JPH06278027A - 超高圧ファンジェットによる硬質被膜除去法 - Google Patents

超高圧ファンジェットによる硬質被膜除去法

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JPH06278027A
JPH06278027A JP5308041A JP30804193A JPH06278027A JP H06278027 A JPH06278027 A JP H06278027A JP 5308041 A JP5308041 A JP 5308041A JP 30804193 A JP30804193 A JP 30804193A JP H06278027 A JPH06278027 A JP H06278027A
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nozzle
fan jet
orifice
inch
jet
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Chidambaram Raghavan
ラガーヴァン チダムバラム
Jeffrey D Watson
ディー ワトソン ジェフリー
Steven S Sisson
エス シソン スティーヴン
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Flow International Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 下層表面を損傷することなしに下層表面から
硬質被膜を除去する方法を提供することを目的とする。 【構成】 下層表面から硬質被膜を除去する方法を示
し、説明する。好適な実施例では、特定の形状寸法を有
するノズルを高圧流体装置に使用して超高圧流体ファン
ジェットを生じる。このファンジェットを清浄すべき表
面を横切らせ、それにより下層表面を損傷することなし
に物質層を除去する。被膜除去の効果性は、ファンジェ
ットの適切な力分布、ファンジェットと清浄すべき表面
との間に離隔距離、ファンジェットが表面を横切る速
度、およびノズルの上流にある沈降室の長さおよび直径
を選択することにより向上される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は基質からの硬質被膜の除
去に関し、より詳細には、超高圧流体ジェットを使用し
て航空機エンジン部品等から硬質被膜を除去する方法お
よび装置に関する。
【０００２】
【従来技術および発明が解決しようとする課題】種々の
状況において、下層表面、例えば、ジェットエンジン部
品から接着剤、ペイントおよび熱スプレー被膜のような
被膜を除去することが必要である。このような被膜、特
に、使用中、高温にさらされる熱スプレー被膜は除去し
難い。このような被膜は代表的にはバーナカン、燃焼
室、ステータおよびロータブレードや、極めて過酷な環
境にさらされるジェットエンジンの他の部品に使用され
ている。エンジンが所定時間、使用状態であった後、被
膜の領域は高温および応力にさらされたことに因り、弱
くなり、劣化され始める。ジェットエンジン部品は代表
的には非常の高価であるので、エンジン部品を交換する
のではなく、弱化被膜を交換することが望ましい。達成
される必要である高品質の被膜を仮定すれば、部品を簡
単に再被覆することは許容不可能である。また、摩耗お
よび疲労について基質を調べ、必要なら、修理し、その
後、部品を再被覆し得るように、古くなった被膜を除去
することが必要である。従来、このような硬質被膜の除
去は極めて攻撃的且つ有毒な化学薬品を使用することに
よって達成されていた。環境問題を仮定すれば、この方
法はだんだん許容不可能になりつつある。また、硬質被
膜の除去は現在のところ機械加工および切削によって達
成される。しかしながら、バーナカンおよび燃焼室がシ
ート金属製であり、従って使用に伴って容易に曲げられ
ることを仮定すれば、航空機およびジェットエンジンの
部品は代表的には標準形状を有していない。その結果、
切削により硬質被膜を除去するための機械加工を行うこ
とが非常に困難であり、このような方法は自動化するの
が事実上不可能である。部品を手で切削し得るが、この
