WO2022129777A1 - Torque multiplication tool for tightening/loosening capable of being used while immersed in water - Google Patents

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WO2022129777A1
WO2022129777A1 PCT/FR2021/052327 FR2021052327W WO2022129777A1 WO 2022129777 A1 WO2022129777 A1 WO 2022129777A1 FR 2021052327 W FR2021052327 W FR 2021052327W WO 2022129777 A1 WO2022129777 A1 WO 2022129777A1
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WO
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sun gear
tool according
input
tool
torque
Prior art date
Application number
PCT/FR2021/052327
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French (fr)
Inventor
André VALLENET
Jérôme SCARCELLA-PORTAVOCE
Original Assignee
Onet Technologies Cn
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    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25BTOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING OR HOLDING
    • B25B17/00Hand-driven gear-operated wrenches or screwdrivers
    • B25B17/02Hand-driven gear-operated wrenches or screwdrivers providing for torque amplification
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25BTOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING OR HOLDING
    • B25B13/00Spanners; Wrenches
    • B25B13/48Spanners; Wrenches for special purposes
    • B25B13/481Spanners; Wrenches for special purposes for operating in areas having limited access
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25BTOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING OR HOLDING
    • B25B21/00Portable power-driven screw or nut setting or loosening tools; Attachments for drilling apparatus serving the same purpose
    • B25B21/002Portable power-driven screw or nut setting or loosening tools; Attachments for drilling apparatus serving the same purpose for special purposes
    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21CNUCLEAR REACTORS
    • G21C19/00Arrangements for treating, for handling, or for facilitating the handling of, fuel or other materials which are used within the reactor, e.g. within its pressure vessel
    • G21C19/20Arrangements for introducing objects into the pressure vessel; Arrangements for handling objects within the pressure vessel; Arrangements for removing objects from the pressure vessel
    • G21C19/207Assembling, maintenance or repair of reactor components
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H1/00Toothed gearings for conveying rotary motion
    • F16H1/28Toothed gearings for conveying rotary motion with gears having orbital motion
    • F16H2001/2881Toothed gearings for conveying rotary motion with gears having orbital motion comprising two axially spaced central gears, i.e. ring or sun gear, engaged by at least one common orbital gear wherein one of the central gears is forming the output
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

Definitions

  • Torque multiplication tool for screwing/unscrewing capable of being used immersed in water
  • the present invention relates to the general field of a tool for screwing and unscrewing. It relates more specifically to a compact tool with torque multiplication for screwing/unscrewing able to be used immersed in water.
  • Such dismantling requires the use of a compact unscrewing tool which can on the one hand operate submerged in water, and on the other hand apply high torques to screws or any other device having a screwing.
  • Torque multiplication tools for screwing/unscrewing screws are known from the prior art.
  • these tools consist of a screwing/unscrewing socket driven by a motor attached to a speed reducer having the effect of multiplying the torque.
  • the purpose of such a tool is to transmit a high tightening (or loosening) torque to a screw by applying a reduced torque at the input of the movement, the torque multiplication value being defined by the design and sizing of the reducer of speed.
  • the object of the present invention is therefore to propose a tool consisting of an epicyclic gear train for multiplying the torque, integrated in a screwing/unscrewing socket, which does not have the aforementioned drawbacks.
  • a torque multiplication tool for screwing/unscrewing capable of being used immersed in water, comprising a connecting pin intended to be immobilized in rotation, a transmission input of torque adapted to be coupled to a motor, and an interchangeable screwing/unscrewing sleeve which is coupled in a sealed manner to the torque transmission input by means of a torque-multiplying epicyclic gear train having double satellites stage and a fixed satellite carrier.
  • the tool according to the invention is remarkable in that it has an interchangeable sleeve (that is to say which can be changed by another according to needs) which is coupled in a sealed manner to the torque transmission input . Furthermore, the use of a planetary gear train with a double stage of satellites makes it possible to obtain a high transmission ratio with minimal bulk. In addition, the presence of a fixed planet carrier makes it possible to guarantee a strong multiplication of the torque while having a simple geometry of the planetary gear train. Because of this design, the tool according to the invention has a small footprint and can thus be used immersed in water.
  • the tool according to the invention can be sized to be able to apply a screwing or unscrewing torque of the order of 150 Nm with a reduced size at a diameter of the order of 75 mm for a height of about 120 mm.
  • the planetary gear train comprises an input sun gear forming the torque transmission input and mounted around a fixed planet carrier forming the connecting axis, and planet wheels each having a first stage pinions which are meshed by one toothing of the input sun gear and a second stage of pinions which mesh with the toothing of an output sun gear forming the sleeve and mounted around the planet carrier.
  • the torque multiplication ratio between the input sun gear and the output sun gear of the epicyclic gear train is preferably equal to r, r being a number strictly greater than 1.
  • the input sun gear of the planetary gear train is preferably mounted around the planet carrier with the interposition of an O-ring seal.
  • the planetary gear is preferably mounted inside a planetary bell, said planetary bell having one end fixed in a sealed manner to the input sun gear and an opposite end surrounding a free end of the output sun gear with the interposition of an O-ring seal.
  • the output sun gear of the planetary gear train can be locked in translation with respect to the planet bell by pins.
  • the epicyclic gear train can advantageously comprise a needle bearing interposed radially between the planetary bell and the output sun gear. This needle roller bearing allows radial loads to be taken up.
