EP0483677B1 - Arbeitsverfahren und Reinigungsgerät zum Reinigen eines Schwimmbeckens - Google Patents

Arbeitsverfahren und Reinigungsgerät zum Reinigen eines Schwimmbeckens Download PDF

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EP0483677B1
EP0483677B1 EP91118211A EP91118211A EP0483677B1 EP 0483677 B1 EP0483677 B1 EP 0483677B1 EP 91118211 A EP91118211 A EP 91118211A EP 91118211 A EP91118211 A EP 91118211A EP 0483677 B1 EP0483677 B1 EP 0483677B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
cleaning device
travel
signals
obstacle
movement
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP91118211A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0483677A3 (en
EP0483677A2 (de
Inventor
Peter Sommer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
3S Systemtechnik AG
Original Assignee
3S Systemtechnik AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 3S Systemtechnik AG filed Critical 3S Systemtechnik AG
Publication of EP0483677A2 publication Critical patent/EP0483677A2/de
Publication of EP0483677A3 publication Critical patent/EP0483677A3/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0483677B1 publication Critical patent/EP0483677B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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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 a working method for a cleaning device which can be moved back and forth in a swimming pool according to the preamble of patent claim 1 and to a cleaning device for carrying out the method.
  • a method for operating a reciprocating device for cleaning a swimming pool is known, which device is provided with contact elements oriented approximately in the direction of travel, by means of which the drive motor assigned to the first contact element stopped when contacting the pool wall becomes. Then the device is aligned with the not yet stopped drive motor on the pool wall, after which this drive motor is also switched off. By switching on the first stopped drive motor in the opposite direction of travel, the device is pivoted through an angle, after which the other drive motor is also switched on in the opposite direction of travel. With this device, the swimming pool with a essentially cleaned zigzag-like driving patterns, so that corresponding wedge-shaped strips are not cleaned. In addition, two suction fronts are required because the device is not turned over. This means that a pump with a high pumping speed is required.
  • EP-A-0 099 489 relates to a method for cleaning a water basin by means of a cleaning device which can be used under water and which reverses the direction of travel when it comes into contact with a wall or another obstacle. This means that the device is not turned and two extraction fronts are required.
  • the device is controlled by a course controller to maintain a certain direction of travel, using a relatively imprecise, interference-sensitive compass.
  • the device is moved along a straight travel pattern path, the device performing a turning maneuver when it comes into contact with a wall and being displaced transversely to the direction of travel, after which it is fed to the opposite wall.
  • This device works with parallel driving pattern paths and is moved from one wall to the other until a desired floor section or the entire floor area is cleaned.
  • the movement of the device is monitored by a single pulse sensor.
  • the turning maneuver is carried out with the aid of a time switch, which leads to considerable deviations from the target values, especially in the case of irregularly shaped swimming pools, where alignment on the pool wall is not possible, so that the desired driving pattern cannot be achieved.
  • the device is additionally aligned on the pool wall by means of a bumper, which, however, has no sensors.
  • the present invention deals with the problem of automatic, systematic cleaning of swimming pools, the object of the invention being to specify a method and a device for carrying out the method, by means of which any changes in direction of the device are recorded and values determined therefrom for determining a directional correction be used.
  • the method is characterized in that after executing the rotary movement, the cleaning device for alignment with the switching bar strikes the obstacle, with switching elements pivotally mounted in the switching bar being actuated as a function of the relative position of the cleaning device with respect to the obstacle .
  • FIG. 1 shows a schematic plan view of a pool cleaning device, designated as a whole by 100, with the essential functional elements for a fully automatic and systematic drive and control process.
  • the cleaning device 100 has a schematically represented housing 1, which is provided with a suction front which is designed to suck in the liquid and to take up impurities and is designated 101 in its entirety.
  • a suction front which is designed to suck in the liquid and to take up impurities and is designated 101 in its entirety.
  • At the oriented in the direction of travel Y and essentially the End face 1 'of the housing 1 forming the suction front 101 at least one correspondingly mounted, not shown cleaning brush and an associated filter device are provided.
  • a contact strip 18 fastened to the end face 1 'of the housing 1 in a manner not shown in detail, and a changeover strip 20 correspondingly fastened to the rear side 1''of the housing 1.
  • the function of the contact strip 18 and the changeover strip 20 becomes described later in detail.
  • a drive shaft 8 For driving the cleaning device 100 in the direction of the arrow Y, a drive shaft 8 is provided, which is mounted in the housing 1 in a manner not shown.
  • the drive shaft 8 is operatively connected, with the interposition of clutches 11 and 12 arranged in the housing 1, to a transmission 10 arranged in the housing 1.
  • the two clutches 11, 12 are designed as known electric or magnetic clutches.
  • a shaft 7 which is operatively connected to impellers 4, 4 'is arranged and is mounted in the housing 1.
  • the impellers 3, 3 'and 4, 4' arranged on the drive shaft 8 and on the shaft 7 are each operatively connected to one another via an endless, for example caterpillar-like conveyor belt 2, 2 '.
  • an endless, for example caterpillar-like conveyor belt 2, 2 ' Between the drive wheels 3, 3 'and running wheels 4, 4', further deflection or drive wheels, not shown, can be arranged which are operatively connected to the travel belt 2, 2 '.
  • the drive 10 which is preferably provided with a reduction gear stage, is assigned a drive unit 9, which is designed, for example, as a three-phase asynchronous motor and is fed with modulated three-phase current.
  • a constant speed is transmitted to the drive shaft 8.
