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Die
vorliegende Erfindung betrifft allgemein das Gebiet von Gerätschaften
zur Wartung von Schwimmbecken.
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Genauer
gesagt betrifft die Erfindung nach einem ihrer Merkmale einen Roboter
zum automatischen Reinigen von Schwimmbecken mit zumindest einem
Körper,
der mit einem Saugkopf endet, einer instabilen Ventilklappe, die
in dem Körper
aufgenommen ist, und einer Saugrohrleitung, von der ein erstes Ende
am Körper
befestigt und mit dem Saugkopf über
die instabile Ventilklappe verbunden ist und von der ein Längenabschnitt,
welcher in einer Saugrichtung dem ersten Ende folgt und ein zweites
Ende der Rohrleitung bildet bzw. diesem vorausgeht, im Betrieb einem
Unterdruck ausgesetzt wird, der von einer Unterdruckquelle erzeugt
wird, wobei die instabile Ventilklappe durch den Unterdruck in Bewegung
gesetzt wird und den Saugkopf mit dem zweiten Ende der Rohrleitung
unstetig in Verbindung bringt.
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Die
Roboter dieses Typs sind nach dem Stand der Technik an sich bekannt,
wie dies beispielsweise die Patentunterlagen FRASGO 2 302 151,
US 5 014 382 ,
EP 0 633 371 oder
EP0741219 zeigen.
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Unabhängig von
ihrem Typ sind Roboter zum automatischen Reinigen von Schwimmbecken
so konzipiert, dass sie in ein Schwimmbecken eingetaucht werden
und sich selbständig
am Boden des Schwimmbeckens bewegen, um dabei Verschmutzungen und
eventuelle Fremdkörper
ansaugen, die sich dort befinden können.
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Im
Prinzip werden die Bewegungen der erstgenannten durch Rückgewinnung
der kinetischen Energie eines periodisch erzeugten und plötzlich unterbrochenen
Wasserstroms erhalten, während
letztere sich entweder dank eines durch die Druckwasserquelle beaufschlagten
Schaufelmotors oder durch Ausstoßen eines Wasserstroms und
Beibehaltung des Bewegungsumfangs nach Art einer Rakete bewegen.
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Die
technischen Eigenschaften dieser Roboter hängen jedoch in ziemlich ausgeprägter Weise von
der Kategorie ab, zu der sie gehören.
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Entsprechend
sind die durch eine Saugpumpe beaufschlagten Roboter üblicherweise
leichter, so dass sie gegebenenfalls nicht nur flache Böden eines Schwimmbades,
sondern auch Rampen und sogar vertikale Wände derselben zu reinigen vermögen.
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Die
durch Unterdruck beaufschlagten Roboter haben auch den Vorteil,
im Vergleich zu den Schrauben, Riemen und eventuellen Kugellagern, die
allgemein die mit Druck beaufschlagte Roboter aufweisen, nur eine
sehr geringe Anzahl von beweglichen Teilen aufzuweisen, die außerdem eine
ausgezeichnete Robustheit gegenüber
beliebigen Gründen der
Verschmutzung oder Abnutzung aufweisen.
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Um
jedoch den Einsatz einer zusätzlichen Saugpumpe
zu vermeiden, werden die mit Unterdruck beaufschlagten Roboter üblicherweise
an die Filterpumpe des Schwimmbades angeschlossen, so dass sie nicht
ständig
benutzt werden können.
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Auf
der anderen Seite haben die mit Druck beaufschlagten Roboter, die
zwar im Dauerbetrieb verwendet werden können, im Gegenzug ein solch hohes
Gewicht, dass sie im Allgemeinen den Einsatz eines Überdruckerzeugers
erfordern.
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Während die
mit Druck beaufschlagten Roboter schließlich unmittelbar nach Inbetriebnahme einsatzfähig sind,
unterliegen die mit Unterdruck beaufschlagten Roboter gegebenenfalls
Startschwierigkeiten, die nur durch zusätzliche Maßnahmen beseitigt werden können.
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Der
Erfindung, die zu diesem Gebiet gehört, liegt die Aufgabe zugrunde,
einen Reinigungsroboter vorzuschlagen, der mindestens einen Vorteil
der mit Druck beaufschlagten Roboter mit denjenigen der mit Unterdruck
beaufschlagten Roboter verbindet.
