ITMI932586A1 - Metodo per rimuovere un rivestimento duro mediante getti di fluido a ventaglio con pressione ultra elevata - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

Metodo per rimuovere un rivestimento duro mediante getti di fluido a ventaglio, con pressione ultra elevata.

Settore tecnologico

Questa invenzione si riferisce alla rimozione di rivestimenti duri da un substrato e pi? particolarmente ad un metodo e sistema per rimuovere rivestimenti duri da parti di motori d'aereo o simili utilizzando getti di fluido a pressione ultra elevata.

Sottofondo dell'invenzione

In vari contesti ? necessario rimuovere rivestimenti quali ad esempio adesivi, rivestimenti di vernice termici a spruzzo da una superficie sottostante, per esempio, da componenti di un motore d'aereo. Tali rivestimenti sono difficili da togliere particolarmente per quanto riguarda i rivestimenti termici a spruzzo che sono esposti ad elevate temperature durante il funzionamento.Tali rivestimenti sono tipicamente utilizzati sulle scatole dei bruciatori, nelle camere di combustione, sulle pale di statore e di rotore e su altre parti di un motore a getto che sono esposte ad un ambiente estremamente severo.

Dopo che un motore ? stato in servizio per un determinato numero di ore, le zone del rivestimento incominciano ad indebolirsi ed a deteriorarsi essendo state esposte ad elevate temperature e sforzi. Poich? le parti di un motore a getto sono tipicamente molto costose, ? desiderabile rimpiazzare un rivestimento indebolito piuttosto che rimpiazzare la parte di motore.A causa della elevata qualit? del rivestimento che si deve conseguire, non ? accettabile la semplice riverniciatura di una parte. E'anche necessario rimuovere il vecchio rivestimento cos? che il substrato possa venire esaminato per controllarne l?usura e l'affaticamento e ripararlo se necessario, dopo di che la parte pu? venire ricoperta di muovo.

Nel passato tale rimozione di rivestimenti duri ? stata ottenuta utilizzando agenti chimici estremamente aggressivi e tossici. A causa delle preoccupazioni di tipo ambientalistico, questo metodo ? diventato sempre pi? inaccettabile. La rimozione del rivestimento viene anche ottenuta di solito mediante lavorazione a macchina e smerigliatura.Tuttavia parti di aereo e di motori a getto tipicamente non possiedono una forma standard dal momento che componenti, quali ad esempio le scatole dei bruciatori e le camere di combustione, sono costruite con lamiere metalliche e vengono pertanto facilmente deformate con l'uso. Ne consegue che ? molto difficile predisporre una lavorazione a macchina per la rimozione di un rivestimento duro mediante smerigliatura esiffatto processo risulta virtualmente impossibile da automatizzare. Sebbene alcune parti possano venire lavorate a mano,un tale procedimento risulta lento e dispendioso di tempo, oltre ad essere ritenuto tale da esporre potenzialmente un operatore alla polvere tossica.

Esiste pertanto la necessit? di un metodo perfezionato per rimuovere rivestimenti duri da sottostanti superfici.

Sommario dell?invenzione

E' pertanto uno scopo di questa invenzione quello di provvedere un metodo perfezionato per la pulizia di superfici.

E' un altro scopo di questa invenzione quello di provvedere un metodo per rimuovere uniformemente uno strato di materiale da una superficie sottostante senza danneggiare la superficie sottostante.

E? ancora un altro scopo di questa invenzione quello di provvedere un metodo per rimuovere rivestimenti duri da un substrato che possa produrre consistenti risultati.

Questi ed altri scopi dell'invenzione, come risulter? chiaro dalle realizzazioni preferite quidescritte in maggiore dettaglio, vengono conseguiti mediante la previsione di un metodo ed un sistema utilizzante un ugello con un getto a ventaglio a pressione ultra elevata. In una realizzazione preferita, il fluido pressurizzato, tipicamente acqua, viene generato da pompe ad alta pressione a spostamento positivo o da altri adeguati mezzi. Tali pompe mettono in pressione un fluido mediante un pistone alternativo che preleva il fluido da un'area di entrata e lo immette in una camera di pressurizzazione durante una corsa di aspirazione ed agisce contro il fluido durante una corsa di pompaggio, forzando quindi il fluido pressurizzato a passare dalla camera di pressurizzazione entro una camera di uscita dalla quale ? prelevato ed immesso entro un collettore. Il fluido pressurizzato viene quindi indirizzato attraverso l'ugello di un utensile creando di conseguenza un getto a pressione ultra elevata che pu? venireutilizzato per eseguire un particolare compito,per esempio pulire una superficie, ad esempio su parti di aeroplano. Tali getti possono raggiungere pressioni sino ed oltre 3866,9 Kg/cm<2 >(55.000 psi).

