DE60213892T2

DE60213892T2 - Lochsäge

Info

Publication number: DE60213892T2
Application number: DE60213892T
Authority: DE
Inventors: Scott Cockeysville Rudolph
Original assignee: Black and Decker Inc
Current assignee: Black and Decker Inc
Priority date: 2001-02-06
Filing date: 2002-01-23
Publication date: 2007-03-15
Anticipated expiration: 2022-01-24
Also published as: ES2269607T3; US20020106254A1; US6588992B2; EP1785210A1; EP1228829B1; DK1228829T3; EP1228829A1; PT1228829E; DE60213892D1; ATE336323T1; EP1566232A1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf Sägeblätter und insbesondere auf eine Lochsäge mit einer verbesserten Zahngestaltung.
Eine Lochsäge ist ein Bohrmaschinenzubehör, das es dem Benutzer erlaubt, kreisförmige Ausschnitte in einem Material, beispielsweise Holz, Stahl, Glasfaser, Kunststoff, usw., zu erzeugen. Lochsägen weisen allgemein Durchmessergrößen von 16 mm (fünf Achtel Inch) bis 152 mm (sechs Inch) auf, werden jedoch am häufigsten für das Bohren von Löchern mit einem Durchmesser von größer als 2,54 mm (1 Inch) verwendet. Normalerweise sind Lochsägen dazu angepasst, mit einer Säulenbohrmaschine oder einer angetriebenen Bohrmaschine verwendet zu werden.
Traditionell sind die Hauptkomponenten einer herkömmlichen Lochsäge ein Sägebecher, ein Dorn und ein Vorbohrer. Der Sägebecher weist eine mit Gewinde versehene Öffnung auf, um einen mit Gewinde versehenen Endabschnitt des Dorns aufzunehmen. Der Vorbohrer steht von der Schneidkante der Säge vor, um die Säge während des Schneidens zu führen.
Der Sägebecher weist allgemein eine Ansammlung von Zähnen auf, die eine gleichmäßige Größe und Ausrichtung aufweisen oder die sich wiederholende Gruppen von verschiedener Größe und Ausrichtung umfassen können. Während es sich auch erwiesen hat, dass die verfügbaren Lochsägen allgemein zufriedenstellend arbeiten, gibt es jedoch Bereiche, die verbessert werden können. So wäre es zum Beispiel vorteilhaft, eine Lochsäge mit einem Zahnmuster und einer Zahnausrichtung zur Verfügung zu stellen, die eine verbesserte Schneideffektivität aufweist.
Es ist eine allgemeine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Lochsäge mit einer verbesserten Zahnanordnung und einer erhöhten Schneideffektivität zur Verfügung zu stellen.
Diese Aufgabe und andere Aufgaben werden gelöst, indem eine Lochsäge zur Verfügung gestellt wird, deren Zähne in mehreren sich wiederholenden Gruppen angeordnet sind, wobei jede Gruppe einen nach innen geschränkten Zahn, einen nach außen geschränkten Zahn und mindestens einen nicht geschränkten oder geraden Zahn aufweist.
Das US-Patent 5 803 678 offenbart eine Lochsäge mit mehreren sich wiederholenden Zahngruppen mit einem vorderen schrägen Zahn und mindestens vier radial versetzten hinteren Zähnen. Jeder geschränkte Zahn hat einen solchen radialen Versatz, dass die Schneidkante jedes Zahns der Gruppe in einer Umlauffläche angeordnet ist, die sich von denen der anderen Zähne der Gruppe unterscheidet. Das bedeutet, dass die Schneidkante jedes Zahns nicht durch eine Schneidkante eines der anderen Zähne der Gruppe überdeckt wird.
