DE2529183A1

DE2529183A1 - Fahrbare maschine zum reinigen eines schwimmbeckens

Info

Publication number: DE2529183A1
Application number: DE19752529183
Authority: DE
Inventors: Benedikt Strausak
Original assignee: Bieri Pumpenbau AG
Current assignee: Bieri Pumpenbau AG
Priority date: 1974-07-05
Filing date: 1975-07-01
Publication date: 1976-01-22
Also published as: ATA503575A; DE2529183C2; AT340099B; US3979788A

Description

Dr. Werner rlaßier

Patentanwalt Lüdenscheid, den 30. Juni 1975

588LÜD1M3CHEID .

Asenberg3i-Po-_Jtfochl704 ^A

Bier! Pumpenbau AG, Münsingen (Schweiz)

Südstraße 10

Fahrbare Maschine zum Reinigen eines Schwimmbeckens

Die Erfindung bezieht sich auf eine fahrbare Maschine zum Reinigen eines Schwimmbassins durch Ansaugen der am Boden befindlichen Sinkstoffe, mit einer wenigstens ein Antriebsrad antreibenden Wasserturbine, die ihre Antriebsenergie über die Saugleitung einer Umwälzpumpe bezieht und sich selbstlenkend über den Bassinboden fortbewegt, wobei sie die aufgefangenen Sinkstoffe durch den Ansaugschlauch weiterfördert.

Es ist bekannt, dass die Hauptarbeit beim Reinigen eines Schwimmbeckens, sei es ein Freiluft- oder Hallenbad, beim Absaugen der auf dem Bassinboden befindlichen Sinkstoffe liegt. Es wurden dazu verschiedene Reinigungsgeräte mit Absaugvorrichtung, welche von Hand mittels einer Stange systematisch über den Bassinboden zu führen sind, entwickelt. Es sind ebenfalls elektrisch angetriebene Reinigungsanlagen bekannt, die auf dem Staubsaugerprinzip durch Ansaugen und Filtrieren des Wassers arbeiten und durch Umsteuerung an den Bassinwänden die Bodenreinigung yornehmen.

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Weiter ist im deutschen Gebrauchsmuster 7 1*10 569 eine Bodenabsaugvorrichtung für Schwimmbäder beschrieben, welche Vorrichtung eine doppelschlltzlge Wassersaugdüse und ein Fahrwerk aufweist. Der Antrieb des Fahrwerkes erfolgt über eine Turbine und ein Schaltgetriebe. Durch die Saugströmung wird sowohl die zum Absaugen der Sinkstoffe und die zum Fortbewegen der Vorrichtung benötigte Energie geliefert. Die Vorrichtung besitzt weiter eine in der Fortbewegungsrichtung verschiebbare Steuerstange, die entweder über die eine oder andere Seite der Vorrichtung vorsteht. Fährt die Vorrichtung auf eine Wand zu, so stösst vorerst die Steuerstange an der Wand an und wird dadurch in ihre andere Stellung verbracht. Dies bewirkt eine Steuerung des Schaltgetriebes, so dass danach die Vorrichtung in der entgegengesetzen Richtung weiterfährt.

Diese Vorrichtung arbeitet so weit recht zufriedenstellend. In den Eckbereichen des Schwimmbassins oder insbesondere bei unregelmässig ausgebildeten Schwimmbecken blockiert sich diese Vorrichtung selbst.

Es ist Aufgabe der Erfindung eine fahrbare Maschine der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der ein Blockieren auch unter schwierigen Bedingungen nicht auftritt und die auch bei unregelmässig ausgebildeten Schwimmbecken alle Stellen des ganzen Bodenbereiches des Schwimmbeckens mit grosser Wahrscheinlichkeit wenigstens einmal überfährt.

Die erfindungsgemässe Maschine ist dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebsrad während des Umlaufes zur Fortbewegung der Maschine zum Erreichen der selbstlenkenden Steuerung sich selbst um eine eigene quer zur Drehachse stehende Steuerachse dreht, und dass mindestens zwei weitere freilaufende Räder, und dass auf der Unterseite wenigstens eine Einsaugdüse vorhanden sind.

