MX2010009825A

MX2010009825A - Cortador de orificios de arbol de rapido cambio y metodo.

Info

Publication number: MX2010009825A
Application number: MX2010009825A
Authority: MX
Inventors: Joseph Thomas Novak; James E Panjerc
Original assignee: Irwin Ind Tool Co
Priority date: 2008-03-06
Filing date: 2009-03-06
Publication date: 2010-12-06
Also published as: CN101983114A; JP5587799B2; EP2252421A1; US20090226270A1; KR20100137500A; WO2009111751A1; CA2717770A1; JP2011513081A; MX338207B; CA2717770C; AU2009221681A1; EP2252421A4; EP2252421B1; US8328474B2

Abstract

Un árbol para un dispositivo de rápido cambio y cortadores de orificio estándar, en donde cada cortador de orificio incluye una abertura central y por lo menos una abertura de pasador de accionamiento. El árbol comprende un cuerpo de árbol que incluye una porción de extremo que se puede acoplar dentro de la abertura central, un eje de accionamiento opuesto a la porción de extremo para acoplar una herramienta energizada, y una abertura para recibir una broca piloto. El árbol también comprende una placa de pasador de accionamiento y/o un collarín que tiene por lo menos un pasador de accionamiento que se puede recibir en una abertura de pasador de accionamiento correspondiente de la sierra de orificio para acoplar en forma accionada la sierra de orificios. El árbol, en por lo menos una modalidad, también comprende un mecanismo de broca piloto para acoplar y liberar un dispositivo de cambio rápido o una broca piloto estándar.

Description

CORTADOR DE ORIFICIOS DE ÁRBOL DE RÁPIDO CAMBIO Y MÉTODO Referencia Cruzada con Solicitudes Relacionadas Esta Solicitud es la Solicitud Internacional (PCT) de la Solicitud de Estados Unidos de Norteamérica No. de Serie 12/043,740, presentada el 6 de marzo de 2008, cuyo contenido se incorpora aquí como referencia en su totalidad, como parte de la presente invención.

Campo de la Invención La presente invención se relaciona con árboles para cortadores de orificios, cortadores de agujeros y con los métodos relacionados y más en particular, con árboles, cortadores de orificios y métodos relacionados que proporcionan el rápido acoplamiento y liberación de un cortador de orificios y/o de una broca piloto con y del árbol.

Antecedentes de la Invención Un árbol típico para una sierra de orificios incluye un cuerpo de árbol con una porción de extremo roscado que se acopla con una abertura roscada correspondiente en la placa de extremo de la sierra de orificios para asegurar la sierra de orificios con el árbol. Una broca piloto de barreno se puede recibir dentro de la porción de extremo roscado del cuerpo del árbol y se extiende a través del centro de la sierra de orificios. El árbol también incluye una placa de pasador de accionamiento que se monta en forma deslizable con el cuerpo del árbol y tiene un par de pasadores de accionamiento diametralmente opuestos que se extienden dentro de los orificios de pasador de accionamiento formados en la placa de extremo de la sierra de orificios para accionar en forma giratoria la sierra de orificios. Una tuerca de retención se monta en forma enroscada en el cuerpo del árbol para evitar el desacoplamiento de los pasadores de accionamiento de la sierra de orificios durante el uso.

Para montar la sierra para orificios con el árbol, la placa de extremo de la sierra para orificios se enrosca sobre la porción de extremo roscado, de modo que la sierra para orificios queda asegurada con el cuerpo del árbol y los orificios de los pasadores de accionamiento quedan alineados con los pasadores de accionamiento correspondientes de la placa de pasadores de accionamiento. Después la tuerca de retención se aprieta hasta que los pasadores de accionamiento quedan completamente recibidos por los orificios de pasador de accionamiento para asegurar el árbol con la sierra para orificios. Para montar la broca piloto, la broca se inserta dentro del orificio central y se asegura al apretar un fijador.

Una de las desventajas asociadas con este tipo de árbol es que las sierras para orificios se fijará en las roscas cuando la placa de pasador de accionamiento se desacople de la sierra para orificios durante la operación, lo que presenta al usuario final con problemas y labores consumidoras de tiempo para retirar la sierra para orificios del árbol. En muchos casos, el proceso de retirar la sierra para orificios asegurada con el árbol daña en forma permanente el árbol, la sierra para orificios o ambos, lo cual provoca un gasto adicional asociado con el reemplazo prematuro del equipo.

Otra desventaja de este tipo de árbol es que puede ser necesario sostener la sierra para orificios en su lugar para mantener la alineación de los orificios del pasador de accionamiento con los pasadores de accionamiento correspondientes mientras simultáneamente se aprieta la tuerca de retención para evitar la rotación de la sierra para orificios, que de otra forma evitaría que los pasadores de accionamiento entren en los orificios de los pasadores de accionamiento. Para solucionar este problema, se han contemplado árboles especiales que aceptan sierra para orificios especiales diseñadas específicamente para hacer el montaje de la sierra para orificios más fácil. Sin embargo, la versatilidad de estos árboles se limita mucho porque solamente pueden montar las sierras para orificios de un fabricante particular y no tienen la capacidad de montar sierra para orificios estándar. De conformidad con esto, sería conveniente que tales árboles especiales acepten las sierras para orificios estándar, ya que tienden a ser más confiables en caso de que una sierra para orificios especial requiera del reemplazo y que no esté disponible, o en el caso de que una sierra de orificios no esté disponible en el tamaño deseado y/o con la configuración de corte deseada.

Otra desventaja de este tipo de árbol es que el proceso para insertar y remover las brocas piloto con frecuencia requiere que el usuario final acople manualmente un tornillo. Para solucionar este problema, se han contemplado árboles especiales que aseguran que las brocas de barreno piloto especiales tengan ejes configurados para su aseguramiento sin el uso de herramientas. Sin embargo, la versatilidad de estos árboles se limita mucho cuando solamente pueden asegurar brocas de barreno especiales de un fabricante en particular, y no tienen la capacidad para asegurar brocas de barreno piloto estándar, que están más fácilmente disponibles y se pueden obtener fácilmente en caso de que una broca de barreno piloto necesite ser reemplazada, y no se encuentre disponible o en caso de que una broca de barreno piloto no se encuentre disponible en el tamaño deseado y/o en la configuración de barreno deseada. Además, tales árboles y sistemas de broca de barreno piloto especiales pueden fallar en aségurar por completo las brocas dentro del árbol y/o pueden permitir que las brocas se aflojen durante el uso, lo que provoca un juego fuera de eje, especialmente a las altas velocidades de rotación. El juego fuera de eje puede provocar una vibración indeseable de la broca de barreno piloto, lo cual puede reducir la vida de perforación de la broca y/o crear un grado inaceptable de inexactitud durante el uso.

De conformidad con esto, un objetivo de la presente invención es solucionar una o más de las desventajas antes descritas de la técnica previa.

Breve Descripción de la Invención De conformidad con un primer aspecto, la presente invención está dirigida a un árbol que se puede conectar con un cortador de orificios de cambio rápido, y en algunas modalidades de la presente invención, también se puede conectar con un cortador de orificios estándar. El cortador de orificios incluye una porción de extremo que define una primera abertura, y por lo menos un rebajo de pasador de accionamiento separado radialmente con relación a la primera abertura. El árbol comprende un cuerpo de árbol que incluye una superficie de tope, y una porción de conexión con el cortador de orificios extendida en forma axial desde la superficie de tope y que se puede acoplar dentro de la primera abertura del cortador de orificios. Un miembro de pasador de accionamiento define una segunda abertura que recibe a través de la misma el cuerpo del árbol y está configurada para permitir el movimiento axial relativo, pero evita el movimiento de rotación relativo del cuerpo del árbol y del miembro de pasador de accionamiento. El miembro de pasador de accionamiento también incluye una primera superficie y por lo menos un pasador de accionamiento separado en forma radial con relación a la segunda abertura y extendido en forma axial desde la primera superficie. La porción de conexión se puede recibir dentro de la primera abertura del cortador de orificios para definir una primera posición de acoplamiento. El cuerpo del árbol y/o el cortador de orificios se puede mover uno con relación al otro entre una primera posición de acoplamiento y una segunda posición de acoplamiento para asegurar el cortador de orificios con el cuerpo del árbol. En la segunda posición de acoplamiento: (i) el por lo menos un pasador de accionamiento queda esencialmente alineado con el por lo menos un rebajo del pasador de accionamiento correspondiente del cortador de orificios; y (ii) el miembro de pasador de accionamiento se puede mover en forma axial con relación al cuerpo del árbol entre la posición desacoplada axialmente separada con relación al cortador de orificios y la posición acoplada, en donde el por lo menos un pasador de accionamiento es recibido dentro del rebajo de pasador de accionamiento correspondiente del cortador de orificios y la primera superficie del miembro de pasador de accionamiento que hace contacto con la porción de extremo del cortador de orificios.

De preferencia, en la segunda posición de acoplamiento, la porción de extremo del cortador de orificios está en contacto con la superficie de tope del cuerpo del árbol. En algunas modalidades de la presente invención, el cuerpo del árbol y/o el cortador de orificios puede girar uno con relación al otro entre la primera y la segunda posiciones de acoplamiento. En tales modalidades, la porción de conexión del cuerpo del árbol define una primera rosca y la primera abertura del cortador de orificios define una segunda rosca que se puede acoplar en forma enroscada con la primera rosca, para asegurar en forma fija el cortador de orificios con el cuerpo del árbol en la segunda posición de acoplamiento. En algunas modalidades, las roscas en la porción de conexión del cuerpo del árbol están configuradas para: (i) alinear esencialmente el por lo menos un pasador de accionamiento con el rebajo de pasador de accionamiento correspondiente del cortador de orificios en la segunda posición de acoplamiento; y (ii) colocar la porción de extremo en el cortador de orificios en contacto con la superficie de tope del cuerpo del árbol en la segunda posición de acoplamiento. En algunas modalidades, la primera y segunda roscas definen una holgura axial entre ellas, lo cual permite que la porción de extremo del cortador de orificios haga contacto esencialmente con la superficie de tope del cuerpo del árbol tanto en la primera posición de acoplamiento como en la segunda posición de acoplamiento. EN algunas modalidades, el cuerpo del árbol y/o el cortador de orificios puede girar con relación al otro entre la primera y la segunda posiciones de acoplamiento, y el límite angular entre la primera y la segunda posiciones de acoplamiento está dentro del intervalo de 10° a aproximadamente 180°.

En algunas modalidades de la presente invención, la primera abertura del cortador de orificios de cambio rápido define una pluralidad de salientes extendidas en forma angular y una pluralidad de porciones relativamente rebajadas formadas entre ellas y la porción de conexión del cuerpo del árbol define una pluralidad de salientes extendidas en forma angular y una pluralidad de porciones relativamente rebajadas formadas entre ellas. En la primera posición de acoplamiento, las salientes de la porción de conexión son recibidas dentro de los rebajos de la primera abertura y las salientes de la primera abertura son recibidas en las porciones rebajadas de la porción de conexión. En la segunda posición de acoplamiento, las salientes de la porción de conexión se acoplan con las salientes de la primera abertura. En tales modalidades, las salientes de la porción de conexión definen una primera rosca, las salientes de la primera abertura definen una segunda rosca y la primera y la segunda roscas se acoplan en forma enroscada entre sí en la segunda posición de acoplamiento. En algunas modalidades, por lo menos algunas de las salientes extendidas en forma angular definen un mayor o menor límite angular que lo que define por lo menos otra saliente extendida en forma angular de la primera abertura respectiva y la porción de conexión, para así permitir la recepción de la porción de conexión dentro de la primera abertura en solamente la primera posición de acoplamiento.

Algunas modalidades de la presente invención también comprenden un collarín acoplado con el miembro de pasador de accionamiento, en donde el movimiento del collarín entre la primera posición y la segunda posición mueve esencialmente en forma simultánea el miembro de pasador de accionamiento desde la posición acoplada a la posición desacoplada. De preferencia, el collarín define una forma tipo diábolo. Una ventaja de esta característica es que facilita el manejo durante el uso al permitir al usuario sujetar la porción media del collarín con por ejemplo, el dedo índice y el pulgar de una mano, cuando se mueve el collarín para acoplar o retirar el cortador de orificios.

En algunas modalidades de la presente invención, una superficie de apoyo alargada en forma axial se define por la interfaz entre el collarín y el cuerpo del árbol. Una ventaja de esta característica es que reduce o evita el juego no deseado o el movimiento entre el collarín y el miembro de pasador de accionamiento, y el cuerpo del árbol.

Algunas modalidades de la presente invención también comprenden un miembro de impulso, tal con un resorte de hoja, que normalmente impulsa el miembro de pasador de accionamiento en la dirección desde la posición desacoplada a la posición acoplada. De preferencia, el miembro de impulso automáticamente acciona el miembro de pasador de accionamiento hacía la posición de acoplamiento luego de mover el cortador de orificios hacia la segunda posición de acoplamiento. Una ventaja de esta característica es que facilita el acoplamiento con una mano del cortador de orificios con el árbol, o de otra forma facilita el rápido acoplamiento y desacoplamiento del cortador de orificios del árbol.

De conformidad con otro aspecto de la presente invención, el cuerpo del árbol también define una abertura de broca piloto que está configurada para recibir, en forma alternativa, tanto una broca piloto de cambio rápido como una broca piloto estándar. En algunas modalidades, el árbol también comprende (i) un pasador piloto impulsado radialmente hacia adentro hacia la abertura de broca piloto y que se puede acoplar con una broca piloto de cambio rápido recibida dentro de la abertura de broca piloto, y (¡i) un sujetador que se puede mover dentro de la abertura de broca piloto y que se puede acoplar con una broca piloto estándar recibida dentro de la abertura de broca piloto.

En tales modalidades, el cuerpo del árbol también define una abertura de broca piloto para recibir, alternativamente, tanto una broca piloto de cambio rápido como una broca piloto estándar, y el árbol también comprende un mecanismo de broca piloto que define: (i) un primer estado, en donde el mecanismo de broca piloto acopla la broca piloto de cambio rápido para evitar el movimiento de la broca con relación al cuerpo del árbol; (ii) un segundo estado en donde el mecanismo de broca piloto acopla la broca piloto estándar para evitar el movimiento de la broca con relación al cuerpo del árbol y (iii) un tercer estado, en donde el mecanismo de broca piloto se desacopla de la broca piloto de cambio rápido respectiva o de la broca piloto estándar y permite el movimiento de la broca respectiva con relación al cuerpo del árbol.

De conformidad con otro aspecto, la presente invención está dirigida a un árbol que se puede conectar con un cortador de orificios de cambio rápido que incluye una porción de extremo que define una primera abertura y por lo menos un rebajo radialmente separado con relación a la primera abertura. El árbol comprende primeros medios para conectar con accionamiento una herramienta de energía con el cortador de orificios. El primer medio incluye una superficie de tope, y un segundo medio del árbol se extiende en forma axial con relación a la superficie de tope para acoplar en forma liberable la primera abertura del cortador de orificios y define una primera posición de acoplamiento. Los terceros medios son provistos para recibir a través de los primeros medios, y para permitir el movimiento axial relativo, pero evita el movimiento de rotación relativo, de los primeros medios y de los terceros medios. Los terceros medios incluyen una primera superficie, y por lo menos unos cuartos medios extendidos en forma axial desde la primera superficie para recibir dentro de por lo menos un rebajo del cortador de orificios para accionar en forma giratoria el cortador de orificios. Unos quintos medios son provistos para permitir el movimiento de rotación de por lo menos uno de los primeros medios y el cortador de orificios uno con relación al otro entre una primera posición de acoplamiento y una segunda posición de acoplamiento para asegurar el cortador de orificios con los primeros medios, y para (i) alinear esencialmente los por lo menos cuartos medios con el por lo menos un rebajo correspondiente del cortador de orificios en la segunda posición de acoplamiento, para a su vez, permitir el movimiento axial de los terceros medios con relación a los primeros medios en la segunda posición de acoplamiento entre una posición desacoplada separada en forma axial con relación al cortador de orificios, y una posición de acoplamiento con los por lo menos cuartos medios recibidos dentro del rebajo correspondiente del cortador de orificios y (ii) colocar la primera superficie de los terceros medios en contacto sustancial con la superficie de tope del cortador de orificios en la segunda posición de acoplamiento.

De conformidad con otro aspecto, la presente invención está dirigida a un cortador de orificios de cambio rápido que se puede acoplar con un árbol. El árbol incluye una porción de extremo roscado que define por lo menos una porción roscada macho, una superficie de tope ubicada adyacente a la porción de extremo roscado y un miembro de pasador de accionamiento que incluye por lo menos un pasador de accionamiento en el mismo y que se puede mover en forma axial con relación al árbol entre una posición acoplada con el pasador de accionamiento que acopla el cortador de orificios, y una posición desacoplada con el pasador de accionamiento desacoplado del cortador de orificios. El cortador de orificios de cambio rápido comprende una cuchilla que incluye un cuerpo de cuchilla y un borde de corte definido por una pluralidad de dientes de corte. Una porción de extremo del cortador de orificios está asegurado en forma fija con el cuerpo de la cuchilla, y define una abertura aproximadamente central que incluye en una porción periférica de la misma por lo menos una porción roscada hembra, y por lo menos un rebajo de pasador de accionamiento separado en forma radial con relación a la abertura central. La porción roscada hembra coopera con la porción roscada macho del árbol para definir (i) una primera posición de acoplamiento, en donde las roscas macho y hembra guías acoplan o se acoplan esencialmente entre sí y definen una primera holgura axial una con relación a la otra y (¡i) una segunda posición de acoplamiento separada en forma angular con relación a la primera posición de acoplamiento. En la segunda posición de acoplamiento, las roscas hembra y macho se acoplan entre sí y definen una segunda holgura axial menor que la primera holgura axial, la porción de extremo está en acoplamiento o en acoplamiento sustancial con la superficie de tope del árbol, y el rebajo del pasador de accionamiento está alineado con el pasador de accionamiento respectivo del árbol para recibir el pasador de accionamiento con el miembro de pasador de accionamiento ubicado en la posición de acoplamiento.

