DE3785850T2 - Lochsaege. - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Lochsäge, die dazu bestimmt ist, ein Loch in ein Material zu schneiden.
• Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf eine Lochsäge aus einem rohrförmigen Teil, der am hinteren Ende einen Schaft aufweist, um das Drehmoment von einer Antriebseinheit aufzunehmen, und am vorderen Ende einen ringförmigen Bereich und eine über den Umfang verteilte, im wesentlichen kontinuierliche Reihe von nach vorne überstehenden Sägezähnen auf dem ringförmigen Bereich, und einen an dem Schaft befestigten, koaxialen Bohrer aufweist, wobei dieser Bohrer vorgesehen ist, um auf dem Werkstück die Mitte des mit der Säge auszuschneidenden Lochs zu bestimmen (vgl. JP-Y-50-16317).
• Wenn sich die Lochsäge dreht, wird ein Loch in das Werkstück geschnitten, das ungefähr so groß wie der äußere Durchmesser des rohrförmigen Teils ist, wobei die Lochsäge durch den Führungsbohrer geführt wird. Dabei ist das in das Werkstück geschnittene Loch natürlich kreisförmig. Daher wurde von den Lochsägen-Herstellern im allgemeinen angenommen, daß zum Schneiden eines kreisförmigen Lochs der rohrförmige Teil der Lochsäge kreisförmig sein muß.
• Wenn ein kreisförmiges Loch mittels eines rohrförmigen Teils von zylindrischer form ausgeschnitten wird, ist jedoch der Zwischenraum zwischen dem Loch und dem rohrförmigen Körper äußerst gering. Die Sägespäne stellen daher ein ernsthaftes Problem dar. Wenn das Werkstück beispielsweise aus weichem Eisen ist, und seine Dicke größer als 10 mm ist, oder wenn das Werkstück eine Aluminiumgußplatte ist, bei der viele Sägespäne anfallen, ist das Problem deutlich erkennbar.
• Um dieses Problem mit den Sägespänen zu lösen, wird im allgemeinen eine spiralförmige Nut zum Abführen der Sägespäne auf dem äußeren Umfang des rohrförmigen Körpers verwirklicht. Diese Nut wird jedoch im allgemeinen durch spanabhebende Bearbeitung verwirklicht, wodurch der Herstellungsprozeß der Lochsäge komplizierter wird. Um die Sägespäne abzuführen, ist eine Nuttiefe von mindestens 1,0 bis 1,5 mm erforderlich, und um eine solche Nut verwirklichen zu können, muß der rohrförmige Körper eine Dicke von ungefähr 3,0 mm haben. Infolge des komplizierteren Herstellungsprozesses und der größeren Wanddicke werden daher die Kosten des Produkts erhöht.
• In dem Patent JP-A-50 42391 wird ein Lochschneider angegeben, der dazu bestimmt ist, Löcher in dünnes Blech zu schneiden. Der Lochschneider weist einen Führungsbohrer auf, der von einem koaxialen, zylindrischen Körper umgeben ist, auf dessen vorderem Ende drei Schneidwerkzeuge angebracht sind, die verschiedene radiale Abstände von der Achse des Lochschneiders haben.
• In dem Patent GB-A-1 242 829 wird ein rohrförmiger Diamantbohrer angegeben, der dazu bestimmt ist, Löcher in nicht-metallisches Material zu bohren. Um zwischen dem mit Diamanten versehenen Ring und dem während des Bohrens gebildeten Kern einen Zwischenraum für die Schneidflüssigkeit zu verwirklichen, ist die innere Oberfläche des Rings exzentrisch bezüglich ihrer äußeren Oberfläche.
• Gemäß der vorliegenden Erfindung, wie diese in dem Patentanspruch 1 festgelegt ist, weist bei der oben angegebenen Lochsäge der ringförmige Bereich zylindrische Teile auf, die koaxial zu dem Bohrer sind und in dem gleichen Abstand von der Drehachse angeordnet sind, und zwischen den zylindrischen Teilen zurückgesetzte Teile auf, die einen kleineren Abstand von der Drehachse als die zylindrischen Teile haben, wobei jeder zylindrische Teil und jeder zurückgesetzte Teil Sägezähne aufweist.
