JP2000502939A - ブラシ型シールの製法と装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は次の工程を有するブラシ型シールの製法に関する。即ち、−剛毛は一部、少なくとも１個のブラシチーク用スペースに隣接して位置づけられるように剛毛収容シャフトに剛毛を積層し、−剛毛収容シャフト内の剛毛積層面の位置が少なくとも導入位置に対して基本的に一定状態を保持するように、剛毛受け入れ地点への剛毛の導入位置に対する剛毛の積層と同期的に剛毛収容シャフトを調整し、−剛毛収容シャフト内で少なくとも１個のブラシチークに剛毛を固着し、−剛毛が固着した少なくとも１個のブラシチークを剛毛収容シャフトから取り出す工程である。更に本発明は前述の方法をそれに対応して実施することのできるブラシ型シールの製造設備を提供する。

Description

【発明の詳細な説明】 ブラシ型シールの製法と装置 本発明はブラシ型シールの製法に関し、さらに本発明は、請求項１８の前提部 分に記載したブラシ型シールの製造設備に関する。 例えば、ブラシ型シールを形成するためにセラミック剛毛を装着するには、特 に、これらの剛毛をキャリヤに固着することに関して比較的高価な費用がかかる 。 この目的で従来、ブラシの製造で一般に知られているように、ブラシ型シール を形成するには、剛毛を固着させたブラシチークを組み立てるために保持装置を 有する設備を必要とする。 本発明の目的は、ブラシ型シールの製造を簡単化することである。 本発明のブラシ型シールの製法は次の工程で成る。即ち、 −剛毛が少なくとも1個のブラシチーク用スペースに隣接して部分的に配置さ れるように剛毛収容シャフトに剛毛を積層し、 −剛毛収容シャフト内の剛毛積層面の位置が剛毛導入の位置に対して少なくと も基本的に一定に保持されるように、剛毛収容シャフトへの剛毛の導入地点に対 して剛毛の積層と同期的に剛毛収容シャフトを調整し、 −剛毛収容シャフトに剛毛が積層する前、又は後に剛毛収容シャフトに挿入又 は形成された少なくとも１個のブラシチークに剛毛を固着させ、 − 少なくとも１個のブラシチークをそれに固着した剛毛と共に、剛毛収容シ ャフトから取り出す工程で成る。 ブラシ収容シャフトへの剛毛の送りと同期的に剛毛収容シャフトが導入地点を こえて案内されるという事実の結果、剛毛が所望量、又は必要な限定された量だ け、簡単かつ有効な方法で案内され、積層されるので、剛毛収容シャフトにおい て、個々の剛毛が直ちに、自動的にブラシの端部位置に位置づけられる。個々の 剛毛を手で配列する必要はない。本発明の方法は、迅速に、ひいては高効率で行 われるばかりでなく、自動的に行われるので、更に効率が上がる。 さらに、本発明の目的によって、ブラシ型シールの製造中、特に、剛毛の配列 時に誤操作の可能性を回避できるので、不良品を少なくすることができ、それ故 生産性を高め、コストが低減される。 本発明はこの方法の場合、剛毛の積層前に剛毛収容シャフトへ少なくとも１個 のブラシチークが挿入されるという事実に制限されるものではない。少なくとも １個のブラシチークはまた、例えば、剛毛を剛毛収容シャフトに積層させた後に 剛毛収容シャフトへ挿入され、或いはその中に形成されることも可能である。 好ましくは、２個のブラシチークが剛毛収容シャフトへ挿入され、その剛毛は 剛毛収容シャフトの中で、剛毛が一部、２個の剛毛チーク間に位置づけられるよ うに積層される。その結果、剛毛は２個の剛毛チークに固定された後に、特に正 しく装着される。 本発明に従って、少なくとも１個のブラシチークに剛毛を固着するために、簡 単な方法でしかも高効率で、耐久性のある可能な付加案あるいは代替案は、好ま しくは、例えば、レーザー、プラズマトーチ、或いはその類似装置を使用するこ とによって少なくとも１個のブラシチークに隣接して位置する剛毛部分を溶融す ることからなる。更なる展開として、剛毛端が溶融している間、剛毛に対して、 及び／又は少なくとも１個の剛毛チークに対して同一種類の材料を追加すること ができる。 少なくとも１個のブラシチークに剛毛を固着するやり方は、本発明に従った方 法のもうひとつの展開によって促進される。即ち、剛毛を積層するために剛毛収 容シャフトへ導入する前に、少なくとも１個のブラシチークに隣接して配置され る剛毛部分を表面処理する方法である。特に、そのような表面処理は、ブラッシ ング、スプレー、ガルバナイジング、スパッタリング、ＣＶＤ又はＰＶＤによっ て、及び／または、剛毛の固着予定部分の表面を拡大する処理を行うことによっ て、少なくとも１個のブラシチークに剛毛をあとで固着するため剛毛及びブラシ チークの材料に固着剤又は補助剤を塗着することからなる。 本発明の方法は、少なくとも１個のブラシチークに対して片側又は両側型ブラ シチークの製造を可能にする。これは、剛毛の両端部分のうちの一端が、或いは 中間部分が少なくとも１個の剛毛チークに固着されるように剛毛に対する少なく とも１個のブラシチークの位置によって設定される。 ブラシ型シールを製造するため、完全なブラシ型シールを形成するために最後 的には連結されるブラシ型シールセグメントを最初に製造することも好ましい。 これは剛毛が剛毛収容シャフトへ導入される前に、第１セグメント端部部品を剛 毛収容シャフトへ挿入して行う。それから、少なくとも１個のブラシチークに剛 毛を固着する前に、第２セグメント端部部品を剛毛収容シャフトへ挿入する。完 全なブラシ型シールを形成するために個々のブラシシールセグメントを組み合わ せる前に、第１及び第２のセグメント端部部品が最終的に取り出される。 本発明の目的のもうひとつの解決法は請求項７に記載のブラシ型シールの製造 設備から成る。 ブラシ型シールの製造設備は、ブラシ型シールを形成する目的で、それに固着 される剛毛とブラシチークとに組み立てるための保持装置を有する。