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Die Erfindung wird nachstehend an Hand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. In der Zeichnung stellen dar;

Fig. 1 die Unteransicht der erfindungsgemässen Maschine,

Fig. 2 eine Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform der

Maschine nach Fig. 1,
Fig. 3 die Draufsicht auf die Maschine nach Fig. 1,

Fig. 4 ein Teil eines Schwimmbeckens mit der Bewegungsbahn der erfindungsgemässen Maschine,

Fig. 5 die fahrbare Maschine am Bassinboden in schaubildlicher Darstellung,

Fig. 6 die Steuervorrichtung der Maschine teilweise im Schnitt, Fig. 7 ein Schnitt entlang der Linie VII-VII der Fig. 6,

Fig. 8 einen Teil einer weiteren Ausführungsform des Getriebes für das Antriebsrad und

Fig. 9 einen Schnitt durch das Kupplungsrohr der Maschine, auf welches Rohr der Saugschlauch aufgesetzt wird.

Die Reinigung des Schwimmbeckens wird durch die am Boden verfahrbare Maschine 1, siehe Fig. 5, vorgenommen, die über ein drehbares Kupplungsrohr 6 mit einem Saugschlauch 16 verbunden ist, und ihre Antriebsenergie durch einen sog. Skimmeranschluss 15 und über eine Saugleitung 17 von einer Umwälzpumpe 20 bezieht. Alle durch die Maschine 1 aufgefangenen Sinkstoffe gelangen auf dem beschriebenen Wege in einen Filterkessel 19 und bleiben dort hängen. Das gereinigte Wasser fliesst durch ein

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Einströmrohr l8 wieder in das Schwimmbecken zurück.

Fig. 1 zeigt die Maschine 1, auf deren Unterseite Wassereinsaugdüsen A und B, mehrere Bodenbürsten C, und Eckbürsten D und an deren Seitenwänden Wandbürsten E angeordnet sind. Die gestrichelten Linien deuten Wasserkammern im Innern der Maschine an. Durch Pfeile sind in der Fig. 1 die Wege markiert, entlang denen das Wasser strömt. Von den Saugdüsen A und B fliesst das Wasser durch die mittleren Kammern bei den Saugdüsen A und B nach oben zu einem Vorfilter F, durch diesen hinunter in die Seitenkammern J und durch zwei Löcher H nach oben in eine Turbinenkammer 9.

Ein Filterdeckel 10 (Fig. 3) ist über einen Kugelkopf 11 mit der Deckplatte 12 der Maschine verschraubt. Ein Kontrollrad 7 ist auf die Welle 8 einer Turbine 21 aufgesetzt, besitzt eine Schwarzweiss-Markierung und dreht sich während des Betriebes ständig, um das richtige Funktionieren der Turbine anzuzeigen.

Der Antrieb der Maschine 1 erfolgt über eine in der Turbinenkammer 9 untergebrachte Exzenterschieberturbine 21, von der in der Fig. 7 ein Schnitt dargestellt ist. Aehnliche Ausführungsarten sind als Pumpen bekannt, wobei die Rückstellung der Schieber 24 der Turbine durch Federn oder Zentrifugalkräfte erfolgt. Von besonderem Vorteil ist die Schieberrückstellung durch zwei beiderseits der Schieber 2k angeordnete Rückstellringe 23, von denen nur einer in der Fig. 7 sichtbar ist, die bei minimalen Reibkräften für ein sicheres Funktionieren sorgen.

Das in die Turbinenkammer 9 geströmte Wasser fliesst nun in Pfeilrichtung durch die Turbine 21 und setzt diese in Drehbewegung. Ein Yerbindungskanal 22 leitet das Wasser in die Ausgangskaroraer 25, von wo es durch das drehbare Kupplungsrohr 6 in den Saugschlauch 16 gelangt.

