EP1826338A2 - Arbeitsverfahren und Reinigungsgerät zum Reinigen eines Schwimmbeckens - Google Patents
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- EP1826338A2 EP1826338A2 EP07405051A EP07405051A EP1826338A2 EP 1826338 A2 EP1826338 A2 EP 1826338A2 EP 07405051 A EP07405051 A EP 07405051A EP 07405051 A EP07405051 A EP 07405051A EP 1826338 A2 EP1826338 A2 EP 1826338A2
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- European Patent Office
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Classifications
-
- 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 reciprocating in a swimming pool cleaning device according to claim 1 and a cleaning device for performing the method according to claim. 9
- the invention relates to a cleaning device reciprocating in a swimming pool, with a chassis which can be switched to forward or backward travel and is in operative connection with drive wheels or driving belts, each having a motor for a left and a right-hand chassis part.
- a control device for controlling the landing gear as well as front and rear contact means arranged for generating control signals in the case of starting the cleaning device on a pool wall or an obstacle is present.
- the control device for each chassis part or each of the two motors has a speed control device and means for a differential control of the speed of the two motors.
- the cleaning device has on both chassis parts means for measuring the distances traveled during the journey.
- An example of such a cleaning device is in the EP-0 989 256 disclosed. Cleaning devices of this type can be used in swimming pools of various shapes because they do not require a reference swimming pool wall for alignment due to their construction and the method of operation implemented.
- the differential control of the speed is at EP-0 989 256 implemented so that the two engines are so controllable while driving that they at least be operated at different constant speeds, ie, during the direction changes to be made, in order to achieve controlled directional change angles.
- the directional change angle to be achieved is determined on the basis of the speed difference because the distance traveled is measured on both chassis parts and the different arc lengths are thus known.
- ramping speeds are provided for the starting phases, the directional changes are essentially at the speed of travel used to clean the pool.
- the object of the invention is to provide a working method for a generic swimming pool cleaning device, with which the accuracy of compliance with the cleaning tracks (driving pattern stability) and thus the quality and reliability of swimming pool cleaning can be further improved.
- the work process should be equally well suited for both large rectangular swimming pools as well as for swimming pools of irregular shape.
- the cleaning device according to the invention for carrying out the above-mentioned working method includes that in a generic cleaning device the motors can be controlled by the control device with at least one low and at least one high speed.
- non-contact sensors which can be used independently or in addition to mechanically acting contact means.
- non-contact sensors In order to achieve a controlled stopping of the cleaning device here too, non-contact sensors must have a response distance A which is greater than the braking distance of the cleaning device at low speed. Since the response reliability and thus the response distance in non-contact sensors, especially in optical sensors, however, depends enormously on factors such as the water quality in the pool, the color or the color pattern of the pool walls and the relative orientation of the sensors to the pool wall, remains here in the Usually a relatively large response inaccuracy, which is why the sole use is often problematic. Non-contact sensors that work reliably with all water qualities, however, could ideally solve the problem of controlled stopping.
- One of these sub-procedures may be that similar to the EP-0 989 256 in that the cleaning device is led into a cleaning path that runs obliquely to the preceding cleaning path. As a result, a fairly large overlap of the individual cleaning paths and thus also an increased cleaning effect can be achieved, but this also increases the total track length to be covered for cleaning the entire swimming pool.
- Another possible partial method may be that the cleaning device is passed in a cleaning path substantially parallel to the preceding cleaning path.
- overlap is substantially avoided and the total track length to be covered for cleaning the whole swimming pool and thus also the cleaning time can be kept to a minimum.
- a referenzraumsenden Element such as a compass
- the use of reliable referenz therapiessweder elements is experience, however, very expensive, which is why it is omitted if possible.
- the working method according to the invention opens up the possibility of carrying out cleaning patterns with cleaning tracks running parallel, even with very large basins, with satisfactory pattern stability.
- FIG. 1 schematically shows a first partial method for a working method according to the invention for cleaning a rectangular swimming pool 1 with sloping cleaning tracks.
- a reciprocating in the pool 1 cleaning device 2 is initially in a corner on a pool wall 3 placed in a starting position.
- the cleaning device 2 is thereby aligned so that it moves in a forward direction V in a first cleaning path 4 parallel to a swimming pool wall 3 when driving off.
- the cleaning device 2 has a reversible forward or reverse drive and standing with drive wheels or belts operatively connected chassis, each with a motor for a left and a right-side chassis part, a control device for controlling the chassis and front and back arranged contact means for generating control signals in the case of raising the cleaning device on a pool wall 3 or an obstacle.
- the control device has a speed control device for each chassis part and means for a differential control of the speed of the two motors in the respective chassis parts.
- the cleaning device 2 has on both chassis parts means for measuring the distances traveled during the journey.
- the control device controls the cleaning device 2 in such a manner as to travel straight on at a low speed in a first pass in the first cleaning track 4 from the starting position in the forward direction V until landing on an opposite swimming pool wall 3.
- the distance traveled D1 is measured or determined on the first cleaning track 4.
- the low driving speed is used because the control device during this phase is still no information on the expected distance to be covered distance to the opposite edge of the pool and in this way a too hard impact is avoided.
- the cleaning device 2 is stopped and the direction of movement is reversed.
- the cleaning device 2 is first passed at a low speed into a second, different from the first cleaning path 4 or offset second cleaning path 5.
- the second cleaning path 5 extends obliquely to the previous first cleaning path 4.
- the diversion into the second cleaning path 5 is effected by differential speed control of the motors of the two chassis parts.
- the cornering for achieving a course deviation ⁇ can be controlled via different predetermined target speeds of the two motors and over different distances measured on the respective chassis parts and covered during the journey (arc lengths).