  • the planetary gear may advantageously further comprise a ball bearing interposed radially between the input sun gear and a planet carrier ring on which the satellites are mounted. This ball bearing allows radial and axial loads to be taken up.
  • the interior of the socket may comprise a hexagonal or square recess intended to receive a screw to be screwed in or unscrewed.
  • the interior of the sleeve comprises an O-ring seal in order to hold a screw to be screwed in or unscrewed by wedging.
  • the torque transmission input can be coupled to a motor via a belt or a sprocket.
  • the tool further comprises an axial needle stop mounted against a face of the input sun gear of the epicyclic gear train which is intended to come into abutment against a frame for immobilizing the connecting axis in rotation.
  • the connecting pin may comprise a square section endpiece adapted to be housed in a recess of the frame for immobilizing the connecting pin in rotation.
  • Figure 1 is a perspective view of a torque multiplication tool according to the invention.
  • Figure 2 is a top view of the tool of Figure 1.
  • Figure 3 is a sectional view along III-III of Figure 2.
  • Figure 4 is a sectional view along IV-IV of Figure 2.
  • FIG. 1 represents in perspective an embodiment according to the invention of a torque multiplication tool 2 which is used for screwing and unscrewing screws or any other device having a screwing interface and which is suitable to be used submerged in water.
  • this tool 2 comprises a connection pin 4 intended to be mounted on a frame (not shown in the figures) and immobilized in rotation, and a torque transmission input 6 which is adapted to be coupled to a motor.
  • the tool 2 also comprises a screwing/unscrewing sleeve 8 which is coupled to the torque transmission input 6. All of these parts are centered on an X-X axis of revolution of the tool.
  • the screwing/unscrewing sleeve 8 is an interchangeable sleeve (that is to say it can be easily replaced by another sleeve) which is coupled in a sealed manner to the torque transmission input 6 by means of a planetary gear train with torque multiplication, the latter being of the double-stage satellite type and with a fixed planet carrier.
  • a planetary gear train with torque multiplication the latter being of the double-stage satellite type and with a fixed planet carrier.
  • the torque transmission input 6 is formed by an input sun gear of the epicyclic gear train
  • the connecting axis 4 is formed by a fixed planet carrier, the input sun gear 6 being mounted around the fixed planet carrier 4.
  • the screwing/unscrewing sleeve 8 is formed by an output sun gear which is also mounted around the planet carrier 4.
  • the input sun gear 6 is mounted around the planet carrier 4 with the interposition of an O-ring 10 making it possible to contribute to obtaining a tightness of the tool.
  • the planetary gear train also comprises double-stage planet wheels 12 each having a first stage of pinions 12a which are meshed by a toothing 6a of the input sun gear 6 and a second stage of pinions 12b which mesh with the toothing 8a of the output sun gear 8.
  • This epicyclic gear train thus has a torque multiplication ratio between the input sun gear 6 and the output sun gear 8 which is equal to r, r being a number strictly greater than 1 (for example equal to 4).
  • each double-stage satellite 12 comprises an axis 12c carrying the pinions 12a, 12b which is parallel to the axis X-X of the tool.
  • This axis 12c is mounted on the side of the tool's connecting end in a planet carrier hoop 14, and on the side of the opposite end on the planet carrier 4, while being held on the latter by a nut 16.
  • a ball bearing 18 is interposed radially between the input sun gear 6 and the planet carrier ring 14 in order to take up the axial and radial loads.
  • the planetary gear is mounted inside a planetary bell 20 centered on the axis XX of the tool.
  • This planetary bell has at the connecting end of the tool one end which is fixed in a sealed manner to the input sun gear 6, and an opposite end which surrounds a free end of the output sun gear 8.
  • a sealing O-ring 22 is interposed between the planetary bell 20 and the free end of the output sun gear 8 in order to contribute to obtaining a tightness of the tool.
  • the output sun gear 8 is locked in translation with respect to the planet bell 20 by means of a plurality of pins 24 which are housed in corresponding notches 26 of the output planetary.
  • the planetary bell 20 is fixed to the input sun gear 6 via a plurality of pins 28 regularly distributed around the X-X axis of the tool.
  • the epicyclic gear train further comprises a needle bearing 30 which is interposed radially between the planetary bell 20 and the output sun gear 8.
  • This needle bearing 30 allows the radial loads to be taken up.
  • the interior of the output sun gear 8 comprises, at the screwing end of the tool, an indentation 32 which is of hexagonal or square section.
  • This recess 32 is intended to receive a screw to be screwed in or unscrewed (or any other member having a screwing interface).
  • the dimensions of the recess 32 of the output sun gear can be modified according to the use by directly changing the sleeve.
  • the interior of the output sun gear 8 comprises an O-ring seal 34 which ensures a maintenance by wedging of the screw. The screw can thus be removed and replaced without the risk of being dropped.
  • the input sun gear 6 is capable of being coupled to a motor (not shown in the figures) via pinions 36 (or a belt ) arranged on the outer periphery of the input sun gear.
  • the motor thus makes it possible to apply an input torque to the tool.
  • the tool 2 further comprises an axial needle stop 38 which is mounted on the side of its connecting end against a face of the input sun gear 6.
  • This needle thrust bearing 38 is intended to come into abutment against a frame for immobilizing the connecting shaft in rotation (not shown in the figures) to support the axial forces.
  • the planet carrier 4 forming the connecting axis comprises an end piece 40 of square section which is housed in a recess of this frame for immobilizing it in rotation.
  • the tool 2 is fixed to the frame for immobilizing it in rotation by means of its end piece 40 which is housed in the imprint of complementary shape of the frame.
