Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Ausführung von Zentrier-Bohrungen an kreisförmigen Stirnseiten länglicher Werkstücke, insbesondere Rundhandläufe bei Treppengeländern, gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Treppengeländer können aus unterschiedlichen Materialien, wie beispielsweise Holz oder Stahl, angefertigt werden. Meistens werden die Rundhandläufe von Treppengeländern jedoch aus Holz angefertigt, wobei diese normalerweise einen kreisförmigen Querschnitt aufweisen. Die aus Holz gefertigten Rundhandläufe werden in den entsprechenden Handwerks-Betrieben in für den Transport geeignet grossen Einzelteilen angefertigt. Bei der Endmontage der Treppengeländer am Objekt vor Ort müssen diese Einzelstücke zu einem einzigen Handlauf zusammengesetzt werden. Die Verbindung von zwei Rundhandlaufstücken aus Holz kann nach zwei verschiedenen Verfahren geschehen.
Im ersten Verfahren wird in ein vorgebohrtes, zentriertes Loch an der Stirnseite des einen Rundhandlaufstückes ein Dübel (Zapfen) ebenfalls aus Holz eingesetzt, welcher eine bestimmte Länge über die stirnseitige Endfläche herausragt. Das Gegenstück, an dessen Stirnseite ebenfalls eine zentrierte Bohrung durchgeführt wurde, muss dann lediglich auf den herausragenden Dübel aufgesetzt werden, indem dieser in das entsprechende Bohrloch an der stirnseitigen Endfläche des Gegenstückes gepresst wird. Damit sich die Verbindung nicht wieder lösen kann, wird der Zapfen in beiden Bohrlöchern verleimt.
Eine weitere Möglichkeit ist die Verwendung von handelsüblichen Metallbuchsen mit einem Aussen- und einem Innengewinde, wobei es sich beim Aussengewinde um ein Holz-Gewinde und beim Innengewinde um ein Metall-Gewinde handelt. Die Metallbuchsen werden in die vorgebohrten, zentrierten Löcher an den Stirnseiten der Rundhandlaufstücke geschraubt. Mit einem Gewindestift, welcher in die Innengewinde der Metallbuchsen geschraubt wird, können die beiden Rundhandlaufstücke miteinander verbunden werden. Die zweite Ausführungsart hat gegenüber der ersten den Vorteil, dass man den Handlauf nicht mehr einspannen muss, bis er trocken ist.
In beiden Vorgehensweisen ist jedoch die Anfertigung einer präzisen Zentrier-Bohrung an den Stirnseiten der Rundhandlaufstücke notwendig.
Diese Zentrier-Bohrungen werden entweder im Betrieb selbst oder erst bei der Montage vor Ort beim Kunden ausgeführt. Bietet sich die Möglichkeit, dass diese Bohrungen bereits im eigenen Betrieb durchgeführt werden können, so kann das Rundhandlaufstück in eine Drehbank eingespannt werden, und man ist in der Lage, eine Zentrierbohrung mittels einer fest installierten Zentriervorrichtung durchzuführen, wie es dem heutigen Stand der Technik entspricht. Üblicherweise wird jedoch die definitive Länge der Handlaufabschnitte erst auf dem Bauplatz bestimmt. Die Zentrierbohrungen können folglich erst kurz vor der Montage am Ort der Installation durchgeführt werden.
Da am Montageort die Installation solcher Treppengeländer möglichst schnell und mit möglichst geringem technischem Aufwand geschehen soll, werden gemäss dem heutigen Stand der Technik die zur Verschraubung der Rundhandlaufabschnitte notwendigen Zentrierbohrungen an deren Stirnseiten mit Handbohrmaschinen ausgeführt. Die betreffenden Bohrpunkte an den beiden Stirnseiten der Rundhandlaufstücke werden mit einer Schublehre vermessen und mit Bleistift angezeichnet und allenfalls angekörnt. Durch das ungenaue Anzeichnen und unexakte Ankörnen des Bohrpunktes oder durch das ungenaue Ansetzen des Bohrers am markierten Bohrpunkt zu Beginn der Bohrung wird die Zentrierbohrung ungenau. Zudem kann bei Bohrbeginn wegen den unebenen Holzstrukturen und bedingt durch die während des Bohrvorganges auftretenden Vibrationen, der Bohrer vom Zentrum abweichen.
In der Folge kann der Verbindungsbolzen nicht ins Zentrum gesetzt werden, und dadurch werden die beiden zusammengesetzten Rundhandlaufabschnitte in diesen Fällen nicht bündig aneinander liegen, sodass ein störender Absatz beim Übergang vom einem Rundhandlauf zum anderen entsteht.
