JP2003200916A - オープンドラム及びその加工方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 天蓋やバンドの板厚を厚くすることなく、し
かも胴体カール部への鉄芯の挿入も不要とするという、
試験基準をクリアーするための特別な対策を施すことの
ないオープンドラムとそのドラム胴体部の加工方法を提
供すること。 【解決手段】 ガスケット４を装着した天蓋３をバンド
５を介して胴体カール部２に締付け結合してなるオープ
ンドラムにおいて、前記胴体カール部２を先端が当該カ
ールの中まで入り込む渦巻き形状に形成したこと。ま
た、フランジャーリング或いはカールロールを用いて行
うオープンドラム胴体の加工方法において、前記フラン
ジャーリング或いはカールロールの溝の曲率を入側より
も出側を小さくし、ドラム胴体先端部側の曲率を小さく
して先端を内側に入り込ませ渦巻き形状のカール部を形
成すること。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、天板が自由に取り
外し可能なオープンドラム及びその加工方法に関し、特
に危険物の運搬や貯蔵用として使用するに適した鋼製オ
ープンドラムと該オープンドラム胴体の加工方法に係
る。

【０００２】

【従来の技術】一般に、天板取り外し形式のオープンド
ラムは、天蓋と胴体一端側のカール部がバンドによって
結合されており、このバンドを締付けたり或いは緩めた
りすることで、天蓋の取り付け・取り外しを行ってい
る。前記天蓋の内部には胴体カール部と接触する部分に
ゴム製のガスケット（パッキン）が装着されており、締
付け時に内容物が漏洩するのを防止する構造となってい
る。このようなオープンドラムは、固体や液体に限らず
内容物を収納した状態での運搬用として或いは一定場所
での貯蔵用として広く使用されている。

【０００３】例えば、オープンドラムによって内容物を
船舶や航空手段、もしくは陸送手段によって運搬する場
合、しばしばオープンドラムは衝撃を受ける状況が考え
られ、衝撃の度合いによってはバンドによる締付け部分
が変形し内容物が漏洩するおそれが生じる。内容物が危
険性の少ないものであれば問題とならないが、内容物が
化学品（塗料や溶剤等）、引火性や毒性のあるもの、も
しくは腐食性のあるものの如く、危険性の高い物質（以
下、単に危険物とする）の運搬の場合には、大きな問題
となる。危険物の運送に関しては、我が国においても
「危険物の海上運送及び貯蔵規則」が制定され、また航
空運送においても同様に規定されており、そのための各
種運送容器に対する検査試験基準が定められている。そ
の中で鋼製ドラムに要求されている性能試験としては、
落下試験、気密試験、水圧試験、及び積み重ね試験があ
げられ、いずれの試験においても１００％の合格率が要
求される。

【０００４】上記試験の中で、鋼製オープンドラムにつ
いては特に落下試験と水圧試験が問題となる。オープン
ドラムの構造上、天蓋を胴体カール部に対しバンドで結
合しているだけであるので、落下試験における衝撃或い
は水圧試験における圧力で天蓋、バンド、胴体が変形
し、胴体カール部と天蓋に隙間が発生し、ガスケットに
よるシール効果がなくなり、内容物の漏洩の危険があ
る。落下試験による衝撃で従来の鋼製オープンドラムに
おける結合部が変形する状態を図８にて説明する。図８
（ａ）は結合部の断面図であり、１はドラム胴体、２′
は胴体１の上端部に形成される胴体カール部、３は円弧
形周縁内にガスケット４を装着した天蓋、５は前記胴体
カール部２′及び天蓋３を外方から包み込んで締付ける
ためのバンドである。胴体カール部２′と天蓋３とはガ
スケット４を介在して密着し、そのシール効果によりオ
ープンドラム内は密閉される。

【０００５】液体危険物用容器の性能基準である落下試
験では、落下姿勢をバンドを締め付けているボルト部分
（レバー式ではレバー締付け部）を衝撃点とするもの
と、４時または８時の方向にボルト部分（またはレバー
締付け部）を合わせてこれを衝撃点とする方式がある。
特に、４時または８時の方向にバンド締付け部のボルト
部分を衝撃点とする試験の場合、図８（ｂ）に示すよう
に、変形の大きい箇所にバンド５の円周両端部が当たる
ため、天蓋３がバンド両端部の隙間から膨れあがると共
に、胴体カール部２′の下端面が押し潰される結果、胴
体カール部２′とガスケット４及びバンド５の間に隙間
６が生じ、バンド締付け力とガスケットのシール効果が
無くなり、隙間６からの漏洩に繋がっていた。一方、水
圧試験においてもドラム容器内面からの水圧により、天
蓋及び地板が膨れあがりその圧力によってＵ型形状をし
たバンドの上下にも力が掛かる結果、胴体カール部の下
端面が押し潰され、上述した落下試験の場合と同様に、
バンドとカール部に隙間が発生し、内容物の漏洩を招い
ていた。

