EP0220131A1 - Automatisches Reinigungsgerät für Schwimmbecken - Google Patents

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EP0220131A1
EP0220131A1 EP86810417A EP86810417A EP0220131A1 EP 0220131 A1 EP0220131 A1 EP 0220131A1 EP 86810417 A EP86810417 A EP 86810417A EP 86810417 A EP86810417 A EP 86810417A EP 0220131 A1 EP0220131 A1 EP 0220131A1
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EP
European Patent Office
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suction
machine according
suction plate
switching
plate
Prior art date
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EP86810417A
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English (en)
French (fr)
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EP0220131B1 (de
Inventor
Benedikt Strausak
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Individual
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Publication of EP0220131A1 publication Critical patent/EP0220131A1/de
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Publication of EP0220131B1 publication Critical patent/EP0220131B1/de
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04H—BUILDINGS OR LIKE STRUCTURES FOR PARTICULAR PURPOSES; SWIMMING OR SPLASH BATHS OR POOLS; MASTS; FENCING; TENTS OR CANOPIES, IN GENERAL
    • E04H4/00—Swimming or splash baths or pools
    • E04H4/14—Parts, details or accessories not otherwise provided for
    • E04H4/16—Parts, details or accessories not otherwise provided for specially adapted for cleaning
    • E04H4/1654—Self-propelled cleaners

Definitions

  • the invention relates to an independently moving machine according to the preamble of claim 1.
  • FIG. 1 A water turbine, not shown, drives via its shaft-mounted turbine gear 11 and a shift gear 4 an intermediate gear and reduction gear 6, which is in engagement with a plate drive gear 8 and sets a suction plate 2 in slow continuous rotary motion with the axis of rotation B via a centrally located suction nozzle 10.
  • a suction plate 1 is rotated via gears 3, 5, 7 and suction nozzle 9.
  • the directions of rotation are indicated by arrows.
  • Both suction plates 1 and 2 made of elastic material, such as silicone rubber, rotate in the opposite direction of rotation and slide over the pool floor.
  • the existing swimming pool filtration systems work with different amounts of water and suction power, which are reduced in the machine by valve control to acceptable, uniform operating values.
  • a suction pressure of 2o mbar is sufficient to achieve a suction plate contact pressure of approx. 2oo N.
  • the machine can thus safely move up to the water surface of a swimming pool lined with plastic sheeting without removing the sheeting from the outer wall by suction.
  • FIG. 2 A possible suction plate control is explained using a sectional drawing according to FIG. 2.
  • An elongated housing 53 has two filter chambers 14 and 15 and a turbine chamber 24 arranged between them.
  • the suction plates 1 and 2 are rotatably mounted in the bottom of the housing 53.
  • the suction line of the filter system is attached to a rising pipe 13 of the machine, which can be rotated axially relative to the housing 53, via a flexible suction hose (not shown).
  • the entire water flow now flows through the inner tube of the suction nozzle 10 provided with a non-return flap 16 into the filter chamber 14, then through a filter screen 18 and an open valve flap 20 into the turbine chamber 24 and through a water turbine 25 to the riser tube 13.
  • the water turbine 25 runs and drives via a drive shaft 26 and the turbine gear 11, the reduction gear 5 and 6 and the suction plates 1 and 2, as described above.
  • the plate drive gear 7 rigidly connected to the suction nozzle 9 additionally controls a driver via an eccentric disk, not shown lever 23, which brings the two valve flaps 20 and 21 into their opposite switching positions via a switching rod 22.
  • the water flow will proceed analogously through the suction port 9 released by a non-return flap 17 and a filter screen 19, the open valve flap 21, the turbine chamber 24 and the water turbine 25 to the riser pipe 13.
  • the suction plate 2 will, for example, suck onto the floor and interrupt the water supply; the suction force increases to approx. 5ooo N.
  • the installation of a compensating valve arrangement helps to remedy the situation, whereby the open valve passage should be larger than double the inner suction port.
  • the water coming from outside flows in the direction of the arrow (FIG. 2) through a compensating valve 27 into a valve chamber 32 within a valve box 52, then through a compensating valve 28 into a valve channel 33 and an opening 54 in the outer tube 73 of the suction nozzle 10 under the suction plate 2.
  • the water is diverted through the basin floor at a high flow rate under the suction port 10, whereby a great cleaning effect is achieved.
  • a spring 35 of the compensating valve 29 is responsible for the forces under the suction plate 1.
  • the suction plate 1 will rotate freely around the suction plate 2 sucked in in the manner described.
  • a vacuum is also built up under it, which, however, has to be much weaker than that under the suction plate 2.
  • the adjustment is made with the spring 36 of the compensating valve 27.
  • the water flowing freely from the outside becomes during amplification the Spring 36 opposes an increased entry resistance, whereby a negative pressure is built up in the valve chamber 32, which continues with an open check valve 31 through a valve channel 43 to under the suction plate l. If the suction plate 1 does not lie flush on the pool floor, no negative pressure can build up, which causes the compensating valve 27 to close and the entire suction flow under the suction plate 1 to pull the water away, which immediately results in a ground closure.
