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Die
Erfindung betrifft Bewegungserfassungs- und Steuersysteme für eine automatische
motorbetriebene Schwimmbad- und Tankreinigungsvorrichtung.
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In
US-A-5 507 058 ist
eine automatische Schwimmbad-Reinigungsvorrichtung
offenbart, und
US-A-4
786 334 betrifft ein Verfahren zum Reinigen des Bodens
eines Schwimmbads.
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Automatische
motorbetriebene Schwimmbad- und Tankreiniger wurden mit Steuervorrichtungen
auf der Basis programmierbarer Schaltungen versehen, um zufällige und/oder
regelmäßige Bewegungsmuster
der Vorrichtung bereitzustellen. Der Zweck dieser Vorrichtungen
besteht darin, die Wahrscheinlichkeit zu maximieren, dass die Vorrichtung während des
Reinigungsvorgangs die gesamte Bodenwandoberfläche abdeckt. Einige Schwimmbadreiniger
sind entsprechend ausgelegt und programmiert, um die im Wesentlichen
vertikalen Seitenwände
sowie die Bodenwand des Schwimmbads oder Tanks zu reinigen.
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Es
sind Steuervorrichtungen bekannt, die nach einem vorbestimmten Zeitraum
eine Richtungsänderung
bewirken. Andere Steuervorrichtungen reagieren auf von Quecksilberschaltern,
die bei einer Orientierung von horizontal zu vertikal wechseln,
erzeugte Signale oder auf Signale, die erzeugt werden, wenn ein
vorstehender Stab, eine Näherungsvorrichtung
oder dergleichen feststellt, dass sich die Vorrichtung angrenzend
an eine Wand befindet.
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Diese
Verfahren und Vorrichtungen zum Steuern der Bewegungsrichtung aus
dem Stand der Technik berücksichtigen
nicht die Möglichkeit,
dass die Vorrichtung durch ein Hindernis zum Stillstand gebracht
werden kann oder dass ein großer
Teil des Richtungszyklus verbracht werden kann, während die
Vorrichtung in einer Ecke oder einer anderen Schwimmbadkontur stecken
geblieben ist.
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Eine
Aufgabe dieser Erfindung besteht dementsprechend darin, ein Verfahren
und eine Vorrichtung bereitzustellen, um zu bestimmen, ob sich die Vorrichtung
tatsächlich über eine
zu reinigende Wandoberfläche
bewegt oder ob die Relativbewegung der Vorrichtung zum Stillstand
gekommen ist, und um in dem Fall, dass die Relativbewegung unterbrochen
wurde, anschließend
die Antriebseinrichtung der Vorrichtung zu veranlassen, die Vorrichtung in
eine andere Richtung zu bewegen.
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Eine
weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren und eine
Vorrichtung zum Erfassen der Relativbewegung der Vorrichtung, ansprechend
auf Änderungen
der Kontur der gereinigten Oberfläche bereitzustellen.
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Die
vorstehend erwähnten
Aufgaben und andere Vorteile werden durch das Verfahren und die Vorrichtung
gemäß der Erfindung,
wie in den Ansprüchen
spezifiziert ist, erreicht.
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Das
Bewegungsübertragungselement
(mtm) kann die Form eines Rads, eines zusammenhängenden Riemens oder eines
anderen Elements annehmen, das sich vom Körper der Schwimmbad-Reinigungsvorrichtung
erstreckt, so dass es die Wand berührt, die gereinigt wird. Das
mtm ist so montiert, dass es sich frei bewegt, wenn die Vorrichtung
die Bodenwand und/oder die Seitenwände des Schwimmbads überquert.
Das mtm unterbricht seine Bewegung, wenn die Vorrichtung ihre Bewegung
unterbricht, beispielsweise wenn die Vorrichtung auf ein Hindernis,
eine vertikale Seitenwand (falls der Reiniger dafür ausgelegt
ist, nur die Bodenwand zu reinigen) oder die Wasseroberfläche, wenn
sie sich an einer Seitenwand befindet, trifft. Wie nachstehend in weiteren
Einzelheiten erklärt
wird, unterbricht ein zugeordneter Signalsender, wenn das mtm während eines
vorbestimmten Zeitraums stehen bleibt, das Senden eines intermittierenden
Signals zu einem nahe gelege nen Sensor, und das Programm der elektronischen
Steuervorrichtung veranlasst die Antriebseinrichtung, anzuhalten
und dann die Richtung des Reinigers umzukehren.
