NL7807826A

NL7807826A - Heat treatment of helical coil springs - esp. valve springs for IC engines, to improve their properties at high temp.

Info

Publication number: NL7807826A
Application number: NL7807826A
Authority: NL
Original assignee: Salter & Co Ltd G
Priority date: 1978-07-21
Filing date: 1978-07-21
Publication date: 1980-01-23

Abstract

A load is applied to the spring, which is then heated until the spring relaxes and the load is reduced to a prescribed value of which the heating process is automatically interrupted; the residual load is then removed and the spring cooled, or a coolant is used on the spring while the residual load is still present. In the pref. appts., a plunger is used to compress the spring using a specific load. Electric resistance heating of the spring is then used intil the spring collapses by a specified amt. so that a limit switch cuts off the electric heating current. The plunger is operated pneumatically or hydraulically and the limit switch is triggered by the movement of the plunger; wts. can be placed on the plunger to provide the initial load. Esp. to adjust the properties of valve springs before the latter are used in IC engines.

Description

- - ~r m 4^.- - ~ r m 4 ^.

VV

VO 5608VO 5608

George Salter & Co. LimitedGeorge Salter & Co. Limited

West Bromwich, West Midlands, Groot-Brittannië.West Bromwich, West Midlands, Great Britain.

Werkwijze en inrichting voor het stabiliseren van veren.Method and device for stabilizing springs.

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het behandelen van veren ter verbetering van het gedrag of de betrouwbaarheid ervan wanneer deze werken bij hoge temperaturen en op een inrichting ter uitvoering van de voor die behandeling toegepaste 5 werkwijze.The invention relates to a method of treating springs to improve their performance or reliability when operating at high temperatures and to an apparatus for carrying out the method used for that treatment.

Het is bekend dat veren die onder spanning werken de neiging hebben geleidelijk een zekere mate van permanente vervorming te verkrijgen en deze neiging neenrt toe naarmate de bedrijfstempera-tuur stijgt. Dit effect kan dus in sommige gevallen een ernstig pro-10 bleem opleveren, zoals bijvoorbeeld ingeval van schroeflijnvormige drukveren die worden gebruikt in verbrandingsmotoren als klepveren die werken bij hoge temperaturen die wel op kunnen lopen tot 160°C.It is known that springs operating under tension tend to gradually obtain some degree of permanent deformation and this tendency decreases as the operating temperature increases. Thus, this effect can in some cases present a serious problem, such as, for example, in the case of helical compression springs used in internal combustion engines as valve springs operating at high temperatures that can reach up to 160 ° C.

Teneinde te proberen dit probleem op te lossen zijn pogingen gedaan om veren die zijn bestemd voor werking onder spanning 15 bij hoge temperaturen te stabiliseren door ze te onderwerpen aan een "intensieve hete behandeling" of stabiliserende warmtebehandeling waarbij de veren doelbewust worden verhit en belast, terwijl ze heet zijn, teneinde ze te laten ontspannen en doorzakken, aangezien deze behandeling doelmatig is gebleken wat betreft het enigszins verminderen van 20 de neiging tot veranderingen in fysische eigenschappen tijdens de daarop volgende werking onder spanning bij hoge temperaturen. Maar de manier waarop een dergelijke werkwijze voor warmtebehandeling wordt uitgevoerd is belangrijk, vooral in verband met de regeling van de mate van ontspanning of doorzakking en in betrekking tot de daarna volgen-25 de behandeling van de veer na verhitting. De werkwijzen of technieken die tot nu toe werden toegepast zijn dus in het algemeen niet zo doelmatig gebleken als wenselijk is en daarom is een doel van de uitvinding het verschaffen van een verbetering bij reeds bestaande werkwijzen of technieken voor warmtebehandeling.In order to attempt to solve this problem, attempts have been made to stabilize springs intended for operation under tension at high temperatures by subjecting them to an "intensive hot treatment" or stabilizing heat treatment in which the springs are deliberately heated and loaded, while they are hot to allow them to relax and sag, since this treatment has proven effective in somewhat reducing the tendency for changes in physical properties during subsequent high temperature operation. But the manner in which such a heat treatment process is carried out is important, especially in connection with the control of the degree of relaxation or sag and in the subsequent treatment of the spring after heating. Thus, the methods or techniques used hitherto have generally not been found to be as effective as desirable, and therefore an object of the invention is to provide an improvement over already existing methods or techniques of heat treatment.

