JP4267148B2 - シート溶着機 - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は熱可塑性樹脂からなる防水シート等のシート材を加熱溶着によって接合する際に用いるシート溶着機に関する。更に詳しくは、例えばシールドトンネルのセグメント内外に防水シートを敷設する場合などに用いるのに好適なシート溶着機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来たとえばトンネル等の地下構築物や最終処分場等における各種シート防水工では、所定幅に形成した熱可塑性樹脂シート材などからなる防水シートを、いわゆる熱こて式溶着機によって順次加熱溶着して接合しながら敷設することが知られている（例えば実公平６−１１１７１号公報、特公平８−１１１９号公報参照）。
【０００３】
上記のような溶着機により防水シートを熱溶着するに当たっては、例えば図１０に示すように、接合すべき２枚のシートＳ１，Ｓ２の端部を所定のラップ代をもたせて相互に重ね合わせ、その重合部に沿って溶着機１を走らせて溶着する。すなわち、同図（ａ）に示すように溶着機１内に内蔵した熱こて２でシートの接合面を加熱し、溶融したシート同士を、上下一対の押圧ローラ３ａ，３ｂ間に挟み付けて溶着接合する。
【０００４】
その上下一対の押圧ローラ３ａ，３ｂは、それぞれ横方向に２個ずつ所定の間隔をおいて設けられ、その隣り合うローラ間に非溶着部ができるようになっており、これにより溶着されたシートの接合部Ｊは、図１０（ｂ）に示すように２本のライン状になる。そして、溶着作業完了後は真中の非溶着部の隙間Ｇを利用して加圧によるエアチェック（気密性チェック）を行い、溶着ラインが完全に接合されていることを確認してから次の溶着作業を行う。
【０００５】
ところで、溶着作業を開始する際には、図１０（ａ）に示すように、まず接合するシート同士が所定ラップ代で重ね合わさった状態となるように、２枚のシート端部と溶着機の配置状態をセットし、この状態からシートの重合部に沿って溶着機を走らせて行く。従来の溶着機では、２枚のシート端部と溶着機の配置状態をセットする間は、熱こて２を図１１（ａ）および（ｂ）の実線示のように、押圧ローラ３ａ，３ｂからやや離れた位置に移動させ、シートＳ１，Ｓ２のセットが完了したところで、熱こて２をローラ３ａ，３ｂの直前位置に後退させて溶着動作を開始する。
【０００６】
ところが、上記従来の溶着機においては、熱こて２を上記のように押圧ローラ３ａ，３ｂからやや離れた位置に移動させても、溶着すべき２枚のシートを溶着機に位置決めセットする際に邪魔になったり、シートが熱こてに接触して溶け出すおそれがあった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記の問題点に鑑みて提案されたもので、シートのセット時に熱こてが邪魔になることがなく、またシートが溶け出すのを未然に防止することのできるシート溶着機を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために本発明によるシート溶着機は、以下の構成としたものである。
【０００９】
即ち、互いに溶着すべきシートを加熱する熱こてと、その熱こてによって加熱された上記シートを圧着する一対の押圧ローラとを有するシート溶着機において、上記熱こてを、溶着時は上記押圧ローラの直近位置に、シートセット時はシート同士の端部が重ね合わさる位置の側方の退避位置に、さらに溶着開始時に上記熱こてが所定の温度に上昇するまでの間は上記直近位置と退避位置との間の中間位置に、それぞれ移動係止し得るように構成したことを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明によるシート溶着機を、トンネル等に敷設する防水シートを溶着する場合を例にして図に示す実施形態に基づいて具体的に説明する。
【００１１】
