NO341270B1

NO341270B1 - Instrument for centering drill by hole drilling

Info

Publication number: NO341270B1
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: NO20160579A1

Description

Oppfinnelsens område. Field of the invention.

Den foreliggende oppfinnelse vedrører et instrument til innretting av et boreverktøy med en tilkoplet roterbar skjærhylse for utvidelse av et eksisterende hull i en plate for bygningsformål, hvor instrumentet omfatter en senterenhet med en aksial boring for plassering av boreverktøyets borspiss når instrumentet er plassert i hullet, og minst to armer som hver rager radielt utad fra senterenheten til å spennes mot det eksisterende hullets innvendige randkant, slik det framgår av innledningen i det etterfølg-ende krav 1. The present invention relates to an instrument for aligning a drilling tool with an attached rotatable cutting sleeve for widening an existing hole in a plate for building purposes, where the instrument comprises a center unit with an axial bore for positioning the drill tip of the drilling tool when the instrument is placed in the hole, and at least two arms each projecting radially outwards from the center unit to be clamped against the inner edge of the existing hole, as appears from the introduction in the subsequent claim 1.

Oppfinnelsen har således spesielt befatning med et instrument med en stjerneformet sentreringsenhet som plasseres i et allerede utboret hull i tak, vegg, gulv eller lig-nende for å bore ut et hull med større diameter enn det eksisterende hullet. Eksempelvis fordi det skal monteres en lysarmatur så som lysspotter eller el-stikkontakter, som ta mer plass enn tidligere armatur, og man dermed må utvide det eksisterende hullet. The invention is thus particularly concerned with an instrument with a star-shaped centering unit which is placed in an already drilled hole in a ceiling, wall, floor or the like in order to drill a hole with a larger diameter than the existing hole. 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. Det refereres til patentpublika-sjonene US-4.579.486 (Damico George) og US-5.366.326 (Jeffrey M. Converse) samt hva som kjennes fra WO 2015/066787, AU 2012/100858 og DE 2010/ 10000388. Many solutions are known for drilling holes with a larger diameter in building panels, also for those where a drill sleeve is used. Reference is made to the patent publications US-4,579,486 (Damico George) and US-5,366,326 (Jeffrey M. Converse) as well as what is known from WO 2015/066787, AU 2012/100858 and DE 2010/10000388.

Førstnevnte patent 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 first-mentioned patent shows a control device for hole sawing where it is a question of 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 refererte publikasjonen vedrører en styringsinnretning for hullsag. Innret-ningen omfatter en perforert sylindrisk plugg som passer inn i et eksisterende hull. Perforeringen passer til hullsagens styringsbor. Pluggen har en stoppflens og kan være utstyrt med mekanismer for diametral justering for fastlåsing i det eksisterende hullet. The second referenced publication relates to a control device for a hole saw. The device comprises a perforated cylindrical plug that fits into an existing hole. The perforation matches the guide drill of the hole saw. The plug has a stop flange and can be equipped with diametral adjustment mechanisms for locking in the existing hole.

Begge de to førstnevnte publikasjonene viser/omtaler sentreringsinnretninger for plassering i hull som skal utvides ved hjelp av boreinnretning /hullsag. Both of the two first-mentioned 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/fjærbelastede inngrepsarmer for sentrering av styrebor. However, none of them mentions the technical solution according to the present invention, in the form of extendable and length-adjustable piston-shaped, radially movable/spring-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 selv-sentrerende, ved at spennarmene er gitt nevnte identiske innbyrdes spennkraft slik at den sentrale enheten med det aksiale styresporet for drillspissen i senter innenfor skjærhylsen, alltid sentreres. An object of the invention is to produce a centering instrument that is self-centering, in that the tensioning arms are given the aforementioned identical mutual tensioning 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 at hver arm er innrettet til å skyves sammen under motvirkning av en forspenningskraft, og skyves ut under medvirkning av forspenningskraften, og hver arm har en identisk forspenningskraft slik at senterenheten holdes sentrert. The instrument according to the invention is characterized in that each arm is designed to be pushed together under the counteraction of a biasing force, and pushed out under the influence of the biasing force, and each arm has an identical biasing force so that the center unit is kept centered.

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. 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.

Ifølge en foretrukket utførelse er enden av hver arm utformet med et L-formet seteparti til å ligge an mot det «gamle» hullets ringformige innsideflate. 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 defineres av en stang innsatt i en hylseformet indre fast arm som igjen er festet i senterenhetens 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 being defined by a rod inserted into a sleeve-shaped inner fixed arm which is in turn fixed in the central unit's peripheral side surface, 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 armen/stangen. According to yet another preferred embodiment, the inside of the sleeve comprises a sealing ring arranged to coat the outside of the arm/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.