^ 7807826 . ί * 2^ 7807826. ί * 2

Meer gedetailleerd verschaft de uitvinding een werkwijze voor het behandelen van een veer, vooral een lange schroefveer, ter verbetering van het gedrag of de betrouwbaarheid ervan wanneer deze werkt bij hoge temperaturen, waarbij de veer eerst onder spanning kan 5 worden geplaatst door er een vooraf bepaalde belasting op uit te oefenen en daarna kan worden verhit, terwijl de vooraf bepaalde belasting nog steeds wordt uitgeoefend, teneinde de veer gedeeltelijk te laten ontspannen of doorzakken totdat deze een vooraf bepaalde lengte bereikt op welk punt de verhitting wordt beëindigd, gekenmerkt doordat 10 onmiddellijk nadat het verhitten wordt beëindigd het uitoefenen van de vooraf bepaalde belasting nog wordt voortgezet en de veer kan wor-den afgeschrokken door het daarop afleveren van een koelmiddel terwijl de veer nog is gespannen door de belasting. De snelle afkoeling die wordt verschaft door het afschrikken onder belasting is bijzonder 15 doelmatig gebleken en vooral bij schroeflijnvormige drukveren is dit gunstig bevonden bij het vervaardigen van grote aantallen veren met een ongewone nauwkeurigheid of uniforme belaste lengte, terwijl tevens een grotere stabiliteit van de fysische eigenschappen van de veren kan worden verkregen wanneer deze later werken onder spanning bij 20 hoge temperaturen.In more detail, the invention provides a method of treating a spring, especially a long coil spring, to improve its performance or reliability when operating at high temperatures, wherein the spring can first be tensioned by applying a predetermined load and can then be heated while still applying the predetermined load to partially relax or sag the spring until it reaches a predetermined length at which point the heating is terminated, characterized in that immediately after heating is terminated, application of the predetermined load is still continued and the spring can be quenched by delivering a coolant thereon while the spring is still tensioned by the load. The rapid cooling provided by the quenching under load has proved particularly effective, and especially in helical compression springs, it has been found to be beneficial in manufacturing large numbers of springs with an unusual accuracy or uniform load length, while also providing greater stability of physical properties the springs can be obtained when they later operate under tension at high temperatures.

De verhitting kan gemakshalve electrisch worden uitgevoerd door een sterke stroom door de veer te voeren terwijl deze onder belasting is geplaatst, waarbij het eindschakelaarmiddel automatisch kan werken ter uitschakeling van de verhittingsstroom zodra de 25 veer de hierboven genoemde vooraf bepaalde lengte bereikt. Dezelfde schakelaar kan gemakshalve tevens dienen ter regeling van de werking van een afsluiter, via een bijbehorend electrisch circuit, voor de aanvoer van koelvloeistof ter afschrikking van de veer na beëindiging van de verhitting.The heating can be conveniently performed electrically by passing a strong current through the spring while it is under load, the limit switch means being able to automatically operate to turn off the heating current as soon as the spring reaches the predetermined length. For convenience, the same switch can also serve to control the operation of a valve, via an associated electrical circuit, for supplying coolant to quench the spring after heating has ended.

30 In het algemeen is de temperatuur tot waarop de veer wordt verhit tijdens de behandeling niet van essentieel belang, zolang deze maar ligt boven de bedrijfstemperatuur van de veer tijdens gebruik naderhand en beneden een temperatuur die ongunstige permanente veranderingen veroorzaakt in de fysische eigenschappen van het mate-35 riaal waarvan de veer is vervaardigd. Voor een schroeflijnvormige O 780 78 26 Ί 4 * 4, 3 l» dr iikye er die zal worden gebruikt als klepveer in een verbrandingsmotor kan deze temperatuur bijvoorbeeld liggen in het bereik van 100 - 1*00°C. Gewoonlijk zullen zowel de verhittingsstroom, die bepalend is voor de temperatuur, zla de vooraf bepaalde belasting die wordt uitgeoefend, t 5 worden gekozen op basis van. het verschaffen van een geschikte tijd- factor voor het uitvoeren van de werkwijze voor warmtebehandeling.In general, the temperature to which the spring is heated during treatment is not essential, as long as it is above the operating temperature of the spring during subsequent use and below a temperature that causes unfavorable permanent changes in the physical properties of the degree -35 ruler from which the spring is made. For example, for a helical O 780 78 26 Ί 4 * 4, 3 l »dr iikye er that will be used as a valve spring in a combustion engine, this temperature may be in the range of 100 - 1 * 00 ° C. Usually, both the heating current, which determines the temperature, will determine the predetermined load applied, based on. providing an appropriate time factor for performing the heat treatment process.

