NO20160579A1

NO20160579A1 - Drill centering tool for hole drilling

Info

Publication number: NO20160579A1
Application number: NO20160579A
Authority: NO
Inventors: Kristian Kjøler Hundven; Thomas Andersen; Hallstein Hjortland
Original assignee: Hundven Kristian Kjoeler; Thomas Andersen; Hallstein Hjortland
Priority date: 2016-04-08
Filing date: 2016-04-08
Publication date: 2017-10-02
Also published as: NO341270B1

Description

Oppfinnelsens område. Field of the invention.

Den foreliggende oppfinnelse vedrører et apparat en stjerneformet sentreringsenhet som plasseres i et allerede utboret hull i tak, vegg, gulv e.l for å bore ut et hull med større diameter enn det eksisterende hullet, slik det framgår av innledningen i det etterfølgende krav 1. The present invention relates to an apparatus, a star-shaped centering unit which is placed in an already drilled hole in a ceiling, wall, floor etc. in order to drill a hole with a larger diameter than the existing hole, as can be seen from the introduction in the subsequent claim 1.

Eksempelvis fordi det skal monteres en lysarmatur så som lysspotter eller el-stikkon-takter, som ta mer plass enn tidligere armatur, og man dermed må utvide det eksisterende hullet. For example, because a lighting fixture such as spotlights or electrical sockets is to be installed, which take up more space than previous fixtures, and you therefore have to expand the existing hole.

En relevant anvendelse er der hvor et hull, for eksempel på 7 cm skal utvides til et nytt hull på 8 cm. Utfordringen er å få det nye hullet eksakt sentrert i forhold til det gamle. Oppfinnelsen har særlig betydning når, eksempelvis når hullene for et antall lysspotter henover et tak i en rett linje, skal utbores. Da er det viktig at også de nye hullene flukter i en rett eller annen gitt lineføring. A relevant application is where a hole, for example of 7 cm is to be expanded to a new hole of 8 cm. The challenge is to get the new hole exactly centered in relation to the old one. The invention is particularly important when, for example when the holes for a number of spotlights across a ceiling in a straight line are to be drilled. In that case, it is important that the new holes also run in a straight or other given line direction.

Omtale av kjent teknikk. Discussion of prior art.

Det er kjent mange løsninger for utboring av huller med større diameter i bygnings-plater, også for slike der det benyttes en borhylse. Eksempelvis skal det refereres til patentskriftene US-4.579.486 (Damico George) og US-5.366.326 (Jeffrey M. Converse). Many solutions are known for drilling holes with a larger diameter in building panels, also for those where a drill sleeve is used. For example, reference should be made to patent documents US-4,579,486 (Damico George) and US-5,366,326 (Jeffrey M. Converse).

Førstnevnte viser en styringsinnretning for hullsaging hvor det er tale om å utvide/- bore et nytt hull. Her foreligger en skive med et sentreringshull for opptak av et styringsbor i hullsagen. To eller flere styringsarmer rager radielt ut fra skiven og kan plasseres/justeres i inngrep med omkretsen i det eksisterende hullet for dermed å oppnå den ønskede posisjon av sentreringshullet. The former shows a control device for hole sawing where it is about expanding/drilling a new hole. Here there is a disc with a centering hole for receiving a guide drill in the hole saw. Two or more control arms project radially from the disc and can be placed/adjusted in engagement with the circumference of the existing hole to thereby achieve the desired position of the centering hole.

Den andre publikasjonen vedrører en styringsinnretning for hullsag. Innretningen omfatter en perforert sylindrisk plugg som passer inn i et eksisterende hull. Perforer-ingen passer til hullsagens styringsbor. Pluggen har en stoppflens og kan være utstyrt med mekanismer for diametral justering for fastlåsing i det eksisterende hullet. Begge disse to publikasjonene viser/omtaler sentreringsinnretninger for plassering i hull som skal utvides ved hjelp av boreinnretning /hullsag. The second publication relates to a control device for a hole saw. The device comprises a perforated cylindrical plug that fits into an existing hole. The perforator fits the hole saw's guide bit. The plug has a stop flange and can be equipped with diametral adjustment mechanisms for locking in the existing hole. Both of these two publications show/mention centering devices for placement in holes that are to be expanded using a drilling device/hole saw.

Imidlertid er det ingen av dem som omtaler den tekniske løsningen som ifølge foreliggende oppfinnelse, i form av uttrekkbare og lengderegulerbare stempelformede, radielt bevegbare/flærbelastede inngrepsarmer for sentrering av styrebor. However, none of them mentions the technical solution as according to the present invention, in the form of extendable and length-adjustable piston-shaped, radially movable/fleet-loaded engagement arms for centering guide drills.