Das US-Patent 3 648 508 offenbart eine Lochsäge mit einem Sägeblatt, das sich als Ergebnis des Zahnkerbungsprozesses radial nach außen aufweitet. Die Lochsäge hat ferner nach innen geschränkte Zähne entlang weniger als der Hälfte des Umfangs des Sägeblatts.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Schneidwerkzeug zur Verfügung gestellt mit
einem zylindrischen Körper;
mehreren, entlang einer Kante des zylindrischen Körpers vorgesehenen, sich wiederholenden Zahngruppen, von denen jede mehrere gerade Zähne und mehrere geschränkte Zähne hat;
wobei einer der mehreren geschränkten Zähne eine radiale Schränkung um eine vorbestimmte Strecke in Richtung nach außen und
ein zweiter der mehreren geschränkten Zähne eine radiale Schränkung um eine vorbestimmte Strecke nach innen hat,
dadurch gekennzeichnet, dass die vorbestimmte Strecke nach innen größer als die vorbestimmte Strecke nach außen ist.
Weitere Anwendungsgebiete der vorliegenden Erfindung sind aus der nachfolgenden, ausführlichen Beschreibung zu erkennen. Es sollte jedoch klar sein, dass die ausführliche Beschreibung und die speziellen Beispiele, während sie bevorzugte Ausführungen der Erfindung betreffen, nur dem Zweck der Erläuterung dienen, da verschiedene Änderungen und Modifikationen innerhalb des Erfindungsgedankens und des Schutzumfangs der Erfindung von Fachleuten aus der vorliegenden ausführlichen Beschreibung zu erkennen sind.
Die bevorzugte Ausführung der vorliegenden Erfindung wird nun lediglich durch ein Beispiel unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, wobei
1 eine Seitenansicht der Lochsäge, teilweise im Schnitt dargestellt, gemäß den Merkmalen der vorliegenden Erfindung ist.
2 eine Aufrissansicht der Lochsäge von unten ist.
3 eine Schnittansicht entlang der Linie 3-3 aus 2 ist und
4 eine Seitenansicht einer Zahngruppe ist, die zu Zwecken der Erläuterung der Zahngeometrie einer Zahngruppe abgewickelt in der Ebene dargestellt ist.
Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ist eine verbesserte Lochsäge gemäß den Merkmalen der vorliegenden Erfindung aufgebaut und in 1 mit der Bezugszahl 10 gekennzeichnet. Die Lochsäge 10 weist allgemein einen starren, zylindrischen Sägebecher 20 mit einem geschlossenen Ende, das durch eine Antriebsplatte 12 gebildet wird, die dazu angepasst ist, mit einem Dorn 14 verbunden zu werden. Der Sägebecher 20 ist vorzugsweise aus Metall hergestellt. Der Becher 20 wird durch eine Innenfläche 16 und eine Außenfläche 18 gebildet. Der Dorn 14 stellt eine Verbindung zwischen der Bohrmaschine (nicht dargestellt) und der Antriebsplatte 12 dar. Der Dorn 14 weist einen mit Gewinde versehenen Zapfen (nicht dargestellt) auf, um mit der Öffnung 22 zusammenzuwirken, um den Dorn 14 lösbar mit dem Sägebecher 20 zu verbinden.
In herkömmlicher Weise erstreckt sich ein Vorbohrereinsatz 24 mittig aus der Öffnung 22 in der Antriebsplatte 12 über die Schneidkante 26 der Lochsäge 10 hinaus. Der Vorbohrereinsatz 24 dient zum Führen der Lochsäge 10 in einen Kontakt mit dem Werkstück und in der Anfangsphase des Schneidvorgangs zum Halten der Lochsäge 10 in einer Ausrichtung. Die Schneidkante 26 der Lochsäge weist die in den 2 bis 4 dargestellte Zahnanordnung auf.
Auf die 2 bis 4 Bezug nehmend, wird nun die Sägezahnanordnung der Lochsäge 10 ausführlich beschrieben. Das vorgesehene Zahnmuster weist allgemein eine Anordnung von sich wiederholenden Gruppen von Sägezähnen auf. Jede Gruppe weist einen ersten bis dritten ungeschränkten oder geraden Zahn 30, 32, 34 auf. Den ungeschränkten Zähnen 30, 32, 34 folgt ein geschränkter Zahn 36, der unter einem Winkel um eine vorbestimmte Strecke in Richtung nach außen versetzt (d.h. geschränkt) ist. Ein zweiter geschränkter Zahn 38 ist unter einem Winkel um eine vorbestimmte Strecke in Richtung nach innen versetzt. Der nach innen geschränkte Zahn 38 ist um einen größeren Winkel versetzt, als der nach außen geschränkte Zahn 36. Gemäß einer bevorzugten Ausführung der vorliegenden Erfindung ist der nach außen geschränkte Zahn 36 um etwa 0,254 mm (0,01 Inch) nach außen geschränkt, während der hintere nach innen geschränkte Zahn 38 um etwa 0,381 mm (0,015 Inch) nach innen geschränkt ist.