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Insoweit
ist der erfindungsgemäße Roboter, der
im Übrigen
der allgemeinen Bestimmung nach dem oben angegebenen Oberbegriff
entspricht, im Wesentlichen dadurch gekennzeichnet, dass er ferner
einen Aufbereitungsfilter enthält,
der im Betrieb selektiv an das zweite Ende der Rohrleitung angeschlossen
ist, sowie eine Venturieinspritzdüse, die an dem genannten Längenabschnitt
der Rohrleitung angebracht ist, und eine Einlassöffnung enthält, die außerhalb der Rohrleitung liegt
und im Betrieb selektiv an eine Druckwasserquelle angeschlossen
ist, sowie eine Auslassdüse,
die innerhalb der Rohrleitung liegt und im Wesentlichen in Saugrichtung
ausgerichtet ist, wobei im Betrieb die Einspritzdüse selbst
die Unterdruckquelle bildet.
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Ein
solcher Roboter behält
nicht nur sämtliche
Vorteile eines mit Unterdruck beaufschlagten Roboters, dessen Aufbau
und Bewegungsprinzip er beibehält,
sondern er gewinnt auch die Vorteile der mit Druck beaufschlagten
Roboter, insbesondere die Fähigkeit,
sofort nach Inbetriebnahme einsatzfähig zu sein, sowie die Möglichkeit,
im Dauerbetrieb verwendet zu werden.
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Außerdem funktioniert
ein solcher Roboter dank seines geringen Gewichtes, ohne einen Unterdruckerzeuger
zu erfordern, so dass es ihm gelingt, einen Nachteil zu beseitigen,
der in der Kategorie der mit Druck beaufschlagten Roboter weit verbreitet
ist.
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Der
erfindungsgemäße Roboter
kann außerdem
einen Stopfen enthalten, der selektiv die Einlassöffnung der
Einspritzdüse
verschließt,
und so konzipiert sein, dass der Filter abnehmbar an das zweite Ende
der Rohrleitung angeschlossen ist, wodurch sich ergibt, dass der
Roboter auch durch Verschließen
der Einlassöffnung
der Einspritzdüse
und Anschluss des zweiten Endes der Rohrleitung an eine äußere Unterdruckquelie
in der gleichen Weise wie ein in üblicher Weise durch Unterdruck
beaufschlagter Roboter in Betrieb gesetzt werden kann.
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Bei
einer möglichen,
aber nicht einschränkenden
Ausführungsform
der Erfindung kann die Rohrleitung zwei Leitungen, die mit dem Körper an seinem
ersten Ende verbunden sind, enthalten, sowie einen Anschluss mit
drei miteinander kommunizierenden Zweigen, welche zwei Seitenzweige,
die die beiden Leitungen miteinander verbinden, und einen Mittelzweig
umfassen, und eine gemeinsame Leitung, welche den Mittelzweig des
Anschlusses mit dem zweiten Ende der Rohrleitung verbindet, wobei die
Einspritzdüse
an der gemeinsamen Leitung der Rohrleitung angebracht ist.
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Des
weiteren kann die instabile Ventilklappe einen ersten Sitz enthalten,
der dem Unterdruck ausgesetzt ist, sowie ein Schließelement,
das zwischen einer Schließstellung,
in welcher es den ersten Sitz verschließt, und einer Freigabestellung
verstellbar ist, in welcher es den ersten Sitz freigibt, wobei ein Rückholsystem
vorgesehen ist, damit das verstellbare Schließelement zumindest dann, wenn
es eine seiner Schließ-
bzw. Freigabestellungen erreicht, in die jeweils andere dieser Stellungen
angezogen wird.
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Die
Erfindung betrifft des Weiteren ein Verfahren zum Betreiben eines
Roboters zum automatischen Reinigen von Schwimmbecken, der so ausgelegt
ist, dass er mit Unterdruck beaufschlagt wird, wobei das genannte
Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, diesen Roboter mit einer Venturieinspritzdüse auszustatten,
die selektiv mit Druck beaufschlagt wird.
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Weitere
erfindungswesentliche Merkmale und Vorteile gehen klar aus der nachfolgenden
Beschreibung hervor, in der beispielhaft und nicht einschränkend mit
Bezug auf die Zeichnungen Ausführungsbeispiele
erläutert
werden. In den Zeichnungen zeigen:
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1 eine
schematische Schnittansicht eines Roboters mit den wichtigsten erfindungsgemäßen Eigenschaften
sowie den als Beispiel angegebenen zusätzlichen Eigenschaften; und
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2 eine
Detailansicht in vergrößertem Maßstab mit
den gleichen Bezugszeichen wie in 1 und im
Wesentlichen mit der Darstellung einer Variante der Venturieinspritzdüse.
