EP3211158A1 - Oberflächenskimmer - Google Patents

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EP3211158A1
EP3211158A1 EP17157855.2A EP17157855A EP3211158A1 EP 3211158 A1 EP3211158 A1 EP 3211158A1 EP 17157855 A EP17157855 A EP 17157855A EP 3211158 A1 EP3211158 A1 EP 3211158A1
Authority
EP
European Patent Office
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water
surface skimmer
skimmer
collecting
lip
Prior art date
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Application number
EP17157855.2A
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English (en)
French (fr)
Other versions
EP3211158B1 (de
Inventor
Thomas Amminger
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Original Assignee
Individual
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Publication date
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Publication of EP3211158A1 publication Critical patent/EP3211158A1/de
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Publication of EP3211158B1 publication Critical patent/EP3211158B1/de
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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
    • E04H4/12—Devices or arrangements for circulating water, i.e. devices for removal of polluted water, cleaning baths or for water treatment
    • E04H4/1209—Treatment of water for swimming pools
    • E04H4/1263—Floating skimmers

Definitions

  • the present invention relates to a device for cleaning water surfaces and near-surface water layers, especially in enclosed waters, for example in swimming pools, swimming ponds, ponds and lakes.
  • Water surfaces are exposed to recurring contamination by continuous entry of mostly unwanted foreign matter, such as leaves, petals, dust, insects, feathers, hair and the like. Therefore, regular cleaning is required especially for smaller bodies of water such as swimming pools, swimming ponds, ponds and smaller lakes.
  • Impurities can be removed manually, for example with the aid of a netting, from the water. However, since working time is expensive, this solution is not desirable for businesses or privately used waters. Rather, an automated cleaning is preferable.
  • a surface skimmer for cleaning the water surface and the near-surface water layers of waters, but especially not exclusively of swimming pools, swimming ponds and ponds up to a surface of for example 2 m 2 to 50 m 2 , preferably 5 m 2 to 20 m 2 and for example 10 m 2 , whereby the death rate of the living beings covered by the surface skimmer is reduced.
  • the surface skimmer according to the invention floats and has a catching device for receiving and collecting impurities at and / or near a water surface.
  • the safety gear has a catching lip, a collecting section for collecting trapped impurities, and a rise suitable for land animals following the collecting section.
  • the catch lip can cover the full 360 ° or only part of the possible directions of movement of the surface skimmer parallel to the water surface.
  • the safety catch preferably has a generally S-shaped contour on a line extending from the catching lip over the collecting section and the ascent. That Preferably, the catch lip bulges just below the water surface, e.g.
  • the collecting section on the side opposite the catching lip merges into an inclined ramp which forms the ascent.
  • the ascent reaches preferably to a central area.
  • the central area preferably has a float.
  • the central area preferably the central floating body, at least in sections, but preferably on its entire circumference, surrounded by the S-shaped safety gear.
  • the ascent has a slope of 0% to 70%, preferably 1% to 66%, more preferably 10% to 60%, more preferably 2% to 45%, more preferably 3% to 30%, most preferably 4% to 15%.
  • the slope is defined as usual for traffic routes: for a climb, which requires a distance dx to overcome a height difference of dh, the slope is dh / dx.
  • the climb can have a constant slope.
  • the ascent can also have different slopes, both in the circumferential direction of the surface skimmer and in the radial direction.
  • the rise may include one or more plastics, rubber, wood and / or metal.
  • the rise preferably extends from below the water surface in the connected collection section to a safe height, preferably at least 10 mm, more preferably at least 20 mm, particularly preferably at least 30 mm, above the highest water surface of the close environment.
  • the animal can dry on the ramp at a safe distance from the water and then fly on its own or wait for its rescue at the next inspection of the surface skimmer.
  • the buoyancy of the surface skimmer requires a buoyancy of the surface skimmer adapted to the weight of the surface skimmer.
  • the buoyancy is generated by one or more suitably dimensioned floats, which may be formed, for example, as polystyrene bodies and / or watertight closed hollow bodies.
  • a portion of the heatnskimmers which primarily has a different function, be made as a water-sealed hollow body and / or have floating material and thus assume the function of a floating body.
  • the safety gear of a surface scoop according to the invention is preferably at least partially permeable to water.
  • the safety gear can be designed as spanned by shaping struts network.
  • the safety gear may have any number of struts, with one, two, three, four, five, six, seven or eight struts being preferred.
  • the struts are preferably made of a material of low density, preferably Plastic and / or wood, and may be shaped as a hollow body.
  • the network preferably comprises plastic, metal, a wire mesh and / or cotton.
  • the safety gear may have an inherently dimensionally stable sieve and / or rake, which preferably comprises plastic, rubber, metal, a wire mesh, cotton and / or wood.
  • the rise preferably has a net-like and / or otherwise structured surface.
  • the ascent can be finely corrugated, for example. This can help provide a living animal with more stability for running and / or crawling.
  • the safety gear may have a lipophilic surface. This can help to bind soils that have an affinity for lipophilic substances, such as fats and fat-like substances, such as cream, oil and / or lotion, especially for sun protection, but also skin fat.
  • plan view of a surface scoop according to the invention is preferably polygonal, particularly preferably square, triangular, pentagonal, hexagonal, heptagonal or octagonal.
  • Floor corners can be bevelled and / or rounded.
  • the floor plan may take any other shape, such as oval, round or an irregular shape.
  • the surface skimmer may be equipped with a container suitable for containing pool cleaning tablets and / or other chemicals.
  • the chemicals may be in solid and / or liquid and / or gaseous state and in dissolved and / or undissolved state.
  • the container is preferably made at least partially permeable to water, such as a basket and / or mesh and / or water and chemical permeable membrane, so that the chemicals are released gradually to the water.