ような方法は時間がかかり、且つ遅く、また作業者を有
毒なダストに可及的にさらすものと思われる。
【０００３】従って、下層表面から硬質被膜を除去する
改良方法の必要性がある。従って、本発明の目的は表面
を清浄する改良方法を提供することである。本発明の他
の目的は下層表面を損傷することなしに下層表面から物
質層を一様に除去する方法を提供することである。本発
明の他の目的は一貫した結果を生じる基質から硬質被膜
を除去する方法を提供することである。
【０００４】
【課題を解決する手段】本発明のこれらの目的および他
の目的は、好適な実施例をここに十分に説明するときに
あきらかになるように、超高圧流体ファンジェットを生
じる超高圧流体ファンジェットノズルを使用した方法お
よび装置を提供することによって達成される。好適な実
施例では、高圧流体、代表的には水、は高圧の容量形ポ
ンプ又は他の適当な手段により発生される。このような
ポンプは往復動プランジャを有することにより流体を加
圧し、この往復動プランジャは、吸入ストローク中、流
体を入口領域から加圧室に吸入し、圧送ストローク中、
流体に作用し、それにより加圧流体を加圧室から出口室
に押入れ、出口室からマニフォールドに集める。次い
で、加圧流体を工具のノズルを通して差し向け、それに
より特定の作業、例えば、航空機部品のような表面の清
浄を行うのに使用し得る超高圧ジェットを生じる。この
ようなジェットは５５０００ｐｓｉまでの圧力およびこ
れを越える圧力に達する。好適な実施例では、ノズルは
その第１端部からその第２端部まで延びる円錐形ボアに
より構成される内面を有している。その結果、第１端部
には、或る量の加圧流体がノズルに入る際に通る入口オ
リフィスが設けられ、第２端部には、加圧流体がノズル
のボディを通った後に出る際に通る出口オリフィスが設
けられる。更に、ノズルの第２端部には、楔形切欠きが
設けられており、この楔形切欠きは第２端部の最も幅広
い箇所からノズルの第１端部に向けて延びて出口オリフ
ィスに交差している。その結果、出口オリフィスの形状
は円錐形ボアと楔形切欠きとの交差により定められる。
出口オリフィスの形状により、ノズルを去る加圧流体
を、実質的に線形の軌跡を有し、幅がノズルの形状寸法
の変化に伴って変化するファンジェットとして流出す
る。説明のために、軌跡を薄い矩形、または１００対１
のような非常に高い縦横比を有し、大軸線および小軸線
を有する楕円とみなし得る。
【０００５】このファンジェットは、物質層を選択的に
除去するために、軌跡の小軸線の方向に清浄すべき表面
を横切って掃引サレルノガよい。好適な実施例では、出
口オリフィスと表面との間の距離として定められる離隔
は 0.127 cm (0.5インチ) と2.54 cm (1インチ) との間
であり、離隔が 1.91 cm (0.75インチ) であるとき、最
適な結果が達成されるものと思われる。離隔が2.54 cm
(1インチ) より大きく、例えば、3.175 cm (1.25イン
チ) であるとき、流体ファンジェットは幅広くなり、硬
質被膜を除去するのに非効果的になる。また、ファンジ
ェットの効果性はジェットを清浄すべき表面を横切らす
速度により影響される。好適な実施例では、横断速度は
1016 cm (400 インチ)/分と 4064 cm (1600インチ)/分
との間の範囲であり、3048 cm (1200 インチ)/分でわず
かに最適な結果が起こる。横断速度が遅い、例えば、50
8 cm (200 インチ)/分未満である場合、清浄すべき部品
に許容不可能な筋が生じられる。清浄方法の効果性はま
たファンジェットの質により影響され、このファンジェ
ットの質はノズルの上流の沈降室の長さおよび直径によ
り影響される。沈降室の長さは、乱流が起こるような最
後の点から入口オリフィスまでの距離と定められる。こ
のような乱流点は、例えば、流体の超高圧源との接続
点、または平らで滑らかなボアの流路から流体の流路を
変化させる任意の鋭い屈曲部すなわち直径の変化部で起
こる。好適な実施例では、沈降室の長さは10.16 cm (4
インチ) 〜15.24 cm (6 インチ) であるが、この長さが
少なくと1.91 cm (0.75 インチ) である場合、許容可能
な結果が達成されるものと思われる。更に、沈降室の直
径が0.318 cm (1/8 インチ) と0.953 cm (3/8 インチ)