In het bijzonder voor schroeflijnvormige drukveren kan de werkwijze voor warmtebehandeling met goede resultaten verder worden ontwikkeld zodat voor warmtebehandeling met goede resultaten 10 verder worden ontwikkeld zodat deze ook omvat een extra fase, uitgevoerd als een voorafgaande bewerking, aangeduid met de term "koude samendrukking" bewerking, bestaande uit het tijdelijk volledig samendrukken van de veer bij omgevingstemperatuur door het tijdelijk daarop uitoefenen van een voorspanningsbelasting zonder verhitting. De 15 voorspanningsbelasting zal in het algemeen groter zijn dan de vooraf gekozen belasting waaraan de veer wordt onderworpen tijdens de daarna uit te voeren verhittingsbehandeling en heeft tot gevolg dat de veer een zekere mate van aanvankelijke permanente vervorming verkrijgt die van nut kan zijn ter vermindering van de tijd gedurende 20 welke de daarna uit te voeren verhittingsbehandeling zal moeten plaats hebben.Particularly for helical compression springs, the heat treatment process with good results can be further developed so that heat treatment with good results can be further developed to also include an additional phase, performed as a preliminary operation, referred to as "cold compression" operation consisting of temporarily fully compressing the spring at ambient temperature by temporarily applying a bias load to it without heating. The bias load will generally be greater than the preselected load to which the spring is subjected during the heating treatment to be performed thereafter and will result in the spring acquiring a degree of initial permanent deformation which may be useful in reducing the time for which the subsequent heating treatment to be carried out must take place.

Een inrichting ter uitvoering van de werkwijze voor warmtebehandeling van schroeflijnvormige drukveren zal in het algemeen, in combinatie, omvatten: een basis ter verschaffing van een 25 vast steunoppervlak waarop de veer in verticale positie kan rusten, een boven het steunoppervlak aangebrachte bedieningskop die is voorzien van een beweegbare plunjer die kan worden belast door êén of meer verwijderbare gewichten en naar beneden kan worden gebracht teneinde tot ingrijping te worden gebracht met en te rusten op het boveneinde 30 van de op het steunoppervlak geplaatste veer en daardoor de vooraf gekozen belasting op de veer uit te oefenen, middelen ter regeling van het naar boven en naar beneden brengen van de plunjer, middelen om een verhittingsstroom door de veer te voeren terwijl de plunjer daarmee in ingrijping is, middelen voor het afleveren van een koelvloeistof 35 op de op het steunoppervlak geplaatste veer en eindschakelaarmidde- 7807826 -ΊAn apparatus for carrying out the method of heat treatment of helical compression springs will generally, in combination, comprise a base providing a fixed support surface on which the spring can rest in vertical position, an operating head disposed above the support surface and provided with a movable plunger that can be loaded by one or more removable weights and lowered to engage and rest on the top end 30 of the spring placed on the support surface and thereby releasing the preselected load on the spring means for controlling upward and downward movement of the plunger, means for passing a heating current through the spring while the plunger is engaged therewith, means for delivering a coolant 35 to the spring placed on the support surface and limit switch middle- 7807826 -Ί

Aa

k len die kunnen reageren op de positie van de plunjer teneinde de lengte van de veer af te tasten en die in werking kunnen treden, bij het bereiken van een vooraf bepaalde lengte, voor het automatisch uitschakelen van de verhittingsstroom en het gelijktijdig bedienen van 5 afsluitermiddelen ter aflevering van de koelvloeistof teneinde de veer af te schrikken terwijl deze nog is onderworpen aan de vooraf gekozen belasting.that can respond to the position of the plunger to sense the length of the spring and which may come into action upon reaching a predetermined length, for automatically turning off the heating current and simultaneously operating 5 valve means to deliver the coolant to quench the spring while it is still subject to the preselected load.

De werkwijze en inrichting volgens de uitvinding zijn bijzonder geschikt voor behandeling van schroeflijnvormige drukveren 10 en is vooral nuttig voor het behandelen van schroeflijnvormige drukveren die moeten worden gestabiliseerd voor werking bij hoge temperaturen. Als voorbeeld kan worden gegeven een doelmatige vorm van een inrichting ter uitvoering van de werkwijze voor behandeling van veren volgens de uitvinding, welke in deze bepaalde uitvoeringsvorm kan 15 worden gebruikt voor het behandelen van schroeflijnvormige drukveren die kunnen zijn van een type dat kan worden gebruikt als klepveren in verbrandingsmotoren.The method and apparatus according to the invention are particularly suitable for treating helical compression springs 10 and are especially useful for treating helical compression springs that are to be stabilized for high temperature operation. As an example, an effective form of apparatus for carrying out the method of treating springs according to the invention can be given, which in this particular embodiment can be used to treat helical compression springs which may be of a type which can be used as valve springs in internal combustion engines.

De uitvinding zal thans worden beschreven onder verwijzing naar de tekening, waarin: 20 Fig. 1 een zijaanzicht is van de inrichting volgens de uitvinding; en fig. 2 is een bovenaanzicht van de inrichting volgens fig. 1.The invention will now be described with reference to the drawing, in which: FIG. 1 is a side view of the device according to the invention; and FIG. 2 is a top plan view of the device of FIG. 1.

