ES2239946T3 - Propulsion invertible de chorros de agua y controles direccionales para la limpiapiscinas autoatizados. - Google Patents
Propulsion invertible de chorros de agua y controles direccionales para la limpiapiscinas autoatizados.Info
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Abstract
Aparato limpiador autopropulsado (10) para limpiar la superficie del fondo sumergido de una piscina o un tanque, siendo el aparato (10) propulsado por la descarga de un chorro de agua, comprendiendo el aparato (10) una bomba de agua, una válvula desviadora del chorro de agua y un conducto de descarga direccional (44; 44L, 44R) que tiene al menos una abertura de descarga (45) por la cual el chorro de agua es descargado direccionalmente del aparato (10); estando dicho aparato limpiador autopropulsado caracterizado por el hecho de que: la bomba de agua (60) tiene una salida de descarga de la bomba para emitir una corriente de agua a presión, siendo el eje geométrico de la corriente de agua a presión (W) que es descargada por la salida de descarga de la bomba en general normal a la superficie de la piscina o del tanque por sobre la cual se desplaza el aparato (10); el conducto de descarga direccional (44; 44L, 44R) está en comunicación fluídica con la salida de descarga de la bomba; el eje geométrico de la parte del conducto de descarga direccional (44; 44R, 44L) que está junto a la abertura de descarga de la bomba es en general normal al eje geométrico de la corriente de agua a presión que sale por la salida de descarga de la bomba; y la válvula (40) desviadora del chorro de agua está situada entre la salida de descarga de la bomba y la abertura de descarga (45) que es al menos una y está prevista en el conducto de descarga direccional (44; 44R, 44L), siendo la válvula (40) desviadora del chorro de agua susceptible de ser conmutada entre las posiciones de descarga primera y segunda para dirigir el chorro de agua en direcciones en general opuestas.
Description
Propulsión invertible de chorros de agua y
controles direccionales para limpiapiscinas automatizados.
La invención se refiere a métodos y aparatos para
propulsar limpiapiscinas y limpiatanques automatizados o robóticos y
para controlar los trazados de los recorridos de barrido o
traslación de los limpiadores automatizados con respecto al fondo y
a las paredes laterales de la piscina o del tanque.
Los limpiapiscinas automatizados o robóticos
tradicionalmente están en contacto con y se desplazan por sobre las
superficies de piscina que se limpian sobre ruedas montadas en ejes
o sobre orugas sin fin que son accionadas por un motor de
accionamiento independiente a través de un tren de engranajes. Las
ruedas u orugas están alineadas con el eje geométrico longitudinal
del limpiador. Los robots limpiapiscinas que se desplazan sobre
ruedas tienen en general dos motores eléctricos que son un motor de
bomba que acciona una bomba de agua que es usada para desprender y/o
aspirar los residuos al interior de un filtro, y el motor de
accionamiento que es usado para propulsar al robot en su
desplazamiento por sobre las superficies de la piscina que deben ser
limpiadas. El motor de accionamiento puede estar conectado a través
de un tren de engranajes directamente a una o varias ruedas o a uno
o varios ejes, o a través de una correa y poleas para propulsar al
limpiador, o a una bomba de agua que puede ser externa al limpiador
robótico y produce una corriente a presión o chorro de agua que
desplaza al aparato limpiador en virtud de la fuerza de reacción o a
base de accionar una turbina de agua conectada a través de un tren
de engranajes a las ruedas o a la oruga sin fin. El desplazamiento
de los limpiapiscinas del estado de la técnica, cuando los mismos
son accionados ya sea por la turbina o bien por el chorro directo o
reactivo, es en una dirección, y el movimiento es aleatorio.
El control del desplazamiento direccional
longitudinal del robot puede ser llevado a cabo mediante una
compleja circuitería electrónica, como en el caso en el que se
emplean motores paso a paso y motores de c.c. sin escobillas. Otros
sistemas de control requieren que el limpiador suba por la pared
lateral vertical de la piscina hasta que una parte del limpiador
sobresale por encima del nivel del agua y/o el aparato se ha
desplazado lateralmente a lo largo de la pared lateral, después de
lo cual el dispositivo de accionamiento por motor invierte la marcha
y el limpiador regresa a la superficie del fondo de la piscina
siguiendo un recorrido distinto. Los limpiadores accionados por agua
del estado de la técnica se basan asimismo en la reorientación del
limpiador mientras el mismo está en contacto con la pared para
efectuar un cambio aleatorio de dirección. Sin embargo, en
determinadas circunstancias constituye un desperdicio de tiempo y
energía y produce un innecesario deterioro por el uso hacer que el
limpiador robótico suba por la pared lateral exclusivamente con la
finalidad de variar el trazado del recorrido que el limpiador
efectúa en su desplazamiento.
Es conocida por la Patente US 2.988.762 la
técnica de prever elementos que constituyen topes fijos desplazados
lateralmente en cada extremo del limpiador para que los mismos
establezcan contacto con la pared lateral que está encarada al
limpiador y para que los mismos constituyan así un centro de
pivotación al acercarse el limpiador a la pared. Puede estar
prevista otra barra deslizante transversal que sirve para establecer
contacto con una pared lateral y hace que el motor de accionamiento
invierta la marcha. Los elementos que constituyen topes son
ajustables para dar lugar a ángulos variables. Una tercera barra
deslizante que está unida a un interruptor de desconexión sobresale
del lado que está encarado al extremo distante de la piscina, de tal
manera que cuando el limpiador ha recorrido toda la longitud de la
piscina y se acerca a la pared en un recorrido en general paralelo,
la tercera barra deslizante es empujada al interior del aparato y
desconecta el suministro de energía eléctrica al mismo.
Se ha propuesto también dirigir el movimiento de
barrido de un limpiapiscinas mecánicamente mediante el uso de un
conjunto de tres ruedas en el cual la tercera rueda está montada
centralmente y frente al otro par de ruedas, y el eje en el cual
está montada la tercera rueda es capaz de girar en un plano
horizontal en torno a un eje geométrico vertical. Se presenta en la
Patente US 3.979.788 una versión de este aparato llamada de
desplazamiento con rueda libre.
En la Patente US 3.229.315 la tercera rueda está
montada en una placa y la placa está en acoplamiento con un
mecanismo de transmisión que hace que el eje horizontal gire de
manera definida y determina las variaciones direccionales en la
orientación de la tercera rueda.
Es también conocido en el estado de la técnica el
procedimiento de dotar a un limpiapiscinas de una émbolo o pistón
vertical que puede ser desplazado por una fuerza hidráulica para
establecer contacto con el fondo de la piscina para así hacer que el
limpiador pivote y cambie de dirección. La temporización debe ser
controlada por un dispositivo de circuito integrado ("IC")
preprogramado.
Es también conocida por la Patente US 4.348.192
la técnica de equipar la manguera de agua de alimentación de un
dispositivo limpiapiscinas flotante circular con una tobera de
chorro de agua de descarga continua que se reorienta aleatoriamente
según una dirección de inversión de marcha cuando es impedido el
desplazamiento del limpiador flotante hacia adelante. Además de la
tobera móvil de descarga de chorro de agua que está unida a la parte
inferior del limpiador flotante, la manguera está equipada con una
pluralidad de toberas de chorro que están encaradas hacia atrás y
desplazan la manguera de agua de manera aleatoria y facilitan el
desplazamiento del limpia-
dor.
dor.