  • the container with the remaining surface skimmer is reversibly, for example via a plug connection or a screw thread, connected and can be solved for the purpose of filling and re-attached.
  • the container has a filling opening with closure.
  • the surface skimmer may include one or more water quality and / or water temperature monitoring devices.
  • chemical, mechanical and / or electrical methods can be used.
  • a device for displaying the measured water quality and / or the measured water temperature is integrated.
  • the Display may include an electronic display, such as a light, an LED, and / or a display for displaying text and / or symbols.
  • the display may additionally or exclusively have a mechanical component, such as a pointer and / or a liquid column, and / or a chemical display, each optionally with a scale.
  • the surface skimmer can measure and display the pH of the water, for example by means of indicator paper or sticks.
  • the surface skimmer may include an electronic or a liquid column based thermometer. Furthermore, the surface skimmer may have a device for measuring the chlorine content in the water and / or a device for displaying the chlorine content in the water.
  • the surface skimmer uses external forces, such as air and / or water currents, to move across the water surface to collect contaminants.
  • the surface skimmer may have its own drive system which generates propulsion of the surface skimmer.
  • the drive system preferably includes a motor that preferably uses electrical energy to move the surface skimmer.
  • the propulsion of the surface skimmer is preferably generated by the engine driving a suitably-scaled propeller and / or operating a pump that draws water from the water and expels it through an outlet, thereby producing a jet of water and thus recoil, for propulsion is being used.
  • the drive system is preferably constructed so that the inflowing water passes first the catch lip and the collecting portion of the safety gear before it passes through the propeller or the pump.
  • the incoming water passes through a water-permeable safety filter, which shields the propeller or the pump from the environment.
  • a self-propelled surface skimmer generates waves on the surface of the body of water with the water moved for the purpose of propulsion, making the surface more perceptible to living beings.
  • the rate of entry of animals into the water is already reduced, so that the cleaning or rescue effort reduced.
  • oxygen is supplied to the water by the generation of surface waves, which in particular favors the preservation of the ecological balance of swimming ponds, ponds and lakes.
  • the drive system of the surface skimmer is preferably designed in such a way that propulsion in several directions can be generated.
  • the different propulsion directions are preferably generated by the use of multiple propellers and / or outlets for water jets, which generate different strong propulsion forces depending on the desired direction.
  • a propeller and / or an outlet is movable, so that one and the same propeller or the same outlet can produce propulsion in several directions.
  • different propulsion directions are generated by different positions of a tail below the water surface.
  • the surface skimmer autonomously changes its propulsion direction at adjustable regular and / or random intervals, so as to gradually descend the entire surface of the body of water.
  • two directly successive directions of movement differ at least regularly by 90 ° to 270 °, more preferably by 110 ° to 250 °, particularly preferably by 135 ° to 225 °. This ensures that the surface skimmer does not get trapped in corners and / or small bays of swimming pools and / or ponds.
  • a further preferred embodiment of the surface skimmer has a detection system which detects an obstacle in the direction of movement of the surface skimmer. Upon detection of an obstacle, the drive system is controlled such that the surface skimmer changes its propulsion direction.
  • the detection system can be mechanically or electronically coupled to the drive.
  • the surface skimmer has a location for receiving a rechargeable and / or non-rechargeable electrical energy store, which space is preferably watertight to the outside environment.
  • electrical contacts are integrated, which are suitable for the connection of the memory for electrical energy and via which the surface skimmer is electrically connected to the memory.
  • the surface skimmer has a solar panel, which is preferably mounted on the upper side of the surface skimmer.
  • the electrical energy generated by the solar panel can be used directly and / or stored for later use in an electrical storage.
  • the electrical energy that may be provided by a solar panel or by an electrical storage may, for example, be used by the drive system, the detection system and / or water quality and / or water temperature monitoring devices.
  • the surface skimmer includes a microprocessor that may be used to execute and / or coordinate user input, measurement, display, propulsion, detection, control, power, power, and / or energy usage as appropriate, and / or or to process and / or control.
  • Fig. 1A shows the side view of a preferred embodiment of a heatnskimmers invention 2.
  • the surface skimmer 2 has a safety gear 4 with a rise 6 on.
  • the surface skimmer 2 also has a float 8, which for example comprises polystyrene.
  • the float 8 is dimensioned such that a catch lip 10 of the safety gear 4 at or just below the water surface 12th which corresponds to an immersion depth of the surface skimmer 2 in the water 14 optimized for its mode of operation.
  • the embodiment of the microwavenskimmers 2 according to the invention on a rotating catching device 4 the catch lip 10 accordingly covers the full 360 ° of the possible directions of movement of the surgeonnskimmers 2 parallel to the water surface 12.
  • the embodiment shown here has in plan view according to Fig. 1B a square floor plan with bevelled corners, but in other embodiments may also have other planforms, such as rectangular, round, polygonal or oval, and be equipped with fully encircling or partially rotating safety gear 4.
  • the safety gear 4 in the Figures 1A and 1B illustrated embodiment has struts 16 which tension a net 18, which preferably has plastic, in its intended form.
  • the net 18 preferably has a mesh width of 0.5 to 2 mm, which on the one hand the capture of impurities and on the other hand, a sufficiently large water flow rate is ensured.
  • Fig. 2 shows a schematic cross section through the safety gear 4 along the line CD Fig. 1B
  • the safety gear 4 has on the line from D to C a generally S-shaped contour, ie the catch lip 10 bulges out of the water 14 up through the water surface 12 and passes into the downwardly curved collecting portion 20, which partially located below the water surface 12.
  • the collecting section 20 merges on the side opposite the catching lip 10 into an inclined ramp which forms the ascent 6 and can extend to the central floating body 8 of the surface skimmer 2.