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Das
mtm wird vorzugsweise so montiert, dass es sich unterhalb des Körpers des
Reinigers nach unten erstreckt, wobei es sich zwischen der Antriebseinrichtung
und in einer Position befindet, wo es vor einem seitlichen Anprall
geschützt
ist.
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Das
mtm kann die Form eines Rads annehmen, das an einer Achse montiert
ist, welche wiederum für
einen vertikalen Versatz ansprechend auf eine Vorspannungskraft,
die das mtm in Kontakt mit der Wand unterhalb der Vorrichtung drängt, montiert
ist. Demgemäß bewegt
sich der Teil des mtm, der in Kontakt mit der Wand ist, ansprechend
auf Vertiefungen, beispielsweise vertiefte Auslässe, oder auf erhöhte Bereiche
und andere Unregelmäßigkeiten,
die typischerweise an den Wänden
eines Schwimmbads vorgefunden werden und welche den Fortschritt
der Vorrichtung bei der Verfolgung ihres Reinigungsprogramms nicht
verhindern.
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Das
mtm kann die Form eines Endlosriemens oder einer Endlosbahn annehmen,
wobei eine oder mehrere der tragenden Riemenscheiben oder Zahnräder wie
vorstehend beschrieben montiert sind, um zu gewährleisten, dass der Abschnitt
des Riemens, der sich unterhalb der Vorrichtung erstreckt, in Kontakt
mit der Oberfläche,
die gereinigt wird, bleibt. Der Mechanismus für diese Ausführungsform
kann eine oder mehrere Tragrollen aufweisen, um die notwendige Spannung
und Dehnung für den
Riemen bereitzustellen.
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Das
mtm ist mit mindestens einem Signalsender versehen, der zur Bewegung
mit dem mtm montiert ist. Der Signalsender kann die Form eines oder
mehrerer Permanentmagnete, die jeweils ein getrenntes magnetisches
Kraftfeld erzeugen, einer Punktlichtquelle, einer oder mehrerer
Blenden, welche den Durchgang von Licht von einer an das mtm angrenzenden
festen Lichtquelle gestatten, oder anderer gleichwertiger Vorrichtungen,
welche Durchschnittsfachleuten auf dem Gebiet der Signalerzeugung,
-steuerung und -detektion einfallen werden, annehmen.
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Ein
Sensor wird in der Nähe
des mtm positioniert, um das Signal vom Sender zu empfangen und auf
dieses zu reagieren. Der Sensor steht auch in Kommunikation mit
der programmierten Steuervorrichtung. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform
ist der Sensor mit der Vorrichtung festverdrahtet. Infrarot- und Kurzreichweiten-Funksendetechnologie
kann jedoch auch verwendet werden, um den Sensor und die Steuervorrichtung
zu verbinden.
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Wenn
sich die Vorrichtung bewegt, stellen ein oder mehrere im mtm montierte
Signalsender dem Sensor ein intermittierendes Signal bereit, während sie
sich an dem Sensor vorbei bewegt. Der Sensor übermittelt diese Daten wiederum
zur Steuervorrichtung. Wenn die Vorrichtung zum Stillstand kommt,
beispielsweise wenn ihre Bewegung durch ein Hindernis unterbrochen
wird, wird kein intermittierendes Signal vom Sensor empfangen. Nach
einem vorgeschriebenen Zeitraum veranlasst das Programm der Steuervorrichtung
die Antriebseinrichtung, die Bewegungsrichtung der Vorrichtung umzukehren
oder auf andere Weise zu ändern.
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Die
Steuervorrichtung ist so programmiert, dass sie ein kontinuierliches
Signal vom Sender zum Sensor in der gleichen Weise wie kein Signal
verarbeitet. Falls das mtm demgemäß stehen bleibt, so dass ein
Magnet oder eine Lichtquelle oder eine Licht durchlassende Blende
dem Sensor länger
als das vorbestimmte Intervall ein kontinuierliches Signal bereitstellt,
wird die Vorrichtung umgekehrt.
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Die
Verwendung der Vorrichtung und des Verfahrens gemäß der Erfindung
stellt eine kostengünstige
und zuverlässige
Lösung
für das
Problem des Beibehaltens eines kontinuierlichen Bewegungsmusters
für die
Vorrichtung bereit. Durch Anordnen des mtm innerhalb und unterhalb
des Körpers
des Reinigers wird sein Aussetzen gegenüber schädigenden Stößen, sowohl innerhalb als auch
außerhalb
des Schwimmbads, minimiert. Die Anzahl der beweglichen Teile ist
minimal, ihre Montage und ihr Betriebsmodus sind leicht verständlich,
und sie können
aus bekannten Materialien hergestellt werden, um ihre fehlerfreie
langfristige Verwendung zu gewährleisten.
