(57)【要約】【課題】損傷区域を有する積層物品を補修する方法を提供すること。【解決手段】損傷区域を有する積層物品を補修する方法であって、積層物品から補修部位を残して損傷区域を除去するステップと、少なくとも補修部位を覆うように補修パッチを位置付けるステップと、補修パッチ及び他の選択位置を覆って加温ブランケットを配置するステップと、補修パッチと共に積層物品を真空バッグ内に配置するステップと、真空バッグをオートクレーブ内に配置するステップと、オートクレーブを所望の温度及び圧力の選択範囲内で作動させるステップと、複合構造内で隣接するボンドメントに対する妨害又は損傷なしで積層物品の補修パッチを硬化するステップと、を含む。【選択図】      図１
2013154639.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
損傷区域を有する積層物品を補修する方法であって、
前記積層物品から補修部位を残して前記損傷区域を除去するステップと、
少なくとも補修部位を覆うように補修パッチを位置付けるステップと、
少なくとも補修部位を覆うように少なくとも１つの加温ブランケットを位置付けるステップと、
前記補修パッチと共に前記積層物品を真空バッグ内に配置するステップと、
前記真空バッグをオートクレーブ内に配置するステップと、
前記オートクレーブを所望の温度及び圧力の選択範囲内で作動させ、少なくとも１つの加温ブランケットによって加えられる配向熱を前記真空バッグ内の前記物品に加えるステップと、
前記積層物品の補修パッチを硬化するステップと、
を含む、方法。
【請求項２】
前記補修パッチが、カウル工具を用いて所望の位置に保持される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記オートクレーブ内の少なくとも１つの加温ブランケットが、前記補修部位で測定したときに約２７５°Ｆ〜約５００°Ｆの範囲内にある温度の配向熱を提供し、前記オートクレーブが、前記補修部位で測定したときに約５０ｐｓｉ〜約２００ｐｓｉの範囲内にある前記物品に対する圧力を提供する、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記真空バッグが、真空管路により前記オートクレーブに接続され、前記オートクレーブが、これにより前記物品に負圧を加えることができる、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記少なくとも１つの加温ブランケットによって加えられる配向熱に加えて、前記オートクレーブがその筐体内に熱を選択的に提供することができ、該オートクレーブの熱は、追加の熱を加えないか、又は約１００°Ｆ〜約３００°Ｆの範囲内で変化する温度のオートクレーブの熱を加えることからなる群から選択される、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記補修パッチで測定した温度及び圧力の平均値が、それぞれ約３５０°Ｆ及び約９０ＰＳＩである、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記補修パッチが、接着材を用いて前記補修部位を覆って取り付けられる、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記積層物品が複合材料のガスタービンエンジンファンブレードである、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
損傷区域を有する積層物品を補修する方法であって、
前記積層物品から補修部位を残して前記損傷区域を除去するステップと、
前記補修部位を覆うように補修パッチを位置付けるステップと、
少なくとも前記補修部位を覆うように少なくとも１つの加温ブランケットを位置付けるステップと、
前記補修パッチと共に前記積層物品を真空バッグ内に配置するステップと、
前記真空バッグをオートクレーブ内に配置するステップと、
前記補修部位で測定したときに約２７５°Ｆ〜約５００°Ｆの温度まで前記少なくとも１つの加温ブランケットを加熱し、前記オートクレーブが、前記物品の補修部位で測定したときに約５０ｐｓｉ〜約２００ｐｓｉの範囲内の圧力を提供するようにするステップと、
硬化サイクルにわたって前記補修パッチを硬化するステップと、
を含む、方法。
【請求項１０】