- An example of such a control is in EP-0 989 256 described in detail.
- the cleaning apparatus 2 then travels on the second cleaning path 5 at high speed in a backward direction until the distance Dz traveled by a distance A is smaller than the distance D1 traveled in the previous pass. It is therefore assumed that the distance to be covered on an adjacent cleaning track, even with irregularly shaped swimming pools can not be significantly different from an immediately previously traveled distance, and that it is sufficient only at the registration of one compared to the previous passage and to a distance A reduced distance to reduce the driving speed again.
- the cleaning device 2 moves on at low speed in the second cleaning path 5 until it reaches the swimming pool wall 3.
- a controlled acceleration at low speed takes place.
- the distance covered D2 is measured or determined.
- the cleaning device 2 is controlled as in the previous pass. Based on the distance traveled from the previous passage, a heading deviation angle is calculated which makes it possible to reach the opposite pool wall 3 at a point substantially at an offset width B adjacent to the previous turning point.
- the course deviation angle here the calculated course deviation ⁇ , will always be approximately equal.
- FIG. 2 schematically shows a second partial method for a working method according to the invention for cleaning a rectangular swimming pool 1 with parallel cleaning tracks.
- the cleaning device 2 reciprocating in the swimming pool 1 is initially placed in a corner on a pool wall 3 in a starting position.
- the cleaning device 2 is thereby aligned so that it moves in a forward direction V in a first cleaning path 4 parallel to the pool wall 3 when driving off.
- the control device again controls the cleaning device 2 in such a way that, in a first pass in the first cleaning track 4, it travels straight ahead at a low speed from the starting position in the forward direction V until it reaches the opposite swimming pool wall 3. In this case, the distance traveled D1 is measured or determined on the first cleaning track 4.
- the low driving speed is used because the control device during this phase is still no information on the expected distance to be covered distance to the opposite edge of the pool and in this way a too hard impact can be avoided.
- the cleaning device 2 is stopped and the direction of movement is reversed.
- the cleaning device 2 is first passed at a low speed into a second, different from the first cleaning path 4 or offset second cleaning path 5.
- the second cleaning path 5 runs parallel to the preceding first cleaning path 4.
- the diversion into the second cleaning path 5 is effected by a combination of movements, which also include a "turning in place", which is a special case or as an extension of the differential speed Control of the engines of the two chassis parts can be seen.
- the cleaning device 2 initially moves away at low speed in the backward direction of the pool wall 3, usually just as much to allow a subsequent left turn in the place by 90 ° in the counterclockwise direction (seen from above) without hindrance.
- the engines of the two chassis parts with opposite equal sized Operated speeds.
- the cleaning device moves in the transverse direction R by the offset width B, in order finally to complete the diverting operation with a clockwise rotation in the place by 90 ° in a clockwise direction (viewed from above).
- the two angles of rotation should be the same or the same length of rotation.
- a readjustment process (not shown) can also be inserted before the start of the onward journey or the next swimming pool crossing.
- the cleaner 2 then travels on the second cleaning path 5 at high speed in the reverse direction until the distance Dz traveled by a distance A is smaller than the distance D1 traveled in the previous pass. It is therefore again assumed that the distance to be covered on an adjacent cleaning track, even with irregularly shaped swimming pools can not be significantly different from an immediately previously traveled distance, and that it is sufficient only at the registration of one compared to the previous passage and to reduce the driving speed again by a distance A reduced distance.
- the cleaning device 2 moves on at low speed in the second cleaning path 5 until it reaches the swimming pool wall 3.
- a controlled acceleration at low speed takes place.
- the distance covered D2 is measured or determined.
- the cleaning device 2 is again controlled as in the previous passage.
- the measure according to the invention that is always driven at a low speed in the edge area of swimming pools, allows increased cleaning speeds in the central areas F of the swimming pools with more stable driving patterns. This is because (because of this decoupling) the choice of cleaning speed in the central areas F no longer has to be a compromise, which still guarantees reasonably stable driving patterns even in the case of the 'predictable' driveways at the pool edges.
- the cleaning speed for the central areas F of swimming pools can be further increased by suitable choice of the specific cleaning sub-method, or the cleaning process can be continued either with respect to the cleaning speed or with respect to cleaning efficiency be optimized.
- the flexibility of the software used to control the cleaning device 2 of course also allows the cleaning device 2 can be used from the start position for the passage of the first cleaning path in both forward and reverse, since, as in the two partial methods described above by way of example 4, the control operations are symmetrical in both forward V and reverse directions.
- the flexibility of the software also allows the cleaner to be started from any corner of a rectangular swimming pool.
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Abstract
Description
- Die Erfindung betrifft ein Arbeitsverfahren für ein in einem Schwimmbecken hin- und herfahrendes Reinigungsgerät nach Patentanspruch 1 sowie ein Reinigungsgerät zur Durchführung des Arbeitsverfahrens nach Patentanspruch 9.