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Die
vorstehend erwähnten
Aufgaben und andere Vorteile werden anhand der detaillierten Beschreibung
der Erfindung verständlich
werden, insbesondere wenn diese in Zusammenhang mit der anliegenden
Zeichnung gelesen wird, in der gleiche Elemente mit den gleichen
Bezugszahlen bezeichnet sind. Es zeigen:
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1 eine
Draufsicht eines Teils eines Schwimmbads, in dem ein Schwimmbadreiniger
arbeitet,
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2 einen
teilweise im Querschnitt dargestellten Seitenriss einer bevorzugten
Ausführungsform
der Bewegungserfassungsvorrichtung gemäß der Erfindung,
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3 eine
Schnittansicht von unten entlang einer Schnittlinie 3-3 aus 2,
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4 eine
Schnitt-Endansicht entlang einer Schnittlinie 4-4 aus 3,
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5 einen
Seitenriss ähnlich 1,
worin das erfindungsgemäße Verfahren
zum Ändern
der Richtung des Reinigers schematisch dargestellt ist,
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6 eine
Teilschnittansicht von unten entlang einer Linie 6-6 aus 5,
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7 einen
Teilaufriss entlang einer Linie 7-7 aus 6,
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8 einen
Seitenriss ähnlich 1,
worin das erfindungsgemäße Betriebsverfahren
dargestellt ist, wenn der Reiniger über einen Abschnitt einer unebenen
Wand läuft,
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9 eine
Teil-Endansicht entlang einer Linie 9-9 aus 8 und
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10 einen
Seitenriss, der eine andere Ausführungsform
der Erfindung schematisch zeigt.
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Bevorzugte
Ausführungsformen
der Erfindung werden mit Bezug auf die anliegende Zeichnung beschrieben,
in der 1 eine Draufsicht eines Schwimmbads 1 mit
einer Bodenwand 2 und Seitenwänden 4 ist, über die
sich ein allgemein mit 10 bezeichneter automatischer motorbetriebener Schwimmbadreiniger
bewegt. Ein Schwimmbadreiniger-Stromkabel 12 stellt einen
Niederspannungsstrom von einer fernen Stromquelle (nicht dargestellt) bereit,
um die in einem Gehäuse 14 enthaltene
Antriebseinrichtung mit Strom zu versorgen, die die Antriebseinrichtung 16 bewegt,
welche an Reinigungsbürsten 18 angebracht
ist, welche die Wandoberfläche
des Schwimmbads, das gereinigt wird, berühren. Die Schwimmbad-Reinigungsvorrichtung 10 weist auch
eine programmierbare Steuervorrichtung, d. h. einen Computerchip,
auf, der mit einer Routine zum Steuern der Antriebseinrichtung vorprogrammiert
ist, um ein vorbestimmtes Bewegungsmuster zu erreichen, welches
die gesamte Bodenwandoberfläche sowie
die Seitenwände,
falls die Vorrichtung so ausgelegt und konstruiert ist, reinigen
soll. Für
den Zweck dieser Beschreibung wird die Ausführungsform allgemein auf einen
Schwimmbadreiniger beschränkt,
der dafür
eingerichtet ist, die Bodenwand eines Schwimmbads oder Tanks zu
reinigen. Die Konstruktion und die Herstellung der programmierbaren
Steuervorrichtung für
die Schwimmbad-Reinigungsvorrichtung liegen innerhalb des Stands
der Technik.
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Wie
vorstehend erwähnt
wurde, bewegt sich der Schwimmbadreiniger 10, von einer
programmierbaren Steuervorrichtung in der Art eines Computerchips,
welche seine Bewegung über
die Bodenwand und/oder die Seitenwände des Schwimmbads oder Tanks
vorschreibt, gesteuert in einem Muster. Die Steuervorrichtung selbst
ist herkömmlich,
sie empfängt
jedoch gemäß der vorliegenden
Erfindung spezifizierte Signale und ist programmiert, darauf zu
reagieren, um neue und nicht offensichtliche Ergebnisse zu erreichen.