• Dadurch ergibt sich ein Zwischenraum, über den die Sägespäne abgeführt werden können, und der ein gleichmäßiges Schneiden ermöglicht.
• Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Beispiels ausführlicher beschrieben, wobei auf die im Anhang beigefügten Zeichnungen Bezug genommen wird, die folgendes darstellen:
• Die Figur 1 ist eine teilweise freigelegte Schnittansicht einer der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.
• Die Figuren 2 bis 6 sind schematische Endschnittansichten anderer Ausführungsformen, die den ringförmigen Bereich 2 der Säge wiedergeben.
• Die Figur 7 ist eine explodierte Vorderansicht, die eine andere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wiedergibt.
• Die Figur 8 ist eine erklärende Zeichnung, die einen wesentlichen Teil einer weiteren anderen Ausführungsform wiedergibt.
• Die Figur 9 ist eine perspektivische Gesamtansicht, die eine weitere andere Ausführungsform wiedergibt.
• Die Figur 10 ist eine erklärende Zeichnung einer anderen Ausführungsform, die eine Variante der Ausführungsform der figur 9 ist.
• Die Figur 11 ist eine perspektivische Gesamtansicht, die eine weitere andere Ausführungsform wiedergibt.
• Im Folgenden werden unter Bezugnahne auf die Zeichnungen einige der bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zur Veranschaulichung beschrieben. Bei diesen Ausführungsformen stellen die angegebenen Abmessungen, Materialien, Konfigurationen und anderen Bedingungen der einzelnen Teile jedoch keine Begrenzung des Anwendungsbereichs der Erfindung dar, sondern sind nur als erklärende Beispiele wiedergegeben.
• Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist in der Figur 1 wiedergegeben.
• An dem vorderen Ende 1' eines rohrförmigen Hauptkörpers 1 ist ein ringförmiger Sägenbereich 2 vorgesehen, und das hintere Basisteil 1" ist mit einem Schaft 3 verbunden. Um dieses Basisteil 1" herum ist an einer geeigneten Stelle ein Loch 4 angeordnet, das eine Verbindung zwischen dem Inneren und dem Außeren des Hauptkörpers herstellt.
• Um die Oberfläche des Basisteils 1" herum ist eine Ummantelung 5 so angeordnet, daß das Loch 4 auf der Außenseite überdeckt wird. Die Ummantelung 5 weist einen hohlen Teil 6 auf, der auf der dem Basisteil 1" gegenüberliegenden Seite offen ist. Die Ummantelung 5 weist außerdem ein Rohr 7 auf, das mit einer externen Vakuumpumpe (nicht wiedergegeben) verbunden ist. An der Stelle, wo die Ummantelung 5 an den Basisteil 1" angrenzt, ist ein Lager 8 angebracht, um den hohlen Teil 6 der Ummantelung abzudichten. Außerdem ermöglicht dieses Lager 8, daß sich der rohrförmige Hauptkörper 1 relativ zu der Ummantelung 5 dreht. Ein Führungsbohrer 9 bestimmt die Position des Schneidvorgangs.
• Wenn der Hauptkörper 1 infolge des von einem Motor (nicht wiedergegeben) auf den Schaft übertragenen Drehmoments gedreht wird, behält die Ummantelung 5 ihrer anfängliche stationäre Position bei.
• Infolge der Saugwirkung der externen Vakuumpumpe werden die Sägespäne in dem rohrförmigen Hauptkörper 1 durch das Loch 4 in den hohlen Teil 6 gesaugt und über das Rohr nach außen abgeführt.
• Die Position des Lochs 4 ist nicht auf die in der Zeichnung angegebene Stelle beschränkt, sondern das Loch 4 kann beispielsweise bei der Position a, b, c, usw. in der Figur 1 vorgesehen werden, und die Ummantelung 5 kann entsprechend dieser Position vorgesehen werden.
• Der ringförmige Sägenbereich 2 ist so ausgelegt, daß er mit dem ringförmigen Hauptkörper 1 verbunden werden kann, wobei er in der Figur abnehmbar ist, aber dies soll keine Begrenzung darstellen, und er kann mit dem rohrförmigen Hauptkörper 1 ein Teil bilden. Dieser Aufbau wird weiter unten ausführlich beschrieben. Die Sägezähne 2' sind nicht auf den dargestellten Typ beschränkt und können eingesetzt werden.
