腐食するので、この部分を通じてガスが漏れる場合には爆発事故及び人命被害などをもたらすなど非常に危ないという弊害がある。また、容器が非常に重く取り扱いが不便であることはもちろん取り扱いの過程において溶接継ぎ目に加えられる衝撃によって容器の使用寿命が短縮される問題点も発生した。併せて、特に容器にガスを注入するやバルブを開閉させる過程においてネッキングに無理な力を加える時にはネッキングと容器との溶接部に割れ目が誘発するのでガス漏れの直接的な要因になった。また、容器が重く取り扱いが不便であったことはもちろん取り扱いの過程において溶接継ぎ目に加えられる衝撃によって使用寿命が短縮するなどの非経済的な短所もあった。
前記のような問題点を解決するために、本出願人は大韓民国特許公告第１９９３−０００７１７号を通じて既にアルミニウム合金材を溶接継ぎ目なしに単一体からなる中空容器を成形して製作する液化石油ガス容器の製造方法及びその容器に関して提案したが、容器製造の際、少なくとも２回以上のプレス加工及び２回以上のドローイング加工を繰り返して施行することで、製造工程が複雑で単位製品当たりの製作にかかる時間及び費用が多いという問題点は依然として残っていた。併せて、２回以上のプレス加工とドローイング加工とを経ることでそれぞれ加工による材料の硬化現象が発生してその時ごとに焼鈍処理（ａｎｎｅａｌｉｎｇ）をしなければならないので作業が煩わしく作業の能率も高めることができなくて完製品の不良度の高い問題点が相変らず残っていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】大韓民国特許公告第１９９３−０００７１７号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は前記のような問題点を解決するために発明したものであって、
１つの金型で２回のプレス作業を連続的にするとともに１つの引抜ドローイング金型を用いて２回の引抜作業を連続的にすることで、一定の厚さを有する半製品の容器を作ることに沿う作業能率の向上と単位時間当りの製品生産に必要となる時間を現在より縮めさせて経済的であろうように液化石油ガス容器の製造方法及びその装置を提供することを目的とする。
また、同時プレス加工及び同時引抜ドローイング加工を通じて材料に加えられる加工硬化現象が発生するのを防止することで、各工程ごとに材料において発生する加工硬化現象に対して別に焼鈍処理をしなければならない不便さを無くして加工硬化現象による製品の不良が発生することを最小化することができる液化石油ガス容器の製造方法を提供することを他の目的とする。
併せて、同一用量の一般的な鋼材容器に比べて軽量で耐圧性、気密性及び耐過熱性もすぐれて取り扱いが容易い液化石油ガス容器の製造方法を提供することを本発明のまた他の目的とする。
本発明の前記目的及びその他の目的は、下記に説明する本発明によって達成することができる。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記のような課題を解決するため、本発明による溶接継ぎ目がない液化石油ガス容器の製造装置は、
パンチング切断作業によって形成された円板状のアルミニウム板材（１０）、
前記板材が載せられるための円筒状の第１の固定成形フレーム（１１０）、及び
前記第１の固定成形フレーム（１１０）を中心線上に一軸によって作動する第１及び第２の加工金型（１２０、１３０）からなるプレス（１００）、及び
前記プレスによってバンディング（２０ａ）された容器体（２０）を一定の規格上の厚さを得るように同一線上に互いに離隔されるように設ける第２及び第３の固定成形フレーム（２１０、２２０）、及び前記第２及び第３の固定成形フレームを通過して容器体（２０）を初めの長さに比べて２倍まで引抜するように圧搾するための第３の加工金型（１４０）を有する引抜ドローイング装置（２００）、
前記引抜ドローイング装置によって形成された半製品容器（２０）の開口部の周辺を加熱及び圧搾して容器のくちばし（２１）を作るネッキング成形装置（３００）、及び
前記容器の上端に形成されたくちばしに開閉バルブを保護するプロテクター、及び下端に容器を定立させるスカート（ｓｋｉｒｔ）をそれぞれ形成する表面溶接装置（４００）、及び