Formål med foreliggende oppfinnelse. Purpose of the present invention.

Det er et formål med oppfinnelsen å frembringe en ny anordning som kan gi en for-bedret sentrering av et hylsebor som skal plasseres og bore ut det utvidete hullet. It is an object of the invention to produce a new device which can provide an improved centering of a sleeve drill which is to be placed and drill out the enlarged hole.

Det er videre et formål med oppfinnelsen å frembringe en anordning med et antall spennarmer som hver gir en identisk spennkraft mot innerveggen til et hull som skal utvides, og som samtidig kan dempe vibrasjoner under boringen. It is also an object of the invention to produce a device with a number of clamping arms, each of which provides an identical clamping force against the inner wall of a hole to be expanded, and which can at the same time dampen vibrations during drilling.

Et formål med oppfinnelsen er å frembringe et sentreringsinstrument som er selvsentrerende, ved at spennarmene er gitt identisk innbyrdes spennkraft slik den sentrale enheten med det aksiale styresporet for drillspissen i senter innenfor skjærhylsen, alltid sentreres. One purpose of the invention is to produce a centering instrument that is self-centering, in that the clamping arms are given identical mutual clamping force so that the central unit with the axial guide groove for the drill tip in the center within the cutting sleeve is always centered.

Det er et formål at anordningen skal kunne anvendes i platematerialer av trevirke, metaller eller komposittmaterialer. It is intended that the device should be able to be used in sheet materials made of wood, metals or composite materials.

Oppsummering av oppfinnelsen. Summary of the invention.

Instrumentet ifølge oppfinnelsen er kjennetegnet ved en senterenhet med en aksial boring for plassering av drillens borspiss, og minst to armer som rager radielt utad fra senterenheten, spennes hver mot den innvendige randkant av det eksisterende hullet med en identisk forspenningskraft slik at senterenheten holdes sentrert. The instrument according to the invention is characterized by a center unit with an axial bore for positioning the drill bit, and at least two arms projecting radially outwards from the center unit, each tensioned against the inner edge of the existing hole with an identical biasing force so that the center unit is kept centered.

Ifølge en foretrukket utførelse er hver arm innrettet til å skyves sammen under motvirkning av en forspenningskraft, og skyves ut under medvirkning av forspenningskraften. According to a preferred embodiment, each arm is arranged to be pushed together under the counteraction of a biasing force, and pushed out under the cooperation of the biasing force.

Ifølge en foretrukket utførelse er hver arm todelt med en første armdel festet til senterenheten og en andre armdel forbundet med den første armdel via et forspenningsorgan i form av en spennfjær og/eller utformet som en gassdemperenhet. Ifølge en foretrukket utførelse er enden av hver arm utformet med et L-formete seteparti til å ligge an mot det «gamle» hullets ringformige innsideflate. According to a preferred embodiment, each arm is two-part with a first arm part attached to the center unit and a second arm part connected to the first arm part via a biasing means in the form of a tension spring and/or designed as a gas damper unit. According to a preferred embodiment, the end of each arm is designed with an L-shaped seat portion to rest against the annular inner surface of the "old" hole.

Ifølge enda en foretrukket utførelse frembringes forspenningskraften ved at den ytre armen 46a defineres av en stang innsatt i en hylseformet indre fast arm som igjen er festet i skivens perifere sideflate, for å fungere en gass-støtdemper - som en stempel/sylinder-enhet. According to yet another preferred embodiment, the biasing force is produced by the outer arm 46a being defined by a rod inserted into a sleeve-shaped inner fixed arm which is in turn fixed in the peripheral side surface of the disk, to function as a gas shock absorber - as a piston/cylinder unit.

Ifølge enda en foretrukket utførelse er det mellom armens innerende og bunnen av hylsen innmontert en spiralformet fjær. According to yet another preferred embodiment, a spiral-shaped spring is fitted between the inner end of the arm and the bottom of the sleeve.

Ifølge enda en foretrukket utførelse omfatter innsiden av hylsen omfatter en tetningsring innrettet til å bestryke utsiden av stangen. According to yet another preferred embodiment, the inside of the sleeve comprises a sealing ring arranged to coat the outside of the rod.

Ifølge enda en foretrukket utførelse omfatter instrumentet tre utadragende armer montert med innbyrdes lik avstand på ca. 120 grader ut fra den skiveformete senterenheten. According to yet another preferred embodiment, the instrument comprises three projecting arms mounted at a mutually equal distance of approx. 120 degrees from the disc-shaped center unit.