- Die Erfindung betrifft insbesondere ein in einem Schwimmbecken hin- und herfahrendes Reinigungsgerät, mit einem auf Vorwärts- oder auf Rückwärtsfahrt umschaltbaren und mit Antriebsrädern oder Fahrbändern in Wirkverbindung stehendem Fahrwerk mit je einem Motor für einen links- und einen rechtsseitigen Fahrwerksteil. Dabei ist auch eine Steuereinrichtung zur Steuerung des Fahrwerkes sowie frontseitig und rückseitig angeordnete Kontaktmittel zur Erzeugung von Steuersignalen im Fall des Auffahrens des Reinigungsgerätes auf eine Schwimmbeckenwand oder ein Hindernis vorhanden. Zudem hat die Steuereinrichtung für jeden Fahrwerkteil bzw. jeden der beiden Motoren eine Geschwindigkeitsregeleinrichtung und Mittel zu einer differentiellen Steuerung der Geschwindigkeit der beiden Motoren. Weiterhin hat das Reinigungsgerät an beiden Fahrwerkteilen Mittel zur Messung der bei der Fahrt zurückgelegten Distanzen. Ein Beispiel eines derartigen Reinigungsgerätes ist in der
EP-0 989 256 offenbart. Reinigungsgeräte dieser Art können in Schwimmbecken verschiedenster Formen eingesetzt werden, da sie aufgrund ihrer Konstruktionsweise und des implementierten Arbeitsverfahrens keine Referenz-Schwimmbeckenwand zur Ausrichtung benötigen. - Die differentielle Steuerung der Geschwindigkeit ist bei der
EP-0 989 256 so implementiert, dass die beiden Motoren während der Fahrt so steuerbar sind, dass sie zumindest zeitweise, d.h. während den vorzunehmenden Richtungsänderungen, mit verschiedenen konstanten Drehzahlen betrieben werden, um so kontrollierte Richtungsänderungswinkel zu erzielen. Der zu erzielende Richtungsänderungswinkel ist dabei aufgrund des Drehzahl-Unterschiedes ermittelbar, weil der zurückgelegte Weg an beiden Fahrwerkteilen gemessen wird und die unterschiedlichen Bogenlängen somit bekannt sind. Obwohl für die Startphasen Rampenfunktionen für den Geschwindigkeitsverlauf vorgesehen sind, erfolgen die Richtungsänderungen im wesentlichen mit der Fahrtgeschwindigkeit, die zur Reinigung des Schwimmbeckens angewendet wird. - Es hat sich jedoch gezeigt, dass bei Schwimmbad-Reinigungsgeräten dieser Art sehr oft dennoch allmählich grösser werdende Abweichungen von der zu Beginn eingestellten Bewegungsrichtung (Bahnrichtung) auftreten. Dies kann insbesondere bei grösseren Schwimmbecken, beispielsweise bei 50-m Becken, die eine grosse Anzahl von Reinigungsdurchgängen erfordern, der Fall sein. Untersuchungen haben ergeben, dass die Reinigungsgeräte jeweils beim Auflaufen auf einen Schwimmbeckenrand oder ein sonstiges Hindernis durch die abrupte Bremsung bzw. den Aufprall, meist, wenngleich auch nur geringfügig, eine ruckartige Verschiebung oder Verdrehung erfahren. Mit zunehmender Anzahl von abrupten Bremsungen kumulieren sich diese Bahnfehler. Zumeist werden als Kontaktmittel nach wie vor mechanische Einrichtungen verwendet, weil insbesondere in trübem Wasser andere Sensoren, beispielsweise solche auf optischer Basis, schnell versagen oder unzuverlässige Resultate liefern. Häufig ist es auch noch so, dass der Einfederweg des mechanischen Schaltelementes im Vergleich zum erforderlichen Bremsweg des Reinigungsgerätes zu klein ist, so dass sich die Verschiebungen beim Aufprall infolge der Massenträgheit des Reinigungsgerätes noch verstärken.
- Aufgabe der Erfindung ist es, ein Arbeitsverfahren für ein gattungsgemässes Schwimmbad-Reinigungsgerät anzugeben, mit dem sich die Genauigkeit der Einhaltung der Reinigungsbahnen (Fahrmusterstabilität) und damit die Qualität und Zuverlässigkeit der Schwimmbad-Reinigung weiter verbessern lässt. Dabei soll das Arbeitsverfahren sowohl für grosse rechteckige Schwimmbäder wie auch für Schwimmbäder von unregelmässiger Form gleichermassen gut geeignet sein.
- Diese Aufgabe wird durch die Merkmale im Kennzeichen des unabhängigen Verfahrensanspruches 1 und die Merkmale im unabhängigen Vorrichtungsanspruch 9 gelöst.
- Das erfindungsgemässe Arbeitsverfahren beinhaltet, dass ein gattungsgemässes Reinigungsgerät von einer Steuereinrichtung das Reinigungsgerätes in einer Weise gesteuert wird, dass
- das Reinigungsgerät in einem ersten Reinigungsdurchgang in einer ersten Reinigungsbahn ab einer Startposition in einer Vorwärtsrichtung V bis zum Auffahren auf eine Schwimmbeckenwand mit einer geringen Geschwindigkeit fährt, wobei die zurückgelegte Distanz D1 auf der ersten Reinigungsbahn gemessen oder ermittelt wird,
- das Reinigungsgerät dann in einem zweiten Reinigungsdurchgang zunächst mit geringer Geschwindigkeit in eine zweite, von der ersten Reinigungsbahn abweichende oder versetzte Reinigungsbahn geleitet wird und das Reinigungsgerät dann auf der zweiten Reinigungsbahn in hoher Geschwindigkeit in eine Rückwärtsrichtung fährt, bis die zurückgelegte Distanz Dz um einen Abstand A kleiner ist, als die im vorherigen Durchgang zurückgelegte Distanz D1,
- das Reinigungsgerät schliesslich bei Erreichen der Distanz Dz mit geringer Geschwindigkeit in der zweiten Reinigungsbahn bis zum Auffahren auf eine Schwimmbeckenwand weiter fährt, wobei die zurückgelegte Distanz D2 auf der zweiten Reinigungsbahn gemessen oder ermittelt wird, und
- das Reinigungsgerät in jedem weiteren Durchgang wie beim vorhergehenden Durchgang gesteuert wird.