前記容器を熱処理するための熱処理装置（５００）、及び
前記熱処理された容器のくちばし（２１）内にねじ山（ｓｃｒｅｗ  ｔｈｒｅａｄ）（２１ａ）を形成するためのタップ加工装置（６００）からなることを特徴とする。
また、前記第１の固定成形フレーム（１１０）上に設けられる板材は第１の  加工金型（１２０）の下降動作によって１次の一側に弊端部を有する円筒状の容器（２０）を成形し、前記第１の加工金型（１２０）とともに同一方向に第２の  加工金型（１３０）が続けて進行することによって前記円筒状の容器が逆方向に長く形成されるようにしたことを特徴とする。
前記１つの金型で２回のプレス加工をし、また１つの引抜ドローイング装置で２回の引抜作業を連続的にすることを特徴とする。
また、前記第１の固定成形フレーム（１１０）は円筒状を成し、第１の加工金型（１２０）は前記第１の固定成形フレーム（１１０）の外径より大きく形成し、第２の加工金型（１３０）は前記第１の固定成形フレーム（１１０）の内径と同一または小さな円柱状からなることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明による溶接継ぎ目がない液化石油ガス容器の製造方法は次のような効果を得ることができる。
第一、１つの金型で２回のプレス作業を連続的にするとともに１つの引抜ドローイング金型を用いて２回の引抜作業を連続的にすることで、一定の厚さを有する半製品の容器を成形することによる作業能率の向上と単位時間当りの製品生産に必要となる時間を現在より縮めさせて経済的であるように液化石油ガス容器を製造することができるという長所がある。
第二、同時プレス加工及び同時引抜ドローイング加工を通じて材料に加えられる加工硬化現象が発生するのを防止することで、各工程ごとに材料において発生する加工硬化現象に対して別に焼鈍処理をしなければならない不便さを無くして加工硬化現象によって製品の不良が発生することを最小化することができる。
第三、併せて同一用量の一般的な鋼材容器に比べて２／５程度の軽量であり、耐圧性、気密性及び耐過熱性もすぐれて取り扱いが容易な液化石油ガス容器を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
図１ａないし図５は、本発明による溶接継ぎ目がない液化石油ガス容器の製造装置を示す図面である。
【図１ａ】プレス工程を示す図面である。
【図１ｂ】プレス工程を示す図面である。
【図１ｃ】プレス工程を示す図面である。
【図１ｄ】プレス工程を示す図面である。
【図１ｅ】プレス工程を示す図面である。
【図２ａ】ドローイング工程を示す図面である。
【図２ｂ】ドローイング工程を示す図面である。
【図２ｃ】ドローイング工程を示す図面である。
【図３ａ】ネッキング成形装置を示す図面である。
【図３ｂ】ネッキング成形装置を示す図面である。
【図４】熱処理装置を示す図面である。
【図５】溶接状態を示す図面である。
【図６】本発明による溶接継ぎ目がない液化石油ガス容器にタップ加工をする状態を示す図面である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、提供する添付図面によって本発明に対する一実施例を詳しく説明すれば次のとおりである。
図１ａないし図５は、本発明による溶接継ぎ目がない液化石油ガス容器の製造装置を示す図面であって、図１ａないし図１ｅはプレス工程を示す図面であり、
図２ａないし図２ｃは、引抜ドローイング工程を示す図面であり、図３は、ネッキング成形装置を示す図面である。
図４は、熱処理装置を示す図面であり、図５は、溶接状態を示す図面である。
図６は、本発明による溶接継ぎ目がない液化石油ガス容器にタップ加工をする状態を示す図面である。
本発明の溶接継ぎ目がない液化石油ガス容器の製造装置は、大きくプレス装置（１００）、引抜ドローイング装置（２００）、ネッキング成形装置（３００）、表面溶接装置（４００）、熱処理装置（５００）、タップ加工装置（６００）からなる。