Es fällt in den Schutzumfang der Erfindung, dass die Reihenfolge der geschränkten Zähne austauschbar ist, wodurch der nach innen geschränkte Zahn 38 oder der nach außen geschränkte Zahn 36 zum ersten Zahn in der Schneidfolge werden. Gleichermaßen können die ungeschränkten oder geraden Zähne 30, 32, 34 so angeordnet werden, dass ein ungeschränkter Zahn oder mehrere ungeschränkte Zähne zwischen den geschränkten Zähnen 36, 38 in die Schneidfolge kommt.
Gemäß der bevorzugten Ausführung der vorliegenden Erfindung weist jeder der ungeschränkten Zähne die gleiche Höhe und jeder der geschränkten Zähne die gleiche Höhe auf. Weiterhin ist der Abstand vom untersten Punkt jedes ungeschränkten Zahns bis zur Spitze jedes ungeschränkten Zahns allgemein gleich, wobei gleichermaßen der unterste Punkt jedes geschränkten Zahns von der Spitze jedes geschränkten Zahns allgemein den gleichen Abstand hat. Vorzugweise sind die ungeschränkten Zähne 30, 32, 34 größer als die geschränkten Zähne 36, 38. Die größeren ungeschränkten Zähne 30, 32, 34 sind die primären Schneidzähne und bewirken, dass das Sägeblatt entlang des Schneidpfads geführt wird. Die geschränkten Zähne 36, 38 sind kürzer, um sie aus der Schneidebene herauszuhalten. Die geraden Zähne sind in gleichem Abstand voneinander angeordnet und weisen allgemein die gleiche Zahngrundfläche auf, da sie alle die gleiche Arbeit verrichten.
Wie am besten aus 4 zu erkennen ist, weisen die ungeschränkten Zähne 30, 32, 34 einen Abstand "A" voneinander auf, während die geschränkten Zähne 36, 38 einen kleineren Abstand "B" voneinander aufweisen. Die geschränkten Zähne weisen einen primären Rückenwinkel a1 auf, der kleiner ist als der primäre Rückenwinkel a2 der ungeschränkten Zähne. Weiterhin erstreckt sich die hintere Schulter 42 der geschränkten Zähne 36, 38 über eine weitere Entfernung "C", als eine Entfernung "D" der Schulter 40 der ungeschränkten Zähne. Die geschränkten Zähne 36, 38 weisen weiterhin einen sekundären Rückenwinkel a3 auf, der kleiner als der sekundäre Rückenwinkel a4 der ungeschränkten Zähne 30, 32, 34 ist. Die Zahngrundhöhe H1 von jedem der geraden Zähne ist größer als die Zahngrundhöhe H2 von jedem der geschränkten Zähne 36, 38. Weiterhin sind der primäre Krümmungsradius (R1) und der sekundäre Krümmungsradius (R2) für die geraden Zähne 30, 32, 34 größer als für die geschränkten Zähne 36, 38. Insbesondere beträgt für eine bevorzugte Ausführung der vorliegenden Erfindung die Höhe der geraden (ungeschränkten) Zähne etwa 3,6 mm und die Höhe der geschränkten Zähne etwa 2,8 mm. Der primäre Rückwinkel a2 der geraden Zähne beträgt etwa 25°, während der primäre Rückenwinkel a1 der geschränkten Zähne etwa 20° beträgt. Der sekundäre Rückenwinkel a4 der geraden Zähne beträgt etwa 50°, während der sekundäre Rückenwinkel a3 der geschränkten Zähne etwa 45° beträgt. Der Teilungsabstand "A" zwischen den geraden Zähnen 30, 32, 34 beträgt etwa 7 mm, während der Teilungsabstand "B" zwischen den geschränkten Zähnen 36, 38 etwa 5,7 mm beträgt. Die Länge der Schulter "D" der geraden Zähne 30, 32, 34 beträgt etwa 1,27 mm, während die Länge der Schulter "C" der geschränkten Zähne etwa 1,6 mm beträgt. Der primäre bzw. der sekundäre Krümmungsradius R1, R2 des ersten bzw. zweiten Zahngrunds 61, 62 betragen etwa 2,82 mm bzw. 2,15 mm. Der primäre Krümmungsradius R3 des dritten Zahngrunds 63 beträgt etwa 2,22 mm, der primäre Krümmungsradius R4 des vierten Zahngrunds 64 etwa 1,23 mm und der primäre Krümmungsradius R5 des fünften Zahngrunds 65 etwa 1,57 mm. Der sekundäre Krümmungsradius R6 des dritten und vierten Zahngrunds 63, 64 beträgt etwa 1,66 mm und der sekundäre Krümmungsradius R2 des fünften Zahngrunds 65 2,15 mm.