【０００６】従来においては上記した試験基準をクリア
ーするために、（ａ）天蓋の厚みを厚くして天蓋の変形
量を少なくすること（胴体及び地板は１．２mmで天蓋の
み１．６mm厚とする）、（ｂ）天蓋と胴体の結合用バン
ドの板厚を厚くしてバンドの変形量を少なくすること
（２．０mmを２．３mmとする）、（ｃ）胴体カール部の
中に鉄芯を挿入して強度を高めること、などの手段を採
用していた。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
（ａ）及び（ｂ）の対策では材料が余分にかかると共に
重量も増すことなり好ましくないし、また、これらの対
策を施しても１００％の合格率にはならない問題があっ
た。さらに、（ｃ）の対策では、鉄芯の加工と鉄芯をカ
ールの中にいれるという加工上の制約が多くなり、コス
ト的に不利が大きい問題点があった。本発明の課題は、
天蓋やバンドの板厚を厚くすることなく、しかも胴体カ
ール部への鉄芯の挿入も不要とするという、試験基準を
クリアーするための特別な対策を施すことのないオープ
ンドラムとそのドラム胴体部の加工方法を提供すること
にある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明の要旨は次の通りである。 （１）ガスケットを装着した天蓋をバンドを介して胴部
カール部に締付け結合してなるオープンドラムにおい
て、前記胴体カール部を先端が当該カールの中まで入り
込む渦巻き形状に形成したことを特徴とするオープンド
ラム。 （２）先端がカールの中まで入り込む長さＬは、当該カ
ールの外径Ｄとの関係で、１／２Ｄ≦Ｌ≦１Ｄとするこ
とを特徴とする（１）記載のオープンドラム。 （３）断面円弧の溝を有するフランジャーリングを、ド
ラム胴体の端部側から押し付けることにより、ドラム胴
体端部をフランジャーリングの溝に沿って曲げて円形状
のカール部を形成するオープンドラム胴体の加工方法に
おいて、前記フランジャーリングの溝の曲率を入側より
も出側を小さくし、ドラム胴体先端部側の曲率を小さく
して先端を内側に入り込ませ渦巻き形状のカール部を形
成することを特徴とするオープンドラムの加工方法。 （４）断面円弧の溝を有するカールロールに対し、ドラ
ム胴体から張り出したフランジを接触させながらドラム
胴体を回転させてフランジを徐々に曲げながらカーリン
グして円形状のカール部を形成するオープンドラム胴体
の加工方法において、前記カールロールの溝の曲率を入
側よりも出側を小さくし、ドラム胴体先端部側の曲率を
小さくして先端を内側に入り込ませ渦巻き形状のカール
部を形成することを特徴とするオープンドラムの加工方
法。 （５）断面円弧の溝を有するカールロールに対し円形に
成形された胴体の端部を接触させながら胴体を回転させ
るかまたは胴体を固定しローラーを胴体端部に沿わせて
回転させながら端部を徐々に曲げながらカーリングして
円形状のカール部を形成するオープンドラム胴体の加工
方法において、前記カールロールの溝の曲率を入側より
も出側を小さくし、ドラム胴体先端部側の曲率を小さく
して先端を内側に入り込ませ渦巻き形状のカール部を形
成することを特徴とするオープンドラムの加工方法。 （６）フランジャーリングまたはカールロールの溝の入
側及び出側の曲率比を、５０：５０〜６５：３５の範囲
とすることを特徴とする（３）〜（５）のいずれか１項
記載のオープンドラムの加工方法。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。まず、従来のオープンドラムにお
ける漏洩のメカニズムについて本発明者らが数多くの実
験の結果解明したところ、前掲した図８（ｂ）のごとき
落下衝撃により変形を起こす大きな要因は、従来のオー
プンドラムの胴体カール部の形状にあることを突き止め
た。即ち、図９に示すように、従来の胴体カール部２′
の形状は、ほぼ円形に近い形状でそのカール部の先端は
胴体１と僅かな間隔をもって臨むか、場合によってはそ
の先端は胴体部と接触している。このような胴体カール
部形状であると、上下方向（バンドがガスケットを圧縮
する方向）の強度が不足することとなり、外部からの衝
撃や内圧上昇により天蓋やバンドの変形が生じたとき、
その変形に抗する力が弱く胴体カール部には図７（ｂ）
に示すような変形が発生することになる。