  • a screw (not shown in the figures) is screwed into a thread 42 of this end piece 40 in order to secure the tool to the frame.
  • the needle bearing 38 supports the axial forces.
  • the motor is then coupled to the input sun gear 6 via pinions 36 made on its outside diameter in order to apply the desired input torque to the tool.
  • the double-stage epicydoidal train of satellites as described above makes it possible to multiply the torque applied at the input by the factor r.
  • the O-rings 10, 22 positioned at the level of the connecting end and the screwing end of the tool between the various rotating parts make it possible to ensure confinement of the interior of the tool, which makes its use in immersion in water possible.

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Abstract

The invention relates to a torque multiplication tool (2) for tightening/loosening, capable of being used while immersed in water, comprising a connection pin (4) intended to be immobilised in rotation, a torque transmission input (6) capable of being coupled to a motor, and an interchangeable tightening/loosening sleeve (8) which is sealingly coupled to the torque transmission input by means of a torque-multiplying planetary gearset having two-stage planets (12) and a fixed planet carrier.

Description

Description Description
Titre de l'invention : Outil à multiplication de couple pour le vissage/dévissage apte à être utilisé en immersion dans l'eau Title of the invention: Torque multiplication tool for screwing/unscrewing capable of being used immersed in water
Domaine Technique Technical area
La présente invention se rapporte au domaine général d'un outil pour le vissage et le dévissage. Elle concerne plus précisément un outil compact à multiplication de couple pour le vissage/dévissage apte à être utilisé en immersion dans l'eau. The present invention relates to the general field of a tool for screwing and unscrewing. It relates more specifically to a compact tool with torque multiplication for screwing/unscrewing able to be used immersed in water.
Technique antérieure Prior technique
L'utilisation d'un outil à multiplication de couple pour le vissage/dévissage est notamment répandue dans le cadre d'opérations de contrôle et de réparation sur des assemblages vissés avec un couple élevé, dont l'accessibilité et la place disponible autour sont faibles. C'est le cas notamment des assemblages de combustible d'un réacteur nucléaire à eau sous pression. Dans cette application, les assemblages de combustible sont placés à l'intérieur d'une piscine de désactivation remplie d'eau, puis démontés au moyen d'un outil de dévissage monté à l'extrémité d'une perche, celle-ci étant est manipulée par des opérateurs depuis l'extérieur de la piscine. The use of a torque multiplication tool for screwing/unscrewing is particularly widespread in the context of inspection and repair operations on screwed assemblies with high torque, for which accessibility and the space available around are low. . This is particularly the case for the fuel assemblies of a pressurized water nuclear reactor. In this application, the fuel assemblies are placed inside a quenching pool filled with water, then dismantled by means of an unscrewing tool mounted at the end of a pole, the latter being handled by operators from outside the pool.
Un tel démontage nécessite le recours à un outil de dévissage de faible encombrement qui puisse d'une part opérer en immersion dans l'eau, et d'autre part appliquer des couples élevés sur des vis ou tout autre organe disposant d'une interface de vissage. Such dismantling requires the use of a compact unscrewing tool which can on the one hand operate submerged in water, and on the other hand apply high torques to screws or any other device having a screwing.
Les outils à multiplication de couple pour le vissage/dévissage de vis sont connus de l'art antérieur. Généralement, ces outils se composent d'une douille de vissage/dévissage entraînée par un moteur accolé à un réducteur de vitesse ayant pour effet une multiplication du couple. L'objectif d'un tel outil est de transmettre à une vis un couple de serrage élevé (ou de desserrage) en appliquant un couple réduit en entrée du mouvement, la valeur de multiplication du couple étant définie par la conception et le dimensionnement du réducteur de vitesse. Torque multiplication tools for screwing/unscrewing screws are known from the prior art. Generally, these tools consist of a screwing/unscrewing socket driven by a motor attached to a speed reducer having the effect of multiplying the torque. The purpose of such a tool is to transmit a high tightening (or loosening) torque to a screw by applying a reduced torque at the input of the movement, the torque multiplication value being defined by the design and sizing of the reducer of speed.
Cependant, les outils connus de l'art antérieur présentent de nombreux inconvénients. En particulier, ces outils n'intègrent généralement pas de multiplicateur de couple directement dans la douille et ne permettent pas une connexion de l'outil, par l'intermédiaire d'une couronne extérieure, à une motorisation déportée. En outre, ces outils sont le plus souvent encombrants et ne peuvent pas être utilisés en immersion dans l'eau. However, the tools known from the prior art have numerous drawbacks. In particular, these tools generally do not include torque multiplier directly in the socket and do not allow a connection of the tool, via an outer crown, to a remote motorization. In addition, these tools are most often bulky and cannot be used submerged in water.
Exposé de l'invention Disclosure of Invention
La présente invention a donc pour objet de proposer un outil constitué d'un train épicycloïdal de multiplication du couple, intégré dans une douille de vissage/dévissage, qui ne présente pas les inconvénients précités. The object of the present invention is therefore to propose a tool consisting of an epicyclic gear train for multiplying the torque, integrated in a screwing/unscrewing socket, which does not have the aforementioned drawbacks.
