(57)【要約】【課題】従来に比べて缶内の残液量を低減可能な金属製ドラム缶、及びその製造方法を提供する。【解決手段】金属製の天板１０３、地板１０２及び胴体１０１を有し、天板は大栓１１１及び小栓１１２を有する金属製ドラム缶１００であって、地板は、鉛直方向１０５において大栓に対応して位置し缶外側へ凸形状である残液溜まり部１２０を有する。【選択図】図１
2019038619.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属製の天板、地板及び胴体を有し、上記天板は大栓（１１１）及び小栓（１１２）を有する金属製ドラム缶（１００）であって、
上記地板は、鉛直方向において上記大栓に対応して位置し缶外側へ凸形状である残液溜まり部（１２０）を備え、
上記残液溜まり部は、２５ｍｍ以上で６０ｍｍ未満の直径を有する、
ことを特徴とする金属製ドラム缶。
【請求項２】
上記残液溜まり部は、当該残液溜まり部の縁部（１２３）に対して４ｍｍ以上で１０ｍｍ未満の深さを有する、請求項１に記載の金属製ドラム缶。
【請求項３】
上記地板は、上記残液溜まり部へ向かって傾斜した傾斜部（１２４）を有し、上記地板の周縁部（１２５）と上記残液溜まり部の縁部（１２３）との鉛直方向における高低差（Ｃ）において、上記傾斜部は、２ｍｍ以上で２０ｍｍ未満の高低差を有する、請求項１又は２に記載の金属製ドラム缶。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属製の天板、地板及び胴体を有する金属製ドラム缶、及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
鋼製ドラム缶は、例えば、化学製品、あるいは石油、ガソリン、潤滑油等の液体の油脂類、あるいは粘性が比較的高い液体危険物、あるいは粉体又は固体等の出し入れが容易ではない内容物等、を充填し輸送するのに好適な容器である。このような鋼製ドラム缶には、円筒状の胴体に地板を巻締め、さらに天板も巻締めて接合した密閉型と、胴体に対して天板を着脱自在としたオープン型とが存在する。
【０００３】
上述のような鋼製ドラム缶のサイズは様々であるが、大型のものとして内容量で例えば２００リットルのタイプもある。このような大型の鋼製ドラム缶では、収容した液体を排出するために缶自体を傾けて排出することは困難である。よって、排出方法としては、当該缶の天板に形成されている口部から缶内へ排出用のパイプを挿入し、液体をポンプで吸い上げるポンプアップ方式、あるいは、缶内に室素ガス等を注入して５〜２００ｋＰａ程度の圧力まで缶内を加圧することで液体を押し出す加圧方式が採られる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１４９８９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
缶内からの液体の排出の際、排出用パイプの吸込口と、鋼製ドラム缶の底内面との間に隙間が全く無い状態では、吸込口は底内面にて塞がれた状態であるので、排出動作はできない。よって、吸込口と底内面との間に幾分かの隙間を設けるために、上述の口部から地板までの深さよりも短めの排出用パイプが用いられる。
【０００６】
しかしながらこの場合には、鋼製ドラム缶の底部には、必然的に上述の隙間分、内容物の液体が残留し、その全量を排出することはできない 。尚、ポンプアップ方式においても、液体の排出に伴い缶内が負圧になるのを防止するため、缶内には 例えば窒素ガス等が注入される。また、特に上述した大型のドラム缶では、液体を充填したときの剛性を確保するため、鋼製ドラム缶の地板は、その中央部分を缶内側へ凸状に予め膨らませた形状を有して成形されることもある。この場合には、内容物の液体の排出終了時点では、地板の周縁部に液体が集まり、少なくとも上述の凸状に膨らませた高さ分、缶内に液体が残留してしまう。