Insbesondere ist das mtm mit einer Einrichtung versehen, um die
Steuervorrichtung darauf hinzuweisen, wenn sich das mtm und damit
der Schwimmbadreiniger 10 normal, d. h. wie vorgesehen,
bewegt, und auch darauf hinzuweisen, wenn sich der Schwimmbadreiniger 10 zumindest
während eines
vorgeschriebenen Zeitraums nicht bewegt hat. Wenn der Schwimmbadreiniger 10 demgemäß zum Stillstand
gekommen ist, beispielsweise gegenüber einer Wand, oder wenn er
nicht zum Stillstand gekommen sein sollte, beispielsweise gegenüber einem
Hindernis, kann die Steuervorrichtung tätig werden, indem sie die Bewegungsrichtung
des Schwimmbadreinigers 10 ändert, um ihn wieder in Bewegung
zu bringen.
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Gemäß einer
in den 2–9 dargestellten
bevorzugten Ausführungsform
ist das Rad 54, welches das mtm verwirklicht, mit zwei
Seltenerd-Permanentmagneten 56 des Typs versehen, von dem
bekannt ist, dass er ein starkes lokalisiertes magnetisches Kraftfeld
erzeugt. Wie in 2 dargestellt ist, sind die
beiden Magnete 56 vorteilhafterweise an diametral entgegengesetzten
Positionen am Außenbereich
des Rads 54 in gleichen Abständen voneinander angebracht,
so dass sie sich mit dem Rad 54 drehen. Die Magnete 56 können zweckmäßigerweise
in entsprechenden Vertiefungen am Außenbereich des Rads 54 angebracht
und mit einer gegen Wasser und Chemikalien beständigen Epoxidverbindung oder
einer anderen bekannten Vergusszusammensetzung an ihrem Ort gehalten
werden.
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Diese
bevorzugte Ausführungsform
verwendet zwei Magnete 56, die so beabstandet sind, dass das
Magnetfeld in der Nähe
jedes Magnets 56 erheblich größer ist als das Magnetfeld
angrenzend an das Rad 54, jedoch fern von den Magneten 56,
beispielsweise auf halbem Wege zwischen den Magneten 56 um
den Außenbereich
des Rads 54. Der Abstand wird so festgelegt, dass die Differenz
zwischen den beiden Magnetfeldstärken
von einer Sensoranordnung 90 erfasst werden kann, die einen
Sensor in der Art eines Reed-Schalters 91 aufweist. Wie
in den 3, 4, 7 und 9 am
besten ersichtlich ist, ist die Sensoranordnung 90 in einem
wasserfesten Gehäuse 88 angebracht,
das an einer Stützwand 52 ausgebildet
ist und dem sich drehenden Rad 54 zugewandt ist. Der Reed-Schalter 91 selbst
ist ein herkömmliches
Element, das zwei entgegengesetzte Arme 92 aufweist, die
jeweils einen Kontakt 94 tragen. Wenn beim herkömmlichen
Betrieb der Reed-Schalter 91 nicht unter dem Einfluss eines
Magnetfelds mit einer definierten Stärke steht, sind die Arme 92 mit
den sich daran befindenden Kontakten 94 durch einen Zwischenraum
getrennt. Wenn ein geeignetes Magnetfeld vorhanden ist, werden die Arme 91 jedoch
aufeinander hin gezogen, bis die Kontakte 94 aufeinander
treffen, so dass eine den Reed-Schalter 91 enthaltende
Schaltung geschlossen wird und eine Ausgabe auf elektrischen Leitungen 96 der
programmierbaren Steuervorrichtung bereitgestellt wird.