との間である場合に、許容可能な結果が達成されるもの
と思われる。
【０００６】ファンジェットの力分布は、円錐形ボアの
内部角および楔形切欠きの角度を変化させることによっ
て制御される。これは、異なる力分布が特定の作業のた
めに他のものより適切であるため、有利である。例え
ば、上記清浄の内容では、ノズルの形状寸法を正確に調
整することによって達成し得る一様な力分布を有するフ
ァンジェットを得るのが望ましいものと思われる。好適
な実施例では、第２端部が実質的に円形で平らな表面を
有するようにノズルの外面も円錐形である。また、楔形
切欠きは、生じるファンジェットがノズルの長さ方向軸
線と垂直に整合されるように円形で平らな表面の直径と
整合されている。変更実施例では、楔形切欠きは、第２
端部の表面の直径と整合されないように片寄らされ、そ
れによりノズルの長さ方向軸線に対して角度をなしてノ
ズルを出る側放射ファンジェットを生じてもよい。この
ような側放射ジェットは、ノズルの軸線が切欠きの平面
にないようにノズルの長さ方向軸線に対して角度をなし
て楔形切欠きを切削することによっても生じられ得る。
更に他の変更実施例では、楔形切欠きは、ノズルの軸線
が切欠きの平面にあるようにノズルの長さ方向軸線に対
して角度をなしてもよい。これにより、傾斜ファンジェ
ットを生じる。
【０００７】ここに示す好適な実施例では、ノズルは受
入れ円錐体内に設けられて、或る量の加圧流体がノズル
を通るとき、受入れ円錐体がノズルに作用して出口オリ
フィスのところ及びその近くのノズルの内壁部が応力圧
縮状態になるようになっている。この状態はノズルの耐
疲労性および耐摩耗性を増大させる。好適な実施例で
は、ノズルは焼きなまし鋼の素材から円錐形ボアを機械
加工することによって製造されている。ノズルの内面は
円錐体形状のダイを円錐形ボアに押し入れ、それにより
加工傷を除去し、且つ内面の質を向上させることにより
仕上げられる。次いで、部品を熱処理するが、その前ま
たは後に、ノズルの外面を仕上げる。部品を熱処理した
ら、ノズルの第２端部から、楔形切欠きを、出口オリフ
ィスの形状が円錐形ボアと楔形切欠きとの交差により定
められるように十分な深さまで機械加工する。
【０００８】
【実施例】ジェットエンジン部品のような下層表面から
接着在、ペイントまたは熱スプレー被膜のような硬質被
膜を除去することがしばしば望ましく且つ必要である。
このような表面を清浄する際、１００％清浄な表面を持
ち、且つ下層表面を損傷することなしに被膜層を除去す
ることが望ましい。これは超高圧流体ファンジェットを
用いた方法および装置を使用した本発明の実施例で達成
される。超高圧流体ジェットは一般に高圧の容量形ポン
プ（図示せず）により発生され得、55000 psi までの圧
力およびこれを越える圧力に達することがある。ポンプ
により発生された加圧流体は代表的にはマニフォールド
で集められ、このマニフォールドから工具のノズルを通
して差し向けられ、それにより特定の作業を行うのに使
用し得る超高圧ジェットを生じる。技術の現在の状態で
は、被膜の除去は化学薬品を塗布することにより、或い
は表面を機械加工したり切削したりすることにより達成
される。しかしながら、これらの方法は、非標準形状を
有する表面、例えば、使用に因り曲げられるバーナカン
または燃焼室の被膜を切削する機械を自動化したりセッ
トアップしたりしようとする際に環境問題および難点が
伴う場合には限度がある。
【０００９】図１および図２は本発明の好適な実施例に
使用されるノズルの好適な具体例を示している。ノズル
１２は第１端部１４、第２端部１６、外面１８および内
面２０を有している。内面２０は第１端部１４から第２
端部１６まで延びる円錐形ボア２２により構成されてお
り、それにより第１端部１４および第２端部１６にそれ
ぞれ入口オリフィス２４および出口オリフィス２６を構
成している。楔状切欠き２８が、これと円錐形ボア２２
が交差するような深さまで第２端部１６から第１端部に
向けて延びている。従って、出口オリフィス２６の形状
は円錐形ボア２２と楔状切欠き２８との交差により構成
されている。或る量の加圧流体がノズル１２を通って出
口オリフィス２６から出ると、出口オリフィス２６の形
状により加圧流体は実質的に線形の軌跡を有するファン
ジェットとしてノズルから流出する。図２に示すよう