  • a roller chain 39 (FIG. 2), which is anchored rotatably on the two suction ports 9 and 10, interrupts the bottom closure of the two suction plates 1 and 2 at one point.
  • a local water flow is created, through which larger sediments, e.g. Sheets under which suction plates are conveyed.
  • the suction plates 1 and 2 are identical and have radial water passage channels 40 (FIGS. 2 and 5) from the center, which open into a concentric compensating bead 38. Further out there is a sealing flange 37 with an edge 42 bent upwards. If the machine moves over the basin floor and reaches an upright wall at an angle of, for example, 45 ° (FIG. 3), the edge 42 ( Fig. 2) bent over with the sealing flange 37 over the compensating bead 38, whereby water can flow in. The fixed suction pressure under the suction plate 2 coincides and the suction plate 1 is no longer moved forward.
  • the suction plate 1 sucks and presses the suction plate 2 even more firmly against the wall.
  • These processes are repeated alternately until the suction plate 2 has pushed through the wall and the machine is again moved in direction D (Fig. 3).
  • the machine moves vertically in the direction of arrow E towards a wall, the edges 42 on both suction plates 1 and 2 are pushed up and the suction plates lose great grip, which has a gentle effect on the mechanics. Relief from this operating situation is achieved via a programmed forced release, which is designed in such a way that a changeover gear, which is explained later and which is connected downstream of the turbine, reverses the directions of rotation of all gearwheels. The machine therefore moves backwards.
  • valve flap 20 and 21 (FIG. 2) is open for the suction plate 2.
  • the suction plate 1 rotates in the direction of the arrow around the suction plate 2.
  • the return time respectively. the angle of rotation swept during this time is decisive for the direction that the machine takes when switching back to forward running.
  • the preprogrammed return times alternately result in different directions of departure (F i , F 2 , F 3 ) from the wall (FIG. 4).
  • the return angle between 0 and 200 °
  • the machine will return to the wall with a return angle between 0 to 45 °, with a return angle between 45 and 90 ° deflect in direction D (Fig. 3) and with a return angle between Move 90 and 180 ° in the directions F 1 to F 3 , with a return angle of more than 180 ° always moving away from the wall at right angles in the direction F 2 .
  • the bottom of the suction plate, supported by the compensating bead 38 (FIGS. 2 and 5) and prestressing springs 41, is maintained, which means that the machine over the radius on a side wall of the swimming pool and climbs on it.
  • the reversal is initiated via a buoyancy body 44 or 45 (FIG. 5), as a result of which the machine changes the direction of travel in the manner described above.
  • the return angle is limited to a maximum of 100 ° so that the freely rotating suction plate does not move beyond the water surface, which would suck in air.
  • a slide 46 is pressed to the right by an expansion spring 47 and presses a rocker switch 60 to the left, so that the switching gear 3 is in engagement with the reduction gear 5.
  • the corresponding directions of rotation are indicated by arrows.
  • a release pawl 58 is ge by one of the buoyancy bodies 44 and 45 upwards pulled and tensioned a spring 61.
  • the switching gear 3 Due to the large power transmission from the water turbine to the suction plate, the switching gear 3 has the tendency to remain in engagement between the turbine gear 11 and reduction gear 5.
  • the flipped slider 46 abuts with a cam 49 on a pawl 50 which, via a pivot point 65, releases a pull lever 63 which hangs on a bolt 66 of the plate drive gear 7 and thus pulls the shift gear 3 out of engagement against its own holding force.
  • the rocker switch 60 can then switch unhindered into the position shown in FIG. 7.
  • the situation is exactly the opposite in the transmission of power, after which the switching gear 4 presses itself out of the tooth engagement. Remedy is created via a pawl 64, which prevents the rocker switch 60 from pivoting out.
  • the bolts 69 and 70 from the program gear 67 are not the same high and the reset lever 68 can be by a gravity rocker 71 in the level shift, which causes in a horizontal operating position only the longer bolt 70 causes the default, whereby the previously described larger return angle of eg 200 is turned on 0th
  • both bolts 69 and 70 can trigger the reset, and the maximum return angle is only half as large, ie 100 °, for example.
  • the turbine chamber 24 can additionally be provided with a window 75 'which can be closed by a flap 75, see FIGS. 5 and 7.
  • a pressure lever 76 Adjacent to the plate drive gear 8 is a pressure lever 76 which is displaceable in its longitudinal direction and can be pivoted to a limited extent.
  • One end of the pressure lever 76 rests on the inside of the flap 75, which is kept closed by a spring 82, as long as the pressure lever 76 does not act on the flap 75.