El documento
JP-A-54 056251 describe un aparato
para limpiar la superficie del fondo sumergido de una piscina o de
un tanque, en cuyo aparato se aspira agua a través de una abertura y
el agua es filtrada para retirar de la misma la suciedad y los
residuos y es a continuación expulsada por una abertura a través de
medios que constituyen una válvula. El aparato comprende además un
sensor que al establecer contacto con una pared mueve unos medios
que constituyen una válvula y hacen que el agua sea expulsada por
otra abertura.
El documento WO 97/49504 describe un método y
aparato de limpieza automática de piscinas que son para limpiar el
agua contenida en una piscina, teniendo el aparato un cuerpo que
está configurado para estar sumergido en una piscina para funcionar
selectivamente cerca de la superficie del agua en un modo de
limpieza superficial o cerca de la superficie de la pared interior
en un modo de limpieza de la superficie de la pared, estando el
aparato configurado para ser accionado por un flujo de agua a
presión positiva que es aportado a través de una manguera flexible
desde un conjunto de motor eléctrico y bomba hidráulica que está
situado fuera de la piscina.
El documento
DE-U-7140569 describe un aparato que
es para limpiar la superficie del fondo de una piscina, p. ej., y
tiene un tubo de admisión en Y que está orientado cabeza abajo y
tiene en su parte superior un rotor de accionamiento.
El documento
US-A-5 351 355 describe un
limpiapiscinas sumergible que tiene una caja de sección decreciente,
un par de ruedas en el extremo ancho de la caja, una sola rueda en
el extremo estrecho de la caja, un sistema de accionamiento para
accionar cada una de las ruedas, un cable para conectar el limpiador
a un punto fijo en un lado de la piscina, y un dispositivo tensor
del cable en la caja para variar la longitud y la tensión del cable,
con lo cual se hace que el limpiador siga un recorrido de traslación
predeterminado por sobre toda la superficie interior de la
piscina.
Los limpiapiscinas comerciales del estado de la
técnica que emplean agua a presión para efectuar un desplazamiento
aleatorio han sido también equipados con válvulas llamadas "de
marcha atrás" que periódicamente interrumpen y desvían el flujo
de agua al limpiador y lo descargan a través de una válvula que
tiene boquillas dirigidas hacia adelante, creando con ello una
fuerza de reacción para desplazar la manguera y quizá el limpiador
que está unido a la misma en una dirección en general de marcha
atrás. La válvula de marcha atrás puede ser accionada por el flujo
de agua a través de un accesorio unido a la manguera. El movimiento
resultante de la activación de las boquillas de la válvula de marcha
atrás es también aleatorio y puede carecer de efecto para reorientar
un limpiador que ha quedado inmovilizado.
El aparato del estado de la técnica que está
destinado a ser usado para propulsar y dirigir el movimiento de
barrido de los limpiapiscinas robóticos automatizados deja que
desear en varios aspectos importantes. Por ejemplo, las actuales
máquinas del estado de la técnica emplean dispositivos de circuito
integrado ("IC") preprogramados que dan lugar a un específico y
predeterminado trazado del recorrido de barrido. El diseño y la
producción de estos dispositivos de circuito integrado son
relativamente costosos, y los trazados del recorrido de barrido que
son producidos con los mismos han resultado ser poco eficaces en las
piscinas que tienen configuraciones irregulares y/u obstrucciones
incorporadas en sus fondos o en sus paredes laterales.
Los limpiadores que son propulsados por una
descarga de chorro de agua se desplazan tan sólo en una dirección en
general hacia adelante y su desplazamiento es aleatorio, viéndose
tal aleatoriedad acentuada al ser equipado el aparato con una cola o
manguera flexible que se sacude erráticamente alterando así la
dirección del movimiento del limpiador.
Los limpiadores que están equipados con trenes de
engranajes para accionar ruedas u orugas sin fin representan un
gasto adicional debido al diseño, a la fabricación y al montaje de
numerosas pequeñas piezas que deben ajustar con precisión; teniendo
el propietario o el operador del aparato que hacer frente además al
gasto de tiempo y de dinero que va ligado al mantenimiento y a la
adquisición de piezas de repuesto debido al deterioro por el uso que
se produce durante la duración de la máquina. Un aparato de limpieza
construido con una tercera rueda pivotable que opera de manera
aleatoria o de acuerdo con un programa tiene los mismos
inconvenientes asociados a producción, al montaje y al mantenimiento
de las numerosas pequeñas piezas móviles.
Los limpiapiscinas robóticos del estado de la
técnica dejan también que desear en cuanto a medios de control
mecánico para el ajuste in situ de los trazados del recorrido
de barrido del aparato con respecto a la específica configuración de
la piscina que se limpia.
Otra importante deficiencia que se da en el
diseño y el funcionamiento de los limpiapiscinas del estado de la
técnica es la consistente en su tendencia a quedar inmovilizados p.
ej. en los cantos vivos, sobre escalones o incluso en las aberturas
de admisión de los rebosaderos en la superficie del agua contenida
en la piscina.
Es por consiguiente un objetivo principal de esta
invención el de aportar un aparato limpiador de piscinas y de
tanques automatizado o robótico mejorado que incorpore un mecanismo
fiable y un método fiable para producir propulsión usando un
propulsor de chorro de agua direccional para desplazar el limpiador
en direcciones opuestas a lo largo del o con respecto al eje
geométrico longitudinal del aparato.
Este objetivo es alcanzado con el objeto de las
reivindicaciones.
Es otra ventaja de esta invención la de aportar
un método y aparato para variar de manera ajustable la dirección y
la cantidad de empuje o fuerza que es producida por un propulsor de
chorro de agua que es empleado para propulsar a un aparato limpiador
de piscinas o de tanques, y la de efectuar un cambio de dirección
interrumpiendo el flujo de agua.
Es otra ventaja importante de la invención la de
que se aporta un aparato y un método sencillo y fiable para
controlar de manera ajustable la dirección de descarga de un chorro
propulsor de agua, pudiendo dicho aparato y dicho método ser
utilizados por los propietarios de viviendas y por el personal de
mantenimiento de piscinas en la misma piscina para lograr unos
correctos trazados del recorrido de barrido a fin de limpiar en su
totalidad las superficies sumergidas del fondo y de las paredes
laterales de la piscina, independientemente de la configuración de
la piscina y de la presencia de claros obstáculos.
Una ventaja adicional de la invención es la de
que se aporta un aparato y un método mejorados para variar la
posición de una o varias de las ruedas o de uno o varios otros
medios de apoyo del limpiador a fin de variar los trazados del
recorrido de barrido y desplazamiento direccional del aparato con
respecto a la superficie del fondo de la piscina o del tanque que se
limpia.
Es otra ventaja de la invención la de que se
aporta un nuevo método y aparato para variar periódicamente la
dirección de traslación de un limpiapiscinas a base de establecer
intermitentemente al menos un centro de pivotación y eje geométrico
de rotación fijo con respecto al eje geométrico longitudinal del
limpiador para al menos un par de ruedas de apoyo.
Otra ventaja de la presente invención es la de
que se aporta un método y aparato para asegurar el libre e
inalterado desplazamiento del limpiapiscinas al efectuar el mismo el
barrido prescrito o aleatorio de las superficies a limpiar sin
interferencias ocasionadas por el cordón de suministro de energía
eléctrica que está unido a la caja del limpiador y flota en la
superficie del agua que está contenida en la piscina.