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Ein
erfindungsgemäßer Roboter
umfasst in an sich bekannter Weise einen Körper 1, einen Saugkopf 2,
eine instabile Ventilklappe 3 und eine Saugrohrleitung 4.
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Die
instabile Ventilklappe 3 liegt im Körper 1, der mit dem
Saugkopf endet, der seinerseits eine Schürze 20 aufweist, die
im Betrieb auf die zu reinigende Fläche aufgesetzt wird.
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Ein
erstes Ende 41 der Saugrohrleitung 4, das das
untere Ende dieser Leitung bildet, wenn der Roboter auf dem Boden
des Schwimmbeckens ruht, ist am Körper 1 befestigt und über die
instabile Ventilklappe 3 mit dem Saugkopf 2 verbunden.
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Das
zweite Ende 42 der Saugrohrleitung 4, das das
obere Ende dieser Rohrleitung bildet, wenn der Roboter auf dem Boden
des Schwimmbeckens ruht, folgt in der durch den Pfeil A angegebenen Saugrichtung
auf das erste Ende 41.
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Im
Falle der bekannten durch Unterdruck beaufschlagten Roboter ist
das zweite Ende 42 der Rohrleitung 4 über einen
biegsamen Schlauch 8 mit einer Unterdruckquelle verbunden,
die durch eine Saugpumpe 5e gebildet wird, wobei der durch
die genannte Pumpe 5e gebildete Unterdruck sich insbesondere
in einem Längenabschnitt 40 der
Rohrleitung 4 liegt, die die Verbindung zwischen dem ersten Ende 41 und
dem zweiten Ende 42 herstellt oder letztes bildet.
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Dank
dieses Unterdrucks, der bis zum ersten Ende 41 der Rohrleitung 4 übertragen
wird, wird die instabile Ventilklappe 3 in Bewegung gesetzt
und setzt ihrerseits den Saugkopf 2 in intermittierender Weise
in Bewegung, der mit dem zweiten Ende 42 der Rohrleitung 4 in
Verbindung steht, d.h. also dass die durch Unterdruck zwischen dem
Saugkopf 2 und dem Längenabschnitt 40 der
Rohrleitung 4 gebildete Wasserförderung abgehackt und nicht
regelmäßig und
umso weniger in konstanter Form erfolgt.
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In
ebenfalls bekannter Weise weist der Roboter eine untere Stütze 101 und
eine obere Stütze 102 auf,
auf denen jeweils in getrennt einstellbaren Positionen ein Gewicht 11 und
ein Schwimmer 12 montiert sind, die zusammen die Stabilität des Roboters
im Wasser sicherstellen.
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Der
erfindungsgemäße Roboter
ist insofern bemerkenswert, als er des Weiteren einen Aufbereitungsfilter 6 und
eine Venturieinspritzdüse 5 aufweist.
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Wie
in der Figur gezeigt hat der Aufbereitungsfilter 6 beispielsweise
die Form einer Tasche und ist im Betrieb vorzugsweise in abnehmbarer
Weise mit dem zweiten Ende 42 der Rohrleitung 4 verbunden.
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Die
Venturieinspritzdüse 5 hat
zur Aufgabe, ihrerseits im Betrieb die Unterdruckquelle zu bilden, die
insbesondere für
das Funktionieren der instabilen Ventilklappe 3 erforderlich
ist.
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Die
genannte Einspritzdüse 5 ist
am Längenabschnitt 40 der
Rohrleitung 4 angebracht und weist eine Einlassöffnung 51,
die außerhalb
der Rohrleitung 4 liegt und die an eine Druckwasserquelle,
wie einen Hahn 7, angeschlossen ist, sowie eine Auslassdüse 52 auf,
die im Inneren der Rohrleitung 4 liegt und zumindest im
Wesentlichen in der Saugrichtung A ausgerichtet ist, so dass das
aus dem Hahn 7 kommende Wasser der genannte Richtung A
folgend zirkuliert wird.
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Wenn
der erfindungsgemäße Roboter
außerdem
einen Stopfen 53 aufweist, der die Einlassöffnung 51 der
Einspritzdüse 5 zu
verschließen
vermag, und wenn der Filter 6 tatsächlich an dem zweiten Ende 42 der
Rohrleitung 4 in abnehmbarer Weise angeschlossen ist, dann
kann der genannte Roboter auch in traditioneller Weise durch Anschluss
des zweiten Endes 42 der Rohrleitung 4 an die
externe Unterdruckquelle 5e und Verschließen der
Einlassöffnung 51 der
Einspritzdüse
durch den Stopfen 53 in Betrieb genommen werden.