【０００７】
一方、上述の凸状ではなく平坦な地板を有する場合も多い。この場合、内容物の液体の重量にて地板の中央部分が撓み、地板は緩やかに鉛直方向へ凹んでいる。よって液体の排出時点では、地板の中央部分に内容物の液体が集まり易い。一方、上述の排出用パイプにおける吸込口は、天板にある大栓の通常真下に位置し、液体が集まり易い、地板の中央部分から外れている。尚、このとき、排出用パイプとして長目で柔軟性を有するパイプを用いたとしても、その吸込口が偶然に地板中央部分に位置した場合には都合がよいが、パイプの取付具合、柔軟度等の諸条件から、常に吸込口が地板中央部分に位置するとは限らない。よって、単に、長目で柔軟性を有するパイプを用いれば良いという発想は、解決策にはならない。
【０００８】
また、上述の加圧方式の場合には、鋼製ドラム缶の内圧が上昇することから、排出時において内容物の液体が残留する地板も、重力のみの場合に比較して、さらに外側に膨らみ、地板には凹部の最大深さ部分が地板の中央部分に形成される。よって、加圧方式の場合には、この凹部にも多くの液体が残留することになり、大栓の真下に排出用パイプの吸込口が位置したときには、一般的に内容物の缶内残液量は、ポンプアップ方式に比べて多くなる。よって、加圧方式を採る鋼製ドラム缶ユーザーでは、鋼製ドラム缶に接続する排出装置側にて、残液量低減の工夫が必要となるという問題がある。
【０００９】
また、収納する液体のコスト面からも、鋼製ドラム缶ユーザーは、残液量を極力低減することを望んでいる。したがって、鋼製ドラム缶ユーザーから鋼製ドラム缶メーカーに対して、非常に強い残液量低減要求がある。
さらにまた、近年の、資源及び環境に対する意識の向上に伴い、使用後の鋼製ドラム缶のリサイクル要求が高まってきている。このリサイクルにおいて、缶内残液物は不要物であり、廃液処理が必要となることから処理費用が発生する。よって、この点からも残液量の低減要求がある。
【００１０】
本発明は、上述したような問題点及び要求に応えるためになされたもので、従来に比べて缶内の残液量を低減可能な金属製ドラム缶、及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するため、本発明は以下のように構成する。
即ち、本発明の第１態様における金属製ドラム缶は、金属製の天板、地板及び胴体を有し、上記天板は大栓及び小栓を有する金属製ドラム缶であって、
上記地板は、鉛直方向において上記大栓に対応して位置し缶外側へ凸形状である残液溜まり部を備えたことを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の第２態様における金属製ドラム缶の製造方法は、金属製の天板、地板及び胴体を有し、上記天板は大栓及び小栓を有する金属製ドラム缶の製造方法であって、
上記胴体に上記地板を巻締めする前に地板において缶外側へ凸形状の残液溜まり部を成形し、
ここで上記残液溜まり部の成形は、上記地板の周縁部を固定し、かつ上記周縁部よりも地板内側が撓み得る状態に上記地板を支持した状態において、上記残液溜まり部を形成するプレス加工を行うことでなされる、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の第１態様における金属製ドラム缶によれば、大栓に対応して地板に残液溜まり部を備えたことで、液排出の際、最終的に液体は残液溜まり部に集まる。また、大栓から缶内へ挿入した排出用パイプの吸込口は残液溜まり部に位置し、排出用パイプは集まった液体を排出することから、従来に比べて缶内の残液量を低減することが可能である。
【００１４】
本発明の第２態様における金属製ドラム缶の製造方法によれば、残液溜まり部を成形するにあたり、地板の周縁部よりも地板内側が撓み得る状態にて周縁部を固定して地板を支持した状態で残液溜まり部をプレス加工する。よって当該プレス加工では、残液溜まり部が成形されるだけでなく、地板は地板周縁部よりも内側部分も撓んだ状態に成形される。