Otra ventaja adicional de la invención es la de
que se libera un limpiapiscinas que ha quedado inmovilizado por un
obstáculo de tal manera que el aparato puede continuar desplazándose
según su predeterminado trazado del recorrido de barrido.
Es asimismo una ventaja la consistente en el
hecho de que se prevén medios detectores magnéticos y por
infrarrojos ("IR") para controlar los circuitos de potencia
para los medios de propulsión del limpiador.
Otra importante ventaja de la invención es la de
que se aporta un económico y fiable limpiapiscinas que tiene un
número mínimo de elementos móviles, carece de bomba y motor
eléctrico internos, puede ser accionado por la corriente de descarga
del sistema de filtración de la piscina o por una bomba elevadora de
presión externa, y puede invertir su dirección de marcha.
Otra importante ventaja de esta invención es la
de que se aporta un aparato y un método que alcanzan los susodichos
objetivos de manera más rentable, fiable y simplificada en
comparación con aquello con lo que se cuenta gracias a las prácticas
y enseñanzas del estado de la técnica.
Las susodichas ventajas se logran mediante las
realizaciones del aparato y los métodos que se describen a
continuación. En la descripción que se da a continuación, se
entenderá que el limpiador se desplaza sobre ruedas, rodillos u
orugas de apoyo que están alineados con el eje geométrico
longitudinal del cuerpo del limpiador cuando el mismo se desplaza en
línea recta. Las alusiones al extremo anterior o delantero del
limpiador serán relativas a su dirección de traslación en ese
momento.
En una primera realización preferida, un
propulsor de chorro de agua controlado direccionalmente constituye
los medios que ocasionan el movimiento de traslación del limpiador
robótico de una a otra parte de la superficie a limpiar. En una
realización preferida, el agua es aspirada desde debajo del aparato
y es pasada a través de al menos un medio filtrante para retirar de
la misma los residuos y es obligada por una bomba a circular por un
conducto de descarga direccional cuyo eje geométrico está alineado
con el eje geométrico longitudinal del limpiapiscinas. La fuerza
resultante o de reacción del chorro de agua que es descargado
propulsa al limpiador en la dirección opuesta. El chorro de agua
puede ser desviado por varios medios y/o dividido en dos o más
corrientes que producen vectores de fuerza resultantes que también
afectan a la posición y a la dirección de traslación del
limpiador.
En una realización preferida están interpuestos
entre la salida de la bomba y el conducto de descarga unos medios
desviadores o deflectores tales como un conjunto que constituye una
válvula de charnela, controlando dichos medios desviadores la
dirección de movimiento del agua a través de uno u otro de los
extremos opuestos del conducto de descarga. El posicionamiento de
los medios desviadores, y por consiguiente la dirección de
traslación del limpiador, puede ser variado(a) cuando el
aparato llega a una pared lateral de la piscina o bien después de
haber subido el limpiador por una pared lateral vertical. El
movimiento de los medios desviadores puede producirse en respuesta a
la aplicación de una fuerza mecánica, tal como mediante una palanca
o barra deslizante que se ve desplazada cuando la misma establece
contacto con una pared vertical, y mediante una fuerza aplicada
directamente o bien por medio de una vinculación varía el
posicionamiento de los medios desviadores y varía la dirección del
chorro de agua descargado para propulsar al limpiador en la
dirección en la que el mismo se aleja de la pared. En una
realización preferida, es interrumpido el suministro de energía
eléctrica al motor de la bomba y la posición de los medios
desviadores es variada en respuesta a la variación de las fuerzas
hidrodinámicas que actúan en el conjunto que constituye la válvula
de charnela. Están también previstos medios mecánicos de precarga e
inmovilización para asegurar que será variado correctamente el
posicionamiento del obturador desviador de la válvula de charnela y
que el mismo será correctamente aplicado a su asiento.
La orientación del chorro de agua que es
descargado puede ser variada para producir una componente o vector
de fuerza dirigida(o) hacia abajo, componentes laterales o
una combinación de tales componentes o vectores de fuerza para
complementar la fuerza de traslación.
Entendida en su sentido más amplio, la invención
comprende un método para propulsar un limpiapiscinas o limpiatanques
por medio de un chorro de agua que es descargado en al menos una
primera dirección y una segunda dirección que redundan en un
desplazamiento en direcciones de traslación opuestas. La dirección
del chorro de agua es controlada por la orientación predeterminada
de un conducto de descarga que es estacionario o móvil con respecto
al cuerpo del limpiador. El conducto de descarga puede ser fijo y el
agua a presión puede ser controlada por una o varias válvulas que
operan en uno o varios conductos para hacer que el agua pase para
ser descargada en direcciones alternativas. El conducto de descarga
puede también comprender un elemento de una torreta giratoria que
está preferiblemente montada sobre la pared superior de la caja del
limpiador y a la que se hace girar entre al menos dos posiciones
opuestas alternativas a fin de propulsar al limpiador en una primera
dirección y a continuación en una segunda dirección en general
opuesta. Los medios para girar la torreta y el conducto de descarga
pueden incluir medios de sometimiento a carga de resorte, un tren de
engranajes accionado por un motor o por una turbina de agua, etc.
Durante el paso de una posición a la posición opuesta alternativa,
el limpiador es estabilizado interrumpiendo el flujo de agua que
sale por el conducto de descarga, tal como a base de interrumpir el
suministro de energía eléctrica al motor de la bomba o de descargar
el agua por uno o varios otros orificios.
La invención comprende métodos y aparatos para
controlar el desplazamiento de limpiatanques y limpiapiscinas
robóticos que puede estar caracterizado como trazados sistemáticos
del recorrido de barrido, trazados en zigzag o curvilíneos y
desplazamientos aleatorios controlados con respecto a la superficie
del fondo de la piscina o del tanque. A los efectos de esta
descripción, las alusiones a la parte anterior y a la parte
posterior del aparato de limpieza o de su caja se referirán a la
dirección de su movimiento de traslación. Un limpiapiscinas
convencional comprende una placa de montaje en la cual están
montados una bomba, al menos un motor para accionar la bomba y
opcionalmente un segundo motor para propulsar al aparato mediante
ruedas o correas de oruga sin fin, una caja que tiene una pared
superior y paredes laterales que penden de la misma, encierra la
bomba y el (los) motor(es) y está fijada a la placa de
montaje, uno o varios tipos de medios filtrantes que están
posicionados interna y/o externamente con respecto a la caja, y una
maneta externa aparte que está opcionalmente fijada a la caja. La
energía eléctrica es suministrada por cables eléctricos flotantes
que están unidos a una fuente externa tal como un transformador o
una batería contenido(a) en una caja que flota en la
superficie del agua que está contenida en la piscina; y para los
limpiadores accionados por turbina puede ser también suministrada
agua a presión a través de una manguera. La invención tiene también
aplicación a los limpiatanques y limpiapiscinas que operan en
conjunción con un sistema de bombeo y/o filtración remoto que está
situado fuera de la piscina y en comunicación fluídica con el
limpiador a través de una manguera.