に、好適な実施例におけるノズル１２はノズルナット３
１を含む受入れ円錐体３０内に設けられている。加圧流
体が受入れ円錐体３０およびノズル１２を通るとき、受
入れ円錐体３０はノズル１２に作用し、それによりノズ
ル１２の内面２０を応力圧縮状態で出口オリフィス２６
に及びその近くに設置する。ノズル１２は、引張り状態
ではなく圧縮状態にあることにより、より耐疲労性且つ
耐摩耗性である。
【００１０】好適な実施例では、ノズル１２の外面１８
は、図１０に示すように、第２端部１６が実質的に円形
の平らな表面４５を有するように円錐形である。楔形切
欠き２８は第２端部１６の中心４７を通るように円形表
面４５の直径に沿って整合されている。その結果、加圧
流体のファンジェットはノズル１２の長さ方向軸線５０
と実質的に整合された方向にノズル１２を出る。このフ
ァンジェットは図１２に示すように、真っ直ぐなファン
４９と称し得る。この真っ直ぐなファン４９は、後でよ
り詳細に述べるように、種々の状況、例えば、清浄また
は被膜除去に有用である。変更実施例では、図１１に示
すように、楔形切欠き２８は第２端部１６の円表面４５
の直径に沿って整合されないように片寄っている。その
結果、ファンジェットはノズル１２の長さ方向軸線５０
に対して角度をなしてノズル１２から出る。このような
ファンジェットは図１３に示すように側放射ファン５１
と称し得る。また、側放射ファンジェット５１は、ノズ
ル１２の軸線５０が切欠き２８の平面にないように、楔
形切欠き２８をノズル１２の長さ方向軸線５０に対して
角度をなして切削することにより生じられる。側放射フ
ァンジェット５１は、種々の状況、例えば、２つのコン
クリートブロック間の隙間のような幅狭く深い領域の側
部からグラウトを清浄したり除去したりすることが必要
である場合に有用である。
【００１１】更に他の変更実施例では、図１４に示すよ
うに、楔形切欠き２８は、ノズル１２の長さ方向軸線５
０が切欠きの平面にあるように、ノズル１２の長さ方向
軸線５０に対して角度をなしている。これにより種々の
状況に有用であると思われる傾斜ファンジェット５３を
生じる。以上で論じたように、ノズル１２を出る加圧流
体は実質的に線形の軌跡を有し、幅がノズルの形状寸法
の変化に伴って変化するファンジェットの形態である。
説明のために、軌跡を薄い矩形、または非常に高い縦横
比、例えば、１００対１を有し、大軸線および小軸線を
有する楕円形としてみなす。ノズルの形状寸法を調整す
ることによりファンの形状寸法を制御することができ、
手近な作業によっては、異なる形状寸法が望ましいこと
がある。例えば、清浄または硬質被膜除去では、下層表
面を損傷することなしに、下層表面から層を選択的に除
去することがしばしば望ましい。また、１００％清浄な
表面を得ることが望ましく、しばしば必要である。図３
に示すように、ファンジェットの軌跡の小軸線の方向に
清浄すべき表面５６を横切ってここに示すノズル１２の
好適な具体例により生じられたファンジェット３２を掃
引することによって、物質層６２を均等且つ完全に除去
し、それにより化学薬品の使用または切削と関連された
問題を回避することが可能である。
【００１２】本発明による硬質被膜６２の除去の有効性
は出口オリフィス２６と清浄すべき表面５６との間の離
隔５８すなわち距離、ファンジェットを清浄すべき表面
５６を横切らす速度、沈降室６４すなわち最後に生じる
乱流と入口オリフィス２４との間の領域の長さ６６およ
び直径６８、およびファンジェットの力分布により影響
されるものと思われる。これの点の各々については、好
適な実施例では、図３に示すように、離隔５８は1.27 c
m (0.5インチ) と 2.54 cm (1 インチ) との間であり、
この距離が 1.91 cm (0.75インチ) であるときに最適な
結果が達成されるものと思われる。ファンジェット３２
が初めにノズル１２から流出するとき、ガラス状に現れ
る。離隔５８を増大させると、ファンジェット３２は空
気を同伴して高圧流体を液滴の状態にする。離隔５８の
1.27 cm (0.5インチ) 〜 2.54 cm(1 インチ) の好適な
範囲では、流体ファンジェット３２は被膜を劣化させる
高周波弾性波を伝播させることになる高速液滴で構成さ
れるものと思われる。離隔５８を更に増大させると、液
滴は減速し、それにより本発明により硬質被膜６２を除