前記少なくとも１つの加温ブランケットにより加えられる配向熱に加えて、前記オートクレーブがその筐体内のオートクレーブ熱を選択的に提供することができ、該オートクレーブ熱は、追加の熱を加えないか、又は約１００°Ｆ〜約３００°Ｆの範囲内で変化する温度のオートクレーブの熱を加えることからなる群から選択される、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記補修部位で測定した温度及び圧力の平均値が、それぞれ約３５０°Ｆ及び約９０ＰＳＩである、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
カウル工具を用いて前記補修パッチを所定位置に保持するステップを更に含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記補修パッチが、接着材を用いて前記補修部位を覆って取り付けられる、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記積層物品が複合材料のガスタービンエンジンファンブレードである、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
オートクレーブにおいて積層物品上の損傷区域に対して補修を実施する装置であって、
補修部位を覆う補修パッチと、
前記補修部位に近接して前記物品に取り付けられる少なくとも１つの加温ブランケットと、
前記積層物品を覆って取り付けられる真空バッグと、
を備える、装置。
【請求項１６】
前記補修パッチが、カウル工具を用いて所定位置に保持される、請求項１５に記載の装置。
【請求項１７】
少なくとも１つの保温ブランケットが、前記補修部位に近接して前記物品に取り付けられる、請求項１５に記載の装置。
【請求項１８】
前記少なくとも１つの保温ブランケットが、ガラス繊維織物の１つ又はそれ以上の層を含む、請求項１７に記載の装置。
【請求項１９】
前記少なくとも１つの保温ブランケットが、ガラス繊維織物の３つの層を含む、請求項１７に記載の装置。
【請求項２０】
前記物品が、接着剤を用いて前記補修部位を覆って取り付けられた補修パッチを有し、前記真空バッグが、そこから突出する加温ブランケットリード線及び熱電対リード線を有する、請求項１５に記載の装置。
【請求項２１】
前記真空バッグが、前記オートクレーブ内に配置される前記物品の最外層を含む、請求項１５に記載の装置。
【請求項２２】
前記少なくとも１つの保温ブランケットが、前記真空バッグに取り付けられた第２の保温ブランケットを含み、これにより該第２の保温ブランケットが、前記オートクレーブ内に配置された前記物品の最外層を含む、請求項１５に記載の装置。
【請求項２３】
前記加温ブランケットリード線及び前記熱電対リード線が、加温ブランケットコントローラに配線され、前記真空バッグが、真空管路によって前記オートクレーブに接続されて、これにより前記加温ブランケットコントローラによって温度が監視され制御されるようにし、前記圧力及び真空が前記オートクレーブによって監視され制御される、請求項２０に記載の装置。
【請求項２４】
前記加温ブランケットコントローラ及び前記オートクレーブが、経過時間を記録することができ、前記経過時間が、前記加温ブランケットコントローラ及び前記オートクレーブの両方に共通して記録するよう同期される、請求項２３に記載の装置。
【請求項２５】
前記加温ブランケットコントローラ及び前記オートクレーブが、硬化サイクルを共に制御するために設けられ、該硬化サイクルでは、制御システムを一体化したコントローラが、プロセッサを利用して、予め選択された制御アルゴリズムを補修されることになる前記物品を硬化させるために講じられるステップに変換する、請求項２４に記載の装置。
【請求項２６】
温度、圧力、及び存在する場合には真空がある時間期間にわたって可変であり、前記温度、圧力、及び真空は、前に設定されていた値或いはあらゆる特定の時間において見込まれる値に関して後で設定することができる値に関係なくある範囲内のあらゆる値に設定することができ、これにより前記コントローラは、何れかの又は全ての温度、圧力及び真空を変えることが可能となる、請求項２５に記載の装置。
【請求項２７】
温度、圧力、及び真空の何れか又は全てが、硬化サイクル全体を通じて他のものと関連して又は関係なく、必要に応じて変化する、請求項２６に記載の装置。
【請求項２８】
前記補修パッチにて測定した温度及び圧力の平均値がそれぞれ、約３５０°Ｆ及び約９０ＰＳＩである、請求項２７に記載の装置。