【００１０】これに対し本発明を適用した胴体カール部
形状が図１に示すものである。すなわち、天蓋を取り付
けるドラム胴体１の一端側のカール部２をその先端２ａ
が当該カール部の中まで入り込む渦巻き形状に形成して
いる。カール部先端２ａは従来のものと異なり必ずカー
ル内に入り込むこと、換言すれば、カール部先端２ａが
胴体１の外面とほぼ平行な（或いはある程度の角度をも
った）一定長さの入り込み部を有することが重要であ
る。本発明において胴体カール部２を渦巻き形状とした
のは、カール内に二重になった並行部分（必ずしも平行
でなくともよい）が僅かでも存在することを意味する。
上記の入り込み部の長さＬは、少なくともカール部外径
Ｄに対し１／２Ｄ程度は必要であるが、その長さＬをさ
らに伸長して渦巻状に入り込ませても強度面からは有効
であるが、必要性能の確保と材料コストを考慮した場合
には、長さＬの上限は１Ｄ程度が適切である。入り込み
部の長さＬの最も好適な範囲は０．８Ｄ≦Ｌ≦１Ｄであ
る。

【００１１】このような本発明の胴体カール形状を有す
るドラム胴体にて図２（ａ）に示すようにオープンドラ
ムを製作し、この状態で落下等の衝撃を与えた時には、
胴体カール部２は渦巻状となっているため、ガスケット
の圧縮方向に強い力がかかってもカール部２が変形して
潰れることなく、図２（ｂ）に示すように、その形を維
持することから、カール部２とガスケット４及びバンド
５下部との間に隙間が生じるおそれがない。従って、天
蓋３やバンド５の変形があったとしても、それが胴体カ
ール部２の大きな変形に結び付かず、内容物の漏洩の危
険は少なくなる。

【００１２】次に、本発明の胴体カール部形状を有する
オープンドラムの加工方法について説明する。この製造
方法としてはカールリングによる加工方式と、カールロ
ールによる加工方式の二通りであるが、本発明ではいず
れの方式を採用しても容易に目的とする形状をドラム胴
体に付与することができる。

【００１３】（１）カールリングによる加工 図３に示すように、断面円弧の溝７ａを有するリング状
の金型構造に形成したフランジャーリング（カールリン
グ）７を、一端を保持したドラム胴体１の他端側から押
し付けることにより、図４（ａ）に示す如く、ドラム胴
体端部が金型の溝７ａに沿って曲げられ加工され、円形
のカール部２ｃが形成される。このとき加工機械のリン
グ押し付け力を増すことで、カール部２ｃの先端が胴体
１に突き当たった後カール内側に入り込み、図４（ｂ）
の如く渦巻状のカール部２が形成される。

【００１４】通常、図５に示す如くフランジャーリング
７の溝７ａの入側（最初に被加工材先端が当たる箇所）
８と出側（先端が溝から出る直前の箇所）９の曲率Ｒが
同じ寸法としており、ＪＩＳ規格（ＪＩＳＺ１６００）
ではカール外径１１mmの場合、フランジャーリング７の
曲率は５．５Ｒの半円となる。このカール外径の設定寸
法により曲率は変化する。本発明においては、所望形状
の胴体カール部２の形成をより円滑にするため、フラン
ジャーリング７の溝７ａの入側８及び出側９のＲ寸法を
異なるようにしている。即ち、入側８のＲ寸法より出側
９のＲ寸法を小さくすることで、被加工材の先端部が丸
く円弧を描いて胴体側に突き当たるとき、先端部曲率が
小さくなっているため先端部の胴体への食い込みがなく
スムーズに内側に入り込むことになる。入側８及び出側
９のＲ寸法の具体的な比は、５０：５０〜６５：３５の
範囲とすることが好ましい。例えば、カール外径を１１
mmとした場合、入側の曲率を６Ｒとすれば、出側の曲率
を５Ｒとする。また、入側を６．５Ｒとすると、出側は
４．５Ｒとする。なお、入側８と出側９の曲率の差が大
きいとカール形状が円形状から外れてくるので、余り差
は大きくしない方がよい。

