JPH0659551B2 - ファイバードラムの補強リング用溶接装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、表面が例えば亜鉛やニッケル亜鉛等で被覆さ
れた表面処理鋼板を帯状に形成し、その端部同士を付き
合わせて溶接することによりリング状に形成してファイ
バードラムの補強リングを形成する時に使用されるファ
ィバードラムの補強リング用溶接装置に関するものであ
る。

（従来の技術） 例えば、ファイバードラム（紙製ドラム缶）に使用され
るリング部材（補強リング）は、表面処理鋼板でなる帯
状の素材をリング状に曲げてその両端部を溶接すること
によって製作される。

このような場合に使用される溶接法としては、従来、溶
接しようとする当該素材の端面を互いに付き合わせた状
態でその突き合わせた部分に火花を発生させるフラッシ
ュバット（火花突き合わせ）溶接が一般的であるが、こ
れ以外にもスポット溶接やシーム溶接によっても行うこ
とが可能である。

一方、近年多く利用されている溶接法の一つに、非消耗
性電極であるタングステン電極を使用してアルゴンガス
等の不活性ガス中でアーク溶接を行うタングステンイナ
ートガスアーク溶接（ＴＩＧ溶接）がある。この方法に
使用される自動式ティグ溶接装置は、主として、不活性
ガスを噴出させるガスノズルの中心軸方向にタングステ
ン電極をセットしてなるトーチと、母材（被加工材）を
挟持するバックバーやクランプ部材等の保持手段などか
ら構成される。

（発明が解決しようとする課題） 然るに、上記フラッシュバット法の場合は、溶接部に突
起が発生するため外観が損なわれ易く、しかも後工程と
して行われる例えばロール加工の際にロールを傷めると
いう問題がある。

また、シーム溶接或いはスポット溶接においても、母材
の端部を所定量だけ重ね合わせた状態で溶接を行うた
め、上記の場合と同様の問題がある。

更に、これらの方法においては、溶接時に火花が周辺に
飛び散って危険であるという欠点もある。

一方、ＴＩＧ溶接によると上記のような問題はないが、
その反面、特に表面処理鋼板でなる母材を溶接しようと
した場合に、アーク熱によって溶接部分における表側
（アークに直接曝される側）のみならず裏側（完成品で
は、この裏側を表側として使用する）の例えば亜鉛層が
融けて地金である鉄が露出するため、その部分に錆が発
生しやすいという問題がある。

また、スポット溶接のように段差が生じた場合には、こ
の段差でファィバードラムの周壁部分が傷んだり、孔が
開いたりしまうという問題があり、ＴＩＧ溶接のように
付き合わせ接合部の一側面部分が酸化して錆が侵寇する
と不意に接合部分が離れて外れてしまい、その結果ファ
ィバードラムが変形したり、蓋が外れてしまうと言う問
題がある。

本発明は、従来における上記のような実情に鑑みて成さ
れたもので、ＴＩＧ溶接装置の一部を改良することによ
り、表面が亜鉛等の金属によって被覆された表面処理鋼
板である母材を溶接する装置として、溶接部の裏側の面
に酸化被膜を形成し得るファィバードラムの補強リング
用溶接装置を提供し、ひいては溶接部に錆が発生しにく
いファィバードラムの補強リングが得られるようにする
ことを目的とする。

（課題を解決するための手段） 上記目的達成のため、本発明は、母材を所定の状態に保
持する保持手段と、アークを発生させるタングステン電
極がセットされて該電極の回りから不活性ガスを噴出さ
せるトーチとを有し、上記不活性ガスの雰囲気中でアー
ク又はプラズマの熱により母材を溶接する溶接装置にお
いて、上記保持手段又はその近傍に、帯状の端部を付き
合わせてリング状に形成された母材の付き合わせ溶接部
の裏側に臨む部分に空気供給溝を設けると共に、別途備
えられる圧縮空気源に一端が接続されて上記空気供給溝
内に酸化被膜形成用の圧縮空気を導入する圧縮空気導入
通路を形成し、空気供給溝内の圧縮空気で形成される酸
化被膜が補強リングの外面に位置するように構成したこ
とを特徴とするものである。

（作 用） 上記の構成によれば、保持手段に帯状の端部を付き合わ
せてリング状に形成された母材が保持された状態で、不
活性ガスの雰囲気中でタングステン電極と母材の溶接部
の表側（タングステン電極と対向している側）との間に
生じるアーク又はプラズマの熱によって該溶接部が溶接
される。