  • the other end region of the pressure lever 76 is connected to the release pawl 58 via a pulling element 77 and is pivoted clockwise in relation to FIG. 7 by buoyancy, which acts on the buoyancy body 44, so that the upper end of the pressure lever 76 is disengaged from the Driving pin 59 of the plate drive gear 8 is.
  • the pressure lever 76 is pivoted counterclockwise by a tension spring 79 and is in contact with a pin 80. Now the upper end of the pressure lever 76 is in the path of movement of the driving pin 59. When the plate drive gear 8 rotates clockwise, the driving pin 59 will push the pressure lever 76 downward, whereby the flap 75 opens. In the lower position, the pressure lever 76 is held by a cam which engages behind a stop pin 78. As soon as again acted on the buoyancy body 44 acts, the pressure lever 76 is returned to its rest position. This causes the flap 75 to be closed again and the cleaning device to move forward as described above.

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Abstract

Im Boden eines Gehäuses (53) sind zwei Saugteller (1, 2) drehbar gelagert. Das Gehäuse (53) ist in zwei Filterkammern (14, 15) und eine dazwischen angeordnete Turbinenkammer (24) unterteilt. In dieser ist eine über ein Steigrohr (13) und eine Saugleitung an eine Umwälzpumpe an schliessbare Turbine (25) angeordnet. Die Turbine treibt über Zahnräder (5, 6, 7, 8, 11) die Saugteller (1, 2) in entgegengesetzter Drehrichtung an. Die Turbinenkammer (24) ist über je eine Ventilklappe (20, 21) verschliessbare Aussparung mit einer der Filterkammern (14, 15) verbunden. Mittels einem Mitnehmerhebel (23) und einer Schaltstange (22) wird abwechslungsweise die eine der Ventilklappen (20, 21) geschlossen und die andere geöffnet, wodurch die Saugwirkung abwechslungsweise auf den einen bzw. anderen Saugteller (1, 2) umgeschaltet wird. Dadurch wird ermöglicht, dass sich die Maschine auch längs steilen Wänden fortbewegen kann.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine sich selbständig fortbewegende Maschine gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
  • Es ist bekannt, dass die Hauptarbeit beim Reinigen eines Schwimmbeckens, sei es ein Freiluft- oder Hallenbad, beim Absaugen der anfallenden Sinkstoffe liegt. Es wurden dazu verschiedene Reinigungsgeräte entwickelt, die manuell oder vollautomatisch arbeiten, wobei die benötigte Energie durch Elektrizität, Wasserdruck oder Wassersog zugeführt wird.
  • Die sauberste Reinigungsart ist mit Wassersog zu erzielen, da alle, zum Teil schleimigen, Sinkstoffe durch den Saugschlauch direkt zur Filteranlage der Umwälzpumpe befördert werden, von wo aus sie durch den Rückspülvorgang direkt in die Kanalisation gelangen. Eine nach dieser Betriebsart arbeitende Maschine ist beispielsweise in Patent CH 584828 (US 3 979 788) erläutert und durch eine abgeänderte Form in Patent CH 648893 festgehalten. Diese Ausführungsarten arbeiten einwandfrei in Schwimmbädern beliebiger Aussenform, wobei ein flacher Boden vorausgesetzt wird, der nur eine begrenzte Steigung aufweisen darf. Für Schwimmbäder in amerikanischer Ausführung mit oft fliessendem Uebergang zwischen Boden und Wand sowie Springgrubenvertiefungen sind die erwähnten Geräte unbrauchbar. Ein auf diese Bassinform zugeschnittene Maschine US Pat. 4 156 948 kann sich mit einem Saugteller an beliebig steilen Wänden festhalten und wird durch starkes Klopfen in Richtung Saugteller fortbewegt. Dieses Gerät besitzt nur eine sehr beschränkte Möglichkeit zur Fortbewegung und Richtungssteuerung und bleibt überall stecken.
  • Es ist Aufgabe der Erfindung eine Maschine zu schaffen, die sich bei beliebiger Bassinbeschaffenheit und Form mit Bodensteilheiten übergehend bis zu senkrechten Wänden festhalten, fortbewegen und umsteuern kann ohne an einem Hindernis stekken zu bleiben oder über die Wasseroberfläche auszutreten.
  • Die erfindungsgemässe Maschine ist durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 angeführten Merkmale gekennzeichnet.
  • Die Erfindung wird nachstehend anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. In der Zeichnung stellen dar:
    • Fig. 1 Darstellung der Fortbewegung,
    • Fig. 2 Längsschnitt durch eine mögliche Ausführungsart der erfindungsgemässen Maschine,
    • Fig. 3 Veranschaulichung der Umlenkung,
    • Fig. 4 Veranschaulichung der Umsteuerung an einer Wand,
    • Fig. 5 Gesamtansicht einer möglichen Ausführungsart der erfindungsgemässen Maschine,
    • Fig. 6 eine Umschaltvorrichtung der Maschine in Stellung Vorwärtslauf und
    • Fig. 7 die Umschaltvorrichtung nach der Fig. 6 in Stellung Rückwärtslauf.
