JP2009539708A - アルミニウムシートから容器を製造する方法。 - Google Patents

Abstract

本発明は、アルミニウム又はアルミニウム合金製のシートから容器を製造し、完成した容器上で、前記アルミニウムシートの表面が少なくとも部分的に可視的である前記容器を製造する方法に関する。更に、本発明は、アルミニウム又はアルミニウム合金製のシートを少なくとも部分的に含む相当する容器に関する。装飾的に可視的なアルミニウム表面を有するアルミニウムシート製の容器を容易に製造することができる、前記容器を製造する方法を提供する目的は、完成した容器上で可視できるアルミニウムシートを成形及び／又は接合することによって、前記容器を少なくとも部分的に予備加工により組み立てて、そして、次に、予備加工された容器の少なくとも全体に機械的ブラスティングによる表面処理を施すことによって、達成される。

Description

発明の詳細な説明

本発明は、完成した容器上でアルミニウムシートの表面が少なくとも部分的に可視的である容器を、アルミニウム又はアルミニウム合金製のシートから製造する方法に関する。更に、本発明は、少なくとも部分的にアルミニウム又はアルミニウム合金製のシートからなる相当する容器に関する。

本発明の意味における容器は、特に、液体、気体、又は固体材料を輸送するための工業容器（例えば、液体又は易流動性（schuettfaehig）製品用の、圧力容器、燃料タンク、又は、輸送容器）を意味するものとして理解されたい。通常、これらの容器は、接合された又は個々に形成された複数のアルミニウムシートから製造される。軽量化のために、鋼板製の容器は、アルミニウムシート製の容器へと徐々に置き換えられている。更に、アルミニウムシート製の容器の技術的（例えば、機械的）特性の他に、前記容器の装飾的特徴が目立っている。例えば、重量物運搬車（Lastkraftwagen）用の燃料タンクは、しばしば、個々のアルミニウムシートから形成される接合された複数のセクションからなる。使用されるアルミニウムシートの製造パラメータ又は保存期間が変化するために、これらは、しばしば異なる表面外観を有する。組立て直後での燃料タンクの汚れた外観を防止するために、燃料タンクを表面コーティング及び／又は塗装して均一な表面を得る。容器を表面コーティングする際の問題は、費用が高く、そして、容器の製造における追加的なコストを導くことである。更に、表面をコーティングされた容器は、コーティングされていないアルミニウム表面の通常の装飾的な金属輝度（metallischen Glanz）を示さない。それでも、コーティングされていないアルミニウム表面及び均一な外観を容器に提供するために、従来では、種々のアルミニウムシートを接合する前に、これらを表面外観に関する厳しい試験に通過させて、そして、似たような、又は、同様の特徴のシートを製造に使用してきた。しかしながら、このように生じる不合格（Ausschuss）と、並びに、異なる表面外観を有するアルミニウムシートの選択及び待機状態での保持の追加の技術的支出は、容器全体の装飾的で均一な表面を得るための効果と何の関係もない。更に、組立ての間で、容器の処理から表面ダメージが生じて、不合格又は再加工を導くリスクがある。

このことに基づいて、本発明の目的は、装飾的で可視的なアルミニウム表面を有する容器を低コストで製造することのできる、アルミニウムシートから容器を製造する方法を可能にすることである。

更に、本発明方法により製造される容器を提案する前記目的は、本発明を基礎としている。

本発明の第１の教示によると、本発明のための前記目的は、完成した容器上で可視することのできるアルミニウムシートを成形及び／又は接合することによって、少なくとも部分的に容器を予備加工（vorgefertigt）により組み立てて、そして、次に、機械的ブラスティングによって少なくとも予備加工された容器全体を表面加工することで達成される。

驚くべきことに、均一で装飾的な外観と金属的輝度とをもつアルミニウム表面を容器が有するまで、既に部分的に組み立てられた容器を機械的にブラスティングすることによって、使用されるアルミニウムシートの種々の外観を変化させることができることが分かった。更に、組立て（例えば、成形又は接合による）の間で生じ、そして、これまで製造での不合格を導いてきた表面欠陥を、機械的ブラスティングによってある程度除去するので、本発明の方法によって、容器の組立ての間の不合格率及び再加工率を実質的に減少させることができる。この方法で製造される容器は、コーティングされないままで非常に十分に使用されることができる。更に、アルミニウム表面のコーティングを省略することができるので、本発明の方法は非常に経済的である。加えて、機械的ブラスティングによって容器のアルミニウム表面を硬化し、その結果として、容器は機械的表面ダメージに対するより高い抵抗性を有する。

本発明方法の第１の実施態様によると、アルミニウムシートを成形及び／又は接合することによって容器を最終的に組立てて、そして、最終的に組み立てられた容器全体を機械的にブラスティングするので、容器の表面加工は最後の製造工程で実施される。従って、本発明の有利な方法の結果として、特に装飾的な表面を有し、表面に欠陥のない容器を特に容易に提供することができる。少なくとも機械的にブラスティングされたアルミニウム表面に追加コーティングを施さずに、コーティングしないままであることが好ましい。