その場合、上記保持手段又はその近傍に母材溶接部の裏
側に臨む空気供給溝が設けられ、該空気供給溝が圧縮空
気導入通路を介して圧縮空気源に接続されているから、
その圧縮空気源から空気供給溝内に導入された圧縮空気
が母材の溶接部の裏側に吹きつけられる。

その結果、該溶接部の裏側に酸化被膜が形成されること
により錆の発生が効果的に防止されることになる。

こうして形成されたファィバードラムの補強リングがフ
ァィバードラムに嵌着されると酸化被膜が形成され接合
部分が外面に位置し、経年変化を視認することができる
のである。

（実施例） 以下、本発明の実施例を説明する。

第１図に示すように、この実施例に係るファィバードラ
ムの補強リング用溶接装置１は、図示を省略したが、紙
製シートで円筒乃至角筒状に形成されたファィバードラ
ムの上端及び下端部に嵌着するファィバードラムの補強
リングを形成する時に使用されるものであって、前面中
央部が開口部２ａとされたフレーム２内に母材保持手段
３、トーチ４及びトーチ送り機構５等を備えた構成で、
上記開口部２ａから母材保持手段３等の一部が見えるよ
うになっている。

上記母材保持手段３は、第２図に拡大して示すように、
この実施例においては各々左右一対の上部保持部材６、
６と下部保持部材７、７とを有する。

このうち左右の上部保持部材６、６は、第３図に示すよ
うに、母材（補強リング）Ａの溶接部Ａ₁ に沿ってその
両側を押さえるべく互いに所定間隔だけ離して配置され
ており、また左右一対の下部保持部材７、７は必要に応
じて互いに離接可能とされている。

そして、下部保持部材７、７上に母材Ａをセットした状
態で、その上から上部保持部材６、６で該母材Ａの溶接
部Ａ₁ の両側を押さえることにより各両保持部材６及び
７間に母材Ａを保持し得るようになっている。

一方、上記トーチ４は、筒状のガスノズル８内にアーク
発生用のタングステン電極９を設けてその先端部を上記
ノズル８の先端部から突出させた構成である。そして、
タングステン電極９と母材Ａ側との間に所定の電圧が印
加された時に、タングステン電極９の回りから不活性ガ
ス（この実施例においてはアルゴンガス）を噴出させて
母材Ａの溶接部Ａ₁ をガスシールドしながらタングステ
ン電極９と母材Ａの溶接部Ａ₁ との間に生じたアーク又
はプラズマの熱により溶接部Ａ₁ を溶接するようになっ
ている。

此処で、タングステン電極９及び下部保持部材７、７
は、図示しない溶接電源に夫々接続されている。

更に、上記溶接装置１においては、本発明の特徴部分と
して、母材Ａの溶接部Ａ₁ の裏側（図面では下面側）に
臨むように空気供給溝１０が形成されていると共に、該
空気供給溝１０に圧縮空気を導入する圧縮空気導入通路
１１が設けられている。

このうち空気供給溝１０は、この実施例においては、上
記一対の下部保持部材７、７が左右に所定間隔だけ離反
した状態で、その両者間に下方から上昇された板状の部
材１２が両下部保持部材７、７の上面よりも下方位置と
なる第３図に図示の状態で停止することによって形成さ
れている。

また、圧縮空気導入通路１１は、一方の下部保持部材７
内に設けられており、一端が複数の分岐通路１１ａ・・
・１１ａを介して上記空気供給溝１０に連通されている
と共に、他端が別途備えられた圧縮空気源（図示せず）
に接続されている。そして、母材Ａの溶接部Ａ₁ を溶接
している際には、圧縮空気源から供給される圧縮空気が
上記圧縮空気導入通路１１及び複数の分岐通路１１ａ・
・・１１ａを介して空気供給溝１０内に供給されること
により、該溶接部Ａ₁ の裏側に圧縮空気が吹き付けられ
るようになっている。

次に、この実施例の作用を説明する。

先ず、表面処理鋼板を帯状に形成し、その端部同士を付
き合わせてなる母材Ａの付き合わせ部分を第３図に示す
ようにファィバードラムの表面に当接する部分が空気供
給溝１０側に位置する状態で上部保持部材６、６と下部
保持部材７、７との間に保持させる。

この時、左右一対の下部保持部材７、７を互いに所定間
隔だけ離反させ且つその間に板状部材１２を第３図に示
す状態に位置させておくことにより、上記母材Ａの合わ
せ部（溶接部Ａ₁ ）の裏側に臨む空気供給溝１０を形成
しておく。