  • Die Fortbewegung ist in Fig. 1 veranschaulicht. Eine nicht gezeichnete Wasserturbine treibt über ihr wellenschlüssig angebrachtes Turbinenzahnrad 11 und ein Schaltzahnrad 4 ein Zwischenrad- und Untersetzungsgetriebe 6, das mit einem Tellerantriebszahnrad 8 im Eingriff steht und über einen zentrisch gelegenen Saugstutzen 10 mit der Drehachse B einen Saugteller 2 in langsame kontinuierliche Drehbewegung versetzt. Analog jedoch in entgegengesetzter Drehrichtung wird über Zahnräder 3, 5, 7 und Saugstutzen 9 ein Saugteller 1 gedreht. Die Drehrichtungen sind durch Pfeile angegeben. Beide Saugteller 1 und 2, hergestellt aus elastischem Material, z.B. Siliconkautschuk, drehen sich in entgegengesetzter Drehrichtung und gleiten über den Bassinboden. Saugen wir nun durch den Saugstutzen 10 das Wasser unter dem Saugteller 2 weg, wird sich dieser am Boden festklammern und den Tellerumlauf verhindern, was eine Reaktionskraft zur Folge hat, die den freien Maschinenteil inklusive Saugteller 1 um die Drehachse B in Gegenrichtung dreht. Die Drehachse A des Saugtellers 1 wird sich in Richtung des Pfeiles a nach A begeben. Wird bei A1 die Saugung vom Saugstutzen 10 nach dem Saugstutzen 9 verlegt, wird sich auf analoge Weise die Drehachse B mit dem Saugteller 2 in Richtung des Pfeiles b nach B1 begeben. Bei abwechselnd zeitgleichem Anlegen der Absaugung erfolgt eine geradlinige schrittweise Fortbewegung in Pfeilrichtung C. Wird die Absaugung so angelegt, dass sie z.B. auf den Saugteller 2 jeweils um 2o% länger einwirkt, als auf den Saugteller 1, bewegt sich die Maschine auf einer Rechtskurve vorwärts. Auf diese Weise kann die Maschine in jede beliebige Fortbewegungsschlaufe gesteuert werden.
  • Die bestehenden Schwimmbad-Filtrieranlagen arbeiten mit unterschiedlichen Wassermengen und Sogleistungen, die in der Maschine durch Ventilsteuerung auf annehmbare gleichmässige Betriebswerte reduziert werden. Bei einem wirksamen Saugtellerdurchmesser von beispielsweise 35 cm genügt uns ein Saugdruck von 2o mbar, um einen Saugteller-Anpressdruck von ca. 2oo N zu erzielen. Die Maschine kann sich so bedenkenlos bis zur Wasseroberfläche eines mit Plastikfolien ausgelegten Schwimmbeckens begeben ohne die Folie durch Ansaugen von der Aussenwand zu lösen.
  • Anhand einer Schnittzeichnung nach Fig. 2 wird eine mögliche Saugtelleransteuerung erläutert. Ein längliches Gehäuse 53 weist zwei Filterkammern 14 und 15 sowie eine dazwischen angeordnete Turbinenkammer 24 auf. Im Boden des Gehäuses 53 sind die Saugteller 1 und 2 drehbar gelagert. Die Saugleitung der Filteranlage wird über einen nicht dargestellten flexiblen Saugschlauch auf ein gegenüber dem Gehäuse 53 achsial drehbares Steigrohr 13 der Maschine aufgesteckt. Der gesamte Wasserstrom fliesst nun durch das Innenrohr des mit einer Rückschlagklappe 16 versehenen Saugstutzens 10 in die Filterkammer 14, dann durch ein Filtersieb 18 und eine offene Ventilklappe 20 in die Turbinenkammer 24 und durch eine Wasserturbine 25 zum Steigrohr 13.
  • Die Wasserturbine 25 läuft und treibt über eine Antriebsachse 26 und das Turbinenzahnrad 11, das Untersetzungsgetriebe 5 und 6 sowie die Saugteller 1 und 2, wie vorgängig beschrieben, an. Das mit dem Saugstutzen 9 starr verbundene Tellerantriebszahnrad 7 steuert zusätzlich über eine nicht gezeichnete Exzenterscheibe einen Mitnehmerhebel 23, der über eine Schaltstange 22 die beiden Ventilklappen 20 und 21 in ihre entgegengesetzten Schaltpositionen bringt. Der Wasserfluss wird sich analog durch den durch eine Rückschlagklappe 17 freigegebenen Saugstutzen 9 sowie ein Filtersieb 19, die offene Ventilklappe 21, die Turbinenkammer 24 und die Wasserturbine 25 zum Steigrohr 13 begeben.