Conformément à l'invention, cet objet est atteint grâce à un outil à multiplication de couple pour le vissage/dévissage apte à être utilisé en immersion dans l'eau, comprenant un axe de liaison destiné à être immobilisé en rotation, une entrée de transmission de couple apte à être couplée à un moteur, et une douille interchangeable de vissage/dévissage qui est couplée de façon étanche à l'entrée de transmission de couple par l'intermédiaire d'un train épicycloïdal à multiplication de couple ayant des satellites à double étage et un porte-satellite fixe. According to the invention, this object is achieved thanks to a torque multiplication tool for screwing/unscrewing capable of being used immersed in water, comprising a connecting pin intended to be immobilized in rotation, a transmission input of torque adapted to be coupled to a motor, and an interchangeable screwing/unscrewing sleeve which is coupled in a sealed manner to the torque transmission input by means of a torque-multiplying epicyclic gear train having double satellites stage and a fixed satellite carrier.
L'outil selon l'invention est remarquable en ce qu'il présente une douille interchangeable (c'est-à-dire pouvant être changée par une autre selon les besoins) qui est couplée de façon étanche à l'entrée de transmission de couple. Par ailleurs, le recours à un train épicycloïdal à double étage de satellites permet d'obtenir un rapport de transmission important avec un encombrement minimal. En outre, la présence d'un porte-satellite fixe permet de garantir une forte multiplication du couple tout en ayant une géométrie simple du train épicycloïdal. Du fait de cette conception, l'outil selon l'invention présente un faible encombrement et peut ainsi être utilisé en immersion dans l'eau. The tool according to the invention is remarkable in that it has an interchangeable sleeve (that is to say which can be changed by another according to needs) which is coupled in a sealed manner to the torque transmission input . Furthermore, the use of a planetary gear train with a double stage of satellites makes it possible to obtain a high transmission ratio with minimal bulk. In addition, the presence of a fixed planet carrier makes it possible to guarantee a strong multiplication of the torque while having a simple geometry of the planetary gear train. Because of this design, the tool according to the invention has a small footprint and can thus be used immersed in water.
En pratique, l'outil selon l'invention peut être dimensionné pour pouvoir appliquer un couple de vissage ou de dévissage de l'ordre de 150Nm avec un encombrement réduit à un diamètre de l'ordre de 75mm pour une hauteur d'environ 120mm. In practice, the tool according to the invention can be sized to be able to apply a screwing or unscrewing torque of the order of 150 Nm with a reduced size at a diameter of the order of 75 mm for a height of about 120 mm.
Selon une disposition avantageuse, le train épicycloïdal comprend un planétaire d'entrée formant l'entrée de transmission de couple et monté autour d'un porte- satellite fixe formant l'axe de liaison, et des satellites ayant chacun un premier étage de pignons qui sont engrenés par une denture du planétaire d'entrée et un second étage de pignons qui engrènent la denture d'un planétaire de sortie formant la douille et monté autour du porte-satellite. According to an advantageous arrangement, the planetary gear train comprises an input sun gear forming the torque transmission input and mounted around a fixed planet carrier forming the connecting axis, and planet wheels each having a first stage pinions which are meshed by one toothing of the input sun gear and a second stage of pinions which mesh with the toothing of an output sun gear forming the sleeve and mounted around the planet carrier.
Dans ce cas, le rapport de multiplication de couple entre le planétaire d'entrée et le planétaire de sortie du train épicycloïdal est de préférence égal à r, r étant un nombre strictement supérieur à 1. In this case, the torque multiplication ratio between the input sun gear and the output sun gear of the epicyclic gear train is preferably equal to r, r being a number strictly greater than 1.
De plus, le planétaire d'entrée du train épicycloïdal est de préférence monté autour du porte-satellite avec interposition d'un joint torique d'étanchéité. In addition, the input sun gear of the planetary gear train is preferably mounted around the planet carrier with the interposition of an O-ring seal.
De même, le train épicycloïdal est de préférence monté à l'intérieur d'une cloche planétaire, ladite cloche planétaire ayant une extrémité fixée de façon étanche au planétaire d'entrée et une extrémité opposée entourant une extrémité libre du planétaire de sortie avec interposition d'un joint torique d'étanchéité. Similarly, the planetary gear is preferably mounted inside a planetary bell, said planetary bell having one end fixed in a sealed manner to the input sun gear and an opposite end surrounding a free end of the output sun gear with the interposition of an O-ring seal.
Ces joints d'étanchéité contribuent à rendre l'outil étanche pour être utilisé en immersion. These seals contribute to make the tool waterproof to be used in immersion.
Dans ce cas, le planétaire de sortie du train épicycloïdal peut être bloqué en translation par rapport à la cloche planétaire par des goupilles. In this case, the output sun gear of the planetary gear train can be locked in translation with respect to the planet bell by pins.
En outre, le train épicycloïdal peut avantageusement comprendre un roulement à aiguilles intercalé radialement entre la cloche planétaire et le planétaire de sortie. Ce roulement à aiguilles permet de reprendre les charges radiales. In addition, the epicyclic gear train can advantageously comprise a needle bearing interposed radially between the planetary bell and the output sun gear. This needle roller bearing allows radial loads to be taken up.
De même, le train épicycloïdal peut avantageusement comprendre en outre un roulement à billes intercalé radialement entre le planétaire d'entrée et une cerce porte-satellite sur laquelle sont montés les satellites. Ce roulement à billes permet de reprendre les charges radiales et axiales. Similarly, the planetary gear may advantageously further comprise a ball bearing interposed radially between the input sun gear and a planet carrier ring on which the satellites are mounted. This ball bearing allows radial and axial loads to be taken up.
L'intérieur de la douille peut comprendre une empreinte hexagonale ou carrée destinée à recevoir une vis à visser ou à dévisser. The interior of the socket may comprise a hexagonal or square recess intended to receive a screw to be screwed in or unscrewed.