図１は本発明によるシート溶着機の一実施形態を示す平面図、図２はその側面図、図３は正面図、図４は背面図、図５は押圧ローラを開放した状態の上記図２と反対側の側面図である。
【００１２】
本実施形態における溶着機１０は、略箱状の本体フレーム１１ａと可動フレーム１１ｂとを有しており、可動フレーム１１ｂは図１および図２に示す開閉操作アーム１４を前後方向（図２で左右方向）に傾倒することによって、図５および図２に示すように本体フレーム１１ａに対して上下方向に開閉できるように構成されている。その開閉操作アーム１４と可動フレーム１１ｂとの間には、その両者間の連動機構や可動フレーム１１ｂを所定の開閉位置に位置決め係止する係止機構等が備えられているが図には省略した。
【００１３】
上記各フレーム１１ａ，１１ｂ内には、それぞれ押圧ローラ１３ａ，１３ｂが回転自由に取付けられており、その各ローラ１３ａ，１３ｂは、前記従来例と同様にそれぞれ横方向に２個ずつ所定の間隔をおいて同一の軸上に設けられている。
【００１４】
本体フレーム１１ａ内には、図１および図９に示すように上記押圧ローラ１３ａ，１３ｂを回転駆動する減速機構付きモータ１５が設けられ、そのモータ１５の出力軸１５ａから中間軸１６に歯車１７，１８で伝動された後、その中間軸１６から一方の押圧ローラ１３ａにスプロケット１９，２０およびチェーン２１等を介して伝達される。また他方の押圧ローラ１３ｂには、図２に示すように上記中間軸１６からアイドル軸２２に歯車２３，２４で伝達された後、スプロケット２５，２６およびチェーン２７等を介して伝達される。それによって上記両ローラ１３ａ，１３ｂは、図９で矢示方向に等速度で回転駆動される。
【００１５】
上記両ローラ１３ａ，１３ｂの前側（図１で左側）には、防水シートを加熱する熱こて１２が設けられ、その熱こて１２はそれと一体的に設けた支軸３０等を介して可動フレーム１１ｂに回動可能に取付けられている。図１において、２９は熱こて１２を覆う有孔板よりなるカバーである。なお上記熱こて１２には、電熱器等の加熱手段が備えられているが図には省略した。
【００１６】
上記支軸３０の熱こて１２と反対側の端部３０ａは、可動フレーム１１ｂの上面よりも上方に突出し、その突出端部３０ａに扇状の係止板３１が回動可能に嵌合保持されている。その係止板３１には上記支軸３０を中心とする一対の円弧状長穴３１ａが形成され、その各長穴３１ａに挿通した固定ねじ（ボルト）３２を可動フレーム１１ｂに形成した雌ねじ孔（不図示）にねじ込むことによって上記係止板３１がフレーム１１ｂ上に締付け固定されている。
【００１７】
また前記支軸３０の上端部３０ａには、図１および図８に示すように熱こて１２を回動する回動操作アーム３３が一体的に設けられ、その操作アーム３３と一体的に設けたばね受３４と、可動フレーム１１ｂの上部に設けたばね受３５との間に、引張りコイルばね３６が設けられている。そのばね３６により回動操作アーム３３は常時図１で反時計方向に回動付勢され、自由状態においては図に省略したストッパに当接して図６の実線位置にあり、熱こて１２は同図破線示のように押圧ローラ１３ａ，１３ｂから離れた側方の退避位置Ａに停止するように構成されている。
【００１８】
上記回動操作アーム３３の自由端側には、図７に示すように操作子３７が横軸３８により上下傾動可能に取付けら、その操作子３７は、上記横軸３８に巻き掛けたばね３９によって、該操作子３７の操作側端部３７ａと反対側の係止端部３７ｂが回動操作アーム３３よりも常時下方に突出する方向に回動付勢されている。
【００１９】
上記の操作子３７を指で摘んで回動操作アーム３３を回動し、操作子３７の係止端部３７ｂを、係止板３１に形成した係止用凹部に係合させて熱こて１２を所望の位置に移動係止させる構成であり、本実施形態においては上記の係止用凹部として図６および図８に示すように扇状係止板３１の周縁部に２つの切り欠き凹部３８ａ，３８ｂが設けられている。
【００２０】