本発明によ れば、保持装置は、剛毛収容シャフトによって形成され、それはその剛毛収容シ ャフトに積層された剛毛が少なくとも１個のブラシチークに一部隣接して配置さ れるように、そのシャフトの進路にブラシチーク用の少なくとも１個の凹部を有 し、さらに、剛毛収容シャフト内の剛毛積層面の位置が、導入地点に対するその 調整において少なくとも基本的に一定に保持されるように剛毛収容シャフトへの 剛毛の導入地点に対して調整される。 さらなる展開の場合、剛毛収容シャフトは好ましくは、剛毛の導入位置を決定 する軸端壁を有し、この軸端壁は剛毛収容シャフトの調整中、軸の入口を決定す るため不動状態に保持される。このことは、本発明の装置の場合、安全性の増進 につながり、かつ費用の軽減につながる。 ブラシ型シールの製造設備の操作を容易にするために、剛毛収容シャフト内の ブラシチークと剛毛との接続部分が開放されるように剛毛収容シャフトが取り外 し自在なシャフトの端部壁を有する構成を本発明のもうひとつの手段、或いは更 なる手段として提供する。その結果、少なくとも１個のブラシチークに対する剛 毛の固着が特に簡単に、迅速にかつ確実に行われる。 本発明のもうひとつの更なる進展段階の範囲内で、転向ローラを備え、この転 向ローラは剛毛収容シャフトへの剛毛の導入位置を決定し、そして、軸の入口を 決定するため剛毛収容シャフトに対して不動状態に保持される。さらに、ここに は、バンドが備えられ、このバンドは、剛毛収容シャフトの調整と同期的に転向 ローラによって送られ、剛毛収容シャフトの軸底部分では、剛毛収容シャフトに 装着され、この場合、剛毛収容シャフト部分では、そのバンドはシャフトの端壁 の少なくとも一構成要素である。従って、このシャフト端壁は例えば、スチール バンドによって形成され、これは送りローラから送られるとき、転向ローラによ って剛毛収容シャフトの底部に接続される。剛毛収容シャフトの調整と同期的に 、バンドは送りローラから送り出され、転向ローラによって転向された後、剛毛 収容シャフトをカバーする。その結果、剛毛収容シャフトが調整される時、剛毛 収容シャフト内に積層された剛毛とシャフト端部壁との間で相対的な動きが生じ ることはなく、剛毛の位置は安定状態に保持される。バンドは例えば、送りロー ラと相互作用するねじりばねによって剛毛収容シャフトの調整動きに対してきつ く保持される。 本発明はリング状ブラシ型シールの製造に制限されるものではないが、本発明 はこの主たる適用例を考慮することにする。この目的のために、剛毛収容シャフ トがリング中心のまわりで調整されるリング溝又はリング溝部分を有し、さらに そのリング溝又はリング溝部分をカバーするシャフト端部壁を有するようにする のが効果的であり、かつ好ましい。前記シャフト端部壁は特に、取り外し自在で あり、剛毛収容シャフトへの剛毛の導入位置に対する剛毛収容シャフトの調整の 間、安定な状態に維持される。 この実施の形態の更なる展開において、リング溝又はリング溝の深さを半径方 向へ伸長させている。この装置によって製造されるブラシ型シールにおいて、剛 毛は半径方向に位置づけられ、又はその半径面でそれに対して或る角度をもって 位置づけられる。しかしながら、本発明の範囲内で、剛毛がこのシールのリング 形に対して軸方向へ位置づけられるようなブラシ型シールを製造することも可能 である。 本発明の更なる進展段階により、特に安定した丈夫なブラシ型シールを製造す ることができる。この目的のために、剛毛収容シャフトは、Ｔ字形横断面を有し 、そのＴ字形の２個の横ブランチ部分の各々は、ブラシチークのための凹部を形 成 し、剛毛はその両端部部品の１方を２個の挿入された剛毛チーク間にはさんだ状 態で剛毛収容シャフト内に積層される。この場合、Ｔ字形の上部分はシャフト端 部壁によって形成され、そのシャフト端部壁は特に、取り外し自在であり、しか も、剛毛収容シャフトがその軸への剛毛の導入位置に対して調整される間、安定 な状態に保持される。 剛毛収容シャフト内のブラシチークのための少なくとも１個の凹部が次のよう な形と寸法を有する場合、即ちブラシチークがその中に挿入され、剛毛が剛毛収 容シャフト内に積層される時、その軸とブラシチークとの接続部分に、ブラシチ ークに剛毛を固着する固着装置の受け入れスペースが形成されるようにした場合 、剛毛とブラシチークとの特にしっかりした丈夫な接続を行うために、より多量 の固着剤を使用することができる。 ブラシ型シールを製造する本発明の設備の自動化、ひいては操作速度と設備の 信頼性は、剛毛を剛毛収容シャフトへ導入する剛毛供給装置によって更に増強さ れる。この実施の形態のもうひとつの更なる開発により、剛毛供給装置は、特に 、剛毛収容シャフトに種々の種類の剛毛を限定可能にして配置できるように種々 の種類の剛毛を剛毛収容シャフトへ導入するように設計されている。この剛毛供 給装置は好ましくは、剛毛収容シャフトに種々の種類の剛毛を配置させるように 調整自在な制御装置を有する。かくして、製造されるブラシ型シールの使用部分 に応じて、剛毛の最適の材料と形を組み合わせ、それを簡単かつ有効な方法でシ ールに組み入れることができる。 もうひとつの利点として、少なくとも第１セグメント端部部品を使用すること により、剛毛収容シャフトの底部はその第１セグメント端部部品の層面により形 成され、それが少なくとも１個のブラシチークに対する積層された剛毛の位置と 配列を決定する。このことは、少なくとも１個のブラシチークに対する剛毛の傾 きを簡単な方法で確実なものにし、それは回転軸上でのブラシ型シールの後日の 使用を考慮したものである。 ブラシ型シールを製造する本発明の設備の最も広範な自動操作は、剛毛収容シ ャフトの調整を剛毛の充填度に同期化させるように設計された制御装置を備える ことによって効果的に達成される。好ましくは、この制御装置はまた、選択的に 備えられる剛毛供給装置に影響を与え、或いは、その剛毛供給装置によって、剛 毛収容シャフトの充填度を検出する。この自動操作は、制御装置が剛毛供給装置 と剛毛収容シャフトの調整とを同期化させている点で最大効果を発揮する。 本発明の更なる効果的で好ましい実施の形態は従属クレームとその組合せに見 いだされる。 