De préférence, l'intérieur de la douille comprend un joint torique d'étanchéité afin de tenir par coincement une vis à visser ou à dévisser. Preferably, the interior of the sleeve comprises an O-ring seal in order to hold a screw to be screwed in or unscrewed by wedging.
L'entrée de transmission de couple peut être couplée à un moteur par l'intermédiaire d'une courroie ou d'un pignon. De préférence également, l'outil comprend en outre une butée axiale à aiguille montée contre une face du planétaire d'entrée du train épicycloïdal qui est destinée à venir en butée contre un bâti d'immobilisation en rotation de l'axe de liaison.The torque transmission input can be coupled to a motor via a belt or a sprocket. Also preferably, the tool further comprises an axial needle stop mounted against a face of the input sun gear of the epicyclic gear train which is intended to come into abutment against a frame for immobilizing the connecting axis in rotation.
L'axe de liaison peut comprendre un embout de section carrée apte à se loger dans une empreinte du bâti d'immobilisation en rotation de l'axe de liaison. The connecting pin may comprise a square section endpiece adapted to be housed in a recess of the frame for immobilizing the connecting pin in rotation.
Brève description des dessins Brief description of the drawings
[Fig. 1] La figure 1 est une vue en perspective d'un outil à multiplication de couple selon l'invention. [Fig. 1] Figure 1 is a perspective view of a torque multiplication tool according to the invention.
[Fig. 2] La figure 2 est une vue de dessus de l'outil de la figure 1. [Fig. 2] Figure 2 is a top view of the tool of Figure 1.
[Fig. 3] La figure 3 est une vue en coupe selon III-III de la figure 2. [Fig. 3] Figure 3 is a sectional view along III-III of Figure 2.
[Fig. 4] La figure 4 est une vue en coupe selon IV-IV de la figure 2. [Fig. 4] Figure 4 is a sectional view along IV-IV of Figure 2.
Description des modes de réalisation Description of embodiments
La figure 1 représente en perspective un mode de réalisation selon l'invention d'un outil à multiplication de couple 2 qui est utilisé pour le vissage et le dévissage de vis ou de tout autre organe disposant d'une interface de vissage et qui est apte à être utilisé en immersion dans l'eau. FIG. 1 represents in perspective an embodiment according to the invention of a torque multiplication tool 2 which is used for screwing and unscrewing screws or any other device having a screwing interface and which is suitable to be used submerged in water.
De façon connue, au niveau d'une extrémité de liaison, cet outil 2 comprend un axe de liaison 4 destiné à être monté sur un bâti (non représenté sur les figures) et immobilisé en rotation, et une entrée de transmission de couple 6 qui est apte à être couplée à un moteur. In known manner, at one end of the connection, this tool 2 comprises a connection pin 4 intended to be mounted on a frame (not shown in the figures) and immobilized in rotation, and a torque transmission input 6 which is adapted to be coupled to a motor.
Au niveau d'une extrémité de vissage opposée à l'extrémité de liaison, l'outil 2 comprend également une douille de vissage/dévissage 8 qui est couplée à l'entrée de transmission de couple 6. L'ensemble de ces pièces est centré sur un axe de révolution X-X de l'outil. At a screwing end opposite the connecting end, the tool 2 also comprises a screwing/unscrewing sleeve 8 which is coupled to the torque transmission input 6. All of these parts are centered on an X-X axis of revolution of the tool.
Selon l'invention, la douille de vissage/dévissage 8 est une douille interchangeable (c'est-à-dire qu'elle peut être remplacée facilement par une autre douille) qui est couplée de façon étanche à l'entrée de transmission de couple 6 par l'intermédiaire d'un train épicycloïdal à multiplication de couple, ce dernier étant du type à satellite à double étage et à porte-satellite fixe. Comme plus précisément représenté sur la figure 3, l'entrée de transmission de couple 6 est formée par un planétaire d'entrée du train épicycloïdal, et l'axe de liaison 4 est formé par un porte-satellite fixe, le planétaire d'entrée 6 étant monté autour du porte-satellite fixe 4. According to the invention, the screwing/unscrewing sleeve 8 is an interchangeable sleeve (that is to say it can be easily replaced by another sleeve) which is coupled in a sealed manner to the torque transmission input 6 by means of a planetary gear train with torque multiplication, the latter being of the double-stage satellite type and with a fixed planet carrier. As more precisely shown in FIG. 3, the torque transmission input 6 is formed by an input sun gear of the epicyclic gear train, and the connecting axis 4 is formed by a fixed planet carrier, the input sun gear 6 being mounted around the fixed planet carrier 4.
De même, la douille de vissage/dévissage 8 est formée par un planétaire de sortie qui est également monté autour du porte-satellite 4. Similarly, the screwing/unscrewing sleeve 8 is formed by an output sun gear which is also mounted around the planet carrier 4.
On notera que le planétaire d'entrée 6 est monté autour du porte-satellite 4 avec interposition d'un joint torique 10 permettant de contribuer à obtenir une étanchéité de l'outil. It will be noted that the input sun gear 6 is mounted around the planet carrier 4 with the interposition of an O-ring 10 making it possible to contribute to obtaining a tightness of the tool.