Damit die Bewegungsfreiheit der Maschine 1 möglichst wenig durch den.Saugschlauch behindert wird, ist das Kupplungsrohr 6 über

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zwei Haltestege 26 mit einer Zentrierwelle 27 fest verbunden und wird durch eine untere Lagerscheibe 28 zentriert und drehbar gehalten. Ein oberes Zentrierlager 29 hält das Kupplungsrohr 6 leichtgängig drehbar und verhindert einen ungewollten Wasserein- bzw. austritt.

Die Turbine 21 gemäss der Fig. 6 treibt über eine Welle 30 ein Zahnrad 31, das mit einem Hauptrad 32 im Eingriff ist. Das Hauptrad 32 ist mit einer Zahnradwelle 33 starr verbunden und überträgt seine Antriebskraft über ein Winkelzahnrad 34 und eine Kupplungsscheibe 35 auf das Antriebsrad 4, das die Maschine auf dem Boden fortbewegt.

Die Steuerung ist nach Fig. 6 so ausgelegt, dass sich das Antriebsrad 4 während dem Fortbewegen der Maschine um die eigene Steuerachse G dreht, die senkrecht zur Drehachse des Antriebsrades steht. Dies geschieht durch miteinander starr verbundene Untersetzungszahnräder 40 und 41, die, von der Zahnradwelle 33 angetrieben, das Steuerzahnrad 39 mit einem in einer Lagerplatte 42 gelagerten Support 38 um die Steuerachse G in Drehung versetzen.

Das Antriebsrad 4 wechselt somit während des Fortbewegens ständig seine Richtung und steuert die Maschine längs einer Bahn 3 gemäss der Fig. 4 über den Bassinboden. Erreicht die Maschine aus irgend einer Richtung, z.B. von der Position I kommend eine Wand 55 des Schwimmbeckens, wird das Antriebsrad 4 (Fig. 6) blockiert und die Maschine bleibt stehen. Durch die Rutschkupplung 35 entkuppelt, dreht der Antriebsmechanismus weiter und steuert das Antriebsrad 4 in eine andere Richtung. In Fig. 4 ist die Fortbewegungsrichtung des Antriebsrades 4 jeweils durch einen kleinen Pfeil angegeben. Hat sich das Antriebsrad 4 in eine Richtung parallel zur Wand weitergedreht, so wird die Maschine 1 in einem kleinen Bogen von der Stellung II in die Stellung III umkippen und dort bleiben, bis sich das Antriebsrad 4 um weitere 90 Grad weitergedreht hat. Steht es wieder parallel zur Wand 55 so beginnt das Antriebsrad 4- die Maschine

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von der Wand wegzuziehen und längs der herzkuryenförmigen Bahn 3 durch das Schwimmbecken zu steuern, wobei sich die Maschine systembedingt in den Stellungen IV, VI und VII jeweils einmal um die eigene Achse dreht. Sie wird auch abwechselnd vorwärts und rückwärts fahren, bis in der Stellung VIII wieder eine Wand 56 erreicht ist. Nach bekanntem Umkippen in die Stellung IX beginnt der Vorgang von neuem in Richtung des Pfeiles 57. Die Verhältnisse von Fahrstrecke und Umsteuerung sind so gewählt, dass sich die Maschine in keiner Ecke des Bassins verfangen kann und sich immer von den Wänden wegbewegt.

Die oben beschriebene Maschine ist zwangsgesteuert und wiederholt nach -jedem Umlauf des Antriebsrades 4 um die eigene Achse G einen neuen gleichen Zyklus. Trifft es nun zu, dass bei einer bestimmten Grosse des Schwimmbeckens nach dem Durchlaufen der Bahn 3 in der Fig. 4, beim Erreichen der nächsten Wand, sich die Maschine zufällig in gleicher Fahrtrichtung und Lage befindet, so wird anschliessend immer wieder eine ähnliche Bahn durchfahren und die Maschine reinigt nicht über den ganzen Boden des Schwimmbeckens.

