DE2620119C2 - Gerät zum Reinigen in Flüssigkeit eingetauchter Oberflächen - Google Patents

Description

Die Wechseleinrichtung zum automatischen Umschalten des Flüssigkeitsstroms von der einen Rohrleitung auf die andere enthält vorzugsweise ein Klappenventil, das schwenkbar um eine Schwenkachse am Reinigerkopf gelagert ist und an zwei Ventilsitzen dicht aufsitzen kann, die an den öffnungen der Rohrleitungen ausgebildet sind. Dieses Ventil ist zweckmäßigerweise so gestaltet, daß der Flüssigkeitsstrom, der in die eine der Rohrleitungen fließt, die Ventilklappe fest auf den Ventilsitz an der öffnung zur anderen Rohrleitung drückt. Dir Schwenkachse kann so angeordnet sein, daß sie entweder parallel oder im spitzen Winkel zur Mundstückebene verläuft Mit anderen Worten, wenn der Reinigerkopf auf eins horizontale Fläche aufgesetzt ist dann kann die Ventilklappe entweder in einer vertikalen oder einer horizontalen Ebene schwenken. Um das Reinigungsgerät besser über die zu reinigende Oberfläche bewegen zu können, ist zweckmäßigerweise wenigstens einer der Ventilsitze so angeordnet, daß die Ventilklappe beim Aufschlagen auf ihn auf das Gera* einen Impuls ausübt, der eine zur Mundstückebene parallele Komponente aufweist, die den Impuls unterstützt, der von der kinetischen Energie der Flüssigkeitssäule in der Rohrleitung bei deren Abbremsen erzeugt wird.

Die Saugrohre können entweder aus getrennten Rohren oder aus einem einzigen Rohr bestehen, das eine innere Trennwand aufweist Das freie Ende der Rohrleitungen ist mit einem gemeinsamen Anschluß für einen flexiblen Schlauch versehen. Der Anschluß sollte zweckmäßigerweise eine Schraubkupplung aufweisen. Außerdem ist zweckmäßigerweise ein Regelventil vorgesehen, mit dem der Saugdruck eingestellt werden kann.

Der Schwerpunkt des Gerätes sollte möglichst nahe am Reinigerkopf liegen.

Das Gerät kann teilweise oder ganz aus einem gießbaren synthetischen Plastikmaterial hergestellt sein. Beispielsweise können der Reinigerkopf und das Ventil aus Polyurethan od. dgl. gegossen sein.

Das Gerät ist besonders zum Reinigen der Wände und des Bodens von Schwimmbecken bestimmt. Der Saugdruck kann dann von einer üblichen Pumpe aufgebracht werden, wie sie bei Schwimmbecken ohnehin vorhanden sind, und das angesaugte Wasser kann von dem Gerät unmittelbar an den bei Schwimmbecken üblicherweise installierten Filter abgegeben werden.

Die Erfindung soll nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen, in denen bevorzugte Ausführungsbeispiele dargestellt sind, näher erläutert werden. Es zeigt

F i g. 1 eine Seitenansicht eines Reinigungsgeräts;

F i g. 2 einen Längsschnitt durch das Reinigungsgerät nach F i g. 1;

F i g. 3 einen weiteren Längsschnitt durch das Reinigungsgerät längs der Linie 11I-1II in Fig. 2;

F i g. 4 eine Seitenansicht eines anderen Ausführungsbeispiels, und

F i g. 5 einen Längsschnitt durch das Ausführungsbeispiel nach F i g. 4 längs deren Linie V-V.

Es seien zunächst die Fig. 1, 2 und 3 betrachtet, die ein Reinigungsgerät zum automatischen Reinigen der Wände und des Bodens eines Schwimmbeckens zeigen. Das Gerät 10 besteht aus einem hohlen Reinigerkopf 12, der in Saugverbindung mit zwei Saugleitungen 14.1 und 14.2 und einem Klappenventil 16 steht, das schwenkbar zum automatischen Hin- und Herschwenken gelagert ist. Im Betrieb läßt das Klappenventil Wasser aus dem KoDf 12 durch eine der beiden Leitungen 14.1 und 14.2 fließen.