以下、本発明を図面を参照しながら実施の形態によって説明し、その内容を明 らかにする。 図１は、ブラシ型シール製造設備に第１実施の形態の一部断面で示す概略側面 図である。 図２は、図１のII−II線に沿ってとった概略の断面図である。 図３は、ブラシ型シールの第１の構造と、図１のブラシ型シールの製造設備の 構造の一部の概略の断面図である。 図４はブラシ型シールの第２の構造と、図２の表現に似た表現で示す図１のブ ラシ型シールの製造設備の構造の一部の概略の断面図である。 図５はブラシ型シールの第３の構造の概略の断面図である。 図６はブラシ型シールの第４の構造の概略の断面図である。 図７は表面処理した剛毛材料の概略図である。 図８は図７の剛毛材料を使用して製造された剛毛を有するブラシ型シールの第 ５の構造の概略の断面図である。 図９はブラシ型シールの製造設備の第２実施の形態の概略側面図であって、一 部断面で示す。 図１に示すブラシ型シール２の製造設備は、繊維ドラムといったドラム４の形 をした材料供給装置３を有し、そのドラムのまわりに、例えば、繊維又は繊維材 料である剛毛材料５が巻かれている。その繊維材料はガイドローラ６，７によっ てドラムから引き出され、切断ローラ９とその対向ローラ10とを有する切断装置 ８へ送られる。切断ローラ９はその周囲に切断歯11を有し、切断ローラの周囲、 即ち切断ホイールの周囲の歯11の間隔は、剛毛材料４からその歯で切断される剛 毛12の長さに対応する。対向ローラ10はぎざぎざ（図示せず）又は他の装置又は 他の設計を有し、そのぎざぎざは、切断ローラ９の切断歯11と噛み合い、それに よって、剛毛材料５から剛毛12を確実かつきれいに切り離すことができる。 図示の実施の形態において、ガイドローラ６，７は切断ローラ９及び対向ロー ラ10と共に駆動され、それらのローラは、剛毛材料又はそこから切断される剛毛 12を剛毛収容シャフト13の方向へ運ぶ。切断装置８から剛毛収容シャフト13まで の通路に橋かけするために、管又はシェル型の剛毛ガイド14を備え、そのガイド 14が剛毛12を切断装置８から剛毛収容シャフト13へを案内する。種々異なる剛毛 12を種々の位置及び種々の配置を有する剛毛収容シャフト13へ導くことができる ように、剛毛材料３を複数の材料供給装置３から同時に、又は交互に剛毛収容シ ャフト13へ案内するために、剛毛ガイド14はそれに対応した調整能力を有し、及 び／または何回も位置が変えられる。 図２に横断面で示す剛毛収容シャフト14は、キャリヤディスク15と、その周囲 面16に間隔をおいて取り付けられたシャフト側部壁としての２個の横リング17,1 8と、前記横リング17,18に対して相対的に位置づけられるが、それらに連結され ていないシャフト端部壁19とを有する。シャフトの進行方向内に、シャフト端部 壁19は、ブラシ型シールセグメント20の長さに整合した長さを有し、その長さは 剛毛収容シャフト13を使用することによって生じ、しかも完全なブラシ型シール ２を形成するために使用される。キャリヤディスク15と、その周囲面16に間隔を おいて装着された２個の横リング17,18は、リング溝、又はリング溝部分を形成 し、このリング溝は剛毛収容シャフト13を形成するために、その剛毛収容シャフ ト13を調整することによって、シャフト端部壁19によりカバーされる。 シャフトの進路方向へのシャフト端部壁19の長さは、種々異なる長さの複数の ブラシ型シールセグメント20にとって適切なものである。なぜなら、剛毛収容シ ャフト13の軸底部21が第１セグメント端23の層面22によって形成されるからであ り、軸の進路方向へのその位置と寸法は、シャフト端部壁19の長さの範囲内でブ ラシ型シールセグメントの形成に有用な剛毛収容シャフト13内部の長さを決定す る。 キャリヤディスク15は内部軸壁24を形成するだけでなければならず、そのキャ リヤディスクはそれ以外の寸法も可能であることを考慮しなければならない。キ ャリヤディスク15の代わりに、部分ディスク、リング、或いは部分リングも使用 できるが、それがブラシ型シールセグメント20の計画された長さに従って十分な 周囲面を有する限りにおいてである。それに対応して、横リング17,18もまた部 分リングにより形成することができる。 キャリヤディスク15は、それに取付られる横リング17,18と共に、その中心Ａ のまわりに回転する。横端壁19は横リング17.18に接続されていないので、それ はキャリヤディスク15の回転中、又はその一般的な調整中、移動しない状態のま まであり、それは、剛毛12を受け入れる剛毛収容シャフト13の有効長さを長くす る方向へキャリヤディスク15の回転方向（調整方向）Ｂとは反対方向に向けて位 置するその端部25の位置で剛毛収容シャフト13への剛毛12の導入位置の固定の境 界部を形成する。剛毛12を収容する剛毛収容シャフト13の有効長さを伸長させる ためキャリヤディスク15の回転中、第１のセグメント端23は、シャフト端部壁19 に沿って剛毛12導入位置26から離間する方向へ移動する。 この設備１の構造は、キャリヤディスク15の回転調整を含む構造に制限される ものではない。調整通路の形も軸の進路の形と同様に、本装置１によって生じる ブラシ型シール２の形に合わせられる。 従って、剛毛12は剛毛ガイド14によって切断装置８から導入位置26まで案内さ れ、その地点から剛毛12は剛毛収容シャフト13内に積層される。剛毛収容シャフ ト13への充填が増すとき、キャリヤディスク15の回転により、剛毛収容シャフト 13内に形成される剛毛積層体28の表面27が導入位置26に対して少なくとも基本的 に一定してその位置を保持するように調整される。セグメントの寸法が計画した 寸法に達する時、即ち、剛毛12が十分な量だけ、導入位置26の方向から剛毛収容 シャフト13に積層された時、例えば、剛毛積層体28を固定するために、第２セグ メント端29が剛毛収容シャフト13内へ挿入される。 