DE3637902A1 - Schwimmbecken-reinigungsvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine automatische Schwimmbecken- Reinigungsvorrichtung, bei der Mittel zur Unterbrechung des durch die Vorrichtung angesaugten Wasserstroms vorgesehen sind, so daß die Vorrichtung über die unter Wasser befind­ liche zu reinigende Fläche bewegbar ist.

Vorrichtungen der oben genannten Art sind bekannt und in verschiedenen Patentschriften beschrieben, z. B. ZA-PS 71/1024, US-PS 40 23 227 und US-PS 41 33 068.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Schwimm­ becken-Reinigungsvorrichtung, die mit hohem Wirkungsgrad arbeitet und gegen Störungen und Ausfälle infolge von sich in ihr festsetzenden Fremdstoffe weniger anfällig als viele bekannte Vorrichtungen dieser Art ist.

Die Schwimmbecken-Reinigungsvorrichtung gemäß der Erfindung ist gekennzeichnet durch einen Kopf mit einer Einlaßöff­ nung, die einer unter Wasser befindlichen zu reinigenden Fläche benachbart positionierbar ist, und mit einem Auslaß, der über einen Strömungskanal mit der Einlaßöffnung in Ver­ bindung steht, durch ein dem Strömungskanal zugeordnetes Ventil, das in eine Offenstellung vorgespannt und so ange­ ordnet ist, daß es sich beim Einströmen von Wasser durch den Strömungskanal intermittierend in eine Schließstellung bewegt, in der es den Strömungskanal im wesentlichen ver­ schließt, und durch eine volumenveränderliche Kammer, die mit dem Strömungskanal abstrom vom Ventil kommuniziert und in einen aufgeweiteten Zustand vorgespannt ist, um die Funktion des Ventils im Betrieb zu unterstützen, wobei der Kopf und der Strömungskanal infolge des intermittierenden Schließens des Ventils die Vorrichtung über eine unter Wasser befindliche Fläche bewegen.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgese­ hen, daß das Ventil entweder ein unter Federvorspannung stehendes Kolbenventil oder ein schwenkbares Klappenventil ist, das mit einem im Strömungskanal ausgebildeten Ventil­ sitz zusammenwirkt; die volumenveränderliche Kammer befin­ det sich entweder in einer Zweigleitung des Strömungskanals oder bildet eine erweiterte Zone im Längsabschnitt des Strömungskanals; und die volumenveränderliche Kammer umfaßt eine becherförmige Membran. Alternativ kann die volumen­ veränderliche Kammer einen in einem Zylinder wirkenden, unter Federvorspannung stehenden Kolben aufweisen.

Gemäß der Erfindung ist ferner vorgesehen, daß die Feder­ vorspannung des Kolben- oder Klappenventils verstellbar ist und daß der volumenveränderlichen Kammer verstellbare Mit­ tel zur Beaufschlagung in den aufgeweiteten Zustand zuge­ ordnet sind.

Bevorzugt ist der Kopf der Vorrichtung so ausgebildet, daß der Einlaß innerhalb eines Fußes liegt, der von einer flexiblen Scheibe umgeben ist, und daß der Strömungskanal unter einem Winkel zu der Scheibe und somit zu der zu rei­ nigenden unter Wasser befindlichen Fläche verläuft.

Anhand der Zeichnung wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine seitliche Querschnittsansicht einer Aus­ führungsform der Schwimmbecken-Reinigungsvor­ richtung nach der Erfindung;

Fig. 2 eine ähnliche Ansicht einer zweiten Ausfüh­ rungsform der Erfindung; und

Fig. 3 eine ähnliche Ansicht einer alternativen volumenveränderlichen Kammer für die Ausfüh­ rungsform nach Fig. 2.