【請求項２９】
前記積層物品が、複合材料のガスタービンエンジンファンブレードである、請求項２７に記載の装置。
【請求項３０】
１つの補修セッションが、補修されることになる前記物品の側部又は区域を必要に応じて何れか、両方、又は全てを補修するために行われる、請求項１５に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、損傷区域を有する積層物品の補修方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複合材料物品の補修は、複合材料物品の表面及び表面下における不良部の優れた分析及び位置特定スキルを必要とする難しい課題であることは、当業者に提示される問題として周知である。これは、特に航空宇宙産業では、詳細には、航空機エンジンで見られる強化複合材料積層ガスタービンエンジンのファンブレードの使用及び保守整備に関連した使用分野の範囲において、解決すべき問題がある場合に特に当てはまる。ファンブレードに損傷が生じるが、損傷したファンブレードを補修する選択肢をエンジンオペレータに提供することは、当該技術分野で長年にわたる切実な要求であった。本発明の実施形態のような方法でファンブレードの表面下の不良部を補修する補修方法は、当該技術分野では存在しなかった。
【０００３】
現行の方法は、層間剥離補修のための加熱プレス装置を開示した、米国特許第５，３７９，６８９号に見られるものを含む。米国特許第４，３５２，７０７号は、局所的加熱用の装置を開示している。米国特許第６，５６１，２４７号は、ファンブレードを補修する装置を開示している。米国特許第５，９３５，３６０号は、複合材料物品に対するストリップを補修する方法を開示し、米国特許第４，８０８，２５３号は、輪郭の補修区域に力及び熱を伝達するためのグリース又は液体充填バッグの使用を開示している。従って、従来技術には、本発明の実施形態のような方法でファンブレードなどの表面下の不良部の補修は含まれていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許第７，３６８，０７３号明細書
【発明の概要】
【０００５】
複合材料物品の補修方法の実施形態及び代替形態が提供される。本実施形態は、ファンブレードなどの複合材料物品の不良部の補修を可能にする。この補修は、不良部に達するめで材料を除去し、次いで当該材料の交換を行うことにより実施される。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】損傷区域を有する積層物品を補修する方法の１つの実施形態による、補修されることになる物品の一部の断面図。
【図２】損傷区域を有する積層物品を補修する方法の１つの実施形態による、補修されることになる物品の選択された詳細部を示す断面図。
【図３】損傷区域を有する積層物品を補修する方法の別の実施形態による、補修されることになる物品の選択された詳細部を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
限定ではなく例証の目的で図１を参照すると、例えば、複合材料ファンブレードなどの補修されることになる物品１０が提供される。この実施例において、検査の過程で物品１０内に不良部が検出されたと仮定する。本実施形態には、物品１０を機械加工して不良部を除去するようなもの、或いは、手工具（図示せず）及び手工具による関連の除去方法を用いて不良部が除去されるようなものが含まれる。補修部位１００の位置では、物品１０を以前の構造に修復するのに十分な補修パッチ１２０と共に接着剤１００（例えば、フィルム接着など）が塗布される。
【０００８】
図２を参照すると、１つ又はそれ以上の局所的加温ブランケット１４０を用いて局所的に熱を加えることができる実施形態及び代替形態が提供される。オートクレーブ４００内で熱が加えられる他の代替形態も提供される。更に別の代替の実施形態では、加温ブランケット１４０及びオートクレーブ４００の両方によって熱が加えられる。必要に応じて、オートクレーブ４００を用いて補修部位１００を硬化させ、ここでは補修されることになる物品１０は、真空バッグ３００内に置かれる。
【０００９】