In una realizzazione preferita l'ugello possiede una superficie interna definita da un foro conico che si estende a partire da una prima estremit? dell'ugello sino ad una seconda estremit? dell'ugello.Ne consegue che la prima estremit? ? dotata di un orifizio di ingresso attraverso il quale pu? entrare nell'ugello un volume di fluido pressurizzato mentre la seconda estremit? ? provvista di un orifizio di uscita attraverso il quale il fluido pressurizzato pu? uscire dopo essere passato attraverso il corpo dell?ugello. La seconda estremit? dell'ugello ? inoltre provvista di un intaglio a forma di cuneo che si estende dal suo punto pi? largo in corrispondenza della seconda estremit? verso la prima estremit? dell'ugello intersecando l'orifizio di uscita. Come risultato di tutto ci?, la forma dell'orifizio di uscita ? definita dalla intersezione del foro conico con l'intaglio a forma di cuneo. La forma dell'orifizio di uscita fa si che il fluido pressurizzato che abbandona l'ugello si comporti come un getto a ventaglio avente una impronta sostanzialmente lineare, la larghezza della quale varia con la variazione della geometria dell'ugello. A scopo di discussione, l'impronta pu? essere vista come un sottile rettangolo oppure come un ovale avente un elevato rapporto di forma, quale ad esempio 100 ad 1, con un'asse maggiore ed un'asse minore.

Questo getto a ventaglio pu? venire spazzato da un capo all'altro di una superficie da pulire nella direzione dell'asse minore dell'impronta per rimuovere selettivamente uno strato di materiale. In una realizzazione preferita il posizionamento, che pu? essere definito come la distanza tra l'orifizio di uscita e la superficie da pulire, si trova tra 1,270 cm (0,5 pollici) e 2,54 cm (1 pollice) mentre si ritiene che ottimi risultati si conseguano quando il posizionamento si trova ad 1,90 cm (0,75 pollici). Quando il posizionamento ? maggiore di 2,54 cm (1 pollice), per esempio si trova a 3,175 cm (1,25 pollici) il getto di fluido a ventaglio si allarga e diventa inefficace nella rimozione di uno strato duro. La efficacia del getto a ventaglio ? altres? influenzata dalla velocit? con la quale il getto viene fatto percorrere la superficie da pulire. In una realizzazione preferita la velocit? di spostamento ? compresa tra 1016 cm (400 pollici) e 4064 cm (1600 pollici) al minuto con risultati leggermente ottimali verificantisi in corrispondenza di 3048 cm (1200 pollici) al minuto. Se la velocit? di spostamento ? lenta, per esempio inferiore a 508 cm (200 pollici) al minuto, vengono create striature inaccettabili sulla parte che deve essere pulita. La efficacia del procedimento di pulitura ? inoltre influenzato dalla qualit? del getto a ventaglio la quale ? influenzata dalla lunghezza e dal diametro della camera di predisposizione a monte dell'ugello. La lunghezza della camera di predisposizione pu? essere definita come la distanza tra l'ultimo punto in cui si verifica un disturbo di flusso e l'orifizio di entrata. Siffatti punti di disturbo di flusso possono verificarsi, per esempio, in corrispondenza di un punto di connessione con una sorgente di fluido a pressione ultra elevata oppure in corrispondenza di una brusca piegatura o cambiamento di diametro che modifica il percorso di flusso del fluido da quello che si avrebbe in corrispondenza di un foro piano e liscio. In una realizzazione preferita,la lunghezza della camera di predisposizione ? compresa tra 10,16 cm (4 pollici) e 15,24 era (6 pollici) sebbene si ritenga che risultati accettabili vengano conseguiti se questa lunghezza ? almeno di 1,90 cm (0,75 pollici). Si ritiene inoltre che risultati accettabili siano conseguiti se il diametro della camera di predisposizione ? compreso tra 3,175 ram (1/8 di pollice) e 9,52 mm (3/8 di pollice).

La distribuzione di potenza del getto a ventaglio pu? venire controllata modificando un angolo interno del foro conico ed un angolo dell'intaglio a forma di cuneo. Ci? ? vantaggioso poich? differenti distribuzioni di potenza possono risultare pi? appropriate di altre per un particolare compito. Ad esempio, nel contesto della pulitura come discusso in precedenza, si ritiene che sia desiderabile avere un getto a ventaglio con una distribuzione di potenza uniforme la qual cosa pu? essere ottenuta regolando correttamente la geometria dell'ugello.

In una realizzazione preferita, una superficie esterna dell'ugello ? anch'essa conica cos? che la seconda estremit? possiede una superficie sostanzialmente circolare e piana. Inoltre, l?intaglio a forma di cuneo non ? allineato con un diametro della superficie piana circolare cosicch? il getto a ventaglio risultante sar? verticalmente allineato con un asse longitudinale dell'ugello. In una realizzazione alternativa, l'intaglio a forma di cuneo pu? essere spostato cos? da non trovarsi allineato con un diametro della superficie della seconda estremit?,producendo in tal modo un getto a ventaglio "sparato di lato" che esce dall'ugello ad angolo rispetto all'asse longitudinale dell'ugello. Tale getto sparato di lato pu? anche essere prodotto rettificando l'intaglio a forma di cuneo con un'angolo rispetto all'asse longitudinale dell'ugello cosicch? l'asse dell'ugello non si trovi nel piano dell'intaglio.