• Der ringförmige Sägenbereich 2 kann, wie in der Figur 2 (Endschnitt gemäß der Schnittlinie X-X der Figur 1) gezeigt, aus zylindrischen Teilen 10 und flachen, zurückgesetzten Teilen 11 zusammengesetzt sein. Insbesondere sind die zylindrischen Teile 10 und die zurückgesetzten Teile 11 bei dem dargestellten Beispiel jeweils an drei Stellen angeordnet, aber sie können auch an mehr als drei Stellen, oder an weniger als drei Stellen vorgesehen werden, und dann sind ähnliche Effekte zu erwarten. Die zurückgesetzten Teile 11 sind vorgesehen, damit ein Zwischenraum erhalten wird, über den die außerhalb des Sägenbereichs 2 anfallenden Sägespäne abgeführt werden können. Daher können die zurückgesetzten Teile 11 an zwei Stellen, vier Stellen, fünf Stellen, sechs Stellen, oder noch mehr Stellen angeordnet werden.
• Die zurückgesetzten Teile 11 können gekrümmt sein, wie dies beispielsweise in der Figur 3 gezeigt ist. Wie in der Figur 4, der Figur 5 oder der Figur 6 gezeigt ist, ist es ebenfalls möglich, zurückgesetzte Teile vorzusehen, die zylindrisch sind und einen kleineren Durchmesser als die zylindrischen Teile 10 haben, wobei der ringförmige Sägenbereich 2 mit Stufen versehen wird. Im einzelnen sind in der Figur 4 zylindrische, zurückgesetzte Teile 11 wiedergegeben, deren Umfang einen bestimmten Durchmesser aufweist. In der Figur 5 sind sekundäre zurückgesetzte Teile 11' wiedergegeben, die weiter zurückgesetzt sind als die primären zurückgesetzten Teile 11 (die Anzahl der sekundären Teile ist nicht auf die Anzahl bei dem wiedergegebenen Beispiel beschränkt). In der Figur 6 sind sekundäre zurückgesetzte Teile 11" wiedergegeben, die einen größeren Durchmesser als die primären zurückgesetzten Teile 11 aufweisen.
• Eine weitere bevorzugte Ausführungsform wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Figur 3 beschrieben. Jeder in einem zylindrischen Teil 10 angeordnete Sägezahn 10' ist so positioniert, daß er ungefähr die gleiche Bahn (das heißt, den Kreis 0) beschreibt wie der Sägezahn 10", der bei dem minimalen Durchmesser jedes zurückgesetzten Teils 11 positioniert ist. Auf diese Weise wird die Belastung des Sägezahns an dieser Stelle vermindert. Eine solche Überlegung ist besonders wichtig, wenn das Werkstück aus Metall ist. Zum Schneiden von gewöhnlichem weichem Eisen ist im allgemeinen ein Spiel von ungefähr 2 mm erforderlich, und es ist wünschenswert, daß die Sägezähne auf dem Kreis mit dieser Breite angeordnet sind.
• Wenn der Radius jedes zylindrischen Teils 10 ungefähr 2 bis 3 cm beträgt, beträgt die Anzahl der Sägezähne ungefähr 30. In der Figur 3 sind nur zwei der Zähne wiedergegeben, wobei die anderen Zähne weggelassen wurden.
• Der Sägezahn 2' ist nicht auf das wiedergegebene Beispiel beschränkt, sondern kann eingebettet oder eingefaßt sein.
• Die Durchmesseränderungen des ringförmigen Sägenbereichs 2 sind in den Zeichnungen übertrieben dargestellt, damit sie leicht erkennbar sind, und bei der Verwirklichung solcher Ausführungsformen sollten die Änderungen geringer sein. Bei Aluminiumguß, usw., ist es jedoch möglich, mit der in den Zeichnungen wiedergegebenen Ausführung des Sägenbereichs 2 einwandfreie Löcher zu schneiden. Bei den wiedergegebenen Ausführungsformen ist die Drehrichtung (im Uhrzeigersinn, entgegengesetzt zum Uhrzeigersinn) nicht festlegt, sondern kann frei gewählt werden.
• Außer den oben erwähnten Materialien ist die Lochsäge geeignet zum Schneiden von Holz, Beton, Asphalt, Eisen, Aluminium, rostfreiem Stahl, anderen Metallen, und Aluminiumlegierungen, und das Material des Werkstücks unterliegt keinen Einschränkungen.