本発明による方法のその他の改良された実施態様によると、機械的ブラスティングは、ガラスビーズ、コランダム、ホワイトコランダム、砂、及び／又は、鋼球を使用して実施される。鋼球と比較すると、ガラスビーズ、コランダム、ホワイトコランダム、及び、砂は、それらが、ブラスティングされたアルミニウム表面中への更なる鉄の進入（Eintrag；腐食の理由から避けられるべきである）を生じさせないので有利である。更に、鋼球を使用してアルミニウム表面の高い硬度を達成することができるので、機械的影響（例えば、ストーンチップ〔Steinschlag〕）に対するアルミニウム表面の抵抗性をかなり増加させることができる。機械的ブラスティングのための、その他の媒体又はそれらの混合物の使用も考えられる。

好ましくは、容器は、液体又は易流動性製品用の、圧力容器、燃料タンク（特に、モジュラー式構造（modular aufgebaut）燃料タンク）あるいは輸送容器である。前記容器の全ては、しばしばモジュラー式構造法により組み立てられるか、又は、複数のアルミニウムシートから製造され、そして、コーティングされないで使用されることが好ましい。その結果、本発明の方法により、これらの容器を特に経済的に製造することができる。

本発明の方法のその他の改良した実施態様によると、アルミニウムシートは、タイプ３ｘｘｘ、５ｘｘｘ、及び／又は、６ｘｘｘのアルミニウム合金からなる。タイプ３ｘｘｘのアルミニウム合金は良好な成形性により区別されるので、アルミニウムシートの接合及び成形によって容器を単純な態様で製造する。更に、タイプ３ｘｘｘのアルミニウム合金の機械的特性は、タイプ５ｘｘｘ及び６ｘｘｘのアルミニウム合金のものほど良好ではない。タイプ６ｘｘｘのアルミニウム合金は、前記合金タイプの中で最も良好な機械的特性を有する。しかしながら、一方で、アルミニウム合金６ｘｘｘの成形性は、タイプ５ｘｘｘのものほど良好ではない。非常に良好な機械的特性と、良好な成形性と、良好な腐食抵抗性との間の満足のいく合意は、タイプ５ｘｘｘのアルミニウム合金によって示される。機械的ブラスティングによって表面の硬度を高めて、機械的ダメージに対するアルミニウム表面の抵抗性を実質的に改良させる傾向があるということが、３つの前記合金タイプの全てについて共通する。

本発明の第２の教示によると、前記の目的は、接合及び／又は成形による少なくとも可視的なアルミニウムシートの組立て後に、少なくとも予備加工された容器全体を機械的にブラスティングして、可視的なアルミニウム表面を表面加工することによって、達成される。

前述したように、加工又は接合工程のために、機械的ブラスティングによる表面加工前でアルミニウム表面が表面欠陥又は種々の表面外観を有する場合であっても、容器の組立て後に、アルミニウム表面を機械的にブラスティングすることによって、アルミニウム表面の均一な外観が生じる。

好ましくは、容器のアルミニウムシートの可視的な表面がコーティングされていないので、例えば、塗装及び乾燥のための表面コーティングのコストを節約することができる。

本発明の容器のその他の有利な実施態様によると、容器のアルミニウムシートは、タイプ３ｘｘｘ、５ｘｘｘ、及び／又は、６ｘｘｘのアルミニウム合金からなる。前記アルミニウム合金は、良好な機械的ブラスティングを可能にし、そして、ブラスティング後の表面の硬度において明らかな増加を示す。付与によって、例えば、特に腐食抵抗材料と特に良好な作業特性とが必要かどうか、又は、その両方の特徴の妥協が必要であるかどうかによって、本発明による容器の製造のための前記特徴、又は、本発明による容器の個々の選択に応じて、種々のアルミニウム合金タイプを選択することができる。

好ましくは、本発明の容器は、気体、液体、又は、易流動性製品用の、圧力容器、燃料タンク（特に、モジュラー式構造燃料タンク）、あるいは、輸送容器である。前記容器は、通常、複数のアルミニウムシートから製造されるので、それらの表面をコーティングして、表面の均一な外観を得る必要がある。本発明の容器の場合、一方で、組立て後に種々の表面の機械的ブラスティングを実施することによって均一な表面構造を達成するので、製造の間に生じる表面欠陥も、すくなくとも或る程度まで除去される。本発明によると、好ましくはコーティングされないで使用される、圧力容器、燃料タンク、及び、輸送容器を、単純で経済的であるにもかかわらず高い装飾的要件を満たす方法で提供することができる。

前述したように、本発明の容器では、アルミニウム表面の表面コーティングを省略することができるので、前記容器を特に経済的に製造することができる。

容器がアルミニウムシート製の複数のセクションから製造される場合に、特に際立った経済的利点を生じる。従って、本発明によると、個々のセクションがそれらの表面特性に相当して選択及び接合される必要がないので、容器の製造における不合格率（Ausschussanteil）を実質的に減少させることができる。