Si bien las figuras ilustrativas que acompañan a
esta solicitud y a las cuales se hace aquí referencia ilustran
esquemáticamente varias realizaciones de la invención en limpiadores
robóticos que están equipados con ruedas, un experto en la materia
comprenderá que la invención es igualmente aplicable a los
limpiadores que se desplazan sobre correas u orugas sin fin. Se dan
también ejemplos específicos en los que el limpiador está equipado
con rodillos cilíndricos transversales motorizados que discurren a
lo ancho del cuerpo del limpiador.
En una realización de este aspecto de la
invención, un limpiador por lo demás convencional está provisto de
al menos una rueda u oruga que sobresale hasta más allá de la
periferia del aparato en una dirección de traslación del aparato. En
funcionamiento, esta rueda sobresaliente desviadora establecerá
contacto con la pared para hacer que se detenga el movimiento de
traslación hacia adelante del aparato en un lado haciendo con ello
que el limpiador efectúe un movimiento de pivotación hasta que el
lado opuesto establece contacto con la pared, con lo cual el eje
geométrico longitudinal del limpiador forma un ángulo "b" con
la pared lateral de la piscina. Cuando el limpiador se desplaza en
la dirección contraria alejándose del pared, estará recorriendo el
fondo de la piscina a un ángulo "b". Un aparato equipado con
tan sólo una rueda o elemento de apoyo sobresaliente en una esquina
de la caja asumirá una posición en general normal a una pared
lateral paralela opuesta.
En una adicional realización preferida, un
limpiador provisto de una segunda rueda o de un segundo elemento de
apoyo sobresaliente en el extremo opuesto efectuará un movimiento de
pivotación al acercarse el limpiador a una pared en cualquier
dirección de traslación. El ángulo "b" puede ser variado o
ajustado variando la distancia a la que la rueda sobresale hasta más
allá de la periferia del limpiador. Como comprenderá un experto en
la materia, el ángulo "b" determinará el trazado del recorrido
de limpieza, estando dicho trazado a su vez en relación con el
tamaño y la forma de la piscina, con el grado de solapamiento de las
consecutivas pasadas por sobre la superficie a limpiar, y con otros
parámetros habituales.
A fin de variar la dirección de traslación cuando
el limpiador efectúa un recorrido que es en general paralelo a una
pared extrema de la piscina, el limpiador está provisto de al menos
un elemento sobresaliente lateral que sobresale hacia el exterior de
la caja del limpiador en un punto que puede ir desde uno situado en
el extremo anterior o junto al mismo hasta uno situado a medio
camino entre las ruedas de traslación o los extremos del limpiador.
El elemento sobresaliente lateral actúa como centro de pivotación
cuando establece contacto con una pared lateral de la piscina, con
lo que el limpiador efectúa un recorrido arqueado hasta establecer
contacto con la pared de contacto. Cuando el aparato invierte la
dirección de marcha, el nuevo trazado del recorrido de limpieza
discurre inicialmente poco más o menos a ángulo recto con respecto
al anterior trazado del recorrido de barrido.
En otra realización de la invención, las de un
par de las ruedas que están situadas en uno o en ambos extremos del
limpiador están montadas para efectuar su rotación a un ángulo que
no es de 90º o el correspondiente a la normal al eje geométrico
longitudinal del limpiador. Cuando las de las parejas de ruedas
anteriores y posteriores están montadas en un único eje transversal,
un eje o ambos ejes está montado o están montados a un ángulo que
presenta con respecto a la normal al eje geométrico longitudinal una
desviación igual a un ángulo "b". En otra realización
preferida, un lado del eje está montado en una abertura oblonga que
permite su desplazamiento hacia adelante o hacia atrás, o tanto
hacia adelante como hacia atrás, en respuesta al desplazamiento del
aparato en la dirección opuesta.
En otra realización adicional está montada en un
eje al menos una rueda que tiene un diámetro que es menor que el de
las otras ruedas para inducir al aparato a seguir un recorrido
curvo. En otra realización el aparato está provisto de al menos un
par de ruedas autoorientables o montadas en un montaje giratorio,
efectuando los ejes de dichas ruedas independientemente un
movimiento de pivotación en respuesta a los cambios de dirección, de
tal manera que el aparato sigue un recorrido curvo en una dirección
o en ambas direcciones. En esta realización, al dotarse al aparato
de dos pares de ruedas montadas en un montaje autoorientable se
producirá un desplazamiento en zigzag o un desplazamiento curvilíneo
acentuado al desplazarse el aparato de un punto de contacto con las
paredes laterales verticales a otro.
En una adicional realización preferida del eje
montado en una abertura oblonga están previstas una o varias espigas
de posición para fijar y/o variar la amplitud de desplazamiento del
eje en la abertura oblonga. Estos ajustes permiten al operador
personalizar el trazado del recorrido sobre la base del tamaño y/o
de la configuración de la piscina específica que se limpie.
Otra realización de la invención mejora la
capacidad del limpiador para seguir un determinado trazado del
recorrido de barrido sin sufrir interferencias y sin verse
inmovilizado a base de prever un conector mejorado para el cable de
suministro de energía eléctrica. Se prevé entre el limpiador y el
cordón externo de suministro de energía eléctrica un conector
eléctrico giratorio o rotativo a fin de reducir o eliminar la
interferencia en el trazado del recorrido de barrido que es
ocasionada por el retorcimiento y enroscamiento del cordón de
suministro de energía eléctrica al cambiar de dirección el
limpiador. El conector giratorio puede tener dos o más conductores y
puede estar formado según una configuración recta o a ángulo recto,
y está provisto de un cierre hermético al agua y de medios de
fijación susceptibles de ser soltados para mantener los dos extremos
unidos en una unión giratoria contra las fuerzas que son aplicadas
durante el funcionamiento del limpiador.
En otra realización de la invención se prevén
medios de control para invertir periódicamente el funcionamiento de
los medios propulsores para asegurar que el limpiador no quede
inmovilizado p. ej. por un obstáculo existente en la piscina. Si el
limpiapiscinas no varía su orientación con respecto al fondo o a la
pared lateral según indique una señal procedente del interruptor de
mercurio e indicativa de que tal transición ha tenido lugar durante
el periodo de tiempo prescrito, y p. ej. durante un periodo de
tiempo de tres minutos, el circuito de control variará
automáticamente la dirección de funcionamiento de los medios de
accionamiento a fin de permitir que el limpiador se aleje del
obstáculo y siga desplazándose según su trazado del recorrido de
barrido. En una realización preferida de la invención, el periodo de
demora predeterminado entre secuencias de autoinversión puede ser
ajustado por el usuario en caso de que se desee un mayor o menor
periodo de tiempo del ciclo de demora. Se prevén sensores tales como
dispositivos sensibles a los campos magnéticos y a los infrarrojos
para variar la dirección de traslación en respuesta a condiciones
prescritas.