In un'altra realizzazione alternativa l'intaglio a forma di cuneo pu? essere ad angolo rispetto all'asse longitudinale dell'ugello cosicch? l'asse dell'ugello si trovi nel piano dell'intaglio. Questo produce un getto a ventaglio "angolato".

In una realizzazione preferita qui illustrata, l'ugello ? montato in un cono ricevente tale per cui quando un volume di fluido pressurizzato passa attraverso l'ugello, il cono ricevente agisce contro l'ugello facendo si che le pareti interne dell'ugello vicine ed in corrispondenza dell'orifizio di uscita, siano in uno stato di compressione. Questa condizione aumenta la resistenza dell'ugello alla fatica ed all'usura.

In una realizzazione preferita, l'ugello ? fabbricato lavorando un foro conico da uno sbozzato di acciaio inossidabile ricotto. La superficie interna dell'ugello ? finita pressando uno stampo sagomato a cono entro il foro conico eliminando in tal modo i segni di lavorazione e migliorando la qualit? della superficie interna. La parte viene quindi trattata a caldo, prima o dopo che la superficie esterna dell'ugello possa venir finita. Una volta che la parte ? stata trattata a caldo, l'intaglio a forma di cuneo viene lavorato sulla seconda estremit? dell'ugello sino ad una profondit? sufficiente cos? che la sagoma dell'orifizio di uscita risulta definita dalla intersezione del foro conico con l'intaglio a forma di cuneo.

Breve descrizione dei disegni

La figura 1 ? una vista in sezione trasversale di un ugello illustrante un elemento di una realizzazione preferita della presente invenzione.

La figura 2 ? una vista in sezione trasversale dell'ugello di figura 1 montato in un cono ricevente.

La figura 3 ? una illustrazione di una superficie che deve venire pulita in accordo con la presente invenzione, utilizzando l'ugello di figura 1.

Le figure 4a-c sono diagrammi illustranti l'effetto del cambiamento di un angolo di cono interno dell'ugello di figura 1 sulla distribuzione della potenza di un risultante getto a ventaglio.

Le figure 5a-c sono diagrammi che illustrano l'effetto della variazione di un angolo di cuneo esterno dell'ugello di figura 1 sulla forma del risultante getto a ventaglio.

Le figure 6a-b sono viste in pianta dal fondo illustranti realizzazioni alternative dell'ugello di figura 1.

Le figure 7a-c sono diagrammi che illustrano viste frontali e laterali di tre realizzazioni alternative dell'ugello di figura 1 dei getti a ventaglio che ne risultano.

La figura 8 ? una vista in pianta dall'alto di un complesso di rettifica utilizzato per fabbricare l'ugello di figura 1. Descrizione dettagliata dell'invenzione

E' spesso desiderabile e necessario rimuovere un rivestimento duro quale ad esempio un adesivo, rivestimenti di vernici o di spruzzi termici, da una superficie sottostante come quella di componenti di motori a getto. Quando si pulisce una tale superficie, ? desiderabile avere una superficie pulita al 100% e rimuovere uno strato di rivestimento senza danneggiare la superficie sottostante. Ci? ? ottenuto in una realizzazione della presente invenzione utilizzando un metodo ed un sistema che impiega getti fluidi a ventaglio con pressione ultra elevata.

Getti di fluido a pressione ultra elevata in generale possono venire generati da pompe (non mostrate) a spostamento positivo ad alta pressione e possono raggiungere pressioni sino ed oltre 3866,9 Kg/cm (55.000 psi).Il fluido pressurizzato generato dalla pompa ? tipicamente raccolto entro un collettore dal quale il fluido ? diretto attraverso l'ugello di un utensile (non mostrato) creando pertanto un getto a pressione ultra elevata che pu? venire usato per eseguire un particolare compito.

Nell'attuale stato della tecnica, la rimozione di un rivestimento duro ? ottenuta mediante l'applicazione di sostanze chimiche o mediante la lavorazione a macchina e la smerigliatura della superficie. Questi metodi hanno tuttavia limitazioni per problemi ambientalistici e difficolt? implicate nel tentativo di automatizzare o predisporre macchinari per smerigliare un rivestimento via da una superficie non provvista di una sagoma standard, per esempio, da una scatola del bruciatore o da una camera di combustione che possono risultare distorte in seguito all'uso.