ブラシ型シールセグメント20がここで完成する前に、ブラシチーク30が必要で あり、そのブラシチーク30に剛毛12が固着される。図示かつここで説明する実施 の形態において、この方法によれば、剛毛収容シャフト13内へ２個のブラシチー ク30が挿入される。図２の断面図に最もよく示すように、この目的のために、剛 毛収容シャフト13はＴ字形横断面を有する。２個のブラシチーク30の各々は、Ｔ 字形33の横行ブランチ32へ挿入され、各ブランチは凹部31を形成し、その凹部31 は軸の進路に沿って伸長する。横端壁19はこのＴ字形33の上部を構成する。Ｔ字 形33の横行ブランチ32の側部とＴ字形33のステムの側部は、横行ブランチ32の下 側と共に、横リング17,18によって形成され、Ｔ字形33の脚部はキャリヤディス ク16によって形成される。横リング17,18はそれらの間に配置される剛毛12を確 実に保持することができるように、互いに締めつけられている。 しかしながら、剛毛収容シャフト13内に剛毛12が積層される前にブラシチーク 30が挿入されるか、或いはその後に挿入されるのかどうか、また、凹部31に対応 する剛毛収容シャフト13の対応モールド空所へ適切な材料を射出することにより 直接ブラシチーク30を形成する工程を、剛毛収容シャフト13へ剛毛を積層する前 に行うか或いはその後に行うかどうかの方法や配置に関することは、本発明の範 囲からみて重要な要素ではない。基本的に、本発明はまた、２個のブラシチーク 30の使用に制限されるものではない。例えば、剛毛収容シャフト13の横断面はＬ 字形（図示せず）にすることもでき、その場合、その横行ウェブにブラシチーク 30を使用する。しかしながら、剛毛収容シャフト13の横断面の形は、ブラシ型シ ール２を後日使用する適用現場に合わせたものであればそれ以外の形も考えられ る。 この好ましい実施の形態において、２個のブラシチーク30は、例えば、導入位 置の方向から剛毛収容シャフト13の凹部31へ挿入され、その時横端壁19は横リン グ17,18に当接して、位置づけられる。しかしながら、ブラシチーク30を凹部31 内へ挿入する前に、横端壁19を取り外して凹部31へ自由にアクセスできるように し、その後、ブラシチーク30をその凹部31へ挿入することもできる。 ブラシチーク30を剛毛収容シャフト13の凹部31に位置づけ、剛毛の積層体28が 剛毛収容シャフト13に意図する範囲まで位置づけられ、軸の進路方向へのブラシ チーク30の長さは、剛毛積層体28の高さに対応し、第２セグメント端29が任意に 取付られた時、剛毛12はブラシチーク30に固着されるか、或いはそれに接続され る。剛毛積層体28の完了後、剛毛収容シャフト13の凹部31にブラシチーク30が直 接、形成される場合、例えば剛毛12が一部、ブラシチーク30内へ注入されること により、剛毛12とブラシチーク30との接続が生じる。 しかしながら、組み立てたブラシチーク30が使用され、例えば、それが剛毛12 の積層前に剛毛収容シャフト13へ挿入される場合、それらのブラシチークは、所 望の積層体28が完了した後に、個々の剛毛12と接続されなければならない。この 目的のために、いくつかの可能性があって、それについては、図３、４、５、６ 、８に示す実施の形態に関連しながら説明する。 剛毛12とブラシチーク30とを接続するために、固着剤３を使用する。この固着 剤は例えば、ブラシチーク30と剛毛12との接続部分36に供給される結合剤35であ って、これは硬化後、剛毛とブラシチーク30との間をしっかりと結合させる。剛 毛12及びブラシチーク30の場合に使用されるセラミックや金属のような材料には 、接着剤５がふさわしく、そのために、セラミックと金属の接続用の特殊な接着 剤を使用する。図３に示すブラシチーク30の実施の形態において、接着面をでき るだけ大きくするために、凹部31の一部を形成する矩形断面の接続スペース、即 ち受け入れスペース37をブラシチーク30が形成するようにする。連続する接続ス ペース37の代わりに、いくつかの別個の接続スペースにすることもできる。 この接続スペース37全体は接着剤35で満されるので、図３に示すように、この 接続スペース37へ到達する剛毛12の端部分は接着剤35によって完全に包囲され、 その他の接着剤35は、接続スペース37の内側へ送られる。このようにして形成さ れた接続は、非常にしっかりしていて、丈夫である。このことは次の事実によっ て裏づけられる。即ち、接着剤35はその硬化後、ウェブ39を形成し、このウェブ 39は剛毛12の接着されていない自由端からみた時、ブラシチーク30の後方に達し 、かくして、そのウェブ39は、剛毛12の接着されない自由端へ向かってブラシチ ーク30の方向へ剛毛12にかかる力に対して、そのブラシチーク30と共に形状を固 定した接続を形成する。 この実施の形態において、接続スペース37はまた、シャフト端部壁19を取り外 すことができるために自由にアクセスできる接続部分36を構成する。シャフト端 部壁19を取り外した後、接着剤35は何ら支障なく接続部分36へ送られ、或いは、 選択的に接続スペース37へ充填される。接続スペース37、或いは全体的に言って 、接続部分36は、接着剤35の充填中、及び／または充填後、任意にカバーされる 。 上記実施の形態において、剛毛12はその端部分38がブラシチーク30に接続され る。しかしながら、剛毛12をブラシチーク30に固着する固着の種類に関係なしに 、本発明はこの実施の形態に制限されるものではない。例えば、剛毛12はブラシ チーク30と中心部分（図示せず）で接続させ、そして放射方向へ（横リング17,1 8に対して）ブラシチーク30をこえて突出させることもできる。その結果、内側 ブラシと外側ブラシを有するブラシ型シール（図示せず）が形成される。後者の 実施の形態において、例えば、剛毛収容シャフト13へ剛毛12が積層されるのと同 時に、剛毛とブラシチーク30との接続部分にそれらの接着のため接着剤を供給す ることも考えられる。 さらに、ブラシ型シール２の製造時、剛毛12は一般に、常時、絶対に放射方向 へ伸長していなければならない。