【００１５】（２）カールロールによる加工 図６（ａ）に示すように、縦軸周りに回転し断面円弧の
溝１０ａを有するカールロール１０に対し、鉛直に立て
たドラム胴体１からほぼ直線状に折り曲げられたフラン
ジ１ａを接触させながらドラム胴体を回転させる。フラ
ンジ１ａはカールロール１０の溝１０ａに沿って徐々に
曲げられながらカーリングされ、図６（ｂ）の円形状カ
ール２ｃを経て最終的に被加工材先端部には溝１０ａの
曲率に沿った図６（ｃ）の渦巻状のカール部２が形成さ
れる。この場合も図５と同様に、カールロールの溝１０
ａの入側のＲ寸法より出側のＲ寸法を小さくすること
で、被加工材の先端部がカールの内側に先端部が入り込
みやすくなり、本発明の目標とする渦巻状のカール部が
容易に得られる。このとき入側及び出側の曲率の比は、
５０：５０〜６５：３５の範囲とすることが好ましい
が、胴体回転数と１回転当たりの加工量から適宜決めら
れる。ここでカールの直径を１２mmとすると、おおよそ
入側の曲率は６〜７Ｒ、出側の曲率は６〜５Ｒでよい。
ここでの寸法もカール外径の設定寸法で決定されるが、
カールリング加工と同様に入側と出側の差は余り大きく
しない方が望ましい。

【００１６】また、カールロールによる加工例として図
７（ａ）、（ｂ）に示す胴体端部を直接カールする方式
を挙げることができる。すなわち、図７（ｂ）に示す如
く、断面円弧の溝１１ａを有するカールロール１１を、
図７（ａ）に示すように、円形に成形された胴体１の端
部に接触させながら胴体１を回転させるか、または胴体
１を固定しカールロール１１を胴体端部に沿わせて回転
させながら端部を徐々に曲げながらカーリングして円形
状のカール部２を形成する。このようなオープンドラム
胴体の加工方法においても、前記カールロールの溝１１
ａの曲率について入側よりも出側を小さくし、ドラム胴
体先端部側の曲率を小さくして先端を内側に入り込ませ
渦巻き形状のカール部を形成するようにしている。

【００１７】

【実施例】［実施条件］ ・対象ドラム（液体危険物用ＭＨＭオープンドラム） 胴体、天蓋及び地板の板厚：１．２mm 胴体カール部外径（Ｄ）：１２mm カール部入り込み長さ（Ｌ）：１０mm ・締付け用バンド：２．３Ｕ型６Ｒ ・ガスケット：１１×１７mm 材質は白スポンジパッキ
ン（天然ゴム主体の合成ゴム） ・カール部形成用フランジャーリング入側及び出側Ｒ：
入側６Ｒ、出側５Ｒ ・試験基準 対角落下試験：バンド締付け部のボルト部分と、４時の
方向にボルト部分を合わせたところを衝撃点とする。落
下高さ１．２ｍにて落下させ漏洩を調べた。 水圧試験：圧力１１０kPa にて水圧を付加し、内部の漏
洩を調べた。

【００１８】［実施結果］上記の条件にて落下試験及び
水圧試験を行ったところ、漏洩は全く生じなかった。ま
た、落下試験におけるバンド結合部の状況を調べたとこ
ろ、胴体カール部には大きな変化委は見られず、また、
ガスケット圧縮方向における寸法も減少していなかった
ことが確認された。さらに、カール部入り込み長さ
（Ｌ）を変えて６mm、１０mm、１２mmとしたオープンド
ラムについても同様の試験を行ったが、いずれも何等の
問題は生じなかった。

【００１９】

【発明の効果】以上説明した本発明に係るオープンドラ
ムによれば、天蓋やバンドの板厚を厚くすることなく、
かつ、胴体カール部への鉄芯の挿入も必要とせずに、ほ
ぼ従前のままの板厚で危険物運搬及び貯蔵用の容器とし
て各種試験基準を超えることが可能であり、しかも材料
コストの増大も僅かで済むことから、その産業上の効果
は極めて大きい。また、本発明に係るオープンドラムの
加工方法によれば、特別な工程を経ることなく、上記の
オープンドラムの胴体カール部の加工が簡単な加工機械
の変更で対応し得るため、従前の加工手段をほとんどそ
のまま利用でき、製造コストを増大させることなく所望
の優れた性能を発揮するオープンドラムを得ることが可
能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るオープンドラムにおける胴体カー
ル部の断面形状の一例を示す図である。