去する際にファンジェットの効果性を低減する。従っ
て、液滴形成を生じるように十分な離隔、更に液滴が依
然高速で移動しているように小さい十分な離隔を有する
のが望ましいものと思われる。
【００１３】上述のように、ファンジェットの効果性は
図３に示すように清浄すべき表面５６をファンジェット
３２が横切る速度により影響される。好適な実施例で
は、横断速度は 1016 cm (400 インチ)/分と4064 cm (1
600 インチ)/分との間であり、3048 cm (1200 インチ)/
分でわずかに最適な結果が起こる。緩横断速度、例えば
508 cm (200 インチ)/分未満の速度では、清浄すべき基
質すなわち表面に許容不可能な筋が生じられる。この問
題は上記横断速度を使用し、且つファンジェットを表面
５６上を多数回通過させることにより回避される。例え
ば、所定の作業が垂直方向に長さ方向軸線を有する円筒
形燃焼室から硬質被膜層６２を除去することである場
合、室をその軸線を中心に回転させている間、ファンジ
ェットが燃焼室の内面を垂直方向に横切るのがよく、ジ
ェットは所定の速度でわずかな距離、例えば、0.127 cm
(0.05インチ) 〜1.27 cm (0.5インチ) だけ割り送りさ
れる。このパターンは全一サイクルにわたって起こり、
サイクルは燃焼室の一端から他端まで移動し、そして初
めの端部に戻るものと定義される。次いで、燃焼室が所
要程度に清浄されるまで、このようなサイクルを繰り返
す。また、ノズル１２の上流の沈降室６４の長さ６６お
よび直径６８はファンジェット３２の質および被膜除去
の効果性に影響する。沈降質６４の長さ６６は、図２に
示すように、流体がノズルに入る前の最後の乱流に対応
する流路に沿った点６５と入口オリフィス２４との間の
距離であると定められる。最終の乱流点６５は代表的に
は、超高圧流体源との接続部であり、或いは真っ直ぐで
滑らかなボアと異なる流路の直径６８の任意の鋭い屈曲
部すなわち変化部であってもよい。流路の分岐領域によ
り反対の圧力勾配を引起し、その結果、分離および乱流
が起こり、それによりファンの質の悪化を引起し且つそ
の性能を害してしまうことは当業者にはわかるであろ
う。従って、沈降室６４の長さおよび直径６８は被膜を
除去する際にファンジェットの性能が著しいものと思わ
れる。好適な実施例では、沈降室６４の長さ６６は 10.
16 cm (4インチ) と15.24 cm (6 インチ) との間である
が、この長さ６６が少なくとも 1.91 cm (0.75インチ)
であるときに許容可能な結果が達成されるものと思われ
る。更に、沈降室６４の直径６６が 0.318 cm (1/8イン
チ) と0.953 cm (3/8 インチ) との間であるときに許容
可能な結果が達成されるものと思われる。大きな領域を
もっと速くおよび効率的に清浄するために、多数のノズ
ル１２を表面に沿って整合させて一致して並進させても
よいことは当業者にはわかるであろう。
【００１４】図４ないし図６に示すように、ノズル１２
の形状寸法を変えてファンジェットの形状寸法および力
分布を制御することができる。例えば、上記の清浄で述
べたように、ファンジェットの幅に沿って一様な力分布
を得、それにより清浄すべき表面５６を横切る均等な力
分布を生じるのが望ましい。好適な実施例では、図４に
示すように、ファンジェットの端部４２ａにおける中心
４０ａでの力が同じであるようにファンジェットの一様
な力分布を達成するために、円錐形ボア２２の内部角３
４ａが９０°である。変更実施例では、図５に示すよう
に、円錐形ボア２２の内部角３４ａは９０°未満、例え
ば、６０°であり、その結果、ファンジェットの中心４
０ｂに集中され、ファンジェットの端部４２ｂでテーパ
になる力分布３６ｂを生じる。他の変更実施例では、図
６に示すように、円錐形ボア２２の内部角３４ａは９０
°より大きく、例えば、１０５°であり、その結果、フ
ァンジェットの端部４２ｃに集中され、ファンジェット
の中心４０ｃで最小になる力分布３６ｃを生じる。これ
らの形状の各々はそれ自身の用途を有する。例えば、図
４に示す均等な力分布は、その幅に沿って一様に清浄す
べき表面５６に対して作用するので、多くの清浄作業に
好ましい。
【００１５】図７ないし図９に示すように、楔形切欠き