Im Weiteren sind gemäss dem heutigen Stand der Technik Zentrier-Bohrlehren und Vorrichtungen zur Herstellung von zentrierten Bohrungen keine Neuheit mehr. Sie haben den zusätzlichen Vorteil, dass bei der Führung des Bohrers durch eine präzis ausgerichtete Bohrlehre der Bohrer bezüglich seiner horizontalen und vertikalen Ausrichtung wesentlich genauer geführt wird, als wenn der Bohrer direkt am Bohrpunkt angesetzt wird, und dabei auch keine zweite Person die horizontale und vertikale Lage des Bohrers zusätzlich überwachen muss. Die bereits bestehenden Bohrlehr-Typen sind jedoch alle noch mit Nachteilen verbunden. Dies gilt sowohl für die fixen wie die variabel auf verschiedene Radien einstellbaren Bohrlehren.
Die fixen Bohrlehren haben den Nachteil, dass sie nur gerade für Rundhandläufe mit einem bestimmten Radius verwendbar sind, und die bekannten variablen Zentriereinrichtungen haben den Nachteil, dass es sich dabei vorwiegend um stationäre Vorrichtungen mit selbstzentrierenden Spannstöcken handelt, welche eine verhältnismässig aufwändige Bauweise aufweisen.
Variable Zentriervorrichtungen sind oft zu gross und zu sperrig und entsprechend unhandlich. So beschreibt die Offenlegungsschrift DE 2 413 625 eine solche transportable Vorrichtung zur Zentrierung eines zylindrischen Werkstückes. Dieses Gerät ermöglicht vorzugsweise das Einspannen des Werkstückes in unmontiertem Zustand. Das Bohrgerät muss zu dem in der Vorrichtung ebenfalls eingespannt werden. Dies macht die Bohrung sehr umständlich und der Zeitaufwand wird unverhältnismässig hoch. Im Weiteren können bei diesem Gerät keine kurvenförmigen Werkstücke mit kreisförmigem Querschnitt eingespannt werden.
Die Erfindung stellt sich daher die Aufgabe, eine Vorrichtung zu schaffen, welche erlaubt, möglichst schnell und exakt die zentrierten Bohrpunkte an den kreisförmigen End-Querschnitten von länglichen Werkstücken, insbesondere von Rundhandläufen, zu bestimmen, um anschliessend mit einer Handbohrmaschine auf Anhieb ein präzise zentriertes und zur Stirnseite des Werkstückes senkrecht verlaufendes Loch zu bohren, ohne vorher den Bohrpunkt anzeichnen und eventuell ankörnen zu müssen. Die Vorrichtung soll zudem einfach zu bedienen, handlich, robust und verhältnismässig klein sowie kostengünstig in ihrer Herstellung sein. Im Weiteren soll die Vorrichtung stufenlos an die unterschiedlichen Querschnittsdurchmesser der Rundhandläufe anpassbar sein.
Die Aufgabe wird mithilfe der erfindungsgemässen Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Bei der vorgeschlagenen Vorrichtung handelt es sich um eine Zentrier-Bohrlehre. Diese besteht im Wesentlichen aus zwei übereinander liegenden, kreisrunden Zentriertellern, die beide im Zentrum eine zylindrische Aussparung aufweisen, in welche eine Bohrbuchse eingesetzt ist. Durch Drehen am unteren Zentrierteller lassen sich drei hervorstehende, in Winkelabständen von je 120 DEG auf dem Zentrierteller angeordnete Bolzen radial bewegen, sodass sich Handlaufstücke mit kreisförmigem Querschnitt und mit unterschiedlichem Durchmesser zentrieren und fixieren lassen. An dem zentrierten Handlaufstück lässt sich mit einer Handbohrmaschine eine durch die Bohrbuchse geführte, präzise Zentrier-Bohrung durch den Handlauf-Querschnitt ausführen.
Die Erfindung ist im Folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels unter anderem in den Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
Fig. 1a eine Seitenansicht einer Zentrier-Bohrlehre auf einem zylinderförmigen Werkstück (Handlaufstück) und eine angesetzte Handbohrmaschine;
Fig. 1b eine Unteransicht einer Zentrier-Bohrlehre;
Fig. 2a einen oberen Zentrierteller von unten gesehen mit eingesetzten Bolzen;
Fig. 2b einen Schnitt A-A durch den oberen Zentrierteller einer Zentrier-Bohrlehre gemäss Fig. 2a;
Fig. 2c eine Aufsicht und eine Seitenansicht eines Bolzens;
Fig. 3a eine Unteransicht eines unteren Zentriertellers;
Fig. 3b einen Schnitt A-A durch den unteren Zentrierteller gemäss Fig. 3a;
Fig. 3c eine Seitenansicht einer Arretiervorrichtung am unteren Zentrierteller gemäss Fig. 1a;
Fig. 3d einen Schnitt A-A durch ein Halterungsstück der Arretiervorrichtung gemäss Fig. 3c;
Fig. 4a eine Seitenansicht einer Bohrbuchse mit kleinem Führungsloch;
Fig. 4b eine Aufsicht einer Bohrbuchse mit kleinem Führungsloch;
Fig. 5a eine Seitenansicht einer Bohrbuchse mit grossem Führungsloch;
Fig. 5b eine Aufsicht einer Bohrbuchse mit grossem Führungsloch und
Fig. 6 eine Aufsicht eines Sicherungsringes.