In de tekening is te zien dat de inrichting is uitge-25 voerd met een vaste basisplaat of bed 10 ter verschaffing van een horizontaal steunoppervlak 11 waarboven is aangebracht een bedienings-kop 12 omvattende een verticaal beweegbare plunjer 1U die kan worden belast door êên of meer gewichten 15 en kan komen te rusten op het boveneinde van een veer 16 die daaronder verticaal op het steunopper-30 vlak 11 is geplaatst. De bedieningskop 12 wordt gedragen door een bovenliggende freemplaat 18 die wordt gesteund door kolommen 19 en is voorzien van een bevestigingsblok 20 waarin een verticale boring 21 is aangebracht ter verschaffing van een leibaan voor de plunjer 1U, samen met pneumatisch regelcilindermiddel 22 ter regeling van het om-35 hoog en omlaag bewegen van de plunjer bij elke behandelingscyclus van Q 780 7 8 26 "'“IN! 5 de werking.The drawing shows that the device is constructed with a fixed base plate or bed 10 to provide a horizontal support surface 11 above which an operating head 12 comprising a vertically movable plunger 1U can be loaded by one or more weights 15 and can come to rest on the upper end of a spring 16 which is placed vertically below on the support surface 11. The actuator head 12 is supported by an overhead frame plate 18 supported by columns 19 and includes a mounting block 20 in which a vertical bore 21 is provided to provide a plunger guideway 1U along with pneumatic control cylinder means 22 to control the rotation. -35 moving the plunger up and down with each treatment cycle of Q 780 7 8 26 "" "IN! 5 operation.

Dit pneumatisch regelcilindermiddel 22 omvat een verticaal geplaatste luchtcilinder 2k waarvan de zuigerkop 25 kan werken in een cilindrische holte 26 van een mantel 27 die stijf is bevestigd 5 aan het boveneinde van de plunjer 1U. Aan de zuigerkop 25 zijn bevestigd drie op afstand van elkaar aangebrachte cilindrische pennen 30 die zich uitstrekken door in de bodemeindplaat 29 van mantel 27 verschafte gaten en naar beneden uitsteken ter vorming van poten die in aanraking kunnen kernen met het bovenoppervlak van het bevestigingsblok 10 20. Wanneer de zuigerkop 25 is verplaatst naar het ondereinde van de holte 26 zijn de pennen 30 volledig uitgeschoven door de bodemeind-’ plaat 29, waardoor de mantel 27 en dus ook de plunjer 1*1, tot de maximale hoogte zal zijn opgeheven, zoals mét getrokken lijnen in fig. 1 is aangegeven. Wanneer de luchtcilinder 2b zodanig wordt be-15 diend dat de zuigerkop relatief naar het boveneinde van de holte 26 wordt bewogen, zullen de pennen 30 in feite worden teruggetrokken, ten opzichte van de mantel 27, die dan samen met de plunjer 1*i verticaal naar beneden zal worden bewogen.This pneumatic control cylinder means 22 comprises a vertically positioned air cylinder 2k, the piston head 25 of which can act in a cylindrical cavity 26 of a jacket 27 which is rigidly attached to the top of the plunger 1U. Attached to the piston head 25 are three spaced-apart cylindrical pins 30 which extend through holes provided in the bottom end plate 29 of jacket 27 and project downwardly to form legs that can contact the top surface of the mounting block 20. When the piston head 25 has been moved to the lower end of the cavity 26, the pins 30 are fully extended through the bottom end plate 29, whereby the casing 27 and thus also the plunger 1 * 1 will be raised to the maximum height, as with solid lines in FIG. 1 is shown. When the air cylinder 2b is operated such that the piston head is moved relatively to the top of the cavity 26, the pins 30 will in fact be retracted, relative to the jacket 27, which, together with the plunger 1 * i, will be vertically will be moved down.

Electrische aansluitingen 32, 33, die deel uitmaken 20 van een stroomtoevoercircuit voor het aanvoeren van een electrische verhittingsstroom vanaf een laag-voltage, grote-stroomsterkte stroombron, bijvoorbeeld in een bereuk van 1 tot 6 Volt, voldoende laag ter vermijding van vonkvorming bij verscheidene honderden Ampères, zijn respectievelijk verbonden aan een roodkoperen inzetcontactplaatge-25 deelte. 3¼ van het steunoppervlak 11 en aan een geïsoleerd roodkoperen inzetcontactplaatgedeelte 35 aan het ondereinde van de plunjer 14.Electric terminals 32, 33, which are part of a power supply circuit for supplying an electrical heating current from a low-voltage, high-current current source, for example in a range of 1 to 6 Volts, sufficiently low to avoid sparking at several hundred Amperes are respectively connected to a red copper insert contact plate portion. 3¼ of the support surface 11 and an insulated red copper insert contact plate portion 35 at the bottom end of the plunger 14.