  • the drive unit 9 is preceded by a converter 13, in which the single-phase voltage supplied via a cable 15 to control logic 14 is rectified and subsequently a three-phase AC voltage by means of an electronic circuit (not shown) provided with power transistors is generated with a stable output frequency.
  • control logic 14 which is connected to the two clutches 11, 12 via lines 43, 43 ', a corresponding switchover of the drive unit 9 from forward to reverse travel can be achieved.
  • the electrical supply to the cleaning device 100 takes place essentially via the cable 15 connected to the control logic 14, which is connected to a socket (not shown) arranged outside the swimming pool.
  • the cable 15 is also detachably connected to the housing 1 via a correspondingly watertight service connector (not shown).
  • An isolating transformer (not shown) is arranged between the mains connection (socket) and the cable 15, by means of which the present mains voltage is transformed from over 50 volts to a corresponding value, so that the cleaning device 100 can also be used during bathing can be done.
  • the transformed value of the one-phase voltage is of the order of 42 volts.
  • the cleaning device 100 normally works in automatic mode by means of an appropriately designed and arranged autopilot control.
  • the cleaning device 100 can also be controlled remotely via a corresponding control box 16.
  • the cable 15 is preferably provided with a conductor, not shown, as a receiving antenna.
  • Optical / electronic sensors 25 and 26 and an evaluation unit 27 connected thereto are also arranged in the housing 1 of the cleaning device 100. Corresponding signals of the control logic 14 are supplied by the evaluation unit 27.
  • an electronic direction sensor system (not shown in more detail) can also be used and installed in the housing 1 of the cleaning device 100.
  • the first sensor 25 detects the relative position of the cleaning device 100 with respect to a fictitious driving line F or with respect to a fictitious driving lane F oriented in the direction of the arrow Y during the travel movement of the cleaning device 100 oriented in the direction of the arrow Y 'measured.
  • the relative position of the housing axis of symmetry S is preferably measured with respect to the driving line F or with respect to the driving lane F '.
  • the width b of the lane F ' essentially corresponds to the permissible path deviation within which the cleaning device 100 may move. However, the width b of the lane F 'can also correspond to the effective range of the sensor beam 25' or the beam 25 ' the width b can be designed accordingly.
  • a deviation from the predetermined direction which arises during the movement of the cleaning device 100 from one wall W to the other wall W '(FIG. 3) is determined in the form of an offset in the horizontal plane at an angle ⁇ or ⁇ ' in the side and supplied as a corresponding signal from the first sensor 25 to the evaluation unit 27.
  • the evaluation unit 27 a comparison of the specified direction of movement with the current direction of movement (TARGET-ACTUAL VALUE comparison) is carried out.
  • a signal, which is dependent on the comparison, is sent by the evaluation unit 27 to the control logic 14 for a necessary correction of the direction of travel, as a result of which one or the other clutch 11 or 12 and thus the associated drive wheel 3 or 3 'is actuated accordingly.
  • the correction of the direction of travel based on the horizontal offset is preferably carried out with inclusion and thus as a function of the predetermined driving speed of the cleaning device 100.
  • a possible upward or downward gradient in the swimming pool can be detected with the second sensor 26 during the driving movement and a corresponding reversing signal can be supplied to the evaluation unit 27.
  • This signal essentially causes a "STOP" or a change in direction (turning process) of the cleaning device 100. This change in direction can prevent the cleaning device 100 from falling into a lower part of the swimming pool or from standing still on an insurmountable slope.
  • the contact strip 18 is arranged on the end face 101 of the housing 1 and fastened by means which are not shown in detail.
  • a corresponding signal is sent to the control logic 14 via a line 41, from which the corresponding coupling 11 or 12 is actuated and the associated drive wheel 3 or 3 'is braked, for example, to initiate a turning or evasive operation.
  • the switch bar 20 is arranged on the rear side 1 ′′ of the housing 1 and is mounted accordingly.
  • appropriately designed switching elements 60 and 60' are actuated.
  • FIG. 2 shows a section of the changeover strip, designated in its entirety by 20, partially in section and on a larger scale, and the housing 1 designed for receiving the changeover strip 20 with the rear wall 30 and the side wall 31 can be seen.
  • the switching bar 20 comprises a carrier element 50, which is partially designed as a hollow body and is arranged in a manner not shown on a support plate 55 and is provided with a bumper bar 51 and with a molded-on side part 52.
  • This has a main chamber 53 and a side chamber 54 for the switching element 60 stored therein provided support element 50 is supported with a wall part 56 on the rear wall 30 of the housing 1.
  • the carrier element 50 is fastened with a holding piece 35 arranged on the support plate 55 to an angle piece 32 by means of screws 33, 33 '.
  • the on the side wall 31 of the housing 1 arranged angle piece 32 is attached to the side wall 31 in a manner not shown.
  • the switching element 60 arranged in the main chamber 53 of the carrier element 50 comprises a lever piece 61 which is pivotably mounted about a bolt 59 and which is essentially supported on the inside 51 'of the bumper strip 51.
  • a first head piece 62 is formed on one end of the lever piece 61 and a second head piece 65 is formed on the other end.
  • a recess 63 is provided in the first head piece 62 and is designed to receive a permanent magnet 64.
  • the second head piece 65 is arranged in a recess 57 of the carrier element side part 52 which limits the pivoting movement of the switching element 60.
  • the lever piece 61 is further provided with a recess 66 in which a spring element 67 which is supported on the holding piece 35 is arranged.