  • the rise 6 is preferably not too steep, preferably with a slope of 10% to 60%, and a surface condition that allows animals, such as insects such as bees and bumblebees, to run on it.
  • the surface of a, as in Fig. 2 shown formed as a network rise to a structure that provides the collected living things, such as bumblebees and / or bees, enough support that they can run out of the collection section and / or crawl.
  • the mesh size is selected to be correspondingly fine and / or the thickness and / or the material of the yarn used for the net selected appropriately (eg 1 mm to 10 mm or 2 mm to 5 mm mesh size).
  • This operating principle applies to each movement direction of the surface skimmer parallel to the water surface 12, since the catch lip 10 of the illustrated embodiment covers each of these directions of movement.
  • the S-shape of the safety gear 4 causes a once-collected contaminant to remain in the collecting portion 20 with high probability regardless of the moving direction of the surface scaler 2 until the surface skimmer 20 is manually emptied. If the contaminant is an animal, such as a bee or a bumblebee, the ascent 6 in the form of a ramp enables the animal to recover from the collection section 20.
  • FIG. 1B At the top of its central float 8, the in Fig. 1B illustrated embodiment, solar panels 22, which provide electrical energy obtained from light. This is in the cross section of FIG. 3 shown closer. The energy thus obtained is immediately used to generate propulsion or stored for later use in an electrical energy store (not shown). Alternatively or additionally, the energy is used immediately and / or later for the operation of one or more measuring devices and / or displays (not shown in each case).
  • the container 24 may be reversibly connected to the surface skimmer 2 via a plug connection and may be loosened and refastened for the purpose of filling.
  • the chemicals 26 entrained during operation are discharged successively, for example through a permeable container wall, to the water 14.
  • the in Fig. 3 illustrated surface skimmer 2 preferably at least one electric motor 28, which provides the propulsion of the Liebenskimmers 2 by converting electrical energy, which he directly from the solar panels 22 and / or from (not shown) stores for electrical energy.
  • the electric motor 28 operates at least one pump, which generates a water jet and thus a propulsion based on the recoil principle by sucking water 14 and discharging it through an outlet.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Catching Or Destruction (AREA)

Abstract

Ein schwimmenden Oberflächenskimmer, der einen Schwimmkörper und eine Fangvorrichtung zum Aufnehmen und Sammeln von auf einer Wasseroberfläche schwimmenden Verunreinigungen aufweist. Die Fangvorrichtung weist eine Fanglippe, einen Sammelabschnitt zum Sammeln eingefangener Verunreinigungen und einen an den Sammelabschnitt und den Schwimmkörper angeschlossenen Aufstieg auf.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Reinigung von Wasseroberflächen und oberflächennahen Wasserschichten vor allem in abgeschlossenen Gewässern, beispielsweise in Schwimmbecken, Schwimmteichen, Teichen und Seen.
  • Wasserflächen sind einer wiederkehrenden Verunreinigung durch fortwährenden Eintrag von zumeist unerwünschten Fremdstoffen bzw. Fremdkörpern, beispielsweise Laub, Blütenblätter, Staub, Insekten, Federn, Haare und dergleichen, ausgesetzt. Insbesondere bei kleineren Gewässern wie Swimmingpools, Schwimmteichen, Teichen und kleineren Seen ist daher eine regelmäßige Reinigung erforderlich.
  • Verunreinigungen können manuell, etwa mit Hilfe eines Keschers, aus dem Gewässer entfernt werden. Da Arbeitszeit jedoch teuer ist, ist diese Lösung weder für Betriebe noch für privat genutzte Gewässer wünschenswert. Vielmehr ist eine automatisierte Reinigung vorzuziehen.
  • Für größere Wassermengen werden hierzu häufig fest installierte, meist aufwändige Filter- und Pumpensysteme eingesetzt, die Wasser aus dem Gewässer durch ein Filtersystem treiben und das gefilterte Wasser anschließend wieder zurück in das Wasserbecken leiten. Neben einem nicht unerheblichen finanziellen Aufwand erfordert diese Lösung jedoch oftmals ein gewisses Mindestvolumen an Wasserdurchsatz, sodass diese Systeme nicht mit kleineren Gewässern kompatibel sind.
  • Alternativ werden schwimmende Oberflächenskimmer angeboten, die sich frei über die Wasseroberfläche bewegen und dabei Verunreinigungen in den oberen Wasserschichten einsammeln. US 2006/0104720 A1 offenbart eine solche Vorrichtung mit Solarantrieb.
  • Bisherigen automatisierten Gewässerreinigungsgeräten ist jedoch gemein, dass sie keine Unterscheidung zwischen lebenden und toten bzw. nicht-lebenden Verunreinigungen vornehmen. Dadurch kommen kleinere Lebewesen, insbesondere auch Nützlinge wie Bienen und Hummeln, die ins Wasser gefallen sind oder sich über die Wasseroberfläche bewegen und vom Reinigungsmechanismus erfasst werden, unnötigerweise zu Tode. Dieser an sich nicht wünschenswerte Vorgang trägt außerdem zu einem erhöhten Verunreinigungsvolumen eines Gewässers bei, was zu einem erhöhten Reinigungs- bzw. Wartungsaufwand führt.
  • Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Oberflächenskimmer für die Reinigung der Wasseroberfläche sowie der oberflächennahen Wasserschichten von Gewässern, insbesondere aber nicht ausschließlich von Schwimmbecken, Schwimmteichen und Teichen bis zu einer Oberfläche von beispielsweise 2 m2 bis 50 m2, vorzugsweise 5 m2 bis 20 m2 und beispielsweise 10 m2, bereitzustellen, wobei die Todesrate der vom Oberflächenskimmer erfassten Lebewesen reduziert wird.
