JP2004131094A

JP2004131094A - チタン容器及びその製造方法

Info

Publication number: JP2004131094A
Application number: JP2002294841A
Authority: JP
Inventors: Kiyoshi Mochizuki; 望月　喜義
Original assignee: Fuji Acetylene Kogyo KK
Current assignee: Fuji Acetylene Kogyo KK
Priority date: 2002-10-08
Filing date: 2002-10-08
Publication date: 2004-04-30

Abstract

【課題】本発明はチタン薄板を素材とするチタン容器に関し、チタン薄板の厚みに係わらず大容量でしかも充分な強度を持つチタン容器の製造をなしうるようにすることを目的とする。
【解決手段】容器側壁１０は縦方向の分割線にて分割されたチタン薄板製の断面が１／４円形状のセグメント１２より構成される。円周方向に隣接するセグメント１２は対向する縦方向の切断線１４にて突き当てられ、溶接されることにより円筒状側壁１０（外径＝ｔ２）に構成される。複数本のチタン製リング１８（内径＝ｔ１＜ｔ２）は加熱され、筒状側壁に焼きばめされる。焼きばめ後にチタン製リング１８を筒状側壁１０に溶接される。
【選択図】図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明はチタン薄板を素材とするチタン容器及びチタン薄板からのチタン容器の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
酒類の醸造工場において腐食などを原因とする金属イオンなどの材料成分の溶出による変質の防止のため醸造容器を耐腐食性の高い少ないチタンを素材として形成するものが提案されている。この公知のチタン容器ではチタン薄板を突当部を溶接することにより筒形状とし、筒形状とされたものをチタン薄板よりなる蓋板及び底板に巻き締め（スピンニング）にて接合し、ドラム缶形状となしている。チタン薄板としては取扱いの容易性と剛性との兼ね合いからその厚みを０．４〜０．８ミリメートルとしている。（特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−２０３５７１号公報
【発明が解決しようとする課題】
特許文献１に記載の技術では厚みが０．４〜０．８ミリメートルのチタン薄板を筒状に巻き、突当端面を溶接して筒状とし、上下に蓋板及び底板を巻き締めにて構成したドラム缶状のものであるが、厚みが０．４〜０．８ミリメートルであるため、強度的上の制限を受けるためあまり大容量の容器には適していなかった。即ち、強度を確保するためにはチタン薄板の厚みとして２ミリメートル程度のものが必要であるが、２ミリメートルといった厚みのチタン薄板の場合は巻き締めの実施が困難であり、ドラム缶構造では製造が不可能であった。
【０００４】
この発明はかかる従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、チタン薄板の厚みに係わらず大容量でしかも充分な強度を持つチタン容器の製造をなしうるようにすることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明によれば、チタンを素材に構成され、側壁が筒状をなす容器において、前記筒状側壁は、対向する縦方向の突当部において溶接された円周方向に一連のチタン薄板製セグメントにて構成されると共に、前記筒状側壁を円周方向において外周側より包囲するように実質的全面で密着された少なくとも１本のチタン製リングを備え、前記リングは前記筒状側壁に溶接されたことを特徴とするチタン容器が提供される。
【０００６】
請求項１の発明の作用・効果を説明すると、チタン薄板製セグメントを対向する縦方向の突当部において円周方向に一連となるように溶接することにより形成される筒状側壁をその外周側から円周方向にチタン製リングを全面で密着せしめている。即ち、円弧断面のチタン製の断面円弧状のセグメントを、箍（たが）としてのチタン製リングで締結した桶様の容器構造が得られる。そのため、チタン板材は断面円弧形状に成形が可能であればよく、巻き締めと比較して成形加工可能な厚みの限界値が大幅に大きくなり、２ミリメートルといった肉厚でも容易にプレス加工などにより成形可能であり、しかもセグメント同士を円周方向に一連となるように溶接して得られた筒状体をリングによる外周側から密着せしめることにより高い剛性を確保することができる。
【０００７】
請求項２に記載の発明によれば、チタンを素材に構成され、側壁が筒状をなす容器の製造方法において、縦方向の分割線にて分割されたチタン薄板製のセグメントを対向する突当部にて円周方向に一連に溶接することにより容器の筒状側壁となし、少なくとも１本のチタン製リングを筒状側壁に焼きばめすると共に前記チタン製リングを筒状側壁に溶接することを特徴とするチタン容器の製造方法が提供される。
【０００８】
請求項２の発明の作用・効果を説明すると、円周方向における一連のチタン薄板製セグメントは円周方向に隣接する縦方向の対向突当部において溶接せしめられるととにより容器の筒状側壁を形成し、このように形成された筒状側壁の外周側からチタン製リングを焼きばめすると共に、チタン製リングは筒状側壁に溶接している。焼きばめによりチタン製リングを筒状側壁に実質的に全面で密着させ、筒状側壁に対するチタン製リング全周にわたる良好な溶接を容易かつ確実とすることができ、所期の品質のチタン容器を容易にかつ高い歩留まりにて得ることができる。