De preferencia, en la segunda posición de acoplamiento, la porción de extremo del cortador de orificios está en contacto con la superficie de tope del cuerpo del árbol. En algunas modalidades de la presente invención, la porción roscada hembra define una holgura axial con relación a la porción roscada macho, lo que permite que la porción de extremo del cortador de orificios entre esencialmente en contacto con la superficie de tope del cuerpo del árbol tanto en la primera posición de acoplamiento como en la segunda posición de acoplamiento. En algunas modalidades, la porción de conexión del cuerpo del árbol define una pluralidad de salientes extendidas en forma angular y una pluralidad de porciones relativamente rebajadas formadas entre ellas y una abertura central del cortador de orificios de cambio rápido define una pluralidad de salientes extendidas en forma angular, y una pluralidad de porciones relativamente rebajadas formadas entre ellas. En la primera posición de acoplamiento, las salientes de la porción de conexión del árbol son recibidas dentro de los rebajos de la abertura central, y las salientes de la abertura central son recibidas dentro de las porciones rebajadas de la porción de conexión del árbol. En la segunda posición de acoplamiento, las salientes de la porción de conexión del árbol se acoplan con las salientes de la abertura central.

De conformidad con otro aspecto, la presente invención está dirigida a un cortador de orificios de cambio rápido que se puede acoplar con un árbol. El árbol incluye una porción de extremo roscado que define por lo menos una porción roscada macho, una superficie de tope ubicada adyacente a la porción de extremo roscada y un miembro de pasador de accionamiento que incluye por lo menos un pasador de accionamiento en el mismo y que se puede mover en forma axial con relación al árbol entre una posición acoplada con el pasador de accionamiento que acopla el cortador de orificios y una posición desacoplada con el pasador de accionamiento desacoplado del cortador de orificios. El cortador de orificios de cambio rápido también comprende primeros medios para cortar un orificio, y segundos medios para conectar en forma liberable los primeros medios con el árbol. Los segundos medios incluyen terceros medios para acoplar la porción de extremo del árbol en una primera posición de acoplamiento que define una primera holgura axial entre ellas, lo que permite el movimiento de rotación relativo del cortador de orificios y/o el árbol con relación al otro entre la primera posición de acoplamiento y la segunda posición de acoplamiento, separada en forma angular con relación a la primera posición de acoplamiento, y define una segunda holgura axial entre ellas menor que la primera holgura axial, y para colocar los segundos medios en acoplamiento o en acoplamiento sustancial con la superficie de tope del árbol. Los cuartos medios del cortador de orificios están alineados con el pasador de accionamiento del árbol en la segunda posición de acoplamiento para recibir el pasador de accionamiento con el miembro de pasador de accionamiento ubicado en la segunda posición de acoplamiento.

De conformidad con otro aspecto, la presente invención está dirigida a un método que comprende las siguientes etapas: (i) proporcionar un árbol que incluye una porción de conexión que se puede conectar con un cortador de orificios de cambio rápido, en donde el cortador de orificios incluye una porción de extremo que define una primera abertura y por lo menos un rebajo de pasador de accionamiento separado en forma radial con relación a la primera abertura y el árbol incluye un cuerpo del árbol alargado en forma axial, y un miembro de pasador de accionamiento que se puede mover en forma axial, pero no en rotación, con relación al cuerpo del' árbol, e incluye por lo menos un pasador de accionamiento extendido a través del mismo; (¡i) insertar la porción de conexión del cuerpo del árbol dentro de la primera abertura del cortador de orificios para definir una primera posición de acoplamiento; (iii) mover el cuerpo del árbol y/o el cortador de orificios con relación al otro entre la primera posición de acoplamiento y la segunda posición de acoplamiento y a su vez, asegurar el cortador de orificios con el cuerpo del árbol; y (iv) luego de mover el cuerpo del árbol y/o el cortador de orificios uno con relación al otro hacia la segunda posición de acoplamiento, (i) alinear esencialmente el por lo menos un pasador de accionamiento con el por lo menos un rebajo de pasador de accionamiento correspondiente del cortador de orificios en la segunda posición de acoplamiento, y después mover o permitir el movimiento axial del miembro de pasador de accionamiento con relación al cuerpo del árbol entre una posición desacoplada, separada en forma axial con relación al cortador de orificios y una posición acoplada con el por lo menos un pasador de accionamiento recibido en forma axial dentro del rebajo de pasador de accionamiento correspondiente del cortador de orificios y a su vez, colocar el miembro de pasador de accionamiento en contacto sustancial con la porción de extremo del cortador de orificios.

En algunas modalidades de la presente invención, el método también comprende las etapas de: (i) proporcionar un cortador de orificios de cambio rápido que incluye una primera abertura que define a lo largo de la periferia del mismo, una pluralidad de salientes extendidas en forma angular y una pluralidad de rebajos formados entre ellas; (ii) proporcionar un árbol que tiene una porción de conexión que define una pluralidad de salientes extendidas en forma angular y una pluralidad de rebajos formados entre ellas; (iii) insertar por lo menos una de las salientes de la porción de conexión y las salientes de la primera abertura dentro de los rebajos del otro en la primera posición de acoplamiento; y (iv) girar el por lo menos un cortador de orificios y el cuerpo del árbol con relación al otro desde la primera posición de acoplamiento hacia la segunda posición de acoplamiento y a su vez, acoplar por lo menos una de las salientes de la porción de conexión y de la primera abertura entre sí.

Algunas modalidades de la presente invención también comprenden las etapas de impulsar normalmente el miembro de pasador de accionamiento en la dirección desde la posición desacoplada hacia la posición acoplada y luego de mover el cortador de orificios desde la primera posición de acoplamiento hacia la segunda posición de acoplamiento, impulsar automáticamente el miembro de pasador de accionamiento hacia la posición acoplada y a su vez, accionar los pasadores de accionamiento hacia los rebajos del pasador de accionamiento correspondientes y acoplar el cortador de orificios con el árbol.

De conformidad con otro aspecto, la presente invención está dirigida a un árbol para un cortador de orificios que incluye una superficie externa que define una abertura roscada y una abertura del miembro de accionamiento separada en forma radial con relación a la abertura roscada. El árbol comprende un cuerpo del árbol alargada en forma axial que incluye una flecha de accionamiento en un extremo del mismo, una porción roscada en un extremo opuesto del mismo con relación a la flecha de accionamiento que se puede acoplar con la abertura roscada en el cortador de orificios, y una superficie de apoyo extendida en forma axial, interna ubicada entre la flecha de accionamiento y la porción roscada. El cuerpo del árbol define un primer ancho, tal como un diámetro, a lo largo de la superficie de apoyo extendida en forma axial, interna. El árbol también comprende un collarín alargado en forma axial que incluye un extremo proximal y un extremo distal, una superficie de acoplamiento manual extendida en forma axial entre los extremos proximal y distal y que define un ancho reducido en comparación con los extremos proximal y distal y un miembro de accionamiento, tal como una pluralidad de pasadores de accionamiento separados en forma angular, extendidos en forma axial desde el extremo distal del collarín. El collarín está montado en forma deslizable en el cuerpo del árbol y se puede mover entre (i) una posición acoplada con el extremo distal del collarín adyacente a la porción roscada para acoplar el miembro de accionamiento con la abertura del miembro de accionamiento del cortador de orificios acoplado en forma roscada con la porción roscada del cuerpo del árbol y (¡i) una posición desacoplada con' el extremo distal del collarín separado en forma axial con relación a la posición roscada del cuerpo del árbol. El collarín incluye una superficie de apoyo extendida en forma axial externa, la cual hace contacto deslizable con la superficie de apoyo extendida en forma axial, interna del árbol cuando se mueve el collarín entre las posiciones acoplada y desacoplada, y la superficie de apoyo extendida en forma axial, interna define una longitud que es por lo menos aproximadamente 1,¼ de veces el primer ancho, tal como el diámetro, del cuerpo del árbol. El árbol también comprende un miembro de retención montado en el collarín y que se puede mover entre (i) una primera posición que sostiene el collarín en la posición acoplada y (ü) una segunda posición que permite el movimiento axial del collarín desde la posición acoplada a la posición desacoplada.

En algunas modalidades de la presente invención, la superficie de apoyo extendida en forma axial define una longitud que es por lo menos aproximadamente 1,1/2 veces el primer ancho, tal como el diámetro, del cuerpo del árbol.

En algunas modalidades de la presente invención, el cuerpo del árbol define un par de superficies de apoyo extendidas en forma axial, internas separadas en forma angular una con relación a la otra, y un par de superficies de apoyo extendidas en forma axial, curvilíneas separadas en forma angular una con relación a la otra entre las superficies de apoyo extendidas en forma axial, internas. El collarín define un par de superficies de apoyo extendidas en forma axial, externas separadas en forma angular entre sí, y un par de superficies de apoyo extendidas en forma axial, curvilíneas, externas separadas en forma angular una con relación a la otra entre las superficies de apoyo extendidas en forma axial, externas. El par de superficies de apoyo extendidas en forma axial, internas se acoplan en forma deslizable el par de superficies de apoyo extendidas en forma axial, externas y el par de superficies de apoyo extendidas en forma axial, curvilíneas, internas que se acoplan en forma deslizable el par de superficies de apoyo extendidas en forma axial, curvilíneas, externas cuando se mueve el collarín entre las posiciones acoplada y desacoplada. De preferencia, el par de superficies de apoyo extendidas en forma axial, internas son esencialmente planas y el par de superficies de apoyo extendidas en forma axial, externas son esencialmente planas.

En tales modalidades, cada superficie de apoyo extendida en forma axial, curvilínea está definida por un diámetro del collarín o del cuerpo del árbol, respectivamente. En algunas modalidades de la presente invención, las superficies de proyección extendidas en forma axial, externas son más cortas que las superficies de apoyo extendidas en forma axial internas. En tales modalidades, el collarín define un par de superficies rebajadas extendidas en forma axial ubicadas en los lados esencialmente opuestos del collarín una con relación a la otra, y cada superficie rebajada se extiende entre una respectiva superficie de apoyo extendida en forma axial, interna y el extremo proximal del collarín. En algunas de tales modalidades, el collarín también define un par de primeras superficies de tope. Cada primera superficie de tope está formada entre una superficie rebajada extendida en forma axial y una respectiva superficie de apoyo extendida en forma axial, interna. El cuerpo del árbol define un par de segundas superficies de tope, cada segunda superficie de tope está formada en un extremo proximal de una respectiva superficie de apoyo extendida en forma axial, interna y la primera y la segunda superficies de tope se acoplan entre sí en la posición desacoplada para evitar mayor movimiento axial proximal del collarín. En tales modalidades, las segundas superficies de tope están definidas por los labios respectivos formados en el cuerpo del árbol, y los labios 'y las superficies rebajadas forman las superficies de apoyo que hacen contacto deslizable entre si, cuando se mueve el collarín entre las posiciones acoplada y desacoplada.

Una ventaja de las modalidades actualmente preferidas de la presente invención es que el collarín define superficies de apoyo alargadas en forma axial que son de aproximadamente 1,1/4 de veces más largas que el diámetro del cuerpo del árbol, para así, proporcionar superficies de apoyo extensivas y a su vez, evitar cualquier oscilación o juego del cortador de orificios en el cuerpo del árbol. Otra ventaja es que el collarín define una superficie que se puede acoplar en forma manual extendida, para facilitar el acoplamiento y el movimiento del collarín entre las posiciones acoplada y desacoplada con un solo movimiento manual.

Otra ventaja de las modalidades preferidas en la actualidad de la presente invención es que permiten a un cortador de orificios ser acoplado en forma fácil y rápida con y desacoplarse del árbol. Otra ventaja de las modalidades preferidas de la presente invención es que permiten al árbol aceptar cortadores de orificios estándar y de cambio rápido.

Otros objetivos, ventajas y características de la presente invención y/o de las modalidades preferidas actualmente de la misma serán evidentes en vista de la siguiente descripción detallada de las modalidades actualmente preferidas y de los dibujos acompañantes.

Breve Descripción de los Dibujos La Figura 1 es una vista en perspectiva de un árbol para una sierra para orificios de conformidad con una modalidad de la invención.

La Figura 2 es una vista en planta superior del árbol de la Figura 1. La Figura 3 es una vista en sección transversal del árbol de la Figura 1.

La Figura 4 es una vista en sección transversal del árbol de la Figura 1, que también muestra el mecanismo de broca piloto del árbol en un primer estado de broca piloto de cambio rápido.

La Figura 5 es una vista en perspectiva del cuerpo del árbol del árbol de la Figura 1.

La Figura 6 es una vista en sección transversal del cuerpo del árbol de la Figura 5.

La Figura 7 es una vista de extremo frontal del cuerpo del árbol de la Figura 5.

La Figura 8 es una vista en perspectiva del pasador piloto del árbol de la Figura 1.

La Figura 9 es una vista en planta superior del pasador piloto de la Figura 8.

La Figura 10 es una vista en perspectiva de la placa de extremo de una sierra para orificios de cambio rápido de la presente invención.

La Figura 11 es una vista en perspectiva del árbol de la Figura 1, que muestra la etapa de alinear la abertura de la sierra para orificios con la porción de extremo del cuerpo del árbol y con partes de la sierra para orificios removidas para claridad.

La Figura 12 es una vista en perspectiva del árbol de la Figura 11, que muestra la etapa de mover la abertura de la sierra para orificios alineada hacia el acoplamiento con la porción de extremo del cuerpo del árbol.

La Figura 13 es una vista en perspectiva del árbol de la Figura 12, que muestra la etapa de girar la sierra para orificios para acoplar por completo la porción del extremo del árbol.

Las Figuras 14A y 14B son vistas en sección transversal del árbol de la Figura 13, las cuales muestran el movimiento de la placa de pasador de accionamiento entre la primera posición (Figura 14A) y la segunda posición (Figura 14B) para que los pasadores de accionamiento se acoplen/desacoplen de las aberturas correspondientes del pasador de accionamiento de la sierra para orificios.

La Figura 15 es una vista en perspectiva del árbol de la Figura 13 que muestra la placa de pasador de accionamiento acoplada con la tapa de la sierra para orificios.

La Figura 16 es una vista en sección transversal del árbol de la Figura 1, la cual muestra el mecanismo de broca piloto en un segundo estado o estado de broca piloto estándar.

La Figura 17 es una vista en sección transversal del árbol de la Figura 1, la cual muestra el mecanismo de broca piloto en un tercer estado o estado natural desacoplado de la broca piloto insertada en el mismo.

La Figura 18 es una vista en perspectiva de una broca piloto de cambio rápido.

La Figura 19 es una vista en perspectiva de una broca piloto estándar.

La Figura 20 es otra modalidad de un árbol de la invención, el cual incluye una tuerca montada en forma giratoria en el cuerpo del árbol para asegurar la posición axial de la placa del pasador de accionamiento durante el uso.

La Figura 21 es una vista en perspectiva del árbol de la Figura 20. La Figura 22 es una vista en perspectiva de un adaptador para conectar cortadores de orificios relativamente pequeños con los árboles de la invención.

La Figura 23 es una vista en sección transversal del adaptador de la Figura 22.

La Figura 24 es una vista elevada, lateral de otra modalidad de un árbol de la invención, en donde la placa de pasador de accionamiento se mueve manualmente (mejor que impulsada por resorte) entre las posiciones acoplada y desacoplada, e incluye un mecanismo de retén de bola para asegurar en forma liberable la placa de accionamiento en la posición acoplada.

La Figura 25 es una vista en perspectiva, en despiece del árbol de la Figura 24.

La Figura 26 es una vista en planta superior del árbol de la Figura 24.

La Figura 27 es una vista en sección transversal tomada a lo largo de la línea A-A de la Figura 26.

La Figura 28 es una ilustración esquemática, de la forma roscada del cortador de orificios estándar, mostrado en líneas sólidas, y una forma de rosca normal del cortador de orificios de conformidad con las modalidades actualmente preferidas de la presente invención, mostrada en líneas quebradas.

La Figura 29 es una vista elevada lateral de otra modalidad de un árbol que incluye un collarín alargado en forma axial, el cual define superficies de apoyo alargadas en forma axial que se acoplan en forma deslizable correspondientes a las superficies de apoyo alargadas en forma axial del cuerpo del árbol.

La Figura 30 es una vista en planta superior del árbol de la Figura 29.

La Figura 31 es una vista en sección transversal tomada a lo largo de la línea A-A de la Figura 30.

La Figura 32 es una vista en sección transversal tomada a lo largo de la línea B-B de la Figura 30.

Descripción Detallada de la Invención En las Figuras 1 a la 4, un árbol que incorpora la presente invención está indicado en general con el número 10 de referencia. El árbol 10 se puede utilizar con cortadores de orificios, tal como sierras de orificios y cortadores de orificios de hoja de metal. El término "cortador de orificios" como se utiliza aquí significa cualquiera de los diferentes tipos de herramientas de corte para cortar piezas de trabajo, tal como sierra para orificios, cortadores de orificios de hoja de metal, etc. El término "árbol" como se utiliza aquí, significa cualquiera de los diferentes tipos de dispositivos para dar soporte a una herramienta de rotación, tal como un contacto de orificios, en una herramienta de energía, tal como una broca de perforación, y también incluye, sin limitar, mandriles. Como se muestra, por ejemplo, en las Figuras 4 y 10, un cortador 12 de orificios de cambio rápido típico incluye una placa 14 de extremo que define una abertura 16 de cortador de orificios extendida a través de la porción central de la placa de extremo, y por lo menos una abertura 18 de pasador de accionamiento separada en forma radial con relación a la abertura 16. En la modalidad ilustrada, se encuentran dos aberturas 18 de pasador de accionamiento separadas en forma radial con relación a la abertura 16 y separadas en forma angular una con relación a la otra por aproximadamente 180°. Sin embargo, las personas experimentadas en la técnica podrán reconocer que con base en estas enseñanzas, se pueden proporcionar cualquier número de aberturas del pasador de accionamiento en cualquiera de la variedad de formas y/o configuraciones. Como se muestra típicamente en la Figura 4, una cuchilla 13 se extiende en forma axial desde la placa 14 de extremo y define una pluralidad de dientes 15 de corte para cortar un orificio en una pieza de trabajo al accionar en forma giratoria el árbol 10 y el cortador 12 de orificios y mover los dientes 15 de corte accionados en forma giratoria sobre la pieza de trabajo. Como se describe más adelante, en el cortador de orificios de cambio rápido, la abertura 16 define una pluralidad de porciones 17 roscadas elevadas que están separadas en forma angular una con relación a la otra para acoplar en forma enroscada una porción 22 de extremo de conexión del árbol 10 y una pluralidad de porciones 19 no roscadas rebajadas, ubicadas entre las porciones roscadas.