第１セグメント端23の層面22の形と位置もまた 、例えば剛毛を一直線配列した状態で達成され、その場合、剛毛は横リング17,1 8の半径面に位置づけられるけれども、剛毛は図１の実施の形態で示すように、 その半径面に対して或る角度をもって伸長させることもできる。しかしながら剛 毛12はまた、横リング17,18に対して軸方向へ伸長させることもでき、また、そ れに対して或る角度をもって伸長させることもできる。最後に、このブラシ型シ ールは必ずしもリング形に形成する必要はない。それは直線形にも屈曲形にも形 成することができる。 図４に関して、ここでもうひとつの実施の形態を本発明の設備と方法によって 製造されるブラシ型シール２について説明する。剛毛12とブラシチーク30の配置 は、図３のそれと同じであるが、接続スペース37は剛毛12の自由端から離反する 方向で、ブラシチーク30の側方へ向けて拡大する三角形又はＶ字形横断面を有す る。この実施の形態では、接着剤35の代わりに固着剤34としてソルダー40を使用 する。剛毛12とブラシチーク30との材料次第で、ソルダー40は、例えば、パラジ ウムソルダーにし、それを一般にのり状、チョップ状、パウダー状、或いはホイ ル状の形で接続36へ供給されるか、成いは接続スペース37へ入れられる。 ソルダー40は接続部分36にブラシで塗着することによってそこへ供給され、或 いは関係する接続スペース37へ入れられる。しかしながら、このために、ブラシ バック41に自由にアクセスできるようにシャフト端部壁19を取り外す必要がある 。ソルダー40はまた、例えば、ペンキのスプレーに匹敵する圧縮空気式スプレー ガ ンのようなスプレーガンによって一種のソルダーペーストとして接続部分36へ供 給されるか、或いは関係する接続スペース37へ入れられる。この技術に熟達した 者は、更なる可能性やその実施装置に精通していると考えるので、これらについ ては詳述しない。 ソルダー40がその保持効果を発揮するようにそれを溶融させなければならない 。それはスポット型輻射熱ヒータ又は直線型輻射熱ヒータ、高周波システム、レ ーザー等（図示せず）により短時間で溶融する。好ましくは、そのソルダー40の 溶融は、制御した大気中で行われる。ソルダー40をその融点以上に加熱して、そ の結果、液化した後、それは接続スペース37を充填し、それから、対応する端部 分38の剛毛12間へ浸透する。ソルダー40がここで再び冷えると、剛毛同士、さら に剛毛12とブラシチーク30とがしっかりと接続され、図３の実施の形態の接着剤 35と同様に、ウェブ39が形成される。このウェブ39は剛毛12の端部分38の領域で ブラシチーク30の後方に達する。 特に、接続スペース37が少なくとも１個備わっている時、とりわけ、内側ブラ シと外側ブラシをもつ二側ブラシ型シール２の場合、接着剤35の使用に関連して 前述した方法と同様に、剛毛収容シャフト13へ剛毛12を積層する間、この方法の 過程でソルダー40を充填することができる。例えば、シャフト端部壁29の上で剛 毛収容シャフト13へ剛毛12を導入する地点26の部分に装着されるノズル（図示せ ず）又は一般的分配装置によって、ソルダーは、剛毛12を剛毛収容シャフト13へ 供給し積層するのと同時に１個の接続スペースの場合はそこへ、或いは複数個の 接続スペース37がある場合は選択的にそこへ充填される。剛毛収容シャフト13が ソルダー材と接着しない材料で構成される場合、そのソルダー40の溶融のために 、剛毛収容シャフト13は、全体が加熱されるか、或いは適切な所だけが加熱され 、その剛毛収容シャフトはソルダーが冷える時、自動的に限定可能な形と表面を 受け入れるように事実上、ソルダー40用モールドとなる。 ソルダー40を使用する全ての実施の形態において、ソルダー40をすでに溶融状 態で接続スペース37へ充填することもできる。前述の型のソルダー40供給方法と は別の方法として、火炎スプレー法によって、或いは金属要素及び／またはセラ ミック要素を含むプラズマとして、プラズマスプレー法によって、或いはその類 似法によってソルダーを接続部分36へ供給し、或いは接続スペース37へ入れるこ ともできる。この方法はまた、ブラシ後部41へ自由にアクセス可能な場合に、即 ち、シャフト端部壁19が取り外されている時に行われ、かつまた、すでに剛毛12 が剛毛収容シャフト13に収納されている時、その方法に付随する方法で行われる 。例えばシャフト端部壁19上の導入位置26に、対応ノズル（図示せず）が設定さ れる。 一般に、接着剤35かソルダー40か、それぞれの種類によって決められ、それは 、ブラッシング、スプレー、ガルバナイシング、スパッタリング、CVD、PVD、或 いは充填法によって接続部分36へ供給され、或いは関連する接続スペース37へ入 れられる。そこで行われる方法との関連で、ブラシ後部41へ自由にアクセスでき るように、接続部分を接着剤35で又はソルダー40で処理する前にシャフト端部壁 19を取り外す必要がある場合があり、又はそれが任意である場合もある。 ブラシ後部41のガルバニー層によって剛毛12をブラシチーク30に接続させる方 法は、ブラシ型シール２が低温で使用される時に特に適切である。 接続スペース37はまた、横断面を矩形や三角形以外の形にすることもできる。 例えば、接続スペースは、ブラシチーク30と共に円形を形成するような横断面に することもできる。図５はブラシ型シール２の断面図であって、それは対応する ブラシチーク30と、それに調和した接続スペース37、又はそのセグメントで製造 されたものである。この実施の形態において、剛毛12とブラシチーク30との接続 は、同じ種類の材料を加えながら、レーザー、プラズマバーナー等による加熱又 は温めによって行われた。この実施の形態の剛毛12は、例えば、石英繊維である 。 しかしながら、この実施の形態を制限することなしに、一般に、酸化アルミニウ ムの繊維等をも使用することができる。