引き続き図面を参照すると、本実施形態は、補修されることになる物品１０の補修パッチ１２０の保持を含むよう当該技術分野において進展させた、複合材料物品の補修方法に関するものを含む。必要に応じて、元の物品１０の構造に共形にするために、補修パッチ１２０が材料及びレイアップ内に提供される。例えば、補修パッチ１２０は、一部の実施形態では、複合材プライ補給部材を含めることが分かっている。必要に応じて、補修パッチ１２０は、堅固なカウル工具１３０で所定位置に保持されて固定され、これにより補修部位１００の正確な輪郭がもたらされる。カウル工具１３０の使用に加えて、真空バッグ３００によって加えられる共形圧力とオートクレーブ４００によって加えられる追加圧力の組み合わせの形態で圧力が印加される。例えば、不活性ガスがオートクレーブ内に導入され、これにより圧力を物品１０に加えることができるようになる。加えて、一部の実施形態では、物品１０を囲む真空バッグ３００に接続された真空管路３１０が設けられ、オートクレーブ４００が真空管路３１０を通じて選択可能な範囲で真空引きして、真空バッグ３００内を真空状態にする。代替形態では、オートクレーブ４００は、真空管路３１０と形成される接続によってではなく、オートクレーブの筐体内で真空引きする。換言すると、一部のオートクレーブ４００は、その筐体内で真空又は圧力の何れかもしくは両方を提供し制御することができる。代替形態では、オートクレーブは真空引きせず、その代わりに、物品１０にかかる圧力はガスの導入のみによってもたらされ、これによりオートクレーブ４００内部に圧力を提供するようにする。真空及び圧力導入を利用する方法に関するこれらの変形形態は、提供される同義の実施形態及び代替形態のうちの１つである。この圧力の組み合わせは、硬化中の補修パッチ１２０の追加の圧密を提供し、空隙のない高品質の構造物をもたらしてくれる。図２に示すように、加温ブランケット１４０が補修部位１００及び他の物品表面に取り付けられ、必要に応じて、一部の実施形態においてはガラス繊維織物として提供される保温ブランケット１６０も取り付けられる。保温ブランケット１６０は、必要に応じて、ガラス繊維布の１つ又はそれ以上の層を使用することを含む層状構成で設けられる。代替形態は、１つよりも多い保温ブランケット１６０が設けられたものを含む。例えば、限定ではないが、図３に示す実施形態は、保温ブランケット１６０と第２の保温ブランケット１６１を備えている。保温ブランケット１６０、１６１は、限定ではなく例証として同じ又は同様の構成のもの、或いは異なる構成のものとすることができる。
【００１０】
物品１０がオートクレーブ４００内に置かれ、ここで補修部位１００全体の熱勾配を低減するために物品１０を高温まで加熱するステップを含む硬化サイクルが行われる実施形態が提供される。代替形態は、加温ブランケット１４０の温度が精密に制御され、補修部位１００に隣接するボンドメントに対する損傷を阻止するようにするものを含む。更に別の実施形態は、例えば、ホットボンダ（図２及び３を参照）のような、加温ブランケットコントローラ４１０によって１つ又はそれ以上の加温ブランケット１４０の精密温度制御が提供されるものを含む。加温ブランケット１４０は、オートクレーブ４００に一体化された制御装置か、又はオートクレーブ４００の筐体の外部にある加温ブランケットコントローラ４１０によって提供される制御装置により制御される。代替形態は、オートクレーブ４００が、加温ブランケットコントローラ４１０及びオートクレーブ熱コントローラの何れか又は両方の機能を提供する一体化制御装置を有するものを含む。少なくとも１つの加温ブランケットリード線１４２が、加温ブランケット１４０を加温ブランケットコントローラ４１０に接続する。少なくとも１つの熱電対リード線１５２は、１つ又はそれ以上の熱電対１５０を加温ブランケットコントローラ４１０に接続する。代替形態では、オートクレーブ４００が真空源を提供しこれを制御し、ここで真空は真空管路３１０を介して真空バッグ３００に与えられ、これにより真空バッグ３００内で圧力が物品１０に加えられるようになる。他の代替形態では、オートクレーブ４００がガスをその筐体内に導入し、これにより物品１０に圧力を加えるようにする。別の代替形態では、オートクレーブ４００によりガス圧力が提供され、これと共に任意選択的に真空が提供され、又は提供されない。
【００１１】