  • Setzt man die Maschine auf einen Bassinboden auf, wird sich beispielsweise der Saugteller 2 am Boden festsaugen und die Wasserzufuhr unterbrechen; die Ansaugkraft steigt auf ca. 5ooo N. Durch das Einbauen einer Ausgleichsventilanordnung wird Abhilfe geschaffen, wobei der offene Ventildurchlass grösser als das doppelte des Saugstutzeninnendurchlasses betragen sollte. Das von aussen kommende Wasser strömt in Pfeilrichtung (Fig. 2) durch ein Ausgleichsventil 27 in eine Ventilkammer 32 innerhalb eines Ventilkastens 52, dann durch ein Ausgleichsventil 28 in einen Ventilkanal 33 und eine Oeffnung 54 im Aussenrohr 73 des Saugstutzens 10 unter den Saugteller 2. Das Wasser wird mit grosser Strömungsgeschwindigkeit unter dem Saugstutzen 10 durch den Bassinboden umgelenkt, wodurch ein grosser Reinigungseffekt erzielt wird. Mit der Spannkraft einer Feder 34 des Ausgleichsventils 28 kann die Saugkraft bzw. die Bodenhaftung des Saugtellers 2 eingestellt werden. Analog ist eine Feder 35 des Ausgleichsventils 29 für die Kräfte unter dem Saugteller 1 zuständig.
  • Bei der in Fig. 2 gezeichneten Stellung der Ventilklappen 20 und 21 wird sich der Saugteller 1 auf die beschriebene Weise frei um den festgesaugten Saugteller 2 drehen. Zum Reinigen der durch den Saugteller 1 überstrichenen Fläche wird auch unter ihm ein Unterdruck aufgebaut, der jedoch viel schwächer sein muss als jener unter dem Saugteller 2. Die Einstellung erfolgt mit der Feder 36 des Ausgleichsventils 27. Dem von aussen frei zufliessenden Wasser wird beim Verstärken der Feder 36 ein erhöhter Eintrittswiderstand entgegengesetzt, wodurch in der Ventilkammer 32 ein Unterdruck aufgebaut wird, der sich bei einer offenen Rückschlagklappe 31 durch einen Ventilkanal 43 bis unter den Saugteller l fortsetzt. Liegt der Saugteller 1 nicht schlüssig am Bassinboden auf, kann sich kein Unterdruck aufbauen, was bewirkt, dass sich das Ausgleichsventil 27 schliesst und somit der gesamte Saugstrom unter dem Saugteller 1 das Wasser wegzieht, wodurch sich sofort wieder eine Bodenschlüssigkeit einstellt.
  • Durch eine Rollenkette 39 (Fig. 2), die an den beiden Saugstutzen 9 und 10 drehbar verankert ist, wird die Bodenschlüssigkeit der beiden Saugteller 1 und 2 jeweils an einer Stelle unterbrochen. Es entsteht ein lokaler Wasserstrom, durch den grössere Sinkstoffe, wie z.B. Blätter, unter die Saugteller befördert werden.
  • Die Saugteller 1 und 2 sind gleich ausgeführt und weisen vom Zentrum radiale Wasserdurchlasskanäle 40 (Fig. 2 und 5) auf, die in einen konzentrischen Ausgleichswulst 38 einmünden. Weiter aussen befindet sich ein Abdichtflansch 37 mit einem nach oben abgebogenen Rand 42. Bewegt sich die Maschine über den Bassinboden und erreicht unter einem Winkel von beispielsweise 45° (Fig. 3) eine senkrechte Wand die keinen Uebergangsradius besitzt, so wird der Rand 42 (Fig. 2) mit dem Abdichtflansch 37 über den Ausgleichswulst 38 nach oben umgebogen, wodurch Wasser einströmen kann. Der Festsaugdruck unter dem Saugteller 2 fällt zusammen und der Saugteller 1 wird nicht mehr nach vorne weiterbewegt.