  • the cleaning device 100 is placed on the floor of the swimming pool to be cleaned and the drive is actuated by means of which the cleaning device is moved in the direction of arrow Y, as shown schematically in FIG. 1 or FIG. During this movement, the cleaning device can be remote-controlled accordingly via the control box 16. As soon as the cleaning device with the contact strip 18 comes into contact with the pool wall, a signal is sent to the control logic 14, which actuates the clutch 11 or 12 and the drive wheel 3 'or 3, which is operatively connected thereto, to the travel belt 2 'or 2 brakes and stops.
  • the control logic 14 switches the drive 9 to reverse travel via the converter 13, as a result of which the cleaning device 100 is rotated about a fictitious device axis until the switching bar 20 strikes the pool wall and thereby actuates the corresponding switching element 60 or 60 '.
  • the drive unit 9 is in turn switched over so that the cleaning device 100 can now drive off and clean an adjacent roadway.
  • a fictitious driving line F or a lane F ' is measured during the journey by means of the optical / electronic sensor 25 and the instantaneous direction of movement is compared with the predetermined direction of movement and corrected accordingly if necessary.
  • the clutches 11 and 12 are switched over until the corresponding signals from the switching elements 60, 60 'simultaneously arrive at the control logic 14 and thereby the parallelism to the pool wall is indicated.
  • the alignment of the cleaning device 100 is further optimized by the lateral signals determined in the direction of the arrows 74, 74 'and 75.75'.
  • the angle of rotation is preferably measured during the displacement process. After a rotational movement of 180 ° has been reached, the clutch that is at rest is activated. The cleaning device 100 is thereby reset until the switching bar 20 signals the wall contact.
  • the turning process of the cleaning device 100 can also be achieved by forward rotation through 180 ° when driving forward and when an obstacle is detected by means of the sensor 26.
  • the corresponding angle of rotation is measured by means of the sensor.

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Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf ein Arbeitsverfahren für ein in einem Schwimmbecken hin- und herfahrbares Reinigungsgerät gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie auf ein Reinigungsgerät zur Durchführung des Verfahrens.
  • Aus der DE-A 3 110 203 ist ein Verfahren zum Betreiben eines hin- und herfahrenden Gerätes zum Reinigen eines Schwimmbekkens bekannt, welches Gerät mit etwa in Fahrtrichtung orientierten Kontaktelementen versehen ist, mittels welcher beim Kontaktieren der Beckenwand der dem zuerst angefahrenen Kontaktelement zugeordnete Antriebsmotor angehalten wird. Dann wird das Gerät mittels des noch nicht angehaltenen Antriebsmotors an der Beckenwand ausgerichtet, wonach auch dieser Antriebsmotor abgeschaltet wird. Durch das Einschalten des zuerst angehaltenen Antriebsmotors in umgekehrter Fahrtrichtung wird das Gerät um einen Winkel verschwenkt, wonach auch der andere Antriebsmotor in umgekehrter Fahrtrichtung zugeschaltet wird. Mit diesem Gerät wird das Schwimmbecken mit einem im wesentlichen zickzackartigen Fahrmuster gereinigt, so dass entsprechende keilförmige Streifen nicht gereinigt werden. Zudem werden zwei Absaugfronten benötigt, weil das Gerät nicht gewendet wird. Dadurch ist auch eine Pumpe mit einem grossen Saugvermögen erforderlich.
  • Die EP-A-0 099 489 betrifft ein Verfahren zum Reinigen eines Wasserbeckens mittels eines unter Wasser einsetzbaren Reinigungsgerätes, welches beim Kontakt mit einer Wand oder einem anderen Hindernis eine Umkehr der Fahrtrichtung durchführt. Somit wird das Gerät nicht gewendet, und es werden zwei Absaugfronten benötigt. Das Gerät wird von einem Kursregler zur Einhaltung einer bestimmten Fahrtrichtung gesteuert, wobei ein relativ ungenauer, störungsempfindlicher Kompass verwendet wird.
  • Nach einem anderen Verfahren zum Reinigen eines Wasserbeckens mittels eines Reinigungsgerätes (EP-A 0 257 006) wird das Gerät längs eines geraden Fahrmuster-Pfades bewegt, wobei das Gerät beim Kontakt mit einer Wand ein Wendemanöver durchführt und dabei quer zur Fahrtrichtung versetzt wird, wonach es der gegenüberliegenden Wand zugeführt wird. Dieses Gerät arbeitet mit parallel zueinander orientierten Fahrmuster-Pfaden und wird so lange von der einen zur anderen Wand bewegt, bis eine gewünschte Bodensektion oder die gesamte Bodenfläche gereinigt ist. Die Bewegung des Gerätes wird mittels eines einzigen Impulssensors überwacht. Das Wendemanöver wird mit Hilfe einer Zeitschaltung durchgeführt, was vor allem bei unregelmässig geformten Schwimmbecken, wo eine Ausrichtung an der Beckenwand nicht möglich ist, zu erheblichen Abweichungen von den Sollwerten führt, so dass das erwünschte Fahrmuster nicht verwirklicht werden kann. Bei rechteckigen Schwimmbecken wird zusätzlich eine Ausrichtung des Gerätes an der Beckenwand mittels einer Stossstange durchgeführt, welche jedoch keine Sensoren aufweist.
  • Bei den bekannten Verfahren und Geräten zur Durchführung des Verfahrens besteht das Problem, dass das Gerät durch etwaige Hindernisse, zum Beispiel durch Einstiegsleitern, Stehstufen, Scheinwerfer, Einströmdüsen usw. und/oder durch Uebergänge, unterschiedliche Becken-Niveaus oder dergleichen, in eine unkontrollierbare Richtungsänderung gelenkt wird, wodurch eine optimale Reinigung des Beckenbodens gar nicht oder nur unzureichend gewährleistet ist.