このように加工された地板では、液排出の際、液体は、地板周縁部よりも内側部分の撓みによって効率的に残液溜まり部へ集められる。よって、当該製造方法によれば、従来に比べて缶内の残液量を低減することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態における鋼製ドラム缶の断面図である。
【図２】図１に示す鋼製ドラム缶における地板の平面図である。
【図３】図１に示す鋼製ドラム缶が有する残液溜まり部及び地板の拡大断面図である。
【図４】図１に示す鋼製ドラム缶の製造方法の概略を説明するための斜視図である。
【図５】図１に示す鋼製ドラム缶の製造方法の概略を説明するフローチャートである。
【図６】図５に示す、位置決め工程の詳しいフローチャートである。
【図７】図１に示す鋼製ドラム缶の製造方法において使用する特殊金型を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明の実施形態である金属製ドラム缶について、図を参照しながら以下に説明する。
尚、各図において、同一又は同様の構成部分については同じ符号を付している。また、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け当業者の理解を容易にするため、既によく知られた事項の詳細説明及び実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。また、以下の説明及び添付図面の内容は、特許請求の範囲に記載の主題を限定することを意図するものではない。
【００１７】
以下に説明する各実施形態では、金属製ドラム缶として、ＪＩＳ Ｚ １６０１に規定されるような内容量が約２００リットルの鋼製ドラム缶を例に採るが、これに限定するものではなく、２００リットルを超えるものも含む概念である。また、金属製ドラム缶は、胴体に地板及び天板を巻締めて接合した密閉型（タイトヘッドドラム）のみならず、胴体に対して天板を着脱自在としたオープン型も含む概念である。
【００１８】
図１には、本実施形態における鋼製ドラム缶１００を示している。この鋼製ドラム缶１００は、金属製で円筒状に成形された中空の胴体１０１と、胴体１０１の下端開口を閉塞する金属製の地板１０２と、胴体１０１の上端開口を閉塞する金属製の天板１０３とを有する。尚、図１は、胴体１０１に対して地板１０２及び天板１０３が巻締められた上述の密閉型（タイトヘッドドラム）の鋼製ドラム缶１００を示している。
また天板１０３は、大栓１１１及び小栓１１２を有する。大栓１１１は、鋼製ドラム缶１００の内容物の出し入れに使用される開口部であり、図示するように、天板１０３の中央から外れて配置される。小栓１１２は、大栓１１１より小径にてなり、主に、内容物の出入の際の空気穴として使用される開口部である。尚、天板１０３における大栓１１１及び小栓１１２の各位置は、上述のＪＩＳにて規定されている。
【００１９】
地板１０２は、本実施形態における鋼製ドラム缶１００において特徴的構成部分である残液溜まり部１２０を有する。残液溜まり部１２０は、地板１０２をプレス加工することによって成形され、内容物が液体であるとき、この液体を鋼製ドラム缶１００内から排出するときに最終的に液体を収集する部分である。このような残液溜まり部１２０は、図１から図３に示すように、鉛直方向１０５において大栓１１１に対応して位置し、缶外側へ凸状に成形される。
【００２０】
ここで、「鉛直方向１０５において大栓１１１に対応して位置」とは、鉛直方向１０５において、大栓１１１の中心と、残液溜まり部１２０における中心とが同じ中心線１０４上に位置することをいう。また、大栓１１１と残液溜まり部１２０とがこのような位置関係にあることで、缶内からの液体の排出に際して大栓１１１に取り付けた排出用パイプにおける吸込口は、残液溜まり部１２０に収まる。