Le train épicycloïdal comprend également des satellites à double étage 12 ayant chacun un premier étage de pignons 12a qui sont engrenés par une denture 6a du planétaire d'entrée 6 et un second étage de pignons 12b qui engrènent la denture 8a du planétaire de sortie 8. The planetary gear train also comprises double-stage planet wheels 12 each having a first stage of pinions 12a which are meshed by a toothing 6a of the input sun gear 6 and a second stage of pinions 12b which mesh with the toothing 8a of the output sun gear 8.
Ce train épicycloïdal présente ainsi un rapport de multiplication de couple entre le planétaire d'entrée 6 et le planétaire de sortie 8 qui est égal à r, r étant un nombre strictement supérieur à 1 (par exemple égal à 4). This epicyclic gear train thus has a torque multiplication ratio between the input sun gear 6 and the output sun gear 8 which is equal to r, r being a number strictly greater than 1 (for example equal to 4).
De façon plus précise encore, chaque satellite à double étage 12 comprend un axe 12c portant les pignons 12a, 12b qui est parallèle à l'axe X-X de l'outil. Cet axe 12c est monté du côté de l'extrémité de liaison de l'outil dans une cerce porte-satellite 14, et du côté de l'extrémité opposée sur le porte-satellite 4, tout en étant maintenu sur ce dernier par un écrou 16. Even more precisely, each double-stage satellite 12 comprises an axis 12c carrying the pinions 12a, 12b which is parallel to the axis X-X of the tool. This axis 12c is mounted on the side of the tool's connecting end in a planet carrier hoop 14, and on the side of the opposite end on the planet carrier 4, while being held on the latter by a nut 16.
Un roulement à billes 18 est intercalé radialement entre le planétaire d'entrée 6 et la cerce porte-satellite 14 afin de reprendre les charges axiales et radiales. A ball bearing 18 is interposed radially between the input sun gear 6 and the planet carrier ring 14 in order to take up the axial and radial loads.
Par ailleurs, le train épicycloïdal est monté à l'intérieur d'une cloche planétaire 20 centrée sur l'axe X-X de l'outil. Cette cloche planétaire présente au niveau de l'extrémité de liaison de l'outil une extrémité qui est fixée de façon étanche au planétaire d'entrée 6, et une extrémité opposée qui entoure une extrémité libre du planétaire de sortie 8. Un joint torique d'étanchéité 22 est interposé entre la cloche planétaire 20 et l'extrémité libre du planétaire de sortie 8 afin de contribuer à obtenir une étanchéité de l'outil. Furthermore, the planetary gear is mounted inside a planetary bell 20 centered on the axis XX of the tool. This planetary bell has at the connecting end of the tool one end which is fixed in a sealed manner to the input sun gear 6, and an opposite end which surrounds a free end of the output sun gear 8. A sealing O-ring 22 is interposed between the planetary bell 20 and the free end of the output sun gear 8 in order to contribute to obtaining a tightness of the tool.
Au niveau de l'extrémité de vissage de l'outil, le planétaire de sortie 8 est bloqué en translation par rapport à la cloche planétaire 20 par l'intermédiaire d'une pluralité de goupilles 24 qui viennent se loger dans des encoches 26 correspondantes du planétaire de sortie. At the screwing end of the tool, the output sun gear 8 is locked in translation with respect to the planet bell 20 by means of a plurality of pins 24 which are housed in corresponding notches 26 of the output planetary.
Comme représenté sur la figure 4, au niveau de son extrémité opposée, la cloche planétaire 20 est fixée au planétaire d'entrée 6 par l'intermédiaire d'une pluralité de pions 28 régulièrement répartis autour de l'axe X-X de l'outil. As shown in Figure 4, at its opposite end, the planetary bell 20 is fixed to the input sun gear 6 via a plurality of pins 28 regularly distributed around the X-X axis of the tool.
De préférence, comme représenté sur la figure 3, le train épicycloïdal comprend en outre un roulement à aiguilles 30 qui est intercalé radialement entre la cloche planétaire 20 et le planétaire de sortie 8. Ce roulement à aiguilles 30 permet de reprendre les charges radiales. Preferably, as shown in Figure 3, the epicyclic gear train further comprises a needle bearing 30 which is interposed radially between the planetary bell 20 and the output sun gear 8. This needle bearing 30 allows the radial loads to be taken up.
Par ailleurs, l'intérieur du planétaire de sortie 8 comprend, au niveau de l'extrémité de vissage de l'outil, une empreinte 32 qui est de section hexagonale ou carrée. Cette empreinte 32 est destinée à recevoir une vis à visser ou à dévisser (ou tout autre organe disposant d'une interface de vissage). Furthermore, the interior of the output sun gear 8 comprises, at the screwing end of the tool, an indentation 32 which is of hexagonal or square section. This recess 32 is intended to receive a screw to be screwed in or unscrewed (or any other member having a screwing interface).
On notera que les dimensions de l'empreinte 32 du planétaire de sortie peuvent être modifiées selon l'utilisation en changeant directement la douille. It will be noted that the dimensions of the recess 32 of the output sun gear can be modified according to the use by directly changing the sleeve.
Afin de faciliter le maintien de la vis à l'intérieur de l'empreinte 32, l'intérieur du planétaire de sortie 8 comprend un joint torique d'étanchéité 34 qui assure un maintien par coincement de la vis. La vis peut ainsi être enlevée et remise en place sans risque d'être lâchée. In order to facilitate the maintenance of the screw inside the cavity 32, the interior of the output sun gear 8 comprises an O-ring seal 34 which ensures a maintenance by wedging of the screw. The screw can thus be removed and replaced without the risk of being dropped.