Die Lochsäge der vorliegenden Erfindung erzielt einen verbesserten, effektiveren Schnitt. Die nach innen und nach außen geschränkten Zähne 36, 38 ermöglichen ein leichteres Entfernen der Lochsäge aus dem geschnittenen Loch, weil das Loch weiter ist, als die Außenfläche 18 des zylindrischen Körpers, und sie erlauben das leichtere Entfernen des Stopfens aus der Lochsäge, weil die Außenfläche des Stopfens kleiner geschnitten wird als die Innenfläche 16 des zylindrischen Körpers.
Nachdem die Erfindung so beschrieben ist, ist zu erkennen, dass sie auf vielfältige Weise innerhalb des Schutzumfangs der nachfolgenden Ansprüche verändert werden kann.

Claims

Schneidwerkzeug (10) mit einem zylindrischen Körper (20), mehreren, entlang einer Kante des zylindrischen Körpers vorgesehenen, sich wiederholenden Zahngruppen, von denen jede mehrere gerade Zähne (30, 32, 34) und ein Paar geschränkter Zähne hat, wobei einer des Paares geschränkter Zähne (36) eine radiale Schränkung um eine vorbestimmte Strecke in Richtung nach außen und der andere (38) des Paares geschränkter Zähne eine radiale Schränkung um eine vorbestimmte Strecke nach innen hat, dadurch gekennzeichnet, dass die vorbestimmte Strecke nach innen größer als die vorbestimmte Strecke nach außen ist.
Schneidwerkzeug nach Anspruch 1, bei dem die mehreren geraden Zähne gleiche Höhe (H1) haben.
Schneidwerkzeug nach Anspruch 1 oder 2, bei dem das Paar geschränkter Zähne gleiche Höhe (H2) hat.
Schneidwerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die mehreren geraden Zähne drei gerade Zähne sind.
Schneidwerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Paar geschränkter Zähne einen Rückenwinkel (a1) hat, der kleiner als ein Rückenwinkel (a2) mindestens eines geraden Zahnes ist.
Schneidwerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der das Paar geschränkter Zähne einen kleineren Rückenwinkel hat als die mehreren geraden Zähne.
Schneidwerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Paar geschränkter Zähne eine längere Schulter (C) als mindestens ein gerader Zahn hat.
Schneidwerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Paar geschränkter Zähne eine längere Schulter hat als die mehreren geraden Zähne.
Schneidwerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem mindestens ein gerader Zahn größer ist als das Paar geschränkter Zähne.
Schneidwerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die mehreren geraden Zähne größer sind als das Paar geschränkter Zähne.
Schneidwerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die mehreren geraden Zähne einen weiteren Abstand voneinander haben als das Paar geschränkter Zähne.
Schneidwerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Paar geschränkter Zähne einen oberen Rückenwinkel (a3) und einen unteren Rückenwinkel hat, die jeweils niedriger sind als ein oberer Rückenwinkel (a4) und ein unterer Rückenwinkel der mehreren geraden Zähne.
Schneidwerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der nach außen geschränkte Zahn (36) etwa 0,254 mm nach außen geschränkt ist.
Schneidwerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der nach innen geschränkte Zahn (36) etwa 0,381 nach innen geschränkt ist.