  • Die vorliegende Erfindung befasst sich mit dem Problem der selbsttätigen, systematischen Reinigung von Schwimmbecken, wobei der Erfindung die Aufgabe zugrunde liegt, ein Verfahren sowie ein Gerät zur Durchführung des Verfahrens anzugeben, mittels welchen etwaige Richtungsänderungen des Gerätes erfasst und daraus ermittelte Werte zur Bestimmung einer Richtungskorrektur verwendet werden.
  • Diese Aufgabe wird nach dem erfindungsgemässen Verfahren durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
  • Gemäss einer Ausführungsform der Erfindung ist das Verfahren dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Ausführen der Drehbewegung das Reinigungsgerät zum Ausrichten mit der Umschaltleiste auf das Hindernis auftrifft, wobei in der Umschaltleiste schwenkbar gelagerte Schaltelemente in Abhängigkeit von der Relativlage des Reinigungsgerätes in bezug auf das Hindernis betätigt werden.
  • Das erfindungsgemässe Reinigungsgerät zur Durchführung des Arbeitsverfahrens umfasst ein auf Vorwärts- und Rückwärtsfahrt umschaltbares und mit Antriebsrädern oder Fahrbändern in Wirkverbindung stehendes Fahrwerk, eine an einem Gehäuse des Reinigungsgerätes frontseitig angeordnete Kontaktleiste sowie eine rückseitig angeordnete Umschaltleiste, von welchen Leisten beim Auffahren des Gerätes auf ein Hindernis über eine Steuerlogik dem Fahrwerk korrekturabhängige Signale zuführbar sind, und ist dadurch gekennzeichnet, dass das Reinigungsgerät mit mindestens einem ersten optisch/elektronischen Sensor zum Erfassen der momentanen Bewegungsrichtung sowie mit einem Richtungssensor-System zum Messen des momentanen Drehwinkels versehen ist.
  • Weitere, auf das Verfahren sowie auf das Reinigungsgerät bezogene Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung und den einzelnen Patentansprüchen.
  • Die Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben. Es zeigt:
    • Fig. 1
    ein in schematischer Draufsicht dargestelltes Schwimmbecken-Reinigungsgerät,
    Fig.2
    ein in grösserem Massstab und teilweise im Schnitt dargestelles Teilstück einer Umschaltschiene für das Reinigungsgerät gemäss Fig.1, und
    Fig.3
    ein schematisch dargestelltes Fahrmuster des Reini gungsgerätes.
  • Fig.1 zeigt in schematischer Draufsicht ein in der Gesamtheit mit 100 bezeichnetes Schwimmbecken-Reinigungsgerät mit den wesentlichen Funktionselementen für einen vollautomatischen und systematischen Antriebs- und Steuerungsvorgang.
  • Das Reinigungsgerät 100 hat ein schematisch dargestelltes Gehäuse 1, welches mit einer zum Ansaugen der Flüssigkeit sowie zur Aufnahme von Verunreinigungen ausgebildeten und in der Gesamtheit mit 101 bezeichneten Saugfront versehen ist. An der in Fahrtrichtung Y orientierten und im wesentlichen die Saugfront 101 bildenden Stirnseite 1' des Gehäuses 1 sind mindestens eine entsprechend gelagerte, nicht dargestellte Reinigungsbürste sowie eine zugeordnete Filtervorrichtung vorgesehen. Weiterhin erkennt man in Fig.1 eine an der Stirnseite 1' des Gehäuses 1 in nicht näher dargestellter Weise befestigte Kontaktleiste 18 sowie eine an der Rückseite 1'' des Gehäuses 1 entsprechend befestigte Umschaltleiste 20. Die Funktion der Kontaktleiste 18 und der Umschaltleiste 20 wird später noch im einzelnen beschrieben.
  • Für den Antrieb des Reinigungsgerätes 100 in Pfeilrichtung Y ist eine Antriebswelle 8 vorgesehen, welche in nicht näher dargestellter Weise in dem Gehäuse 1 gelagert ist. Die Antriebswelle 8 ist unter Zwischenschaltung im Gehäuse 1 angeordneter Kupplungen 11 und 12 mit einem im Gehäuse 1 angeordneten Getriebe 10 wirkverbunden. Die beiden Kupplungen 11,12 sind als an sich bekannte Elektro- oder Magnetkupplungen ausgebildet. An der um ihre Längsachse 8' in Pfeilrichtung 8'' angetriebenen Antriebswelle 8 sind entsprechend ausgebildete Antriebsräder 3,3' angeordnet.
  • In achsparallelem Abstand zu der Antriebswelle 8 ist eine mit Laufrädern 4,4' in Wirkverbindung stehende Welle 7 angeordnet und in dem Gehäuse 1 gelagert. Die an der Antriebswelle 8 sowie an der Welle 7 angeordneten Laufräder 3,3' und 4,4' sind jeweils über ein endloses, beispielsweise raupenartig ausgebildetes Fahrband 2,2' miteinander wirkverbunden. Zwischen den Antriebsrädern 3,3' und Laufrädern 4,4' können noch weitere, mit dem Fahrband 2,2' in Wirkverbindung stehende, nicht näher dargestellte Umlenk- oder Antriebsräder angeordnet werden.