Los susodichos objetos y otras ventajas y otros
beneficios de la invención quedarán de manifiesto a la luz de la
siguiente descripción, en la cual:
La Fig. 1 es una vista en alzado lateral y
parcialmente en sección de un limpiapiscinas en la que se ilustra
una realización del propulsor de chorro de agua direccional de la
invención;
la Fig. 1A es una vista en alzado lateral y
parcialmente en sección de otra realización de la invención de la
Fig. 1;
la Fig. 1B es una vista en alzado lateral y
parcialmente en sección de un conjunto que constituye una válvula
desviadora del chorro de agua, ilustrándose esquemáticamente en esta
vista otra realización de la invención de la Fig. 1;
las Figs. 2 y 3 son vistas en alzado lateral y
parcialmente en sección que ilustran esquemáticamente el
funcionamiento del conjunto que constituye una válvula desviadora
del chorro de agua y está ilustrado en la Fig. 1;
las Figs. 4 y 5 son vistas en alzado lateral de
las realizaciones del conjunto que constituye una válvula desviadora
del chorro de agua de las Figs. 2 y 3 provistas de adicionales
válvulas de descarga vertical de la invención;
la Fig. 6 es una vista superior en planta de un
obturador desviador de la válvula de charnela que es adecuado para
ser usado con la realización de la Fig. 1;
la Fig. 7 es una vista superior en planta de una
palanca de inmovilización del conjunto que constituye la válvula de
charnela;
la Fig. 8 es una vista en alzado lateral y
parcialmente en sección del conjunto que constituye la válvula de la
invención instalado sobre una bomba;
la Fig. 9 es una vista en alzado lateral de la
realización de la Fig. 8 que está ilustrada esquemáticamente en
relación con un limpiapiscinas que se ilustra con líneas de trazos y
puntos;
la Fig. 10 es un alzado lateral del conjunto que
constituye la válvula desviadora del chorro de agua de la invención
ilustrado esquemáticamente en relación con un limpiador que está
ilustrado con líneas de trazos y puntos;
la Fig. 11 es un alzado lateral de otra
realización del conjunto que constituye la válvula desviadora del
chorro de agua de la invención ilustrado esquemáticamente en
relación con un limpiador que está ilustrado con líneas de trazos y
puntos;
la Fig. 12 es un alzado lateral de una
realización de un conjunto que constituye una válvula desviadora del
chorro de agua con agua a presión suministrada por una fuente
externa, estando dicho conjunto ilustrado esquemáticamente en
relación con un limpiador que está ilustrado con líneas de trazos y
puntos;
la Fig. 12A es una vista en alzado lateral y
parcialmente en sección de un aditamento del conducto de descarga
modificado;
la Fig. 13 es una vista en alzado lateral y
parcialmente en sección de un limpiapiscinas que está equipado con
un conjunto que constituye una válvula desviadora del chorro de agua
y con una fuente externa de agua a presión con salidas de descarga
tipo Venturi;
la Fig. 14 ilustra esquemáticamente una
realización que es similar a la de la Fig. 13 y en la cual el
sistema de filtración está montado externamente;
las Figs. 15-17 son vistas en
alzado lateral de un limpiador que está provisto de medios
auxiliares de apoyo según la invención para mejorar el
desplazamiento por sobre los obstáculos y las superficies
irregulares;
la Fig. 18 es una vista superior en planta de un
limpiador en tándem que está provisto de dos conjuntos que
constituyen válvulas desviadoras del chorro de agua según la
invención;
la Fig. 19 es un alzado lateral de un
limpiapiscinas del estado de la técnica en el que se han eliminado
partes para mostrar un conjunto de pistón accionado por fluido;
las Figs. 20-22 son vistas en
alzado lateral de limpiapiscinas en los que se han eliminado partes
para mostrar conjuntos de pivotación direccional montados
lateralmente según la invención;
la Fig. 23 es una vista en perspectiva que
muestra la parte superior y lateral de una parte de un
limpiapiscinas para mostrar un conducto de descarga que está
provisto de un desviador ajustable para variar la descarga
direccional del chorro de agua desde el conjunto que constituye la
válvula;
la Fig. 24 es una vista superior en planta y en
sección del mecanismo desviador de la Fig. 23;
la Fig. 25 es una vista superior en planta de un
limpiador que ilustra una realización del desplazamiento de los
conductos de descarga para producir un desplazamiento no lineal del
limpiador en ambas direcciones;
la Fig. 26 es una vista superior en planta de un
limpiador que está provisto de medios para crear una fuerza de
resistencia hidrodinámica desigual al avance en un lado del
limpiador para producir un desplazamiento no lineal del limpiador en
una dirección.
La Fig. 27 es una vista lateral y en perspectiva
y parcialmente en sección de un conector eléctrico en línea según la
invención ilustrado en relación con un segmento de la caja del
limpiador;
la Fig. 28 es una vista en alzado lateral y
parcialmente en sección de un conector eléctrico angular giratorio
de la invención;
la Fig. 29 es una vista en planta y parcialmente
en sección de otra realización de un conector eléctrico giratorio en
línea;
la Fig. 30 es una vista en perspectiva del
conector giratorio en línea montado de la Fig. 29 en la que se
ilustra esquemáticamente su relación con el limpiador;
la Figs. 31A y 32A son vistas superiores en
planta que ilustran esquemáticamente la forma constructiva del
estado de la técnica de un limpiapiscinas con elementos de
pivotación que sobresalen por la parte anterior y por la parte
anterior y posterior, respectivamente, en la dirección de traslación
del limpiador;
las Figs. 31B y 32B son representaciones
esquemáticas del trazado del recorrido de traslación de los
limpiapiscinas del estado de la técnica de las Figs. 31A y 32A,
respectivamente;
las Figs. 33 y 34 son vistas superiores en planta
que ilustran esquemáticamente realizaciones de la invención en las
cuales las ruedas de apoyo del limpiador sobresalen hasta más allá
de la periferia hacia la parte anterior y hacia la parte anterior y
posterior, respectivamente, para así constituir un punto de
pivotación;
las Figs. 35A y 35B son ilustraciones
esquemáticas de los trazados del recorrido que son creados por las
realizaciones de las Figs. 35 y 36;
las Figs. 35-44 son vistas
superiores en planta que ilustran esquemáticamente realizaciones de
la invención en las cuales las ruedas de apoyo del limpiador están
montadas en uno o varios ejes que están desviados a un ángulo con
respecto a la línea que es normal al eje geométrico longitudinal del
limpiador;
la Fig. 45 es una vista en alzado lateral de un
conjunto de eje y rueda ajustable que es similar a las realizaciones
que están ilustradas en las Figs. 43 y 44;
la Fig. 46 es una vista en planta de una piscina
o un tanque curvilínea(o) o de forma libre en la que se
ilustra esquemáticamente el trazado predeterminado del recorrido de
barrido según una realización de la invención;
la Fig. 47 es una vista inferior en planta de un
extremo de un conjunto de eje y rueda de limpiapiscinas que ilustra
un mecanismo para variar automáticamente la orientación de las
ruedas en respuesta a un contacto lateral con la pared lateral de
una piscina;
la Fig. 48A es una vista en sección de la rueda y
del mecanismo según una sección practicada por el plano de sección
AA de la Fig. 47;
la Fig. 48B es una vista en sección de la rueda y
del mecanismo opuestos según una sección practicada por el plano de
sección BB de la Fig. 47;
la Fig. 49 es una vista en sección practicada por
el plano de sección 49-49 de la Fig. 47;
la Fig. 50 es una vista superior en planta de un
limpiador equipado con rodillos de apoyo motorizados montados en un
eje móvil según la invención;
la Fig. 51 es una vista superior en planta que
presenta rodillos de apoyo y un eje deslizante según la invención
que incluye una junta universal; y
la Fig. 52 es un diagrama de flujo que ilustra un
método de la invención para invertir la dirección de desplazamiento
de un limpiador según un programa prescrito.