また、平面視における大栓１１１及び残液溜まり部１２０の各大きさの関係は、両者が同一である場合、残液溜まり部１２０の方がより大きい場合、及び、排出用パイプの吸込口が残液溜まり部１２０に収まるという条件下で大栓１１１の方がより大きい場合のいずれかになる。
【００２１】
尚、図１から図３では、残液溜まり部１２０は、図示の便宜上、実際よりも誇張して示している。また、残液溜まり部１２０は、当該残液溜まり部１２０を成形する後述の金型、及びプレス加工の具合によって、種々の形態を採ることができる。その一例として本実施形態では、図１及び図３に示すような概略半球状の円弧形状、あるいは、図２に示すように平面視において円形で平坦面にてなる平坦部１２１と、平坦部１２１の周囲に存在して傾斜面を有し平面視において円形である周囲部１２２とを有する台形形状、の形態を示す。また、台形形状の場合、平坦部１２１と周囲部１２２とは偏心する形態（図２）、あるいは同心になる形態がある。尚、図２は、図内Ｉ−Ｉ部における断面を付記している。
【００２２】
さらに図３を参照して、残液溜まり部１２０について具体的に説明する。
残液溜まり部１２０は、２５ｍｍ以上で６０ｍｍ未満の直径Ａを有する。また、残液溜まり部１２０は、当該残液溜まり部１２０の縁部１２３に対して４ｍｍ以上で１０ｍｍ未満の深さＢを有する。ここで縁部１２３は、地板１０２に形成された残液溜まり部１２０の開始部分に相当し、以下に説明する傾斜部１２４との境界に相当する。
【００２３】
残液溜まり部１２０における上述の直径Ａ及び深さＢの各値は、２００リットルの当該鋼製ドラム缶１００において目標とする残液量２５ｍｌから１２５ｍｌに対応して求めた値である。尚、上述の目標残液量は、排出用パイプの吸込口が残液溜まり部１２０の底内面から数ｍｍの隙間をあけて位置するという条件下における値である。
【００２４】
残液対策を行っていない従来の２００リットル鋼製ドラム缶では、残液量は平均で約２５００ｍｌと考えられる。上述の目標残液量は、この従来の平均残液量を基に設定した値である。したがって、残液溜まり部１２０を設けることで、残液量は、従来の約１％から約５％にすることが可能になる。
【００２５】
上述のように残液溜まり部１２０は、地板１０２をプレス加工して成形するが、後述の、当該鋼製ドラム缶１００の製造方法説明において詳しく述べるように、上記プレス加工によって地板１０２の周縁部１２５よりも地板内側部分も押圧によって撓む。よって地板１０２には、残液溜まり部１２０へ向かって傾斜した傾斜部１２４も形成される。ここで傾斜部１２４は、地板１０２の周縁部１２５から残液溜まり部１２０の縁部１２３までの部分を指す。このような傾斜部１２４について、鉛直方向１０５において、地板１０２の周縁部１２５での高さと、残液溜まり部１２０の縁部１２３での高さとの差を高低差Ｃとすると、傾斜部１２４は、２ｍｍ以上で２０ｍｍ未満の高低差Ｃを有する。
【００２６】
地板１０２が傾斜部１２４を有することで、残液を効果的に残液溜まり部１２０へ収集することができ、さらに残液量の低減を図ることが可能となる。
尚、以上説明した、残液溜まり部１２０の深さＢ及び傾斜部１２４における高低差Ｃの各値の範囲は、深さＢ及び高低差Ｃがそれぞれ単独で採り得る場合を示している。即ち、深さＢ及び高低差Ｃの各最大値を単純に加えると、地板１０２と胴体１０１との巻締め部（チャイム部）における鉛直方向１０５の高さを超える場合も生じる。よって、深さＢ及び高低差Ｃを連結して考える場合には、深さＢ及び高低差Ｃは、あくまでも上記巻締め部の高さ以下となるような値に設定される。
【００２７】
以上説明した、残液溜まり部１２０を有する鋼製ドラム缶１００の製造方法について、図４から図６をさらに参照して以下に説明する。
胴体１０１は、帯状の鋼板を円筒状に成形し、図４にシーム溶接部１０１ａとして示すように、成形した円筒体の軸方向に延在する鋼板両端部をシーム溶接して形成される。さらに必要に応じて輪帯が成形される。