  • Diese Aufgabe wird durch den Oberflächenskimmer gemäß Anspruch 1 gelöst. Der erfindungsgemäße Oberflächenskimmer schwimmt und weist eine Fangvorrichtung zum Aufnehmen und Sammeln von Verunreinigungen an und/oder nahe einer Wasseroberfläche auf. Die Fangvorrichtung weist eine Fanglippe, einen Sammelabschnitt zum Sammeln eingefangener Verunreinigungen und einen an den Sammelabschnitt anschließenden, für Landtiere geeigneten Aufstieg auf. Die Fanglippe kann die vollen 360° oder nur einen Teil der möglichen Bewegungsrichtungen des Oberflächenskimmers parallel zur Wasseroberfläche abdecken. Die Fangvorrichtung weist bevorzugt auf einer von der Fanglippe über den Sammelabschnitt und den Aufstieg hinweg verlaufenden Linie eine allgemein S-förmige Kontur auf. D.h. bevorzugt wölbt sich die Fanglippe von knapp unterhalb der Wasseroberfläche, z.B. nicht mehr als 20 mm oder nicht mehr als 10 mm oder nicht mehr als 7 mm von der Wasseroberfläche aus dem Wasser nach oben durch die Wasseroberfläche hindurch und geht in den nach unten gewölbten Sammelabschnitt über, der sich teilweise unterhalb der Wasseroberfläche befinden kann. Bevorzugt geht der Sammelabschnitt auf der der Fanglippe gegenüberliegenden Seite in eine schräge Rampe über, die den Aufstieg bildet. Der Aufstieg reicht bevorzugt bis an einen zentralen Bereich heran. Der zentrale Bereich weist bevorzugt einen Schwimmkörper auf. Bevorzugt ist der zentrale Bereich, bevorzugt der zentrale Schwimmkörper, wenigstens abschnittsweise, bevorzugt aber auf seinem gesamten Umfang, von der S-förmigen Fangvorrichtung umgeben. Durch den erfindungsgemäßen Oberflächenskimmer wird erfassten Lebewesen ein Aufstieg und damit ein Fluchtweg zur Selbstrettung aus dem Sammelabschnitt geboten.
  • Trifft eine Verunreinigung im Bereich der Wasseroberfläche mit genügend relativer Geschwindigkeit auf die Fanglippe des Oberflächenskimmers, so wird die Verunreinigung von der Fanglippe in den Sammelabschnitt der Fangvorrichtung geleitet. Solange die Kapazität des Sammelabschnitts nicht ausgeschöpft ist, verbleibt eine einmal aufgesammelte Verunreinigung mit hoher Wahrscheinlichkeit unabhängig von der Bewegungsrichtung des Oberflächenskimmers im Sammelabschnitt, bis der Oberflächenskimmer manuell geleert wird. Ein derart eingesammeltes Lebewesen, beispielsweise eine Biene oder Hummel, kann dem Sammelabschnitt wieder entkommen, indem es sich aus dem Sammelabschnitt über den Aufstieg rettet. Der Aufstieg ist zweckdienlich bevorzugt als nicht zu steile Rampe, die genügend Haftung zum Laufen bietet, ausgeführt. Bevorzugt hat der der Aufstieg eine Steigung von 0% bis 70%, bevorzugt 1 % bis 66%, stärker bevorzugt 10% bis 60%, stärker bevorzugt 2% bis 45%, stärker bevorzugt 3% bis 30 %, besonders bevorzugt 4% bis 15 %. Hierbei wird die Steigung wie für Verkehrswege üblich definiert: für einen Aufstieg, der eine Strecke dx benötigt, um eine Höhendifferenz von dh zu überwinden, beträgt die Steigung also dh/dx. Der Aufstieg kann eine konstante Steigung aufweisen. Der Aufstieg kann jedoch auch verschieden Steigungen aufweisen, sowohl in Umfangsrichtung des Oberflächenskimmers als auch in radialer Richtung. Der Aufstieg kann einen oder mehrere Kunststoffe, Gummi, Holz und/oder Metall aufweisen. Der Aufstieg reicht bevorzugt von unterhalb der Wasseroberfläche im angeschlossenen Sammelabschnitt bis auf eine sichere Höhe, bevorzugt mindestens 10 mm, stärker bevorzugt mindestens 20 mm, besonders bevorzugt mindestens 30 mm über der höchsten Wasseroberfläche der nahen Umgebung. Das Tier kann sich auf der Rampe in sicherer Entfernung zum Wasser trocknen und anschließend selbstständig davonfliegen oder auf seine Rettung bei der nächsten Kontrolle des Oberflächenskimmers warten.
  • Die Schwimmfähigkeit des Oberflächenskimmers erfordert einen dem Gewicht des Oberflächenskimmers angepassten Auftrieb des Oberflächenskimmers. Der Auftrieb wird durch einen oder mehrere entsprechend dimensionierte Schwimmkörper, die beispielsweise als Polystyrolkörper und/oder wasserdicht abgeschlossener Hohlkörper ausgeformt sein können, erzeugt. Alternativ oder zusätzlich kann ein Abschnitt des Oberflächenskimmers, der vornehmlich eine andere Funktion hat, als wasserdicht abgeschlossener Hohlkörper gefertigt sein und/oder schwimmendes Material aufweisen und somit die Funktion eines Schwimmkörpers annehmen.