En un cortador o sierra de orificios estándar, por otra parte, la abertura central en la placa o tapa de extremo del cortador de orificios define una rosca continua o esencialmente continua alrededor de la circunferencia de la abertura. Tales cortadores de orificios estándar cumplen con la norma ASME B94.54-1999, y de conformidad con tal norma ASME, define una rosca estándar que depende del diámetro externo de la sierra para orificios como sigue: Para las sierras para orificios que tienen diámetros externos entre 1.42 cm y 0.15-0.47 cm, la forma de rosca estándar es una rosca ½-20 UNF-2B y para las sierras para orificios que tienen diámetros externos entre 2.54-0.63 cm y 15.24 cm, la forma de rosca estándar es una rosca 5/8-19 UNF-2B. De conformidad con esto, el término "estándar" del cortador de orificios se utiliza para significar un cortador de orificios que tiene tal abertura roscada, mientras que el término "cambio rápido" del cortador de orificios significa aquí un cortador de orificios que no incluye tal abertura roscada convencional, más bien incluye una abertura de conexión que define una o más características para facilitar el acoplamiento de cambio rápido del cortador de orificios con el árbol, tal como las múltiples porciones de acoplamiento elevadas y las múltiples porciones rebajadas ubicadas entre ellas y descritas más adelante.

Como se muestra mejor en las Figuras 5 a la 7, el árbol 10 comprende un cuerpo 20 del árbol alargado en forma axial que define una abertura 29 de borde piloto extendida en forma axial para recibir una broca piloto, tal como una borde 64 piloto de cambio rápido (Figura 18) o una broca 66 piloto estándar (Figura 19). Una broca piloto estándar es una broca piloto que no incluye una característica para permitir el acoplamiento de la broca con un árbol sin herramientas. El cuerpo 20 del árbol incluye una porción 26 de cuerpo que define una superficie 28 de tope, y una porción 22 de extremo, que se extiende en forma axial desde la superficie 28 de tope y define una superficie 33 de extremo. Como se describe más adelante, la porción 22 de extremo se puede acoplar dentro de la abertura 16 del cortador de orificios (Figura 4) para asegurar el cuerpo del árbol con el cortador de orificios. En las modalidades ilustradas, y como se describe después, la porción 22 de extremo se acopla en forma enroscada la abertura 16 del cortador de orificios, sin embargo, como lo podrán reconocer las personas experimentadas en la técnica con base en estas enseñanzas, se pueden utilizar cualquier mecanismo de conexión o características de conexión actualmente conocidas, o por conocerse. Como se puede observar en las Figuras 5 a la 7, la porción 26 de cuerpo del árbol define una configuración en sección transversal de "doble D" (es decir, un par de superficies laterales planas, esencialmente opuestas con un par de superficies laterales esencialmente curvilíneas opuestas extendidas entre ellas), sin embargo, como lo podrán contemplar las personas experimentadas en la técnica, se pueden utilizar otras formas y/o configuraciones actualmente conocidas o por conocerse. Una flecha 24 de accionamiento está formado en el cuerpo 20 del árbol opuesto a la porción 22 de extremo. En la modalidad ilustrada, la flecha 24 de accionamiento es un flecha de accionamiento de energía de rápida liberación del tipo conocido por las personas experimentadas en la técnica. Sin embargo, como lo podrán reconocer las personas experimentadas en la técnica con base en estas enseñanzas, la flecha 24 puede tomar la forma de diferentes ejes u otras estructuras actualmente conocidas o por conocerse para realizar la función de la flecha 24.

Como se muestra típicamente en las Figuras 1 a la 4 y en la 11-12, el árbol 10 también incluye una placa o miembro 30 de pasador de accionamiento, el cual define una abertura 32 extendida a través del mismo. La abertura 32 está configurada para recibir el cuerpo 20 del árbol y acopla la porción 26 del cuerpo del cuerpo del árbol de modo que la placa 30 del pasador de accionamiento queda impedido de girar con relación al cuerpo del árbol, pero se le permite moverse en forma axial sobre el cuerpo del árbol entre una primera posición que acopla el cortador 12 de orificios (Figura 14A) y una segunda posición desacoplada del cortador 12 de orificios (Figura 14B). Como se muestra mejor en la Figura 2, la abertura 32 define una configuración de "doble D" para acoplar en forma coincidente la porción 26 de cuerpo del cuerpo 20 del árbol, sin embargo, como lo podrán reconocer las personas experimentadas en la técnica con base en estas enseñanzas, esta configuración es solamente ejemplificativa, y se pueden utilizar varias formas y/ configuraciones actualmente conocidas o por conocerse. La placa 30 de pasador de accionamiento también incluye una primera o superficie 34 de apoyo del cortador de orificios y una pluralidad de miembros de retención, que en la modalidad ilustrada son los pasadores 36 de accionamiento. Los pasadores 36 de accionamiento se extienden en forma axial desde la primera superficie 34 y están separados en forma angular uno con relación al otro y están separados en forma radial con relación a la abertura 32. Cada pasador 36 de accionamiento es recibido dentro de una abertura 18 de pasador de accionamiento correspondiente del cortador 12 de orificios cuando la placa 30 de pasador de accionamiento está en la primera posición (acoplada), la cual acopla el cortador de orificios (Figuras 4 y 14A) y se desplaza desde la respectiva abertura 18 de pasador de accionamiento cuando la placa de pasador de accionamiento está en una segunda posición (desacoplada); desacoplada el cortador de orificios (Figura 14B). En la modalidad ilustrada, la placa 30 de pasador de accionamiento incluye dos pasadores 36 de accionamiento diametralmente opuestos, sin embargo, como lo podrán reconocer las personas experimentadas en la técnica con base en estas enseñanzas, la placa 30 de pasador de accionamiento puede tomar diferentes configuraciones y puede incluir cualquier número de pasadores 36 de accionamiento que puede tener diferentes configuraciones que se pueden acoplar con las aberturas 18 de pasador de accionamiento correspondientes u otros rebajos en el cortador de orificios.

Como se muestra en las Figuras 3 y 4, un miembro 38 de impulso impulsa a la placa 30 de pasador de accionamiento en la dirección desde la pasadora posición desacoplada hacia la primera posición acoplada. Como se describe con detalle a continuación, el miembro 38 de impulso impulsa la placa 30 de pasador de accionamiento hacia la primera posición acoplada cuando los pasadores 36 de accionamiento y las aberturas 18 de pasador de accionamiento correspondientes están colocadas en alineación, de modo que la placa 30 de pasador de accionamiento queda a tope con la placa 14 de extremo del cortador 12 de orificios, y da soporte al cortador de orificios en una manera que evita esencialmente el jugo fuera de eje y las vibraciones indeseables durante su uso. Una ventaja de esta característica es que facilita el acoplamiento manual del cortador de orificios con el árbol, o de otra forma facilita el acoplamiento y el desprendimiento del cortador de orificios del árbol.

De preferencia, el árbol 10 está adaptado para recibir y montar tanto los cortadores de orificios de cambio rápido como los cortadores de orificio estándar. Sin embargo, la invención y los aspectos de la misma se pueden incorporar en árboles adaptados para montar solamente cortadores de orificio de cambio rápido. En un cortador de orificios estándar (no mostrado) la abertura roscada en la placa de extremo del cortador de orificios (define, por ejemplo, ya sea una rosca de ½-20 UNF-2B o una rosca 5/18 UNF-2B, dependiendo del diámetro externo de la sierra para orificios), se acopla en forma enroscada con la porción 22 de extremo del cuerpo 20 del árbol para asegurar el cuerpo del árbol con la misma. En el cortador 12 de orificios de cambio rápido, por otra parte, y como se muestra típicamente en la Figura 10, la abertura 16 en la placa 14 de extremo define una pluralidad de salientes 17 curvilíneas separadas en forma angular una con relación a la otra a lo largo de la circunferencia de la abertura, y una pluralidad de rebajos 19 curvilíneos ubicados entre ellas. Las salientes 17 curvilíneas definen roscas hembras que acoplan en forma enroscada las roscas macho correspondientes formadas en la porción 22 de extremo del cuerpo 20 del árbol. Más específicamente, y como se muestra en las Figuras 5 y 7, la porción 22 de extremo del cuerpo 20 del árbol define una pluralidad de salientes 23 del árbol curvilíneas, extendidas en forma angular que se proyectan radialmente hacia afuera, y que están separadas en forma angular una con relación a la otra alrededor de la circunferencia de la porción 22 de extremo y una pluralidad de rebajos extendidos en forma angular o aletas 25 ubicadas entre ellas. En la modalidad ilustrada, una o más de las salientes 23 en el cuerpo 20 del árbol y las salientes 17 correspondientes en el cortador 12 de orificios define un mayor o menor límite angular que las otras salientes para que el cortador de orificios de cambio rápido se pueda ajustar con la porción 22 de extremo del cuerpo del árbol en solamente la primera posición de acoplamiento, y en la primera posición de acoplamiento, las roscas macho y hembra se puedan acoplar cuando se mueven desde la primera posición de acoplamiento a la segunda posición de acoplamiento. Más específicamente, como se muestra típicamente en la Figura 7, una primera saliente 17 en la porción 22 de extremo del cuerpo del árbol hacia la izquierda en el dibujo, define un mayor límite angular que la segunda saliente 23 opuesta ubicada a la derecha en el dibujo. De manera similar, la tapa 14 de la sierra para orificios de la Figura 10 incluye un primer rebajo 19 que define un mayor límite angular que el segundo rebajo 19 opuesto. De conformidad con esto, en la primera posición de acoplamiento, el primer rebajo 19 recibe la primera saliente 23, el segundo rebajo 19 recibe la segunda saliente 23 y esta es la única posición en donde la porción 23 de extremo del árbol se puede recibir dentro de la abertura central del cortador de orificios. En esta primera posición de acoplamiento, las roscas guía de las respectivas salientes del árbol y la sierra para orificios se acoplan luego de mover por lo menos uno del cortador de orificios y del cuerpo del árbol con relación al otro entre la primera y la segunda posiciones de acoplamiento. Debido a los diferentes límites angulares de las salientes roscadas opuestas de la tapa de la sierra para orificios de cambio rápido y el cuerpo 17 y 23 del árbol, respectivamente, la porción 22 de extremo del cuerpo del árbol puede ser recibida dentro de la abertura 16 de la tapa de la sierra para orificios en solamente una posición, y en esa posición, las roscas macho y hembra guias pueden acoplarse después de mover el cortador de orificios y/o el cuerpo del árbol un con relación al otro entre la primera y la segunda posiciones de acoplamiento. Cuando sea deseado, o en forma alternativa, el cortador de orificios y/o el árbol puede incluir marcas visuales en el mismo que se pueden alinear o utilizarse de otra forma para orientar la posición de la abertura del cortador de orificios con relación a la porción de conexión del árbol, con el fin de asegurar el acoplamiento del orificio con el árbol en la primera posición de acoplamiento.

Como se muestra en las Figuras 11-13, con el fin de acoplar el cortador 12 de orificios con el cuerpo 20 del árbol, las salientes 23 en la porción 22 de extremo del cuerpo 20 del árbol están alineadas con los rebajos 19 de tamaño correspondiente de la abertura 16 del cortador de orificios. Entonces, el cortador 12 de orificios se desliza sobre la porción 22 de extremo del cuerpo 20 del árbol (o viceversa) hasta que la placa 14 de extremo del cortador de orificios queda adyacente a o esencialmente en contacto con o en contacto con el hombro 28 del cuerpo 20 del árbol para así, colocar el cortador de orificios y el cuerpo del árbol en la primera posición de acoplamiento. Como se indica antes, en esta posición, las roscas macho guía del cuerpo del árbol y las roscas hembra guía del cortador de orificios se pueden acoplar con la rotación de por lo menos uno con relación al otro. Entonces, el cortador 12 de orificios se gira con relación al cuerpo 20 del árbol desde la primera posición de acoplamiento hasta la segunda posición de acoplamiento (o el cuerpo del árbol se gira con relación al cortador de orificios, o ambos el cortador de orificios y el cuerpo del árbol se giran en direcciones opuestas) para a su vez, acoplar en forma enroscada las salientes 23 roscadas macho de la porción 22 de extremo del cuerpo del árbol con las salientes 17 roscadas hembra correspondientes del cortador de orificios, y así asegurar en forma fija el cortador de orificios con el cuerpo del árbol.

En la modalidad ilustrada, las roscas macho de las salientes 23 del cuerpo del árbol y las roscas hembra de las salientes 17 del cortador de orificios están configuradas para (o "sincronizadas") para que cuando el cortador de orificios y/o el cuerpo del árbol se gire desde la primera posición de acoplamiento a la segunda posición de acoplamiento, los pasadores 36 de accionamiento del árbol y las aberturas 18 de pasador de accionamiento del cortador de orificios están esencialmente alineadas en la segunda posición de acoplamiento, para así permitir que los pasadores de accionamiento sean recibidos en forma axial dentro de las aberturas del pasador de accionamiento y así también, aseguren el cortador de orificios con el árbol. Además, las roscas macho y hembra de las salientes 23 y 17, respectivamente, de preferencia, están configuradas para que cuando el cortador 12 de orificios y/o el cuerpo 20 del árbol se giren hacia la segunda posición de acoplamiento, la placa 14 de extremo esté en contacto o esencialmente en contacto con el hombro 28 del cuerpo del árbol, para a su vez, permitir que el hombro se acople y ofrezca soporte al cortador de orificios durante su uso. En las modalidades ¡lustradas de la presente invención, existe suficiente holgura axial entre las roscas macho y hembra de las salientes 23 y 17 respectivamente, para permitir que la placa 14 de extremo del cortador de orificios esté en contacto o en contacto sustancial con el hombro 28 del cuerpo del árbol en la primera posición de acoplamiento y para permitir que la placa 14 de extremo del cortador de orificios permanezca en contacto o en contacto sustancial con el hombro 28 durante la rotación entre la primera y la segunda posiciones de acoplamiento, para que en la segunda posición de acoplamiento, la placa 14 de extremo está en contacto sustancial con el hombro 28 del cuerpo del árbol. Durante la rotación entre la primera y la segunda posiciones de acoplamiento, las roscas tienden a accionar el cortador 12 de orificios en forma axial hacia adentro hacia el hombro 28 (o viceversa) y por lo tanto, elimina esencialmente la holgura axial entre las roscas en la segunda posición de acoplamiento.

Como se indica antes, una ventaja de las modalidades actualmente preferidas de la presente invención, es que la porción 22 de extremo roscada del árbol se puede acoplar con rosca con cortadores de orificios de cambio rápido o con cortadores de orificios estándar. La combinaciones de salientes 23 roscadas en la porción 22 de extremo del cuerpo 20 del árbol forma un patrón de rosca interrumpido, pero continuo para acoplar las roscas hembra en un cortador de orificios estándar como se define antes (por ejemplo, ya sea una rosca ½ 20 UNF o una rosca 5/8-18 UNF-SB, dependiendo del diámetro externo de la sierra para orificios). De este modo, con el fin de acoplar un cortador de orificios estándar con el cuerpo del árbol, la abertura roscada en la tapa del cortador de orificios estándar se ajusta sobre la porción 22 de extremo roscada del cuerpo del árbol, y por lo menos una del cortador de orificios y el cuerpo del árbol se gira uno con relación al otro para acoplar las roscas. Entonces, el cortador de orificios y/o el árbol se giran uno con relación al otro para también acoplar las roscas y a su vez, mover en forma axial la tapa de extremo del cortador de orificios hacia el acoplamiento con el hombro 28 del cuerpo del árbol (Figura 7). En esta posición, cuando los pasadores 36 de accionamiento están alineados con las aberturas del pasador de accionamiento del cortador del orificio estándar, entonces la placa del pasador de accionamiento se mueve hacia abajo o~ se permite que se mueva hacia abajo hacia el acoplamiento con la placa de extremo en el cortador de orificio para a su vez, recibir los pasadores de accionamiento dentro de las aberturas del pasador de accionamiento. Cuando los pasadores de accionamiento y las aberturas del pasador de accionamiento no están alineados en esta posición, entonces la sierra para orificios se gira y se retrasa un poco desde el hombro 28 del árbol hasta que las aberturas del pasador de accionamiento y los pasadores de accionamiento están alineados. Cuando están así alineados, la placa de pasador de accionamiento se mueve hacia abajo y se le permite que se mueva hacia abajo hacia el acoplamiento con las aberturas del pasador de accionamiento para completar la conexión del cortador de orificios con el árbol.