- Das erfindungsgemässe Reinigungsgerät zur Durchführung des vorstehend genannten Arbeitsverfahrens beinhaltet, dass bei einem gattungsgemässen Reinigungsgerät die Motoren von der Steuereinrichtung mit mindestens einer geringen und mindestens einer grossen Geschwindigkeit steuerbar sind.
- Durch die Umschaltung von einer grossen Fortbewegungs-Geschwindigkeit auf eine geringe Fortbewegungs-Geschwindigkeit bei der Annäherung an eine Schwimmbadwand wird erreicht, dass die Lagefehler und insbesondere die kumulierten Lagefehler nach einer Vielzahl von ,Auffahrereignissen' auf eine Schwimmbadwand beträchtlich reduziert werden. Bezüglich der Annäherung an eine Schwimmbadwand geht man von der Voraussetzung aus, dass die zurückzulegende Distanz auf einer jeweils folgenden und benachbarten Reinigungsbahn selbst bei unregelmässig geformten Schwimmbädern in der Regel nicht wesentlich verschieden von der jeweils vorhergehenden sein kann, so dass es genügt, bei der Registrierung einer gegenüber der im vorherigen Durchgang zurückgelegten und um einen Abstand A verkleinerten Strecke die Fahrgeschwindigkeit zu reduzieren. In der Praxis haben sich bei Fahrgeschwindigkeiten von 0.2 bis 0.25 m/s und einem gewählten Abstand A von 0.5 m gute Resultate bezüglich einer Verbesserung der Genauigkeit der Einhaltung der Reinigungsbahnen ergeben.
- Mit Ausnahme eines Randbereiches im Bereich der Schwimmbadwände können somit im gesamten Flächenbereich des Schwimmbades höhere Reinigungsgeschwindigkeiten gefahren werden.
- Dadurch erhält man kürzere Reinigungszeiten und deswegen auch Energieeinsparungen. Zugleich erhält man ein stabileres Fahrmuster und dadurch eine bessere und zuverlässigere Reinigung.
- Konkrete Verbesserungen ergeben sich insbesondere dann, wenn die geringe Fahrgeschwindigkeit des Reinigungsgerätes im Randbereich des Schwimmbeckens so bemessen wird, dass der Bremsweg des Reinigungsgerätes bei geringer Geschwindigkeit kleiner ist als der Einfederweg E der eingesetzten mechanische Schaltelemente (Kontaktmittel). Damit wird erreicht, dass die Masse des Reinigungsgerätes kontrolliert zum Stehen gebracht werden kann. Auf diese Weise werden die fahrmusterverschlechternden Auswirkungen von ,Auffahrereignissen' vermindert.
- Eine weitere Alternative ist natürlich auch der Einsatz von berührungslos arbeitenden Sensoren, die eigenständig oder auch zusätzlich zu mechanisch wirkenden Kontaktmitteln zur Anwendung gelangen können. Um auch hier ein kontrolliertes Abstoppen des Reinigungsgerätes zu erreichen, müssen berührungslos arbeitende Sensoren eine Ansprechdistanz A aufweisen, die grösser ist als der Bremsweg des Reinigungsgerätes bei geringer Geschwindigkeit. Da die Ansprechsicherheit und damit auch die Ansprechdistanz bei berührungslos arbeitenden Sensoren, insbesondere bei optischen Sensoren, jedoch enorm stark von Faktoren wie der Wasserqualität im Schwimmbecken, der Farbgebung oder dem Farbmuster der Schwimmbeckenwände und der relativen Ausrichtung der Sensoren zur Schwimmbeckenwand abhängt, bleibt hier in der Regel eine verhältnismässig grosse Ansprech-Ungenauigkeit, weshalb der alleinige Einsatz oft problematisch ist. Bei allen Wasserqualitäten zuverlässig arbeitende berührungslose Sensoren könnten das Problem des kontrollierten Abstoppens jedoch in idealer Weise lösen.
- Weitere Verbesserungen bzw. Erweiterungen des erfindungsgemässen Arbeitsverfahrens lassen sich erzielen, indem die Möglichkeiten der differentiellen Steuerung der Geschwindigkeit der beiden Motoren erweitert werden. Während bei der
EP-0 989 256 zum Zweck von Kurvenfahrten lediglich unterschiedliche, aber gleich-gerichtete und relativ grosse Geschwindigkeiten der Motoren für die beiden Fahrwerkteile zur Anwendung gelangen, besteht auch die Möglichkeit, die beiden Motoren mit entgegengesetzt gleich grossen Geschwindigkeiten zu betreiben. Dies ermöglicht ein Drehen am Ort, somit also auch Richtungsänderungen auf kleinstmöglichem Raum. In der Folge ermöglicht dies die Realisierung von neuen und effizienteren Reinigungsmustern. Die Anzahl der zur Verfügung stehenden Teilverfahren, um das Reinigungsgerät in eine von der vorhergehenden Reinigungsbahn abweichende oder versetzte Reinigungsbahn zu leiten, kann erweitert werden. - Eines dieser Teilverfahren kann darin bestehen, dass ähnlich wie bei der
EP-0 989 256 , das Reinigungsgerät in eine zu der vorhergehenden Reinigungsbahn schräg verlaufende Reinigungsbahn geleitet wird. Dadurch lässt sich eine recht grosse Überlappung der einzelnen Reinigungsbahnen und somit auch ein verstärkter Reinigungseffekt erreichen, allerdings vergrössert sich damit auch die zurückzulegende Gesamtbahnlänge zur Reinigung des ganzen Schwimmbeckens. - Ein weiteres mögliches Teilverfahren kann darin bestehen, dass das Reinigungsgerät in eine zu der vorhergehenden Reinigungsbahn im wesentlichen parallel verlaufende Reinigungsbahn geleitet wird. Dadurch werden Überlappung im wesentlichen vermieden und die zurückzulegende Gesamtbahnlänge zur Reinigung des ganzen Schwimmbeckens und damit auch die Reinigungszeit kann minimal gehalten werden. Insbesondere bei der Anwendung derartiger Teilverfahren könnte der zusätzliche Einsatz eines referenzrichtungsgebenden Elementes, wie beispielsweise eines Kompasses, zweifellos noch einen weiteren Beitrag zur Beibehaltung stabiler Fahrmuster liefern. Der Einsatz zuverlässiger referenzrichtungsgebender Elemente ist erfahrungsgemäss jedoch sehr teuer, weshalb nach Möglichkeit darauf verzichtet wird. Das erfindungsgemässe Arbeitsverfahren eröffnet jedoch die Möglichkeit, Reinigungsmuster mit parallel verlaufenden Reinigungsbahnen, auch bei sehr grossen Becken mit zufriedenstellender Musterstabilität auszuführen.