De plus, au niveau de l'extrémité de liaison de l'outil, le planétaire d'entrée 6 est apte à être couplé à un moteur (non représenté sur les figures) par l'intermédiaire de pignons 36 (ou d'une courroie) ménagés en périphérie extérieure du planétaire d'entrée. Le moteur permet ainsi d'appliquer un couple d'entrée à l'outil. In addition, at the link end of the tool, the input sun gear 6 is capable of being coupled to a motor (not shown in the figures) via pinions 36 (or a belt ) arranged on the outer periphery of the input sun gear. The motor thus makes it possible to apply an input torque to the tool.
Selon une disposition avantageuse, l'outil 2 comprend en outre une butée axiale à aiguille 38 qui est montée du côté de son extrémité de liaison contre une face du planétaire d'entrée 6. Cette butée à aiguille 38 est destinée à venir en butée contre un bâti d'immobilisation en rotation de l'axe de liaison (non représenté sur les figures) pour supporter les efforts axiaux. According to an advantageous arrangement, the tool 2 further comprises an axial needle stop 38 which is mounted on the side of its connecting end against a face of the input sun gear 6. This needle thrust bearing 38 is intended to come into abutment against a frame for immobilizing the connecting shaft in rotation (not shown in the figures) to support the axial forces.
Par ailleurs, le porte-satellite 4 formant l'axe de liaison comprend un embout 40 de section carrée se logeant dans une empreinte de ce bâti d'immobilisation en rotation. Furthermore, the planet carrier 4 forming the connecting axis comprises an end piece 40 of square section which is housed in a recess of this frame for immobilizing it in rotation.
Le fonctionnement de l'outil ainsi décrit découle de ce qui précède. The operation of the tool thus described follows from the foregoing.
L'outil 2 est fixé sur le bâti d'immobilisation en rotation par l'intermédiaire de son embout 40 qui vient se loger dans l'empreinte de forme complémentaire du bâti. Une vis (non représentée sur les figures) est vissée dans un filetage 42 de cet embout 40 afin d'immobilier l'outil sur le bâti. Dans cette position, la butée à aiguille 38 supporte les efforts axiaux. The tool 2 is fixed to the frame for immobilizing it in rotation by means of its end piece 40 which is housed in the imprint of complementary shape of the frame. A screw (not shown in the figures) is screwed into a thread 42 of this end piece 40 in order to secure the tool to the frame. In this position, the needle bearing 38 supports the axial forces.
Le moteur est alors couplé au planétaire d'entrée 6 par l'intermédiaire des pignons 36 ménagés sur son diamètre extérieur afin d'appliquer le couple d'entrée voulu à l'outil. The motor is then coupled to the input sun gear 6 via pinions 36 made on its outside diameter in order to apply the desired input torque to the tool.
Le train épicydoïdal à double étage de satellites tel que décrit précédemment permet de multiplier le couple appliqué en entrée du facteur r. The double-stage epicydoidal train of satellites as described above makes it possible to multiply the torque applied at the input by the factor r.
La récupération du couple multiplié du facteur r est possible au niveau de l'extrémité de vissage de l'outil grâce à l'empreinte 30 ménagé à l'intérieur du planétaire de sortie 8. The recovery of the torque multiplied by the factor r is possible at the level of the screwing end of the tool thanks to the imprint 30 made inside the output sun gear 8.
Compte tenu du choix de fonctionnement du train épicydoïdal avec une immobilisation en rotation du porte satellite 4, le sens de rotation de la douille de vissage/dévissage 8 est inverse à celui des pignons 36 du planétaire d'entrée 6.Given the choice of operation of the epicydoidal train with an immobilization in rotation of the planet carrier 4, the direction of rotation of the screwing/unscrewing sleeve 8 is opposite to that of the pinions 36 of the input sun gear 6.
Les joints toriques 10, 22 positionnés au niveau de l'extrémité de liaison et de l'extrémité de vissage de l'outil entre les différentes pièces en rotation permettent d'assurer un confinement de l'intérieur de l'outil, ce qui rend son utilisation en immersion dans l'eau possible. The O-rings 10, 22 positioned at the level of the connecting end and the screwing end of the tool between the various rotating parts make it possible to ensure confinement of the interior of the tool, which makes its use in immersion in water possible.

Claims

8 Revendications 8 Claims
[Revendication 1] Outil à multiplication de couple (2) pour le vissage/dévissage apte à être utilisé en immersion dans l'eau, comprenant un axe de liaison (4) destiné à être immobilisé en rotation, une entrée de transmission de couple (6) apte à être couplée à un moteur, et une douille (8) interchangeable de vissage/dévissage qui est couplée de façon étanche à l'entrée de transmission de couple par l'intermédiaire d'un train épicycloïdal à multiplication de couple ayant des satellites à double étage (12) et un porte- satellite fixe. [Claim 1] Torque multiplication tool (2) for screwing/unscrewing capable of being used immersed in water, comprising a connecting pin (4) intended to be immobilized in rotation, a torque transmission input ( 6) adapted to be coupled to a motor, and an interchangeable screwing/unscrewing bushing (8) which is coupled in a sealed manner to the torque transmission input by means of a torque-multiplying epicyclic gear train having double stage satellites (12) and a fixed satellite carrier.