代替形態は、物品１０を備えた、全ての必要な要素が物品の上に配置された装置を含み、該装置の要素は、限定ではないが、接着剤１１０、補修パッチ１２０、カウル工具１３０、加温ブランケット１４０、及び保温ブランケット１６０、並びに必要に応じてそこから突出する加温ブランケットリード線１４２及び熱電対リード線１５２を有する真空バッグ３００を含む群から選択される。図２を参照すると、代替形態は、真空バッグ３００がオートクレーブ４００内に置かれた物品１０の最外層を備えたものを含む。図３に示すように、他の実施形態は、保温ブランケット１６０がオートクレーブ４００内に置かれ物品１０の最外層を備えたものを提供する。図２及び３を参照すると、リード線１４２、１５２は、加温ブランケットコントローラ４１０に配線される。このようにして、加温ブランケットコントローラ４１０によって温度が監視及び制御され、圧力と、真空バッグ３００がオートクレーブ４００内の真空源に接続された実施形態では真空がオートクレーブ４００によって監視及び制御される。加えて、実施形態では、加温ブランケット１４０が物品１０に熱を加え、必要に応じてオートクレーブ４００が該オートクレーブ４００内の筐体にオートクレーブ熱を提供し、これにより加温ブランケット１４０によって加えられるあらゆる熱から別個に且つ離れてオートクレーブ４００内の構成全体に熱を提供する。実施形態では、加温ブランケットコントローラ４１０及びオートクレーブ４００の両方が、内部に経過時間を記録する手段を有し、本実施形態には、経過時間が、加温ブランケットコントローラ４１０及びオートクレーブ４００の両方に対し共通して記録するよう同期されるものを含む。代替形態は、加温ブランケットコントローラ４１０及びオートクレーブ４００が提供されて硬化サイクルを共に制御するものを含み、ここで硬化サイクルは、制御システムを一体化したコントローラがプロセッサを利用して、予め選択された制御アルゴリズムを補修されることになる物品１０を硬化させるために講じられるステップに変換する。
【００１２】
温度及び圧力の制御に関する更なる詳細事項について、加温ブランケットコントローラ４１０は、必要に応じた熱の印加を制御しながら補修部位１００にわたる温度を監視し、物品１０にわたる所望の温度分布とみなされる所要の発熱量を設定及び維持することにより熱サイクルを提供する。
【００１３】
オートクレーブ４００は、バッグ３００内の温度を監視して、物品１０にわたる所望の圧力分布とみなされる所要の圧力値を設定及び維持することにより圧力サイクルを提供する。上述のように、代替形態では、オートクレーブ４００がその筐体内にガスを導入し、これにより物品１０に圧力を加えるようにする。別の代替形態では、オートクレーブ４００によりガス圧力が提供され、これと共に任意選択的に真空が提供され、又は提供されない。このような場合全てにおいて、オートクレーブ４００は、物品１０にわたる所望の圧力分布が達成される上述のように圧力サイクルを提供する。
【００１４】
補修方法は、硬化サイクルにおいて、必要に応じて加温ブランケット１４０によって提供される熱に加えて、オートクレーブ４００が熱を提供及び制御する実施形態を含む。
【００１５】
必要に応じて、及び規定されるように、熱、圧力、及び真空サイクルは、ある時間期間にわたって関連付けられる。従って、温度、圧力、及び真空は、硬化サイクル全体にわたって測定され制御される。代替形態は、温度、圧力、及び真空がある時間期間にわたり必要に応じて可変であるようなものを含む。別の代替形態は、温度、圧力及び真空を前に設定されていた値に関係なくある範囲内のあらゆる値に設定することができ、或いは、あらゆる特定の時間において見込まれる値に関して後で設定することができ、これによりコントローラは、何れかの又は全ての温度、圧力及び真空を変えることが可能となるものを含む。更に、代替形態では、何れかの又は全ての温度、圧力及び真空は、硬化サイクル全体を通じて他のものと関連して又は関係なく、必要に応じて変化する。更に別の代替形態では、必要に応じて加温ブランケット１４０によって提供される熱に加えて、オートクレーブ４００が熱を提供することができる。
【００１６】
代替の実施形態は、方法のステップが、補修されることになる物品１０の側部又は区域を必要に応じて何れか、両方、又は全てを補修するために講じられる１つの補修セッションを行うことを可能にする。
【００１７】
（多くの互換性のある実施形態のうちの１つの実施例）
引き続き図面を参照すると、