En la siguiente descripción, un limpiapiscinas 10
tiene una caja o cubierta exterior 12 con una pared superior 16 y
una motobomba de accionamiento interna 60 que a través de aberturas
que están practicadas en una placa de montaje aspira agua y residuos
que son retenidos por un filtro 61.
Las de la serie de Figuras 1-14
ilustran realizaciones en las cuales se usa un solo motor para
aspirar los residuos y propulsar un robot limpiapiscinas en
combinación con medios de control direccional mecánicamente
sencillos. En esta realización, una interrupción temporal del
suministro de energía eléctrica al motor redundará en la inversión
de la dirección de desplazamiento del robot. La interrupción del
suministro de energía eléctrica al motor puede producirse como
resultado de la actuación de un circuito de control programable del
suministro de energía eléctrica, o bien puede ser iniciada por la
existencia de condiciones físicas que afecten al limpiador.
La Fig. 1 ilustra esquemáticamente en una vista
parcialmente en sección un limpiapiscinas 10 que tiene un conjunto
40 que constituye una válvula desviadora del chorro de agua y está
montado sobre una bomba de agua motorizada 60 que usa el rodete 58
para impulsar el agua "W" hacia arriba a través de la abertura
17 de la caja y al interior del conjunto que constituye la válvula.
El conjunto 40 que constituye una válvula comprende una caja de
válvula en general en T 42 que tiene una pata pendiente 43 que está
fijada al reborde 18 de la caja del limpiador y en comunicación
fluídica con los conductos de descarga 44R y 44L. Está posicionado
en el interior de la caja 42 de la válvula el obturador desviador 46
de la válvula de charnela (que está ilustrado en una posición
transitoria). Como mejor se aprecia en las Figs. 6 y 7, la aleta
desviadora 46 está provista de fijaciones de montaje 47 y de dos
palancas en "T" 48R y 48L de inmovilización que están sometidas
a carga de resorte y están montadas en un montaje pivotante en
fijaciones de pivotación 49 a cada lado de la aleta desviadora 46.
Resortes de inmovilización 50 empujan las palancas 48 para así hacer
que las mismas se mantengan en contacto con el elemento 46 que
constituye la aleta desviadora. La sección transversal de los
conductos 44 puede ser redonda, rectilínea o de cualquier otra forma
convencional, siendo preferida la configuración rectangular
ilustrada.
La Fig. 2 ilustra la secuencia de movimientos
dentro de la caja de válvula 42. Cuando está conectado el suministro
de energía eléctrica a la motobomba 60 y está siendo bombeada agua a
través de la caja 42 de la válvula desviadora del chorro de agua, la
corriente de agua a presión W que entra en la caja actúa en el
obturador desviador 46 empujándolo y llevándolo así a la posición en
la que el mismo cierra el conducto de descarga 44L en el lado
izquierdo de la válvula, y dicha corriente de agua a presión aplica
una fuerza que empuja la palanca de inmovilización 48R haciendo así
que la misma se aparte del obturador desviador 46 de la válvula en
el conducto de descarga derecho 44R, lo cual redunda en una fuerza
de propulsión del chorro de agua que es emitido por el extremo
derecho del conducto descarga 44R.
La Fig. 3 ilustra la siguiente secuencia de pasos
o movimientos que tienen lugar cuando se desconecta el suministro de
energía eléctrica al motor 60 y/o se interrumpe el flujo de agua W.
La repentina interrupción del flujo de agua W al interior de la caja
42 de la válvula hace que la corriente de agua de salida cree una
baja presión o vacío parcial, haciendo con ello que el elemento 46
que constituye la aleta desviadora gire hacia el conducto de
descarga de la derecha. Este movimiento del elemento que constituye
la aleta desviadora va seguido por el movimiento de la palanca de
inmovilización izquierda 48L para inmovilizar al obturador desviador
46 de la válvula en posición a la derecha del centro. Cuando es
conectado de nuevo el suministro de energía eléctrica al motor, el
flujo de agua será dirigido al interior del conducto de descarga
izquierdo 44L. Es posible hacer que el conjunto 40 que constituye la
válvula opere sin palancas de inmovilización; si bien se requiere
una precisa temporización para conectar el suministro de energía
eléctrica y para reactivar la bomba 60 antes de que el obturador
desviador 46 de la válvula gire regresando a su posición anterior
antes de la interrupción del flujo de agua.
La Fig. 4 ilustra una adicional realización
preferida en la cual se toman medidas para reducir una excesiva
presión del chorro de agua que sale por la boca 45 de los conductos
44R y 44L. Para controlar y ajustar la presión de agua están
previstas aberturas a ambos lados de la válvula de charnela 46, y
cierres ajustables, que pueden ser p. ej. portezuelas corredizas
53R, 53L dispuestas junto a las aberturas, proporcionan la deseada
cantidad de agua de derivación cuya fuerza, al ser dicha agua
dirigida hacia arriba, empuja al robot 10 contra la superficie de la
piscina.
La Fig. 5 ilustra un mecanismo automático que
sirve para llevar a cabo lo que acaba de ser descrito y en el cual
portezuelas 54R, 54L sometidas a carga de resorte se abren cuando la
presión de funcionamiento inicial es demasiado alta como para
mantener una adecuada velocidad del robot, p. ej. cuando la bolsa
filtrante está limpia. Las portezuelas 54 están montadas en
elementos de charnela 55 y son predispuestas por resortes 56 a
adoptar la posición en la que las mismas están cerradas. Al acumular
suciedad y residuos el filtro 61, la bolsa se obstruye, la presión
baja, y las portezuelas sometidas a carga de resorte se cierran
parcialmente o por completo.
La Fig. 6 ilustra la configuración de una
realización preferida del obturador desviador 46 de la válvula de
charnela, y la Fig. 7 muestra una realización de la palanca de
inmovilización 48 y la relación que la misma guarda con el resorte
de inmovilización 50 que está asociado a la misma. Pueden emplearse
otras formas de mecanismos de precarga, incluyendo los medios
electrónicos y electromecánicos.
En otra realización preferida de la invención, la
aleta desviadora 46 es movida por medios mecánicos de acción
obligada en respuesta a un contacto con una pared lateral o con otra
estructura de la piscina. Por ejemplo, la Fig. 1A ilustra un
limpiador 10 que tiene una forma constructiva que es similar a la
del que está ilustrado en la Fig. 1 y en el cual está montado un
conjunto 40' que constituye una válvula. El elemento 240 accionador
de la válvula está montado internamente en arañas 250 de forma tal
que es susceptible de deslizarse, es paralelo al eje geométrico de
los conductos de descarga 44 y atraviesa una abertura oblonga 248
que está practicada en el elemento 46' que constituye la aleta
desviadora. A cada lado del elemento 46' que constituye la aleta
desviadora están montados en el elemento 240 que constituye la barra
elementos de contacto 244 y 246 que están posicionados para llevar
al obturador desviador de la válvula a una u otra de sus posiciones
de cierre para así desviar el flujo de agua W. En funcionamiento, al
acercarse el limpiador 10 a la pared lateral, el elemento 242 que
constituye una punta elástica establece contacto con la pared y la
barra 240 es desplazada a la derecha en la Fig. 1A hasta que el
elemento de contacto 244 llega a la aleta desviadora 46' y la
desplaza hacia la derecha. Cuando la rueda 30 de la izquierda llega
a la pared, cesa el desplazamiento de la barra 240 y la aleta
desviadora 46' está aplicada a su asiento. Con el agua W saliendo
por el conducto de descarga 44L, el limpiador se aleja de la pared
con la barra actuadora 240 sobresaliendo hasta más allá de la
periferia del limpiador y posicionada para establecer contacto con
la pared opuesta, donde se repite el proceso.