Daardoor kan tijdens werking van de inrichting goed electrisch contact worden verschaft met de tegenover elkaar gelegen einden van een schroefveer 16 die op het steunoppervlak 11 rust, waardoor doorvoer 30 van de electrische verhittingsstroam ter verhitting van de veer mogelijk wordt gemaakt. Tevens is een eindschakelaar aangebracht die zodanig is geplaatst dat deze kan worden bediend ter verbreking van het stroomtoevoercircuit van de verhittingsstroom wanneer de plunjer zover naar beneden is bewogen dat deze een vooraf bepaalde hoogte boven het 35 steunoppervlak 11 heeft bereikt.Therefore, during operation of the device, good electrical contact can be provided with the opposite ends of a coil spring 16 resting on the support surface 11, allowing passage of the electrical heating current to heat the spring. A limit switch is also provided which is positioned such that it can be operated to disconnect the power supply circuit from the heating current when the plunger is moved downwardly so that it has reached a predetermined height above the support surface 11.

q \ 7807826 ** 6q \ 7807826 ** 6

Deze eindschakelaar is in fig. 1 schematisch afgeheeld als een aan het bevestigingsblok 20 aangebrachte microschakelaar 38 die kan worden bediend door een aan de mantel 27 gemonteerde uitstekende vinger 39, maar het zou ook een nabijheidsschakelaar kunnen 5 zijn, indien dit wenselijk is. Een instelbare bevestiging, niet afge-beeld, maakt het mogelijk dat de eindschakelaar zodanig wordt ingesteld dat deze zal worden bediend wanneer de vereiste hoogte van de neergaande beweging van de plunjer wordt bereikt, terwijl het bijbehorende electrische circuit, niet afgebeeld, zodanig is uitgevoerd 10 dat de eindschakelaar tevens kan worden bediend voor.het, gelijktijdig met het onderbreken van het stroomtoevoercircuit voor de verhit-tingsstroom, sluiten van een ander circuit ter opening van een afsluiter, waardoor een koelfluïdum, gemakshalve water met een corrosie-werend additief, kan worden afgeleverd naar een koelmiddeluitlaat kO 15 die onder de veer 16 in de basisplaat 10 is aangebracht. Daardoor kan de veer 16 snel worden afgekoeld of afgeschrokken aan het eind van de verhittingsfase, terwijl de veer nog onder belasting staat.This limit switch is schematically shown in Figure 1 as a microswitch 38 mounted on the mounting block 20 which can be operated by a protruding finger 39 mounted on the casing 27, but it could also be a proximity switch, if desired. An adjustable mount, not shown, allows the limit switch to be set so that it will be operated when the required height of plunger downward movement is reached, while the associated electrical circuit, not shown, is configured 10 that the limit switch can also be operated to close another circuit to open a valve simultaneously with the interruption of the heating current supply circuit, thereby allowing a cooling fluid, conveniently water with a corrosion-resistant additive, to be delivered to a coolant outlet kO 15 mounted under the spring 16 in the base plate 10. Therefore, the spring 16 can be rapidly cooled or quenched at the end of the heating phase, while the spring is still under load.

De afgebeelde inrichting omvat tevens middelen ter uitoefening van een voorspanningsbelasting op elke veer terwijl deze koud 20 is in een voorafgaande "koude samendrukking" bewerking. De middelen bestaan uit een verticaal geplaatste luchtcilinder U5 die eveneens wordt gedragen door de bovenliggende freemplaat 18, op afstand van de bedieningskop 12. Elke te behandelen veer wordt eerst op het steun-oppervlak 11 geplaatst onder de plunjer k6 van luchtcilinder ^5 die 25 naar beneden kan worden bewogen ter uitoefening van een drukbelasting die voldoende is om de veer in deze staat vrijwel volledig in te drukken. Daarna kan de plunjer k6 weer omhoog worden bewogen waarna de voorbehandelde veer onder de bedieningskop 20 kan worden gebracht ter uitvoering van de warmtebehandeling zoals die reeds is genoemd, welke 30 kan worden aangeduid als "hete samendrukking" bewerking.The illustrated device also includes means for applying a bias load to each spring while it is cold in a previous "cold compression" operation. The means consist of a vertically positioned air cylinder U5 which is also carried by the overhead frame plate 18, spaced from the operating head 12. Each spring to be treated is first placed on the support surface 11 under the plunger k6 of air cylinder ^ 5 which can be moved downwards to apply a pressure load sufficient to almost completely compress the spring in this state. After that, the plunger k6 can be moved up again, after which the pretreated spring can be brought under the operating head 20 to carry out the heat treatment as already mentioned, which can be referred to as a "hot compression" operation.