Eine Vorrichtung zur Ausführung von Zentrier-Bohrungen weist eine Zentrier-Bohrlehre 1 auf, welche aus einem oberen kreisförmigen Zentrierteller 2, aus einem darunter liegenden, unteren kreisförmigen Zentrierteller 8, aus drei Bolzen 5, aus einer Arretiervorrichtung 11 zum Fixieren des unteren Zentriertellers 8 mit einer Flügelschraube 13 und aus einer Bohrbuchse 16 (vgl. Fig. 1a und 1b) besteht.
Der obere Zentrierteller 2 weist in seiner Mitte eine abgestufte zylindrische Aussparung 4 zum Einsetzen einer Bohrbuchse 16 auf (vgl. Fig. 2a, 2b und 4a).
Auf der unteren Seite des oberen Zentriertellers 2 sind drei radial angeordnete Führungs-Nuten 3 mit rechteckförmigem Querschnitt eingefräst. Diese Führungs-Nuten 3 weisen eine Tiefe von etwa der Hälfte der Höhe des oberen Zentriertellers 2 auf. Die drei Führungs-Nuten 3 sind so angeordnet, dass ihre zum Aussenrand hin verlängerten Mittellängsachsen gegenseitig ein Winkelstück von jeweils 120 DEG einschliessen. Die verlängerten Mittellängsachsen zweier Führungs-Nuten umschliessen somit immer ein Bogenstück, welches genau einem Drittel des Gesamtumfanges des oberen Zentriertellers 2 entspricht.
Die Führungs-Nuten 3 sind an beiden Enden durch eine halbkreisförmige Rundung abgeschlossen. Die beiden auf den Mittellängsachsen liegenden äussersten Punkte der Führungs-Nuten weisen gegenüber dem Aussenrand, respektive dem Innenrand des oberen Zentriertellers 2 einen minimalen Abstand auf.
In jede Führungs-Nut 3 ist je ein Bolzen 5 aus gehärtetem Stahl eingesetzt (vgl. Fig. 2a und 2c). Der Bolzen 5 besteht aus einem Kopf 6 und einem zylinderförmigen Unterteil 7. Die Länge des Unterteils 7 übersteigt dabei die Höhe des unteren Zentriertellers 8 um eine bestimmte Länge, welche abhängig von der Art des zu zentrierenden Werkstückes ist. Die Breite des Kopfes 6 entspricht der Breite der Führungs-Nut 3, sodass der Bolzen 5 in der Führungs-Nut 3 lediglich in deren Längsrichtung, nicht aber zur Seite verschiebbar ist. Die Höhe des Kopfes 6 entspricht der Tiefe der Führungs-Nut 3, sodass dieser beim Einsetzen in die Führungs-Nut 3 zur unteren Fläche des oberen Zentriertellers 2 bündig anliegt.
Der Kopf 6 des Bolzens 5 ist an seinen Enden durch eine halbkreisförmige Rundung abgeschlossen, welche dieselbe Abmessung aufweist wie diejenigen Rundungen an den Enden der Führungs-Nuten 3, sodass der Kopf 6 des Bolzens 5 beim Verschieben an das innere, respektive äussere Ende der Führungs-Nut 3 an diesem bündig anliegt.
An die Unterseite des oberen Zentriertellers 2 wird ein zweiter unterer Zentrierteller 8 angesetzt (vgl. Fig. 3a und 3b). Er hat dieselben äusseren Abmessungen wie der obere Zentrierteller 2 und weist in der Mitte ebenfalls eine abgestufte zylindrische Aussparung 10 auf. Die beiden Zentrierteller werden aneinander drehbar verbunden, indem die Bohrbuchse 16 durch den oberen Zentrierteller 2 und den darunter liegenden unteren Zentrierteller 8 geschoben wird. Die eingesetzte und mit einem Sicherungsring 25 fixierte Bohrbuchse hält die beiden Zentrierteller zusammen, sodass sich diese nur noch gegeneinander drehen aber nicht seitlich verschieben oder abheben lassen.
Der untere Zentrierteller 8 weist drei bogenförmige Führungs-Schlitze 9 auf, welche bogenförmig gegen das Zentrum des Zentriertellers 8 verlaufen (vgl. Fig. 1b und 3fa). Die Breite dieser Führungs-Schlitze 9 entspricht dem Durchmesser des zylinderförmigen Unterteils 7 der Bolzen 5. Beim Aufsetzen des unteren Zentriertellers 8 auf den oberen Zentrierteller 2 ragen die zylinderförmigen Unterteile 7 der in die drei Führungs-Nuten 3 des oberen Zentriertellers 2 eingesetzten Bolzen 5 durch die drei bogenförmigen Führungs -Schlitze 9 eine bestimmte Länge über den unteren Rand des unteren Zentriertellers 8 hinaus (vgl. Fig. 1a und 1b).