  • Beim nächsten Schritt saugt sich der Saugteller 1 fest und drückt den Saugteller 2 noch fester gegen die Wand. Diese Vorgänge wiederholen sich abwechslungsweise so lange, bis sich der Saugteller 2 bei der Wand durchgedrückt hat und die Maschine wird wieder in Richtung D (Fig. 3) weiterbewegt. Bewegt sich in dem in der Fig. 4 gezeigten Beispiel die Maschine senkrecht in Pfeilrichtung E auf eine Wand zu, so werden die Ränder 42 an beiden Saugtellern 1 und 2 hochgedrückt und die Saugteller verlieren die grosse Bodenhaftung, was sich schonend auf die Mechanik auswirkt. Eine Befreiung aus dieser Betriebslage erfolgt über eine programmierte Zwangsauslösung, die so ausgelegt ist, dass ein später erläutertes Umschaltgetriebe, das der Turbine nachgeschaltet ist, die Drehrichtungen sämtlicher Zahnräder umkehrt. Die Maschine bewegt sich folglich rückwärts. Wird jedoch die Umsteuerung der Ventilklappen 20 und 21 (Fig. 2) über eine nicht näher beschriebene, nur in einer Drehrichtung wirksame, Einheit während des Rücklaufes abgekoppelt, bleibt der jeweils unmittelbar vor dem Umschalten in Rückwärtslauf momentane Schaltzustand der Ventilklappen 20 und 21 während der ganzen Rücklaufszeit unverändert. Bei der in Fig. 4 gezeigten Maschine ist die Ventilklappe 20 (Fig. 2) für den Saugteller 2 offen. Der Saugteller 1 dreht sich in Pfeilrichtung um den Saugteller 2. Die Rücklaufzeit, resp. der während dieser Zeit überstrichene Drehwinkel, ist massgebend für die Richtung, die die Maschine beim Zurückschalten auf Vorwärtslauf einschlägt. Die vorprogrammierten Rücklaufzeiten ergeben abwechslungsweise unterschiedliche Wegfahrtsrichtungen (Fi, F2, F3) von der Wand (Fig. 4). Bei einer möglichen Wahl des Rücklaufwinkels zwischen 0 und 200° wird sich bei einem Rücklaufwinkel zwischen 0 bis 45° die Maschine wieder zur Wand begeben, bei einem Rücklaufwinkel zwischen 45 und 90° ablenken in Richtung D (Fig. 3) und bei einem Rücklaufwinkel zwischen 90 und 180° in den Richtungen F1 bis F3 fortbewegen, wobei bei einem Rücklaufwinkel über 180° immer rechtwinklig in der Richtung F2 von der Wand weggefahren wird. Zu einem spätern Zeitpunkt kann sich der erörterte Vorgang durch das Umlaufen des Saugtellers 2 um den Saugteller 1 in entgegengesetzter Richtung abspielen.
  • Tritt die sporadische Zwangsauslösung während der freien Fahrt der Maschine ein, erfolgt auf vorgezeigte Weise eine Richtungsänderung, die wiederum einen zufälligen Weg zwischen plus und minus 200° einschlagen kann. Die Maschine wird in einem unvorhersehbaren Zick-Zack-Kurs durch das Schwimmbecken gesteuert und erreicht so nach der Wahrscheinlichkeit jede Ecke.
  • Liegt ein Schwimmbecken mit Uebergangsradien von etwa 15 cm oder grössor vor, bleibt die Bodenschlüssigkeit der Saugteller, unterstützt durch den Ausgleichswulst 38 (Fig. 2 und 5) und Vorspannfedern 41, aufrechterhalten, was bewirkt, dass sich die Maschine über den Radius an einer Seitenwand des Schwimmbeckens fortbewegt und an dieser hochklettert. Ist die Wasseroberfläche erreicht, wird über einen Auftriebskörper 44 oder 45 (Fig. 5) die Umsteuerung eingeleitet, wodurch die Maschine auf vorgängig beschriebene Weise die Fahrtrichtung ändert. Der Rücklaufwinkel wird jedoch auf maximal 100° begrenzt, damit sich der frei drehende Saugteller nicht über die Wasseroberfläche hinausbewegt, wodurch Luft angesaugt würde.
  • Da die Wasserturbine 25 (Fig. 2) eine unveränderliche Drehrichtung besitzt, muss zum Umsteuern der Maschine in den Rücklauf eine Umschaltvorrichtung dazwischengeschaltet werden. Eine mögliche Ausführungsart der Umschaltvorrichtung wird anhand der schematischen Darstellungen in den Fig. 6 und 7 erläutert.
  • Beim Vorwärtslauf nach Fig. 6 ist ein Schieber 46 durch eine Spreizfeder 47 nach rechts gedrückt und presst eine Schaltwippe 60 nach links, sodass das Schaltzahnrad 3 mit dem Untersetzgetriebe 5 im Eingriff steht. Die entsprechenden Drehrichtungen sind durch Pfeile angegeben. Eine Auslösklinke 58 wird durch einen der Auftriebskörper 44 bzw. 45 nach oben gezogen und spannt eine Feder 61. Fällt der Auftrieb weg oder wird die Auslöseklinke 58 durch einen Zwangsauslösehebel 55 über einen Bolzen 51 eines Nockenrades 56 über ein Untersetzgetriebe 57 nach unten gezogen, wird ein Mitnehmerbolzen 59 vom Tellerantriebszahnrad 8 an der Auslöseklinke 58 anstehen und den über eine Lagerstelle 62 mitverbundene Schieber 46 nach links drücken, bis die Spreizfeder 47 mit dem Schieber 46 und der Schaltwippe 60 in die umgekippte Schaltstellung (vgl. Fig. 7) springt.