同じ種類の材料を付加することによって 、ビードの寸法や形を変化させることができる。剛毛12とブラシチーク30を一緒 に溶融させることによって、これらは一緒に接続される。 一例として、接続スペース37は例えば、シャフト端部壁19を対応する形に形成 することによってもまた、剛毛12と接合する剛毛チーク30の円形横断面に関連し て構成することができる。この目的のために、シャフト端部壁19の軸側の内側部 分にそれに対応する溝、又は凹部（図示せず）を備える。ブラシ型シール２を製 造する装置１のこの実施の形態は円形ブラシチーク30の製造に制限されるもので はなく、基本的に、それはブラシチークの形状寸法がいかなるものであっても使 用され、また、他の開発されたものとの組合せも可能である。 ビード42のもうひとつの形が図６に示されており、この場合、剛毛12との接続 後、ブラシチーク30は矩形横断面を有する。 選択的ではあるが、使用される剛毛材料５はまた、剛毛12に被覆部分43を形成 するために例えば切断装置８によって切断される前に、部分的に被覆される。そ の被覆部分は、ブラシチーク30との接続中、剛毛12が互いに、さらにブラシチー ク３０に一段と容易に及び／又は一段としっかりと固着されるという結果をもた らす。被覆部分43のコーティングとして、ソルダー又は一般に金属が使用され、 それはブラッシング、スプレー、スパッタリング、ガルバナイシング、CVD、PVD 等の方法によって剛毛12に部分的に塗着される。 この剛毛材料５が切断装置８によって剛毛12に切断され、それら剛毛12が剛毛 収容シャフト13へと仕分け又は積層された後、被覆部分43はブラシチーク30に隣 接して、或いはブラシチーク30間に位置づけられ、例えばソルダーによる被覆の 場合、熱処理によってブラシチーク30に接続される。 図７は、あとでブラシチーク30間に位置づけられる剛毛12の端部分38で被覆部 分43が装着される剛毛材料５の対応部分の例を示す。図８に、剛毛材料５から切 断された1個の剛毛12が、ブラシチーク30間に固着された状態が示されている。 例えば、このソルダー40及び接続部分３６に位置するソルダーが溶融されている 間、剛毛材料５の被覆部43にソルダー40が適用され、このとき、剛毛12が互いに 、またブラシチーク30と固着した丈夫な接続を行うことは、ブラシチーク30に隣 接する剛毛２の十分な長さに十分な量のソルダー40が供給することによって達成 される。 被覆部分43において、ソルダー40の代わりに、他の材料を剛毛12の端部38に供 給することができる。この材料は剛毛12を互いに固着させさらに、ブラシチーク 30に固着させるのに適しており、又、そのような固着を促進又は容易にするもの である。また、コーティングの他に、その他の表面処理をさらに付加して、或い は二者択一的に行うこともできる。剛毛12の表面部分のざらざらは、ここでは１ つの例としてのみ示すが、そのような表面部分は、あとで被覆され、及び／また は、ブラシチーク30間に位置づけられ、選択的に特に接続スペース37に位置づけ られる。 ブラシ型シール２を製造するこのシステム、又は装置１はまた、制御装置44（ 図１）を有し、この制御装置44は、剛毛12が剛毛収容シャフト13に受け入れられ た量の関数としてキャリヤディスク16の調整又は一般に、剛毛収容シャフト13の 調整を行う。剛毛収容シャフト13への剛毛12の充填状態を決定することができる ように、制御装置44は通常の設計の検知装置（図示せず）に接続される。これに ふさわしい検知装置としては、例えば遮光装置があって、これは例えばシャフト 端部壁19上で剛毛が剛毛収容シャフト13へ導入される導入位置26に取付られる。 しかしながら、この制御装置44はまた、巻きとった剛毛材料５を有するドラム ４を備えた材料ディスペンサ３と、ガイドローラ６，７と、切断ローラ９と対抗 ローラ10を備えた切断装置８と、剛毛ガイド14とによって形成される剛毛供給装 置45に連結させることもできる。この制御装置44は剛毛供給装置45から、剛毛12 の供給量に関する情報をすでに受け入れ、そこから剛毛収容シャフト13内の充填 量を決定し、その関数として、剛毛収容シャフト13の調整を制御する。その結果 、ブラシ型シール２、又はブラシ型シールセグメント20の製造方法は、大部分が 自動化され、効率的な方法で実行される。 制御装置44と剛毛供給装置45とが連結しているために、その制御装置44はまた 、剛毛収容シャフト13への剛毛12の供給をその量と種類に関して制御することが できる。特に、１つのブラシ型シール２において種々異なる種類の剛毛を限定可 能な方法で組み合わせることができる。しかしこのことは、限定された型の送り によってもまた、実行可能である。 図９は、ブラシ型シールの製造設備のもうひとつの実施の形態を示す。比較す ることによって証明されるように、この実施の形態は図１に示す型に大部分が同 じである。しかしながら、シャフト端部壁19の設計が異なる。詳述すれば、図９ の実施の形態において、シャフト端部壁19は図１の設計のように、ドラム４及び 横リング17,18に固定接続されていないが、剛毛収容シャフト13に対する固定部4 7によって軸底部21の部分で接続されるバンド46で成る。剛毛12の導入と同時に 、 剛毛収容シャフト13が調整移動する間、スチールバンドで成るバンド46は、供給 ローラ49により、転向ローラ48を通って供給される。従って、転向ローラ48が例 えば、剛毛供給装置45の剛毛12の導入位置26を決定する。 バンド46が剛毛収容シャフト13に対してきつく位置づけられるように、供給ロ ーラ49は例えば、剛毛収容シャフト13の調整によってバンド46が撤回方向へ引き 戻されないようにねじりばね（図示せず）によって作用され、そのねじりばねは 、それに対応する保持力を与える。さらに、転向ローラ48は同時に剛毛収容シャ フト13に対してバンド46の最適の位置づけを保証するために、一定圧ローラとし て機能する。 