  • Die Fangvorrichtung eines erfindungsgemäßen Oberflächenskimmers ist bevorzugt zumindest partiell wasserdurchlässig. Die Fangvorrichtung kann als über formgebende Streben aufgespanntes Netz ausgeführt sein. Die Fangvorrichtung kann über eine beliebige Zahl von Streben verfügen, wobei eine, zwei, drei, vier, fünf, sechs, sieben oder acht Streben bevorzugt sind. Die Streben sind bevorzugt aus einem Material von geringer Dichte, bevorzugt Kunststoff und/oder Holz, und können als Hohlkörper geformt sein. Das Netz weist bevorzugt Kunststoff, Metall, ein Drahtgeflecht und/oder Baumwolle auf. Alternativ kann die Fangvorrichtung einen eigenständig formstabilen Sieb und/oder Rechen aufweisen, der bevorzugt Kunststoff, Gummi, Metall, ein Drahtgeflecht, Baumwolle und/oder Holz aufweist. Der Aufstieg weist bevorzugt eine netzartige und/oder anderweitig strukturierte Oberfläche auf. Der Aufstieg kann beispielsweise fein geriffelt sein. Dies kann dazu beitragen, einem Lebewesen mehr Halt zum Laufen und/oder Kriechen zu bieten. Die Fangvorrichtung kann eine lipophile Oberfläche aufweisen. Dies kann dazu beitragen, Verschmutzungen zu binden, die eine Affinität für lipophile Stoffe aufweisen, beispielsweise Fette und fettartige Substanzen, etwa Creme, Öl und/oder Lotion, insbesondere zum Sonnenschutz, aber auch Hautfett.
  • Der Grundriss eines erfindungsgemäßen Oberflächenskimmers ist bevorzugt polygonal, besonders bevorzugt quadratisch, dreieckig, fünfeckig, sechseckig, siebeneckig oder achteckig. Grundrissecken können dabei abgeschrägt und/oder abgerundet sein. Alternativ kann der Grundriss eine beliebige andere Form annehmen, beispielsweise oval, rund oder eine unregelmäßige Form.
  • Der Oberflächenskimmer kann mit einem Behälter, der zur Aufnahme von Poolreinigungstabletten und/oder anderen Chemikalien geeignet ist, ausgestattet sein. Die Chemikalien können in festem und/oder flüssigem und/oder gasförmigem Zustand und in gelöstem und/oder ungelöstem Zustand vorliegen. Der Behälter ist bevorzugt zumindest teilweise wasserdurchlässig gefertigt, etwa als Korb und/oder Netz und/oder wasser- und chemikalienpermeable Membran, sodass die Chemikalien nach und nach an das Gewässer abgegeben werden. Ferner ist es bevorzugt, dass der Behälter mit dem restlichen Oberflächenskimmer reversibel, beispielsweise über eine Steckverbindung oder ein Schraubgewinde, verbunden ist und zum Zwecke der Befüllung gelöst und wieder befestigt werden kann. Alternativ oder zusätzlich weist der Behälter eine Befüllungsöffnung mit Verschluss auf.
  • In einer weiteren Ausführungsform kann der Oberflächenskimmer eine oder mehrere Einrichtungen zur Überwachung der Wasserqualität und/oder der Wassertemperatur aufweisen. Bei einer solchen Einrichtung können chemische, mechanische und/oder elektrische Verfahren zum Einsatz kommen. Bevorzugt ist eine Einrichtung zur Anzeige der gemessenen Wasserqualität und/oder der gemessenen Wassertemperatur integriert. Die Anzeige kann eine elektronische Anzeige, beispielsweise ein Lämpchen, eine LED und/oder einen Display zur Anzeige von Text und/oder Symbolen aufweisen. Die Anzeige kann zusätzlich oder ausschließlich eine mechanische Komponente, etwa einen Zeiger und/oder eine Flüssigkeitssäule, und/oder eine chemische Anzeige, jeweils gegebenenfalls mit einer Skala, aufweisen. Beispielsweise kann der Oberflächenskimmer den pH-Wert des Gewässers, beispielsweise mittels Indikatorpapier oder -stäbchen, messen und anzeigen. Möglich ist auch eine pH-Messung und Anzeige mittels pH-Meter. Des Weiteren kann der Oberflächenskimmer ein elektronisches oder ein auf einer Flüssigkeitssäule basierendes Thermometer aufweisen. Weiterhin kann der Oberflächenskimmer eine Einrichtung zur Messung der Chlorgehalts im Wasser und/oder eine Einrichtung zur Anzeige des Chlorgehalts im Wasser aufweisen.
  • In einer Ausführungsform nutzt der Oberflächenskimmer externe Kräfte, beispielsweise Luft- und/oder Wasserströmungen, um sich über die Wasseroberfläche zu bewegen und dabei Verunreinigungen einzusammeln. In einer weiteren Ausführungsform kann der Oberflächenskimmer zur Steigerung seiner Effizienz ein eigenes Antriebssystem aufweisen, das einen Vortrieb des Oberflächenskimmers generiert. Das Antriebssystem weist bevorzugt einen Motor auf, der bevorzugt elektrische Energie nutzt, um den Oberflächenskimmer zu bewegen. Der Vortrieb des Oberflächenskimmers wird bevorzugt generiert, indem der Motor eine passend skalierte Schiffsschraube antreibt und/oder eine Pumpe betreibt, die Wasser aus dem Gewässer ansaugt und durch einen Auslass wieder ausstößt, wodurch ein Wasserstrahl und damit ein Rückstoß erzeugt wird, der für den Vortrieb genutzt wird. Das Antriebssystem ist dabei bevorzugt so konstruiert, dass das einströmende Wasser zunächst die Fanglippe und den Sammelabschnitt der Fangvorrichtung passiert, bevor es die Schiffsschraube bzw. die Pumpe passiert. Alternativ oder zusätzlich passiert das einströmende Wasser einen Wasserdurchlässigen Sicherheitsfilter, der die Schiffsschraube bzw. die Pumpe von der Umgebung abschirmt. Dadurch werden einerseits Beschädigungen am Oberflächenskimmer durch größere und/oder besonders harte Objekte und andererseits Verletzungen von Mensch, Tier und/oder sonstigen Objekten wie beispielsweise Spielzeug oder Pflanzen vermieden.