En otra realización preferida, la aleta
desviadora 46 es movida por medios electromecánicos, como p. ej. un
solenoide lineal o circular. Como se ilustra esquemáticamente en la
Fig. 1B, un solenoide circular 260 que tiene un cordón de suministro
de energía eléctrica 261 está montado en el exterior de la caja 42
de la válvula. El elemento axialmente rotativo 262 del solenoide 260
está en acoplamiento con la aleta desviadora 46. En una realización
preferida, el controlador de circuito integrado para el limpiador
envía una señal para activar el solenoide para mover la aleta
desviadora 46 llevándola a su posición opuesta. Se entenderá que la
fuerza de la corriente de agua W hará que la aleta desviadora 46 se
aplique a su asiento en la posición de inversión de marcha.
La Fig. 8 ilustra el conjunto que constituye la
válvula desviadora del chorro de agua y es como el descrito en las
Figs. 1-3, estando en este caso fijados a los
extremos terminales de los conductos de descarga 44R, 44L
adicionales codos conductores del flujo direccional 120R, 120L. El
conjunto 40 puede fabricarse con los codos 120 en una sola pieza a
base de plástico moldeado, aluminio fundido u otros materiales
adecuados.
El chorro de agua que es descargado por el codo
120 a un ángulo "\alpha" con respecto al plano del movimiento
de traslación del limpiador 10 produce una componente vectorial de
fuerza que está dirigida hacia abajo hacia las ruedas 30, así como
un vector de fuerza de traslación que tiende a hacer que el
limpiador se desplace por sobre la superficie que se limpia.
La Fig. 9 ilustra la situación y orientación que
se prefieren especialmente para el conjunto 40 que constituye la
válvula desviadora del chorro de agua de la Fig. 8 en relación con
el limpiador robótico 10 (que está ilustrado con líneas de trazos y
puntos). En esta realización, los conductos de descarga 44, con sus
correspondientes codos 120, sobresalen a través de las paredes
laterales de la caja 12. En una adicional realización preferida, los
codos y caja 42 de la válvula están integrados en la caja moldeada
12 que es fabricada a base de un polímero resistente al impacto.
Haciendo adicionalmente referencia a la flecha "VR", la misma
indica la fuerza vectorial resultante que es producida por el chorro
de agua que es expulsado, cuyo ángulo "a" es decisivo para el
correcto desplazamiento del robot 10 cuando el mismo está sobre la
pared lateral vertical o inclinada de una piscina o fuera de la
misma. Como se muestra en la Fig. 9, el vector resultante proyectado
Vr cruza el plano horizontal o de traslación entre los ejes 32, y
preferiblemente más cerca del eje anterior, estando el eje delantero
definido como el eje anterior de acuerdo con la dirección del
desplazamiento del robot. Estableciendo un ángulo que sitúe la línea
del vector resultante "Vr" entre los ejes se asegura el
funcionamiento estable del limpiador.
Además de proporcionar una forma constructiva más
compacta y resistente a los daños, la incorporación de la válvula de
descarga 40 en la caja 12 reduce el número de piezas individuales
que se requiere para la puesta en práctica de la invención,
reduciendo con ello los costes. A este respecto, el uso de una
fuente de agua a presión procedente de una fuente externa como se
ilustra específicamente en las Figs. 12-14 (lo cual
puede aplicarse a todas las otras realizaciones que han sido
descritas) elimina el conjunto 60 del motor y la bomba, lo cual
redunda en adicionales ahorros en materia de costes y de materiales,
así como en una reducción de los gastos de explotación y
mantenimiento. Además, al incorporar el conjunto 40 que constituye
la válvula en el interior de la caja 12 pueden seguir siendo usados
otros elementos que van convencionalmente unidos al exterior de los
limpiadores del estado de la técnica, como p. ej. manetas flotantes
que controlan la alineación del aparato sobre la pared lateral al
nivel de la superficie del agua contenida en la piscina.
La Fig. 10 ilustra un conjunto que constituye una
válvula desviadora del chorro de agua, es similar al de las Figs.
1-3 y está montado cabeza abajo en un limpiador
robótico (que está ilustrado con líneas de trazos y puntos). En esta
realización el motor acciona dos hélices que están situadas cada una
en cada extremo del eje motor. La hélice superior 58A genera una
fuerza que está dirigida hacia abajo y que al combinarse con la
fuerza del chorro horizontal o de traslación que es emitido por el
conducto de descarga 44R o 44L produce un vector resultante R que
puede ser ajustado al ángulo correcto seleccionando el apropiado
tamaño para la hélice superior. En esta realización no se requieren
codos direccionales para producir un vector de fuerza hidrodinámica
dirigida hacia abajo para empujar al aparato para hacer así que el
mismo se mantenga en contacto con la superficie a limpiar.
La Fig. 11 ilustra un conjunto 40 que constituye
una válvula desviadora del chorro de agua y está montado en el
limpiador 10 en una posición horizontal, permitiendo así que se
logre un perfil bajo para la caja 12 del limpiador. En la
realización que se ilustra, la caja 12 está soportada por ruedas 30
de gran diámetro y los ejes 32 están situados encima del conjunto 40
que constituye la válvula. Fruto del bajo centro de gravedad del
aparato, la descarga de la fuerza propulsora del chorro de agua
puede quedar limitada a la dirección horizontal o de traslación. El
gran diámetro de las ruedas permite que el aparato se desplace por
sobre superficies irregulares.
La Fig. 12 ilustra un conjunto que constituye una
válvula desviadora del chorro de agua, está conectado a una bomba
externa (no ilustrada) mediante una manguera flexible 152 que está
unida al adaptador 150 de la caja, y por consiguiente no requiere
una motobomba interna. La manguera 152 está fijada al aparato
limpiador robótico por medio de la junta articulada en codo
giratoria 154 para permitir que tenga lugar sin impedimentos el
desplazamiento del limpiador robótico y para impedir el
retorcimiento de la manguera 152. La conmutación de la válvula
desviadora del chorro de agua es llevada a cabo por una válvula de
solenoide (no ilustrada) que está instalada en línea cerca de la
bomba exterior. Los limpiadores que usan este sistema de bombeo
externo no tienen bolsas filtrantes para recoger los residuos. En
lugar de ello, la salida del chorro es desviada por los codos 120R,
120L conductores del flujo direccional ligeramente hacia abajo hacia
la superficie que se limpia, con lo cual la turbulencia del chorro
de agua remueve los residuos separándolos del fondo de la piscina, y
una vez en flotación los residuos son filtrados por el sistema de
filtración interna permanente de la piscina. En general, los
sistemas de filtración externa tienen múltiples entradas a la
piscina, estando una de ellas habitualmente equipada con un
accesorio para que pueda ser conectada a la misma una manguera
flexible 152. Utilizando esta realización de la invención, un
sistema de filtración exterior resulta mucho más eficaz puesto que
es capaz de filtrar no tan sólo los residuos que flotan en la
superficie del agua, sino también los residuos que han sido
desprendidos del fondo de la piscina. Para asegurar que las
corrientes de los chorros que van dirigidos hacia abajo no hagan que
vuelque el limpiador, se añade al fondo del aparato un elemento 156
que constituye un peso suplementario para mantener una flotabilidad
en conjunto negativa. El elemento que constituye un peso puede
consistir en una o varias baterías para suministrar energía
eléctrica al limpiador 10 cuando la bomba es accionada por un motor
interno, como en el caso de las Figs. 1-11.