Die Führungs-Schlitze 9 des unteren Zentriertellers 8 kreuzen sich mit den Führungs-Nuten des oberen Zentriertellers 2 jeweils mit einem Querschnitt, der wenigstens demjenigen des Unterteils 7 der Bolzen 5 entspricht und der kleiner als derjenige des Kopfes 6 der Bolzen 5 ist.
Die drei Führungs-Schlitze 9, in welchen die drei zylinderförmigen Unterteile 7 der Bolzen 5 verlaufen, bewirken, dass beim Drehen am unteren Zentrierteller 8 die drei in den Führungs-Nuten 3 des oberen Zentriertellers 2 eingesetzten Bolzen 5 zum Zentrum hin oder von diesem weg bewegt werden. Da die drei Bolzen 5 in den radial angeordneten Führungs-Nuten 3 des oberen Zentriertellers verlaufen, können diese nur in Richtung des Zentrums oder umgekehrt bewegt werden, jedoch nicht zur Seite, das heisst sie können nicht in Richtung der Drehbewegung ausweichen.
Dank dieser technischen Ausführung gelingt es, durch das Drehen am unteren Zentrierteller 8 die Position der drei Bolzen 5 gegenüber dem Zentrum der beiden Zentrierteller synchron zu verschieben, sodass die Abstände zum Zentrum der Zentrierteller bei allen drei Bolzen 5 in jeder ausführbaren Position untereinander immer identisch sind.
Dadurch lässt sich ein zylindrisches Werkstück 28, welches zwischen den drei zylinderförmigen Unterteilen 7 auf den unteren Zentrierteller 8 aufgesetzt wird, durch Drehen am unteren Zentrierteller 8 mit den im jeweils gleichem Abstand in Bezug auf den Mittelpunkt der Aussparungen 4, 10 bewegbaren Unterteilen 7 der Bolzen 5 zentrieren und fixieren (vgl. Fig. 1a).
Die Bohrbuchse 16 ist zylinderförmig und wird aus gehärtetem Stahl in einem Stück gefertigt (vgl. Fig. 4a, 4b, 5a und 5b). Sie besteht aus einem oberen Teil 18 und einem unteren Teil 19. Der obere Teil 18 weist dabei einen grösseren Quer schnittsdurchmesser auf als der untere Teil 19. Der untere Teil 19 weist im Weiteren eine umlaufende, geschlossene Kerbe 17 auf, in welche ein Sicherungsring 25 eingefügt werden kann (vgl. Fig. 6). Durch das Zentrum des Kreisquerschnittes der Bohrbuchse 16 verläuft ein Führungsloch 20, 30, durch welches die Bohrspindel 27 geführt wird. Das Führungsloch kann dabei je nach Grösse der zu verwendenden Bohrspindel 27 unterschiedliche Durchmesser aufweisen, ohne dass sich jedoch an den äusseren Abmessungen der Bohrbuchse 16 etwas ändert (vgl. Fig. 4 und 5).
Der Durchmesser des schmaleren Teiles 22 der zylindrischen Aussparung 4 im oberen Zentrierteller 2 entspricht dem Durchmesser des unteren Teils 19 der Bohrbuchse 16, und der Durchmesser des erweiterten Teiles 21 der zylindrischen Aussparung 4 im oberen Zentrierteller 2 entspricht dem Durchmesser des oberen Teils 18 der Bohrbuchse 16, sodass die Bohrbuchse 16 nur soweit in die Aussparung 4 hineingeschoben werden kann, bis der obere, erweiterte Teil 18 der Bohrbuchse beim Übergang vom erweiterten Teil 21 zum schmaleren Teil 22 der zylindrischen Aussparung 4 an den Anschlag kommt. Dadurch wird erreicht, dass die Bohrbuchse 16 in Richtung zum unteren Zentrierteller 8 nicht weiter verschoben werden kann.
Die bis zum vorgesehen Anschlag in die Zentrier-Bohrlehre 1 eingeführte Bohrbuchse 16 verläuft im unteren Zentrierteller 8 zuerst im schmaleren Teil 24 der zylindrischen Aussparung 10, welcher denselben Durchmesser aufweist wie der untere Teil 19 der Bohrbuchse 16. Die Bohrbuchse 16 endet im erweiterten Teil 23 der Aussparung 10, ohne dass die Unterkante der Bohrbuchse 16 unter die untere Fläche des unteren Zentriertellers 8 hinausragt.
Die Anordnung der Kerbe 17 am unteren Teil 19 der Bohrbuchse ist dabei so konzipiert, dass diese bei einer in die Zentrier-Bohrlehre eingeführten Bohrbuchse im erweiterten Teil 23 der zylindrischen Aussparung 10 zu liegen kommt, wobei derjenige Absatz der Kerbe 17, welcher näher zum oberen Teil 18 der Bohrbuchse 16 liegt, bündig an den Absatz beim Übergang vom schmaleren Teil 24 zum erweiterten Teil 23 der zylindrischen Aussparung 10 zu liegen kommt. In die Kerbe 17 wird nun der Sicherungsring 25 mit einer in den Zeichnungen nicht dargestellten Sicherungsringzange eingespannt. Der Durchmesser des erweiterten Teils 23 der zylindrischen Aussparung 10 ist dabei so bemessen, dass das Einspannen und Entfernen des Sicherungsringes mit der entsprechenden Zange problemlos durchgeführt werden kann.