Disse foretrukne utførelsene framgår av krav 2-7. These preferred embodiments appear from claims 2-7.

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 armkonstruksjon 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 construction 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, hvor borhylsen 20 betjenes med en boreverktøy (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, the drill sleeve 20 being operated with a drilling tool (a drill) 30.

I det gamle sirkulære hullet 12 er innfestet det oppfinneriske instrumentet 40 som sentralt omfatter en senterenhet 44 med et styrehull 42 som styretappen 22 i borhylsen 20 føres inn i før borhylsens 20 skjærkant 23 bringes til å rotere og skjære ut det nye hullet 14. In the old circular hole 12 is fixed the inventive instrument 40 which centrally comprises a center unit 44 with a guide hole 42 into which the guide pin 22 in the drill sleeve 20 is inserted before the cutting edge 23 of the drill sleeve 20 is brought to rotate and cut out the new hole 14.

Instrumentet skal forklares med henvisning til figur 2 og 3, og omfatter senterenheten 44 i form av 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 senterenheten. Enden av disse armene skal danne anlegg mot den sirkulære innsiden 11 av hullet 12 ved at hver arms 46 endeparti 47 omfatter et skulderformet eller L-formet seteparti 49 som skal ligge an mot nevnte innsideflate 11 idet den utadragende fliken 48 da blir liggende et lite stykke utover mot tak-flaten 10. Derved stabiliseres armenes 46 anlegg mot veggen 11 som definerer hullet 12. The instrument is to be explained with reference to Figures 2 and 3, and comprises the center unit 44 in the form of 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 center unit. 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 49 which must rest against said inside surface 11, with the protruding tab 48 then remaining a small distance outwards towards the roof surface 10. This stabilizes the contact of the arms 46 against the wall 11 which defines the hole 12.

Hver arm 46 er todelt, med en fast til den skiveformete senterenheten 44 montert indre armdel 46a og en radielt bevegelig ytre armdel 46b hvis ende omfatter nevnte L-formete seteparti 49 som skal ligge an mot det «gamle» hullets innsideflate 11. Den ytre armen 46b er montert med en fjærende kraft til den indre armen 46a, 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. Each arm 46 is two-part, with an inner arm part 46a fixed to the disk-shaped center unit 44 and a radially movable outer arm part 46b, the end of which includes the aforementioned L-shaped seat part 49 which must rest against the inner surface 11 of the "old" hole. The outer arm 46b is mounted with a spring force to the inner arm 46a, so that when it is pushed in by hand, it happens against the spring force, while when you release the outer arm, the spring force works to push and tension the arm radially outwards.

Instrumentet har fortrinnsvis tre eller flere utadragende armer fra nevnte senterenhet/skive 44. Teoretisk 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 49 har en lengre bueformet anleggsflate slik at det danner anlegg med en større indre hullkantflate 11 og dermed oppnår den nødvendige stabilitet. The instrument preferably has three or more protruding arms from said central unit/disc 44. Theoretically, it can comprise only two arms which, in some cases, project diametrically opposite each other from the central disc 44. This can be arranged by the L-shaped seat 49 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 46b defineres av en sylindrisk massiv stang som innsatt i en hylseformet indre fast arm 46a som igjen er festet i senterskivens 44 perifere sideflate. Mellom armens 46a ytterende og bunnen av hylsen er innmontert en spiralformet fjær 50, se figur 6. The spring force can be produced by the fact that the outer arm 46b is defined by a cylindrical massive rod which is inserted into a sleeve-shaped inner fixed arm 46a which is in turn fixed in the peripheral side surface of the center disk 44. A spiral spring 50 is fitted between the outer end of the arm 46a and the bottom of the sleeve, see figure 6.

Ifølge en alternativ og foretrukket utførelse, omfatter innsiden av hylsen 46a en tetningsring innrettet til å bestryke utsiden av stangen 46. 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 comprises a sealing ring arranged to coat the outside of the rod 46. 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 50 primært vil virke til å holde armen 46b utspent med en gitt spennkraft, vil det gass/luft-fylte enheten funger som en støt- og vibrasjonsdemp-ende enhet når boringen av det nye hullet 14 starter. While the coil spring 50 will primarily act to keep the arm 46b extended with a given tension force, the gas/air-filled unit will act as a shock and vibration dampening unit when the drilling of the new hole 14 begins.