- Indem insgesamt verschiedene derartige ,Fahrmuster-Programme' zur Verfügung gestellt werden, kann die Flexibilität des Arbeitsverfahrens beträchtlich erweitert und optimal den vorhandenen Situationen angepasst werden.
- Im folgenden wird das erfindungsgemässe Arbeitsverfahren anhand von zwei Beispielen ausführlich beschrieben.
- In den Zeichnungen zeigt:
- Fig. 1
- ein erstes Teilverfahren mit schräg verlaufenden Reinigungsbahnen, und
- Fig. 2
- ein zweites Teilverfahren mit parallel verlaufenden Reinigungsbahnen.
- Die Figur 1 zeigt in schematischer Weise ein erstes Teilverfahren für ein erfindungsgemässes Arbeitsverfahren zur Reinigung eines rechteckförmigen Schwimmbeckens 1 mit schräg verlaufenden Reinigungsbahnen.
- Ein im Schwimmbecken 1 hin- und herfahrendes Reinigungsgerät 2 wird zu Beginn in einer Ecke an einer Schwimmbeckenwand 3 in einer Startposition platziert. Das Reinigungsgerät 2 wird dabei so ausgerichtet, dass es sich beim Losfahren in einer Vorwärtsrichtung V in einer ersten Reinigungsbahn 4 parallel zu einer Schwimmbeckenwand 3 bewegt.
- Das Reinigungsgerät 2 hat ein auf Vorwärts- oder auf Rückwärtsfahrt umschaltbares und mit Antriebsrädern oder Fahrbändern in Wirkverbindung stehendes Fahrwerk mit je einem Motor für einen links- und einen rechtsseitigen Fahrwerksteil, einer Steuereinrichtung zur Steuerung des Fahrwerkes sowie frontseitig und rückseitig angeordnete Kontaktmittel zur Erzeugung von Steuersignalen im Fall des Auffahrens des Reinigungsgerätes auf eine Schwimmbeckenwand 3 oder ein Hindernis. Die Steuereinrichtung weist für jeden Fahrwerkteil eine Geschwindigkeitsregeleinrichtung und Mittel zu einer differentiellen Steuerung der Geschwindigkeit der beiden Motoren in den jeweiligen Fahrwerkteilen auf. Zudem weist das Reinigungsgerät 2 an beiden Fahrwerkteilen Mittel zur Messung der bei der Fahrt zurückgelegten Distanzen auf.
- Die Steuereinrichtung steuert das Reinigungsgerät 2 in einer Weise, dass es in einem ersten Durchgang in der ersten Reinigungsbahn 4 ab der Startposition in der Vorwärtsrichtung V bis zum Auffahren auf eine gegenüberliegende Schwimmbeckenwand 3 mit einer geringen Geschwindigkeit geradeaus fährt. Dabei wird die zurückgelegte Distanz D1 auf der ersten Reinigungsbahn 4 gemessen oder ermittelt. Die geringe Fahrgeschwindigkeit wird angewendet, weil die Steuereinrichtung während dieser Phase noch keine Informationen zu der voraussichtlich zurückzulegenden Distanz bis zum gegenüberliegenden Beckenrand hat und auf diese Weise ein zu harter Aufprall vermieden wird. Beim Erreichen des gegenüberliegenden Beckenrandes bzw. beim Auftreffen auf ein Hindernis wird das Reinigungsgerät 2 gestoppt und die Bewegungsrichtung umgekehrt.