Ter behandeling van een groot aantal veren en teneinde deze achtereenvolgens door de behandelstations te kunnen voeren is de inrichting voorzien van een doelmatige transporteur of automatische aanvoermiddelen. In de afgebeelde uitvoeringsvorm bestaat de transpor-35 teur of het aanvoermiddel uit een wagen 50 die schuifbaar is gemon-In order to treat a large number of springs and in order to be able to pass them successively through the treatment stations, the device is provided with an efficient conveyor or automatic supply means. In the illustrated embodiment, the conveyor or feed means consists of a carriage 50 which is slidably mounted

QQ

\ 7807826 » . τ Λ teerd op een paar leistangen 51» 51 die boven de basisplaat 10 zijn gemonteerd en drie scharnierend aangebrachte aanvoervingers 53 draagt •welke met elkaar zijn verbonden door een koppelingsstang 5^·. In de werkzame aanvoerpositie strekken de aanvoervingers 53 zich onder rech-5 te hoeken met de bewegingsrichting van de wagen uit, zoals met getrokken lijnen in fig. 2 is weergegeven, en ze kunnen in deze positie worden vastgehouden door een wrijving-opwekkende vasthoudgrendeling, bijvoorbeeld een grendeling die werkt met een door een veer aangedrukte kogel. Bij uitoefening van druk kunnen echter deze aanvoervin-10 gers 53 in een niet-werkzame positie worden gezwaaid, zoals in fig. 2 met punt-streeplijnen is aangegeven.\ 7807826 ». τ Λ mounted on a pair of guide rods 51 »51 mounted above the base plate 10 and carrying three hinged feed fingers 53 which are connected together by a coupling rod 5 ^. In the active feed position, the feed fingers 53 extend at right angles to the direction of movement of the carriage, as shown by solid lines in FIG. 2, and they can be held in this position by a friction generating retention latch, e.g. a bolt that works with a spring-pressed ball. However, when pressure is applied, these feeders 53 can be swung into an inactive position, as indicated by dashed lines in FIG.

De beweging van de wagen 50 kan worden geregeld door een luchtaanvoercilinder 55· De veren kunnen via een trechter 57 worden aangevoerd naar een afleverstatioh X op het steunoppervlak 11 van 15 de basisplaat 10 dat in êên lijn is gelegen met het "koude samen- drukking" station Y onder de luchtcilinder 1+5 en met het "hete samen-drukking" station Z onder de bedieningskop 12, waarbij de onderlinge afstanden tussen deze stations X, I en Z gelijk zijn en overeenkomen met de afstanden tussen de aanvoervingers 53.The movement of the carriage 50 can be controlled by an air supply cylinder 55 · The springs can be supplied via a funnel 57 to a delivery station X on the support surface 11 of the base plate 10 aligned with the "cold compression" station Y under the air cylinder 1 + 5 and with the "hot compression" station Z under the operating head 12, the mutual distances between these stations X, I and Z being equal and corresponding to the distances between the supply fingers 53.

20 Beginnend vanaf de rechter zijde, gezien in de figu20 Starting from the right side, seen in the figu

ren, zal bij de eerste aanvoerslag van de aanvoerluchtcilinder 55 een veer die zich bevindt op het afleverstation X worden gegrepen door de rechter aanvoervinger 53 en worden overgebracht naar* station Y, in welk stadium de linker aanwijsvinger 53 een vaste nok 60 bereikt zodat 25 alle aanvoervingers in de niet-werkzame posities worden gezwaaid terwijl de aanvoerslag wordt voltooid. Daarna kan de aanvoerluchtcilinder een teruggaande slag maken, aan het einde waarvan de rechter aanvoervinger 53 in aanraking komt met een vaste nok 61 aan het rechter einde van de inrichting, zodat alle aanvoervingers 53 weer worden terug-30 gebracht in de werkzame of aanvoerposities. Vervolgens kan de voorafgaande "koude samendrukking" bewerking worden uitgevoerd, zoals reeds is beschreven en kan de aanvoerluchtcilinder de volgende aanvoerslag uitvoeren tijdens welke slag de op station Y voorbehandelde veer kan worden bewogen naar station Z door de middelste aanvoervinger 53 en de 35 rechter aanvoervinger 53 een andere veer vanaf het afleverstation XAt the first supply stroke of the supply air cylinder 55, a spring located at the delivery station X will be gripped by the right supply finger 53 and transferred to * station Y, at which stage the left index finger 53 reaches a fixed cam 60 so that all feed fingers are swung into the inactive positions while the feed stroke is completed. Then, the supply air cylinder can make a return stroke, at the end of which the right hand supply finger 53 comes into contact with a fixed cam 61 on the right end of the device, so that all the supply fingers 53 are returned to the operating or supply positions. Then, the preliminary "cold compression" operation can be performed as already described and the supply air cylinder can perform the next supply stroke during which stroke the spring pretreated at station Y can be moved to station Z by the middle supply finger 53 and the right supply finger 53 another spring from the delivery station X.