Um diese Schwierigkeiten zu beseitigen ist ein nachstehend beschriebenes Störgetriebe vorgesehen, das während jedem Umlauf des Antriebsrades 4 um die Achse G den Verlauf der Bahn 3 unregelmässig verändert. Eine Repetition des Steuervorganges wird erst nach z.B. 150 Zyklen wieder einmal erreicht, wodurch eine gleiche Bahnfahrt verunmöglicht ist.

Erfindungsgemäss ißt in das Steuergetriebe zwischen die miteinander in Eingriff stehenden Steuerzahnrad 39 und Untersetzungszahnrad 40 das oben genannte Störgetriebe einzubauen, das mit Bezug auf die Fig. 8 nachstehend beschrieben ist.

Das auf der Zahnradwelle 33 sitzende Hauptrad 32 wird über das Turbinenzahnrad 31 angetrieben und ist mit dem Untersetzungszahnrad 41 im Eingriff, das seinerseits die Drehbewegung über

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das Untersetzungszahnrad 40 an ein SegmentSteuerzahnrad 45 mit einem Segment 51 weitergibt.

Ein Schalthebel 46 besitzt zwei Steuerbolzen 47 und 48 sowie einen Lagerbolzen 49 für ein Schaltzahnrad 50 und wird um einen Lagerpunkt P durch eine Rückzugsfeder 53 aus dem Zahnrad-Eingriff mit dem Untersetzungszahnrad 40 herausgeschwenkt und gegen einen Anschlagklotz 54 gepresst.

Während dieser kleinen Drehbewegung des Schalthebels 46 bleibt das Schaltzahnrad 50 immer im Eingriff mit dem Steuerzahnrad 39. Der Anschlagklotz 54 ist so ausgebildet, dass er auf derjenigen Seite, an der .das Schaltzahnrad 50 liegt, seinerseits Zähne besitzt, die mit dem Schaltzahnrad 50 in Eingriff kommen und somit jegliches Drehen des SchaltZahnrades 50 sowie des Steuerzahnrades 39 verhindern. Die Drehbewegung um die Steuerachse G ist somit fixiert und lässt sich momentan nicht mehr verändern. Das Antriebsrad 4 steuert die Maschine während dieser Zeit längs einer Geraden weiter.

Auf dem bereits beschriebenen Wege wird das Segmentsteuerzahnrad 45, das vorzugsweise eine Primzahl von Zähnen z.B. 127 Zähne aufweist, weitergedreht, wodurch bewirkt wird, dass das Steuersegment 51 nach Erreichen des Steuerbolzens 48 den Schalthebel 46, bezogen auf die Fig. 8, im Uhrzeigersinn schwenkt, wodurch das Schaltzahnrad 50 mit dem Untersetzungszahnrad 40 in Eingriff kommt und somit das Steuerrad 39 seine Drehbewegung zur Pahrtrichtungsänderung fortsetzt, bis das Steuersegment 51 den Steuerbolzen 48 wieder freigibt und der beschriebene Vorgang von neuem beginnt.

Damit sich die Maschine während der Zeit der Fahrtbewegungen mit dem kleinsten Kurvenradius, z.B. in den Stellungen IV, VI oder yil gemäss der Fig. 4 nicht nur um die eigene Achse dreht, sind auf dem Steuerrad 39 zwei Blockierungssegmente 52 angebracht, die über den Steuerbolzen 47 den Schalthebel 46 im eingeschalteten

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Zustand festhalten und somit das Einleiten einer Geradeaussteuerung in den Stellungen IY, VI oder YII verhindern.

Die Fig. 3 veranschaulicht die Aufsicht der Maschine 1,deren ganzer Hinterteil als Vorfilter benutzt wird und durch einen Teil der Deckplatte 12 abgeschlossen ist. Durch diese Anordnung entsteht eine grosse aktive Filterfläche mit kleiner Strömungsgeschwindigkeit.. Da nach der Fig. 2 die Wasserströmung in Pfeilrichtung von unten her durch den Filter nach oben fliesst, bleiben die schwereren Sinkstoffe infolge der geringen Strömung auf dem Maschinenboden liegen und beginnen sich von unten nach oben hin abzulagern. Dadurch wird das Fassungsvermögen des Vorfilters um ein Vielfaches der bekannten Ausführungen vergrössert.