Der eingespannte Sicherungsring 25 weist nun einen äusseren Durchmesser aus, welcher grösser ist als der Durchmesser des schmaleren Teils 24 der zylindrischen Aussparung 10 im unteren Zentrierteller 8, sodass sich die Bohrbuchse nun auch nicht mehr in Richtung des oberen Zentriertellers verschieben lässt. Dadurch lässt sich der untere Zentrierteller 8 nur noch gegenüber dem oberen Zentrierteller 2 drehen, jedoch nicht mehr seitlich verschieben oder abheben.
An der Aussenseite des unteren Zentriertellers 8 ist im Weiteren eine Arretiervorrichtung 11 angebracht (vgl. Fig. 1a, 1b, 3c und 3d). Das winkelförmige Halterungsstück 12 der Arretiervorrichtung 11 ist am äusseren Rand des unteren Zentriertellers 8 angeschweisst, was durch eine Schweissnaht 15 gekennzeichnet ist. Das Halterungsstück 12 weist an seiner rechtwinklig abgebogenen Seite eine Gewindebohrung 14 auf, in welche eine Flügelschraube 13 hineingeschraubt werden kann.
Liegen die drei zylinderförmigen Unterteile 7 am zentrierten, zylindrischen Werkstück 28 an und klemmen dieses fest, so lässt sich durch Drehen an der bei der Arretiervorrichtung 11 vorgesehenen Flügelschraube 13 der untere Zentrierteller 8 fixieren, sodass dieser nicht mehr drehbar ist. Anschliessend kann mit einer Handbohrmaschine 26, welche durch das Führungsloch 20 bzw. 30 der Bohrbuchse 16 geführt wird, in das eingespannte Werkstück 28 eine präzise Zentrier-Bohrung ausgeführt werden.
Da die vorgeschlagene Zentrier-Bohrlehre 1 klein und mobil ist, kann diese auch auf ein fixiertes zylindrisches Werkstück 28 aufgesetzt werden, sodass man durch Drehen am unteren Zentrierteller 8 die Zentrier-Bohrlehre 1 am Werkstück 28 ausrichten kann. Die Länge der zylinderförmigen Unterteile 7 kann dabei je nach Art des zu bohrenden Werkstückes unterschiedlich sein. Bei zylindrischen Rundhandlaufstücken können die Bolzen durchaus länger sein, was eine bessere Fixierung des Werkstückes beim Zentrieren ermöglicht. Bei kurvenförmigen Objekten müssen die Bolzen relativ kurz sein, damit eine präzise Zentrierung möglich wird.
Mithilfe der vorgeschlagenen Zentrier-Bohrlehre 1 ist es somit möglich, präzise Zentrier-Bohrungen an den Stirnseiten von Rundhandlaufabschnitten mit kreisförmigem Querschnitt auszuführen, sodass beim Zusammenfügen der Rundhandlaufstücke die einzelnen Abschnitte bündig aneinander passen und sich keine Kanten und Versetzungen ergeben.
Der Zeitaufwand, welcher für die Ausführung von Zentrumsbohrungen mithilfe der Zentrier-Bohrlehre 1 benötigt wird, ist dabei geringer als mit der herkömmlichen Methode.
Die Herstellung der vorgeschlagenen Zentrier-Bohrlehre 1 ist äusserst kostengünstig, da diese verhältnismässig klein ist und einen einfachen Aufbau aufweist und somit keine in ihrer Herstellung komplizierten und teuren sowie anfälligen Elemente enthält. Die Bedienbarkeit ist denkbar einfach und erfordert keine besondere Vorkenntnisse, sodass sie von jedermann auf Anhieb bedient werden kann. Die robuste Beschaffenheit der vorgeschlagenen Zentrier-Bohrlehre 1 macht diese unempfindlich gegenüber Schlägen und Stössen, was auf einer Baustelle von grossem Vorteil ist. Die genannte Zentrier-Bohrlehre ist zudem stufenlos an die unterschiedlichen Querschnittsdurchmesser der Rundhandläufe anpassbar.
Die Herstellung der Zentrierteller in Antikorodal, was einer Aluminiumlegierung entspricht, ergibt ein verhältnismässig geringes Gewicht bei gleichzeitig hoher Korrosionsbeständigkeit und guter Festigkeit des Materials. Diese Ausführungsweise bedeutet eine bessere Handlichkeit und einen leichteren Umgang mit der Zentrier-Bohrlehre 1.
The invention relates to a device for carrying out centering holes on circular end faces of elongated workpieces, in particular circular handrails for banisters, according to the preamble of patent claim 1.