• Die Verbindung zwischen dem ringförmigen Sägenbereich und dem rohrförmigen Hauptkörper 1 wird nachstehend ausführlich beschrieben.
• Zunächst wird auf eine Ausführungsform Bezug genommen, bei der der ringförmige Sägenbereich von dem rohrförmigen Hauptkörper 1 abgenommen werden kann, wie dies in der Figur 7 dargestellt ist. Ein Endbereich 50 besteht aus zylindrischen Teilen 5a und zurückgesetzten Teilen 5b in einem zu seiner Achsrichtung senkrechten Schnitt (die Anbringung des Endbereichs 50 auf dem Verbindungsteil 32 des Körperteils B erfolgt in ähnlicher Weise wie in der Figur 1). Die zylindrischen Teile 5a haben einen äußeren Durchmesser, der ungefähr so groß wie der gewünschte Lochdurchmesser ist. Jeder zurückgesetzte Teil 5b ist nahezu geradlinig, wobei er gegenüber den zylindrischen Teilen 5a in radialer Richtung zurückspringt. Damit soll nur gezeigt werden, daß der Endbereich 50 auf dem Hauptkörper 1 abnehmbar angebracht ist, und es soll nicht die Form des Endbereichs 50 festgelegt werden.
• Dieser Endbereich 50 ist an dem Ende des Körperteils B befestigt. An dem Ende des Körperteils B sind ein flansch 31 und ein Verbindungsteil 32 verwirklicht. Der Basisteil des Endbereichs 50 ist auf den Verbindungsteil 32 aufgeschoben und liegt an dem Flansch 31 an. Der Verbindungsteil 32 hat eine äußere Form, die der inneren Form des Endbereichs 50 entspricht.
• Wie in der Figur 7 gezeigt, ist außerdem eine in Richtung des Umfangs verlaufende Rastnut 33 in jedem bogenförmigen Bereich 32a des Verbindungsteils 32, und ein entsprechender Vorsprung 52 auf der inneren Wand jedes zylindrischen Teils 5a des Endbereichs 50 verwirklicht. Wenn die Vorsprünge 52 in die Rastnuten 33 eingesetzt werden, wird verhindert, daß der Endbereich 50 herausgleiten kann. Wenn jedoch der Endbereich 50 und der Verbindungsteil 32 gut aufeinanderpassen, ist ein solches Feststellmittel nicht unbedingt erforderlich, oder es kann ein anderes Feststellmittel verwendet werden.
• Der flansch 31 weist einen äußeren Durchmesser auf, der ungefähr so groß wie der äußere Durchmesser des Endbereichs 50 ist. Der an einen zurückgesetzten Teil 32b des Verbindungsteils 32 angrenzende Bereich weist eine schräg geschnittene Neigung 31b auf, so daß ein glatter Übergang erhalten wird. Diese Neigung 31b ist nicht unbedingt erforderlich, und wenn sie nicht verwirklicht wird, kann die äußere Form des Flanschs 31 entsprechend der äußeren form des Endbereichs 50 ausgeführt werden.
• Der äußere Durchmesser des Körperteils B ist kleiner als der äußere Durchmesser des Flansch 31, so daß zwischen dem Körperteil B und der inneren Wand des Lochs ein Zwischenraum erhalten wird, um die Sägespäne aufzunehmen, aber der Körperteil B und der flansch 31 können auch den gleichen äußeren Durchmesser haben.
• Die Querschnittsform des Körperteils B kann frei gewählt werden, und anstatt einen kreisförmigen Querschnitt zu wählen, kann sie an die Querschnittsform des ringförmigen Sägenbereichs angepaßt werden, oder es kann ein polygonaler Querschnitt gewählt werden.
• Bei dieser Lochsäge kann also ein Loch geschnitten werden, während die Sägespäne von dem rohrförmigen Endbereich gleichmäßig abgeführt werden. Außerdem kann der ringförmige Sägenbereich von dem Hauptkörper abgenommen werden, wodurch es möglich ist, nur dieses Teil zu ersetzen.
• Wie in der Figur 9 gezeigt, ist es jedoch auch möglich, den ringförmigen Sägenbereich und den rohrförmigen Hauptkörper 1 zu einem Körper zu vereinigen, um eine Lochsäge zu verwirklichen.