  • Bevorzugt erzeugt ein Oberflächenskimmer mit eigenem Antrieb mit dem zum Zwecke des Vortriebs bewegten Wasser Wellen auf der Oberfläche des Gewässers, wodurch die Oberfläche für Lebewesen besser wahrnehmbar wird. Dadurch wird bereits die Eintragsrate von Tieren in das Gewässer reduziert, sodass sich der Reinigungs- bzw. Rettungsaufwand reduziert. Desweiteren wird dem Gewässer durch die Erzeugung von Oberflächenwellen Sauerstoff zugeführt, was insbesondere die Erhaltung des ökologischen Gleichgewichts von Schwimmteichen, Teichen und Seen begünstigt.
  • Bevorzugt ist das Antriebssystem des Oberflächenskimmers derart ausgeführt, dass ein Vortrieb in mehrere Richtungen generiert werden kann. Die unterschiedlichen Vortriebsrichtungen werden bevorzugt durch den Einsatz mehrerer Schiffsschrauben und/oder Auslässe für Wasserstrahlen, die je nach gewünschter Richtung unterschiedlich starke Vortriebskräfte erzeugen, generiert. Alternativ oder zusätzlich ist eine Schiffsschraube und/oder ein Auslass beweglich, sodass ein und dieselbe Schiffsschraube bzw. ein und derselbe Auslass Vortrieb in mehrere Richtungen erzeugen kann. Alternativ oder zusätzlich werden verschiedene Vortriebsrichtungen durch verschiedene Stellungen eines Leitwerks unterhalb der Wasseroberfläche erzeugt.
  • Vorzugsweise ändert der Oberflächenskimmer in einstellbaren regelmäßigen und/oder zufällig festgelegten Intervallen selbstständig seine Vortriebsrichtung, um so nach und nach die gesamte Oberfläche des Gewässers abzufahren. Bevorzugt unterscheiden sich zwei direkt aufeinander folgende Bewegungsrichtungen zumindest regelmäßig um 90° bis 270°, besonders bevorzugt um 110° bis 250°, besonders bevorzugt um 135° bis 225°. Dies stellt sicher, dass der Oberflächenskimmer nicht in Ecken und/oder kleinen Buchten von Schwimmbecken und/oder Teichen gefangen bleibt.
  • Eine weitere bevorzugte Ausführungsform des Oberflächenskimmers weist ein Detektionssystem auf, das ein Hindernis in Bewegungsrichtung des Oberflächenskimmers detektiert. Bei Detektion eines Hindernisses wird das Antriebssystem derart angesteuert, dass der Oberflächenskimmer seine Vortriebsrichtung ändert. Das Detektionssystem kann dabei mechanisch oder elektronisch mit dem Antrieb gekoppelt sein.
  • Vorzugsweise weist der Oberflächenskimmer einen Platz für die Aufnahme eines, wiederaufladbaren und/oder nicht-wiederaufladbaren, Speichers für elektrische Energie auf, wobei dieser Platz vorzugsweise wasserdicht gegen die äußere Umgebung abgeschlossen ist. Bevorzugt sind elektrische Kontakte integriert, die für den Anschluss des Speichers für elektrische Energie geeignet sind und über die der Oberflächenskimmer mit dem Speicher elektrisch verbunden wird.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist der Oberflächenskimmer ein Solarpaneel auf, das vorzugsweise auf der Oberseite des Oberflächenskimmers angebracht ist. Die vom Solarpaneel erzeugte elektrische Energie kann direkt genutzt und/oder für eine spätere Nutzung in einem elektrischen Speicher gespeichert werden.
  • Die elektrische Energie, die von einem Solarpaneel oder von einem elektrischen Speicher bereitgestellt sein kann, kann beispielsweise vom Antriebssystem, vom Detektionssystem und/oder von Einrichtungen zur Überwachung von Wasserqualität und/oder Wassertemperatur genutzt werden.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform weist der Oberflächenskimmer einen Mikroprozessor auf, der dazu verwendet werden kann, gegebenenfalls eine(n) vorgesehene Benutzereingabe, Messung, Anzeige, Vortrieb, Detektion, Steuervorgang, Energiegewinnung, Energieleitung und/oder Energienutzung auszuführen und/oder zu koordinieren und/oder zu prozessieren und/oder zu steuern.
  • Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Oberflächenskimmers anhand der Figuren näher beschrieben. Es zeigen:
    • Fig. 1A
    eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Oberflächenskimmers;
    Fig. 1B
    eine Draufsicht des erfindungsgemäßen Oberflächenskimmers aus Fig. 1A;
    Fig. 2
    einen Querschnitt durch die Fangvorrichtung entlang der Linie C-D des erfindungsgemäßen Oberflächenskimmers aus Fig. 1B;
    Fig. 3
    einen Querschnitt entlang der Linie A-B des erfindungsgemäßen Oberflächenskimmers aus Fig. 1B;
    Fig. 4
    eine perspektivische Ansicht des erfindungsgemäßen Oberflächenskimmers aus Fig. 1A, wobei ein Teil des Oberflächenskimmers aufgeschnitten dargestellt ist.
  • Fig. 1A zeigt die Seitenansicht einer bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Oberflächenskimmers 2. Der Oberflächenskimmer 2 weist eine Fangvorrichtung 4 mit einem Aufstieg 6 auf. Der Oberflächenskimmer 2 weist außerdem einen Schwimmkörper 8 auf, der beispielsweise Polystyrol aufweist. Der Schwimmkörper 8 ist derart dimensioniert, dass sich eine Fanglippe 10 der Fangvorrichtung 4 an oder knapp unterhalb der Wasseroberfläche 12 befindet, was einer für seine Funktionsweise optimierten Eintauchtiefe des Oberflächenskimmers 2 im Wasser 14 entspricht.