- In einem zweiten Durchgang wird das Reinigungsgerät 2 zunächst mit geringer Geschwindigkeit in eine zweite, von der ersten Reinigungsbahn 4 abweichende oder versetzte zweite Reinigungsbahn 5 geleitet. Im vorliegenden Beispiel verläuft die zweite Reinigungsbahn 5 schräg zur vorhergehenden ersten Reinigungsbahn 4. Die Umleitung in die zweite Reinigungsbahn 5 erfolgt durch differentielle Geschwindigkeits-Steuerung der Motoren der beiden Fahrwerksteile. Die Kurvenfahrt zur Erzielung einer Kursabweichung α kann über unterschiedlich vorgegebene Soll-Geschwindigkeiten der beiden Motoren und über unterschiedliche, an den jeweiligen Fahrwerkteilen gemessene und während der Fahrt zurückgelegte Distanzen (Bogenlängen) kontrolliert werden. Ein Beispiel einer derartigen Steuerung ist in der
EP-0 989 256 detailliert beschrieben. Das Reinigungsgerät 2 fährt dann auf der zweiten Reinigungsbahn 5 in hoher Geschwindigkeit in einer Rückwärtsrichtung bis die zurückgelegte Distanz Dz um einen Abstand A kleiner ist, als die im vorherigen Durchgang zurückgelegte Distanz D1. Man geht also davon aus, dass die zurückzulegende Distanz auf einer benachbarten Reinigungsbahn selbst bei unregelmässig geformten Schwimmbädern nicht wesentlich verschieden von einer unmittelbar vorhergehend zurückgelegten Distanz sein kann, und dass es deshalb genügt, erst bei der Registrierung einer gegenüber der im vorherigen Durchgang zurückgelegten und um einen Abstand A verkleinerten Strecke die Fahrgeschwindigkeit wieder zu reduzieren. - Beim Erreichen der Distanz Dz fährt das Reinigungsgerät 2 mit geringer Geschwindigkeit in der zweiten Reinigungsbahn 5 bis zum Auffahren auf die Schwimmbeckenwand 3 weiter. Somit erfolgt auch hier ein kontrolliertes Auffahren mit geringer Geschwindigkeit. Auch auf der zweiten Reinigungsbahn 5 wird die zurückgelegte Distanz D2 gemessen oder ermittelt.
- Bei jedem weiteren Durchgang wird das Reinigungsgerät 2 wie beim vorhergehenden Durchgang gesteuert. Aufgrund der aus dem vorhergehenden Durchgang zurückgelegten Distanz wird ein Kursabweichungswinkel errechnet, der es ermöglicht, die gegenüberliegende Schwimmbeckenwand 3 jeweils an einem Punkt zu erreichen, der im wesentlichen um eine Versatzbreite B neben dem (jeweiligen) vorhergehenden Umkehrpunkt liegt. Im vorliegenden Beispiel des rechtwinklig geformten Schwimmbeckens ist natürlich zu erwarten, dass der Kursabweichungswinkel, hier die jeweils errechnete Kursabweichung α, immer annähernd gleich gross sein wird.
- Mit diesem Verfahren wird also erreicht, dass die Reinigung des Schwimmbeckens in einem (flächenmässig überwiegenden) Zentralbereich F (schattiert dargestellt) stets effizient und mit grosser Geschwindigkeit erfolgen kann. Hingegen erfolgt die Bewegungssteuerung des Reinigungsgerätes 2 in den Randbereichen der Schwimmbeckenwände 3 stets mit einer geringen Geschwindigkeit, was die Fahrmusterstabilität beträchtlich erhöht.
- Die Figur 2 zeigt in schematischer Weise ein zweites Teilverfahren für ein erfindungsgemässes Arbeitsverfahren zur Reinigung eines rechteckförmigen Schwimmbeckens 1 mit parallel verlaufenden Reinigungsbahnen.
- Das im Schwimmbecken 1 hin- und herfahrende Reinigungsgerät 2 wird zu Beginn in einer Ecke an einer Schwimmbeckenwand 3 in einer Startposition platziert. Das Reinigungsgerät 2 wird dabei so ausgerichtet, dass es sich beim Losfahren in einer Vorwärtsrichtung V in einer ersten Reinigungsbahn 4 parallel zur Schwimmbeckenwand 3 bewegt.
- Die Steuereinrichtung steuert das Reinigungsgerät 2 wiederum so, dass es in einem ersten Durchgang in der ersten Reinigungsbahn 4 ab der Startposition in der Vorwärtsrichtung V bis zum Auffahren auf die gegenüberliegende Schwimmbeckenwand 3 mit einer geringen Geschwindigkeit geradeaus fährt. Dabei wird die zurückgelegte Distanz D1 auf der ersten Reinigungsbahn 4 gemessen oder ermittelt. Die geringe Fahrgeschwindigkeit wird angewendet, weil die Steuereinrichtung während dieser Phase noch keine Informationen zu der voraussichtlich zurückzulegenden Distanz bis zum gegenüberliegenden Beckenrand hat und auf diese Weise ein zu harter Aufprall vermieden werden kann. Beim Erreichen des gegenüberliegenden Beckenrandes bzw. beim Auftreffen auf ein Hindernis wird das Reinigungsgerät 2 gestoppt und die Bewegungsrichtung umgekehrt.
- In einem zweiten Durchgang wird das Reinigungsgerät 2 zunächst mit geringer Geschwindigkeit in eine zweite, von der ersten Reinigungsbahn 4 abweichende oder versetzte zweite Reinigungsbahn 5 geleitet. Im vorliegenden Beispiel verläuft die zweite Reinigungsbahn 5 parallel zur vorhergehenden ersten Reinigungsbahn 4. Die Umleitung in die zweite Reinigungsbahn 5 erfolgt durch eine Kombination von Bewegungen, die auch ein ,Drehen am Ort' beinhalten, was als ein Spezialfall bzw. als Erweiterung der differentiellen Geschwindigkeits-Steuerung der Motoren der beiden Fahrwerksteile gesehen werden kann.
- Im konkreten Fall entfernt sich das Reinigungsgerät 2 zunächst mit geringer Geschwindigkeit in Rückwärtsrichtung etwas von der Schwimmbadwand 3, im Normalfall gerade so viel, um eine anschliessende Linksdrehung am Ort um 90° im Gegenuhrzeigersinn (von oben gesehen) ohne Behinderung zu ermöglichen. Für diese Drehung am Ort werden die Motoren der beiden Fahrwerkteile mit entgegengesetzt gleich grossen Geschwindigkeiten betrieben. Anschliessend bewegt sich das Reinigungsgerät in Querrichtung R um die Versatzbreite B, um schliesslich den Umleitvorgang mit einer Rechtsdrehung am Ort um 90° im Uhrzeigersinn (von oben gesehen) abzuschliessen. Selbstverständlich besteht keine Notwendigkeit, die Links- und die Rechtsdrehung um genau 90° durchzuführen, es können auch andere Winkel gewählt werden. Hingegen sollten die beiden Drehwinkel entgegengesetzt gleich gross bzw. die jeweiligen Drehzeitdauern gleich lang sein. Zudem kann, insbesondere bei rechteckförmigen Schwimmbecken, auch noch ein Wiederausrichtevorgang (nicht dargestellt) vor Beginn der Weiterfahrt bzw. der nächsten Schwimmbeckenüberquerung eingeschoben werden.