  • Dem vorzugsweise mit einer Reduktions-Getriebestufe versehenen Getriebe 10 ist ein Antriebs-Aggregat 9 zugeordnet, welches beispielsweise als Drehstrom-Asynchronmotor ausgebildet ist und mit moduliertem Drehstrom gespeist wird. Hiermit wird erreicht, dass unabhängig von der Stromart und Stromfrequenz von dem Antriebs-Aggregat 9 über das Getriebe 10 eine konstante Drehzahl auf die Antriebswelle 8 übertragen wird.
  • Dem Antriebs-Aggregat 9 ist ein Umrichter 13 vorgeschaltet, in welchem die über ein Kabel 15 einer Steuerlogik 14 zugeführte Ein-Phasen-Spannung gleichgerichtet wird und in der Folge durch eine mit Leistungstransistoren versehene elektronische Schaltung (nicht dargestellt) eine Drei-Phasen-Wechselspannung mit stabiler Ausgangsfrequenz erzeugt wird. Mittels der Steuerlogik 14, welche über Leitungen 43,43' mit den beiden Kupplungen 11,12 verbunden ist, kann somit eine entsprechende Umschaltung des Antriebs-Aggregates 9 von Vorwärts- auf Rückwärtsfahrt erreicht werden.
  • An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, dass das Fahrband 2, 2', die über die Antriebswelle 8 miteinander wirkverbundenen Antriebsräder 3,3', die über die Welle 7 miteinander wirkverbunden Laufräder 4,4', das Getriebe 10 mit den beiden Kupplungen 11,12 sowie das Antriebs-Aggregat 9 zusammen ein auf Vorwärts- und Rückwärtsfahrt umschaltbares, nicht näher bezeichnetes Fahrwerk bilden.
  • Die elektrische Speisung des Reinigungsgerätes 100 erfolgt im wesentlichen über das mit der Steuerlogik 14 in Verbindung stehende Kabel 15, welches an eine ausserhalb des Schwimmbeckens angeordnete Steckdose (nicht dargestellt) angeschlossen wird. Das Kabel 15 ist ferner über einen entsprechend wasserdichten Servicestecker (nicht dargestellt) mit dem Gehäuse 1 trennbar verbunden.
  • Zwischen dem Netzanschluss (Steckdose) und dem Kabel 15 ist ein nicht dargestellter Trenntransformator angeordnet, mittels welchem die vorliegende Netzspannung von über 50 Volt auf einen entsprechenden Wert transformiert wird, so dass der Einsatz des Reinigungsgerätes 100 auch während des Badebetriebes erfolgen kann. Der transformierte Wert der Ein-Phasen-Spannung liegt in der Grössenordnung von 42 Volt.
  • Das Reinigungsgerät 100 arbeitet normalerweise im Automatikbetrieb mittels einer entsprechend ausgebildeten und angeordneten Autopilot-Steuerung. Das Reinigungsgerät 100 kann auch über eine entsprechende Steuerbox 16 ferngesteuert werden. Hierzu ist das Kabel 15 vorzugsweise mit einem nicht dargestellten Leiter als Empfangsantenne versehen.
  • In dem Gehäuse 1 des Reinigungsgerätes 100 sind weiterhin optisch/elektronische Sensoren 25 und 26 sowie eine damit in Verbindung stehende Auswerteeinheit 27 angeordnet. Von der Auswerteeinheit 27 werden entsprechende Signale der Steuerlogik 14 zugeführt.
  • An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, dass anstelle der optisch/elektronischen Sensoren 25,26 auch ein nicht näher dargestelltes elektronisches Richtungssensor-System verwendet und in das Gehäuse 1 des Reinigungsgerätes 100 eingebaut werden kann.
  • Wie in Fig.3 schematisch dargestellt, wird mit dem ersten Sensor 25 während der in Pfeilrichtung Y orientierten Fahrbewegung des Reinigungsgerätes 100 die Relativlage des Reinigungsgerätes 100 in bezug auf eine fiktive Fahrlinie F oder aber in bezug auf einen fiktiven, in Pfeilrichtung Y orientierten Fahrstreifen F' gemessen. Vorzugsweise wird die Relativlage der Gehäuse-Symmetrieachse S in bezug auf die Fahrlinie F oder in bezug auf den Fahrstreifen F' gemessen.
  • Die Breite b des Fahrstreifens F' entspricht im wesentlichen der zulässigen Bahnabweichung, innerhalb welcher sich das Reinigungsgerät 100 bewegen darf. Die Breite b des Fahrstreifens F' kann jedoch auch dem Wirkungsbereich des Sensor-Strahlenbündels 25' entsprechen oder das Strahlenbündel 25' der Breite b entsprechend ausgelegt werden.
  • Eine während der Fahrbewegung des Reinigungsgerätes 100 von der einen Wand W zur anderen Wand W' (Fig.3) entstehende Abweichung von der vorgegebenen Richtung wird dabei in Form eines in horizontaler Ebene orientierten Versatzes unter einem Winkel α oder α' in der Seite bestimmt und als entsprechendes Signal von dem ersten Sensor 25 der Auswerteeinheit 27 zugeführt. In der Auswerteeinheit 27 wird ein Vergleich der vorgegebenen Bewegungsrichtung mit der momentanen Bewegungsrichtung (SOLL-ISTWERT-Vergleich) durchgeführt. Von der Auswerteeinheit 27 wird ein von dem Vergleich abhängiges Signal der Steuerlogik 14 für eine erforderliche Korrektur der Fahrtrichtung zugeführt, wodurch die eine oder andere Kupplung 11 oder 12 und somit das zugeordnete Antriebsrad 3 oder 3' entsprechend betätigt wird. Die auf den horizontalen Versatz bezogene Korrektur der Fahrtrichtung erfolgt dabei vorzugsweise unter Einbezug und somit in Abhängigkeit von der vorgegebenen Fahrgeschwindigkeit des Reinigungsgerätes 100.