En las modalidades actualmente preferidas de la presente invención, la rotación relativa del cortador 12 de orificios y/o el árbol 10 entre la primera y la segunda posiciones de acoplamiento está dentro del intervalo de aproximadamente 10 grados y aproximadamente 180 grados, de preferencia, se encuentra dentro del intervalo de aproximadamente 30 grados a aproximadamente 120 grados y con más preferencia, se encuentra dentro del intervalo de aproximadamente 40 grados a aproximadamente 100 grados. En la modalidad ilustrada, la rotación relativa entre la primera y la segunda posiciones de acoplamiento es de aproximadamente 45 grados. Sin embargo, como lo podrán reconocer las personas experimentadas en la técnica con base en estas enseñanzas, estos intervalos angulares y ángulos son solamente ejemplificativa y se pueden emplear muchos otros ángulos y/o intervalos angulares.

Como se muestra típicamente en la Figura 28, los árboles y los cortadores de orificios de las modalidades actualmente preferidas de la presente invención definen formas comunes de rosca que permiten que las porciones de extremo de los árboles se acoplen en forma enroscada con los cortadores de orificio de cambio rápido y con cortadores de orificios estándar, lo cual permite que los cortadores de orificios de cambio rápido se acoplen con el hombro del árbol en tanto la primera como en la segunda posiciones, y que están sincronizados para que en la segunda posición de acoplamiento los pasadores de accionamiento del árbol queden alineados o esencialmente alineados con los rebajos del pasador de accionamiento del cortador de orificios. Como se indica antes, los cortadores de orificio estándar tienen diámetros de sierra para orificios de 0.15 a 0.47 cm o menos, definen una rosca de ½-20 UNF-2B (cortadores de orificios de "diámetros pequeños") y los cortadores de orificios estándar que tienen diámetros de sierra para orificios de 0.15 a 0.63 cm o mayor definen una rosca de 5/8-18 UNF-2B (cortadores de orificios de "diámetro grande"). De conformidad con esto, las formas de rosca acostumbradas de las modalidades actualmente preferidas de la presente invención están con base en estas formas de rosca estándar que permiten el acoplamiento del árbol con los cortadores de orificios con tales roscas estándar, sin embargo, las formas acostumbradas de rosca también pueden variar de las formas de rosca estándar con el fin de permitir el acoplamiento de los cortadores de orificio de cambio rápido, como se describe. Las modalidades actualmente preferidas de la presente invención definen una "rosca común de 1/20-20" para cortadores de orificio de diámetro pequeño, y una "rosca común de 5/8-18" para cortadores de orificios de diámetro relativamente grande, para cortadores de orificios de diámetro relativamente grande. Cada rosca común define la misma altura "H" de rosca, contracción "P" y ángulo "ß" incluido, como la forma de rosca estándar respectiva, pero define una diferente holgura "a" axial, una raíz "R" y una cresta "C". En las modalidades ilustradas, la forma común de la rosca difiere de las formas estándar de rosca como sigue: Tabla 1 TABLA 1 La holgura "a" mínima para cada forma acostumbrada de rosca de preferencia, se determina de conformidad con la siguiente fórmula: a = ((1/contracción(/360))*D, en donde D iguala el grado de rotación entre la primera y la segunda posiciones de acoplamiento. Por ejemplo, como se indica en la siguiente tabla, cuando el cortador de orificios incluye dos salientes 17 roscadas (o "Lóbulos"), girará 90° entre la primera y la segunda posiciones de acoplamiento, cuando el cortador de orificios incluye 3 lóbulos, girará 60° entre la primera y la segunda posiciones de acoplamiento, cuando el cortador de orificios incluye 4 lóbulos, girará 45° entre la primera y la segunda posiciones de acoplamiento, etc. La holgura axial mínima "a" se ajusta para sincronizar las roscas para que en la segunda posición de acoplamiento los pasadores de accionamiento queden alineados o esencialmente alineados con los rebajos de pasador respectivos en el cortador de orificios para permitir que los pasadores de accionamiento se muevan hacia la posición acoplada. La siguiente tabla enlista las holguras "a" aproximadas mínimas para las formas de rosca acostumbradas de 5/8-18 y ½-20: TABLA 2 Como lo podrán reconocer las personas experimentadas en la técnica con base en estas enseñanzas, estas holguras mínimas son solamente ejemplificativas y se pueden emplear otras holguras. De preferencia, la holgura "a" mínima es aproximadamente como se define antes, sin embargo, cuando sea deseado, la holgura puede ser mayor que el mínimo como se define antes. En algunas modalidades de la presente invención, la holgura está dentro del intervalo de aproximadamente 1 a aproximadamente 1-1/2 a. Cuando por ejemplo, la holgura es mayor que la holgura "a" mínima respectiva, se permitirá que los pasadores de accionamiento se muevan hacia los rebajos de los pasadores de accionamiento cuando el cortador de orificio está ubicado en la segunda posición de acoplamiento. Por otra parte, cuando la holgura es demasiado pequeña, de modo que el cortador de orificios no puede moverse hacia la segunda posición de acoplamiento, y no puede mover los rebajos del pasador de accionamiento hacia la alineación con los pasadores .de accionamiento, el cortador de orificio no puede acoplarse apropiadamente con el árbol.

Como se muestra mejor en las Figuras 4 y 16-17, el árbol 10 también incluye un mecanismo 40 de broca piloto, por lo menos una porción de la cual está alojado en el cuerpo 20 del árbol y/o un alojamiento en la placa 30 de pasador de accionamiento. El mecanismo 40 de broca piloto está diseñado para permitir el acoplamiento esencialmente automático y/o manual y el desacoplamiento de las brocas de barreno piloto de cambio rápido y estándar (Figuras 18-19). En la modalidad ilustrada, el mecanismo 40 de broca piloto define un estado de broca piloto de cambio rápido, mostrado en la Figura 4, un estado de broca piloto estándar, mostrado en la Figura 16, y un estado neutral mostrado en la Figura 17. En el estado de broca piloto de cambio rápido mostrado en la Figura 4, el mecanismo 40 de broca piloto se acopla con la broca 64 piloto de cambio rápido para evitar el movimiento de y de otra forma asegura en forma liberable la broca con el cuerpo 20 del árbol, en el estado de broca piloto estándar mostrada en la Figura 16, el mecanismo 40 de broca piloto acopla una broca 66 piloto estándar para evitar el movimiento de y de otra forma, asegurar en forma liberable la broca con el cuerpo 20 del árbol, y en el estado neutral mostrado en la Figura 17, el mecanismo 40 de broca piloto se desacopla de la broca 64 piloto de cambio rápido respectivo o la broca 66 piloto estándar (cada vez que una se inserta en la abertura 29 de broca piloto) para liberar, remover y/o reemplazar la broca. Como se describe antes, el mecanismo 40 de broca piloto puede incluir un indicador visual que alerta al usuario cuando la broca 66 piloto se inserta en la abertura 29 de la broca piloto.

Como se muestra en las Figuras 4 y 16-17, el mecanismo 40 de broca piloto comprende un pasador 41 piloto (mostrado por separado en las Figuras 8-9), que se puede mover entre una primera posición y una segunda posición. La primera posición corresponde con el estado de broca piloto de cambio rápido, en donde el pasador piloto acopla la broca 64 de cambio rápido (Figura 4). La segunda posición corresponde con cualquiera de la broca piloto estándar o de los estados neutrales en donde el pasador piloto se desacopla de la broca de cambio rápido, como se muestra en la Figura 17, o se coloca para permitir que una broca 66 estándar sea insertada dentro del cuerpo 20 del árbol, como se muestra en la Figura 16. Como se muestra en la Figura 18, la broca 64 piloto de cambio rápido incluye un eje que define por lo menos una característica 65 de acoplamiento de broca piloto como tal, por ejemplo, una ranura, un rebajo, una abertura, una muesca, una indentación, un cubo externo o una saliente. En la modalidad ilustrada, la broca 64 de cambio rápido tiene una muesca rectangular para acoplar la broca 64 piloto, sin embargo, como lo podrán reconocer las personas experimentadas en la técnica, con base en estas enseñanzas, la flecha de cambio rápido puede tomar la forma de cualquiera de los diferentes tipos de flechas y puede incluir cualquiera de las muchas diferentes configuraciones o características que actualmente son conocidas en la técnica o que serán conocidas para acoplar el pasador piloto. Como se muestra mejor en la Figura 8, con el fin de acoplar umversalmente los diferentes tipos de ejes de broca de cambio rápido conocidas para acoplar el pasador piloto. Como se muestra mejor en la Figura 8, con el fin de acoplar universalmente los diferentes tipos de ejes de broca de cambio rápido que están disponibles, el pasador 41 piloto tiene una punta 42 esencialmente redonda. Como se muestra en las Figuras 4 y 16-17, el mecanismo 40 de broca piloto incluye un miembro 43 de impulso, tal como un resorte de hoja, que impulsa el pasador 42 piloto hacia la primera posición en acoplamiento con la broca piloto recibida dentro de la abertura 29 de broca piloto.

Como también se muestra en las Figuras 4 y 16-17, el mecanismo 40 de broca piloto también comprende un sujetador 48 que se puede mover entre una primera posición (Figura 4) desacoplada de la broca piloto recibida dentro de la abertura 29 de broca piloto y una segunda posición acoplada con cualquiera de un cambio 64 rápido o una broca 66 piloto estándar recibida dentro de la abertura 29 de broca piloto. En la modalidad ilustrada, el sujetador 48 es un tornillo de ajuste, sin embargo, como lo podrán reconocer las personas experimentadas en la técnica con base en estas enseñanzas, el sujetador puede adoptar la forma de cualquiera de los numerosos tipos de sujetadores que son actualmente conocidos o que serán conocidos para el aseguramiento liberable de la broca piloto insertada.

El mecanismo 40 de broca piloto también comprende un pasador de cizallamiento o bola 46 que está dispuesta por lo menos en forma parcial dentro de la abertura 39 receptora de bola en la placa 30 de pasador de accionamiento. La bola 46 se puede mover entre una primera posición, en donde la bola 46 sobresale hacia afuera desde la abertura 39 receptora de bola, cuando el mecanismo 40 de broca piloto está en el estado de broca piloto de cambio rápido o el estado de broca piloto estándar, como se muestra en las Figuras 4 y 16 y una segunda posición, en donde la bola 46 queda esencialmente retenida dentro de la abertura 39 receptora de bola cuando el mecanismo 40 de broca piloto está en el estado neutral, como se muestra en la Figura 17. Un miembro 47 de impulso impulsa la bola 46 hacia la primera posición. En la modalidad ¡lustrada, los miembros 38, 42 y 47 de impulso son resortes de espiral , sin embargo, como lo podrán reconocer las personas experimentadas en la técnica con base en estas enseñanzas, los miembros de impulso pueden tomar la forma de cualquiera de los numerosos tipos de miembros de impulso conocidos en la actualidad o por conocerse, tal como cualquiera de los diferentes tipos de resortes u otros componentes.

Como también se muestra en las Figuras 4 y 16-17, el mecanismo 40 de broca piloto también comprende una placa 44 de cizallamiento que define una abertura 45 para recibir en la misma el pasador 41 piloto y/o la bola 46 dependiendo del estado del mecanismo de la broca piloto. La placa 44 de cizallamiento se puede mover entre una primera' posición correspondiente al estado de broca piloto de cambio rápido mostrada en la Figura 4 y una segunda posición correspondiente al estado dé broca piloto estándar y al estado neutral del mecanismo 40 de broca piloto mostrado en las Figuras 16-17.

La interacción entre el pasador 41 de cizallamiento, la placa 44 de cizallamiento, la bola 46, la placa 30 de pasador de accionamiento y la broca piloto (la broca 64 de cambio rápido o la broca 66 estándar) definen los tres estados del mecanismo de broca piloto. Otros componentes del árbol 10 también juegan un papel importante en definir los estados del mecanismo de broca piloto, sin embargo, la atención será enfocada en los componentes antes mencionados. Con referencia a la Figura 17, se ilustra el estado neutral del mecanismo 40 de broca piloto. Desde el estado neutral, el mecanismo 40 de broca piloto se puede mover en cualquiera del estado de broca piloto de cambio rápido (Figura 4) o el estado de broca piloto estándar (Figura 16) dependiendo del tipo de broca piloto a ser utilizada (es decir, una broca 45 de cambio rápido o la broca 66 estándar). Como se menciona antes, el mecanismo 40 de broca piloto se desacopla de la broca piloto mientras está en el estado neutral, lo que permite el retiro o la inserción de cualquier tipo de broca piloto. En el estado neutral, la placa 30 de pasador de accionamiento está en su respectiva segunda posición o posición desacoplada (Figuras 14B y 17). En esta posición, la abertura 31 de pasador piloto, la abertura 45 de placa de cizallamiento y la abertura 39 receptora de bola están esencialmente alineadas, lo que permite que el pasador 41 piloto y la bola 46 se muevan libremente entre sus respectivas primera y segunda posiciones, dependiendo del tipo de broca piloto insertada dentro de la abertura 29 de broca piloto.

Cuando se inserta una broca 64 piloto de cambio rápido dentro de la abertura 29 de broca piloto y con la placa 30 de pasador de accionamiento en su segunda posición o posición desacoplada (Figura 17), el mecanismo 40 de broca piloto se coloca para transformar desde el estado neutral al estado de broca piloto de cambio rápido para acoplar la broca 64 piloto de cambio rápido. En el estado de broca piloto de cambio rápido, mostrado en la Figura 4, el pasador 41 piloto se impulsa hacia adentro por su miembro 43 de impulso asociado dentro del rebajo 45 de la broca 64 piloto de cambio rápido para asegurar la broca 64, de conformidad con esto, la bola 46 se impulsa hacia dentro por su miembro 47 de impulso asociado dentro de la abertura 45 de la placa de cizallamiento, para que la bola 46 se acople con la placa 44 de cizallamiento. Con la bola 46 que se acopla con la placa 44 de cizallamiento, la posición de la placa 44 de cizallamiento está fija con relación a la placa 30 de pasador de accionamiento para que cualquier movimiento de la placa 30 de pasador de accionamiento entre la primera y segunda posiciones provoque que la placa 44 de cizallamiento se mueva entre sus primera y segunda posiciones. Para entrar en el estado de broca piloto de cambio rápido desde el estado neutral, la placa 30 de pasador de accionamiento debe moverse desde su segunda posición (Figura 14B y 17) a su primera posición (Figuras 4 y 14A), que a su vez, provoca que la placa 44 de cizallamiento se mueva desde su segunda posición (Figura 17) a su primera posición (Figura 4). Una vez en su primera posición, la placa 44 de cizallamiento evita el movimiento hacia afuera del pasador 41 piloto para asi, trabar en forma liberable el pasador 41 piloto en acoplamiento con la broca 64 piloto de cambio rápido y asegurar la broca en la abertura 29 de la broca piloto.

Cuando la broca 66 piloto estándar se inserta dentro de la abertura 29 de broca piloto, y con la placa 30 de pasador de accionamiento en su segunda posición (Figura 17), el mecanismo 40 de broca piloto se coloca para transformar desde el estado neutral al estado de broca piloto estándar para acoplar la broca 66 piloto estándar. En el estado de broca piloto estándar, mostrado en la Figura 16, la broca 66 piloto estándar que fue insertada dentro de la abertura 29 de broca piloto mantiene al pasador 41 piloto en su segunda posición, de modo que una porción del pasador 41 piloto queda asentada dentro de la abertura 45 de cizallamiento. En esta posición, el pasador 41 piloto se acopla con la placa 44 de cizallamiento, para que la posición axial de la placa 44 de cizallamiento quede fija con relación al cuerpo 20 del árbol. Para entrar en el estado de broca piloto estándar desde el estado neutral, la placa 30 de pasador de accionamiento debe moverse desde su segunda posición (Figuras 14B y 17) a su primera posición (Figuras 14A y 16). Sin embargo, al contrario del estado de broca piloto de cambio rápido, la placa 44 de cizallamiento no se moverá desde su segunda posición a su primera posición cuando la placa 30 de pasador de accionamiento se mueve, en su lugar, la placa 44 de cizallamiento permanecerá en su segunda posición como resultado de ser acoplada por el pasador 41 piloto. En el estado de broca piloto estándar, la bola 46 se impulsa hacia el contacto con la superficie externa de la placa 44 de cizallamiento, lo que también evita que la placa 44 de cizallamiento se mueva fuera de su segunda posición. Para asegurar por completo la broca 66 piloto estándar, el sujetador 48 se mueve hacia el acoplamiento con la broca 66 piloto para asegurar la broca dentro de la abertura 29 de broca, que a su vez, mantiene el pasador 41 piloto, la placa 44 de cizallamiento y la bola 46 en sus respectivas posiciones asociadas con el estado de broca piloto estándar (Figura 16) como se describe antes. En una modalidad, en el estado de broca piloto estándar, un extremo de la placa 44 de cizallamiento sobresale visiblemente hacia afuera para proporcionar una indicación visual de que la broca piloto estándar está siendo utilizada, y por lo tanto, funciona como una alerta visual para que el usuario acople manualmente el sujetador 48 y a su vez, asegure en forma fija la broca piloto estándar.

Como se muestra en las Figuras 1, 3 y 12, el árbol 10 también comprende un collarín 50. El collarín 50 define una pared 52 lateral, extendida en forma axial, periférica, un orificio 53 formado en el lado interno de la pared 52 lateral y un rebajo 55 expandido formado en el extremo interno del orificio para recibir en el mismo la placa 30 de pasador de accionamiento que está asegurada o acoplada en forma fija con el mismo. El collarín 50 se puede mover entra la primera y la segunda posiciones correspondientes a las posiciones acoplada y desacoplada de la placa 30 de pasador de accionamiento, respectivamente, para que el movimiento del collarín desde la primera posición a la segunda posición esencialmente simultáneo, mueva la placa 30 de pasador de accionamiento desde la posición acoplada a la posición desacoplada. El orificio 53 interno del collarín 50 y la porción 26 de cuerpo del cuerpo 20 del árbol definen un compartimiento 56 extendido en forma axial, anular para recibir y soportar en el mismo al primer miembro 58 de impulso, que en la modalidad ilustrada, es un resorte de espiral, que impulsa la placa de pasador de accionamiento (y el collarín) hacia la posición acoplada.