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Wenn
die Erfindung auch anhand eines besonderen Unterdruckroboters beschrieben
wird, so ist sie doch auch auf sämtliche
Unterdruckroboter anwendbar, insbesondere auf diejenigen, deren
Bewegung durch periodische Unterbrechung des durch Saugwirkung in
Bewegung gesetzten Wasserstroms erhalten wird.
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Im
Allgemeinen und insbesondere bei der gezeigten Anwendung weist die
instabile Ventilklappe 3 ein verstellbares Schließelement,
das gegebenenfalls die Form eines keilförmigen Hammers 30 annimmt
und mit mindestens einem Ventilsitz wie 31 zusammenwirkt,
der mit dem Unterdruck beaufschlagt wird.
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Das
Schließelement 30 ist
so angeordnet und wird so beaufschlagt, dass es zwischen einer Verschlussstellung,
bei der es den Sitz 31 verschließt, und einer Freigabestellung,
bei der es den genannten Sitz 31 freigibt, oszilliert.
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Wenn
es eine beliebige seiner Verschluss- oder Freigabestellungen erreicht,
wird das Schließelement 30 in
die jeweils andere dieser beiden Stellungen angezogen.
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Bei
der gezeigten besonderen Ausführungsform
weist die Klappe in der Tat einen zweiten Sitz 32 auf,
der im Wesentlichen zum Sitz 31 in Bezug auf die mittlere
Stellung des Schließelements 30 symmetrisch
ist, und letzteres wird in an sich bekannter Weise alternativ von
dem Wasserstrom, der alternierend in der Nähe des Sitzes 32 bzw.
des Sitzes 31 entsteht, zum Sitz 31 bzw. zum Sitz 32 gezogen.
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Dafür weist
die Rohrleitung 4 in diesem Fall zwei Leitungen 401 und 402 auf,
die am ersten Ende 41 der genannten Leitung direkt an den
Körper 1 montiert
sind und die über
einen Anschluss 43 mit drei Zweigen mit dem zweiten Ende 42 der
Rohrleitung 4 verbunden sind.
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Die
drei Zweige 403, 404 und 405 des Anschlusses 43 stehen
untereinander in Verbindung und weisen zwei Seitenzweige 403 und 404 sowie
einen Mittelzweig 405 auf.
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Wie
in der Figur gezeigt, verbinden die Seitenzweige 403 und 404 die
beiden Leitungen 401 und 402 miteinander.
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Der
Mittelzweig 405 führt
seinerseits zu einer gemeinsamen Leitung 406, die das zweite
Ende 42 der Rohrleitung 4 bildet und an der die
Einspritzdüse 5 montiert
ist.
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Wenn
die gemeinsame Leitung 406 unter Unterdruck gesetzt wird,
während
das Schließelement
auf dem Sitz 31 aufgesetzt ist, ist keinerlei Wasserzirkulation
in der Leitung 401 möglich,
während ein
Wasserstrom mit steigender Geschwindigkeit in der Leitung 402 entsteht.
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Unter
diesen Voraussetzungen bewirkt die Druckdifferenz, die sich zwischen
den Seitenflächen des
Schließelements 30 bilden,
ein Anziehen des genannten Schließelements zum Sitz 32.
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Sobald
das Schließelement 30 auf
dem Sitz 32 zu liegen kommt, wird der Wasserstrom, der
mit relativ hoher Geschwindigkeit in der Leitung 402 entsteht,
plötzlich
unterbrochen, und die kinetische Energie dieses Stroms wird auf
die feste Struktur des Roboters übertragen.
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Zu
diesem Zeitpunkt hat das in der Leitung 401 vorhandene
Wasser noch eine Geschwindigkeit gleich null oder eine sehr geringe
Geschwindigkeit, so dass der Saugkopf 2 nicht mehr die
Saugwirkung spürt,
die in der gemeinsamen Leitung 406 entsteht, und er kann
sich demzufolge leicht im Laufe der Reinigung von der Oberfläche abheben.
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Entsprechend
und insoweit als der Roboter jede Bewegungsfreiheit in Bezug auf
die genannte Fläche
hat und insoweit als seine streife Struktur die kinetische Energie
des unterbrochenen Stroms aufnimmt, erfährt er eine Bewegung.
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Da
der Sitz 31 durch das Schließelement 30 freigegeben
wurde, entsteht in der Leitung 401 ein Wasserstrom mit
steigender Geschwindigkeit.
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Unter
diesen Voraussetzungen wird das Schließelement 30 zum Sitz 31 hin
gezogen, und ein neuer zu dem soeben beschrieben identischer Funktionszyklus
beginnt.