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Gemäß der erläuterten
Ausführungsform nimmt
das vom Reed-Schalter 91 gespürte Magnetfeld
bei jeder Drehung des Rads 54 zwei Mal zu und ab. Wenn
sich das Rad 54 dreht, so dass einer der Magnete 56 in
die Nähe
des Reed-Schalters 91 gebracht wird, wie in 4 dargestellt
ist, nimmt das Magnetfeld zu, so dass die Kontakte 94 zusammengebracht
werden, um die Schaltung zu schließen. Nach einer anderen Vierteldrehung
des Rads 54 werden beide Magnete 56 jedoch von
dem Reed-Schalter 91 beabstandet, und das Magnetfeld am Reed-Schalter 91 nimmt
ab, so dass zugelassen wird, dass die Arme 92 getrennt
werden, wodurch die Schaltung geöffnet
wird, wie in 7 dargestellt ist. Wenn sich
der Schwimmbadreiniger 10 normal über die Schwimmbadwand bewegt,
empfängt
der Reed-Schalter 91 dementsprechend in regelmäßigen Abständen zwei
Mal bei jeder vollständigen
Drehung des Rads 54 ein starkes Magnetfeld. Jedes starke Magnetfeld
ist ein von dem jeweiligen Magneten 56 entsprechend der
Bewegung des Rads 54 ausgesendetes Signal, das vom Reed-Schalter 91 zu
empfangen ist. Dadurch wird der Reed-Schalter 91 in diesen Intervallen
geöffnet
und geschlossen, wodurch eine Ausgabe erzeugt wird, welche die vom
Reed-Schalter 91 empfangenen Signale angibt. Falls diese
Signale (gemäß dieser
Ausführungsform
ausreichend hohe Magnetfelder) weiter in diesen Intervallen empfangen
werden, bewegt sich das Rad 54 und damit der Schwimmbadreiniger 10 normal,
und die Ausgabe des Reed-Schalters 91 gibt dies an.
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Falls
diese Signale jedoch nicht in den erwarteten Intervallen erzeugt
werden, geschieht irgendein fehlerhafter Betrieb des Schwimmbadreinigers 10. Wenn
insbesondere unter der Annahme, dass kein Element des Schwimmbadreinigers
fehlerhaft funktioniert hat, über
das Intervall kein Signal erzeugt wird, dreht sich das Rad 54 nicht
normal, wobei einer der Magnete 56 rechtzeitig in die Nähe des Reed-Schalters 91 gebracht
werden würde.
Diese Situation kann beispielsweise auftreten, falls der Schwimmbadreiniger 10 in
einer Ecke des Schwimmbads eingesperrt ist oder durch ein Objekt,
das in das Schwimmbad gefallen ist, blockiert wird. Zum Feststellen
dieser Situation wird ein vorgeschriebener Zeitraum festgelegt,
während
dessen mindestens ein Signal von dem durch das Rad 54 getragenen
Signalsender zum Reed-Schalter 91 gesendet werden sollte.
Dieser Zeitraum ist vorzugsweise länger als das zwischen Signalen
erwartete Intervall, um eine kurze Bewegungsunterbrechung zu ermöglichen.
Gemäß einer bevorzugten
Ausführungsform,
bei der das Rad 54 einen Durchmesser von 3 Zoll aufweist
und sich der Schwimmbadreiniger 10 mit einer herkömmlichen Geschwindigkeit
bewegt, kann der vorgeschriebene Zeitraum 5 Sekunden betragen. Falls
die Ausgabe vom Reed-Schalter 91 an die programmierbare
Steuervorrichtung keinen Hinweis enthält, dass ein hohes Magnetfeldsignal
vom Reed-Schalter 91 während
5 Sekunden empfangen wurde, gibt die Ausgabe auch an, dass sich
der Schwimmbadreiniger 10 innerhalb dieses vorgeschriebenen
Zeitraums nicht bewegt hat.
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Es
ist möglich,
dass der Schwimmbadreiniger 10 stehen bleibt, wobei sich
einer der Magnete 56 nahe dem Reed-Schalter 91 befindet, so dass
das hohe Magnetfeldsignal ständig
durch den Reed-Schalter 91 empfangen wird und die Kontakte 94 in
ständigem
Kontakt geschlossen bleiben. Die Ausgabe des Reed-Schalters 91 gibt
unter dieser Bedingung auch an, dass sich der Schwimmbadreiniger 10 innerhalb
des vorgeschriebenen Zeitraums nicht bewegt hat.
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Wenn
die programmierbare Steuervorrichtung eine Ausgabe empfängt, die
angibt, dass sich der Schwimmbadreiniger 10 innerhalb des
vorgeschriebenen Zeitraums nicht bewegt hat, kann sie korrigierend
tätig werden.
Vorteilhafterweise umfasst dies das Ändern der Bewegungsrichtung
des Schwimmbadreinigers 10 von der Richtung, die er hatte,
bevor er zum Stillstand gekommen ist. Falls die Richtung umgekehrt
wird, ermöglicht
dies, dass sich der Schwimmbadreiniger 10 von einem Hindernis oder
aus einer Ecke zurückzieht
und das Bewegungsmuster dann wieder aufgenommen werden kann.