前記プレス装置（１００）は、図１ａないし図１ｅに示すように、前処理工程によって焼鈍処理された円板状のアルミニウム板材（１０）を載せるための第１の固定成形フレーム（１１０）が設けられ、前記第１の固定成形フレームを中心に上部に円筒状を有する第１の加工金型（１２０）及び第２の加工金型（１３０）が同一軸線上に設けられる。
例えば、前記第１の固定成形フレーム（１１０）は円筒状を成し、第１の加工金型（１２０）は前記第１の固定成形フレーム（１１０）の外径より大きい直径を有する円筒状を成し、第２の加工金型（１３０）は前記第１の固定成形フレーム（１１０）の内径と同一または小さな円柱状からなる。
すなわち、前記第１の加工金型（１２０）及び第２の加工金型（１３０）は同一軸線上に設けられ、前記第１の加工金型（１２０）の動作後に続けて第２の加工金型（１３０）が前記第１の加工金型（１２０）と同一の方向に動作する。
前記第１及び第２の加工金型（１２０、１３０）は示していない油圧装置に沿った動作となる。
また、前記引抜ドローイング装置は、図２ａないし図２ｃに示すように、前記プレスによってバンディング（２０ａ）された容器体（２０）を一定の規格上の厚さを得るように同一線上に互いに離隔されるように第２及び第３の固定成形フレーム（２１０、２２０）が設けられる。
この際、前記第２の固定成形フレーム（２１０）は、図２ｂの要部拡大図に示すように、上部が大きい直径を成して徐々に小さな直径を成す傾斜面（２１１）を有するように形成される。
また、前記第２及び第３の固定成形フレーム（２１０、２２０）を通過して容器体（２０）を初めの長さに比べて２倍まで引抜するように圧搾するための第３の加工金型（１４０）が前記第２及び第３の固定成形フレーム（２１０、２２０）上に設けられ、その直径は前記第３の固定成形フレーム（２２０）の内径より小さく形成する。
前記ネッキング成形装置（３００）によって図４ａに示すように、加熱装置（３１０）を用いておおよそ４５０〜４７０℃で加熱した状態において高速で回転させて、図４ｂに示すように容器の外周面に密着させた回転ローラー（３２０）を内向きに徐々に圧搾してくちばし（２１）を形成する。
また、表面溶接装置（４００）によって図５に示すように、完成した容器の上端に開閉バルブを保護するプロテクター（４１０）を、下端には容器を定立するスカート（４２０）をそれぞれ設ける。
前記完成した容器は熱処理装置（５００）によっておおよそ５２０〜５２５℃で加熱した炉内で溶体化処理を４時間後に急冷し、８時間の時効硬化処理をして強度の高いアルミニウム容器を完成する。
前記熱処理した容器のくちばし（２１）はタップ加工装置（６００）によってねじ山（２１ａ）が形成される。
前記タップ加工装置は一般的なもので、以下でそれに対する構成及び動作の説明は省略する。
前記のように構成される装置を用いて本発明の溶接継ぎ目がない液化石油ガス容器の製作工程の手順を、図６を参照して説明すれば次のとおりである。
まず、焼鈍処理したアルミニウム板材を円板状で加工して準備する前処理工程を通じて同時プレス加工を準備しなければならない。この際、アルミニウム板材の材料で用いられるアルミニウム合金は酸化スラグなど不純物が入らないＡＡ６０６１板材のうち、マンガンとチタンを追加して容器に必要な強度を満たさなければならないし、焼鈍処理を通じてアルミニウム合金の耐熱性及び加工性を増進させるようになる。
前記前処理工程を経ったアルミニウム円形板材から容器で用いられる大きさの適正な円筒を得るためには２回のプレス加工作業と２回の引抜ドローイング加工作業とが必要であるが、過去にはこのような工程をそれぞれ独立的に行って合計４回の工程を経ながらそれぞれの材料に対して加工硬化現象を誘発させて加工性が落ちて全体材質のバラ付きをもたらすことにより、各工程ごとに別の焼鈍処理をしなければならない不便さがあった。
したがって、本発明では前記のような別個の工程に対して１つのプレス加工と引抜ドローイング加工とが同時に行われるようにして前記のような問題点を解決した。