容器を製造する本発明の方法、並びに、本発明による容器を、改良し、そして、更に発展させる多くの可能性がある。このために、一方では、本明細書の請求項１及び請求項６の従属項を参照し、そして、他方では、図面と共に模範的な実施態様の説明を参照されたい。
本発明の方法により製造される容器（この場合、重量物運搬車用の燃料タンク）の模範的な実施態様を示す図である。

図１に示される重量物運搬車の燃料タンク１は、溶接シーム５，６によって共に接合される３つのセクション２，３，４からなる。通常、３つのセクション２，３，４は、種々の製造バッチから生じるアルミニウムシートを使用して、互いに別々に製造される。しかしながら、更に、種々のセクション２，３，４は、個々の機能に適合する種々のアルミニウム合金製であるか、又は、種々の厚さを有することもできる。この模範的な実施態様では、セクションの種々の機能は、給油口３ａ及びアクセスステップ部（Trittstufen）４ａにより示される。セクション２，３，４の製造に使用されるアルミニウムシートの関連する種々の加工パラメータによって、アルミニウムシート表面の種々の外観（人間の肉眼ではっきりと確認できる）が既に生じる。しかしながら、更に、種々の保存期間及び天候の影響によって、使用されるアルミニウムシートの表面での種々の外観（特に、燃料タンク１のセクション２，３，４の）が生じるので、組立て後の容器１の装飾印象（dekorative Eindruck）は最適ではない。本発明によると、少なくとも部分的に組み立てられた後に、燃料タンク１全体の表面を機械的ブラスティングによって加工する。必要な場合には、機械的ブラスティングによりアルミニウム表面の種々の外観を均一にして、そして、均一で機械的な輝度を有する（metallisch glaenzend）アルミニウム表面を製造する。ここで、機械的ブラスティング前に、少なくともアルミニウムシート（これは、その後、完成した容器上で可視することができる）を一緒に接合する、及び／又は、成形することが必要不可欠である。なぜなら、そうでない場合には、例えば、組立ての間で容器が処理される際に生じる表面欠陥が、表面上に残り、そして、不合格となる危険性があるからである。すなわち、容器のアルミニウム表面の本発明による機械的ブラスティングは、例えば、金属板が製造される際に表面上で生じるスクラッチ又は欠陥をある程度まで除去することができるということを生じさせる。従って、容器の組立ての間での、不合格率及び再加工率を実質的に減少させることができる。更に、粒子（ブラスティングに使用される）が、ブラスティングされるべきアルミニウム表面上へ実質的に垂直に向けられる場合に、アルミニウム表面から過剰な量の材料を除去しないで、表面の特に高い硬度を達成する。しかしながら、更に、粒子がアルミニウム表面上へその他の角度で向けられる場合も考えられる。

Claims (10)

1. アルミニウム又はアルミニウム合金製のシートから容器を製造し、
   完成した容器上で、前記アルミニウムシートの表面が少なくとも部分的に可視的である、
   前記容器の製造方法であって、
   完成した前記容器上で可視的である少なくとも前記アルミニウムシートの成形及び／又は接合の結果として、前記容器を少なくとも部分的に予備加工し、そして、次に、少なくとも予備加工された容器の全体に、機械的ブラスティングによって表面加工を施すことを特徴とする、前記方法。
2. アルミニウムシートを成形及び／又は接合することによって容器を最終的に組立てて、そして、最終的に組み立てられた容器全体を、最後の製造工程中で、機械的にブラスティングすることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
3. ガラスビーズ、コランダム、ホワイトコランダム、砂及び／又は鋼球を使用して、機械的ブラスティングを実施することを特徴とする、請求項１又は２に記載の方法。
4. 容器が、液体又は易流動性製品用の、圧力容器、燃料タンク（特に、モジュラー式構造燃料タンク）、又は、輸送容器であることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
5. タイプ３ｘｘｘ、５ｘｘｘ、及び／又は６ｘｘｘのアルミニウム合金製のアルミニウムシートを使用する、請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
6. 特に、請求項１〜５に記載の方法によって製造され、少なくとも部分的にアルミニウム又はアルミニウム合金のシートからなる、前記容器であって、
   使用されるアルミニウムシートの表面が、前記容器上で少なくとも部分的に可視的である、
   前記容器において、
   前記アルミニウムシートを接合及び／又は成形することによって前記容器を少なくとも部分的に組立てた後に、少なくとも予備加工された容器の全体を機械的にブラスティングすることによって、前記容器の可視的なアルミニウム表面を表面加工することを特徴とする、
   前記容器。
7. 容器のアルミニウムシートの可視的な表面が、コーティングされないことを特徴とする、請求項６に記載の容器。
8. 容器のアルミニウムシートが、タイプ３ｘｘｘ、５ｘｘｘ及び／又は６ｘｘｘのアルミニウム合金からなることを特徴とする、請求項６又は７に記載の容器。
9. 容器が、気体、液体又は易流動性製品用の、圧力容器、燃料タンク（特に、モジュラー型構造燃料タンク）、又は、輸送容器であることを特徴とする、請求項６〜８のいずれか一項に記載の容器。
10. 容器が、アルミニウムシート製の複数のセクション（２，３，４）から構成されることを特徴とする、請求項６〜９のいずれか一項に記載の容器。

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