  • Wie aus der Draufsicht in Fig. 1B ersichtlich ist, weist die Ausführungsform des erfindungsgemäßen Oberflächenskimmers 2 eine umlaufende Fangvorrichtung 4 auf, dessen Fanglippe 10 dementsprechend die vollen 360° der möglichen Bewegungsrichtungen des Oberflächenskimmers 2 parallel zur Wasseroberfläche 12 abdeckt. Die hier dargestellte Ausführungsform hat in der Draufsicht gemäß Fig. 1B einen quadratischen Grundriss mit abgeschrägten Ecken, kann jedoch in anderen Ausführungsformen auch andere Grundrissformen, z.B. rechteckig, rund, polygonal oder oval, haben und mit voll umlaufender oder teilweise umlaufender Fangvorrichtung 4 ausgestattet sein.
  • Die Fangvorrichtung 4 der in der Figuren 1A und 1B dargestellten Ausführungsform weist Streben 16 auf, die ein Netz 18, das bevorzugt Kunststoff aufweist, in seine vorgesehen Form spannen. Das Netz 18 weist bevorzugt eine Maschenweite von 0,5 bis 2 mm auf, wodurch einerseits das Einfangen von Verunreinigungen und andererseits eine hinreichend große Wasserdurchflussrate gewährleistet ist.
  • Fig. 2 zeigt einen schematischen Querschnitt durch die Fangvorrichtung 4 entlang der Linie C-D aus Fig. 1B. Die Fangvorrichtung 4 weist auf der Linie von D nach C eine allgemein S-förmige Kontur auf, d.h. die Fanglippe 10 wölbt sich aus dem Wasser 14 nach oben durch die Wasseroberfläche 12 hindurch und geht in den nach unten gewölbten Sammelabschnitt 20 über, der sich teilweise unterhalb der Wasseroberfläche 12 befindet. Der Sammelabschnitt 20 geht auf der der Fanglippe 10 gegenüberliegenden Seite in eine schräge Rampe über, die den Aufstieg 6 bildet und bis zum zentralen Schwimmkörper 8 des Oberflächenskimmers 2 reichen kann. Der Aufstieg 6 ist dabei bevorzugt nicht zu steil, bevorzugt mit einer Steigung von 10 % bis 60 %, und von einer Oberflächenbeschaffenheit, die es Tieren, beispielsweise Insekten wie Bienen und Hummeln, ermöglicht, darauf zu laufen. Bevorzugt weist die Oberfläche eines, wie in der Fig. 2 gezeigten, als Netz ausgebildeten Aufstiegs eine Struktur auf, die eingesammelten Lebewesen, etwa Hummeln und/oder Bienen, genug Halt bietet, dass diese aus dem Sammelabschnitt herauslaufen und/oder -kriechen können. Bevorzugt ist die Maschenweite entsprechend fein gewählt und/oder die Dicke und/oder das Material des für das Netz verwendeten Garns entsprechend gewählt (z.B. 1 mm bis 10 mm oder 2 mm bis 5 mm Maschenweite). Bewegt sich die in der Fig. 1B dargestellte Ausführungsform auf der Wasseroberfläche 12, so wird eine Verunreinigung, beispielsweise Laub, Blütenblätter oder ein Insekt, die mit genügend relativer Geschwindigkeit auf die Fanglippe 10 trifft, über die Fanglippe 10 in den Sammelabschnitt 20 befördert. Dieses Funktionsprinzip gilt für jede Bewegungsrichtung des Oberflächenskimmers parallel zur Wasseroberfläche 12, da die Fanglippe 10 der dargestellten Ausführungsform jede dieser Bewegungsrichtungen abdeckt. Die S-Form der Fangvorrichtung 4 bewirkt, dass eine einmal aufgesammelte Verunreinigung mit hoher Wahrscheinlichkeit unabhängig von der Bewegungsrichtung des Oberflächenskimmers 2 im Sammelabschnitt 20 verbleibt, bis der Oberflächenskimmer 20 manuell geleert wird. Handelt es sich bei der Verunreinigung um ein Tier, etwa eine Biene oder eine Hummel, so ermöglicht der Aufstieg 6 in Form einer Rampe dem Tier die Selbstrettung aus dem Sammelabschnitt 20.
  • An der Oberseite seines zentralen Schwimmkörpers 8 weist die in Fig. 1B dargestellte Ausführungsform Solarpaneele 22 auf, die aus Licht gewonnene elektrische Energie bereit stellen. Dies ist im Querschnitt der Figur 3 näher gezeigt. Die solchermaßen gewonnene Energie wird sofort für die Erzeugung von Vortrieb genutzt oder für einen späteren Gebrauch in einem Speicher für elektrische Energie (nicht dargestellt) gespeichert. Alternativ oder zusätzlich wird die Energie sofort und/oder später für den Betrieb eines oder mehrerer Messgeräte und/oder Anzeigen (jeweils nicht dargestellt) verwendet.
  • Wie in Fig. 3 dargestellt ist, weist die hier beschriebene Ausführungsform im unteren Bereich einen Behälter 24 für die Aufnahme von Chemikalien 26, beispielsweise Chlortabletten, auf. Der Behälter 24 kann mit dem Oberflächenskimmer 2 reversibel über eine Steckverbindung verbunden sein und kann zum Zwecke der Befüllung gelöst und wieder befestigt werden. Die während des Betriebs mitgeführten Chemikalien 26 werden sukzessive, z.B. durch eine durchlässige Behälterwand, an das Wasser 14 abgegeben.