そして、このようにして母材Ａを所定状態にセットした
後、トーチ４つまりタングステン電極９と下部保持部材
７、７または母材Ａとの間に所定の電圧を印加すると、
第４図に示すようにタングステン電極９と母材Ａの溶接
部Ａ₁ の表側（トーチ４に面している側）との間にアー
ク（又はプラズマ）が生じると共に、トーチ４を構成し
ているガスノズル８の先端からは不活性ガス（アルゴン
ガス）が噴出されて溶接部Ａ₁ をガスシールドする。そ
の結果、該溶接部Ａ₁ が不活性ガスの雰囲気の中で上記
アーク又はプラズマの熱によって溶接される。

その場合、母材溶接部Ａ₁ の裏側の表面を形成している
亜鉛層Ｂが或る程度アーク熱ないしプラズマ熱によって
溶融し、その地金金属である鉄Ｃの一部が表面に露出す
る。

しかし、上記の構成によれば、母材Ａの溶接部Ａ₁ の裏
側に臨む空気供給溝１０が圧縮空気導入通路１１及び分
岐通路１１ａ・・・１１ａを介して図示しない圧縮空気
源に接続されており、溶接時には該溝１０に圧縮空気源
から圧縮空気が導入されて、第４図に白抜き矢印で示す
ように溶接部Ａ₁ の裏側に吹き付けられる。

その結果、溶接部Ａ₁ の裏側表面に露出した地金の鉄部
分が圧縮空気によって酸化され、その部分（第４図にお
いて符号イで示す部分）に酸化被膜が形成されることに
なる。

これにより、母材Ａの溶接部Ａ₁ の裏側の面（ファィバ
ードラムの補強リングとして製品となった後においては
表側となる面）に酸化被膜が形成されて良好な溶接状態
となり、当該部分の錆の発生が効果的に防止されること
になる。

尚、この実施例においては、下部保持部材７、７及びそ
の下方に備えられた昇降可能な板状部材１２によって空
気供給溝１０を形成する構成としたが、空気供給溝の構
成はこのようなものに限られない。

例えば、母材Ａの溶接部Ａ₁ の裏側に位置する下部保持
部材７、７の一方又は双方の所定部分を切り欠くことに
よって上記のような空気供給溝を形成するようにしても
よい。

（発明の効果） 以上のように、本発明のファィバードラムの補強リング
用溶接装置によれば、保持手段に帯状の端部を付き合わ
せてリング状に形成された母材が保持された状態で、不
活性ガスの雰囲気中でタングステン電極と母材の溶接部
の表側との間に生じるアーク又はプラズマの熱によって
該溶接部が溶接され、溶接部の裏側に酸化被膜が形成さ
れることにより錆の発生が効果的に防止されることにな
る。

また、酸化被膜が形成された補強リングの接合部分を外
面に位置させてあるので、酸化被膜が形成された補強リ
ングの接合部分の経年変化を視認することができるの
で、ファィバードラムの使用期限を確認でき、付き合わ
せ接合部の一側面部分が酸化して錆が侵寇すると不意に
接合部分が離れて外れてしまい、その結果ファィバード
ラムが変形したり、蓋が外れてしまうと言う従来の問題
を解消することができると言う利点がある。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すもので、第１図は該実施例
に係る溶接装置の全体正面図、第２図はその内部構造の
一部を拡大して示す要部拡大図、第３図は上記溶接装置
の使用状態を示す要部斜視図、第４図は母材を溶接して
いる状態を示す溶接部周辺の概略図である。 １……溶接装置、３……保持手段（６……上部保持部
材、７……下部保持部材）、４……トーチ、９……タン
グステン電極、１０……空気供給溝、１１……圧縮空気
導入通路、Ａ……母材（表面処理鋼板）、溶接部……Ａ
_１。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】母材を所定の状態に保持する保持手段と、
   アークを発生させるタングステン電極がセットされて該
   電極の回りから不活性ガスを噴出させるトーチとを有
   し、上記不活性ガスの雰囲気中でアーク又はプラズマの
   熱により母材を溶接する溶接装置において、上記保持手
   段又はその近傍に、帯状の端部を付き合わせてリング状
   に形成された母材の付き合わせ溶接部の裏側に臨む部分
   に空気供給溝を設けると共に、別途備えられる圧縮空気
   源に一端が接続されて上記空気供給溝内に酸化被膜形成
   用の圧縮空気を導入する圧縮空気導入通路を形成し、空
   気供給溝内の圧縮空気で形成される酸化被膜が補強リン
   グの外面に位置するように構成したことを特徴とするフ
   ァィバードラムの補強リング用溶接装置。