Le figure 1 e 2 illustrano una realizzazione preferita di un ugello utilizzato nelle realizzazioni preferite della presente invenzione. Un ugello 12 possiede una prima estremit? 14 ed una seconda estremit? 16,una superficie esterna 18 ed una superficie interna 20. La superficie interna 20 ? definita da un foro conico 22 che si estende a partire dalla prima estremit? 14 sino alla seconda estremit? 16 creando di conseguenza un orifizio di entrata 24 ed un orifizio di uscita 26 nella prima estremit? 14 e nella seconda estremit? 16, rispettivamente. Un intaglio 28 a forma di cuneo si estende dalla seconda estremit? 16 verso la prima estremit? 14 per una profondit? 44 tale per cui l'intaglio 28 ed il foro conico 22 si intersecano.La forma dell'orifizio di uscita 26 ? pertanto definita da questa intersezione del foro conico 22 e dell'intaglio 28 sagomato a cuneo. Allorch? un volume di fluido pressurizzato passa attraverso l'ugello 12 e esce dall'orifizio di uscita 26, la sagoma dell'orifizio di uscita 26 fa si che il fluido pressurizzato e,sca dall'ugello in forma di un getto a ventaglio, avente una impronta sostanzialmente lineare.

Come illustrato in figura 2, l'ugello 12 in una realizzazione preferita, ? montato all'interno di un cono di ricevimento 30 includente un dado di ugello 31. Quando il fluido pressurizzato passa attraverso il collo di ricevimento 30 e l'ugello 12, il collo di ricevimento 30 agisce contro l'ugello 12 ponendo quindi la superficie interna 20 dell'ugello 12 vicino ed in corrispondenza dell'orifizio di uscita 26 in uno stato di compressione. Trovandosi in uno stato di compressione piuttosto che di tensione, l'ugello 12 risulta pi? resistente alla fatica ed all'usura.

In una realizzazione preferita la superficie esterna 18 dell'ugello 12 ? conica cosi che la seconda estremit? 16 possiede una superficie 45 piana sostanzialmente circolare,come illustrato nella figura 6a.L'intaglio 28 a forma di cuneo ? allineato lungo un diametro della superficie circolare 45 cos? che esso passa attraverso un centro 47 per la seconda estremit? 16. Ne risulta che il getto a ventaglio di fluido pressurizzato uscir? dall'ugello 12 in una direzione sostanzialmente allineata con un asse longitudinale 50 dell'ugello 12. Questo getto a ventaglio pu? essere interpretato come un ventaglio 49 "diritto" come illustrato in figura 7a. Un ventaglio diritto 49 pu? essere utile in vari contesti, per esempio per pulire o rimuovere un rivestimento, come sar? discusso in maggiore dettaglio nel seguito.

In una realizzazione alternativa, come illustrata in figura 6b, l'intaglio 28 sagomato a cuneo ? spostato cos? che non si trova allineato lungo un diametro della superficie circolare 45 della seconda estremit? 16. Ne consegue che il getto a ventaglio uscir? dall'ugello 12 con un angolo rispetto all'asse longitudinale 50 dell'ugello 12. Tale getto a ventaglio pu? venire denominato come ventaglio 51 "sparato lateralmente", come illustrato in figura 7b.Un getto a ventaglio sparato lateralmente 51 pu? anche venire prodotto rettificando l'intaglio a cuneo 28 con un angolo rispetto all'asse longitudinale 50 dell'ugello 12 cosicch? l'asse 50 dell'ugello 12 non si trova nel piano dell'intaglio 28. Getti a ventaglio sparati lateralmente 51 possono risultare utili in vari contesti, per esempio quando ? necessario pulire o rimuovere malta cementizia dai fianchi di una area stretta e profonda quale ad esempio un interstizio tra due blocchi di cemento.

In un'altra ancora realizzazione alternativa, come illustrata nella figura 7c, l'intaglio a forma di cuneo 28 pu? risultare con un angolo rispetto all'asse longitudinale 50 dell'ugello 12 cos? che l'asse 50 dell'ugello 12 si trovi nel piano dell'intaglio 28. Questo produce un getto a ventaglio 53 "angolato" che ? ritenuto essere utile in vari contesti.

Come discusso in precedenza, il fluido pressurizzato che esce dall'ugello 12 ? in forma di un getto a ventaglio avente un'impronta sostanzialmente lineare, la larghezza della quale varia con il variare della geometria dell'ugello. Per motivi di discussione, l'impronta pu? essere vista come un rettangolo sottile o come un ovale avente un rapporto di forma molto elevato, come ad esempio 100 a 1, avendo un'asse maggiore ed un'asse minore. La geometria del getto a ventaglio pu? essere controllata regolando la geometria dell'ugello, differenti geometrie essendo pi? desiderabili a seconda del compito che si deve eseguire. Per esempio, nella pulitura o nella rimozione di rivestimenti duri, ? spesso desiderabile rimuovere selettivamenteuno strato di materia da una superficie sottostante senza danneggiare la superficie sottostante.E'inoltre desiderabile e spesso necessario avere una superficie pulita al 100%. Come illustrato in figura 3, spazzolando il getto a ventaglio 32 prodotto dalla realizzazione preferita di ugello 12 ivi illustrata attraverso una superficie 56 che deve essere pulita nella direzione 60 dell'asse minore dell'impronta del getto a ventaglio, ? possibile rimuovere uno strato di materiale 62 in modo uniforme e completamente evitando quindi i problemi associati con l'uso di sostanze chimiche o di smerigliatura.