代替形態は、補修パッチ１２０がカウル工具１３０を用いて所望の位置に保持されるものを含む。実施形態では、オートクレーブ４００は、必要に応じて変化し且つ補修部位１００において測定したときに約２７５°Ｆ〜約５００°Ｆの範囲内の温度及び約５０ｐｓｉ〜約２００ｐｓｉの範囲の圧力で作動する。代替形態では、少なくとも１つの加温ブランケット１４０によって加えられる配向熱に加えて、オートクレーブは、その筐体内にオートクレーブ熱を選択的に提供することができる。例えば、本方法の一部の実施形態では、オートクレーブ４００が熱を提供できるか否かに関わらず、オートクレーブ４００はオートクレーブ熱を提供しない。他の実施形態では、オートクレーブ４００は、該オートクレーブ４００自体の一部として含まれる熱源及び制御システムからオートクレーブ熱を提供する。オートクレーブがオートクレーブ熱を提供することができる代替形態では、このようなオートクレーブ熱は、約１００°Ｆ〜約３００°Ｆの範囲内で変化する温度で提供される。別の実施形態は、補修パッチにて測定した温度及び圧力の平均値がそれぞれ、約３５０°Ｆ及び約９０ＰＳＩであるものを含む。代替形態では、補修パッチ１２０は、接着剤１１０を用いて補修部位１００に取り付けられる。別の代替の実施形態では、必要に応じてオートクレーブ４００内の圧力下でガスを選択的に導入及び制御することに加えて、オートクレーブ４００は、真空源を提供し制御することができ、ここで真空は真空管路３１０に対する負圧により真空バッグ３００に加えられ、これにより物品１０に圧力を生じ、必要に応じて真空バッグ３００内の物品１０に真空が加えられるようになる。実施形態は、積層物品１０が複合材料のガスタービンエンジンファンブレードであるものを含む。
【００１８】
実施形態では、損傷区域を有する積層物品１０を補修する方法が以下のステップを含む。
１．積層物品１０から補修部位１００を残して損傷区域を除去するステップ。
２．少なくとも補修部位１００を覆うように補修パッチ１２０を位置付けるステップ。
３．少なくとも補修部位１００と、必要に応じて他の何れかの区域を覆うように少なくとも１つの加温ブランケット１４０を位置付けるステップ。
４．補修パッチ１２０と共に積層物品１０を真空バッグ３００内に配置するステップ。
５．真空バッグ３００をオートクレーブ４００内に配置し、少なくとも１つの加温ブランケット１４０によって加えられる配向熱を真空バッグ３００内の物品１０に加えるステップ。
６．オートクレーブ４００を少なくとも１つの加温ブランケット１４０によって加熱し且つ加圧するステップ。
７．硬化サイクルにわたって補修パッチ１２０を硬化するステップ。
【００１９】
実施形態では、オートクレーブ４００は、必要に応じて変化し且つ補修部位１００において測定したときに約２７５°Ｆ〜約５００°Ｆの範囲内の温度及び約５０ｐｓｉ〜約２００ｐｓｉの範囲の圧力で作動する。代替形態では、少なくとも１つの加温ブランケット１４０によって加えられる配向熱に加えて、オートクレーブは、その筐体内にオートクレーブ熱を選択的に提供することができる。例えば、本方法の一部の実施形態では、オートクレーブ４００が熱を提供できるか否かに関わらず、オートクレーブ４００はオートクレーブ熱を提供しない。他の実施形態では、オートクレーブ４００は、該オートクレーブ４００自体の一部として含まれる熱源及び制御システムからオートクレーブ熱を提供する。オートクレーブがオートクレーブ熱を提供することができる代替形態では、このようなオートクレーブ熱は、約１００°Ｆ〜約３００°Ｆの範囲内で変化する温度で提供される。別の実施形態は、補修パッチにて測定した温度及び圧力の平均値がそれぞれ、約３５０°Ｆ及び約９０ＰＳＩであるものを含む。代替形態では、オートクレーブ４００は、真空源を提供しこれを制御し、ここで真空は真空管路３１０を介して真空バッグ３００に与えられ、これにより真空バッグ３００内で物品１０の補修部位１００にて測定したときの真空状態が生じるようになる。
【００２０】
代替形態では、補修パッチ１２０は、接着剤１１０を用いて補修部位１００に貼り付けられる。代替形態は、補修パッチ１２０がカウル工具１３０を用いて所望の位置に保持されるものを含む。別の代替形態は、積層物品１０が複合材料のガスタービンエンジンファンブレードであるものを含む。
【００２１】