Como se muestra mejor en la Figura 12, en la modalidad ¡lustrada, el collarín es un miembro alargado que define una forma tipo carrete o diábolo. Más específicamente, el collarín 50 define una porción 57 superior (distal) que define un primer diámetro D1 extendido en forma lateral y una superficie 67 externa, una porción 58 media que define un segundo diámetro D2 extendido en forma lateral y una superficie 68 externa y una porción 59 inferior (proximal) que define un tercer diámetro D3 extendido en forma lateral y una superficie 69 externa. Sin embargo, como lo podrán reconocer las personas experimentadas en la técnica con base en estas enseñanzas, el collarín 50 puede tomar la forma de cualquiera de diferentes formas y configuraciones que son conocidas en la actualidad o que serán conocidas, y por lo tanto, no se limita a la forma de diábolo o carrete mostrada. En la modalidad ilustrada, el primer diámetro D1 extendido en forma lateral es aproximadamente el mismo que el tercer diámetro D3 extendido en forma lateral y el segundo diámetro D2 extendido en forma lateral es menor que el primer y segundo diámetros extendidos en forma lateral, lo cual forma una silueta tipo carrete o diábolo. Una ventaja de esta forma es que proporciona una superficie mejorada que se puede acoplar en forma manual que facilita el manejo durante el uso al permitir que el usuario sujete la porción 58 media del collarín 50 con por ejemplo, el dedo índice y el pulgar de la mano, cuando se mueve el collarín 50 para acoplar o retirar el cortador 12 de orificios. Se debe notar que aunque los diámetros extendidos en forma lateral de las porciones superior e inferior son aproximadamente los mismos que en la modalidad ilustrada, en algunas modalidades, los diámetros extendidos en forma lateral pueden ser diferentes, aunque de preferencia, tales diámetros son mayores que el diámetro extendido en forma lateral de la porción media.

En una modalidad de la invención, la longitud axial del collarín 50 está entre aproximadamente 1.27 cm y 0.15-0.47 cm, en una modalidad ejemplificativa, la longitud del collarín es de aproximadamente 0.15-0.79 cm. Además, en una modalidad de la invención, la longitud axial de la porción superior del collarín está entre aproximadamente 0.42 cm y aproximadamente 1.27 cm, la longitud axial de la porción media del collarín está entre aproximadamente 0.63 cm y aproximadamente 1.90 cm pulgada y la longitud axial de la porción inferior del collarín está entre aproximadamente 0.42 cm y aproximadamente 1.27 cm. En una modalidad ejemplificativa, la longitud axial de la porción superior es aproximadamente 0.84 cm, la longitud axial de la porción media es aproximadamente 1.01 cm y la longitud axial de la porción inferior es aproximadamente 0.50 cm.

Se debe notar que en la modalidad ilustrada, las superficies 67, 68, 69 externas de las respectivas porciones 57, 58, 59 superior, media e inferior son esencialmente planas y son esencialmente paralelas al eje longitudinal central del cuerpo 20 del árbol. También, se debe notar que las porciones superior e inferior del collarín 50 no quedan a tope directamente con la porción media, más bien, porciones 71, 73 intermedias que se encuentran entre la porción 57 superior y la porción 58 media y la porción 59 inferior y la porción 58 media, respectivamente. Las porciones 71, 73 intermedias definen superficies 75, 77 que se inclinan hacia el eje longitudinal central del cuerpo del árbol, es decir, las superficies 75, 77 se inclinan en una dirección desde las porciones superior e inferior del collarín 57, 59 hacia la porción 58 media del collarín. Sin embargo, como lo podrán reconocer las personas experimentadas en la técnica con base en estas enseñanzas, las porciones 57, 58, 59 superior, media e inferior del collarín 50 pueden tomar la forma de cualquiera de las muchas configuraciones actualmente conocidas o por conocerse, por ejemplo, la porción media puede incluir una pluralidad de costillas separadas en forma axial, o cualquiera de las porciones superior, media o inferior puede tomar una configuración arqueada, curvilínea o inclinada. Además, las porciones superior e inferior pueden quedar directamente a tope con la porción media sin incluir las porciones intermedias, o las porciones intermedias pueden tomar las diferentes configuraciones actualmente conocidas o por conocerse, por ejemplo, las porciones intermedias pueden tomar una configuración arqueada o curvilínea. Además, como lo podrán reconocer las personas experimentadas en la técnica con base en estas enseñanzas, el collarín 50 y la placa 30 de pasador de accionamiento se pueden integrar en un solo componente que puede tomar la forma de diábolo como se define antes, o puede tomar cualquiera de las diferentes configuraciones que son conocidas actualmente o que serán conocidas, por ejemplo, el único componente de collarín/placa de pasador de accionamiento pueden tomar una forma cilindrica que tiene el mismo diámetro extendido en forma lateral a través de la misma.

Como se muestra mejor en las Figuras 3 y 12, el árbol 10 incluye un broche de retención o un anillo 60 que se puede conectar con una ranura 62 formada en la porción 26 de cuerpo del cuerpo 20 del árbol, un cojinete 61 que acopla en su superficie de extremo al broche 60 y acopla en forma deslizable en su superficie externa del orificio 53 del collarín 50 para guiar el movimiento axial del collarín y de la placa de pasador de accionamiento entre una primera posición acoplada (Figura 4 y 14A) y una segunda posición desacoplada (Figura 14B). Como se puede observar, el primer miembro 38 de impulso se ajusta en forma axial entre el cojinete 60 y el extremo interno de la placa 30 de pasador de accionamiento para impulsar normalmente la placa de pasador de accionamiento (y el collarín) hacia afuera hacia la primera posición acoplada. Como se describe más adelante, el usuario puede acoplar manualmente el collarín 50 para retraer el collarín contra el impulso del primer miembro 38 de impulso hacia la posición desacoplada y puede a su vez, liberar el collarín para permitir que el primer miembro de impulso accione el collarín y la placa de pasador de accionamiento de una posición desacoplada a una posición acoplada. En forma alternativa, para el acoplamiento con una mano, el usuario puede presionar la tapa 14 del cortador de orificios contra la placa 30 del pasador de accionamiento, para a su vez, comprimir correspondientemente el resorte 38 de espiral y colocar el cortador de orificios contra el hombro 28 del árbol en la primera posición de acoplamiento. Entonces, luego de girar el cortador de orificios con la misma mano desde la primera posición de acoplamiento a la segunda posición de acoplamiento, el resorte de espiral automáticamente acciona la placa 30 de pasador de accionamiento hacia la posición acoplada con los pasadores 36 de accionamiento recibidos dentro de las aberturas de pasador de accionamiento del cortador de orificios para completar el acoplamiento del cortador de orificios con el árbol.

Habiendo descrito el árbol 10 y sus componentes, ahora se dirige la atención a un método para acoplar y remover los cortadores de orificio y las brocas de barreno piloto hacia y fuera del árbol, respectivamente. Con la flecha 24 de accionamiento del árbol 10 insertado y acoplado por un mandril de una herramienta de accionamiento, tal como una perforadora (no mostrada), o antes de la inserción y acoplamiento con la herramienta, el usuario final alinea la abertura 16 del cortador de orificios con la porción 22 de extremo del árbol. Cuando se utiliza el cortador de orificios de cambio rápido, los rebajos 19 del cortador de orificios quedan alineados cono las salientes 23 del cuerpo del árbol, como se muestra, por ejemplo, en la Figura 11. Una vez alineado, el cortador de orificios se ajusta sobre la porción 22 de extremo del cuerpo 20 del árbol de modo que las salientes 23 del cuerpo del árbol son recibidas dentro de los rebajos 19 del cortador de orificios correspondientes y la base del cortador 14 de orificios descansa en o sobre la superficie 28 de tope. Durante esta etapa, el usuario mueve esencialmente en forma simultánea la placa 30 de pasador de accionamiento desde la primera posición a la segunda posición y comprime el primer miembro 28 de impulso como se muestra, por ejemplo, en la Figura 12. Con referencia a la Figura 13, el cortador de orificios entonces se gira desde la primera posición de acoplamiento a la segunda posición de acoplamiento, de modo que las salientes 17 del cortador de orificios se acoplan en forma enroscada las salientes 23 del cuerpo del árbol respectivo y a su vez, asegurar en forma liberable el cortador de orificios con el cuerpo del árbol. Cuando el cortador de orificios y el cuerpo del árbol están en la segunda posición de acoplamiento, las aberturas 18 del pasador de accionamiento del cortador de orificios quedan esencialmente alineadas con los pasadores 36 de accionamiento respectivos de la placa 30 de pasador de accionamiento, lo cual permite que el primer miembro 38 de impulso automáticamente accione la placa de pasador de accionamiento de la segunda posición (Figura 14B) a la primera posición (Figura 14A) y a su vez, accione los pasadores 36 de accionamiento dentro de las aberturas 18 de pasador de accionamiento correspondientes, como se muestra, por ejemplo en la Figura 15. Con los pasadores 36 de accionamiento completamente recibidos dentro de las aberturas 18 de pasador de accionamiento correspondientes, el cortador 12 de orificios queda acoplado por completo con el árbol como se muestra por ejemplo, en la Figura 14.

Cuando se utiliza un cortador de orificios estándar (no mostrado), el usuario final alinea la abertura del cortador de orificios con la porción 22 de extremo del cuerpo 20 del árbol, lo que ajusta el cortador de orificios sobre la misma, de modo que la abertura del cortador de orificios se acopla en forma enroscada las roscas en las salientes 23 del árbol. Al igual que el cortador de orificios de cambio rápido, el cortador de orificios estándar entonces se gira para acoplar en forma enroscada el cortador de perforaciones con la porción de extremo del árbol y recibir los pasadores de accionamiento dentro de las aberturas del pasador de accionamiento correspondientes del cortador de orificios. Dependiendo de las roscas, el cortador de orificios estándar puede no acoplarse o no acoplarse por completo con el hombro o la superficie de tope del árbol cuando se acopla con el árbol, sin embargo, ya que los pasadores de accionamiento accionan el cortador de orificio no siempre es necesario que la tapa del cortador de orificios se acople con la superficie de tope del árbol.

Para acoplar una broca 64 piloto de cambio rápido, la placa 30 de pasador de accionamiento se mueve desde la primera posición que acopla el cortador 12 de orificios en la segunda posición desacoplada del cortador 12 de orificios por al menos uno de: (i) sujetar y mover físicamente la placa 30 de pasador de accionamiento y (ii) presionar hacia abajo en la placa 30 de pasador de accionamiento a través del acoplamiento con el cortador 12 de orificios durante el paso de ajusfar el cortador de orificios sobre la porción de extremo del cuerpo del árbol (Figura 12). La broca 64 piloto de cambio rápido entonces se inserta dentro de la abertura 29 de broca piloto. Conforme la broca 64 piloto se inserta, el pasador 41 piloto se mueve desde la primera posición a la segunda posición, en donde el pasador 41 piloto se desliza dentro de la abertura 31 de pasador piloto formada en el cuerpo 20 del collarín y por lo menos una porción del pasador 41 piloto entra en la abertura 45 de placa de cizallamiento (consultar, por ejemplo, la Figura 17).' Esto permite que el pasador 41 piloto salga de la abertura 29 de broca piloto, lo cual permite la inserción completa de la broca 64 piloto. Esencialmente en forma simultánea, la bola o pasador 46 se mueve desde la primera posición hasta la segunda posición. En la segunda posición, la bola 46 por lo menos sale parcialmente de la abertura 45 de placa de cizallamiento y por lo menos entra parcialmente en la abertura 39 receptora de bola formada en la placa 30 de pasador de accionamiento.

Una vez que la broca 64 piloto de cambio rápido está completamente insertada dentro de la abertura 29 de broca piloto, y el pasador 41 piloto está alineado con la característica 65 de cambio rápido de la broca 64 piloto, el miembro 43 de impulso regresa el pasador 41 piloto a la primera posición, de modo que el pasador 41 piloto se acopla con la respectiva característica 65 de cambio rápido de la broca 64 y evita el mecanismo de la broca 64 piloto de cambio rápido con relación al cuerpo del árbol. Con el pasador 41 piloto que acopla la broca 64 piloto de cambio rápido, el miembro 47 de impulso regresa la bola 46 a la primera posición. En la primera posición, una porción de la bola 46 es recibida por la abertura 45 de placa de cizallamiento y acopla la placa 44 de cizallamiento, mientras una porción de la bola permanece en la abertura 31 de pasador de cizallamiento del cuerpo 20 del árbol. Para asegurar por completo la broca 64 piloto, la placa 30 de pasador de accionamiento entonces se mueve desde la segunda posición a la primera posición, lo cual acopla el cortador de orificios por al menos uno de: (i) liberar la placa 30 de pasador de accionamiento, y (ii) durante el paso de girar el cortador de orificios, permitir que la placa 30 de pasador de accionamiento se mueva cuando las aberturas 18 del pasador de accionamiento se alinean con los pasadores 36 de accionamiento correspondientes. Conforme la placa 30 de pasador de accionamiento se mueve, la placa 44 de cizallamiento mueve en forma esencialmente simultánea desde la segunda posición a la primera posición. En la primera posición, la placa 44 de cizallamiento traba el pasador 41 piloto hacia el acoplamiento con la broca 64 piloto de cambio rápido, y así evita que la broca piloto se mueva fuera de la primera posición, como se muestra por ejemplo, en la Figura 4.

Para acoplar una broca 65 piloto estándar, como con una broca piloto de cambio rápido, la placa 30 de pasador de accionamiento se mueve desde la primera posición que acopla el cortador de orificios en la segunda posición desacoplada del cortador de orificios por al menos uno de: (i) sujetar y mover físicamente la placa 30 del pasador de accionamiento y (ii) presionar hacia abajo en la placa 30 de pasador de accionamiento a través del acoplamiento con el cortador 12 de orificios durante el paso de ajustar el cortador de orificios dentro de la porción de extremo del cuerpo del árbol (Figura 12). La broca 66 piloto estándar entonces se inserta dentro de la abertura 29 de la broca piloto. Conforme la broca 66 piloto se inserta, el pasador 41 piloto se mueve desde la primera posición a la segunda posición. En la segunda posición, el pasador 41 piloto se desliza dentro de la abertura 31 de pasador piloto en el cuerpo 20 del árbol y por lo menos una porción del pasador 41 piloto entra en la abertura 45 de la placa de cizallamiento y acopla la placa 44 de cizallamiento (consultar Figura 16), lo cual permite que el pasador 41 piloto salga de la abertura 29 del pasador piloto y permite la inserción completa de la broca 66 piloto estándar. En forma esencialmente simultánea, la bola 46 se mueve desde la primera posición a la segunda posición. En la segunda posición, la bola sale de la abertura 45 de la placa de cizallamiento y entra en la abertura 39 receptora de bola en la placa 30 de pasador de accionamiento.

Una vez que la broca 66 piloto estándar está insertada por completo dentro de la abertura 29 de broca piloto, la placa 30 de pasador de accionamiento entonces se mueve desde la segunda posición a la primera posición, lo cual acopla el cortador de orificios por al menos uno de: (i) liberar la placa 30 de pasador de accionamiento, y (ii) durante el paso de girar el cortador de orificios, provocar que la placa 30 de pasador piloto se mueva cuando las aberturas 18 de pasador de accionamiento se alinean con los pasadores 36 de accionamiento correspondientes. Conforme la placa 30 de pasador de accionamiento se mueve, la placa 44 de cizallamiento permanece en la segunda posición debido al acoplamiento con el pasador 41 piloto, que a su vez, provoca que la bola 46 se extienda parcialmente hacia afuera desde la abertura 47 receptora de bola y hacia el acoplamiento con la placa 44 de cizallamiento para también mantener la placa 44 de cizallamiento en la segunda posición. En una modalidad (no mostrada), la placa 44 de cizallamiento sobresale visualmente desde atrás de la placa 30 de pasador de accionamiento para alertar al usuario para usar el sujetador 48 para acoplar el pasador 66 piloto estándar, lo cual ocurre cuando la placa 30 de pasador de accionamiento está en la primera posición y la placa 44 de cizallamiento está en la segunda posición. Para asegurar por completo la broca 66 piloto estándar en el árbol 10, el usuario mueve el sujetador 48 desde la primera posición a la segunda posición, lo cual acopla la broca 66 piloto y evita el movimiento del mismo con relación al cuerpo del árbol.

Cuando sea deseado, el usuario puede emplear el sujetador 48 para asegurar la broca 64 piloto de cambio rápido, además del seguro provisto por el mecanismo 40 de broca piloto. Como lo podrán reconocer las personas experimentadas en la técnica, con base en estas enseñanzas, el orden en el cual se montan el cortador de orificios respectivo y la broca piloto no es de consecuencia, más bien, el cortador de orificios se puede montar antes de la broca piloto, después la broca piloto o aproximadamente al mismo tiempo que la broca piloto. Además, cuando sea deseado, el árbol se puede utilizar con el cortador de orificios solamente (no la broca piloto) o con la broca piloto solamente (no el cortador de orificios).