Fig. 1 zeigt eine Schwimmbecken-Reinigungsvorrichtung mit einem Kopf 1, der eine Einlaßöffnung 2, einen Auslaß 3 und einen beide verbindenden Strömungskanal 4 aufweist. Ein Kolbenventil, das einen in einem Zylinder 7 verschiebbaren Kolben 5 mit einem Verschlußstück 6 aufweist, ist so ange­ ordnet, daß das Verschlußstück in Anlage an einem Ventil­ sitz 8 bringbar ist, der den Strömungskanal nahe dem Ein­ laßende umgibt, so daß der durch den Kopf 1 verlaufende Strömungskanal intermittierend verschlossen wird, wie noch erläutert wird.

Eine Zugfeder 9 spannt den Kolben 5 vom Ventilsitz 8 weg vor. Ein Ende der Zugfeder ist in dem hohlen Kolben befe­ stigt, und das andere Ende 10 ist an einem Gewindestopfen 11 befestigt, der in die Rückseite des Zylinders 7 schraub­ bar ist. Durch Einschrauben des Stopfens in den Zylinder zu größerer oder geringerer Tiefe kann die mechanische Span­ nung der Feder 9 verstellt werden.

Das Verschlußstück 6 ist so geformt, daß beim Ansaugen von Wasser vom Einlaß durch den Strömungskanal zum Auslaß der Kolben gegen die Kraft der Zugfeder in Richtung zum Ventil­ sitz 8 gezogen wird, so daß das Ventil intermittierend im wesentlichen geschlossen wird.

Dieses intermittierende Schließen des Ventils wird gemäß der Erfindung durch das Vorsehen einer volumenveränderli­ chen Kammer 12 unterstützt, die bei dieser Ausführungsform als becherförmige elastomere Membran 13 ausgebildet ist, deren Außenrand an einer formsteifen Platte 14 befestigt ist, die von einem Verbindungsrohr 15 getragen wird, das zwischen dem Inneren der volumenveränderlichen Kammer und dem Strömungskanal 4 eine Verbindung herstellt. Da die Mem­ bran elastomer ist, ist sie automatisch in einen gedehnten Zustand vorgespannt, aber die Vorspannung wird durch eine Druckfeder 16 verstärkt.

Um den Einlaß 2 herum ist ein Fuß 17 ausgebildet, der eine darin befindliche Saugöffnung 18 aufweist, durch die umzu­ leitendes Wasser in die Einlaßöffnung 2 eintreten kann. Eine biegsame Scheibe 19 ist um den Fuß 17 herum angeord­ net, und im Betrieb sind die Scheibe 19 und der Fuß 17 an einer zu reinigenden Fläche 20 positioniert.

Fuß und Scheibe sind so angeordnet, daß, wenn sie in engem Kontakt mit der unter Wasser befindlichen Oberfläche liegen, die Achse des Strömungskanals zu dieser Fläche um ca. 45° geneigt ist; die Gründe hierfür sind für den Fachmann offensichtlich.

Im Betrieb ist der Auslaß 3 über eine Schwenkkupplung 21 mit einem flexiblen Schlauch (nicht gezeigt) verbunden, der an die Saugseite einer Pumpe angeschlossen ist, die im Be­ trieb Wasser durch den Kopf und den Schlauch zu einem Schwimmbeckenfilter ansaugt.

Wasser wird durch den Kopf 1 angesaugt, und der Kolben 5 wird gegen die Kraft der Zugfeder so verschoben, daß er das Verschlußstück in Richtung auf den Ventilsitz 7 und norma­ lerweise vollständig auf diesen drückt. Wenn das Verschluß­ stück 6 am Ventilsitz 8 anschlägt, wird die Strömung im Strömungskanal 4 unterbrochen, und der Druck im Strömungs­ kanal 4 nimmt plötzlich ab. Diese Druckminderung im Strö­ mungskanal wird durch den Verbindungsschlauch 15 zum Inne­ ren der volumenveränderlichen Kammer übertragen. Dadurch kollabiert die Membran 13 gegen die Kraft der Druckfeder 16, so daß wenigstens in gewissem Umfang die Saugkraft innerhalb des Strömungskanals 4 verringert wird und das Verschlußstück 6 und der Kolben 5 sich vom Ventilsitz 8 unter der Einwirkung der Zugfeder 9 wegbewegen können.