Der Kopf 12 besteht aus drei Teilen, einem Gehäuse 18, einem Mundstück 20 und einem dazwischen liegenden Strömungsleitelement 22. Das Mundstück 20 ist hohi und weist einen ebenen Randbereich 20.1 auf, der die Mündung 24 des Kopfes 12 umgrenzt Dieser Randbereich 20.1 mit der Mündung sitzt im Gebrauch auf der zu reinigenden Fläche des Schwimmbeckens auf entsprechend der Saugkraft die den Kopf 12 auf die zu reinigende Oberfläche zieht Das Gehäuse 18 ist ebenfalls hohl und umschließt eine Kammer 26, die sich in zwei Mündungen 28 öffnet Am kammerseitigen Eingang dieser Mündungen 28 sind Ventilsitze 30 ausgebildet, auf die eine als Ventilkörper 16 ausgebildete Wechseleinrichtung aufsitzen kann, um jeweils eine der Mündungen 28 von der Kammer 26 abzuschließen. Die Kammer 26 steht mit der Mündung 24 des Mundstücks 20 in Strömungsverbindung, über eine die Strömung richtende öffnung 31 in einem Strömungsleitelement 22. Diese

öffnung 31 ist so angeordnet, daß Wasser, welches von der Mündung 24 durch die Kammer 26 in eine der Mündungen 28 fließt den Ventilkörper 16 dazu bringt die Mündung 28, in die das Wasser gerade einfließt zu schließen und damit den Wasserstrom von der einen Mündung 28 auf die andere umzuschalten. Das Mundstück 20 weist einen Ring 32 am äußeren Bereich 20.1 auf, der dazu bestimmt ist, eine flexible Dichtungsplatte 34 festzuhalten.
Wie aus F i g. 2 ersichtlich, ist der Ventilkörper 16 im Querschnitt dreieckig. Die schmälste Spitze davon ist in einer Ausnehmung 38 im Gehäuse 18 gelagert welche zwischen den Ventilsitzen 30 geordnet ist. Diese Ausnehmung hält den Ventilkörper 16 so, daß er von dem einen Ventilsitz 30 zum anderen Ventilsitz hin schwenken kann.

Die Saugleitungen (Strömungskanäle) 14.1 und 14.2 werden von steifen geradlinigen Rohren 40 gebildet deren eine Enden dicht in den Mündungen 28 im Gehäuse 18 befestigt sind. Die Mündungen 28 sind so angeordnet, daß die Rohre 40 parallel zueinander und unter einem Winkel von 45° zur Fläche verlaufen, die von dem äußeren Bereich 20.1 um die Mündung 24 herum beschrieben wird. Weiterhin liegen die Rohre 40 in einer Ebene, die senkrecht zur Ebene der erwähnten Mündung verläuft. Wenn das Mundstück auf den Boden des Schwimmbeckens aufgesetzt ist, dann sind so die beiden Rohre 40 untereinander angeordnet. Ebenso ist der Ventilkörper 16 um eine Achse schwenkbar, die parallel zur Mundstückebene verläuft damit er in vertikaler Richtung beweglich ist.

Wie aus F i g. 2 hervorgeht sind die Ventilsitze 30 so ausgebildet, daß, wenn zunächst der eine und der andere von ihnen vom Ventilkörper 16 einen Schlag versetzt bekommt das Gehäuse 18 einer Vortriebskraft unterworfen wird, die eine Komponente parallel zur Ebene des Mundstücks 20 hat, und zwar in Richtung auf die Seite, zu der hin die Rohre 40 geneigt sind, wie der Pfeil 50 zeigt.

Die anderen Enden der Rohre 40 sind an einem Vereinigungselement 42 zusammengefaßt. Das Vereinigungselement 42 weist zwei Bohrungen 44 am einen Ende auf, die die Rohre 40 aufnehmen und in eine einzelne Bohrung 46 am anderen Ende münden. An diesem Ende weist das Vcrcinigungselement eine Drehkupplung 48 auf, die mit einem Innengewinde versehen ist, in welches ein spiralgewundener Schlauch eingeschraubt werden kann.