  • Mit dem zweiten Sensor 26 kann bei der Fahrbewegung eine etwaige Steigung oder aber ein Gefälle im Schwimmbecken erkannt und ein entsprechendes Umsteuersignal der Auswerteeinheit 27 zugeführt werden. Dieses Signal bewirkt im wesentlichen einen "STOP" beziehungsweise eine in der Ebene orientierte Richtungsänderung (Wendevorgang) des Reinigungsgerätes 100. Mit dieser Richtungsänderung kann ein Absturz des Reinigungsgerätes 100 in ein tiefer gelegenes Schwimmbecken-Teil oder ein Stehenbleiben an einer unüberwindbaren Steigung vermieden werden.
  • Wie bereits erwähnt, ist an der Stirnseite 101 des Gehäuses 1 die Kontaktleiste 18 angeordnet und mit nicht näher dargestellten Mitteln befestigt. Wie in Fig.1 mit Pfeilrichtung 40 dargestellt, wird beim Auftreffen des Reinigungsgerätes 100 auf die eine Beckenwand W oder auf die andere Beckenwand W' (Fig.3) beziehungsweise auf ein nicht dargestelltes Hindernis über eine Leitung 41 ein entsprechendes Signal an die Steuerlogik 14 abgegeben, von welcher über die Leitungen 43,43' die entsprechende Kupplung 11 oder 12 betätigt und das zugeordnete Antriebsrad 3 oder 3' zur Einleitung eines Wende- oder Ausweichvorganges beispielsweise abgebremst wird.
  • An der Rückseite 1'' des Gehäuses 1 ist die Umschaltleiste 20 angeordnet und entsprechend gelagert. Beim Wendevorgang werden beim Auftreffen der Umschaltleiste 20 auf die jeweilige Beckenwand W oder W' entsprechend ausgebildete Schaltelemente 60 und 60' betätigt. Die Betätigung der Schaltelemente 60, 60' erfolgt dabei in Abhängigkeit von der Relativlage des Reinigungsgerätes 100 in bezug auf die jeweilige Beckenwand W oder W' (Fig.3). Die Schaltelemente 60,60' werden entsprechend der Relativlage des Reinigungsgerätes 100 zur Beckenwand W oder W' etwa gemäss Pfeilrichtung 74,74' und 75,75' betätigt, wodurch über Leitungen 42,42' entsprechend winkellagenabhängige Signale der Steuerlogik 14 zuführbar sind.
  • Fig.2 zeigt ein teilweise im Schnitt und in grösserem Massstab dargestelltes Teilstück der in der Gesamtheit mit 20 bezeichneten Umschaltleiste, und man erkennt das zur Aufnahme der Umschaltleiste 20 ausgebildete Gehäuse 1 mit der Rückwand 30 sowie der Seitenwand 31.
  • Die Umschaltleiste 20 umfasst ein teilweise als Hohlkörper ausgebildetes und in nicht näher dargestellter Weise an einer Tragplatte 55 angeordnetes und mit einer Stossleiste 51 sowie mit einem angeformten Seitenteil 52 versehenes Trägerelement 50. Das mit einer Hauptkammer 53 sowie einer Seitenkammer 54 für das darin gelagerte Schaltelement 60 versehene Trägerelement 50 ist mit einem Wandteil 56 an der Rückwand 30 des Gehäuses 1 abgestützt. Weiterhin ist das Trägerelement 50 mit einem an der Tragplatte 55 angeordneten Haltestück 35 an einem Winkelstück 32 mittels Schrauben 33,33' befestigt. Das an der Seitenwand 31 des Gehäuses 1 angeordnete Winkelstück 32 ist in nicht näher dargestellter Weise an der Seitenwand 31 befestigt.
  • Das in der Hauptkammer 53 des Trägerelements 50 angeordnete Schaltelement 60 umfasst ein um einen Bolzen 59 schwenkbar gelagertes Hebelstück 61, welches sich im wesentlichen an der Innenseite 51' der Stossleiste 51 abstützt. An dem einen Ende des Hebelstücks 61 ist ein erstes Kopfstück 62 und an dem anderen Ende ein zweites Kopfstück 65 angeformt. In dem ersten Kopfstück 62 ist eine Ausnehmung 63 vorgesehen, welche zur Aufnahme eines Permanentmagneten 64 ausgebildet ist. Das zweite Kopfstück 65 ist in einer die Schwenkbewegung des Schaltelements 60 begrenzenden Ausnehmung 57 des Trägerelement-Seitenteils 52 angeordnet. Das Hebelstück 61 ist weiterhin mit einer Ausnehmung 66 versehen, in welcher ein sich am Haltestück 35 abstützendes Federelement 67 angeordnet ist.
  • An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, dass das andere, nicht dargestellte Teilstück des Trägerelements 50 mit dem darin angeordneten Schaltelement 60' (Fig.1) und den einzelnen Teilen analog dem vorstehend in Verbindung mit Fig.2 beschriebenen Teilstück ausgebildet ist und deshalb nicht näher beschrieben wird.