- Das Reinigungsgerät 2 fährt dann auf der zweiten Reinigungsbahn 5 mit hoher Geschwindigkeit in der Rückwärtsrichtung bis die zurückgelegte Distanz Dz um einen Abstand A kleiner ist, als die im vorherigen Durchgang zurückgelegte Distanz D1. Man geht also wiederum davon aus, dass die zurückzulegende Distanz auf einer benachbarten Reinigungsbahn selbst bei unregelmässig geformten Schwimmbädern nicht wesentlich verschieden von einer unmittelbar vorhergehend zurückgelegten Distanz sein kann, und dass es deshalb genügt, erst bei der Registrierung einer gegenüber der im vorherigen Durchgang zurückgelegten und um einen Abstand A verkleinerten Strecke die Fahrgeschwindigkeit wieder zu reduzieren.
- Beim Erreichen der Distanz Dz fährt das Reinigungsgerät 2 mit geringer Geschwindigkeit in der zweiten Reinigungsbahn 5 bis zum Auffahren auf die Schwimmbeckenwand 3 weiter. Somit erfolgt auch hier ein kontrolliertes Auffahren mit geringer Geschwindigkeit. Auch auf der zweiten Reinigungsbahn 5 wird die zurückgelegte Distanz D2 gemessen oder ermittelt.
- Bei jedem weiteren Durchgang wird das Reinigungsgerät 2 wiederum wie beim vorhergehenden Durchgang gesteuert.
- Mit diesem Teilverfahren wird also erreicht, dass die Reinigung des Schwimmbeckens in einem (flächenmässig überwiegenden) Zentralbereich F (schattiert dargestellt) stets effizient und mit grosser Geschwindigkeit erfolgen kann. Wegen den im Bereich F nur wenig oder nicht überlappenden Reinigungsbahnen kann der Bereich F im Vergleich zum vorstehend beschriebenen ersten Teilverfahren sogar besonders schnell gereinigt werden. Hingegen erfolgt die Bewegungssteuerung des Reinigungsgerätes 2 in den Randbereichen der Schwimmbeckenwände 3 auch hier stets mit einer geringen Geschwindigkeit, was die Fahrmusterstabilität beträchtlich erhöht.
- Letzlich erlaubt also die erfindungsgemässe Massnahme, dass im Randbereich von Schwimmbecken stets mit einer geringen Geschwindigkeit gefahren wird, erhöhte Reinigungsgeschwindigkeiten in den Zentralbereichen F der Schwimmbecken bei stabileren Fahrmustern. Dies ist deshalb so, weil (wegen dieser Entkopplung) die Wahl der Reinigungsgeschwindigkeit in den Zentralbereichen F nicht mehr einen Kompromiss darstellen muss, der auch bei den ,vorhersehbaren' Auffahrereignissen an den Schwimmbeckenrändern noch einigermassen stabile Fahrmuster garantiert.
- Wie mit den beiden Teilverfahren (gemäss Figur 1 und 2) dargelegt, kann zudem durch geeignete Wahl des konkreten Reinigungs-Teilverfahrens die Reinigungsgeschwindigkeit für die Zentralbereiche F von Schwimmbecken noch weiter erhöht bzw. der Reinigungsvorgang entweder in Bezug auf Reinigungsgeschwindigkeit oder in Bezug auf Reinigungsgründlichkeit weiter optimiert werden.
- Ausserdem ermöglicht die Flexibilität der zur Steuerung des Reinigungsgerätes 2 eingesetzten Software es natürlich auch, dass das Reinigungsgerät 2 ab der Startposition für das Durchlaufen der ersten Reinigungsbahn sowohl im Vorwärtslauf als auch im Rückwärtslauf eingesetzt werden kann, da, wie in den vorstehend beispielhaft beschriebenen beiden Teilverfahren gezeigt, die Steuerungsvorgänge sowohl in Vorwärtsrichtung V als auch in Rückwärtsrichtung symmetrisch sind. Die Flexibilität der Software erlaubt es natürlich auch, dass das Reinigungsgerät aus jeder Ecke eines rechteckförmigen Schwimmbeckens gestartet werden kann.