Si ritiene che la efficacia della rimozione di un rivestimento duro 62 in accordo con la presente invenzione sia influenzata dal posizionamento 58, vale a dire dalla distanza tra l'orifizio di uscita 26 e la superficie da pulire 56, dalla velocit? con la quale il getto a ventaglio viene fatto attraversare la superficie da pulire 56, dalla lunghezza 66 e dal diametro 68 della camera di adeguamento 64 o area esistente tra l'ultimo disturbo di flusso e l'orifizio di entrata 24, nonch? dalla distribuzione dipotenza del getto a ventaglio.Considerando a turno ciascuno di questi punti, in una realizzazione preferita, il posizionamento 58, come illustrato in figura 3,? compreso tra 1,270 cm (0,5 pollici) e 2,54 cm (1 pollice) con risultati ottimi che si ritengono conseguiti quando questa distanza ? di 1,90 cm (0,75 pollici).Quando un getto a ventaglio 32 emerge inizialmente dall'ugello 12, esso appare vitreo.Quando il posizionamento 58 ? aumentato, il getto a ventaglio 32 trascina aria, facendo si che il fluido ad alta pressione si rompa in goccioline.Si ritiene che nell'intervallo preferito per il posizionamento 58 tra 1,270 cm (0,5 pollici) e 2,54 cm (1 pollice), il getto di fluido a ventaglio 32 sia costituito da goccioline ad alta velocit? che risultano nella propagazione di onde elastiche ad alta frequenza che determinano il degrado del rivestimento. Quando il posizionamento 58 viene ulteriormente aumentato,si ritiene che le goccioline rallentino diminuendo quindi la efficacia del getto a ventaglio nella rimozione di un rivestimento duro 62 in accordo con la presente invenzione. Si ritiene pertanto che sia desiderabile avere un sufficiente posizionamento 58 cos? che venga creata la formazione di una gocciolina,ancora un sufficientemente piccolo posizionamento 58 cos? che le goccioline risultino ancora in movimento ad alta velocit?.

Come menzionato pi? sopra, la efficacia del getto a ventaglio ? influenzata dalla velocit? con la quale il getto a ventaglio 32 attraversa da un capo all'altro la superficie 56 da pulire, come illustrato in figura 3. In una realizzazione preferita, la velocit? di attraversamento ? compresa tra 1016 cm (400 pollici) e 4064 cm (1600 pollici) al minuto, con risultati leggermente ottimali che si verificano in corrispondenza della velocit? di 3048 cm (1200 pollici)al minuto.In corrispondenza di velocit? di attraversamento inferiori,per esempio inferiori a 508 cm (200 pollici) al minuto,vengono create inaccettabili striature sul substrato o sulla superficie che deve venirepulita 56. Questo problema viene evitato usando le velocit? di attraversamento indicate pi? sopra e facendo in modo che il getto a ventaglio esegua una molteplicit? di passate sulla superficie 56. Per esempio, se il dato compito era quello di rimuovere uno strato di rivestimento duro 62 da una camera di combustione cilindrica avente il suo asse longitudinale posto in una direzione verticale, un getto a ventaglio pu? attraversare la superficie interna della camera di combustione in una direzione verticalementre la camera viene fatta ruotare attorno al suo asse, il getto essendo indexato per una piccola distanza (per esempio da 0,127 cm (0,05 pollici) a 1,27 cm (0,5 pollici)), con una velocit? prescelta. Questa modalit? operativa verrebbe seguita per un ciclo completo, essendo un ciclo definito dallo spostamento da una estremit? della camera di combustione all'altra e di nuovo indietro alla prima estremit?. Tale ciclo verrebbe quindi ripetuto sino a che la camera di combustione ? pulita al grado desiderato.

La lunghezza 66 ed il diametro 68 della camera di adeguamento 64 a monte dell'ugello 12 influenzer? inoltre la qualit? del getto a ventaglio 32 e la efficacia della rimozione del rivestimento. Una lunghezza 66 della camera di adeguamento 64, come illustrata in figura 2,pu? essere definita come la distanza tra il punto 65 lungo il percorso di fluido corrispondente all?ultimo disturbo di flusso prima che il fluido entri nell'ugello e l'orifizio di entrata 24. Il punto finale di disturbo di flusso 65 sar? tipicamente una connessione con una sorgente di fluido a pressione ultra elevata oppure potr? essere una piegatura brusca o una variazione nel diametro 68 del percorso di flusso che ? differente da quello di un foro rettilineo e levigato. Risulter? chiaro ad un tecnico del settore che aree divergenti nel percorso del flusso generano gradienti di pressione contrari risultanti nella separazione e nel flusso turbolento il quale pu? generare il deterioramento della qualit? del ventaglio e danneggiare il suo funzionamento.La lunghezza 66 ed il diametro 68 della camera di adeguamento 64 sono pertanto ritenute essere significative nel funzionamento del getto a ventaglio nella rimozione di rivestimenti. In una realizzazione preferita, la lunghezza 66 della camera di adeguamento 64 ? compresa tra 10,16 cm (4 pollici) e 15,24 cm (6 pollici), sebbene si ritenga che risultati accettabili siano conseguiti quando questa lunghezza 66 ? di almeno 1,90 cm (0,75 pollici). Si ritiene inoltre che risultati accettabili sono conseguiti quando il diametro 68 della camera di adeguamento 64 ? compreso tra 3,175 mm (1/8 di pollice) e 9,52 mm (3/8 di pollice). Sar? apprezzato da un tecnico del settore che un numero di ugelli 12 possono essere allineati e fatti traslare attraverso la superficie tutti insieme per pulire un'area pi? grande in modo pi? veloce e pi? efficace.