- •1 7807826 Μ 8 verplaatst naar station Y. Ha de volgende teruggaande slag van de aan-voerluchtcilinder en het weer in de werkzame stand instellen van de aanvoervingers, kan de eerste veer worden onderworpen aan de "hete samendrukking" bewerking op station Z terwijl gelijktijdig daarmee 5 de voorafgaande "koude samendrukking" bewerking kan worden uitgevoerd op de tweede veer op station Y.- • 1 7807826 Μ 8 moved to station Y. Ha the next return stroke of the supply air cylinder and resetting the supply fingers to the operating position, the first spring can be subjected to the "hot compression" operation at station Z while simultaneously the previous "cold compression" operation can be performed on the second spring at station Y.

Bij de "hete samendrukking" bewerking dient de inrichting ter uitvoering van een behandeling van de veer op station Z volgens de basis werkwijze die hierboven is beschreven. Daarbij kan de 10 luchtcilinder 2b worden bediend teneinde de plunjer die de mantel 27 en gewicht(en) 15 draagt naar beneden te bewegen zodat de plunjer komt te rusten op het boveneinde van de veer, waarbij de veer zal worden gespannen door het daarop uitoefenen van een drukbelasting van vooraf bepaalde grootte. Vervolgens kan de toevoer van electrische 15 verhittingsstroom worden ingeschakeld, op elke gemakkelijke manier, ter opwekking van de electrische verhittingsstroom met een sterkte van meer dan 100 Ampère, die daarbij door de veer zal worden gevoerd en deze voldoende verhit om er voor te zorgen dat de veer begint te ontspannen of door te zakken terwijl deze nog steeds wordt onderwor-20 pen aan de drukbelasting. Naarmate de veer ontspant of doorzakt zal de plunjer ll· verder naar beneden bewegen totdat deze het vooraf bepaalde niveau boven het steunoppervlak 11 bereikt waarbij de eindscha-kelaar 38 wordt bediend en de verhittingsstroom automatisch afsluit. Zoals reeds is beschreven heeft bediening van de eindschakelaar 38 in 25 dit stadium bovendien tot gevolg dat een koelmiddel wordt afgeleverd op de veer, zodat bij deze bepaalde uitvoeringsvorm de veer wordt afgeschrokken en snel afgekoeld. Na afkoeling van de veer kan de luchtcilinder 2b weer worden bediend teneinde de zuigerkop 25 weer naar het ondereinde van de holte 26 te bewegen, zodat de plunjer 1U wordt 30 opgeheven, waardoor dus de drukbelasting van de veer wordt afgenomen en de "hete samendrukking" bewerking wordt voltooid.In the "hot compression" operation, the device serves to perform a treatment of the spring at station Z according to the basic method described above. In addition, the air cylinder 2b can be operated to move the plunger carrying the casing 27 and weight (s) 15 downwardly so that the plunger rests on the upper end of the spring, the spring being tensioned by applying it thereon. a pressure load of predetermined size. Subsequently, the supply of electric heating current can be switched on, in any convenient way, to generate the electric heating current with a strength of more than 100 Amperes, which will thereby pass through the spring and heat it sufficiently to ensure that the spring begins to relax or sag while it is still subjected to the pressure load. As the spring relaxes or sags, the plunger 11 will move further down until it reaches the predetermined level above the support surface 11, actuating the limit switch 38 and automatically shutting off the heating flow. As already described, actuation of the limit switch 38 at this stage additionally results in a coolant being delivered to the spring, so that in this particular embodiment, the spring is quenched and rapidly cooled. After the spring has cooled, the air cylinder 2b can be operated again to move the piston head 25 back to the lower end of the cavity 26, so that the plunger 1U is lifted, thus reducing the compression load of the spring and the "hot compression" operation is completed.

Wanneer de "hete samendrukking" en de "koude samendrukking" bewerking beide zijn voltooid op de stations Z en Y, zal bij de volgende aanvoerslag van de aanvoerluchtcilinder 55 de linker ,,,35 aanvoervinger de op station Z behandelde veer grijpen en deze voort-When the "hot squeeze" and "cold squeeze" operation are both completed at stations Z and Y, at the next feed stroke of the supply air cylinder 55, the left, 35 feed finger will grip the spring treated at station Z and continue to advance it.

OO

\ 730 78 26 :-¾ 9 ,-.\ 730 78 26: -¾ 9.

* bewegen naar een afvoerstation W, dat wordt gevoimd door afVoeropening TO in de basisplaat 10, en dat wordt bereikt vlak voor het einde van de aanvoerslag, terwijl daarbij de volgende veren elk een station vooruit worden bewogen.* moving to a discharge station W, which is voided through discharge opening TO in the base plate 10, and which is reached just before the end of the supply stroke, while advancing the next springs one station each.