Die Strömung durch den Strömungskanal beginnt anschließend wieder, und das Verschlußstück wird wiederum gegen den Ven­ tilsitz 8 gesaugt, so daß der Zyklus wiederholt wird. Die­ ses zyklische Öffnen und Schließen des Strömungskanals be­ wirkt, daß sich die Schwimmbecken-Reinigungsvorrichtung aufgrund der schrägen und damit unsymmetrischen Axialrich­ tung, in der sich der Strömungskanal erstreckt, über die zu reinigende Fläche 20 bewegt.

Damit die Vorrichtung ordnungsgemäß und innerhalb eines weiten Bereichs von Saugdrücken funktioniert, ist es wich­ tig, daß die verschiedenen Komponenten optimal angeordnet sind. Die in Fig. 1 mit "x" bezeichnete Dimension, die den Abstand zwischen dem Ventilsitz 8 und dem Einlaß zum Ver­ bindungsschlauch 15 bezeichnet, und die mit "y" bezeichnete Dimension, die die Länge des Verbindungsschlauchs 15 be­ zeichnet, sollten im Hinblick auf die Strömungs- und hydro­ statischen Kräfte gewählt werden, die in einer Vorrichtung dieser Art unter diesen Einsatzbedingungen auftreten. Wenn der Verbindungsschlauch eine erhebliche Länge hat, kann er natürlich vorteilhafterweise aufgerollt sein. Die Durch­ messer des Strömungskanals 4 und des Verbindungsschlauchs 15 sind ebenfalls wesentliche zu berücksichtigende Para­ meter. Die Endkonfiguration hängt natürlich von dem Saug­ druckbereich, in dem die Vorrichtung arbeiten soll, sowie von dem erwünschten Durchsatz durch die Vorrichtung ab. Bei speziellen Anwendungen können die die Zugfeder 9 beauf­ schlagende Kraft und die Druckfeder 16 verstellt oder die Federn durch geeignete andere Federn ersetzt werden.

Erforderlichenfalls kann in den Saugschlauch bzw. Strö­ mungskanal ein Strömungsregelventil eingeschaltet werden, so daß optimale Durchsätze für jede spezielle Reinigungs­ vorrichtung bzw. deren Einstellung erhalten werden.

Es ist zu beachten, daß die volumenveränderliche Kammer 12 eine andere als die vorstehend beschriebene Form haben kann. Insbesondere kann gemäß Fig. 2 ein Kolben 22 vorge­ sehen sein, der in einem zugehörigen Zylinder 23 beweglich ist, der an einem Verbindungsschlauch 24 angeordnet ist, so daß das Innere 25 der Zylinder-Kolben-Einheit mit dem Strö­ mungskanal in Verbindung steht. Der Kolben ist von einer Druckfeder 26 in eine Lage vorgespannt, in der der Innen­ raum in der erforderlichen Weise erweitert ist. Der Innen­ raum kann daher sein Volumen sehr ähnlich wie die vorher beschriebene Membrananordnung ändern.

Eine weitere Alternative ist in Fig. 3 gezeigt, wobei die volumenveränderliche Kammer 7 die Form einer erweiterten Zone des Strömungskanals hat; dabei ist die Kammer durch eine elastomere Wand 28 definiert, die ausreichend steif ist, so daß keine Feder notwendig ist, um sie in den auf­ geweiteten Zustand zu bringen.