  • Die Funktionsweise des beschriebenen Reinigungsgerätes wird nachstehend beschrieben:
    Zu Beginn wird das Reinigungsgerät 100 auf den zu reinigenden Boden des Schwimmbeckens gesetzt und der Antrieb betätigt, mittels welchem das Reinigungsgerät, wie in Fig.1 oder Fig.3 schematisch dargestellt, in Pfeilrichtung Y bewegt wird. Bei dieser Bewegung kann das Reinigungsgerät über die Steuerbox 16 entsprechend ferngesteuert werden. Sobald das Reinigungsgerät mit der Kontaktleiste 18 mit der Beckenwand in Berührung kommt, erfolgt eine Signalabgabe an die Steuerlogik 14, welche die Kupplung 11 oder 12 betätigt und das damit in Wirkverbindung stehende Antriebsrad 3' oder 3 mit dem Fahrband 2' oder 2 bremst und stillsetzt. Gleichzeitig schaltet die Steuerlogik 14 über den Umrichter 13 den Antrieb 9 auf Rückwärtsfahrt, wodurch das Reinigungsgerät 100 um eine fiktive Geräteachse so lange gedreht wird, bis die Umschaltleiste 20 an die Beckenwand anschlägt und dabei das entsprechende Schaltelement 60 oder 60' betätigt. Hierdurch wird wiederum ein Umschalten des Antreibs-Aggregates 9 erreicht, so dass das Reinigungsgerät 100 nunmehr eine benachbarte Fahrbahn abfahren und reinigen kann.
    Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird, wie in Fig.3 schematisch dargestellt, mittels dem optisch/elektronischen Sensor 25 eine fiktive Fahrlinie F oder ein Fahrstreifen F' während der Fahrt vermessen und dabei die momentane Bewegungsrichtung mit der vorgegebenen Bewegungsrichtung verglichen und gegebenenfalls entsprechend korrigiert.
  • Zur Erreichung einer optimalen Ausricht-Bewegung des Reinigungsgerätes 100 an der zugeordneten Beckenwand erfolgt das Umschalten der Kupplungen 11 und 12 so lange, bis von den Schaltelementen 60,60' gleichzeitig die entsprechenden Signale zur Steuerlogik 14 gelangen und dadurch die Parallelität zur Beckenwand angezeigt ist. Das Ausrichten des Reinigungsgerätes 100 wird durch die seitlichen, in Pfeilrichtung 74, 74' und 75,75' ermittelten Signale noch optimiert.
  • Bei Schwimmbecken mit unregelmässiger Formgebung, beispielsweise in Form eines sogenannten Nierenbeckens oder dergleichen, oder aber bei Schwimmbecken mit unterschiedlich angeordneten Hindernissen wird vorzugsweise während des Versetzvorganges der Drehwinkel gemessen. Hierbei wird nach Erreichung einer Rotationbewegung von 180° die jeweils ruhende Kupplung zugeschaltet. Das Reinigungsgerät 100 wird dadurch so weit zurückgesetzt, bis die Umschaltleiste 20 den Wandkontakt signalisiert.
  • Ist jedoch nach erfolgtem Umsteuersignal der gemessene Drehwinkel nicht vollständig um 180° ausgeführt (Signal: Wendevorgang nicht beendet), dann wird die entsprechende Differenz zum Sollwinkel von 180° ergänzt, derart, dass durch Betätigung der entsprechenden Kupplung 11 oder 12 eine Umschaltung des Antriebs-Aggregates 9 durchgeführt wird.
  • Der Wendevorgang des Reinigungsgerätes 100 kann auch bei der Vorwärtsfahrt und bei Erkennung eines Hindernisses mittels des Sensors 26 durch eine Vorwärtsrotation um 180° erreicht werden. Hierbei wird mittels des Sensors der entsprechende Rotationswinkel gemessen.

Claims (14)

  1. Arbeitsverfahren für ein in einem Schwimmbecken hin- und herfahrbares Reinigungsgerät, mit einem auf Vorwärts- und Rückwärtsfahrt umschaltbaren und mit Antriebsrädern oder Fahrbändern in Wirkverbindung stehenden Fahrwerk, einer an einem Gehäuse (1) des Reinigungsgerätes (100) frontseitig angeordneten Kontaktleiste (18) sowie einer rückseitig angeordneten Umschaltleiste (20), von welchen Leisten [18,20) beim Auffahren des Gerätes auf ein Hindernis über eine Steuerlogik (14) dem Fahrwerk korrekturabhängige Signale zugeführt werden, dadurch gekennzeichnet, dass während der Fahrbewegung des Reinigungsgerätes (100) von mindestens einem ersten optisch/elektronischen Sensor (25) die momentane Bewegungsrichtung in bezug auf eine Fahrlinie (F) oder in bezug auf einen Fahrstreifen (F') erfasst wird, das Reinigungsgerät (100) bei Erkennung eines Hindernisses eine Drehbewegung mit einem Sollwinkel von 180° ausführt, wobei der momentane Drehwinkel von einem zugeordneten Richtungssensor-System (26) gemessen wird, und die derart ermittelten Abweichungen als Signale umgewandelt und zu einer Richtungskorrektur herangezogen werden, und wobei die Drehbewegung so ausgeführt wird, dass bei Betätigung der frontseitigen Kontaktleiste (18) das eine Antriebsrad oder Fahrband abgebremst und so lange stillgesetzt wird, bis das andere, nun rückwärts angetriebene Antriebsrad oder Fahrband das Reinigungsgerät (100) bis zur Betätigung der rückseitigen Umschaltleiste (20) in der Ebene dreht, und dass dabei von der Umschaltleiste (20) ermittelte Signale für die Abschaltung des Fahrwerks bei Rückwärtsfahrt und zum Ausrichten des Reinigungsgerätes (100) am Hindernis verwendet und vom Ausrichten abhängige Signale für ein anschliessendes Umschalten des Fahrwerks auf eine parallel zur bestehenden Fahrbahn oder zur seitlichen Beckenwand orientierte Vorwärtsfahrt herangezogen werden.