Beskrivelse av figurer Description of figures

Foretrukne utførelser av oppfinnelsen skal i det etterfølgende omtales mer detaljert med henvisning til de medfølgende figurene, hvori: Figur 1 viser en situasjon hvor en borhylse settes opp over et eksisterende hull i en takplate, for å utvide hullet til en større diameter, antydet med en sirkelformig stiplet ring som omskriver det eksisterende hullet i takplaten. Figur 2 viser en tegning av instrumentet i planriss delvis i snitt i en første sammen-trukket stilling. Preferred embodiments of the invention will subsequently be described in more detail with reference to the accompanying figures, in which: Figure 1 shows a situation where a drill sleeve is set up over an existing hole in a roof plate, in order to expand the hole to a larger diameter, indicated by a circular dotted ring circumscribing the existing hole in the roof plate. Figure 2 shows a drawing of the instrument in plan view, partially in section in a first contracted position.

Figur 3 viser tilsvarende hvor bendelene er trukket radielt ut. Figure 3 shows correspondingly where the leg parts are pulled out radially.

Figurene 4 og 5 viser et perspektiv av instrumentet tilsvarende som figur 2 hhv figur 3, et eksempel ifølge oppfinnelsen Figur 6 viser et perspektiv, delvis i snitt, (viser en fjær montert innvendig av hylsen) av en foretrukket utførelse av oppbygningen av en slik uttrekkbar og lengdereguler-bar inngrepsarm for sentrering av boreverktøyets/drillens sentreringstapp. Figur 7 viser samme arm konstruksjon som i figur 6 men i en annen vinkel. Figures 4 and 5 show a perspective of the instrument corresponding to Figure 2 and Figure 3 respectively, an example according to the invention Figure 6 shows a perspective, partially in section, (showing a spring mounted inside the sleeve) of a preferred embodiment of the structure of such a retractable and length-adjustable engagement arm for centering the drilling tool's/drill's centering pin. Figure 7 shows the same arm construction as in Figure 6 but at a different angle.

Beskrivelse av foretrukne utførelser av oppfinnelsen. Description of preferred embodiments of the invention.

Oppfinnelsen skal nå forklares med utgangspunkt i figur 1 som viser en plate 10 f.eks. en takplate med et opprinnelig sirkulært hull 12 som skal utvides til et hull 14 med en større diameter vist med den stiplete sirkulære linjen 14. Det nye hullet skal bores ut med en roterbar borhylse 20 med skjærtenner 23 rundt skjærkanten 22, hvor borhylsen 20 betjenes med en drill 30. The invention will now be explained with reference to figure 1 which shows a plate 10 e.g. a roof plate with an original circular hole 12 which is to be expanded to a hole 14 of a larger diameter shown by the dotted circular line 14. The new hole is to be drilled out with a rotatable drill sleeve 20 with cutting teeth 23 around the cutting edge 22, where the drill sleeve 20 is operated with a drill 30.

I det gamle sirkulære hullet 12 er innfestet det oppfinneriske instrumentet 40 som sentralt omfatter et styrehull 42 som styretappen 22 i borhylsen føres inn i før bor-hylsens 20 skjær kant bringes til å rotere og skjære ut det nye hullet. In the old circular hole 12 is fixed the inventive instrument 40 which centrally comprises a guide hole 42 into which the guide pin 22 in the drill sleeve is introduced before the cutting edge of the drill sleeve 20 is brought to rotate and cut out the new hole.

Instrumentet skal forklares med henvisning til figur 2 og 3, og omfatter en sentral fortrinnsvis sylindrisk skive 44 med nevnte aksialt rettede styrehull 42, og med fortrinnsvis tre radielt utadragende holdearmer 46, idet armene er montert med innbyrdes lik avstand på ca. 120 grader ut fra skiven. Enden av disse armene skal danne anlegg mot den sirkulære innsiden 11 av hullet 12 ved at hver arms 46 endeparti 47omfatter et skulderformet eller L-formet seteparti 48 som skal ligge an mot nevnte innsideflate 11 idet det utadragende fliken 47 da blir liggende et lite stykke utover mot takflaten 10. Derved stabiliseres armenes 46 anlegg mot veggen som definerer hullet The instrument is to be explained with reference to Figures 2 and 3, and comprises a central, preferably cylindrical disk 44 with said axially directed guide hole 42, and with preferably three radially extending holding arms 46, the arms being mounted at a mutually equal distance of approx. 120 degrees from the disc. The end of these arms must form contact with the circular inside 11 of the hole 12 in that the end part 47 of each arm 46 includes a shoulder-shaped or L-shaped seat part 48 which must rest against said inside surface 11, with the protruding tab 47 then lying a small distance outwards against the roof surface 10. This stabilizes the contact of the arms 46 against the wall which defines the hole

Hver arm 46 er todelt, med en fast til skiven 44 montert indre armdel 46a og en radielt bevegelig ytre armdel 46b hvis ende omfatter nevnte L-formete seteparti 48 som skal ligge an mot det «gamle» hullets innsideflate 11. Each arm 46 is two-part, with an inner arm part 46a fixed to the disk 44 and a radially movable outer arm part 46b, the end of which includes the aforementioned L-shaped seat part 48 which should rest against the inner surface 11 of the "old" hole.