Banisters can be made from different materials, such as wood or steel. Most of the time, the handrails of banisters are made of wood, which usually have a circular cross-section. The round handrails made of wood are manufactured in the appropriate craft companies in large individual parts suitable for transport. When the stair railings are finally assembled on site, these individual pieces must be put together into a single handrail. Two round wooden handrail pieces can be connected using two different methods.
In the first method, a dowel (peg), also made of wood, is inserted into a pre-drilled, centered hole on the end face of a round handrail piece and protrudes a certain length beyond the end face. The counterpart, on the front side of which a centered bore was also made, then only has to be placed on the protruding dowel by pressing it into the corresponding borehole on the end face of the counterpart. So that the connection cannot come loose again, the pin is glued in both drill holes.
Another possibility is the use of commercially available metal bushings with an external and an internal thread, the external thread being a wood thread and the internal thread being a metal thread. The metal bushings are screwed into the pre-drilled, centered holes on the ends of the handrail pieces. The two round handrail pieces can be connected to each other with a grub screw that is screwed into the internal thread of the metal bushings. The second version has the advantage over the first that you no longer have to clamp the handrail until it is dry.
In both procedures, however, it is necessary to make a precise centering hole on the end faces of the circular handrail pieces.
These centering holes are either carried out in the company itself or only during assembly on site at the customer. If it is possible that these holes can already be drilled in-house, the rotary handrail can be clamped in a lathe and a centering hole can be made using a permanently installed centering device, as is the current state of the art , However, the definitive length of the handrail sections is usually only determined on the construction site. The center holes can therefore only be drilled shortly before assembly at the installation site.
Since the installation of such banisters at the installation site should be carried out as quickly as possible and with as little technical effort as possible, the centering holes required for screwing the circular handrail sections on the end faces thereof are carried out with hand drills according to the current state of the art. The relevant drilling points on the two end faces of the circular handrail pieces are measured with a caliper and marked with a pencil and, if necessary, marked. Due to the inaccurate marking and inaccurate marking of the drilling point or the inaccurate positioning of the drill at the marked drilling point at the beginning of the drilling, the centering hole becomes inaccurate. In addition, the drill can deviate from the center at the start of drilling due to the uneven wooden structures and due to the vibrations occurring during the drilling process.
As a result, the connecting bolt cannot be placed in the center, and as a result, the two assembled circular handrail sections will not lie flush against one another in these cases, so that a disruptive heel arises during the transition from one round handrail to the other.
Furthermore, according to the current state of the art, centering jigs and devices for producing centered holes are no longer a novelty. They have the additional advantage that when the drill is guided by a precisely aligned drilling jig, the drill is guided much more precisely in terms of its horizontal and vertical orientation than when the drill is positioned directly at the drilling point, and no second person is responsible for the horizontal and vertical The position of the drill must also be monitored. The existing types of drilling jigs, however, are all still associated with disadvantages. This applies to both the fixed and the variably adjustable drilling jigs.
The fixed drilling jigs have the disadvantage that they can only be used for circular handrails with a certain radius, and the known variable centering devices have the disadvantage that these are predominantly stationary devices with self-centering vices, which have a relatively complex construction.
Variable centering devices are often too large and too bulky and therefore bulky. For example, the published patent application DE 2 413 625 describes such a portable device for centering a cylindrical workpiece. This device preferably enables the workpiece to be clamped in the unmounted state. The drill must also be clamped in the device. This makes the drilling very cumbersome and the time required is disproportionately long. Furthermore, no curved workpieces with a circular cross-section can be clamped in this device.
The invention therefore has as its object to provide a device which allows the centered drilling points on the circular end cross-sections of elongated workpieces, in particular circular handrails, to be determined as quickly and precisely as possible, in order to subsequently use a hand drill to immediately determine a precisely centered one and to drill a hole running perpendicular to the face of the workpiece without first having to mark the drilling point and possibly having to punch it. The device should also be easy to use, handy, robust and relatively small and inexpensive to manufacture. Furthermore, the device should be infinitely adaptable to the different cross-sectional diameters of the circular handrails.
The object is achieved with the aid of the features of patent claim 1 according to the invention. Advantageous developments of the invention are the subject of the dependent claims.
The proposed device is a centering jig. This essentially consists of two superimposed, circular centering plates, both of which have a cylindrical recess in the center, into which a drill bushing is inserted. By turning the lower centering plate, three protruding bolts arranged at angular intervals of 120 ° on the centering plate can be moved radially, so that handrail pieces with a circular cross-section and with different diameters can be centered and fixed. On the centered handrail piece, a precise centering hole can be made through the handrail cross section through the drill bushing using a hand drill.