  2. Arbeitsverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Ausführen der Drehbewegung das Reinigungsgerät (100) zum Ausrichten mit der Umschaltleiste (20) auf das Hindernis auftrifft, wobei in der Umschaltleiste (20) schwenkbar gelagerte Schaltelemente (60,60') in Abhängigkeit von der Relativlage des Reinigungsgerätes (100) in bezug auf das Hindernis betätigt werden.
  3. Arbeitsverfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass sämtliche auf die Umschaltleiste (20) frontseitig und/oder quer dazu orientiert wirkenden Kontaktierungen von den Schaltelementen (60,60') erfasst und in Abhängigkeit davon ermittelte Signale der Steuerlogik (14) zugeführt werden.
  4. Arbeitsverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Umschalten des Fahrwerks auf die Vorwärtsfahrt erst bei Parallelität der Umschaltleiste (20) zum Hindernis durchgeführt wird.
  5. Arbeitsverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer nicht vollständig durchgeführten Drehbewegung des Reinigungsgerätes (100) die in bezug auf den vorgegebenen Sollwinkel gemessene Differenz als Abweichung ergänzt wird.
  6. Arbeitsverfahren nach einem der Ansprüche 1 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass die bei der Drehbewegung des Reinigungsgerätes (100) in bezug auf den Sollwinkel gemessene Differenz durch Umschaltung des Fahrwerks ergänzt wird.
  7. Arbeitverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Reinigungsgerät (100) bei Erkennung eines Hindernisses während der Vorwärtsfahrt um 180° gedreht und der dabei ausgeführte Winkel der Drehbewegung von dem Richtungssensor-System (26) gemessen wird.
  8. Arbeitsverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die von der momentanen Bewegungsrichtung abhängigen Abweichungen unter Einbezug der momentanen Fahrgeschwindigkeit ermittelt sowie unter Vergleich mit der vorgegebenen Fahrgeschwindigkeit als umgewandelte Signale zu der Richtungskorrektur herangezogen werden.
  9. Arbeitsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass während der Fahrbewegung des Reinigungsgerätes (100) die in bezug auf die Fahrlinie (F) oder auf den Fahrstreifen (F') orientierte momentane Bewegungsrichtung von dem optisch/elektronischen Sensor (25) erfasst wird und dabei ermittelte Abweichungen als Signale umgewandelt und zur Korrektur der Richtungsbewegung herangezogen werden, und dass bei Betätigung der frontseitigen Kontaktleiste (18) das Reinigunggerät (100) bis zur Betätigung der rückseitigen Umschaltleiste (20) in der Ebene rückwärts gedreht wird und dabei ermittelte Signale für die Abschaltung des Fahrwerks bei Rückwärts fahrt sowie zum Ausrichten des Reinigungsgerätes (100) am Hindernis verwendet und vom Ausrichten abhängige Signale für eine Umschaltung des Fahrwerks auf die Vorwärtsfahrt herangezogen werden.
  10. Reinigungsgerät zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 9, mit einem auf Vorwärts- und Rückwärts fahrt umschaltbaren und mit Antriebsrädern oder Fahrbändern in Wirkverbindung stehenden Fahrwerk, einer an einem Gehäuse (1) des Reinigungsgerätes (100) frontseitig angeordneten Kontaktleiste (18) sowie einer rückseitig angeordneten Umschaltleiste (20), von welchen Leisten (18,20) beim Auffahren des Gerätes auf ein Hindernis über eine Steuerlogik (14) dem Fahrwerk korrekturabhängige Signale zuführbar sind, und wobei die an einer Antriebswelle (8) angeordneten Antriebsräder (3,3') unter Zwischenschaltung mindestens einer Kupplung (11,12) über ein Getriebe (10) mit einem Antriebs-Aggregat (9) und die Kupplung (11,12) mit der Steuerlogik (14) verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Reinigungsgerät (100) mit mindestens einem ersten optisch/elektronischen Sensor (25) zum Erfassen der momentanen Bewegungsrichtung sowie mit einem Richtungssensor-System (26) zum Messen des momentanen Drehwinkels versehen ist.
  11. Reinigunggerät nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die mit der Steuerlogik (14) in Wirkverbindung stehende Umschaltleiste (20) als hohlkörperartiges Trägerelement (50) ausgebildet ist, in welchem zwei im Abstand zueinander jeweils um einen Bolzen (59) schwenkbar gelagerte Schaltelemente (60,60') angeordnet sind.
  12. Reinigungsgerät nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltelemente (60,60') in dem Trägerelement (50) derart angeordnet und schwenkbar gelagert sind, dass von diesen sämtliche auf das Trägerelement (50) frontseitig und/oder quer dazu orientiert wirkenden Kontaktierungen erfasst und in Abhängigkeit davon ermittelte Signale der Steuerlogik (14) zuführbar sind.
  13. Reinigungsgerät nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass dem Antriebs-Aggregat (9) ein mit einer elektrischen Schaltung versehener Umrichter (13) vorgeschaltet ist, mittels welchem eine Ein-Phasen-Spannung in eine Drei-Phasenwechsel-Spannung mit stabiler Ausgangsfrequenz erzeugbar ist.
  14. Reinigungsgerät nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden mit der Antriebswelle (8) wirkverbundenen Kupplungen (11,12) als Elektro- oder Magnetkupplungen ausgebildet sind und das dazwischen angeordnete Getriebe (10) als ein mit kraftschlüssiger Reduktion-Getriebestufe versehenes Schneckengetriebe ausgebildet ist.
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