【図２】（ａ）は本発明に係るオープンドラムにおける
バンド結合部の状態を示す図、（ｂ）は（ａ）の落下後
の変形状態を示す図である。

【図３】（ａ）はオープンドラム胴体カール部の加工手
段であるカールリングの斜視図、（ｂ）はそれを用いた
加工方法を示す図である。

【図４】（ａ）はカールリングによる加工過程を、
（ｂ）はさらに進行したカール部形成段階を示す図であ
る。

【図５】カールリングの溝形状の詳細図である。

【図６】（ａ）〜（ｃ）はカールロールによるオープン
ドラム胴体カール部の加工過程を示す工程図である。

【図７】（ａ）はカールロールによるオープンドラム胴
体カール部の加工方法の他の例を示す略図、（ｂ）はカ
ーリング部の拡大図である。

【図８】（ａ）は従来の胴体カール部形状を有するオー
プンドラム結合部の状態を示す図、（ｂ）は（ａ）の落
下後の変形状態を示す図である。

【図９】従来のオープンドラム胴体カール部形状を示す
断面図である。

【符号の説明】

１ ドラム胴体 ２、２′ 胴体
カール部 ２ａ カール部端部 ２ｃ 円形カール
部 ３ 天蓋 ４ ガスケット ５ 締付け用バンド ６ 隙間 ７ フランジャーリング ７ａ フランジャ
ーリングの溝 ８ 溝の入側 ９ 溝の出側 １０、１１ カールロール １０ａ、１１ａ
カールロールの溝

【手続補正書】

【提出日】平成１４年２月１３日（２００２．２．１
３）

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図７

【補正方法】変更

【補正内容】

【図７】

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ガスケットを装着した天蓋をバンドを介
   して胴体カール部に締付け結合してなるオープンドラム
   において、前記胴体カール部を先端が当該カールの中ま
   で入り込む渦巻き形状に形成したことを特徴とするオー
   プンドラム。
2. 【請求項２】 先端がカールの中まで入り込む長さＬ
   は、当該カールの外径Ｄとの関係で、１／２Ｄ≦Ｌ≦１
   Ｄとすることを特徴とする請求項１記載のオープンドラ
   ム。
3. 【請求項３】 断面円弧の溝を有するフランジャーリン
   グを、ドラム胴体の端部側から押し付けることにより、
   ドラム胴体端部をフランジャーリングの溝に沿って曲げ
   て円形状のカール部を形成するオープンドラム胴体の加
   工方法において、前記フランジャーリングの溝の曲率を
   入側よりも出側を小さくし、ドラム胴体先端部側の曲率
   を小さくして先端を内側に入り込ませ渦巻き形状のカー
   ル部を形成することを特徴とするオープンドラムの加工
   方法。
4. 【請求項４】 断面円弧の溝を有するカールロールに対
   し、ドラム胴体から張り出したフランジを接触させなが
   らドラム胴体を回転させてフランジを徐々に曲げながら
   カーリングして円形状のカール部を形成するオープンド
   ラム胴体の加工方法において、前記カールロールの溝の
   曲率を入側よりも出側を小さくし、ドラム胴体先端部側
   の曲率を小さくして先端を内側に入り込ませ渦巻き形状
   のカール部を形成することを特徴とするオープンドラム
   の加工方法。
5. 【請求項５】 断面円弧の溝を有するカールロールに対
   し円形に成形された胴体の端部を接触させながら胴体を
   回転させるかまたは胴体を固定しカールロールを胴体端
   部に沿わせて回転させながら端部を徐々に曲げながらカ
   ーリングして円形状のカール部を形成するオープンドラ
   ム胴体の加工方法において、前記カー小さくして先端を
   内側に入り込ませ渦巻き形状のカール部を形成すること
   を特徴とするオープンドラムの加工方法。ルロールの溝
   の曲率を入側よりも出側を小さくし、ドラム胴体先端部
   側の曲率を
6. 【請求項６】 フランジャーリングまたはカールロール
   の溝の入側及び出側の曲率比を、５０：５０〜６５：３
   ５の範囲とすることを特徴とする請求項３〜５のいずれ
   か１項記載のオープンドラムの加工方法。