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Falls
durch die Änderung
der Bewegungsrichtung noch immer keine Bewegung des Rads 54 hervorgerufen
wird, wodurch eine Bewegung des Schwimmbadreinigers 10 angegeben
werden würde, kann
das Rad 54 durch Verunreinigungen verklemmt sein. In einem
solchen Fall kann ein Fehlerrückfallvorgang
verwendet werden, wie ein Umschalten zu einer Standardroutine für das Schwimmbadreinigungsmuster.
Diese Musteränderung
wäre für die Person,
die für
die Wartung des Schwimmbads und den Betrieb des Schwimmbadreinigers 10 verantwortlich
ist, offensichtlich, und diese Person wird dann über einen Zustand informiert,
der korrigiert werden muss. Auf diese Weise führt jedes Problem beim Betrieb
des Rads 54 zur Deaktivierung dieses bestimmten Teils des
Programms und zu einem Übergang
zu einem Standardprogramm in der Art desjenigen, das auf dem Fachgebiet
wohlbekannt ist.
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Wenngleich
in der vorstehend erörterten Ausführungsform
zwei Magnete 56 verwendet werden, wird verständlich sein,
dass stattdessen auch mehr Magnete oder nur ein einziger Magnet
verwendet werden können.
Es ist jedoch erforderlich, dass die Anzahl der Magnete unter Berücksichtigung
der Größe des Rads 54 gewählt wird,
so dass sich das Magnetfeld ausreichend ändert, wenn sich das Rad 54 dreht,
so dass bewirkt wird, dass sich der Reed-Schalter öffnet und
schließt.
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Wenngleich
gemäß der vorstehend
erwähnten
Ausführungsform
Magnete als Signalsender und ein Reed-Schalter als Sensor verwendet
werden, können
ferner auch andere Signalsender/Sensor-Kombinationen verwendet werden.
Beispielsweise kann der Signalsender als ein lichtemittierendes Element
aufgebaut sein, das Licht intermittierend aussendet, und der Sensor
kann dann eine photoelektrische Zelle sein. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform
wird die photoelektrische Zelle an Stelle des Reed-Schalters 91 an
der Stützwand 52 angebracht,
und das Lichtelement weist eine modifizierte Version des Rads 54 und
eine Lichtquelle auf, die an dem Schwimmbadreiniger an einer der
photoelektrischen Zelle entgegengesetzten Position befestigt ist. Das
modifizierte Rad weist mindestens einen Abschnitt, der Licht aussendet,
und mindestens einen Abschnitt, der den Durchgang von Licht blockiert,
auf, so dass eine Drehung des modifizierten Rads durch die photoelektrische
Zelle von der Lichtquelle empfangenes Licht unterbricht. Demgemäß empfängt die photoelektrische
Zelle, wenn sich das modifizierte Rad dreht, von dem modifizierten
Rad ausgesendete Lichtsignale und stellt eine Ausgabe bereit, welche die
empfangenen Signale anzeigt. Diese Ausgabe enthält die gleichen Informationen
wie die Ausgabe in der vorstehend erörterten Ausführungsform
und kann von der programmierbaren Steuervorrichtung in der gleichen
Weise verwendet werden. Wie Fachleute verstehen werden, kann das
ausgesendete Licht im sichtbaren Spektrum, einschließlich von
einer Laserquelle, oder im nicht sichtbaren Spektrum liegen.
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Gemäß einer
besonders bevorzugten Ausführungsform,
die mit Bezug auf 9 beschrieben wird, ist das
Rad 54 so in der Traganordnung 50 angebracht,
dass es ausreichend weit aus dem Gehäuse des Schwimmbadreinigers
herausgezogen werden kann, damit die Anbringungsklammer 61 zur
Entfernung aus der Radachse 60 freigelegt wird, um dadurch
zu ermöglichen,
dass das Rad auch von der Achse abmontiert wird. Die Entfernung
des Rads kann notwendig sein, um die Traktionsfläche 55, ein Radlager
(nicht dargestellt) oder das ganze Rad zu ersetzen. Die Traktionsfläche kann
mit einem Material mit einem hohen Reibungskoeffizienten, wie einem Polymermaterial,
versehen sein. Gemäß der Ausführungsform
kann der Gleitblock 64 gegenüber dem Kanal 66 verschoben
werden, indem an der freigelegten Felge des Rads 54 gezogen
wird, bis die Kappe 72 an dem Schaft 70 die Rückstellfeder 74 vollkommen
zusammendrückt.
Nachdem das Rad am Achsbolzen 60 ersetzt worden ist, dehnt
sich die Rückstellfeder 74 aus,
um den Schaft 70 und den zugeordneten Gleitblock 64 in
den Kanal 66 anzuheben, bis der Block 64 auf die
entgegengesetzte Widerstandskraft der Vorspannfeder 62 trifft.