5 Daarna kunnen de werkingscyclussen continu worden her haald waarbij drie veren intermitterend kunnen worden bewogen tussen opeenvolgende stations bij elke aanvoerslag, terwijl stuurafsluiters of -schakelaars, waarvan er êên is aangegeven bij 68, en tijdregel-middelen zijn verschaft ter aftasting van elke fase in de werkings-10 cyclussen en voor het inzetten van de volgende fase.Thereafter, the operating cycles can be repeated continuously with three springs capable of being moved intermittently between successive stations at each feed stroke, while pilot valves or switches, one of which is indicated at 68, and timing means for sensing each phase in the operating 10 cycles and before starting the next phase.

Indien gewenst kan een aantal inrichtingen zoals beschreven worden gecombineerd in een enkele Samengestelde inrichting omvattende een gemeenschappelijk veeraanvoerstation en meerdere be-dieningskoppen voor het gelijktijdig behandelen van een aantal veren.If desired, a plurality of devices as described may be combined into a single Composite device comprising a common spring feed station and multiple actuation heads for simultaneously treating a plurality of springs.

15 Verder zal het natuurlijk duidelijk zijn dat vele variaties en wijzigingen in de constructiedetails kunnen worden toegepast binnen het kader van de uitvinding zoals is vastgelegd in de bijbehorende conclusies, en in het bijzonder andere uitvoeringsvormen van de inrichting welke de basiskenmerken zoals reeds zijn beschreven bezitten 20 kunnen worden ontworpen ter uitvoering van de warmtebehandeling volgens de uitvinding, wanneer deze wordt gebruikt voor andere vormen veren die verschillen van schroeflijnvormige drukveren, terwijl die behandeling ook daarvoor kan worden toegepast.Furthermore, it will of course be understood that many variations and changes in the construction details can be applied within the scope of the invention as defined in the accompanying claims, and in particular other embodiments of the device which have the basic features as already described. can be designed to carry out the heat treatment according to the invention when it is used for other forms of springs that differ from helical compression springs, while that treatment can also be used therefor.

0 •s rs •ï 1 71078260 • s rs • ï 1 7107826

Claims

1 ° *

1. A method of treating a spring, especially a long helical spring, to improve its performance and reliability when it is to operate at high temperatures, the spring being first tensionable by a preselected load on it and can then be heated while still applying the preselected load to partially relax or sag the spring until the spring has reached a predetermined length at which point the heating is terminated characterized in that immediately after the heating is terminated, the application of the preselected load is still maintained and the spring is quenched by delivering a coolant thereon while the spring is still tensioned by that load.

2. Method according to claim 1, characterized in that the heating can be performed electrically by passing a heating current through the spring while under load, characterized in that as soon as the spring reaches the predetermined length, which has a predetermined degree of relaxation or sag, a switch can be automatically operated whereby the heating current will be switched off and also by means of an associated electrical circuit the operation of valve means for delivery of the coolant, in the form of a coolant, for deterrence can take place of the spring while still being subjected to the load.

A method according to claim 1 or 2, which can be used to treat a helical compression spring designed for use as a valve spring in a combustion engine, characterized in that the temperature to which the spring is heated during the heat treatment process is in the range from 100 ° 30 to U00 ° C, under the influence of an electric heating current of more than 100 Amps. h. Method according to any one of the preceding claims, which can be used to treat a helical compression spring, characterized in that it comprises an additional phase which can be carried out as a preliminary operation and consists of temporarily almost completely compressing the spring at ambient temperature by temporarily applying a bias load thereto, without heating taking place.

Device for treating a long helical compression spring according to the method as described in any one of the preceding claims, characterized in that the device, in association, comprises a base (10 ') to provide a fixed support surface (11) on which the spring (16) can rest in vertical position, an operating head (12) mounted above the support surface (11) and provided with a movable plunger (1 ^) which can be loaded by one or more removable weights (15 ) and can be lowered so that the plunger engages with and rests on the upper end of the spring (16) placed on the support surface (11) and thereby exerts the preselected load on the spring, means (22 ) for controlling the up and down movement of the plunger (1k), means (32, 33) for passing a heating current through the spring (16) while the plunger (1k) is engaged therewith, means ( Uo) to deliver a coolant on the spring placed on the support surface (11), and limit switch means (38, 39) that can respond to the position of the plunger (I) to sense the length of the spring and which, at a predetermined length , can be operated to automatically turn off the heating current and simultaneously operate shutoff means to deliver the coolant to quench the spring while still subjected to the preselected load.

Device according to claim 5, characterized in that the operating head (12) is provided with pneumatic or hydraulic means (22) for controlling the raising and lowering of the plunger (1U).

Device according to claim 5 or 6, characterized in that it is also provided with separate means (k5) for applying a pressure load in order to compress each spring almost completely and to pretension it in a previous operation. which can be performed before its heat treatment takes place.

8. Device as claimed in any of the claims 5 to 7 »characterized in that it is also provided with conveyor or automatic feed means (50) for successively treating a number of springs and moving them between different places or processing stations (X, I , Z) in the establishment. O \ J \ 7807826