２８の外部角３３の変化を行ってファンジェットの形状
および厚さを制御することができる。図７に示すよう
に、小さい楔角度３３ａは幅広い角度のファン３５を生
じ、大きい楔角度３３ｂは図９に示すように幅狭い角度
のファン３７を生じる。図示しないが、ファンジェット
の厚さもまた楔角度の増大に伴って増大する。また、異
なる形状は異なる用途があり、図９に示す幅広い楔角度
により生じられるもののような幅狭い角度のファンは力
をターゲットに送り出す際により収束され、これはノズ
ル１２と清浄すべき表面との間の距離が比較的大きい場
合に必要である。ノズル１２は任意の高強度の金属合
金、例えば、焼きなまし鋼製の素材６４を機械加工する
ことにより製造される。好適な実施例では、ノズル１２
はカーペンタカスタム４５５ステンレス鋼製である。円
錐形ボア２２は素材から機械加工され、その後、円錐形
ダイ（図示せず）を円錐形ボア２２に押し入れることに
より内面２０を仕上げ、それにより加工傷を除去し且つ
内面２０の質を向上させる。次いで、ノズル１２を所定
の時間、所定の温度で熱処理して材料の強度を増大させ
る。正確な温度および時間は使用する材料に依存してお
り、当業者は知っているであろう。例えば、好適な実施
例では、ノズルがカーペンタカスタム４５５製である場
合、ノズルを９００°Ｆで４時間処理し、次いで空気冷
却する。ノズルを熱処理する前または後に、ノズル１２
の外面１８を仕上げる。好適な実施例では、外面１８は
第２端部が実質的に円形の平らな表面４５を有するよう
に円錐形である。
【００１６】次いで、楔形切欠き２８を、これが円錐形
ボア２２により構成される出口オリフィス２６と交差す
るような十分な深さまで素材６４すなわちノズル１２の
第２端部１６に機械加工する。図１５に示すように、切
削用取付け具５９は２つのダイアモンドドレッサ６０を
有しており、これらのドレッサ６０は、これらが切削ホ
イール６２に作用するときに、切削ホイール６２の縁部
に同じ角度を生じるような所望の角度をなすように位置
決めされるのがよい。素材６４の幾つかをタレット６６
に設ける。このタレット６６は素材６４を切削ホイール
６２と整合させるために横方向および長さ方向の両方向
に移動し得る。切削ホイール６２が素材６４に作用して
角度がドレッサおよび切削ホイールの所望の角度に対応
する楔形切欠き２８を形成するとき、潤滑剤を使用して
機械を冷却し、損傷を防ぐが、その方法および必要性は
当業者には理解されよう。装置を校正するのに、第１素
材６４が使用される。切削用取付け具５９の操作者は楔
形切欠き２８を素材６４に切削し、次いでタレット６６
を９０°回転させて楔形切欠き２８と円錐形ボア２２と
の整合を点検する。この点検は顕微鏡（図示せず）によ
り行われる。楔形切欠き２８が適切に整合されていない
場合、タレット６６を移動させることによって調整を行
う。所望の整合が達成されたら、多数の素材６４をタレ
ット６６に設置し、切削ホイール６２により楔形切欠き
２８を切削することによって、多数のノズル１２を非常
に素早く完成すれことができる。また、目的とする作業
や、ノズル１２の直径６８により測定した場合のノズル
の大きさによっては、楔形切欠き２８の異なる深さが望
まれることがある。楔形切欠き２８と円錐形ボア２２と
の交差に因り、楕円形の形状を有する出口オリフィス２
６の小軸線の長さ６６を測定することによって、所望の
深さを校正し、チェックする。
【００１７】下層表面から物質層を除去する方法を示し
て説明した。以上のことから、本発明の実施例を例示の
ためにここに説明したが、本発明の精神および範囲から
逸れることなしに種々の変更例を行うことができること
はわかるであろう。例えば、本発明を航空機部品から硬
質被膜を除去する内容で説明したが、本発明によれば、
他の表面を清浄したり、他の物質を除去したりすること
ができることは理解されよう。従って、本発明はここに
説明した実施例に限定されず、むしろ特許請求の範囲に
より定められる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の好適な実施例の要素を示すノズルの断
面図である。
【図２】受入れ円錐体内に設けられる図１のノズルの断
面図である。
【図３】図１のノズルを利用して本発明により清浄すべ
き表面の図である。
【図４】生じるファンジェットの力分布に対する図１の