Das erfindungsgemäße Reinigungsgerät 10 ist mit der

Pumpe des Schwimmbeckens mit Hilfe dieses Schlauches verbunden. In Abhängigkeit vom Saugdruck kann es in einigen Fällen zweckmäßig sein, ein Nebenschlußventil vorzusehen, mit welchem der Saugdruck, der dem Gerät 10 zugeführt wird, eingestellt werden kann.

Im Betrieb arbeitet das erfindungsgemäße Reinigungsgerät 10 wie folgt:

Es sei angenommen, daß die Mündung 24 auf dem Boden des Schwimmbeckens sitzt und ein Saugdruck an der öffnung 46 des Vereinigungselements 42 über die Schraubkupplung 48 angelegt ist. Wasser wird durch die Mündung 24 im Mundstück 20 des Kopfes 12 angesaugt und durch die öffnung 31 im Strömungsleitelement 22 und die Kammer 26 am Ventil 16 vorbei durch eine der Leitungen 14.1 bzw. 14.2 geleitet. Da der Wasserfluß nicht so ist, daß der Ventilkörper 16 zwischen den Ventilsitzen 30 gehalten wird, in welchem Zustand beide Leitungen 14.1 und 14.2 offen wären, wird der Ventilkörper 16 gegen einen der Ventilsitze 30 gedrückt, am wahrscheinlichsten gegen den der Leitung 14.2. Der Saugdruck im Kopf 12 hält das Gerät am Boden, und aufgrund der hohen Geschwindigkeit des strömenden Wassers zwischen der Dichtungsscheibe 34 und dem Boden werden Schmutz und andere Partikel vom Boden gelöst und vom Gerät 10 zur Pumpe und den zugehörigen Filter abgesaugt. Das gereinigte Wasser wird dann auf normalem Wege dem Schwimmbecken zurückgeführt.

Der Wasserfluß durch die Kammer 26 am Ventilkörper 16 vorbei in die Leitung 14.1 wirkt auf den Ventilkörper 16 ein und verursacht, daß sich dieser vom Ventilsitz 30 an der Leitung 14.2 löst und zum Ventilsitz 30 an der Leitung 14.1 herüberschwenkt. Der Wasserfluß in der Leitung 14.1 hat jedoch eine kinetische Energie, die sich dem Gehäuse 18 mitteilt und hiervon über das Ventil 16 dem ganzen Gerät 10. Diese kinetische Energie wird in eine Kraft umgesetzt, die der Achse der Rohrleitung entlanggerichtet ist. Eine solche Kraft läßt sich in eine vertikale und in eine horizontale Komponente zerlegen, von welcher letztere durch den Pfeil 50 dargestellt ist Da die Flußgeschwindigkeit des Wassers in der Kammer 26 herabgesetzt ist aufgrund der Trägheit des Wassers in der Leitung 14.2, nimmt auch die Saugwirkung des Kopfes 12 am Boden des Schwimmbeckens ab. Als Folge davon versetzt sich das Gerät leicht in Richtung des Pfeils 50. Wenn die Flußgeschwindigkeit des Wassers größer wird, wird das Gerät 10 nach unten auf den Boden gezogen. Da der Reibungskontakt zwischen dem Kopf 12 und dem Boden hierbei größer ist als zuvor, kann sich das Gerät nicht in der dem Pfeil 50 entgegengesetzten Richtung zurückversetzen. Der Wasserfluß durch die Kammer 26 bewirkt dann ein Verschwenken des Ventilkörpers 16, so daß die Leitung 14.1 geöffnet und die Leitung 14.2 geschlossen wird. Dies ruft wiederum einen Versatz des Gerätes 10 in Richtung des Pfeils 50 hervor. Es sei hervorgehoben, daß während dieser Betriebsphase eine Kraft auf den Kopf 12 hervorgerufen wird, deren Komponente in der Richtung des Pfeils 50 überwiegt, da der Ventilsitz 30, der der Leitung 14.2 zugeordnet ist, im wesentlichen vertikal verläuft und die auf ihn vom Ventilkörper 16 ausgeübte Schlagwirkung in horizontaler Richtung überwiegt Das Gerät 10 wird daher in diesem Fall stärker vorwärtsbewegt als wenn die Leitung 14.1 geschlossen wird.