天板１０３は、円形の鋼板に大栓１１１及び小栓１１２が取り付けられて作製される。尚、これらの胴体１０１及び天板１０３の製造方法は、従来と同じである。
【００２８】
地板１０２について、胴体１０１との巻締めが実行される前に、既に説明したようにプレス加工によって残液溜まり部１２０が形成される。この残液溜まり部１２０の成形は、本実施形態において使用する、図７に示すような特殊金型２００を用いて行われる。この特殊金型２００は、上型２０１と下型２０２とを有し、上型２０１にはプレス用の凸部２０３が備わり、下型２０２には凸部２０３に対応して座部２０４が備わる。下型２０２は、図示するように断面凹形状を有し、座部２０４は、この凹形状の底板２０５から突出して設けられ、また凹状部を有している。
【００２９】
残液溜まり部１２０の成形は、上型２０１と下型２０２との間に地板１０２を配置し、地板１０２の周縁部１２５を上型２０１の肩部２０１ａ及び下型２０２の肩部２０２ａで挟んで固定した状態にて、凸部２０３を座部２０４側へ押圧して、凹状の残液溜まり部１２０を形成するプレス動作によって行われる。また、下型２０２が断面凹形状を有することから、このプレス加工に伴い地板１０２の周縁部１２５に対して地板内側は撓む、具体的には凹む、ことができ、傾斜部１２４が作製される。
よってこのような金型を用いることで、地板１０２には残液溜まり部１２０が形成されると共に、上述の地板内側の撓みによって、地板１０２に傾斜部１２４も同時に形成される。
【００３０】
以上のようにして、予め成形、作製された胴体１０１、地板１０２、及び天板１０３は、図５に示されるように、ステップＳ１にて互いに位置決めがなされる。この位置決め動作については以下で詳しく説明する。そして位置決め後、ステップＳ２にて胴体１０１に地板１０２及び天板１０３がそれぞれ巻締めされ、鋼製ドラム缶１００が作製される。
【００３１】
ステップＳ１における位置決め動作として、図６に示すステップＳ１１及びステップＳ１２が相当する。ここでは図４も参照する。
ステップＳ１１では、胴体１０１におけるシーム溶接部１０１ａを、例えば画像センサ等によるセンサ１５１にて検出する。センサ１５１は、検出した溶接部位置情報を制御装置１６０に送出する。制御装置１６０は、胴体１０１に接続され胴体１０１の位置決めを行う胴体位置決め装置１５３に対して、シーム溶接部１０１ａが予め定めた規定位置に配置されるように動作制御を行う。よって、胴体１０１におけるシーム溶接部１０１ａは、胴体位置決め装置１５３によって規定位置に配置される。
【００３２】
ここでシーム溶接部１０１ａの位置決め動作が必要な理由は次の通りである。
即ち、上述したように胴体１０１と、地板１０２及び天板１０３とは巻締めによって接合される。一方、天板１０３には、巻締めが行われる天板周縁部に近接した場所に大栓１１１及び小栓１１２が存在する。したがって、巻締め動作におけるシーム溶接部１０１ａと、特に大栓１１１との影響を考慮する必要がある。よって、胴体１０１の周方向１０１ｂにおいて、シーム溶接部１０１ａに対して大栓１１１及び小栓１１２を離して位置させる必要がある、というのが理由である。尚、天板１０３にある大栓１１１の位置は、以下に説明するように予め配置させることができる。
【００３３】
次のステップＳ１２では、シーム溶接部１０１ａと、大栓１１１及び残液溜まり部１２０との位置決めが行われる。
即ち、天板１０３については、例えば大栓１１１及び小栓１１２の取付工程に基づいて、予め例えば大栓１１１の位置は認識できている。よって天板１０３の配向つまり位置決めは、容易に行うことができる。また本実施形態の鋼製ドラム缶１００では、地板１０２は残液溜まり部１２０を有し、かつ残液溜まり部１２０は、大栓１１１と同じ中心線１０４上に位置決めする必要がある。このような地板１０２についても、残液溜まり部１２０の形成工程に基づくことで、残液溜まり部１２０の位置は認識できている。よって、地板１０２の配向つまり位置決めについても容易に行うことができ、つまり大栓１１１に対する位置決めも容易に行うことができる。