  • Durch die grosse Kraftübertragung von der Wasserturbine zum Saugteller hat das Schaltzahnrad 3 die Tendenz zwischen dem Turbinenzahnrad 11 und Untersetzgetriebe 5 im Eingriff zu bleiben. Der umgelegte Schieber 46 stösst mit einem Nocken 49 an eine Sperrklinke 50, welche über einen Drehpunkt 65 einen Zughebel 63 freigibt, der an einen Bolzen 66 des.. Tellerantriebszahnrades 7 einhängt und somit das Schaltzahnrad 3 entgegen seiner eigenen Festhaltekraft aus dem Eingriff zieht. Die Schaltwippe 60 kann dann ungehindert umschalten in die Position nach Fig. 7. Hier liegen die Verhältnisse bei der Kraftübertragung gerade umgekehrt, wonach das Schaltzahnrad 4 sich selbst aus dem Zahneingriff hinausdrückt. Abhilfe wird über eine Sperrklinke 64 geschaffen, die ein Ausschwenken der Schaltwippe 60 verunmöglicht. Die Maschine läuft mit voller Kraft rückwärts, bis ein Programmzahnrad 67 über Bolzen 69 oder 70 einen Rückstellhebel 68 nach unten zieht, womit die Auslöseklinke 58 erneut mit dem Mitnehmerbolzen 59 des Tellerantriebszahnrads 8, das jetzt in entgegenges etzter Richtung dreht, in Eingriff kommt und somit die Auslöseklinke 58 mit dem Schieber 46 nach rechts schiebt. Beim Umspringen des Schiebers 46 stösst er mit dem Nocken 49 gegen die Sperrklinke 64 und gibt die Schaltwippe 60 zum Umschalten frei.
  • Die Bolzen 69 und 70 vom Programmzahnrad 67 sind ungleich hoch und der Rückstellhebel 68 lässt sich durch eine Schwerkraftwippe 71 in der Höhe verschieben, was bewirkt, dass bei horizontaler Betriebslage nur der längere Bolzen 70 die Rückstellung auslöst, wodurch der vorgängig beschriebene grössere Rücklaufwinkel von z.B. 2000 eingeschaltet ist. Arbeitet die Maschine jedoch an einer Wand, können beide Bolzen 69 und 70 die Rückstellung auslösen, und der maximale Rücklaufwinkel wird nur halb so gross, d.h. z.B. 100°. Anstelle der Begrenzung des Rücklaufwinkels kann zusätzlich die Turbinenkammer 24 mit einem durch eine Klappe 75 verschliessbaren Fenster 75' versehen sein, siehe Fig. 5 und 7. Benachbart zum Tellerantriebszahnrad 8 ist ein in seiner Längsrichtung verschiebbarer und begrenzt schwenkbarer Druckhebel 76 angeordnet. Das eine Ende des Druckhebels 76 liegt auf der Innenseite der Klappe 75 an, die durch eine Feder 82 geschlossen gehalten wird, so lange der Druckhebel 76 nicht auf die Klappe 75 einwirkt. Der andere Endbereich des Druckhebels 76 ist über ein Zugorgan 77 mit der Auslöseklinke 58 verbunden und wird durch Auftrieb, der auf den Auftriebskörper 44 einwirkt, bezogen auf die Fig. 7 im Uhrzeigersinn verschwenkt, so dass das obere Ende des Druckhebels 76 ausser Eingriff mit dem Mitnehmerbolzen 59 des Tellerantriebszahnrades 8 ist. Wirkt kein Auftrieb auf den Auftriebskörper 44, wird der Druckhebel 76 durch eine Zugfeder 79 im Gegenuhrzeigersinn verschwenkt und steht an einem Bolzen 80 an. Nunmehr befindet sich das obere Ende des Druckhebels 76 in der Bewegungsbahn des Mitnehmerbolzens 59. Wenn sich das Tellerantriebszahnrad 8 im Uhrzeigersinn dreht, so wird der Mitnehmerbolzen 59 den Druckhebel 76 nach unten stossen, wobei sich die Klappe 75 öffnet. In der unteren Stellung wird der Druckhebel 76 durch einen Nocken festgehalten, der einen Anschlagbolzen 78 hintergreift. Sobald wieder Auftrieb auf den Auftriebskörper 44 einwirkt, wird der Druckhebel 76 wieder in seine Ruhestellung verbracht. Dies bewirkt, dass die Klappe 75 wieder geschlossen ist und die Fortbewegung des Reinigungsgerätes erfolgt wie weiter oben beschrieben.

Claims (14)

1. Selbständig sich fortbewegende Maschine zum Reinigen eines Schwimmbeckens durch Ansaugen der abgelagerten Sinkstoffe, mit einem Gehäuse, zwei Saugteller (1, 2), einer Wasserturbine, die ihre Antriebsenergie über die Saugleitung einer Umwälzpumpe bezieht, und einer Vorrichtung (20, 21, 22, 23) zum abwechslungsweisen Umschalten der Saugleitung von dem einen zum anderen Saugteller, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Saugteller (1, 2) im Gehäuse (53) drehbar gelagert sind, und dass Mittel (5, 6, 7, 8) zum Antreiben der Saugteller (1, 2) in Drehrichtung vorhanden sind.