The invention is explained below using an exemplary embodiment, inter alia in the drawings. Show it:
1a is a side view of a centering jig on a cylindrical workpiece (handrail) and an attached hand drill;
1b is a bottom view of a centering jig;
2a shows an upper centering plate seen from below with inserted bolts;
2b shows a section A-A through the upper centering plate of a centering jig according to FIG. 2a;
2c shows a top view and a side view of a bolt;
3a shows a bottom view of a lower centering plate;
3b shows a section A-A through the lower centering plate according to FIG. 3a;
3c shows a side view of a locking device on the lower centering plate according to FIG. 1a;
3d shows a section A-A through a mounting piece of the locking device according to FIG. 3c;
4a shows a side view of a drill bush with a small guide hole;
4b is a top view of a drill bush with a small guide hole;
5a shows a side view of a drill bush with a large guide hole;
Fig. 5b is a plan view of a drill bush with a large guide hole and
Fig. 6 is a top view of a circlip.
A device for performing centering bores has a centering jig 1, which consists of an upper circular centering plate 2, an underlying circular circular centering plate 8, three bolts 5, and a locking device 11 for fixing the lower centering plate 8 a wing screw 13 and a drill bushing 16 (see FIGS. 1a and 1b).
The upper centering plate 2 has a stepped cylindrical recess 4 in its center for inserting a drill bushing 16 (cf. FIGS. 2a, 2b and 4a).
On the lower side of the upper centering plate 2, three radially arranged guide grooves 3 with a rectangular cross section are milled. These guide grooves 3 have a depth of approximately half the height of the upper centering plate 2. The three guide grooves 3 are arranged in such a way that their central longitudinal axes, which are extended towards the outer edge, mutually enclose an angle piece of 120 ° in each case. The elongated central longitudinal axes of two guide grooves thus always enclose an arc piece which corresponds to exactly one third of the total circumference of the upper centering plate 2.
The guide grooves 3 are closed at both ends by a semicircular curve. The two outermost points of the guide grooves lying on the central longitudinal axes are at a minimal distance from the outer edge or the inner edge of the upper centering plate 2.
A bolt 5 made of hardened steel is inserted into each guide groove 3 (see FIGS. 2a and 2c). The bolt 5 consists of a head 6 and a cylindrical lower part 7. The length of the lower part 7 exceeds the height of the lower centering plate 8 by a certain length, which is dependent on the type of workpiece to be centered. The width of the head 6 corresponds to the width of the guide groove 3, so that the bolt 5 in the guide groove 3 can only be displaced in the longitudinal direction, but not to the side. The height of the head 6 corresponds to the depth of the guide groove 3, so that when it is inserted into the guide groove 3 it lies flush with the lower surface of the upper centering plate 2.
The head 6 of the bolt 5 is closed at its ends by a semicircular curve, which has the same dimension as those curves at the ends of the guide grooves 3, so that the head 6 of the bolt 5 when moved to the inner or outer end of the guide -Nut 3 is flush with this.
A second lower centering plate 8 is attached to the underside of the upper centering plate 2 (cf. FIGS. 3a and 3b). It has the same outer dimensions as the upper centering plate 2 and also has a stepped cylindrical recess 10 in the middle. The two centering plates are rotatably connected to one another by pushing the drill bushing 16 through the upper centering plate 2 and the lower centering plate 8 underneath. The inserted and fixed with a locking ring 25 drill bush holds the two centering plates together, so that they can only turn against each other but not laterally shifted or lifted off.
The lower centering plate 8 has three arcuate guide slots 9, which run in an arc towards the center of the centering plate 8 (cf. FIGS. 1b and 3fa). The width of these guide slots 9 corresponds to the diameter of the cylindrical lower part 7 of the bolts 5. When the lower centering plate 8 is placed on the upper centering plate 2, the cylindrical lower parts 7 of the bolts 5 inserted into the three guide grooves 3 of the upper centering plate 2 protrude the three arcuate guide slots 9 a certain length beyond the lower edge of the lower centering plate 8 (see FIGS. 1a and 1b).
The guide slots 9 of the lower centering plate 8 intersect with the guide grooves of the upper centering plate 2 each with a cross section which corresponds at least to that of the lower part 7 of the bolts 5 and which is smaller than that of the head 6 of the bolts 5.
The three guide slots 9, in which the three cylindrical lower parts 7 of the bolts 5 run, have the effect that, when the lower centering plate 8 is rotated, the three bolts 5 inserted in the guide grooves 3 of the upper centering plate 2 towards or away from the center be moved. Since the three bolts 5 run in the radially arranged guide grooves 3 of the upper centering plate, they can only be moved in the direction of the center or vice versa, but not to the side, that is to say they cannot deflect in the direction of the rotary movement.
Thanks to this technical design, it is possible to synchronously shift the position of the three bolts 5 relative to the center of the two centering plates by rotating the lower centering plate 8, so that the distances to the center of the centering plates are always identical to one another in all executable positions in all three bolts 5 ,
This enables a cylindrical workpiece 28, which is placed between the three cylindrical lower parts 7 on the lower centering plate 8, by rotating the lower centering plate 8 with the lower parts 7 of the bolts which can be moved at the same distance with respect to the center of the recesses 4, 10 5 center and fix (see Fig. 1a).