このように予め比較的容易に設定可能な大栓１１１及び残液溜まり部１２０の配置に対して、胴体１０１におけるシーム溶接部１０１ａが周方向１０１ｂにおいて異なる場所に位置するように、上述の規定位置は設定される。
尚、天板１０３及び地板１０２における位置決め動作について、胴体１０１の場合と同様にセンサを用いて大栓１１１及び残液溜まり部１２０を検出し、天板１０３及び地板１０２の位置決めを行ってもよい。
【００３４】
次のステップＳ２では、制御装置１６０が巻締装置１５５の動作制御を行うことで、胴体１０１に対して地板１０２及び天板１０３がそれぞれ巻締装置１５５によって巻締められる。尚、巻締装置１５５は、従来使用されているものが使用可能である。
【００３５】
本実施形態では、上述のように、地板１０２及び天板１０３の配向は予め完了しているとしたが、以下のような変形例の方法を採ることもできる。
即ち、シーム溶接部１０１ａをセンサ１５１で検出し、検出したシーム溶接部１０１ａに対して、周方向１０１ｂにおいて残液溜まり部１２０が異なる場所に位置するように、地板１０２の位置決めを地板位置決め装置にて行う。地板１０２の位置決め後、胴体１０１と地板１０２との巻締めを巻締装置１５５にて行う。さらに残液溜まり部１２０に大栓１１１が対向するように、天板１０３の位置決めを天板位置決め装置で行い、その後、胴体１０１と天板１０３との巻締めを巻締装置１５５にて行う。
あるいはまた、上の変形例の方法では、胴体１０１に対して地板１０２の位置決め及び巻締めを天板１０３よりも先に行ったが、天板１０３の位置決め及び巻締めを地板１０２に先行して行ってもよい。
【００３６】
以上説明した、鋼製ドラム缶１００の製造方法によれば、胴体１０１におけるシーム溶接部１０１ａと天板１０３の大栓１１１とを、規定の中心角度範囲に配置することができる、つまり胴体１０１の周方向１０１ｂにおいて異なる位置に配置することができる。よって、巻締め動作において大栓１１１とシーム溶接部１０１ａとが相互作用するのを抑えることができる。同様に、巻締め動作において残液溜まり部１２０とシーム溶接部１０１ａとが相互作用するのも抑えることができる。このような工程を経ることで、大栓１１１と残液溜まり部１２０との各中心位置が一致し、その結果、従来に比べて缶内の残液量を低減することが可能である。ここで上記規定の中心角度範囲とは、シーム溶接部１０１ａと大栓１１１とが中心角で相対的に１８０度未満の範囲が相当し、中心角が０度の場合、つまり周方向１０１ｂにおいてシーム溶接部１０１ａと大栓１１１とが同位置である場合は除かれる。
さらにまた、鋼製ドラム缶１００の製造方法によれば、既に説明したように、地板１０２には、残液溜まり部１２０の形成と共に傾斜部１２４も形成されることから、液体は効率的に残液溜まり部１２０へ集められる。よってこの点からも、従来に比べて缶内の残液量を低減することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本発明は、金属製の天板、地板及び胴体を有する金属製ドラム缶、及びその製造方法に適用可能である。
【符号の説明】
【００３８】
１００…鋼製ドラム缶、１０１…胴体、１０２…地板、１０３…天板、１１１…大栓、１１２…小栓、１２０…残液溜まり部、１２３…縁部、１２４…傾斜部、１２５…周縁部、１５１…センサ、１５５…巻締装置。
【図１】
2019038619.tif 000003
【図２】
2019038619.tif 000004
【図３】
2019038619.tif 000005
【図４】
2019038619.tif 000006
【図５】
2019038619.tif 000007
【図６】
2019038619.tif 000008
【図７】
2019038619.tif 000009