Fig. 2 zeigt ferner eine andere Ventilausführung. Dabei ist das Verschlußstück 29 als Klappe ausgebildet, die in einer seitlich versetzt über dem Ventilsitz 30 befindlichen Lage schwenkbar montiert ist, wobei der Ventilsitz 30 ähnlich wie derjenige von Fig. 1 angeordnet ist. Eine Druckfeder 31 spannt das Ventil in die Offenstellung vor, und diese Feder liegt zwischen dem Außenrand des Ventilsitzes und dem Dreh­ punkt 32, an dem die Verschlußklappe angelenkt ist. In diesem Fall kann ein justierbarer Anschlag 33 vorgesehen sein, um die Bewegung des Klappenventils in dessen Öff­ nungsrichtung zu begrenzen.

Selbstverständlich sind viele weitere Modifikationen der vorstehend erläuterten Ausführungsform möglich, die nur durch das Vorhandensein einer volumenveränderlichen Kammer begrenzt ist, die mit dem Strömungskanal über einen Mecha­ nismus verbunden ist, der im Strömungskanal ein in die Offenstellung vorgespanntes Ventil aufweist.

Claims (9)

1. Schwimmbecken-Reinigungsvorrichtung, gekennzeichnet durch einen Kopf (1) mit einer Einlaßöffnung (2), die einer unter Wasser befindlichen zu reinigenden Fläche (20) be­ nachbart positionierbar ist, und mit einem Auslaß (3), der über einen Strömungskanal (4) mit der Einlaßöffnung (2) in Verbindung steht,
ein dem Strömungskanal (4) zugeordnetes Ventil (5, 6, 7), das in eine Offenstellung vorgespannt und so angeordnet ist, daß es sich beim Einströmen von Wasser durch den Strö­ mungskanal (4) intermittierend in eine Schließstellung bewegt, in der es den Strömungskanal (4) im wesentlichen verschließt, und
eine volumenveränderliche Kammer (12), die mit dem Strö­ mungskanal (4) abstrom vom Ventil kommuniziert und in einen aufgeweiteten Zustand vorgespannt ist, um die Funktion des Ventils im Betrieb zu unterstützen,
wobei der Kopf (1) und der Strömungskanal (4) infolge des intermittierenden Schließens des Ventils die Vorrichtung über eine unter Wasser befindliche Fläche (20) bewegen.

2. Schwimmbecken-Reinigungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil ein durch eine Feder (9) vorgespanntes Kol­ benventil mit einem Verschlußteil (6) ist, das mit einem im Strömungskanal (4) ausgebildeten Ventilsitz (8) zusammen­ wirkt.

3. Schwimmbecken-Reinigungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil ein unter Federvorspannung stehendes Klap­ penventil (29, 31) ist.

4. Schwimmbecken-Reinigungsvorrichtung nach einem der vor­ hergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die volumenveränderliche Kammer in einer vom Strömungs­ kanal (4) abgehenden Zweigleitung (15; 24) liegt.

5. Schwimmbecken-Reinigungsvorrichtung nach einem der vor­ hergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die volumenveränderliche Kammer (12) eine becherförmige Membran (13) aufweist.

6. Schwimmbecken-Reinigungsvorrichtung nach einem der An­ sprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß die volumenveränderliche Kammer einen federbeaufschlag­ ten (26) Kolben (22) in einem Zylinder (23) aufweist.

7. Schwimmbecken-Reinigungsvorrichtung nach einem der An­ sprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die volumenveränderliche Kammer (27) von einer erwei­ terten Zone des Strömungskanals, die von einer elastomeren Wandung (28) begrenzt ist, gebildet ist.

8. Schwimmbecken-Reinigungsvorrichtung nach einem der vor­ hergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorspannung des Ventils in dessen Offenstellung verstellbar (11; 31) ist.

9. Schwimmbecken-Reinigungsvorrichtung nach einem der vor­ hergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die volumenveränderliche Kammer ein federbeaufschlagtes Verstellelement (13; 22) aufweist, wobei die Vorspannkraft der Feder verstellbar ist.