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

Det er vesentlig at hver stempel/sylinderenhet, med den innsatte fjæren er konstruert slik fjærkraften er lik i hver arm 46. Med en slik enhetlig fjærkonstruksjon i hver arm vil senterenheten (sentralskiven) 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. It is essential that each piston/cylinder unit, with the inserted spring, is designed so that the spring force is equal in each arm 46. With such a uniform spring construction in each arm, the center unit (central disk) 44 will function 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.

Gassdemper-konstruksjonen vil bidra til å oppta vibrasjoner og bidra til å opprett-holde sentreringen av skiven og dermed instrumentet. Instrumentet er følgelig selv-sentrerende siden de utadragende armene er utformet med innbyrdes lik (identisk) spennkraft. The gas damper construction will help to absorb vibrations and help to maintain the centering of the disc and thus the instrument. The instrument is consequently self-centering since the projecting arms are designed with mutually equal (identical) clamping force.

Når sentertappen 22 i drillen 22 i skjærhylse-boret 20 settes opp i hullet 42 i senterenheten (sentralskiven) 44 vil støtdemperne kraftig dempe og redusere vibrasjoner og fare for at skjærhylsen 20 kommer ut av senter. Skjærhylsen 20 vil da følge det viste ideelle stiplete sporet 14 med samme diameter vist på figur 1. When the center pin 22 in the drill 22 in the cutting sleeve drill 20 is set up in the hole 42 in the center unit (central disc) 44, the shock absorbers will strongly dampen and reduce vibrations and the risk of the cutting sleeve 20 coming out of center. The cutting sleeve 20 will then follow the shown ideal dashed track 14 with the same diameter shown in Figure 1.

Oppsummering: Summary:

Senter i sentreringsenheten/skiven 44 har et lite hull 42 aksialt som borspissen 22 føres opp gjennom for å sentrere skjærhylsen 20. Poenget med en foretrukket løs-ning er at alle tre armene 46 ut fra senter i stjernen, er utformet som stempel/-sylind-er-enheter (som støtdempere) 46,48 og omsluttet av en spiralfjær. Altså analog til kombinasjonen støtdempere/fjærer på et kjøretøy. På tegningene er instrumentet vist i en stjerneform med armene spent ut hhv trykket inn. The center of the centering unit/disk 44 has a small hole 42 axially through which the drill tip 22 is guided up to center the cutting sleeve 20. The point of a preferred solution is that all three arms 46 from the center of the star are designed as a piston/cylinder -er devices (such as shock absorbers) 46,48 and enclosed by a coil spring. So 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

P A T E N T CLAIMS.

1. Instrument for setting up a drilling tool (30) with an attached rotatable cutting sleeve (20) for enlarging an existing hole (12) in a plate (10) for construction purposes, the instrument comprising a center unit (44) with an axial bore (42) for placement of the drill tool (30) drill tip (22) when the instrument is placed in the hole, and at least two arms each projecting radially outward from the center unit (44) to be clamped against the inner edge (11) of the existing hole (12) , characterized in that each arm (46) is designed to be pushed together under the counteraction of a biasing force, and pushed out under the influence of the biasing force, and each arm (46) has an identical biasing force so that the center unit (44) is kept centered.

2. Instrument in accordance with claim 1, characterized in that each arm is two-part with a first arm part (46a) attached to the center unit (44) 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).

3. Instrument in accordance with one of the preceding claims 1-2, characterized in that the end of each arm is designed with an L-shaped seat part (49) to rest against the annular inner surface (11) of the "old" hole.

4. Instrument in accordance with one of the preceding claims, characterized in that the biasing force is produced by the outer arm (46b) being defined by a rod inserted in a sleeve-shaped inner fixed arm (46a) which in turn is fixed in the periphery of the center unit 25 (44) sideflate, to act as a gas shock absorber - like a piston/cylinder unit.

5. Instrument in accordance with claim 4, characterized in that a spiral spring is mounted between the inner end of the arm (46b) and the bottom of the sleeve.

30

6. Instrument according to claim 4 or 5, characterized in that the inside of the sleeve (46a) comprises a sealing ring adapted to coat the outside of the arm/rod (46b).

35

7. Instrument in accordance with one of the preceding requirements, characterized in that the instrument comprises three extending arms (46) mounted at an equal distance from each other at approx. 120 degrees from the disk-shaped center unit (44).