Wie ersichtlich, wandert das Gerät 10 in einer Zufallsfolge über den Boden und die Wände des Schwimmbekkens und reinigt sie. Es sei ferner betont, daß die leichte vertikale Bewegung des Geräts 10 die Platte 34 zum Flattern bringt. Dies unterstützt das Lösen von Schmutz, Algen, Blättern u. dgl., die ebenso vom Wasserfluß, der in den Kopf 12 und die öffnung 36 eintritt, aufgenommen werden.

In den Fig.4 und 5 ist eine alternative Ausführungsform 10.1 beschrieben. Die Leitungen 14.1 und 14.2 sind in einem steifen Rohr 62 mit einer Trennwand 60 im Inneren miteinander vereinigt. Die Leitungen 14.1 und 14.2 liegen nicht übereinander, sondern nebeneinander. Mit anderen Worten, die Leitungen 14.1 und 14.2 liegen in einer Ebene, die die Mündungsebene mit demselben Winkel schneidet, in der auch die beiden Leitungen diese Mündungsebene schneiden. Weiterhin ist der Ventilkörper 16 um eine Achse schwenkbar, die in einem spitzen Winkel zur Mündungsebene verläuft, so daß der Ventilkörper 16 sich mehr von Seile zu Seite als von oben nach unten bewegt. Die Betriebsweise dieser Ausführungsform ist im wesentlichen die gleiche wie bei der zuvor beschriebenen, mit der Ausnahme, daß beim Aufschlagen des Ventilkörpers 16 auf die Ventilsitze 30 das Gerät 10 dazu veranlaßt wird, sich auf einem zickzackförmigen Weg zu bewegen.

Es versteht sich, daß die kinetische Energie des Wassers in der Leitung von der Flußgeschwindigkeit und dem Volumen des Wassers, d. h. seiner Masse, bestimmt wird. Die Flußgeschwindigkeit wird vom angewendeten Saugdruck, der Leitungslänge und dem vom Kopf 12 und den Leitungen hervorgerufenen Flußwiderstand bestimmt. Das Wasservolumen wird von der Länge und dem Querschnitt der Leitungen bestimmt. Diese Faktoren wie andere, beispielsweise die minimale Tiefe des Schwimmbeckens, müssen bei der speziellen Konstruktion des Geräts im Einzelfall beachtet werden.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (12)

Patentansprüche:

1. Gerät zum Reinigen in Flüssigkeit eingetauchter Oberflächen, insbesondere Entschlammungsgerät für Schwimmbecken und dgU mit einem Reinigerkopf mit einem Mundstück zum Aufsetzen auf die zu reinigende Oberfläche und zwei jeweils mit einem vorderen Ende in den Reinigerkopf mündenden Strömungskanälen zum Abführen der gegebenenfalls Verunreinigungen mitführenden Flüssigkeit dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungskanäle (14.1; 14.2) an ihrem hinteren Ende an einem Anschlußelement (42) für eine Saugvorrichtung miteinander verbunden sind und daß zwischen dem Mundstück (20) und den Mündungen (28) der Strömungskanäle (14.1; 14.2) eine unter der Saugströmung selbsttätig hin und herbewegte Wechseleinrichtung (16) angeordnet ist, die abwechselnd eine der Mündungen (28) der Strömungskanäle mit der Mündung (24) des Mundstücks (20) verbindet und die andere Mündung (28) verschließt.

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungskanäle (14.1; 14.2) in einem Winkel zur Mundstückebene verlaufen.

3. Gerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel 45° beträgt

4. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungskanäle (14.1; 14.2) übereinander angeordnet sind.

5. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungskanäle (14.1; 14.2) nebeneinander angeordnet sind.

6. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Wechseleinrichtung ein Klappenventil (16) ist, dessen Ventilklappe um eine Schwenkachse beweglich am Reinigerkopf (12) gelagert ist, und daß an den Mündungen (28) der Strömungskanäle (14.1; 14.2) Ventilsitze (30) für die Ventilklappe ausgebildet sind.

7. Gerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Mundstückebene des Reinigerkopfes (12) und die Schwenkachse der Ventilklappe im schrägen Winkel zueinander verlaufen.

8. Gerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkachse der Ventilklappe parallel zur Mundstückebene verläuft.

9. Gerät nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilsitze (30) gegenüber der Mundstückebene voneinander verschiedene Neigungswinkel aufweisen.

10. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungskanäle (14.1; 14.2) eine eine längslaufende Trennwand (60) im Inneren aufweisende bauliche Einheit bilden.

11. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschluß (42) für die Saugvorrichtung mit einer Drehkupplung (48) zum Anschließen eines Schlauches versehen ist.

12. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sein Schwerpunkt nahe dem Reinigerkopf (12) liegt.

Die Erfindung bezieht sich auf ein Gerät zum Reinigen in Flüssigkeit eingetauchter Oberflächen, insbesondere ein Entschlammungsgerät nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Ein solches Gerät ist aus der

ä DE-PS 8 87 776 bekannt

Bei dem bekannten Gerät befinden sich vor der mundstückseitigen Mündung der als Rohre ausgebildeten Strömungskanäle Wasserstrahldüsen, die in die Rohrmündungen hineingerichtet sind und mit diesen im Betrieb jeweils Wasserstrahlpumpen bilden, die vom Mundstück erfaßten Schlamm absaugen. Die Arbeitsweise ist kontinuierlich. Im Betrieb muß man das Gerät wie einen Staubsauger an einer Stange über die zu reinigende Fläche schieben.

Schwimmbecken bedürfen häufiger Pflege. Die Reinigung ist langwierig und mit dem bekannten Gerät nur schwierig durchzuführen, wenn das Schwimmbecken Abmessungen hat die vom Rand aus nicht mehr alle Stellen des Beckens mit dem Gerät erreichen lassen. Es besteht daher der Wunsch nach einem sich selbsttätig fortbewegendem Gerät, das keiner besonderen Aufmerksamkeit im Betrieb bedarf. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein solches Gerät zu schaffen.
Ausgehend von dem Gerät der eingangs genannten Art wird diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die Strömungskanäle können als Rohre ausgebildet sein. Sie sind dann bevorzugt geradlinig und bestehen aus einem steifen Material. Sie sollten einen geeigneten Querschnitt konstanter Größe und eine geeignete Länge aufweisen, entsprechend dem Saugdruck, der zum Betreiben des Geräts verwendet wird, so daß der FIüssigkeitsstrom durch jeweils eine der beiden Rohrleitungen eine genügende kinetische Energie aufweist, um das Gerät allein hierdurch über die zu reinigende Oberfläche zu bewegen. Hierzu wird der Flüssigkeitsstrom durch die eine Rohrleitung plötzlich angehalten. Hierdurch wird ein Impuls auf das Gerät aufgrund der in dem bewegten Flüssigkeitsstrom vorhandenen kinetischen Energie ausgeübt. Aufgrund der Trägheit der Flüssigkeit in der Rohrleitung, durch die Flüssigkeit gerade strömt, wird der Saugdruck am Reinigerkopf herabgesetzt wenn die Flüssigkeitsströmung von der einen Rohrleitung auf die andere Rohrleitung umgeschaltet wird, wodurch die Reibung zwischen den Reinigerkopf und der zu reinigenden Oberfläche herabgesetzt und das Verschieben des Gerätes erleichtert wird. Wenn der Flüssigkeitsstrom seinen Maximalwert erreicht, steigt auch der Saugdruck an und der Reinigerkopf wird auf die zu reinigende Oberfläche gezogen.

Am einfachsten haben die beiden Rohrleitungen gleiche Längen. Der Reinigerkopf ist mit einem Mundstück ausgestattet, das sich vorzugsweise in einer Ebene verbreitert. Auf diese Weise ist das Gerät speziell zum Reinigen ebener Flächen, wie bei Schwimmbädern üblich, geeignet. Die Saugleitungen können parallel zueinander und in einem Winkel zu der erwähnten Mundstückebene angeordnet sein, zweckmäßigerweise unter einem Winkel von 45°. Es kommen aber auch andere Winkel infrage, beispielsweise können die Saugleitungen auch senkrecht zur Mundstückebene verlaufen. Die beiden Rohrleitungen können auch in einem Winkel ziieinander in gleicher Ebene verlaufen, die die Mundstückebene unter einem Winkel schneidet, der genauso groß ist wie der Winkel zwischen den Rohrleitungsachsen und der Mundstückebene.