Come illustrato nelle figure 4a-c, la geometria dell'ugello 12 pu? essere variata per controllare la geometria risultante e la distribuzione di potenza del getto a ventaglio.Per esempio, come discusso pi? sopra nella illustrazione di una operazione di pulitura, risulta desiderabile avere una distribuzione di potenza uniforme lungo la larghezza del getto a ventaglio, risultante di conseguenza in una uniforme distribuzione di potenza attraverso la superficie da pulire 56. In una realizzazione preferita, come illustrato in figura 4a, un angolo interno 34a del foro conico 22 ? 90" per ottenere una distribuzione di potenza uniforme 36a del getto a ventaglio, cos? che la potenza in corrispondenza del centro 40a delle estremit? 42a del getto a ventaglio risulti la stessa. In una realizzazione alternativa, come illustrato in figura 4b, l'angolo interno 34b del foro conico 22 ? inferiore a 90", per esempio ? 60?,risultando quindi in una distribuzione di potenza 36b che ? concentrata in corrispondenza del centro 40b del getto a ventaglio e che si rastrema in corrispondenza delle estremit? 42b del getto a ventaglio. In un'altra realizzazione alternativa, come illustrato in figura 4c, un angolo interno 34c del foro conico 22 ? maggiore di 90?, per esempio ? di 105?, risultando in una distribuzione di potenza 36c che ? concentrata sulle estremit? 42c del getto a ventaglio e che ? minima in corrispondenza del centro 40c del getto a ventaglio. Ciascuna di queste configurazioni ha i suoi propri utilizzi. Per esempio la distribuzione uniforme di potenza illustrata in figura 4a ? preferita per molte operazioni di pulitura poich? essa agisce uniformemente lungo la sua larghezza contro la superficie da pulire 56.

Come illustrato nelle figure 5a-c, modifiche all'angolo esterno 33 dell?intaglio 28 a forma di cuneo possono essere eseguite per controllare la forma e lo spessore del getto a ventaglio. Come illustrato in figura 5a, un piccolo angolo di cuneo 33a produce un ventaglio 35 ampiamente angolato mentre un ampio angolo di cuneo 33c, come mostrato in figura 5c, produce un ventaglio 37 angolato in modo stretto. Sebbene non mostrato, lo spessore del getto a ventaglio aumenta pure con l'aumentare dell'angolo di cuneo. Ancora, differenti configurazioni hanno differenti applicazioni, per esempio un ventaglio strettamente angolato quale quello prodotto da un angolo di cuneo ampiamente angolato di figura 5c, risulter? pi? focalizzato nel convogliare potenza a un obiettivo, la qual cosa pu? essere necessaria se la distanza tra l'ugello 12 e la superficie da pulire 56 ? relativamente ampia.

L'ugello 12 ? costruito lavorando uno sbozzo 64 di una lega metallica ad alta resistenza quale ad esempio acciaio ricotto. In una realizzazione preferita, l'ugello 12 ? ricavato da acciaio inossidabile denominato Carpenter Custom 455.Il foro conico 22 ? lavorato in uno sbozzo dopo di che la superficie interna 20 ? finita pressando uno stampo a forma di cono (non mostrato) entro il foro conico 22 eliminando quindi marcature di lavorazione e migliorando la qualit? della superficie interna 20. L'ugello 12 viene quindi trattato a caldo ad una data temperatura per un dato periodo di tempo al fine di aumentare la resistenza del materiale. La corretta temperatura e tempo dipendono dal materiale utilizzato e risultano noti ad un tecnico del settore. Per esempio, in una realizzazione preferita, quanto l'ugello ? realizzato in acciaio Carpenter Custom 455, l'ugello ? trattato a 482,2?C (900?F) per 4 ore e quindi raffreddato in aria. La superficie esterna 18 dell'ugello 12 pu? essere finita prima o dopo che l'ugello sia stato trattato termicamente. In una realizzazione preferita, la superficie esterna 18 risulta conica cos? che la seconda estremit? 16 possiede una superficie 45 piana sostanzialmente circolare.