まず、前処理工程を通じて加工が可能な円形板の形態で製作したアルミニウム板材（１０）は、図１ａに示すように、第１の固定成形フレーム（１１０）上に載せられた状態で先に円筒状の第１の加工金型（１２０）が垂直下降して板材（１０）を図１ｂのように圧搾させて図１ｃのように順次で下降するとともに、前記第１の固定成形フレーム（１１０）より直径が小さな第２の加工金型（１３０）が続けて垂直下降して圧搾させると、図１ｄ工程を経って図１ｅのように一面が支えた円筒形の容器（２０）を製作するようになる。
したがって、前記のように、一度に２回の加工工程を順次に同時に行うようになる。
次に、前記のように、プレス加工によって得られた一面が支えた円筒形の容器に対しては引抜ドローイング加工工程を通じて最終的に液化石油ガス容器が備えなければならない形態のために連続的に一度の引抜ドローイング加工を同時に経るようになるのに、先に図３ａ状態において図３ｂに示すように、第２の固定成形フレーム（２１０）を通じて厚さを減らしながら長さを長くするようにドローイングした後、すぐ順次に一定の厚さで保持するようにするために第３の固定成形フレーム（２２０）を通過させて一度の作業で２回の引抜ドローイング加工を同時に行うようにする。
前記引抜ドローイング加工工程を経った容器体に対してはネッキング加工工程を経ってくちばし（２１）を形成するようになる。ネッキング加工工程は、図４ａに示すように、容器の開口部を高速で回転させながら加熱装置（３１０）を用いて加工適正温度である４５０〜４７０℃まで加熱した後、図４ｂに示すように、容器の外周面に密着させた回転ローラー（３２０）を徐々に内向きに移動してくちばし部分を形成するようになる。この際、必要に応じて前記ネッキング加工工程を経った容器の開口部の側端を切断して首部分の長さを保持させるネッキングの後処理工程を経ることもできる。
一方、前記ネッキング加工工程を経った容器の本体は、図５に示すように、容器の上部と下部にそれぞれプロテクター（４１０）とスカート（４２０）とを表面に溶接附着して容器の形態を完成する。
したがって、前記溶接加工工程によって形態が完成された容器は、図６に示すように、５２０〜５２５℃で加熱した熱処理炉に溶体化処理を４時間後に急冷し、８時間の時効硬化処理工程を経ることで強度の高い容器を得ることができる。
前記のような状態において図６に示すようにくちばし部分の内周面にねじ山（２１ａ）を形成するタップ加工工程を経って製品を完成するようになる。
以後、洗浄や塗布などの後処理工程を経って製品を最終的に生産するようになる。
以上の如く、本発明の溶接継ぎ目がない液化石油ガス容器の製造装置及びその製造方法とそれを用いた容器形状の単な変形ないし変更はこの分野の通常の知識を有する者によって容易く用いられることができ、このような変形や変更はすべて本発明の領域に含まれるものと見ることができる。
【符号の説明】
【０００９】
１０：アルミニウム板材                            
２０：プレス加工を経った容器体
２１：くちばし                        
１００：プレス
１１０：第１の固定成形フレーム      
１２０：第１の加工金型
１３０：第２の加工金型                
１４０：第３の加工金型
２００：引抜ドローイング装置          
２１０：第２の固定成形フレーム
２２０：第２の固定成形フレーム      
３００：ネッキング成形装置
４００：表面溶接装置                  
５００：熱処理装置
６００：タップ加工装置
【図１ａ】
2011236970.tif 000003
【図１ｂ】
2011236970.tif 000004
【図１ｃ】
2011236970.tif 000005
【図１ｄ】
2011236970.tif 000006
【図１ｅ】
2011236970.tif 000007
【図２ａ】
2011236970.tif 000008
【図２ｂ】
2011236970.tif 000009
【図２ｃ】
2011236970.tif 000010
【図３ａ】
2011236970.tif 000011
【図３ｂ】
2011236970.tif 000012
【図４】
2011236970.tif 000013
【図５】
2011236970.tif 000014
【図６】
2011236970.tif 000015