Vorzugsweise wird ein engporiges Filtermedium 62, das beispielsweise aus einer Schaumstoffmasse bestehen kann, in einen grobmaschigen Filterkorb 63 eingelegt. Der Filterkorb 63 ist aufklappbar, damit das Filtermedium 62 ausgewechselt werden kann.

Weiter ist im Kupplungsrohr 6 eine Umlenkhülse 66 angeordnet, damit bei eventuellem Blockieren der Antriebsturbine 21 oder total verstopftem Vorfilter die Umwälzpumpe 20 nicht trocken laufen kann. Die Fig. 9 zeigt das Kupplungsrohr 6, das an seinem Umfang mehrere Oeffnungen 65 besitzt. Im Innern befindet sich die frei bewegliche Umlenkhülse 66, die durch ihr Eigengewicht immer nach unten fällt und die Oeffnungen 65 freigibt. Ist von unten her eine Strömung (Pfeilrichtung) wirksam, wird sie nach oben an einen Anschlagring 67 gezogen und verschliesst dabei die Oeffnungen 65, Um beim Strömungsabbruch ein Plattern zu verhindern, ist die Umlenkhülse 66 auf der obern Seite kegelstumpfförmig ausgebildet.

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Claims

PATENTANSPRÜECHE

' IJ Fahrbare Maschine zum Reinigen eines Schwimmbassins durch Ansaugen der am Boden befindlichen Sinkstoffe, mit einer wenigstens ein Antriebsrad antreibenden Wasserturbine, die ihre Antriebsenergie über die Saugleitung einer Umwälzpumpe bezieht und sich selbstlenkend über den Bassinboden fortbewegt, wobei sie die aufgefangenen Sinkstoffe durch den Ansaugschlauch weiterfördert, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebsrad (4) während des Umlaufes zur Fortbewegung der Maschine zum Erreichen der selbstlenkenden Steuerung sich selbst um eine eigene quer zur Drehachse stehende· Steuerachse (G) dreht, und dass mindestens zwei weitere freilaufende Räder (5), und dass auf der Unterseite wenigstens eine Einsaugdüse vorhanden sind.
2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen einem Winkelzahnrad (3*0 und dem Antriebsrad (4) eine Rutschkupplung (35) eingebaut ist.
3. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Bürsten (C,D,E) für Boden-, Ecken- und Wandreinigung vorhanden sind.
4. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wasserturbine eine Anzahl radial bewegliche Schieber (24) aufweist.
5. Maschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass zur Rückstellung der Schieber (24) beidseitig je ein Rückstellring {23) vorgesehen ist.
6. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Ansaugschlauch (16) über ein frei drehbares Kupplungsrohr (6) mit der Maschine (1) verbunden ist.

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7. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Störgetriebe zum dauernden Verändern der selbstlenkenden Steuerung vorhanden ist.
8. Maschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Steuerzahnrad (39) während den ausgeschalteten Perioden in der Drehbewegung blockiert ist.
9. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das verschmutzte Wasser mit geringer Strömung von unten nach oben durch ein Vorfilter (62) strömt.
10. Maschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Filtermedium des Vorfilters in einem aufklappbaren Filterkorb (63) untergebracht und ausgewechselt ist.
11. Maschine nach Anspruch 1, mit einem Kupplungsrohr zum Anschliessen des Saugrohres, dadurch gekennzeichnet, dass sich am Kupplungsrohr (6) Querlöcher (65) befinden, die durch eine verschiebbare Umlenkhülse (66) abdeckbar sind.
12. Maschine nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Umlenkhülse auf der obern Seite eine Anschrägung besitzt.
13. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Achse (8) der Turbine ein Drehknopf(7) angebracht ist, der zum Anzeigen der Funktion der Turbine unter Wasser eine Farbenmarkierung aufweist.

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