L'intaglio a forma di cuneo 28 viene quindi ricavato entro la seconda estremit? 16 dello sbozzo 64, o ugello 12,sino ad una profondit? sufficiente tale per cui l?intaglio 28 intersechi l'orifizio diuscita 26 creato dal foro conico 22.Come illustrato in figura 8, il complesso di rettifica 59 include due ravvivatori a diamante 60 che possono venire posizionati per creare un desiderato angolo cos? che, quando i ravvivatori 60 agiscono contro una mola 62, essi produrranno lo stesso angolo sul bordo della mola 62.Diversi pezzi 64 sono montati su una torretta 66 la quale pu? muoversi sia lateralmente che longitudinalmente per allineare il blocco 64 con la mola 62. Quando la mola 62 agisce contro lo sbozzo 64 per creare l'intaglio a forma di cuneo 28, il cui angolo corrisponde al desiderato angolo dei ravvivatori e della mola,vengono utilizzati dei lubrificantiper raffreddare la apparecchiatura e prevenire danni secondo il metodo e le necessit? che risulteranno comprensibili ad un tecnico del settore.

Un primo sbozzo 64 ? utilizzato per calibrare il sistema. Un operatore del complesso di rettifica 59 provvede a rettificare un intaglio 28 a forma di cuneo entro lo sbozzo 64 e quindi far ruotare la torretta 66 di 90? per ispezionare l'allineamento dell'intaglio 28 a forma di cuneo con il foro conico 22. Questa ispezione ? eseguita attraverso un microscopio (non mostrato). Se l'intaglio 28 a forma di cuneo non ? adeguatamente allineato, vengono eseguiti aggiustaggi muovendo la torretta 66. Una volta che il desiderato allineamento ? ottenuto, una molteplicit? di ugelli 12 possono venire completatimolto velocemente montando una molteplicit? di sbozzi 64 sulla torretta 66 e rettificando l'intaglio 28 a forma di cuneo mediante la mola 62. Inoltre, differenti profondit? dell'intaglio 28 a forma di cuneo risulteranno richieste a seconda del compito che sivuole eseguire e della dimensione dell'ugello misurato dal diametro 68 dell'ugello 12.La desiderata profondit? ? calibrata e verificata misurando la lunghezza 66 di un'asse minore dell'orifizio di uscita 26 che avr? una forma ovale a causa della intersezione dell'intaglio 28 a forma di cuneo con il foro conico 22.

Un metodo per rimuovere uno strato di materiale da una superficie sottostante ? stato mostrato e descritto. Da quanto precede, si potr? apprezzare che, sebbene talune realizzazioni dell'invenzione siano state descritte per scopi illustrativi, varie modifiche possono essere apportate senza uscire dallo spirito e dall'ambito dell'invenzione. Per esempio, sebbene l'invenzione sia stata descritta nel contesto della rimozione di rivestimenti duri da componenti d'aereo, si pu? capire che altre superficie possono venire pulite ed altri materiali rimossi in accordo con la presente invenzione. Cos? la presente invenzione non ? limitata alle realizzazioni qui descritte ma piuttosto ? definita dalle rivendicazioni che seguono.

Claims (11)