その一方の凹部３８ａに係止端部３７ｂを係合させたとき、上記熱こて１２は図６の鎖線示のように押圧ローラ１３ａ，１３ｂの直近位置Ｂに移動し、後述する防水シートＳ１，Ｓ２と接触もしくは極く近い位置に接近して該シートを良好に加熱することができる。また他方の凹部３８ｂに係合させたときには、該熱こて１２は前記図６の退避位置Ａとローラ直近位置Ｂとの間の中間位置Ｃに係止され、その状態で熱こて１２は防水シートや押圧ローラに接触することはなく、加熱されることもない。
【００２１】
上記の係止凹部３８ａおよび３８ｂによる熱こて１２の係止位置は、係止板３１の固定ねじ３２を弛めて係止板３１を前記の円弧状長穴３１ａの範囲内で回動することによって容易に調整することができる。
【００２２】
図１および図８において、４０は上記回動操作アーム３３を回動して熱こて１２を押圧ローラ１３ａ，１３ｂ側に回動する際に上記アーム３３が当接して熱こて１２が押圧ローラに強く当たるのを防止するための緩衝用板ばねで、その基部は箱状のばね受４１内に挿入配置されると共に、その箱状のばね受内には、上記の板ばね４０を上記アーム３３側に付勢するコイルばね４２が内蔵されている。
【００２３】
上記の構成において、防水シートの溶着接合を行うに当たっては、先ず前記の開閉操作アーム１４を図１および図２の実線位置から鎖線位置に回動して図５に示すように可動フレーム１１ｂを開いて前記両押圧ローラ１３ａ，１３ｂを離間させると共に、熱こて１２の加熱を開始する。
【００２４】
その際、前記の回動操作アーム３３に設けた操作子３７の係止端部３７ｂを係止板３１の凹部３８ｂに係合させて熱こて１２を前記図６の中間位置Ｃに係止させるもので、その状態で押圧ローラ１３ａ，１３ｂは熱こて１２によって殆ど加熱されることはなく、またフレーム１１ａ，１１ｂ内に配設されるセンサやその他各種の部品は熱こて１２から離れているので熱による劣化等を防ぐことができる。
【００２５】
次に、上記の熱こて１２が所定の温度まで加熱されたところで、上記係止端部３７ｂと凹部３８ｂとの係合を解除して熱こて１２を図６破線示の退避位置Ａに移動させ、溶着すべき２枚の防水シートＳ１，Ｓ２を所定の位置にセットする。その際、一方の防水シートＳ１は、図３および図６に示すように、本体フレーム１１ａの上から、また他方の防水シートＳ２は本体フレーム１１ａの下から通してセットする。その本体フレーム１１ａの下を通す防水シートＳ２は、図３および図９に示すように本体フレーム１１ａの前面に設けた略Ｌ字状のシート端部位置決め用ガイド杆４５により端部の位置を規制すると共に、そのガイド杆４５に回転自由に設けた転動ローラ４６に巻き掛けるようにしてその転動ローラ４６と本体フレーム１１ａとの間に挿通させる。
【００２６】
上記のように防水シートＳ１，Ｓ２をセットする際、加熱した熱こて１２は前記のように退避位置Ａにあり、その退避位置Ａは前記図６に示すように上記防水シートＳ１，Ｓ２が重なる領域Ｒの外側に位置しているので、防水シートのセット時に邪魔になることがなく、また熱こて１２に防水シートＳ１，Ｓ２が接触して溶け出すのを防ぐことができる。また上記の防水シートＳ１，Ｓ２のセット作業は通常１分程度で終了するので、加熱した熱こて１２によってフレーム内の前記センサや他の部品に悪影響を及ぼすこともない。
【００２７】
上記のようにして防水シートＳ１，Ｓ２のセット作業が完了したところで、可動フレーム１１ｂの開閉操作アーム１４を図２の鎖線位置から実線位置に回動して可動フレーム１１ｂを閉じると、押圧ローラ１３ａ，１３ｂが互いに接近して両ローラ１３ａ，１３ｂ間に２枚の防水シートＳ１，Ｓ２が通過可能な状態で挟持される。
【００２８】
その状態で、回動操作アーム３３をばね３６に抗して図６で矢印方向に回動し、操作子３７の係止端部３７ｂを係止板３１の係止用凹部３８ａに係合させると、熱こて１２は図６鎖線示のローラ直近位置Ｂに移動すると共に、セットした２枚の防水シートＳ１・Ｓ２間に位置し、互いに溶着すべきシート面が熱こて１２に対面して両シート面の加熱が始まる。
【００２９】