Claims (13)
- Arbeitsverfahren für ein in einem Schwimmbecken (1) hin- und herfahrendes Reinigungsgerät (2), mit einem auf Vorwärts- oder auf Rückwärtsfahrt umschaltbaren und mit Antriebsrädern oder Fahrbändern in Wirkverbindung stehendem Fahrwerk mit je einem Motor für einen links- und einen rechtsseitigen Fahrwerksteil, einer Steuereinrichtung zur Steuerung des Fahrwerkes sowie frontseitig und rückseitig angeordneten Kontaktmitteln zur Erzeugung von Steuersignalen im Fall des Auffahrens des Reinigungsgerätes (2) auf eine Schwimmbeckenwand (3) oder ein Hindernis, wobei die Steuereinrichtung für jeden Fahrwerkteil eine Geschwindigkeitsregeleinrichtung und Mittel zu einer differentiellen Steuerung der Geschwindigkeit der beiden Motoren aufweist, und das Reinigungsgerät an beiden Fahrwerkteilen Mittel zur Messung der bei der Fahrt zurückgelegten Distanzen aufweist,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Steuereinrichtung das Reinigungsgerät (2) in einer Weise steuert, dass- das Reinigungsgerät (2) in einem ersten Durchgang in einer ersten Reinigungsbahn (4) ab einer Startposition in einer Vorwärtsrichtung V bis zum Auffahren auf eine Schwimmbeckenwand (3) mit einer geringen Geschwindigkeit fährt, wobei die zurückgelegte Distanz D1 auf der ersten Reinigungsbahn gemessen oder ermittelt wird,- das Reinigungsgerät (2) in einem zweiten Durchgang zunächst mit geringer Geschwindigkeit in eine zweite, von der ersten Reinigungsbahn (4) abweichende oder versetzte zweite Reinigungsbahn (5) geleitet wird und das Reinigungsgerät dann auf der zweiten Reinigungsbahn (5) in hoher Geschwindigkeit in eine Rückwärtsrichtung fährt, bis die zurückgelegte Distanz Dz um einen Abstand A kleiner ist, als die im vorherigen Durchgang zurückgelegte Distanz D1,- das Reinigungsgerät (2) bei Erreichen der Distanz Dz mit geringer Geschwindigkeit in der zweiten Reinigungsbahn (5) bis zum Auffahren auf eine Schwimmbeckenwand (3) weiter fährt, wobei die zurückgelegte Distanz D2 auf der zweiten Reinigungsbahn gemessen oder ermittelt wird, und- das Reinigungsgerät (2) in jedem weiteren Durchgang wie beim vorhergehenden Durchgang gesteuert wird. - Arbeitsverfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktmittel einfedernde mechanische Schaltelemente mit einem Einfederweg E sind und der Bremsweg des Reinigungsgerätes (2) bei geringer Geschwindigkeit kleiner ist als der Einfederweg E.
- Arbeitsverfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktmittel berührungslos arbeitende Sensoren mit einer Ansprechdistanz A sind und der Bremsweg des Reinigungsgerätes (2) bei geringer Geschwindigkeit kleiner ist als die Ansprechdistanz A.
- Arbeitsverfahren nach einem der Patentansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass gleichzeitig verschiedene Typen von Kontaktmitteln zur Erhöhung der Betriebssicherheit eingesetzt werden.
- Arbeitsverfahren nach einem der Patentansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die differentielle Steuerung der Geschwindigkeit der beiden Motoren sowohl unterschiedliche Geschwindigkeiten als auch unterschiedliche Drehrichtungen erlaubt, wobei letzteres durch entgegengesetzt gleich grosse Geschwindigkeiten auch das Drehen am Ort ermöglicht.
- Arbeitsverfahren nach einem der Patentansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Reinigungsgerät (2) mittels der differentiellen Steuerung der Geschwindigkeit der beiden Motoren mit mindestens einem aus einer Anzahl von zur Verfügung stehenden Teilverfahren in eine von einer vorhergehenden Reinigungsbahn abweichende oder versetzte Reinigungsbahn geleitet wird.
- Arbeitsverfahren nach Patentanspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass mit einem ersten Teilverfahren das Reinigungsgerät (2) in eine zu der vorhergehenden Reinigungsbahn schräg verlaufende Reinigungsbahn geleitet wird.
- Arbeitsverfahren nach Patentanspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass mit einem zweiten Teilverfahren das Reinigungsgerät (2) in eine zu der vorhergehenden Reinigungsbahn im wesentlichen parallel verlaufende Reinigungsbahn geleitet wird.
- In einem Schwimmbecken hin- und herfahrendes Reinigungsgerät (2) zur Durchführung eines Arbeitsverfahren nach Patentanspruch 1, mit einem auf Vorwärts- oder auf Rückwärtsfahrt umschaltbaren und mit Antriebsrädern oder Fahrbändern in Wirkverbindung stehendem Fahrwerk mit je einem Motor für einen links- und einen rechtsseitigen Fahrwerksteil, einer Steuereinrichtung zur Steuerung des Fahrwerkes sowie frontseitig und rückseitig angeordneten Kontaktmitteln zur Erzeugung von Steuersignalen im Fall des Auffahrens des Reinigungsgerätes auf eine Schwimmbeckenwand oder ein Hindernis, wobei die Steuereinrichtung für jeden Fahrwerkteil eine Geschwindigkeitsregeleinrichtung und Mittel zu einer differentiellen Steuerung der Geschwindigkeit der beiden Motoren aufweist, und das Reinigungsgerät (2) an beiden Fahrwerkteilen Mittel zur Messung der bei der Fahrt zurückgelegten Distanzen aufweist,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Motoren von der Steuereinrichtung mit mindestens einer geringen und mindestens einer grossen Geschwindigkeit steuerbar sind. - Reinigungsgerät (2) nach Patentanspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Motoren von der Steuereinrichtung mit entgegengesetzt gleich grossen Geschwindigkeiten steuerbar sind.
- Reinigungsgerät (2) nach Patentanspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktmittel einfedernde mechanische Schaltelemente und/oder berührungslos arbeitende Sensoren sind.
- Reinigungsgerät (2) nach einem der Patentansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass mit der Steuereinrichtung mindestens ein Teilverfahren ausführbar ist um das Reinigungsgerät (2) in eine von einer vorhergehenden Reinigungsbahn abweichende oder versetzte Reinigungsbahn zu leiten.
- Reinigungsgerät (2) nach einem der Patentansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass ein Kompass vorhanden ist.
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