Durchschnittsfachleute werden verstehen, dass der Schaft 70 ein
verkürztes
Ende aufweisen kann und die Feder 74 fortgelassen werden
kann, um dem Gleitblock 64 und damit der Achse 60 und
dem Rad 54 einen begrenzten Grad einer vertikalen Bewegung
bereitzustellen. Es ist jedoch zu verstehen, dass eine solche Anordnung
das Zerlegen wesentlicher Komponenten des Reinigers notwendig macht,
falls es notwendig werden sollte, das Rad zu ersetzen.
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Gemäß einer
in den 2–9 dargestellten
bevorzugten Ausführungsform
ist das Rad 54 mit mindestens zwei Seltenerd-Permanentmagneten 56 des
Typs versehen, von dem bekannt ist, dass er ein starkes magnetisches
Kraftfeld erzeugt. Die Magnete können
zweckmäßigerweise
in entsprechenden Vertiefungen in dem Bereich des Rads zwischen
dem Achslager und dem Außenbereich
montiert sein und durch eine gegen Wasser und Chemikalien beständige Epoxidverbindung
oder eine andere bekannte Vergusszusammensetzung an ihrem Ort gehalten werden.
Die mehreren Magnete sind in gleichen Abständen voneinander angebracht,
wobei ein Paar vorzugsweise an diametral entgegengesetzten Positionen
angebracht ist.
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Wie
am besten in den 3, 4, 7 und 9 dargestellt
ist, ist eine Sensoranordnung 90 in Form eines Reed-Schalters 91 in
einem wasserdichten Gehäuse 88 montiert,
das an einer Stützwand 52 und
nahe dem sich drehenden Rad 54 gebildet ist. Gemäß dieser
Ausführungsform
bewirkt die Nähe
von einem der Magnete 54 zum Schalter 91, dass
sich die Arme 92 dichter zueinander bewegen, bis sich die
Kontakte 94 treffen, um die Schaltung zu schließen. Falls
sich der Magnet vom Schalter fort bewegt, wird das Feld reduziert,
und die Kontakte 94 öffnen
den Stromkreis. Wie am besten in 3 dargestellt
ist, sind in einem Kabel 98 enthaltene elektrische Leitungen 96 an
die programmierbare Steuervorrichtung des Reinigers, beispielsweise
an einen Computerchip (nicht dargestellt), angeschlossen, der programmiert
wurde, um die gerichtete Bewegung der Antriebseinrichtung aufrechtzuerhalten, solange
ein intermittierendes Signal vom Reed-Schalter 91 empfangen
wird. In dem Fall, in dem die Kontakte 4 während eines
Zeitraums, der den vorbestimmten programmierten Zeitraum, beispielsweise
fünf Sekunden, übersteigt,
offen oder geschlossen bleiben, ändert
die Steuervorrichtung die Bewegungsrichtung der Reinigungsvorrichtung.
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Es
sei auch bemerkt, dass, wenn das mtm ein zusammenhängender
Riemen ist, eine von den Riemenscheiben oder Zahnrädern in
der gleichen Weise aufgebaut sein kann wie das Rad aus 2. Ihre
Drehbewegung wird durch den Durchgang des Riemens hervorgerufen,
solange sich der Reiniger in seinem Reinigungsmuster normal bewegt.
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Es
können
andere Konstruktionen verwendet werden, ohne vom allgemeinen Verfahren
und von der allgemeinen Vorrichtung gemäß der Erfindung, wie vorstehend
beschrieben wurde, abzuweichen. Eine weitere Ausführungsform
ist in 10 schematisch dargestellt,
wobei das Magnete 56 enthaltende Bewegungsübertragungselement 54 von der
Oberfläche
der Schwimmbadwand zu einer alternativen Position im Inneren des
Gehäuses
des Schwimmbadreinigers versetzt ist. Der Sensor 90 ist gemäß der vorstehend
in Zusammenhang mit den 2–9 beschriebenen
Ausführungsform
in der Nähe
des Rads 54 positioniert. Die Linearbewegung des Schwimmbadreinigers
wird durch ein Hilfsrad 54A, das mit dem Rad 54 durch
einen Riemen 78 verbunden ist, in eine Drehbewegung umgewandelt. Der
Riemen erstreckt sich unterhalb des Reinigungskörpers 22. Gemäß der in 10 dargestellten
Ausführungsform
steht der Riemen 78 in Kontakt mit der Oberfläche 2,
und die Räder 54 und 54A sind
vorzugsweise als Riemenscheiben oder Zahnräder konfiguriert. Alternativ
kann der Riemen 78 in einer Rille in der Oberfläche der
Räder 54 und 54A vertieft
angeordnet sein oder fest sein, um auf einem zu diesem Zweck gebildeten
angrenzen den konzentrischen Abschnitt zu laufen, wobei die Felge
des Rads 54A die Oberfläche 2 in
diesem Fall direkt berührt.