そして上記両接合面が所定の温度に加熱されたところで、前記のモータ１５を駆動すると、前記の中間軸１６やアイドル軸２２およびチェーン２１，２７等を介して押圧ローラ１３ａ，１３ｂが図９の矢印方向に回転し、その両ローラ１３ａ・１３ｂ間に防水シートＳ１，Ｓ２が圧接挟持されて加熱溶融したシート接合面が溶着接合されると共に、上記両ローラ１３ａ，１３ｂの回転で溶着機１０が防水シートＳ１，Ｓ２の接合部に沿って図９で右方に移動しながら両シートＳ１，Ｓ２の接合面が溶着接合されるものである。図中、４７は溶着機１０および防水シートＳ１，Ｓ２の移動案内用ローラである。
【００３０】
上記のように本発明によれば、互いに溶着すべき防水シートＳ１，Ｓ２の端部が重ね合わさる位置の側方の退避位置Ａに、熱こて１２を移動させることができるので、防水シートをセットする際に邪魔になったり、防水シート接触して溶け出すのを防ぐことができるものである。なお防水シートのセット時に限らず、例えば溶着作業の途中で一時的に作業を中断する場合などにも上記退避位置に移動させることによって防水シートが溶け出すのを防ぐことができる。
【００３１】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によるシート溶着機は、熱こて１２を、シートセット時はシートＳ１，Ｓ２同士の端部が重ね合わさる位置の側方の退避位置Ａに、また溶着時は押圧ローラ１３ａ，１３ｂの直近位置Ｂに、さらに溶着開始時に上記熱こて１２が所定の温度に上昇するまでの間は上記退避位置Ａと直近位置Ｂとの間の中間位置Ｃに、それぞれ移動係止し得るように構成したので、防水シートをセットする際に、熱こて１２が邪魔になることがなく、また上記のセット時や溶着開始時に上記熱こて１２が所定の温度に上昇するまでの間および溶着作業を一時的に中断する場合などにもシートが過度に加熱されたり、溶け出すのを防ぐことができるもので、操作性および取り扱い性のよい溶着機を提供できる等の効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるシート溶着機の一実施形態を示す平面図。
【図２】上記溶着機の側面図。
【図３】上記溶着機の正面図。
【図４】上記溶着機の背面図。
【図５】ローラを開いた状態の上記図２と反対側の側面図。
【図６】熱こてを退避位置に移動した状態の溶着機の平面図。
【図７】熱こての回動操作アームの側面図。
【図８】熱こての回動操作機構を示す示す斜視図。
【図９】シートの配置構成および内部機構の概略構成を示す側面図。
【図１０】（ａ）は従来の溶着機の概略構成を示す斜視図。
（ｂ）は溶着した防水シートの斜視図。
【図１１】（ａ）は従来の溶着機のローラと熱こてとの関係を示す平面図。
（ｂ）はその側面図。
【符号の説明】
１０ 溶着機
１１ａ 本体フレーム
１１ｂ 可動フレーム
１２ 熱こて
１３ａ、１３ｂ 押圧ローラ
１５ モータ
３０ 支軸
３１ 係止板
３２ 固定ねじ
３３ 回動操作アーム
３６ ばね
３７ 操作子
３７ａ 操作側端部
３７ｂ 係止端部
３８ａ、３８ｂ 凹部
Ｓ１、Ｓ２ 防水シート

Claims (2)

  1. 互いに溶着すべきシートを加熱する熱こてと、その熱こてによって加熱された上記シートを圧着する一対の押圧ローラとを有するシート溶着機において、
    上記熱こてを、溶着時は上記押圧ローラの直近位置に、シートセット時はシート同士の端部が重ね合わさる位置の側方の退避位置に、さらに溶着開始時に上記熱こてが所定の温度に上昇するまでの間は上記直近位置と退避位置との間の中間位置に、それぞれ移動係止し得るように構成したことを特徴とするシート溶着機。
  2. 前記熱こてを移動操作する操作アームと、その操作アームにより熱こてを前記押圧ローラの直近位置または前記中間位置に移動したときその状態に位置決め係止する位置決め係止手段とを備え、その位置決め係止手段を解除したとき前記熱こてが前記退避位置に自動的に復帰するように構成したことを特徴とする請求項１に記載のシート溶着機。
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