[Revendication 2] Outil selon la revendication 1, dans lequel le train épicycloïdal comprend un planétaire d'entrée (6) formant l'entrée de transmission de couple et monté autour d'un porte-satellite fixe (4) formant l'axe de liaison, et des satellites (12) ayant chacun un premier étage de pignons (12a) qui sont engrenés par une denture (6a) du planétaire d'entrée et un second étage de pignons (12b) qui engrènent la denture (8a) d'un planétaire de sortie (8) formant la douille et monté autour du porte-satellite. [Claim 2] Tool according to claim 1, in which the planetary gearset comprises an input sun gear (6) forming the torque transmission input and mounted around a fixed planet carrier (4) forming the axis of link, and satellites (12) each having a first stage of pinions (12a) which are meshed by a toothing (6a) of the input sun gear and a second stage of pinions (12b) which mesh with the toothing (8a) of an output sun gear (8) forming the sleeve and mounted around the planet carrier.
[Revendication 3] Outil selon la revendication 2, dans lequel le rapport de multiplication de couple entre le planétaire d'entrée (6) et le planétaire de sortie (8) du train épicycloïdal est égal à r, r étant un nombre strictement supérieur à 1. [Claim 3] Tool according to claim 2, in which the torque multiplication ratio between the input sun gear (6) and the output sun gear (8) of the planetary gear set is equal to r, r being a number strictly greater than 1.
[Revendication 4] Outil selon l'une des revendications 2 et 3, dans lequel le planétaire d'entrée (6) du train épicycloïdal est monté autour du porte- satellite (4) avec interposition d'un joint torique d'étanchéité (10). [Claim 4] Tool according to one of Claims 2 and 3, in which the input sun gear (6) of the epicyclic gear train is mounted around the planet carrier (4) with the interposition of a sealing O-ring (10 ).
[Revendication 5] Outil selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, dans lequel le train épicycloïdal est monté à l'intérieur d'une cloche planétaire (20), ladite cloche planétaire ayant une extrémité fixée de façon étanche au planétaire d'entrée (6) et une extrémité opposée entourant une extrémité libre du planétaire de sortie (8) avec interposition d'un joint torique d'étanchéité (22). 9 [Claim 5] A tool according to any one of claims 2 to 4, wherein the planetary gear set is mounted within a sun gear (20), said sun gear having one end sealed to the sun gear. input (6) and an opposite end surrounding a free end of the output sun gear (8) with the interposition of an O-ring seal (22). 9
[Revendication 6] Outil selon la revendication 6, dans lequel le planétaire de sortie (8) du train épicycloïdal est bloqué en translation par rapport à la cloche planétaire (20) par des goupilles (24). [Claim 6] Tool according to claim 6, in which the planetary gear output sun gear (8) is locked in translation with respect to the sun gear bell (20) by pins (24).
[Revendication 7] Outil selon l'une des revendications 5 et 6, dans lequel le train épicycloïdal comprend en outre un roulement à aiguilles (30) intercalé radialement entre la cloche planétaire (20) et le planétaire de sortie (8).[Claim 7] Tool according to one of Claims 5 and 6, in which the planetary gear train further comprises a needle roller bearing (30) interposed radially between the planetary bell (20) and the output sun gear (8).
[Revendication 8] Outil selon l'une quelconque des revendications 2 à 7, dans lequel le train épicycloïdal comprend en outre un roulement à billes (18) intercalé radialement entre le planétaire d'entrée (6) et une cerce porte- satellite (14) sur laquelle sont montés les satellites (12). [Claim 8] Tool according to any one of Claims 2 to 7, in which the planetary gear train further comprises a ball bearing (18) interposed radially between the input sun gear (6) and a planet carrier ring (14 ) on which the satellites (12) are mounted.
[Revendication 9] Outil selon l'une quelconque des revendications 2 à 8, comprenant en outre une butée axiale à aiguille (38) montée contre une face du planétaire d'entrée (6) du train épicycloïdal qui est destinée à venir en butée contre un bâti d'immobilisation en rotation de l'axe de liaison. [Claim 9] Tool according to any one of claims 2 to 8, further comprising an axial needle thrust bearing (38) mounted against a face of the input sun gear (6) of the planetary gear set which is intended to abut against a frame for immobilizing the connecting shaft in rotation.
[Revendication 10] Outil selon la revendication 9, dans lequel l'axe de liaison (4) comprend un embout (40) de section carrée apte à se loger dans une empreinte du bâti d'immobilisation en rotation de l'axe de liaison. [Claim 10] Tool according to claim 9, wherein the connecting pin (4) comprises an end piece (40) of square cross-section adapted to be housed in a recess of the frame for immobilizing the connecting pin in rotation.
[Revendication 11] Outil selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, dans lequel l'intérieur de la douille (8) comprend une empreinte (32) hexagonale ou carrée destinée à recevoir une vis à visser ou à dévisser.[Claim 11] Tool according to any one of claims 1 to 10, wherein the interior of the sleeve (8) comprises a recess (32) hexagonal or square intended to receive a screw to be screwed or unscrewed.
[Revendication 12] Outil selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, dans lequel l'intérieur de la douille (8) comprend un joint torique d'étanchéité (34) afin de tenir par coincement une vis à visser ou à dévisser. [Claim 12] Tool according to any one of claims 1 to 11, in which the interior of the sleeve (8) comprises an O-ring seal (34) in order to hold by wedging a screw to be screwed in or unscrewed.
[Revendication 13] Outil selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, dans lequel l'entrée de transmission de couple (6) est couplée à un moteur par l'intermédiaire d'une courroie ou d'un pignon (36). [Claim 13] A tool according to any of claims 1 to 12, wherein the torque transmission input (6) is coupled to a motor via a belt or sprocket (36).
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