En las Figuras 20 y 21 otra modalidad que incorpora la invención se indica por lo general con el número 110 de referencia. El árbol 110 es esencialmente similar al árbol 10 descrito antes en conexión con las Figuras 1 a la 19, y por lo tanto los números de referencia iguales precedidos por el número "1" se utilizan para indicar elementos iguales. La diferencia principal del árbol 110 en comparación con el árbol 10 antes descrito, es que el árbol 110 no incluye un collarín 50 y el miembro 38 de impulso (consultar por ejemplo, las Figuras 1 y 3 anteriores), más bien, incluye una tuerca 150 que acopla en forma enroscada la porción 126 de cuerpo del cuerpo 120 del árbol y una junta tórica 151 extendida en forma anular alrededor de la porción de cuerpo entre la tuerca 150 y la placa 130 del pasador de accionamiento. La tuerca 150 se puede mover en forma axial sobre la porción 126 de cuerpo al girar la tuerca, para a su vez, mover la tuerca entre la primera posición separada lejos del cortador de orificios (no mostrado) acoplado con la porción 122 de conexión, como se muestra típicamente en las Figuras 20 y 21, y una segunda posición que acopla la placa 130 del pasador de accionamiento con los pasadores 136 de accionamiento recibidos dentro de las aberturas del pasador de accionamiento de una sierra para orificios para asegurar en forma fija la placa del pasador de accionamiento con la sierra para orificios (no mostrada). La junta tórica 151 opera como un amortiguador entre la tuerca 150 y la placa 130 del pasador de accionamiento y de otra forma, permite que el usuario sujete y gire la tuerca hacia el acoplamiento con la placa del pasador de accionamiento y para sujetar y liberar manualmente la tueca de la placa del pasador de accionamiento. En las modalidades ilustradas, la tuerca 150 y el collarín 50 evita que las placas 30, 130 del pasador de accionamiento se deslice fuera del extremo trasero del cuerpo 20, 120 del árbol y las salientes 23, 123 roscadas evitan que las placas del pasador de accionamiento se deslicen fuera del extremo frontal del cuerpo del árbol cuando no están en uso. Como lo podrán reconocer las personas experimentadas en la técnica, con base en estas enseñanzas, los árboles pueden incluir cualquiera de los diferentes tipos de diferentes componentes que son conocidos o por conocerse para acoplar en forma axial el lado opuesto de la placa del pasador de accionamiento con relación al cortador de orificios para asegurar la posición axial de la placa del pasador de accionamiento durante el uso y/o evitar que la placa del pasador de accionamiento se deslice fuera del cuerpo del árbol.

En las Figuras 22-23 se ilustra un adaptador para conectar los cortadores de orificios relativamente pequeños con los árboles de la invención, como se indica en general con el número 70 de referencia. El adaptador 70 define una abertura 72 del adaptador extendida a través de una región aproximadamente central del mismo, una pluralidad de salientes 74 extendidas en forma angular que se proyectan en forma radial dentro de la abertura 72 y están separadas en forma angular una con relación a la otra alrededor de la periferia de la abertura y una pluralidad de rebajos 76 extendidos en forma angular formados entre las salientes 74. Las salientes 74 están enroscadas con una configuración de rosca que corresponde con y que se puede acoplar con las porciones 23, 123 roscadas de las porciones 22, 122 de extremo de los árboles 10, 110 para el acoplamiento enroscado del adaptador con los árboles. La periferia externa del adaptador 70 define una pluralidad de rebajos 78 curvilíneos en el mismo que están separados en forma angular uno con relación al otro alrededor de la periferia externa, y están colocados uno con relación al otro, de modo que cada rebajo 78 corresponde en posición a y recibe en el mismo un respectivo pasador 36, 136 de accionamiento de los árboles cuando el adaptador se acopla con el árbol. La forma curvilínea de cada rebajo 78 se conforma esencialmente con la forma externa del respectivo pasador de accionamiento para acoplar en forma segura el pasador de accionamiento respectivo y reducir al mínimo cualquier juego entre ellos.

El lado inferior cubo 80 roscado que es recibido dentro de la abertura roscada en el cortador de orificio (no mostrado) para asegurar en forma fija el cortador de orificios con el adaptador. De conformidad con esto, el adaptador permite que los cortadores de orificios de pequeño tamaño no tengan aberturas de pasador de accionamiento, o que no tengan aberturas de pasador de accionamiento que coinciden con el patrón de o de otra forma están configurados para recibir los pasadores de accionamiento de los árboles.

Durante la operación, el adaptador 70 se acopla con la sierra de orificios al acoplar en forma enroscada el cubo 80 con la sierra de orificios. El adaptador ensamblado y la sierra de orificios se acoplan con el árbol al insertar las salientes 23, 123 roscadas de la porción 22, 122 del extremo del árbol dentro de los rebajos 76 del adaptador para definir una primera porción de acoplamiento. Entonces, por lo menos uno del adaptador/montaje de cortador de orificios y el árbol se gira con relación al otro para moverse en forma giratoria desde la primera posición de acoplamiento a la segunda posición de acoplamiento. En la segunda posición de acoplamiento, las salientes 74 del adaptador se acoplan en forma enroscada las salientes 23, 123 del árbol para asegurar el adaptador/montaje de cortador de orificios con el árbol. Cuando el adaptador/montaje de cortador de orificios y el árbol están en la segunda posición de acoplamiento, los pasadores de accionamiento se mueven en forma axial dentro de los rebajos 78 curvilíneos para también evitar cualquier movimiento de rotación relativa del adaptador y el árbol durante el uso y para accionar en forma giratoria el cortador de orificios. Cuando sea deseado, la profundidad axial del adaptador se puede ajustar para que la superficie interna del adaptador se acople con la placa de pasador de accionamiento en la segunda posición de acoplamiento. También, si se desea, las roscas en las salientes enroscadas pueden definir una holgura axial como se describe antes para facilitar mantener el contacto entre el adaptador y el hombro 28, 128 del árbol en la primera y segunda posiciones de acoplamiento.

En las Figuras 24 a la 27, otro árbol que incorpora la presente invención está indicado por lo general con el número 210 de referencia. EL árbol 210 es esencialmente similar a los árboles 10, 110 antes descritos, y por lo tanto, se utilizarán los mismos números de referencia precedidos por el número "2" o precedidos por el número "2" en lugar del número "1" con el fin de indicar elementos iguales. La diferencia principal del árbol 210 en comparación con el árbol 10 antes descrito, es que el árbol 210 no incluye un miembro 38 de impulso (consultar por ejemplo, las Figuras 1 y 3 anteriores) para impulsar la placa 230 de pasador de accionamiento en la dirección desde la segunda posición desacoplada, en donde la placa 230 de pasador de accionamiento se desacopla del cortador de orificios hacia la primera posición de acoplamiento, en donde la placa del pasador de accionamiento se acopla con el cortador de orificios. Más bien, la placa 230 del pasador de accionamiento se puede mover en forma manual entre las posiciones acoplada y desacoplada sin la ayuda del miembro de impulso y se mantiene en la primera posición acoplada por un miembro 280 de retención. En la modalidad ilustrada, el miembro de retención es un mecanismo de retén de bola, el cual incluye una bola 284 que se puede mover entre una posición retraída y una posición extendida y un miembro 286 de impulso, tal como un resorte de espiral. El miembro 286 de impulso impulsa al miembro 284 de retén en la posición extendida. El retén 280 de bola está alojado dentro de la abertura 282 definida en la placa 230 de pasador de accionamiento. La abertura 282 se extiende en forma radial entre la abertura 232 de placa de pasador de accionamiento y la superficie externa de la placa 230 de pasador de accionamiento. Un tornillo 288 de ajuste se enrosca dentro de la abertura 282 para proporcionar una superficie de respaldo contra el resorte 286 para comprimir y servir como un mecanismo para ajusfar la tensión en el resorte 286. Como lo podrán reconocer las personas experimentadas en la técnica con base en estas enseñanzas, los componentes del mecanismo de retén de bola se puede sustituir por cualquiera de los diferentes componentes que actualmente son conocidos o que serán conocidos siempre que el mecanismo de retén tenga la capacidad de asegurar la posición axial de la placa de pasador de accionamiento con relación al cuerpo del árbol durante el uso y/o para evitar la placa de pasador de accionamiento para deslizarse fuera del acoplamiento con el cortador de orificios. Como lo podrán reconocer las personas experimentadas en la técnica, con base en estas enseñanzas, el miembro 280 de retención puede ser cualquiera de los diferentes tipos de miembros de retención que actualmente son conocidos o que serán conocidos para asegurar la posición axial de la placa de pasador de accionamiento con relación al cuerpo del árbol durante el uso y/o para evitar la placa de pasador de accionamiento de deslizarse fuera del acoplamiento del cortador de orificios.

Con referencia a la Figura 25, el cuerpo 220 del árbol define una ranura 290 ubicada alrededor del perímetro del cuerpo 220 del árbol hacia la porción 222 de extremo. La ranura 290 define una primera superficie que es curva y/o en ángulo hacia la flecha 224 de accionamiento y una segunda superficie 294 que es esencialmente recta o esencialmente paralela a la superficie 233 de extremo de la porción 222 de extremo de conexión. La ranura 290 está configurada en esta forma para permitir el movimiento trasero de la placa 230 de pasador de accionamiento desde la primera posición acoplada a la segunda posición desacoplada y para evitar mayor movimiento hacia delante de la placa 230 de pasador de accionamiento más allá de la primera posición de acoplamiento. Como se menciona antes, la bola 284 se puede mover entre una posición retraída y una posición extendida. En la posición extendida mostrada en la Figura 27, una porción de la bola 284 queda asentada dentro de la ranura 290 y la porción de la bola queda asentada dentro de la abertura 282, lo cual asegura la placa 230 de pasador de accionamiento en forma axial en su primera posición acoplada con relación al cuerpo 220 del árbol para mantener el acoplamiento con el cortador de orificio. En la posición retraída, la bola 284 está rebajada dentro de la abertura 282, lo que permite que la placa 230 de pasador de accionamiento se mueva en forma axial sobre el cuerpo 220 del árbol y desacoplarse del cortador de orificios.

Aunque no se muestra en los dibujos, la placa 230 del pasador de accionamiento puede definir una configuración tipo carrete o diábolo como se describe antes, con las mismas dimensiones o aproximadamente las mismas dimensiones. Además, la placa de pasador de accionamiento puede estar alargada en forma axial (con o sin definir una forma tipo carrete) para definir una superficie de soporte alargada en forma axial entre la placa 230 del pasador de accionamiento y el cuerpo 220 del árbol para reducir o evitar el movimiento no deseado o el juego entre la placa del pasador de accionamiento y el cuerpo del árbol.

Durante la operación, la placa 230 del pasador de accionamiento en la primera posición acoplada (consultar por ejemplo, las Figuras 24 y 27) y para acoplar el cortador de orificios (no mostrado), el usuario sujeta y mueve en forma manual la placa 30 de pasador de accionamiento hacia atrás hacia la flecha 24 de accionamiento. Conforme la placa 230 del pasador de accionamiento, se empieza a mover, la bola 284 es forzada contra la superficie 292 curva y/o en ángulo de la ranura 290, y conforme la placa del pasador de accionamiento continua su movimiento hacia atrás, la bola se fuerza hacia fuerza fuera de la ranura y hacia su posición retraída dentro de la abertura. Con la bola en su posición retraída, la placa 230 del pasador piloto se mueve hacia su segunda posición, lo cual desacopla el cortador de orificios y permite el retiro del cortador de orificios. Cuando el usuario decide volver a acoplar el cortador de orificios o acoplar un cortador de orificios de reemplazo, el cortador se enrosca sobre la porción 222 de extremo del cuerpo 220 del árbol, como se describe antes. El usuario entonces sujeta y mueve en forma manual la placa 230 del pasador de accionamiento en la dirección delantera lejos de la flecha 224 de accionamiento hasta que la abertura 282 queda esencialmente alineada con la ranura 290. Conforme esto ocurre, el resorte 286 impulsa la bola 284 hacia su posición extendida, lo cual asegura la posición axial de la placa 230 del pasador de accionamiento con relación al cuerpo 220 del árbol y hacia el acoplamiento del cortador de orificios.

Con referencia ahora a las Figuras 29-32, otro árbol que incorpora la presente invención está indicada por lo general con el número 310 de referencia. El árbol 310 es esencialmente similar al árbol 210 antes descrito, y por lo tanto se utilizan números esencialmente iguales precedidos por el número "3" en lugar de los números "2", para indicar los elementos similares. Una diferencia principal del árbol 310 en comparación con el árbol 210 es que en el árbol 310, la placa del pasador de accionamiento es reemplazada por un collarín 350 axialmente alargadas. El árbol 310 comprende un cuerpo 320 del árbol alargado en forma axial que incluye una flecha 324 de accionamiento en un extremo del mismo, una porción 322 enroscada en un extremo opuesto de la misma con relación a la flecha 324 de accionamiento que se puede acoplar con la abertura roscada en el cortador de orificios (no mostrados), y una superficie 327 de apoyo extendida en forma axial, interna ubicada entre la flecha 324 de accionamiento y la porción 322 roscada. El cuerpo 320 del árbol también define un primer ancho W, que en la modalidad ilustrada es un diámetro, a lo largo de la superficie 327 de apoyo extendida en forma axial, interna.

Como se muestra en las Figuras 29, 31 y 32, el árbol 320 también comprende el collarín 350 alargado axialmente, antes mencionado, el cual incluye un extremo 397 distal o superior, un extremo 399 inferior o proximal, y una porción 358 media que define una superficie 368 que se puede acoplar en forma manual extendida en forma axial entre los extremos distal y proximal. La porción 358 media define un ancho o diámetro D2 reducido en comparación con el ancho o diámetros D1, D3 respectivos de los extremos proximal y distal. El collarín 350 también incluye un miembro de accionamiento, que en la modalidad ilustra es un par de pasadores 336 de accionamiento separados, en forma angular extendido en forma axial desde el extremo 397 distal del collarín 350. El collarín 350 se puede deslizar montada en el cuerpo 320 del árbol y que se puede mover entre: (i) una posición acoplada con el extremo 397 distal del ccl 350 adyacente a la porción 322 roscada para acoplar el miembro 336 de accionamiento con la abertura del miembro de accionamiento del cortador de orificios acoplados en forma roscada con la porción 322 roscada del cuerpo 320 del árbol y (ii) una posición desacoplada con el extremo 397 distal del collarín 350 separado en forma axial con relación a la porción 322 roscada del cuerpo 320 del árbol. El collarín 350 también define una superficie 363 de apoyo extendida en forma axial externa que hace contacto deslizable con la superficie 327 de apoyo extendida en forma axial interna del cuerpo 320 del árbol cuando el collarín se mueve entre las posiciones acoplada y desacoplada. En la modalidad ilustrada, una superficie 327 de apoyo extendida en forma axial, interna define una longitud L que es por lo menos aproximadamente 1-1/4 veces el primer ancho W del cuerpo del árbol y de preferencia, la superficie de apoyo extendida en forma axial define una longitud L que es por lo menos aproximadamente 1-1/2 veces el primer ancho W del cuerpo del árbol.

En la modalidad ilustrada, como se muestra mejor en las Figuras 31-32, el cuerpo 320 del árbol define un par de superficies 327, 327' de apoyo internas, extendidas en forma axial, separadas en forma angular una con relación a la otra, y un par de superficies 385, 385' de apoyo internas, curvilíneas extendidas en forma axial, separadas en forma angular una con relación a la otra entre las superficies 327, 327' de apoyo internas, extendidas en forma axial. Además, el collarín 350 define un par de superficies 363, 363' de apoyo externas extendidas en forma axial, separadas en forma angular una con relación a la otra y un par de superficies 389, 389' de apoyo externas, extendidas en forma angular una con relación a la otra entre las superficies 363, 363' de apoyo externas, extendidas en forma axial. El par de superficies 327, 327' de apoyo internas, extendidas en forma axial se acoplan en forma deslizable con el par de superficies 363, 363' de apoyo externas extendidas en forma axial y el par de superficies 385, 385' de apoyo, internas extendidas en forma axial, curvilíneas se acoplan en forma deslizable con el par de superficies 389, 389' de apoyo, externas extendidas en forma axial, curvilíneas cuando se mueve el collarín 350 entre las posiciones acoplada y desacoplada. En la modalidad ilustrada, el par de superficies 377, 327' de apoyo internas extendidas en forma axial son esencialmente planas y están ubicadas en los lados esencialmente opuestos del cuerpo 320 del árbol una con relación a la otra y el par de superficies 363, 363' de apoyo externas, extendidas en forma axial son esencialmente planas y están ubicadas en los lados esencialmente opuestos del collarín 350 una con relación a la otra. Sin embargo, como lo podrán reconocer las personas experimentadas en la técnica con base en estas enseñanzas, las superficies 327, 327', 363, 363' pueden adoptar múltiples configuraciones que se conocen en la actualidad o por conocerse, las superficies pueden incluir una pluralidad de salientes y rebajos coincidentes, y las superficies no necesitan estar ubicadas en los lados esencialmente opuestos del cuerpo del árbol y el collarín, respectivamente.

En la modalidad ilustrada, cada superficie 385, 385', 389, 389' de apoyo curvilíneas, extendidas en forma axial se define por un diámetro del collarín 350 o el cuerpo 320 del árbol, respectivamente. También, en la modalidad ilustrada, las superficies 363, 363' de apoyo externas, extendidas en forma axial son más cortas que las superficies 327, 327' de apoyo internas extendidas en forma axial. El collarín 350 define un par de superficies 391, 391' rebajadas extendidas en forma axial, ubicadas en los lados esencialmente opuestos del collarín uno con relación al otro y cada superficie 391, 391' rebajada se extiende entre una superficie 363, 363' de apoyo extendida en forma axial, respectiva y el extremo 399 proximal del collarín. El collarín 350 también define un par de primeras superficies 393, 393' de tope. Cada primera superficie 393, 393' de tope está formada entre una superficie 391, 391' rebajada extendida en forma axial y una respectiva superficie 363, 363' de apoyo externa extendida en forma axial. Además, el cuerpo 320 del árbol define un par de segundas superficies 395,395' de tope. Cada segunda superficie 395, 395' de tope está formada en un extremo proximal de la respectiva superficie 327, 327' de apoyo interna extendida en forma axial. La primera y la segunda superficies de tope están configuradas para acoplarse entre sí cuando el collarín 350 está en la posición desacoplada para evitar mayor movimiento axial proximal del collarín 350. Las segundas superficies 395, 395' de tope están definidas por los respectivos rebordes 396, 396' formados en el cuerpo 320 del árbol y los rebordes 396, 396' y las superficies 391, 391' rebajadas forman superficies de apoyo que hacen contacto deslizable entre sí cuando se mueve el collarín 350 entre las posiciones acoplada y desacoplada.