The drill sleeve 16 is cylindrical and is made of hardened steel in one piece (see. Fig. 4a, 4b, 5a and 5b). It consists of an upper part 18 and a lower part 19. The upper part 18 has a larger cross-sectional diameter than the lower part 19. The lower part 19 also has a circumferential, closed notch 17, in which a locking ring 25th can be inserted (see FIG. 6). A guide hole 20, 30, through which the drilling spindle 27 is guided, runs through the center of the circular cross section of the drill bushing 16. The guide hole can have different diameters depending on the size of the drill spindle 27 to be used, but without the outer dimensions of the drill bushing 16 changing anything (see FIGS. 4 and 5).
The diameter of the narrower part 22 of the cylindrical recess 4 in the upper centering plate 2 corresponds to the diameter of the lower part 19 of the drill sleeve 16, and the diameter of the enlarged part 21 of the cylindrical recess 4 in the upper centering plate 2 corresponds to the diameter of the upper part 18 of the drill bushing 16 , so that the drill bushing 16 can only be pushed into the recess 4 until the upper, enlarged part 18 of the drill bushing comes to the stop during the transition from the enlarged part 21 to the narrower part 22 of the cylindrical recess 4. It is thereby achieved that the drill bushing 16 can no longer be displaced in the direction of the lower centering plate 8.
The drill bushing 16 inserted into the centering jig 1 up to the intended stop runs in the lower centering plate 8 first in the narrower part 24 of the cylindrical recess 10, which has the same diameter as the lower part 19 of the drill bushing 16. The drill bushing 16 ends in the enlarged part 23 the recess 10 without the lower edge of the drill bushing 16 projecting below the lower surface of the lower centering plate 8.
The arrangement of the notch 17 on the lower part 19 of the drill bushing is designed such that it comes to rest in the expanded part 23 of the cylindrical recess 10 when a drill bushing is inserted into the centering jig, the shoulder of the notch 17 which is closer to the upper one Part 18 of the drill bush 16 lies flush with the shoulder at the transition from the narrower part 24 to the enlarged part 23 of the cylindrical recess 10. The circlip 25 is now clamped in the notch 17 with a circlip pliers, not shown in the drawings. The diameter of the enlarged part 23 of the cylindrical recess 10 is dimensioned such that the clamping ring can be clamped and removed with the appropriate pliers without any problems.
The clamped retaining ring 25 now has an outer diameter which is larger than the diameter of the narrower part 24 of the cylindrical recess 10 in the lower centering plate 8, so that the drill bushing can no longer be displaced in the direction of the upper centering plate. As a result, the lower centering plate 8 can only be rotated relative to the upper centering plate 2, but can no longer be moved or lifted laterally.
A locking device 11 is also attached to the outside of the lower centering plate 8 (cf. FIGS. 1a, 1b, 3c and 3d). The angular bracket 12 of the locking device 11 is welded to the outer edge of the lower centering plate 8, which is characterized by a weld 15. The bracket 12 has on its right-angled side a threaded hole 14 into which a wing screw 13 can be screwed.
If the three cylindrical lower parts 7 lie against the centered, cylindrical workpiece 28 and clamp it firmly, the lower centering plate 8 can be fixed by turning the wing screw 13 provided in the locking device 11, so that it can no longer be rotated. A precise centering hole can then be made in the clamped workpiece 28 using a hand drill 26 which is guided through the guide hole 20 or 30 of the drill bushing 16.
Since the proposed centering jig 1 is small and mobile, it can also be placed on a fixed cylindrical workpiece 28, so that the centering jig 1 can be aligned with the workpiece 28 by rotating the lower centering plate 8. The length of the cylindrical lower parts 7 can vary depending on the type of workpiece to be drilled. With cylindrical round handrail pieces, the bolts can be longer, which enables a better fixation of the workpiece when centering. With curved objects, the bolts must be relatively short so that precise centering is possible.
With the aid of the proposed centering drilling jig 1, it is thus possible to carry out precise centering holes on the end faces of circular handrail sections with a circular cross section, so that when the round handrail pieces are joined together, the individual sections fit flush with one another and there are no edges and offsets.
The time required to carry out center drilling using the centering jig 1 is less than with the conventional method.
The production of the proposed centering jig 1 is extremely cost-effective, since it is relatively small and has a simple structure and therefore does not contain any elements that are complicated, expensive and fragile to manufacture. It is very easy to use and does not require any special knowledge, so that anyone can use it straight away. The robust nature of the proposed centering jig 1 makes it insensitive to knocks and bumps, which is a great advantage on a construction site. The centering drilling jig mentioned is also infinitely adaptable to the different cross-sectional diameters of the circular handrails.
The manufacture of the centering plates in Antikorodal, which corresponds to an aluminum alloy, results in a relatively low weight with high corrosion resistance and good strength of the material. This embodiment means better handiness and easier handling of the centering jig 1.