制御に関して、実施形態は、加温ブランケットコントローラ４１０が必要に応じた熱の印加を制御しながら補修部位１００にわたる温度を監視し、補修パッチ１２０にわたる所望の温度分布として１つ又はそれ以上の熱電対１５０により測定された所要の発熱量を設定及び維持するようにすることにより補修パッチの熱サイクルを提供するものを含む。オートクレーブ４００がオートクレーブ熱を提供できる実施形態において、オートクレーブ４００は、必要に応じた熱の印加を制御しながらオートクレーブ４００内の温度を監視し、オートクレーブ４００自体内で物品１０にわたって測定し且つ加温ブランケット１４０によって測定された補修区域温度とは別個の所望の温度とみなされる所望のオートクレーブ熱量を設定及び維持することによりオートクレーブ熱サイクルを提供する。加えて、オートクレーブ４００は、ガスを用いて物品１０に圧力を加え、任意選択的に一部の代替形態では、オートクレーブ４００は、真空バッグ３００内で真空状態を生じることができる。例えば、真空バッグ３００は、真空管路３１０によりオートクレーブ４００に接続され、オートクレーブ４００は、これにより物品１０に負圧をもたらすことができる。
【００２２】
実施形態では、オートクレーブ４００が必要に応じて圧力及び真空の何れか又は両方を提供することができる。例えば、オートクレーブ４００は、真空管路３１０を吸引して負圧にし、これにより真空バッグ３００内を真空状態にする。オートクレーブ４００は、圧力及び一部の代替形態では真空を監視し、物品１０の補修部位１００にて測定した所望の圧力分布とみなされる所望の圧力値を設定し維持することにより、物品１０に対する圧力サイクル及び一部の代替形態では真空サイクルを提供する。更に、全ての熱、圧力、及び真空サイクルは、ある時間期間にわたって関連付けられる。温度、圧力、及び真空は、硬化サイクル全体にわたって測定され制御され、必要に応じてある時間期間にわたって可変である。代替形態は、硬化サイクル中のあらゆる時点で、全ての温度、圧力及び真空を前に設定されていた値に関係なくある範囲内のあらゆる値、或いは、硬化サイクル中に後で設定することができるあらゆる値に設定することができ、これによりオートクレーブ４００及び加温ブランケットコントローラ４１０は、何れかの又は全ての温度、圧力及び真空値を変えることが可能となるものを含む。更に、代替形態は、何れかの又は全ての温度、圧力及び真空は、硬化サイクル全体を通じて他のものと関連して又は関係なく、必要に応じて変化するものを含む。
【００２３】
図２を参照すると、オートクレーブ４００において積層物品１０上の損傷区域に対する補修を実施する装置は、補修部位１００を覆うための補修パッチ１２０と、該補修部位１００に近接して物品１０に取り付けられた少なくとも１つの加温ブランケット１４０と、積層物品１０を覆って取り付けられる真空バッグ３００と、を含む。加えて、真空管路３１０は、真空バッグ３００とオートクレーブ４００を接続するために設けられ、真空状態を真空バッグ３００内に生じさせ、これにより物品１０の補修部位１００で測定したときに真空状態を生じさせるようにすることができる。代替形態は、補修パッチ１２０がカウル工具１３０を用いて所望の位置に保持されるものを含む。実施形態は、補修部位１００に近接して物品１０に取り付けられる少なくとも１つの保温ブランケット１６０を更に備えるものを含む。保温ブランケット１６０は、ガラス繊維織物の１つ又はそれ以上の層を含む。一部の代替形態では、保温ブランケット１６０は、３つの層のガラス繊維織物を含む。
【００２４】
図３を参照すると、更に別の代替形態では、２つ又はそれ以上の保温ブランケット１６０、１６１が使用され、ここで１つの保温ブランケット１６０は上述のように補修部位１００に近接して物品１０に取り付けられ、加えて、第２の保温ブランケット１６１は、真空バッグ３００を覆って取り付けられ、これにより第２の保温ブランケット１６１がオートクレーブ４００内に配置される物品１０の最外層であるようにする。
【００２５】
本明細書では本発明の好ましく且つ例示的な実施形態であると考えられるものを説明してきたが,本発明の他の変更が本明細書の教示から当業者には明らかになるはずであり、従って、全てのそのような変更は本発明の技術思想及び技術的範囲内に属するものとして特許請求の範囲で保護されることが望まれる。
【符号の説明】
【００２６】
１０  物品
１００  補修部位
１１０  接着剤
１２０  補修パッチ
１３０  カウル工具
１４０  加温ブランケット
１４２  加温ブランケットリード線
１５２  熱電対リード線
１６０、１６１  保温ブランケット
３００  真空バッグ
３１０  真空管路
４００  オートクレーブ
４１０  加温ブランケットコントローラ
【図１】
2013154639.tif 000003
【図２】
2013154639.tif 000004
【図３】
2013154639.tif 000005