【０００９】
図１において、１０はこの発明のチタン容器の筒状側壁であり、厚さ２ミリメートルの純チタン板（ＴＰ３４０）を素材として構成される。即ち、筒状側壁１０は縦方向に分割された４個のセグメント１２から構成される。セグメント１２は、矩形のチタン板より、所望の容器径に対して１／４円の断面形状をなすようにプレス成形される。純チタンの代りにチタン合金製の板材も場合によっては使用可能である。
【００１０】
このようにして形成された１／４円の断面形状をなすセグメント１２が４枚筒形状をなすように隣接する縦方向の突当面１２Ａにて溶接される。図１では３枚のセグメント１２が、隣接するセグメントの縦方向の突当面にて溶接された状態を示す。セグメント１２間の縦方向の突当溶接部を１４にて示す。最後のセグメント１２も隣接する縦方向の突当面１２Ａ同士の溶接が行われ、筒状側壁１０として完成する。
【００１１】
このようにして筒状側壁１０が完成した状態で同様な純チタン板（ＴＰ３４０）にて形成された底板１６が筒状側壁１０の下端縁に溶接される。図２に示すように筒状側壁１０の下端縁は幾分傾斜しており、従って、筒状側壁１０に固定した状態で底板１６も同様に傾斜している。
【００１２】
図２において、リング１８は厚さ４ミリメートルの純チタン板（ＴＰ３４０）から切り出される帯板の端面を突き当て、突当面を溶接することにより形成される。リング１８は１／４円の断面形状のセグメント１２を円周方向に一連に突当溶接することにより形成された筒状側壁１０を外周側から強化する箍（たが）様の補強部材として機能するものである。即ち、セグメント１２を隣接突当面で溶接したのみでは、強度が不足する恐れがあるため、外周側からリング１８を巻くことにより補強を図っているもである。外周からの補強方法として帯板を外周から当て溶接する方式では、帯板自体が４ミリメートル厚と剛性が高いものであり、帯板と筒状側壁との密着性が良くなく帯板と筒状側壁との隙間が多くなるため、良好な溶接をなしえず、また補強効果としても不十分であった。この発明ではチタン製帯板より対向端を突当溶接することにより先にリング１８に形成しておき、このリング１８を焼きばめにより筒状側壁１０の外周に装着し、その後にリング１８を筒状側壁１０に溶接するようにしている。即ち、帯板を突当溶接することにより形成したリング１８は常温での内径ｔ１を筒状側壁１０の外径ｔ２より幾分小さくしておき、かつリング１８は適当な温度、例えば４００度に加熱する。他方、筒状側壁１０は常温としておき、冷却性を高めるため内部に水を張っておくことが好ましい。そして、４００度に加熱されたリング１８を筒状側壁１０に挿入する。加熱によりリング１８の内径が膨張しているため、筒状側壁１０への挿入をスムースに行うことができる。冷却によってリング１８は収縮し、その内径ｔ１が筒状側壁１０の外径ｔ２より適当に小さいため筒状側壁１０の外周面へのリング１８の内周面の全面における強固な密着を得ることができる。そして、このように筒状側壁１０とリング１８とが強く密着した状態においてリング１８を筒状側壁１０に対して溶接する。図３はセグメント１０を縦方向溶接線１４にて溶接してなる筒状側壁１０の外周に３本のリング１８を箍状に装着し溶接した状態が図示されている。
【００１３】
リング１８の焼きばめ・溶接の後に底壁１６の下方には同様なチタン素材の延長筒２０が溶接され、かつ底壁１６の下面に補強用の幅の狭いチタン製のリブ２１が井桁状に溶接される。そして、延長筒２０の外周に断面Ｌ形のチタン製脚２２が嵌着され、溶接される。
【００１４】
側壁１０の上端には、図４に示すように断面Ｌ形のリング状チタン製口金２３が嵌着され、溶接される。口金２３には図示しない蓋を被せることができる。
【００１５】
図２においてチタン容器の筒状側壁１０は傾斜底壁１６の最も低くなった部位にドレンプラグ接続部２４及び液体（醸造酒など）の取出し孔用のプラグ接続部２６を具備している。醸造時にはこれらの接続部２４，　２６には図示しない栓が装着される。
【００１６】
尚、図４においてはリング１８は３個図示されているが、リング１８の個数は必要に応じて２本でも４本でも適宜増減することができる。また、筒状壁１０を構成するセグメント１２の円周方向における分割数も４枚に限らず適宜増減することができ、セグメント１２の分割数に応じた弧長の断面円弧形状を呈することになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１はこの発明のチタン容器の筒状側壁を構成するためのセグメントの連接構造を説明する斜視図である。
【図２】図２はこの発明のチタン容器の縦方向断面図である。
【図３】図３はこの発明のチタン容器の底面図である。
【図４】図４はこの発明のチタン容器の組み立て状態を示す斜視ず図である。
【符号の説明】
１０…チタン容器の筒状側壁
１２…セグメント
１４…突当溶接部
１６…底板
１８…リング

Claims

チタンを素材に構成され、側壁が筒状をなす容器において、前記筒状側壁は、対向する縦方向の突当部において溶接された円周方向に一連のチタン薄板製セグメントにて構成されると共に、前記筒状側壁を円周方向において外周側より包囲するように実質的全面で密着された少なくとも１本のチタン製リングを備え、前記リングは前記筒状側壁に溶接されたことを特徴とするチタン容器。
チタンを素材に構成され、側壁が筒状をなす容器の製造方法において、縦方向の分割線にて分割されたチタン薄板製のセグメントを対向する突当部にて円周方向に一連に溶接することにより容器の筒状側壁となし、少なくとも１本のチタン製リングを筒状側壁に焼きばめすると共に前記チタン製リングを筒状側壁に溶接することを特徴とするチタン容器の製造方法。