ノズルの内部円錐体角度を変化させる効果の一例を示す
図である。
【図５】生じるファンジェットの力分布に対する図１の
ノズルの内部円錐体角度を変化させる効果の一例を示す
図である。
【図６】生じるファンジェットの力分布に対する図１の
ノズルの内部円錐体角度を変化させる効果の一例を示す
図である。
【図７】生じるファンジェットの形状に対する図１のノ
ズルの外部楔角度を変化させる効果の一例を示す図であ
る。
【図８】生じるファンジェットの形状に対する図１のノ
ズルの外部楔角度を変化させる効果の一例を示す図であ
る。
【図９】生じるファンジェットの形状に対する図１のノ
ズルの外部楔角度を変化させる効果の一例を示す図であ
る。
【図１０】図１のノズルの変更具体例を示す底平面図で
ある。
【図１１】図１のノズルの他の変更具体例を示す底平面
図である。
【図１２】図１のノズルの第１の変更具体例および生じ
るファンジェットの正面および側面図を示す図である。
【図１３】図１のノズルの第２の変更具体例および生じ
るファンジェットの正面および側面図を示す図である。
【図１４】図１のノズルの第３の変更具体例および生じ
るファンジェットの正面および側面図を示す図である。
【図１５】図１のノズルを製造するのに使用される切削
用取付け具の頂平面図である。
【符号の説明】
１２ ノズル １４ 第１端部 １６ 第２端部 １８ 外面 ２０ 内面 ２２ 円錐形ボア ２４ 入口オリフィス ２６ 出口オリフィス ２８ 楔形切欠き ３０ 受入れ円錐体 ３２ ファンジェット ４９ 真っ直ぐなファン ５０ ノズルの長さ方向軸線 ５１ 側放射ファンジェット ５３ 傾斜ファンジェット ５６ 清浄すべき表面 ５８ 離隔 ５９ 切削用取付け具 ６０ ドレッサ ６２ 切削ホイール ６４ 素材 ６６ タレット
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジェフリー ディー ワトソン アメリカ合衆国 ワシントン州 98027 イサカ トゥーハンドレッドアンドフォー ティエイス アベニュー サウスイースト 13523 (72)発明者 スティーヴン エス シソン アメリカ合衆国 ワシントン州 98166 ノーマンディー パーク サウスウェスト マリーン ヴィュー サークル 827

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 入口オリフィスを設けた第１端部、およ
    び出口オリフィスを設けた第２端部を有するノズルを、
    出口オリフィスと表面との間の距離が 0.127cm (0.5イ
    ンチ) と2.54 cm (1インチ) との間になるように位置決
    めし、 或る量の加圧流体をノズルに押し通して高圧流体ファン
    ジェットとして出口からノズルを出るようにし、 ファンジェットを 1016 cm (400 インチ)/分と 4064 cm
    (1600インチ)/分との間の速度で表面を横切らせること
    を特徴とする下層表面から物質層を除去する方法。
  2. 【請求項２】 ノズルは更に外面および内面を有してお
    り、内面は、第１端部が入口オリフィスを備え、第２端
    部が出口オリフィスを備え、加圧流体が入口オリフィス
    を通ってノズルを流通して出口オリフィスから出て作業
    を行うように第１端部から第２端部までノズルを通って
    延びる円錐形ボアにより構成されており、楔形切欠きが
    第２端部から第１端部に向けて延びていて、出口オリフ
    ィスの形状が円錐形ボアと楔形切欠きとの交差により定
    められており、出口オリフィスにより、加圧流体を実質
    的に線形の軌跡を有するファンジェットとしてノズルか
    ら流出させるようにしたことを特徴とする請求項１に記
    載の方法。
  3. 【請求項３】 ファンジェットの力分布がファンジェッ
    トの幅に沿って一様であるように、出口オリフィス近く
    の円錐形ボアの内部角が９０°であることを特徴とする
    請求項２に記載の方法。
  4. 【請求項４】 表面が所望程度に清浄されるまで、流体
    ジェットを多数回、表面上に通すことを特徴とする請求
    項２に記載の方法。
  5. 【請求項５】 少なくとも 1.91 cm (0.75インチ) の長