• Um die Abführung der Sägespäne zu begünstigen, kann gemäß der Figur 8 eine Längsnut 110 oder eine Spiralnut 120 auf dem ringförmigen Sägenbereich und/oder in der Oberfläche des Hauptkörpers verwirklicht werden.
• In der figur 9 ist in der Seitenfläche des Hauptkörpers 1 ein Loch K vorgesehen, um mittels der Spitze eines Schraubenziehers oder dergleichen die Sägespäne, die sich innerhalb des Hauptkörpers 1 angesammelt haben, herausholen zu können. Wenn dieses Loch K bei einer Absaugungs-Lochsäge, wie beispielsweise in der Figur 1 dargestellt, verwirklicht wird, können die Sägespäne, die sich außerhalb der zurückgesetzten Teile 11 befinden, in den Hauptkörper 1 hinein gesaugt werden, so daß sie abgeführt werden. Wenn das Loch K bei der in der Figur 10 gezeigten Position, das heißt, bei einer von der Mitte des zurückgesetzten Teils 11 in Drehrichtung Z nach hinten versetzten Position angeordnet wird, kann die Einsaugung der Sägespäne noch verbessert werden. Wenn gemäß der figur 11 ein Loch K schräg zu der Drehrichtung Z' der Lochsäge verwirklicht wird, kann die fläche des Lochs größer sein, wodurch eine bessere Saugwirkung erzielt wird.

Claims (7)

1. Lochsäge aus einem rohrförmigen Teil (1), der am hinteren Ende einen Schaft (3) aufweist, um das Drehmoment von einer Antriebseinheit aufzunehmen, und am vorderen Ende einen ringförmigen Sägenbereich (2) und eine über den Umfang verteilte, im wesentlichen kontinuierliche Reihe von nach vorne überstehenden Sägezähnen (2') auf dem ringförmigen Bereich (2), und einen an dem Schaft (3) befestigten, koaxialen Bohrer (9) aufweist, wobei dieser Bohrer (9) vorgesehen ist, um auf dem Werkstück die Mitte des mit den Sägezähnen (2') auszuschneidenden Lochs zu bestimmen, dadurch gekennzeichnet, daß der ringförmige Bereich (2) zylindrische Teile (10) aufweist, die koaxial zu dem Bohrer (9) sind und in dem gleichen Abstand von der Drehachse angeordnet sind, und zwischen den zylindrischen Teilen (10) zylindrische zurückgesetzte Teile (11) aufweist, die koaxial zu den zylindrischen Teilen (10) sind und einen kleineren Abstand von der Drehachse als die zylindrischen Teile (10) haben, wobei jeder zylindrische Teil (10) und jeder zurückgesetzte Teil (11) eine Reihe von Sägezähnen (2') aufweist.

2. Lochsäge gemäß Anspruch 1, bei der der ringförmige Bereich (2) von dem übrigen rohrförmigen Teil (1) abnehmbar ist.

3. Lochsäge gemäß Anspruch 1 oder 2, die eine Saugeinrichtung (5-7) umfaßt, die über Lagermittel (8) an dem hinteren Ende des rohrförmigen Teils (1) angebracht ist und mit dem Inneren des rohrförmigen Teils (1) in Verbindung steht, um Sägespäne daraus abzuführen.

4. Lochsäge gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 3, bei der zwischen zwei aufeinanderfolgenden zylindrischen Teilen (10) ein einziges zylindrisches zurückgesetztes Teil (11) angeordnet ist.

5. Lochsäge gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 3, bei der zwischen zwei aufeinanderfolgenden zylindrischen Teilen (10) zwei erste zylindrische zurückgesetzte Teile (11) angeordnet sind, zwischen dienen ein zweites zylindrisches zurückgesetztes Teil (11';11") angeordnet ist.

6. Lochsäge gemäß Anspruch 5, bei der das zweite zylindrische zurückgesetzte Teil (11") einen größeren Durchmesser als die ersten zylindrischen zurückgesetzten Teile (11) hat.

7. Lochsäge gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die zylindrischen Teile (10) und die zurückgesetzten Teile (11,11',11") durch Stufen miteinander verbunden sind.