シャフト端部壁19をバンド46として発展させると、シャフト端部壁19と剛毛収 容シャフト13に積層された剛毛12との間に相対的な動きがなくなり、その結果、 これらの剛毛12がその調整された位置を安定して保持することを確実にする。シ ャフト端部壁19をバンド46として構成するか、そのシャフト端部壁19にバンド46 を備える構成にすることは、ブラシ型シールセグメントがより大きい場合に特に 有効である。 バンド46は、剛毛12を積層した後で、しかもブラシ型シール２を形成するため の次の処理を行う前に、容易に取り外すことができ、その時、固着剤47から取り 外される。前述のねじりばね、或いはその類似装置が存在する場合、このばねは バンド46を供給ローラ49へ巻き戻しさせる。しかしながら、そうではなくて、バ ンド46を伸長可能な材料として剛毛収容シャフト13に残し、例えば、それに、製 造されるブラシ型シール２の後部を構成させることもできる。このバンド46はま た、スチールバンド等に制限されるものではない。そのバンドはまた、被覆した 、或いは被覆していないプラスチックバンドにして、その安定化のために、一段 と安定したバンド又はリンクチェンによって支持することもできる。また、その バンドは、そのバンド46の送りと同時に剛毛収容シャフト13へ導入される１個又 は２個のブラシチーク30を包含するように形造ることもできる。 この目的のために、切断装置８によって、材料ディスペンサ３から引き出され る剛毛材料５は、限定された長さの剛毛に切断される。その前に、或いはその後 に、剛毛12の表面処理を選択的に行う。このようにして得られた剛毛12は剛毛収 容シャフト13は、制御装置44によって調整されるので、剛毛12の充填状態の関数 として、剛毛12の供給中剛毛積層体28の表面は、特に不動のシャフト端部壁19上 の導入位置26に対応する少なくともほぼ一定位置に常時、保持される。この制御 装置によって、供給される剛毛は、すでにスタートした剛毛積層体28の表面27上 で、剛毛収容シャフト13へ限定された方法で導入される導入位置26に常に落ちる ことが保証される。その結果、剛毛12は、それらがブラシ型シール２において最 後に得られるような正確な位置と配列をなして積層されることを確実にする。 剛毛収容シャフト13の充填操作中、その操作が連続して行われる場合、キャリ ヤディスク16は、剛毛収容シャフト13の充填レベルの変化に応じて同様の方法で 、或いは同期的に連続的に回転される。これとは反対に、シャフト端部壁19は、 剛毛供給装置45と共に不動状態のままである。 剛毛12は、切断装置８によって正確に必要な長さに剛毛材料５から切断される 。剛毛は剛毛ガイド14によって剛毛収容シャフト13へ導入された後、剛毛12は、 第１セグメント端23の支持面22によって限定される軸13内の位置に積層される。 この場合、剛毛12は、例えば、一方向へ回転する回転軸上でこのブラシ型シール を将来、使用することを考慮するために、剛毛収容シャフト13の横断面に対して 直交して伸長するように埋め込まれる。剛毛収容シャフト13の横断面の形もまた 、ブラシ型シール２の後日の使用の変化に応じて決定される。 剛毛収容シャフト13内に剛毛12の位置と、直線配列と、積層の高さは、従って 、選択的に、シャフト端部壁19が取り外されて後、剛毛収容シャフト13内に剛毛 12を固定するためにも使用されるセグメント端23,29によって決定される。製造 されるブラシ型シールセグメント20が限定されたセグメントサイズに達する時、 第２セグメント端29は選択的に剛毛パッケージ、又は剛毛積層体28へ案内される 。ここで、シャフト端部壁19を取り外すことができる。接続部分36と共に剛毛後 部41はここで自由にアクセス可能となる。 固着装置34によって、剛毛12は互いに接続され、そしてブラシチーク30に接続 される。それらブラシチーク30は、剛毛収容シャフト内に前もって挿入されてい るか、或いは、剛毛12の調整前、調整中、或いは調整後に生じるもうひとつのや り方としてその軸13内で構成されている。最後に、当該ブラシチーク30又はチー ク31はそれに固着された剛毛12と共に、剛毛収容シャフト13から取り出される。 この取り出しを容易にするために、横リング17,18は完全に、又は一部、キャリ ヤディスク16から取り外すことができる。これまで説明した方法によってブラシ 型シールセグメント20が製造される場合、これらのセグメントは、完全なブラシ 型シールにするために、組み合わせるだけでよい、即ち互いに固着すればよい。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 プリーシュル，フランツ ドイツ国 85293 ライシュルトショーゼ ン マイバウムシュトラーセ 16

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．−剛毛12が少なくとも１個のブラシチーク30のためのスペースに隣接して 一部が配置されるように剛毛収容シャフト13に剛毛12を積層し、 −剛毛収容シャフト13内の剛毛積層面27の位置が導入位置26に対して少なくと も基本的に一定に維持されるように、剛毛収容シャフト13への剛毛12の導入位置 26に対して剛毛12の積層と同期的に剛毛収容シャフト13を調整し、 −剛毛収容シャフト13内で少なくとも１個のブラシチーク30に剛毛12を固着し 、 −剛毛収容シャフト13から少なくとも１個のブラシチーク30をそれに固着され た剛毛12と共に取り出すこととを特徴とするブラシ型シール２の製造方法。 ２．２個のブラシチーク30が剛毛収容シャフト13に挿入され、剛毛12が２個の ブラシチーク30間に部分的に配置されるように剛毛収容シャフト13に積層される ことを特徴とする請求項１に記載のブラシ型シールの製造方法。 ３．少なくとも１個のブラシチーク30に隣接する剛毛の部分において、剛毛12 が、例えば、レーザー、プラズマバーナー或いはその類似の装置を用いて溶融さ れることを特徴とする前の請求項のいずれかに記載のブラシ型シールの製法。 ４．積層された剛毛を剛毛収容シャフト13内へ導入する前に、剛毛12は、少な くとも１個のブラシチーク30に隣接して配置される部分が表面処理されること、 及びその表面処理が剛毛12の少なくとも１個のブラシチーク30への固着を促進す ることを特徴とする前の請求項のいずれかに記載のブラシ型シールの製造方法。 ５．剛毛12のその一方の端部38か或いはその中間部分が、少なくとも１個のブ ラシチーク30に固着されることを特徴とする前の請求項のいずれかに記載のブラ シ型シールの製造方法。 ６．剛毛12が剛毛収容シャフト13へ導入される前に、第１セグメント端部部品 23が剛毛収容シャフト13へ挿入されること、剛毛12を少なくとも１個のブラシチ ーク30に固着する前に第２セグメント端部部品29が剛毛収容シャフト13へ挿入さ れること、及び個々のブラシ型シールセグメント20が結合されて完全なブラシ型 シール２を形成する前に、第１及び第２セグメント端部部品23、29が取り出され ることを特徴とする前の請求項のいずれかに記載のブラシ型シールの製造方法。 ７．ブラシ型シールを形成するため、剛毛が固着されたブラシ型チークを構成 するための保持装置を有するブラシ型シールを製造する設備であって、保持装置 は、剛毛収容シャフト13に積層された剛毛12の一部が少なくとも１個のブラシチ ーク39に隣接して配置されるように少なくとも１個の凹部31又はブラシチーク30 をそのシャフトの進路に有する剛毛収容シャフト13によって形成され、保持装置 は、剛毛収容シャフト13内の剛毛積層面27の位置が、導入位置26に対する調整の 場合、少なくとも基本的に一定に保持されるように、剛毛収容シャフト13への剛 毛12の導入位置26に対して調整可能であることを特徴とするブラシ型シールの製 造設備。 ８．剛毛収容シャフト13は、剛毛12の導入位置26を決定し、かつシャフトの入 口を決定するため剛毛収容シャフト13の調整の間、定常状態に保持されるシャフ ト端部壁19を有することを特徴とする請求項７に記載のブラシ型シールの製造設 備。 ９．剛毛収容シャフト13への剛毛12の導入位置26を決定する転向ローラ48は、 シャフトの入口を決定するため剛毛収容シャフト13に対して定常状態に保持され ること、また、転向ローラ48によって剛毛収容シャフト13の調整と同期的に供給 されるバンド46が備えられ、これはシャフト底部21の部分で剛毛収容シャフト13 に装着され、前記バンド46は、剛毛収容シャフト13の部分において、シャフト端 部壁19の少なくとも一構成要素であることを特徴とする請求項７に記載のブラシ 型シールの製造設備。 10．剛毛収容シャフト13は取り外し可能なシャフト端部壁19を有し、その結果 、少なくとも１個のブラシチーク30と剛毛12の接続部分36が剛毛収容シャフト13 内に露出されることを特徴とする請求項７から９のいずれかに記載のブラシ型シ ールの製造設備。 11．剛毛収容シャフト13は、リングの中心（中心Ａ）の周囲で調整されるリン グ溝又はリング溝部分を有し、さらに、前記リング溝又はリング溝部分をカバー し、特に取り外すことのできるシャフト端部壁19を有し、そのシャフト端部壁は 、剛毛収容シャフト13への剛毛12の導入位置26に対する剛毛収容シャフト13の調 整の間、定常状態に保持されることを特徴とする請求項７から10のいずれかに記 載のブラシ型シールの製造設備。 12．剛毛収容シャフト13はＴ字形断面33を有し、そのＴ字形33の２個の横ブラ ンチ32の各々は、ブラシチーク30用凹部31を形成し、剛毛12は剛毛収容シャフト 13に積層され、その剛毛の端部分38の１つは２個の挿入されたブラシチーク30間 に配置され、Ｔ字形33の上部分は特に取り外し可能なシャフト端部壁19によって 形成され、そのシャフト端部壁19は、剛毛収容シャフト13への剛毛12の導入位置 26に対して剛毛収容シャフト13の調整中、安定状態にあることを特徴とする請求 項７から11のいずれかに記載のブラシ型シールの製造設備。 13．剛毛収容シャフト13内のブラシチーク30用の少なくとも１個の凹部31は、 ブラシチーク30がその凹部に挿入され、剛毛12が少なくとも１個のブラシチーク 30と共に、剛毛収容シャフト13の接続部分36の位置で剛毛収容シャフト13内に積 層される時、少なくとも１個のブラシチーク30に剛毛12を固着するため固着装置 34の受け入れスペース37が形成されることを特徴とする請求項７から１１のいず れかに記載のブラシ型シールの製造設備。 14．剛毛供給装置45は、剛毛収容シャフト13へ剛毛12を導入するために装備さ れていることを特徴とする請求項７から１３のいずれかに記載のブラシ型シール の製造設備。 15．剛毛供給装置45は、種々の種類の剛毛を剛毛収容シャフト13へ導入する、 特に、剛毛収容シャフト13に種々の種類の剛毛を規定可能な配合で導入するよう に設計されていること、及び剛毛供給装置45が剛毛収容シャフト13に種々異なる 種類の剛毛の配合のため調整可能な制御装置44を備えていることを特徴とする請 求項14に記載のブラシ型シールの製造設備。 16．剛毛収容シャフト13の底部21は、第１セグメント端部部品23の層面22によ り形成され、その層面22は少なくとも１個のブラシチーク30に対する積層された 剛毛12の位置と配列を決定することを特徴とする請求項７から15のいずれかに記 載のブラシ型シールの製造設備。 17．剛毛収容シャフト13に剛毛12が満される度合いと、その剛毛収容シャフト 13の調整を同期化させるように設計された制御装置44が備えられていることを特 徴とする請求項７から16のいずれかに記載のブラシ型シールの製造設備。 18．前記制御装置44は、剛毛供給シャフト13への剛毛の供給によって剛毛収容 シャフト13が剛毛12で充填される度合いを決定すること、また制御装置44は特に 、剛毛収容シャフト13の調整と剛毛供給装置45とを同期化させるように設計され ていることを特徴とする請求項17記載のブラシ型シールの製造設備。