Como se muestra en la Figura 29, el collarín 350 también define una orilla 357 distal en el extremo 397 distal del collarín, una orilla 359 distal en el extremo 399 proximal del collarín y una superficie 368 anular que se puede acoplar en forma manual, entre las orillas proximal y distal. En la modalidad ilustrada, las orillas 357, 359 distal y proximal están definidas por un primer diámetro (D1 ó D3) y la superficie 368 que se puede acoplar en forma manual está definida por un segundo diámetro D2 que es menor que el primer diámetro (D1 ó D3). De preferencia, el segundo diámetro D2 está dentro del intervalo de aproximadamente 70% a aproximadamente 90% del primer diámetro (D1 ó D3), y con más preferencia, el segundo diámetro D2 está dentro del intervalo de aproximadamente 80% a aproximadamente 90% del primer diámetro (D1 o D3). También, en la modalidad ilustrada, las orillas proximal y distal se definen esencialmente por el primer diámetro (es decir, D1 iguala a D3). Como lo podrán reconocer las personas experimentadas en la técnica, con base en estas enseñanzas, las dimensiones y las formas y configuraciones específicas ilustradas son solamente ejemplificativas y se pueden realizar cambios según sea requerido.

Como se muestra en la Figura 29, la superficie 368 que se puede acoplar en forma manual define una longitud LC axial y cada una de las orillas proximal y distal define una longitud axial (Hl y LC, respectivamente) y la longitud axial de la superficie LC que se puede acoplar en forma manual es mayor que la longitud axial de cada una de las orillas Hl, la proximal y distal. De preferencia, la longitud LC axial de la superficie que se puede acoplar en forma manual es de aproximadamente 30% a aproximadamente 60% mayor que la longitud axial de cada una de las orillas Hl, LC proximal y distal.

Ahora se dirige la atención a las Figuras 30 y 31, el árbol 310 también comprende un miembro 380 de retención montado en el collarín 350 y se puede mover entre (i) una primera posición que sostiene al collarín 350 en la posición acoplada y (ii) una segunda posición que permite el movimiento axial del collarín 350 desde la posición acoplada a la posición desacoplada. En la modalidad ilustrada, el miembro 380 de retención es un mecanismo de retén de bola similar al mecanismo 280 antes descrito. Sin embargo, como lo podrán reconocer las personas experimentadas en la técnica con base en estas enseñanzas, el miembro 380 de retención puede tener diferentes formas de miembro de retención que actualmente se conocen o por conocerse para retener la posición axial del collarín 350 con relación al cuerpo 320 del árbol y/o para evitar que el collarín 350 se deslice fuera del acoplamiento con el cortador de orificios (no mostrado) durante el uso.

Como lo podrán reconocer las personas experimentadas en la técnica con base en estas enseñanzas, se pueden realizar muchos cambios y modificaciones en las modalidades antes descritas de la presente invención, sin apartarse del alcance de la invención como se define en las reivindicaciones anexas. Por ejemplo, los componentes del árbol pueden adoptar diferentes configuraciones, o se pueden formar de diferentes materiales, actualmente conocidos o por conocerse, cualquiera de la variedad de los componentes se puede eliminar o se pueden añadir diferentes componentes y características, y los árboles se pueden utilizar con diferentes tipos de herramientas conocidas o por conocerse. Por ejemplo, los miembros de retención pueden ser de diferentes tipos actualmente conocidos o por conocerse, como por ejemplo, pasadores de accionamiento cilindricos o ahusados, que se acoplan con las aberturas correspondientes en un cortador de orificios, o activadores que definen aletas que se acoplan con las aberturas o rebajos correspondientes en el cortador de orificios. De manera similar, las aberturas del pasador de accionamiento o los rebajos pueden adoptar diferentes configuraciones para recibir o acoplar de otra forma cualquiera de la variedad de miembros de retención. El miembro de pasador de accionamiento o placa puede también adoptar diferentes configuraciones, incluyendo, por ejemplo, una forma de placa o un collarín circular o de otra forma o un alojamiento que se pueda mover con relación al cuerpo del árbol y que incluya uno o más pasadores de accionamiento. Las roscas en la porción de conexión del árbol y/o la abertura central del cortador de orificios puede tomar la forma de las roscas estándar o simétricas (o combinaciones de las mismas) como se describe antes o pueden adoptar diferentes configuraciones de rosca conocidas en la actualidad o por conocerse. En forma alternativa, la porción de conexión y/o la abertura central del cortador de orificios puede definir una estructura diferente a la rosca para acoplar el cortador de orificios con el árbol luego del movimiento del árbol y/o el cortador de orificios con relación al otro entre la primera y segunda posiciones de acoplamiento. Además, como lo podrán reconocer las personas experimentadas en la técnica con base en estas enseñanzas, el miembro de retención puede ser cualquier tipo de miembro de retención actualmente conocido o por conocerse para asegurar o de otra forma regresar la posición axial de la placa del pasador de accionamiento y/o el collarín con relación al cuerpo del árbol durante el uso y/o para evitar que la placa del pasador de accionamiento y/o el collarín se deslicen fuera del acoplamiento con el cortador de orificios, además, se puede emplear más de un miembro de retención. De conformidad con esto, la descripción detallada de las modalidades actualmente preferidas se debe considerar en un sentido ilustrativo, no en un sentido limitante.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un árbol para un cortador de orificios que incluye una superficie externa que define una abertura roscada, y una abertura del miembro de accionamiento separada en forma radial con relación a la abertura roscada, el árbol está caracterizado porque comprende: un cuerpo del árbol alargado en forma axial que incluye una flecha de accionamiento en un extremo del mismo, una porción roscada en un extremo opuesto del mismo con relación a la flecha de accionamiento que se puede acoplar con la abertura roscada en el cortador de orificios y una superficie de apoyo extendida en forma axial, interna ubicada entre la flecha de accionamiento y la porción roscada, en donde el cuerpo del árbol define un primer ancho a lo largo de' la superficie de apoyo, interna extendida en forma axial; un collarín alargado en forma axial que incluye un extremo proximal y un extremo distal, una superficie que se puede acoplar manualmente extendida en forma axial entre los extremos proximal y distal y que define un ancho reducido en comparación con los extremos proximal y distal, y un miembro de accionamiento extendido en forma axial desde el extremo distal del collarín, en donde el collarín se puede montar en forma deslizable en el cuerpo del árbol y se puede mover entre (i) una posición acoplada con el extremo distal del collarín adyacente a la porción roscada para acoplar el miembro de accionamiento con la abertura del miembro de accionamiento de un cortador de orificios acoplado en forma enroscada con la porción roscada del cuerpo del árbol y (ii) una posición desacoplada con el extremo distal del collarín separado en forma axial con relación a la porción roscada del cuerpo del árbol, en donde el collarín incluye una superficie de apoyo externa, extendida en forma axial que hace contacto deslizable con la superficie de apoyo interna extendida en forma axial del árbol cuando el collarín se mueve entre las posiciones acoplada y desacoplada, y la superficie de apoyo interna, extendida en forma axial define una longitud que es por lo menos aproximadamente 1-1/4 veces el primer ancho del cuerpo del árbol; y un miembro de retención montado en el collarín y que se puede mover entre (i) una primera posición que sostiene al collarín en la posición acoplada y (ii) una segunda posición que permite el movimiento axial del ccl desde la posición acoplada a la posición desacoplada.

2. El árbol de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la superficie de apoyo extendida en forma axial define una longitud que es por lo menos aproximadamente 1-1/2 veces el primer ancho del cuerpo del árbol.

3. El árbol de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el primer ancho se define por un diámetro externo del cuerpo del árbol.

4. El árbol de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el cuerpo del árbol define un par de superficies de apoyo internas extendidas en forma axial separadas angularmente una con relación a la otra y un par de superficie de apoyo internas extendidas en forma axial, curvilíneas separadas en forma angular una con relación a la otra entre las superficies de apoyo internas, extendidas en forma axial, y el collarín define un par de superficies de apoyo externas extendidas en forma axial separadas angularmente una con relación a la otra, y un par de superficies de apoyo externas, extendidas en forma axial, curvilíneas separadas una con relación a la otra entre las superficies de apoyo externas extendidas en forma axial, en donde el par de superficies de apoyo externas extendidas en forma axial y el par de superficies de apoyo internas extendidas en forma axial curvilíneas acoplan en forma deslizable el par de superficies de apoyo externas extendidas en forma axial curvilíneas, cuando se mueve el collarín entre las posiciones acoplada y desacoplada.

5. El árbol de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado porque el par de superficies de apoyo internas extendidas en forma axial están ubicadas en los lados esencialmente opuestos del cuerpo del árbol una con relación a la otra, y el par de superficies de apoyo externas extendidas en forma axial están ubicadas en los lados esencialmente opuestos del collarín una con relación a la otra.

6. El árbol de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado porque el par de superficies de apoyo internas, extendidas en forma axial son esencialmente planas y el par de superficies de apoyo externas, extendidas en forma axial son esencialmente planas.

7. El árbol de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado porque cada superficie de apoyo extendida en forma axial, curvilínea está definida por un diámetro del collarín o del cuerpo del árbol, respectivamente.

8. El árbol de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado porque las superficies de apoyo externas extendidas en forma axial son más cortas que las superficies de apoyo internas extendidas en forma axial.

9. El árbol de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque el collarín define un par de superficies rebajadas extendidas en forma axial ubicadas en los lados esencialmente opuestos del collarín una con relación a la otra, y cada superficie rebajada se extiende entre una respectiva superficie de apoyo externa, extendida en forma axial y el extremo proximal del collarín.

10. El árbol de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado porque el collarín también define un par de primeras superficies de tope, cada superficie de tope está formada entre una superficie rebajada extendida en forma axial y una respectiva superficie de apoyo externa extendida en forma axial, el cuerpo del árbol define un par de segundas superficies de tope, cada segunda superficie de tope está formada en un extremo proximal de una superficie de apoyo" interna extendida en forma axial, la primera y la segunda superficies de apoyo se acoplan entre sí en la posición desacoplada para evitar mayor movimiento axial proximal del collarín.

11. El árbol de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque las segundas superficies de tope están definidas por rebordes respectivos formados en el cuerpo del árbol, y los rebordes y las superficies rebajadas forman superficies de apoyo que hacen contacto deslizable entre sí cuando el collarín se mueve entre las posiciones acoplada y desacoplada.

12. El árbol de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el miembro de retención es una bola ubicada en uno del collarín y del árbol, y un retén correspondiente ubicado en el otro del collarín y del árbol, y en donde la bola es recibida dentro del retén en la primera 5 posición para sostener el collarín en la posición acoplada.

13. El árbol de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque además comprende un resorte que impulsa la bola dentro de la primera posición.

14. El árbol de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado I0 porque el resorte y la bola están montados adyacentes al extremo distal del collarín y el retén está formado en el cuerpo del árbol proximal a la porción roscada.

15. El árbol de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el collarín define una orilla proximal en el extremo proximal del 15 collarín, una orilla distal en el extremo distal del collarín y una superficie anular que se puede acoplar en forma manual extendida entre las orillas proximal y distal.

16. El árbol de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado porque por lo menos una de las orillas proximal y distal está definida por 0 un primer diámetro y la superficie que se puede acoplar en forma manual está definida por un segundo diámetro menor que el primer diámetro.

17. El árbol de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque el segundo diámetro está dentro del intervalo de aproximadamente 70% a aproximadamente 95% del primer diámetro. 5

18. El árbol de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado porque el segundo diámetro está dentro del intervalo de aproximadamente 80% a 90% del primer diámetro.

19. El árbol de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado porque ambas orillas proximal y distal se definen esencialmente por el primer diámetro.

20. El árbol de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado porque la superficie que se puede acoplar manualmente define una longitud axial y cada una de las orillas proximal y distal define una longitud axial y la longitud axial de la superficie que se puede acoplar manualmente es mayor que la longitud axial de cada una de las orillas proximal y distal.

21. El árbol de conformidad con la reivindicación 20, caracterizado porque la longitud axial de la superficie que se puede acoplar manualmente es de aproximadamente 30% a aproximadamente 60% mayor que la longitud axial de cada una de las orillas proximal y distal.

22. Un árbol para un cortador de orificios que incluye una superficie externa que define una abertura roscada, y una abertura de accionamiento separada en forma radial con relación a la abertura roscada, el árbol está caracterizado porque comprende: un cuerpo del árbol alargado extendido en forma axial que incluye un primer medio en un extremo del mismo para accionar en forma giratoria el cuerpo del árbol, segundos medios en un extremo opuesto del mismo con relación a los primeros medios para acoplar en forma enroscada el cuerpo del árbol con la abertura roscada en el cortador de orificios y una superficie de apoyo interna extendida en forma axial ubicada entre los primeros y los segundos medios, en donde el cuerpo del árbol define un primer ancho a lo largo de la superficie de apoyo interna extendida en forma axial; terceros medios para acoplar en forma manual y mover en forma deslizable el cuerpo del árbol entre (i) una posición acoplada para acoplar y accionar la sierra de orificios acoplada con el cuerpo del árbol y (i¡) una posición desacoplada para desprender en forma enroscada la sierra de orificios desde o acoplar en forma enroscada la sierra de orificios con el cuerpo del árbol, en donde los terceros medios incluyen un extremo proximal y un extremo distal, una superficie que se puede acoplar manualmente extendida en forma axial entre los extremos proximal y distal y que define un ancho reducido en comparación con los extremos distal y proximal, cuartos medios extendidos en forma axial desde el extremo distal de los terceros medios para la recepción dentro de la abertura de accionamiento de la sierra de orificios y para accionar en forma giratoria la sierra de orificios con los terceros medios, y una superficie de apoyo externa extendida en forma axial que hace contacto deslizable con la superficie interna de apoyo extendida en forma axial del cuerpo del árbol cuando se mueven los terceros medios entre las posiciones acoplada y desacoplada, y en donde la superficie de apoyo interna extendida en forma axial define una longitud que es por lo menos aproximadamente 1-1/4 de veces el primer ancho del cuerpo del árbol; y quintos medios montados en el tercer medio y que se pueden mover entre (i) una primera posición para sostener los terceros medios en la posición acoplada y (ii) una segunda posición que permite el movimiento axial de los terceros medios desde la posición acoplada a la posición desacoplada.

23. El árbol de conformidad con la reivindicación 22, caracterizado porque el primer medio es una flecha de accionamiento, el segundo medio es un cubo roscado, el tercer medio es un collarín, el cuarto medio es un par de pasadores de accionamiento montados en el collarín y el quinto medio es una bola y un retén.

24. Un árbol que se puede conectar con un cortador de orificios de cambio rápido que incluye una porción de extremo que define una primera abertura y por lo menos un rebajo del pasador de accionamiento separado en forma radial con relación a la primera abertura, el árbol está caracterizado porque comprende: un cuerpo del árbol que incluye una superficie de tope, una porción de conexión del cortador de orificios extendida en forma axial desde la superficie de tope y que se puede acoplar dentro de la primera abertura del cortador de orificios; y un miembro de pasador de accionamiento que define una segunda abertura que recibe en forma pasante el cuerpo del árbol y que está configurado para permitir el movimiento axial relativo, pero para evitar el movimiento de rotación relativo del cuerpo del árbol y del miembro de pasador de accionamiento; en donde: (i) el miembro de pasador de accionamiento también incluye una primera superficie y por lo menos un pasador de accionamiento separado en forma radial con relación a la segunda abertura y extendido en forma axial desde la primera superficie; (ii) la porción de conexión se puede recibir dentro de la primera abr del cortador de orificios para definir una primera posición de acoplamiento; (iii) por lo menos uno del cuerpo del árbol y del cortador de orificios se mueve mover con relación al otro entre una primera posición de acoplamiento y una segunda posición de acoplamiento para asegurar el cortador de orificios con el cuerpo del árbol; y (¡v) en la segunda posición de acoplamiento: (a) el por lo menos un pasador de accionamiento está alineado esencialmente con el por lo menos un rebajo de pasador de accionamiento correspondiente del cortador de orificios; y (b) el miembro de pasador de accionamiento se puede mover con el cuerpo del árbol entre una posición desacoplada separada en forma axial con relación al cortador de orificios y una posición acoplada, en donde por lo menos un pasador de accionamiento es recibido dentro del rebajo de pasador de accionamiento correspondiente del cortador de orificios, y la primera superficie del miembro de pasador de accionamiento hace contacto con la porción de extremo del cortador de orificios.

25. El árbol de conformidad con la reivindicación 24, caracterizado porque en la segunda posición de acoplamiento, la porción de extremo del cortador de orificios está en contacto con la superficie de tope del cuerpo del árbol.

26. El árbol de conformidad con la reivindicación 24, caracterizado porque el por lo menos uno del cuerpo del árbol y del cortador de orificios puede girar con relación al otro entre la primera y segunda posiciones de acoplamiento, la porción de conexión del cuerpo del árbol define una primera rosca y la abertura del cortador de orificios define una segunda rosca que se puede acoplar en forma enroscada con la primera rosca para asegurar en forma fija el cortador de orificios con el cuerpo del árbol en la segunda posición de acoplamiento.

27. El árbol de conformidad con la reivindicación 26, caracterizado porque las roscas en la porción de conexión del cuerpo del árbol están configuradas para (i) alinear esencialmente el por lo menos un pasador de accionamiento con el rebajo correspondiente del pasador de accionamiento del cortador de orificios en la segunda posición de acoplamiento y (¡i) colocar la porción de extremo del cortador de orificios en contacto con la superficie de tope del cuerpo del árbol en la segunda posición de acoplamiento.