  • Des Weiteren weist der in Fig. 3 dargestellte Oberflächenskimmer 2 vorzugsweise mindestens einen Elektromotor 28 auf, der den Vortrieb des Oberflächenskimmers 2 unter Umwandlung elektrischer Energie, die er direkt aus den Solarpaneelen 22 und/oder aus (nicht dargestellten) Speichern für elektrische Energie bezieht, bereitstellt. In der vorliegenden Ausführungsform betreibt der Elektromotor 28 mindestens eine Pumpe, welche durch Ansaugen von Wasser 14 und dessen Ausstoß durch einen Auslass einen Wasserstrahl und damit einen auf dem Rückstoßprinzip basierenden Vortrieb generiert.
  • Für eine bessere Übersicht sind einige der vorgenannten Bauteile in Fig. 5 nochmals in einer perspektivischen und zu einem Viertel aufgeschnittenen Ansicht dargestellt.

Claims (15)

  1. Schwimmender Oberflächenskimmer (2), der einen Schwimmkörper (8) und eine Fangvorrichtung (4) zum Aufnehmen und Sammeln von auf einer Wasseroberfläche (12) schwimmenden Verunreinigungen aufweist, wobei die Fangvorrichtung (4) eine Fanglippe (10), einen Sammelabschnitt (20) zum Sammeln eingefangener Verunreinigungen und einen an den Sammelabschnitt (20) und den Schwimmkörper (8) angeschlossenen Aufstieg (6) aufweist.
  2. Oberflächenskimmer nach Anspruch 1, wobei sich der Sammelabschnitt (20) an die Fanglippe (10) und der Aufstieg (6) an den Sammelabschnitt (20) jeweils derart anschließt, dass der Oberflächenskimmer (2) entlang eines Weges von der Außenkante der Fanglippe (10) über den Sammelabschnitt (20) bis in den Aufstieg (6) hinein ein Oberflächenprofil aufweist, das zunächst ansteigt, anschließend abfällt und daran anschließend wieder ansteigt, und/oder wobei die Fanglippe (10) und der Sammelabschnitt (20) eine lipophile Oberfläche aufweisen, und/oder wobei die Fangvorrichtung (4) partiell wasserdurchlässig ist.
  3. Oberflächenskimmer nach Anspruch 1 oder 2, wobei sich der Sammelabschnitt (20) an die Fanglippe (10) und der Aufstieg (6) an den Sammelabschnitt (20) anschließt, und wobei die Fanglippe (10) in einer nach oben gewölbten Zone die Wasseroberfläche (12) durchbricht, der Sammelabschnitt (20) eine nach unten gewölbte Zone unterhalb der Wasseroberfläche (12) aufweist und der Aufstieg (6) aus dem Sammelabschnitt (20) heraus bis auf eine Höhe über der Wasseroberfläche (12), bevorzugt mindestens 10 mm über die Wasseroberfläche (12) hinaus, führt.
  4. Oberflächenskimmer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Oberflächenskimmer (2) frei schwimmt.
  5. Oberflächenskimmer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Oberflächenskimmer (2) ein für seinen Vortrieb geeignetes Antriebssystem, bevorzugt mit mindestens einer Schiffsschraube und/oder mindestens einem Wasserstrahl, aufweist.
  6. Oberflächenskimmer nach Anspruch 5, wobei die von dem Antriebssystem erzeugte Bewegung von Wasser (14) zu einer Wellenbildung an der Wasseroberfläche (12) führt, wobei die Wellenbildung dafür ausreicht, dass Insekten die Wasseroberfläche (12) als solche wahrnehmen können.
  7. Oberflächenskimmer nach Anspruch 5 oder 6, wobei das Antriebssystem für den Vortrieb in mehrere Richtungen ausgebildet ist.
  8. Oberflächenskimmer nach einem der Ansprüche 5 bis 7, wobei das Antriebssystem die Vortriebsrichtung selbstständig in gleichen und/oder zufällig festgelegten Zeitintervallen ändert.
  9. Oberflächenskimmer nach einem der Ansprüche 5 bis 8, wobei der Oberflächenskimmer (2) ein Detektionssystem zur Detektion von Hindernissen aufweist und wobei das Antriebssystem die Vortriebsrichtung bei Detektion eines Hindernisses selbstständig derart ändert, dass sich der Oberflächenskimmer (2) von dem Hindernis entfernt.
  10. Oberflächenskimmer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Oberflächenskimmer (2) einen Raum für die Aufnahme eines wiederaufladbaren oder nicht-wiederaufladbaren Speichers für elektrische Energie aufweist, und wobei der Oberflächenskimmer (2) elektrische Kontakte, die für den Anschluss des Speichers für elektrische Energie geeignet sind, aufweist.
  11. Oberflächenskimmer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Oberflächenskimmer mindestens ein Solarpaneel (22) aufweist.
  12. Oberflächenskimmer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Oberflächenskimmer (2) mindestens einen Behälter (24) zur Aufnahme und Abgabe von Chemikalien (26) aufweist.
  13. Oberflächenskimmer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Oberflächenskimmer (2) mindestens eine Einrichtung zur Überwachung der Wasserqualität und/oder der Wassertemperatur aufweist und/oder wobei der Oberflächenskimmer (2) mindestens eine Einrichtung zur Anzeige der Wasserqualität und/oder der Wassertemperatur aufweist.
  14. Oberflächenskimmer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Fangvorrichtung (4) mindestens eine, bevorzugt mindestens zwei, drei, vier, fünf, sechs, sieben oder acht Streben (16), und mindestens ein über die Streben (16) gespanntes Netz (18) aufweist.
  15. Oberflächenskimmer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Aufstieg (6) eine Steigung von 0% bis 70%, bevorzugt 1 % bis 66%, stärker bevorzugt 10% bis 60%, stärker bevorzugt 2% bis 45%, stärker bevorzugt 3% bis 30 %, besonders bevorzugt 4% bis 15 %.
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