Den ytre armen 46b er montert med en fjærende kraft til den indre armen, slik at når den med håndkraft skyves inn så skjer det mot fjærkraften, mens når man slipper ytterarmen virker fjærkraften til å skyve og spenne armen radielt utad. The outer arm 46b is mounted with a spring force to the inner arm, so that when it is pushed in by hand, it happens against the spring force, while when the outer arm is released, the spring force acts to push and tension the arm radially outwards.

Instrumentet har fortrinnsvis tre eller flere utadragende armer fra nevnte skive. Teo-retisk sett kan det omfatte kun to armer som i tilfelle rager diametralt motsatt av hver andre ut fra sentralskiven 44. Dette kan ordnes ved at det L-formete setet har en lengre bueformet anleggsflate slik at det danner anlegg med en større indre hullkant-flate 11 og dermed oppnår den nødvendige stabilitet. The instrument preferably has three or more protruding arms from said disk. Theoretically speaking, it can comprise only two arms which in the event project diametrically opposite each other from the central disk 44. This can be arranged by the L-shaped seat having a longer arc-shaped contact surface so that it forms contact with a larger inner hole edge- surface 11 and thus achieves the required stability.

Fjærkraften kan frembringes av at den ytre armen 46a defineres av en sylindrisk massiv stang som innsatt i en hylseformet indre fast arm 46b som igjen er festet i skivens perifere sideflate. Mellom armens 46b ytterende og bunnen av hylsen er innmontert en spiralformet fjær. The spring force can be produced by the outer arm 46a being defined by a cylindrical massive rod which is inserted into a sleeve-shaped inner fixed arm 46b which is in turn fixed in the peripheral side surface of the disc. A spiral spring is fitted between the outer end of the arm 46b and the bottom of the sleeve.

Ifølge en alternativ og foretrukket utførelse, omfatter innsiden av hylsen 46a en tetningsring innrettet til å bestryke utsiden av stangen 48. Dermed kan hvert armsett utøve en to-virkning både ved hjelp av spiralfjæren og av at konstruksjonen virker som en gass-støtdemper - som en stempel/sylinder-enhet. According to an alternative and preferred embodiment, the inside of the sleeve 46a includes a sealing ring arranged to coat the outside of the rod 48. Thus, each set of arms can exert a dual action both by means of the coil spring and by the construction acting as a gas shock absorber - as a piston/cylinder unit.

Mens spiralfjæren 48 primært vil virke til å holde armen 48 utspent med en gitt spennkraft, vil det gass/l uf t-f ylte enheten funger som en støt- og vibrasjonsdemp-ende enhet når boringen av det nye hullet 14 starter. While the coil spring 48 will primarily act to keep the arm 48 extended with a given clamping force, the gas/air-filled unit will act as a shock and vibration damping unit when the drilling of the new hole 14 starts.

Figurene 6 og 7 viser hvordan armene 46 kan være festet til den sentrale skiven 44 ved at armenden omfatter en gjengetapp 43 som kan skrus inn i en tilsvarende gjenget boring 45 i sideveggen til skiven 44. Figures 6 and 7 show how the arms 46 can be attached to the central disk 44 in that the arm end comprises a threaded pin 43 which can be screwed into a corresponding threaded bore 45 in the side wall of the disk 44.

Det er vesentlig at hver stempel/sylinderenhet, med den innsatte fjæren er konstruert slik fjærkraften er lik i hver arm 46. Med slike enhetlige fjærkonstruksjon i hver arm vil den sentrale skiven 44 fungere som en enhet som hele tiden vil være sentrert i hullet og vil gi en korrekt skjærlinje i sirkelen 14 som skjæres ut. Gassdemper-konstruksjonen vil bidra til å oppta vibrasjoner og bidra til å holde sentreringen av skiven og dermed instrumentet. Instrumentet er følgelig selvsentrerende siden de utadragende armene er utformet med innbyrdes lik (identisk) spennkraft. It is essential that each piston/cylinder unit, with the inserted spring, is constructed so that the spring force is equal in each arm 46. With such uniform spring construction in each arm, the central disc 44 will act as a unit that will be centered in the hole at all times and will give a correct cutting line in the circle 14 that is cut out. The gas damper construction will help absorb vibrations and help keep the dial and thus the instrument centered. The instrument is consequently self-centering since the protruding arms are designed with mutually equal (identical) clamping force.