2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Wasserturbine (25) und den Antriebsmitteln (5, 6, 7, 8) ein Umschaltgetriebe (3, 4) zum Umschalten der Drehrichtung der Saugteller (1, 2) eingesetzt ist.
3. Maschine nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das längliche Gehäuse (53) in seinen beiden Endbereichen je eine Filterkammer (14, 15) und im mittleren Bereich eine Turbinenkammer (24) umschliesst, dass die Drehachse der Saugteller (1, 2) durch je zwei konzentrisch zueinander angeordnete Rohre (72, 73) gebildet ist, dass eines der beiden Rohre im Boden des Gehäuses (53) drehbar und achsial unverschiebbar gelagert ist, und dass das eine Ende des inneren Rohres (72) in die Filterkammer (14, 15) und das andere Ende in den Saugteller (1, 2) mündet.
4. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Saugteller (1, 2) über in einem Ventilkasten (52) angeordnete Druckausgleichs- und Regelventile (27, 28, 29, 30, 31) miteinander in Verbindung stehen.
5. Maschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der längliche Ventilkasten (52) unterhalb des Gehäuses (53) angeordnet ist, dass jeder Endbereich des Ventilkastens (52) je eines der äusseren Rohre (73) umgibt, und dass in dem den Ventilkasten (52) durchsetzenden Teil der äusseren Rohre (73) Oeffnungen (54) zum Ermöglichen der Verbindung zwischen den beiden Saugtellern (1, 2) vorhanden sind.
6. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Saugteller (1, 2) aus einem elastischen Material, z.B. Siliconkautschuk, bestehen, dass Federelemente (41) zum Vorspannen der Saugteller (1, 2) und auf der Saugseite jedes Saugtellers radial verlaufende Wasserdurchlasskanäle (40) vorhanden sind, dass die Wasserdurchlasskanäle (40) in einen den Saugteller umgebenden Ausgleichswulst (38) münden, und dass am Ausgleichswulst (38) ein Abdichtflansch (37) mit einem nach oben gebogenen Rand (42) angebracht ist.
7. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (20, 21, 22, 23) zum abwechslungsweisen Umschalten der Saugleitung zwei. über ein Schaltorgan (22) verbundene Ventilklappen (20, 21) umfasst, wobei gleichzeitig nur die eine oder andere Ventilklappe geschlossen bzw. offen ist, und dass ein Mitnehmerhebel (23) zum Betätigen des Schaltorganes (22) vorhanden ist.
8. Maschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Mitnehmerhebel (23) über eine drehrichtungsabhängige Kupplung, z.B. Freilauf, mit einem der Saugteller wirkverbunden ist.
9. Maschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Mitnehmerhebel (23) über ein die Umschaltzeit verschiebendes Störgetriebe mit einem der Saugteller wirkverbunden ist.
10. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine Einrichtung (3, 4, 60) zum Umschalten der Drehrichtung der Saugteller (1, 2) vorhanden ist.
11. Maschine nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Umschalteinrichtung eine um die Antriebsachse der Turbine (25) schwenkbare Schaltwippe (60) mit zwei an ihr gelagerten Schaltzahnräder(3, 4) und einen über eine Spreizfeder (47) mit der Schaltwippe (60) verbundenen Schieber (46) umfasst, dass an einem den einen Saugteller antreibenden Tellerantriebszahnrad (8) ein Mitnehmerbolzen (59) angeordnet ist, der über eine mit dem Schieber (46) schwenkbar verbundene Auslöseklinke (58) den Schieber (46) zum Umschalten der Drehrichtung der Saugteller betätigt.
12. Maschine nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass zum Festhalten der Schaltwippe (60) in der einen Endstellung eine Sperrklinke (64) und zum Befreien der Schaltwippe (60) aus ihrer anderen Endstellung ein Zughebel (63) und eine weitere Sperrklinke (50) vorhanden sind, dass am Schieber (46) ein Nocken (49) zum abwechslungsweisen Betätigen der beiden Sperrklinken (64, 50) angeordnet ist.
13. Maschine nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Auftriebskörper (44) über ein Zugorgan mit der Auslöseklinke (58) verbunden ist, und dass ein verschiebbarer Zwangsauslösehebel (55) und ein verschiebbarer Rückstellhebel (68) formschlüssig mit der Auslöseklinke (58) verbunden sind, dass im Gehäuse (53) ein durch eine Klappe (75) verschliessbares Fenster vorhanden ist, und dass Mittel (76, 77, 79) zum Oeffnen der Klappe vorhanden sind, wenn auf den Auftriebskörper (44) kein Auftrieb einwirkt.
14. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Abdichtflansch (37) der Saugteller (1, 2) auf ihrer Saugseite durch eine Distanzierungsvorrichtung (39), z.B. Rollenkette, in ihrer Bodenabdichtung unterbrochen wird.
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