    さおよび3.18 cm (1/8インチ) と9.53 cm (3/8インチ)
    との間の直径を有する沈降室をノズルの上流に構成し、
    それによりファンジェットの質を向上させることを特徴
    とする請求項１に記載の方法。
  6. 【請求項６】 第１端部、第２端部、外面および内面を
    有するノズルに加圧流体を押し通し、内面は、第１端部
    が入口オリフィスを備え、第２端部が出口オリフィスを
    備え、加圧流体が入口オリフィスを通ってノズルを流通
    し、出口オリフィスから出て作業を行うように、第１端
    部から第２端部までノズルを通って延びている円錐形ボ
    アにより構成されており、楔形切欠きが第２端部から第
    １端部に向けて延びていて、出口オリフィスの形状が円
    錐形ボアと楔形切欠きとの交差により定められており、
    出口オリフィスにより、加圧流体を実質的に線形の軌跡
    を有するファンジェットとしてノズルから流出させるよ
    うにしており、 ファンジェットを清浄すべき表面を横切って軌跡の小軸
    線の方向に掃引することを特徴とする下層表面の最小損
    傷で下層表面から物質層を除去する方法。
  7. 【請求項７】 ファンジェットの力分布がファンジェッ
    トの幅に沿って一様であるように、出口オリフィス近く
    の円錐形ボアの内部角が９０°であることを特徴とする
    請求項６に記載の方法。
  8. 【請求項８】 出口オリフィスと表面との間の距離が
    0.127 cm (0.5インチ) と2.54 cm (1インチ) との間に
    なるようにノズルを表面に対して位置決めすることを特
    徴とする請求項６に記載の方法。
  9. 【請求項９】 ファンジェットを 1016 cm (400 イン
    チ)/分と 4064 cm (1600インチ)/分との間の速度で表面
    を横切って掃引することを特徴とする方法。
  10. 【請求項１０】 少なくとも 1.91 cm (0.75インチ) の
    長さおよび3.18 cm(1/8インチ) と9.53 cm (3/8インチ)
    との間の直径を有する沈降室をノズルの上流に構成
    し、それによりファンジェットの質を向上させることを
    特徴とする請求項６に記載の方法。
  11. 【請求項１１】 第１端部、第２端部、外面および内面
    を有するノズルを、出口オリフィスと表面との距離が
    0.127 cm (0.5インチ) と2.54 cm (1インチ)との間にな
    るように位置決め、内面は、第１端部が入口オリフィス
    を備え、第２端部が出口オリフィスを備え、或る量の加
    圧流体が入口オリフィスを通ってノズルを流通し、出口
    オリフィスから出て作業を行うように、第１端部から第
    ２端部までノズルを通って延びている円錐形ボアにより
    構成されており、楔形切欠きが第２端部から第１端部に
    向けて延びていて、出口オリフィスの形状が円錐形ボア
    と楔形切欠きとの交差により定められており、出口オリ
    フィスにより、加圧流体を実質的に線形の軌跡を有する
    ファンジェットとしてノズルから清浄すべき表面に対し
    て流出させるようにしており、 少なくとも 1.91 cm (0.75インチ) の長さおよび3.18 c
    m (1/8インチ) 〜9.53cm (3/8インチ) の直径を有する
    沈降室がノズルの上流に構成されるように、ノズルを高
    圧流体源に対して位置決めし、 或る量の高圧流体を高圧流体ファンジェットとしてノズ
    ルから流出するようにノズルに押し通し、 流体を 1016 cm (400 インチ)/分と 4064 cm (1600イン
    チ)/分との間の速度で表面を横切らせ、 表面が所望程度に清浄されるまで、ファンジェットを多
    数回、表面上に通すことを特徴とするジェットエンジン
    部品から硬質被膜を除去する方法。
JP5308041A 1992-12-08 1993-12-08 超高圧ファンジェットによる硬質被膜除去法 Pending JPH06278027A (ja)

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