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Zum
Gewährleisten
einer geeigneten Spannung in dem Riemen 78 kann eine Tragradanordnung 82 mit
einem Tragrad 84 bereitgestellt werden, das zwischen den
Rädern 54 und 54A in
Kontakt mit der Oberfläche
des Riemens 78 gedrängt
wird. Das Tragrad bewirkt das Spannen des Riemens, wenn sich das
an einer Feder angebrachte untere Zahnrad aus seiner üblichen
Position bewegt, um Unregelmäßigkeiten
in der gereinigten Wand Rechnung zu tragen. Die Montage der Tragradanordnung 82 und
ihrer Komponententeile sind mit derjenigen vergleichbar, die zuvor
beschrieben wurde, und sind Durchschnittsfachleuten wohlbekannt.
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Beim
Betriebsverfahren gemäß der Ausführungsform
aus 10 bewirkt eine Bewegung des Schwimmbadreinigers,
dass sich der Riemen 78 vorbewegt, wodurch die Räder 54 und 54A gedreht
werden. Sollte das Rad 54A eine Änderung seiner vertikalen Position
in Bezug auf das Gehäuserahmenelement 52 erfahren,
bewegt sich das Tragrad 84, um die notwendige Spannung
für das
Halten des Riemens 78 in Drehkontakt mit dem Rad 54 aufrechtzuerhalten.
Wenn der Schwimmbadreiniger stehen bleibt, bleibt auch der Riemen 78 oder
das Hilfsrad 54A stehen. Ohne die Drehkraft des Riemens 78 beenden
auch das Rad 54 und die Magnete 56 ihre Drehbewegung.
Der Sensor 90 übermittelt
diesen Zustand zu der programmierbaren Steuervorrichtung, und die
vorbestimmte Änderung
der gerichteten Bewegung des Antriebsmechanismus des Reinigers wird
durch irgendwelche mechanische Einrichtungen bewirkt, die für diesen
Zweck bereitgestellt sind.
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Gemäß einer
weiteren Variation dieser Ausführungsform
kann der Riemen 78 mit Sendern in Form mehrerer magnetischer
Elemente (nicht dargestellt) versehen sein, die entlang dem Riemen
beabstandet sind. Die magnetischen Elemente können in den Körper des
flexiblen Polymerriemens 78 eingeformt sein oder an seiner
Oberfläche,
beispielsweise in Vertiefungen, angebracht sein. Wenn der Riemen den
Sensor 90 befördert
oder seine Bewegung unterbricht, wird die gleiche Wirkung erreicht
wie in den früheren
Ausführungsformen
beschrieben, wobei die Bewegungsrichtung des Schwimmbadreinigers
geändert
wird.
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Wie
anhand der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen verständlich geworden
sein wird, können
zahlreiche andere Änderungen
an der spezifischen Struktur vorgenommen werden, die verwendet wird,
um die Umwandlung der Linearbewegung des Reinigers in eine Drehbewegung
zu bewirken, wobei die Drehbewegung zu der entsprechenden Bewegung
eines Signalsenders an einem Sensor vorbei führt, der das Nichtvorhandensein
und/oder periodische Vorhandensein des Senders erfasst, um festzustellen,
ob sich der Reiniger tatsächlich
in Bezug auf die Oberfläche
des Schwimmbads bewegt oder diese Relativbewegung unterbrochen wurde,
unabhängig davon,
ob die Reinigungsantriebseinrichtung noch aktiviert ist. Diese Bewegung
kann auch durch einen oder mehrere an Rädern, Rollen, Riemen oder anderen
Zugvorrichtungen angebrachte Getriebesätze übertragen werden, die sich
ständig
ohne Schlupf bewegen, um zuverlässig
anzuzeigen, wenn sich der Reiniger in Bezug auf die Wand des Schwimmbads, das
gereinigt wird, bewegt.