28. El árbol de conformidad con la reivindicación 27, caracterizado porque la primera y segunda roscas definen una holgura axial entre ellas, lo cual permite que la porción de extremo del cortador de orificios entre esencialmente en contacto con la superficie de tope del cuerpo del árbol tanto en la primera posición de acoplamiento como en la segunda posición de acoplamiento.

29. El árbol de conformidad con la reivindicación 28, caracterizado porque el por lo menos un cuerpo del árbol y el cortador de orificios giran uno con relación al otro entre la primera y segunda posiciones de acoplamiento, el límite angular entre la primera y la segunda posiciones de acoplamiento está dentro del intervalo de aproximadamente 10° a aproximadamente 180°.

30. El árbol de conformidad con la reivindicación 24, caracterizado porque: la primera abertura del cortador de orificios de cambio rápido define una pluralidad de salientes extendidas en forma angular y una pluralidad de porciones relativamente rebajadas formadas entre ellas; la porción de conexión del cuerpo del árbol define una pluralidad de salientes extendidas en forma angular y una pluralidad de porciones relativamente rebajadas formadas entre ellas; en la primera posición de acoplamiento, las salientes de la porción de conexión son recibidas dentro de los rebajos de la primera abertura y las salientes de la primera abertura son recibidas dentro de las porciones rebajadas de la porción de conexión; y en la segunda posición de acoplamiento, las salientes de la porción de conexión están acopladas con las salientes de la primera abertura.

31. El árbol de conformidad con la reivindicación 30, caracterizado porque las salientes de la porción de conexión definen una primera rosca, las salientes de la primera abertura define una segunda rosca y la primera y la segunda roscas se acoplan en forma enroscada entre sí en la segunda posición de acoplamiento.

32. El árbol de conformidad con la reivindicación 30, caracterizado porque por lo menos una de las salientes extendidas en forma angular definen un mayor o menor límite angular que por lo menos la otra saliente extendida en forma angular de la primera abertura respectiva y la porción de conexión, lo cual permite la recepción de la porción de conexión dentro de la primera abertura en solamente la primera posición de acoplamiento.

33. El árbol de conformidad con la reivindicación 24, caracterizado porque la porción de conexión del árbol se puede acoplar en forma enroscada con ambas de la abertura roscada del cortador de orificios de cambio rápido y la abertura roscada de un cortador de orificios estándar.

34. El árbol de conformidad con la reivindicación 24, caracterizado porque además comprende un miembro de impulso que normalmente impulsa al miembro de pasador de accionamiento en la dirección desde la posición desacoplada a la porción acoplada.

35. El árbol de conformidad con la reivindicación 24, caracterizado porque el cuerpo del árbol también define una abertura de broca piloto que está configurada para recibir en forma alternadamente una broca piloto de cambio rápido y una broca piloto estándar, el árbol también comprende: i) un pasador piloto impulsado en forma radial hacia adentro hacia la abertura de broca piloto y que se puede acoplar con la broca piloto de cambio rápido recibida dentro de la abertura de broca piloto y (ii) un sujetador que se puede mover dentro de la abertura de broca piloto y que se puede acoplar con la broca piloto estándar recibida dentro de la abertura de broca piloto.

36. El árbol de conformidad con la reivindicación 24, caracterizado porque el cuerpo del árbol define una abertura de broca piloto para recibir, en forma alternada, una broca piloto de cambio rápido y una broca piloto estándar, y el árbol también comprende un mecanismo de broca piloto que define (i) un primer estado en donde el mecanismo de broca piloto se acopla con la broca piloto de cambio rápido para evitar el movimiento de la broca con relación al cuerpo del árbol; (ii) un segundo estado en donde el mecanismo de broca piloto se acopla con la broca piloto estándar para evitar el movimiento de la broca con relación al cuerpo del árbol y (iii) un tercer estado en donde el movimiento de broca piloto se desacopla de la broca piloto de cambio rápido o la broca piloto estándar y permite el movimiento de la broca respectiva con relación al cuerpo del árbol.

37. El árbol de conformidad con la reivindicación 36, el mecanismo de broca piloto comprende: un pasador piloto que se puede mover entre una primera posición correspondiente al primer estado del mecanismo de broca piloto y una segunda posición correspondiente a por lo menos uno del segundo y tercer estados del mecanismo de broca piloto; un segundo miembro de impulso que impulsa el pasador piloto en la dirección de la segunda posición a la primera posición; y un sujetador que se puede mover entre una primera posición correspondiente a uno del primer y segundo estados, y una segunda posición correspondiente al tercer estado, en donde el sujetador se puede acoplar en forma alternada con las brocas pilotos de cambio rápido y estándar cuando el mecanismo de broca piloto está en uno del primer y segundo estados, respectivamente.

38. El árbol de conformidad con la reivindicación 37, caracterizado porque el mecanismo de broca piloto también comprende una placa de cizallamiento que se puede mover entre una primera posición correspondiente al primer y tercer estados y una segunda posición correspondiente al segundo estado del mecanismo de broca piloto, un pasador de cizallamiento que se puede mover entre una primera posición correspondiente al primer estado, y una segunda posición correspondiente al segundo y tercer estados del mecanismo de broca piloto y un tercer miembro de impulso que impulsa al pasador de cizallamiento radialmente hacia adentro, en donde la placa de cizallamiento define una abertura para recibir en la misma por lo menos una porción de por lo menos uno del pasador piloto y el pasador de cizallamiento y evita que el pasador piloto se mueva de la primera posición a la segunda posición cuando el mecanismo de broca piloto está en el primer estado, para a su vez, evitar que la broca piloto se mueva con relación al cuerpo del árbol.

39. El árbol de conformidad con la reivindicación 38, caracterizado porque la placa de cizallamiento define una abertura de la placa de cizallamiento y en el tercer estado, por lo menos una porción del pasador piloto se puede recibir dentro de la abertura de placa de cizallamiento para permitir, en forma alternativa, que la broca piloto de cambio rápido y la broca piloto estándar quede por lo menos en uno de (i) insertado dentro de la abertura de broca piloto y (ii) retirada de la abertura de broca piloto.

40. El árbol de conformidad con la reivindicación 24, caracterizado porque además comprende un adaptador para conectar el cortador de orificios relativamente pequeño con el árbol, el adaptador define una abertura que incluye a lo largo de la periferia del mismo una pluralidad de salientes extendidas en forma angular y una pluralidad de rebajos formados entre ellos, y define en la periferia externa del mismo por lo menos un rebajo del pasador de accionamiento para recibir en el mismo un pasador de accionamiento respectivo.

41. El árbol de conformidad con la reivindicación 24, caracterizado porque además incluye un dispositivo de impulso que normalmente impulsa al miembro de pasador de accionamiento en la dirección desde la posición desacoplada hacia la posición acoplada. 5 42. Un árbol que se puede conectar con un cortador de orificios de cambio rápido que incluye una porción de extremo que define una primera abertura y por lo menos un rebajo separado en forma radial con relación a la primera abertura, el árbol está caracterizado porque comprende: un primer medio para conectar en forma accionada una herramienta

I0 de energía con el cortador de orificios, e incluye una superficie de tope, un segundo medio extendido en forma axial con relación a la superficie de tope para acoplar en forma liberable la primera abertura del cortador de orificios y define una primera posición de acoplamiento; un tercer medio para recibir a través del mismo el primer medio y 15 para permitir el movimiento axial relativo, pero evita el movimiento de rotación relativo del primer medio y el tercer medio, en donde el tercer medio incluye una primera superficie y por lo menos un cuarto medio extendido en forma axial desde la primera superficie para recibirse dentro de por lo menos un rebajo del cortador de orificios para accionar en forma 0 giratoria el cortador de orificios; y un quinto medio para permitir el movimiento de rotación de por lo menos uno del primer medio y el cortador de orificios con relación al otro entre la primera posición de acoplamiento y una segunda posición de acoplamiento para asegurar el cortador de orificios con el primer medio y 5 para (i) alinear esencialmente el por lo menos un cuarto medio con el por lo menos un rebajo correspondiente del cortador de orificios en la segunda posición de acoplamiento para a su vez, permitir el movimiento axial del tercer medio con relación al primer medio en la segunda posición de acoplamiento entre una posición desacoplada separada en forma axial con relación al cortador de orificios y una posición acoplada con el por lo menos un cuartc medio recibido dentro del rebajo del cortador de orificios y (¡i) colocar la primera superficie del tercer medio en contacto esencial con la superficie de tope del cortador de orificios en la segunda posición de acoplamiento.

43. El árbol de conformidad con la reivindicación 42, caracterizado porque el primer medio es un cuerpo del árbol, el segundo medio es una porción de conexión del cuerpo del árbol, el tercer medio es un miembro de pasador de accionamiento, el cuarto medio es un pasador de accionamiento, y el quinto medio es una primera porción roscada formada en la porción de conexión de cortador de orificios y una segunda porción roscada formada en la primera abertura del cortador de orificios, en donde la primera y la segunda porciones roscadas están configuradas para ambos de (i) alinear esencialmente el por lo menos un pasador de accionamiento con el por lo menos un rebajo correspondiente del cortador de orificios en la segunda posición de acoplamiento y (ii) colocar la primera superficie del miembro de pasador de accionamiento en contacto con la superficie de tope del cortador de orificios en la segunda posición de acoplamiento.

44. El árbol de conformidad con la reivindicación 43, caracterizado porque además comprende un sexto medio para impulsar al tercer medio en la dirección desde la posición desacoplada a la posición acoplada.

45. Un cortador de orificios de cambio rápido que se puede acoplar con un árbol que incluye una porción de extremo roscada que define por lo menos una porción roscada macho, una superficie de tope ubicada adyacente a la porción de extremo roscada y un miembro de pasador de accionamiento que incluye por lo menos un pasador de accionamiento en el mismo y que se puede mover en forma axial con relación al árbol entre una posición acoplada con el pasador de accionamiento que acopla el cortador de orificios y una posición desacoplada con el pasador de accionamiento desacoplado del cortador de orificios, el cortador de orificios de cambio rápido está caracterizado porque comprende: una cuchilla que incluye un cuerpo de cuchilla y un borde de corte definida por una pluralidad de dientes de corte; y una porción de extremo asegurada en forma fija con el cuerpo de cuchilla y que define una abertura aproximadamente central que incluye en una porción periférica de la misma por lo menos una porción hembra roscada y por lo menos un rebajo de pasador de accionamiento separado en forma radial con relación a la abertura central, en donde la porción roscada hembra coopera con la porción roscada macho del árbol para definir (i) una primera posición de acoplamiento en donde las roscas macho y hebra guias se acoplan esencialmente entre si y definen una primera holgura axial una con relación a la otra y (ii) una segunda posición de acoplamiento separada en forma angular con relación a la primera posición de acoplamiento, en donde las roscas macho y hembra se acoplan entre sí y definen una segunda holgura axial menor que la primera holgura axial, la porción de extremo se puede acoplar con la superficie de tope del árbol y el rebajo del pasador de accionamiento está alineado con el pasador de accionamiento respectivo del árbol para recibir el pasador de accionamiento con el miembro de pasador de accionamiento ubicado en la posición de acoplamiento.

46. El cortador de orificios de cambio rápido de conformidad con la reivindicación 45, caracterizado porque la porción roscada hembra define una holgura axial con relación a la porción roscada macho, la cual permite que la porción de extremo del cortador de orificios quede en contacto esencial con la superficie de tope del cuerpo del árbol tanto en la primera posición de acoplamiento como en la segunda posición de acoplamiento.

47. El cortador de orificios de cambio rápido de conformidad con la reivindicación 45, caracterizado porque la porción de conexión del cuerpo del árbol define una pluralidad de salientes extendidas en forma angular y una pluralidad de porciones relativamente rebajadas formadas entre ellas y en donde: la abertura central del cortador de orificios de cambio rápido define una pluralidad de salientes extendidas en forma angular y una pluralidad de porciones relativamente rebajadas formadas entre ellas; en la primera posición de acoplamiento, las salientes de la porción de conexión del árbol son recibidas dentro de los rebajos de la abertura central y las salientes de la abertura central son recibidas dentro de las porciones rebajadas de la porción de conexión del árbol; y en la segunda posición de acoplamiento, las salientes de la porción de conexión del árbol están acopladas con las salientes de la abertura central.

48. El cortador de orificios de cambio rápido de conformidad con la reivindicación 47, caracterizado porque por lo menos una de las salientes extendidas en forma angular definen un mayor o menor límite angular que la por lo menos una saliente extendida en forma angular de la primera abertura respectiva y la porción de conexión, lo cual permite la recepción de la porción de conexión dentro de la primera abertura en solamente la primera posición de acoplamiento.

49. El cortador de orificios de cambio rápido de conformidad con la reivindicación 45, caracterizado porque la por lo menos una de las porciones roscadas macho y hembra definen una holgura mínima axial con relación- a la otra aproximadamente igual a ((1 /contracción/360))*D, en donde D es aproximadamente igual al grado de rotación entre la primera y la segunda posición de acoplamiento.

50. Un cortador de orificios de cambio rápido que se puede acoplar con un árbol que incluye una porción de extremo roscada que define por lo menos una porción macho roscada, una superficie de tope ubicada adyacente a la porción de extremo roscada y un miembro de pasador de accionamiento que incluye por lo menos un pasador de accionamiento en el mismo y que se puede mover en forma axial con relación al árbol entre una posición acoplada con el pasador de acoplamiento que acopla el cortador de orificios y una posición desacoplada con el pasador de accionamiento desacoplado del cortador de orificios, el cortador de orificios de cambio rápido comprende: un primer medio para cortar un orificio; y un segundo medio para conectar en forma liberable el primer medio con el árbol, el segundo medio incluye un tercer medio para acoplar una porción de extremo del árbol en la primera posición de acoplamiento que define una primera holgura axial entre ellos, lo que permite el movimiento de rotación relativo del por lo menos un cortador de orificios y el cuerpo del árbol con relación al otro entre una primera posición de acoplamiento y una segunda posición de acoplamiento separada en forma angular con relación a la primera posición de acoplamiento y define una segunda holgura axial entre ellos que es menor que la primera distancia axial y para colocar un segundo medio en acoplamiento o acoplamiento sustancial con la superficie de tope del árbol, y un cuarto medio que están alineados con el pasador de accionamiento del árbol en la segunda posición de acoplamiento para recibir el pasador de accionamiento con el miembro de pasador de accionamiento ubicado en la segunda posición de acoplamiento.

51. El cortador de orificios de cambio rápido de conformidad con la reivindicación 50, caracterizado porque el primer medio es una cuchilla de cortador de orificios, el segundo medio es una porción de extremo del cortador de orificios, el tercer medio es una abertura roscada en la porción de extremo del cortador de orificios y el cuarto medio es un rebajo del pasador de accionamiento en la porción de extremo del cortador de orificios.

52. Un método caracterizado porque comprende los siguientes pasos: proporcionar un árbol que incluye una porción de conexión que se puede conectar con un cortador de orificios de cambio rápido, en donde e! cortador de orificios incluye una porción de extremo que define una primera abertura y por lo menos un rebajo de pasador de accionamiento separado en forma axial con relación a la primera abertura y el árbol incluye un cuerpo del árbol alargado en forma axial y un miembro de pasador de accionamiento que se puede mover en forma axial, pero no giratoriamente, con relación al cuerpo del árbol e incluye por lo menos un pasador de accionamiento extendido desde el mismo; insertar la porción de conexión del cuerpo del árbol dentro de la primera abertura del cortador de orificios para definir una primera posición de acoplamiento; mover por lo menos uno del cuerpo del árbol y el cortador de orificios uno con relación al otro entre la primera posición de acoplamiento y la segunda posición de acoplamiento y a su vez, asegurar el cortador de orificios del cuerpo del árbol; y luego de mover por lo menos uno del cuerpo del árbol y del cortador de orificios con relación al otro hacia la segunda posición de acoplamiento; (i) alinear esencialmente el por lo menos un pasador de accionamiento con el por lo menos un rebajo de pasador de accionamiento correspondiente del cortador de orificios en la segunda posición de acoplamiento, y después mover o permitir el movimiento axial del miembro de pasador de accionamiento con relación al cuerpo del árbol entre una primera posición separada en forma axial con relación al cortador de orificios y una segunda posición con el por lo menos un pasador de accionamiento recibido en forma axial dentro del rebajo de pasador de accionamiento correspondiente del cortador de orificios ya su vez, colocar el miembro de pasador de accionamiento en contacto sustancial con la porción de extremo del cortador de orificios.

53. El método de conformidad con la reivindicación 52, caracterizado porque comprende los pasos de: proporcionar un cortador de orificios de cambio rápido que incluye una primera abertura que define a lo largo de la periferia del mismo una pluralidad de salientes extendidas en forma angular y una pluralidad de rebajos formados entre ellas; proporcionar el árbol que tiene una porción de conexión que define una pluralidad de salientes extendidas en forma angular y una pluralidad de rebajos formados entre ellos; insertar por lo menos una de las salientes de la porción de conexión y las salientes de la primera abertura dentro de los rebajos del otro en la primera posición de acoplamiento; y girar el por lo menos un cortador de orificios y el cuerpo del árbol con relación al otro desde la primera posición de acoplamiento a la segunda posición de acoplamiento y a su vez, acoplar la por lo menos una de las salientes de la porción de conexión y de la primera abertura con el otro.

54. El método de conformidad con la reivindicación 53, caracterizado porque además comprende el paso de mover en forma simultánea el miembro de pasador de accionamiento desde la primera posición a la segunda posición durante el paso de insertar por lo menos una de las salientes de la porción de conexión y las salientes de la primera abertura dentro de los rebajos del otro.

55. El método de conformidad con la reivindicación 52, caracterizado porque además comprende el paso de proporcionar un árbol que incluye un primer miembro de impulso que impulsa al miembro de pasador de accionamiento y comprime el primer miembro de impulso durante el paso de mover el miembro de pasador de accionamiento desde la primera posición a la segunda posición.