1. RIVENDICAZIONI 1. Metodo per rimuovere uno strato di materiale da una superficie sottostante comprendente: - il posizionamento di un ugello avente una prima estremit? provvista di un orifizio di entrata ed una seconda estremit? provvista di un orifizio di uscita cos? che la distanza tra l'orifizio di uscita e la superficie sia compresa tra 1,270 cm (0,5 pollici) e 2,54 c.m (1 pollice); la forzatura di un volume di fluido pressurizzato attraverso l'ugello cos? che il fluido esca dall'ugello attraverso l'orifizio di uscita sotto forma di un getto di fluido a ventaglio ad alta pressione; e - lo spostamento del getto a ventaglio da un capo all'altro della superficie con una velocit? compresa tra 1016 cm (400 pollici) e 4064 cm (1600 pollici) al minuto.
2. 2. Metodo secondo la rivendicazione 1, in cui l'ugello comprende inoltre: - una superficie esterna ed una superficie interna, la superficie interna essendo definita da un foro conico che si estende attraverso l'ugello a partire dalla prima estremit? verso la seconda estremit? cos? che la prima estremit? sia provvista con l'orifizio di entrata e la seconda estremit? sia provvista con l'orifizio di uscita ed il fluido pressurizzato possa passare attraverso l'orifizio di entrata, attraverso l'ugello e fuoriuscire attraverso l'orifizio di uscita per effettuare un lavoro, in cui un intaglio a forma di cuneo si estende a partire dalla seconda estremit? verso la prima estremit? cos? che una conformazione dell'orifizio di uscita ? definita dalla intersezione del foro conico con l'intaglio a forma di cuneo ed in cui l'orifizio di uscita fa si che il fluido pressurizzato esca dall?ugello in forma di un getto a ventaglio avente una impronta sostanzialmente lineare.
3. 3. Metodo secondo la rivendicazione 2,in cuiun angolo interno del foro conico prossimo all'orifizio di uscita ? di 90" cos? che la distribuzione di potenza del getto a ventaglio ?uniforme lungo una larghezza del getto a ventaglio.
4. 4. Metodo secondo la rivendicazione 2 comprendente ulteriormente la fase di far passare il getto di fluido sopra la superficie una molteplicit? di volte sino a che la superficie ? pulita ad un livello desiderato.
5. 5. Metodo secondo la rivendicazione 1, in cui una camera di adeguamento ? creata a monte dell'ugello con una lunghezza di almeno 1,90 cm (0,75 pollici) ed un diametro compreso tra 3,175 mm (1/8 di pollice) e 9,52 mm (3/8 di pollice), perfezionando di conseguenza la qualit? del getto a ventaglio.
6. 6. Metodo per rimuovere uno strato di materiale da una superficie sottostante con minimo danno alla superficie sottostante comprendente le fasi di: - forzare un volume di fluido pressurizzato attraverso un ugello avente una prima estremit?, una seconda estremit?, una superficie esterna ed una superficie interna, la superficie interna essendo definita da un foro conico che si estende attraverso l'ugello a partire dalla prima estremit? sino alla seconda estremit? cos? che la prima estremit? ? provvista con l'orifizio di entrata e la seconda estremit? ? provvista con l'orifizio di uscita ed il fluido pressurizzato possa passare attraverso l'orifizio di entrata, attraverso l'ugello, ed uscire dall'orifizio di uscita per effettuare un lavoro, in cui un intaglio a forma di cuneo si estende a partire dalla seconda estremit? verso la prima estremit? cos? che la forma dell'orifizio di uscita ? definita dalla intersezione del foro conico e dall'intaglio a forma di cuneo ed in cui l'orifizio di uscita fa si che il fluido pressurizzato esca dall'ugello in forma di un getto a ventaglio avente una impronta sostanzialmente lineare; e - spazzolare il getto a ventaglio da un capo all'altro di una superficie da pulire in una direzione di un asse minore dell'impronta.
7. 7. Metodo secondo la rivendicazione 6, in cuiun angolo interno del foro conico prossimo all'orifizio di uscita ? di 90* cos? che si ottiene una distribuzione di potenza nel getto a ventaglio uniforme lungo la larghezza del getto a ventaglio.
8. 8. Metodo secondo la rivendicazione 6, comprendente inoltre: - il posizionamento dell'ugello rispetto alla superficie cos? che si stabilisca una distanza tra l'orifizio diuscita e la superficie compresa tra 1,270 cm (0,5 pollici) e 2,54 cm (1 pollice).
9. 9. Metodo secondo la rivendicazione 6, in cui il getto a ventaglio ? spazzolato attraverso la superficie ad una velocit? compresa tra 1016 cm ( 400 pollici) e 4064 cm (600 pollici) al minuto.
10. 10. Metodo secondo la rivendicazione 6, in cui una camera di adeguamento ? creata a monte dell'ugello avente una lunghezza di almeno 1,90 cm (0,75 pollici) ed un diametro compreso tra 3,175 mm (1/8 di pollice) e 9,52 mm (3/8 di pollice) migliorando di conseguenza la qualit? del getto a ventaglio.
11. 11. Metodo per rimuovere rivestimenti duri da parti di motori a getto comprendente: - il posizionamento diun ugello avente una prima estremit?, una seconda estremit?, una superficie esterna ed una superficie interna, la superficie interna essendo definita da un foro conico che si estende attraverso l'ugello a partire dalla prima estremit? verso la seconda estremit? cos? che la prima estremit? ? provvista di un orifizio di entrata e la seconda estremit? ? provvista di un orifizio di uscita ed un volume di fluido pressurizzato pu? passare attraverso l'orifizio di entrata, attraverso l'ugello ed uscire dall'orifizio di uscita per effettuare un lavoro,in cui un intaglio a forma di cuneo si estende a partire dalla seconda estremit? verso la prima estremit? cos? che la forma dell'orifizio di uscita ? definita dalla intersezione del foro conico e dell'intaglio a forma di cuneo ed in cui l'orifizio di uscita fa si che il fluido pressurizzato esca dall'ugello in forma di un getto a ventaglio avente una impronta sostanzialmente lineare, rispetto ad una superficie da pulire con una distanza tra l'orifizio di uscita e la superficie compresa tra 1,270 cm (0,5 pollici) e 2,54 cm (1 pollice); - il posizionamento dell'ugello rispetto ad una sorgente di fluido ad alta pressione cos? che venga creata una camera di adeguamento a monte dell'ugello avente una lunghezza di almeno 1,90 cm (0,75 pollici) e un diametro compreso tra 3,175 mm (1/8 di pollice) e 9,52 mm (3/8 di pollice); la forzatura di un volume di fluido pressurizzato attraverso l'ugello cos? che il fluido esca dall'ugello sotto forma di un getto di fluido a ventaglio ad alta pressione; lo spostamento del getto di fluido attraverso la superficie ad una velocit? compresa tra 1016 cm (400 pollici) e 4064 cm (1600 pollici) al minuto; ed - il passaggio il getto a ventaglio sopra la superficie una molteplicit? di volte sino a che la superficie ? pulita al grado desiderato.