Når sentertappen i drillen 22 skjærhylse-boret 20 settes opp i hullet 42 i skiven 44, vil støtdemperne kraftig dempe og redusere vibrasjoner og fare for at skjærhylsen kom-mer ut av senter. Skjærhylsen 20 vil da følge det viste ideelle stiplete sporet 14 med samme diameter. When the center pin in the drill 22 cutting sleeve drill 20 is set up in the hole 42 in the disc 44, the shock absorbers will strongly dampen and reduce vibrations and the risk of the cutting sleeve coming out of center. The cutting sleeve 20 will then follow the shown ideal dashed groove 14 with the same diameter.

Oppsummering: Summary:

Senter i sentreringsenheten skiven 44 har et lite hull 42 aksialt som borspissen 22 føres opp gjennom for å sentrere hylsen20. Poenget med en foretrukket løsning er at alle tre armene 46 ut fra senter i stjernen, er utformet som stempel/sylinder-enheter (som støtdempere) 46,48 og omsluttet av en spiralfjær. Altså analog til kombina- sjonen støtdempere/fjærer på et kjøretøy. På tegningene er instrumentet vist i en stjerneform med armene spent ut hhv trykket inn. In the center of the centering unit the disk 44 has a small hole 42 axially through which the drill tip 22 is guided up to center the sleeve 20. The point of a preferred solution is that all three arms 46 from the center of the star are designed as piston/cylinder units (as shock absorbers) 46,48 and enclosed by a spiral spring. In other words, analogous to the combination of shock absorbers/springs on a vehicle. In the drawings, the instrument is shown in a star shape with the arms extended or pressed in.

Dersom det for eksempel er ti gamle spot-huller i rett linje i et tak og som skal utvides for innsetting av spotter med større diameter, vil dette instrumentet gjøre at alle nyborete huller med ny diameter, fortsatt vil flukte langs nevnte siktlinje henover taket. Takket være dette lett monterbar sentrer-instrumentet kan man bore ut nye hullrekker hvor samtlige flukter slik at man får et tiltalende rekke av lysspotter i taket. If, for example, there are ten old spot holes in a straight line in a ceiling and which are to be expanded for the insertion of spots with a larger diameter, this instrument will ensure that all newly drilled holes with a new diameter will still fly along the said line of sight across the ceiling. Thanks to this easy-to-install centering instrument, you can drill new rows of holes where all of them run so that you get an attractive row of spotlights on the ceiling.

Claims

1. Instrument for aligning a drill for enlarging an existing hole (12) in a plate (10) for building purposes by means of a drill with a cutting sleeve (20) connected to a rotatable drilling tool (30), characterized by the wood center unit (44) with an axial bore (42) for positioning the drill bit (22), and at least two arms projecting radially outward from the center assembly (44), each biased against the inner peripheral edge of the existing hole (12) with an identical biasing force so that the center assembly (44) is kept centered.

2. Instrument in accordance with claim 1, characterized in that each arm (46) is arranged to be pushed together under the counteraction of a biasing force, and pushed out under the influence of the biasing force.

3. Instrument in accordance with claims 1 -2, characterized in that each arm is two-part with a first arm part (46a) attached to the center unit (46b) and a second arm part connected to the first arm part via a biasing means in the form of a tension spring and/or designed as a gas damper unit (46a,46b).

4. Instrument in accordance with one of the preceding claims, characterized in that the end of each arm is designed with an L-shaped seat part 46b to rest against the annular inner surface 11 of the "old" hole.

5. Instrument in accordance with one of the preceding claims, characterized in that the biasing force is produced by the outer arm 46a being defined by a rod inserted in a sleeve-shaped inner fixed arm (46b) which is in turn fixed in the peripheral side surface of the disc, to act as a gas -shock absorber - as a piston/cylinder unit.

6. Instrument in accordance with claim 5, characterized in that a spiral spring is fitted between the inner end of the arm 46b and the bottom of the sleeve.

7. Instrument in accordance with claim 5 or 6, characterized in that the inside of the sleeve 46a comprises a sealing ring designed to coat the outside of the rod 46b.

8. Instrument in accordance with one of the preceding requirements, characterized in that the instrument comprises three protruding arms mounted at an equal distance from each other at approx. 120 degrees from the disc-shaped center unit.