La Fig. 12A ilustra un desviador de flujo biaxial
124 que está unido al conducto de descarga 44 para ser usado con el
robot de la Fig. 12. Para facilitar el manejo es deseable no añadir
un peso adicional al limpiador. En lugar de añadir el peso 156, en
esta realización el conducto de descarga está provisto de un
desviador del flujo que tiene al menos dos conductos que están
configurados de forma tal que una parte del agua emitida es dirigida
hacia abajo a un ángulo relativamente llano, mientras que la otra
parte del chorro es dirigida hacia arriba a un ángulo más
pronunciado con respecto al plano de traslación. La fuerza combinada
de las dos corrientes redunda en un vector resultante (por ejemplo
V_{R}) que empuja al robot contra la superficie sobre la cual está
desplazándose.
La Fig. 13 ilustra un robot que tiene una forma
constructiva que es similar a la del limpiador de la Fig. 12. Esta
realización está equipada con un medio filtrante basto 172 (que está
ilustrado con línea de trazos y puntos) y con medios 176 para
desprender los residuos de la superficie de la piscina para que los
mismos puedan ser aspirados al interior del filtro 172. Las bocas de
los conductos de descarga 44 están equipadas cada una con un
manguito de expansión 190 cuya dimensión interior o cuyas
dimensiones interiores es mayor o son mayores que la dimensión
exterior o las dimensiones exteriores del conducto de descarga. El
intersticio que queda entre el conducto 44 y el manguito 190
constituye una vía por la cual el agua es aspirada en virtud del
efecto Venturi que es creado como resultado del repentino incremento
de volumen de la vía circulatoria y de la correspondiente caída de
presión. Esta caída de presión crea una presión negativa dentro de
la caja 12 del robot, con lo cual las corrientes en chorro que
convergen debajo del limpiador pueden elevar los residuos y
llevarlos a establecer contacto con el medio filtrante 172 del
robot. Las corrientes en chorro son tomadas del lado de entrada del
conjunto 40 que constituye la válvula por mangueras 178 que están
conectadas a un distribuidor transversal 180 que está dispuesto en
la parte anterior y posterior del robot. El distribuidor 180 tiene
múltiples aberturas 175 que abarcan toda la anchura de la caja del
robot, con lo cual las corrientes de limpieza en chorro inciden en
toda la superficie a limpiar.
La Fig. 14 ilustra otra realización en la cual el
robot limpiador es accionado por una bomba externa (no ilustrada).
Como se muestra en la vista en sección, el limpiador está provisto
de dos bolsas colectoras o de filtración basta externas 173 que
están fijadas a las salidas de las cámaras Venturi 192. Están
posicionadas en las cámaras 192 boquillas de salida 194 que son
alimentadas por mangueras 193. El agua que sale por las boquillas
194 crea una zona de baja presión que aspira agua y residuos sueltos
de debajo del limpiador 10, siendo los residuos retenidos por la
bolsa filtrante 173. Las cámaras están conectadas al lado de
admisión de la caja 44 de la válvula desviadora del chorro de
agua.
La Fig. 15 ilustra un robot que está equipado con
una pluralidad de rodillos o ruedas auxiliares 30' a lo largo del
fondo o de las paredes laterales entre las ruedas de apoyo 30 que
están situadas en cada extremo del limpiador 10. Las ruedas
auxiliares pueden estar montadas para girar libremente en la caja 12
o en la placa lateral externa. Esta configuración impide que el
robot quede inmovilizado sobre un saliente u otra discontinuidad
vertical que esté presente en la superficie del fondo de la piscina
o del tanque que se limpia.
La Fig. 16 ilustra un robot que es similar al de
la Fig. 15 pero en el que en lugar de los rodillos o ruedas los
bordes inferiores de las paredes laterales 12 o de las placas
laterales 15 del robot que están encarados a la superficie de la
piscina están provistos de regletas 201 de Teflon* o de otro
plástico técnico de baja fricción para que el aparato se deslice por
sobre los bordes de los salientes del fondo.
La Fig. 17 ilustra otra realización del robot que
está equipada con medios "de inmovilización". Estos medios
comprenden dos ruedas locas 204, 206 que están conectadas una a otra
por una correa 208. Hay que señalar que a pesar de que los
dispositivos llamados "de inmovilización" están generalmente
instalados en las paredes laterales opuestas del robot, hay casos en
los que es deseable equipar al robot con tales dispositivos de
inmovilización solamente en un lado. Esto redundará en un giro
aleatorio del robot en una u otra dirección siempre que el mismo
pase por sobre un saliente como se muestra en la Fig. 15.
La Fig. 18 ilustra un robot limpiador que tiene
dos conjuntos que constituyen válvulas desviadoras del chorro de
agua, a los cuales están unidos codos conductores del flujo
direccional 120. Hay además una pluralidad de bombas que tienen
salidas 220 para incrementar el efecto de vacío y la capacidad de
limpieza del robot. El sistema en el que se utilizan múltiples
válvulas desviadoras del chorro de agua es especialmente adecuado
para el funcionamiento con control remoto, puesto que cada válvula
desviadora del chorro de agua puede ser controlada
independientemente. Como se ilustra, el robot está equipado con
rodillos 30'; si bien pueden también usarse ruedas con esta
realización.
La Fig. 19 ilustra un conjunto 340 convencional
fijo de cilindro y émbolo sometido a carga de resorte según el
estado de la técnica, siendo dicho conjunto de cilindro y émbolo
activado por la fuerza hidráulica que es suministrada por una
motobomba (no ilustrada) a través de la manguera 342, siendo la
temporización de ello controlada electrónicamente p. ej. por un
dispositivo de circuito integrado preprogramado 344. Cuando es
aplicada la fuerza hidráulica, el émbolo 346 se desplaza para
establecer contacto con la superficie haciendo que el limpiador
efectúe un movimiento de pivotación en torno al eje geométrico del
émbolo 346. El uso de este dispositivo produce un movimiento
aleatorio del limpiador.
La Fig. 20 ilustra un robot que está equipado
solamente en un lateral con un conjunto 300 de émbolo y cilindro que
puede girar con libertad longitudinalmente hacia ambos extremos del
aparato limpiador. El extremo superior 302 del conjunto está montado
en pivote en 304 en el lateral del robot en un punto que está
desplazado transversalmente con respecto al eje geométrico
longitudinal central del aparato. Por el extremo inferior del
cilindro 300 sobresale hacia abajo hacia el fondo de la piscina un
émbolo 306 sometido a carga de resorte. Cada vez que el robot
invierte su dirección de desplazamiento, el conjunto 300 de cilindro
y émbolo aplica una fuerza de frenado por rozamiento transitoria al
movimiento de traslación del robot en un lateral, lo cual redunda en
una acción de pivotación en torno al eje geométrico vertical del
émbolo y en una modificación del posicionamiento del eje geométrico
longitudinal del aparato. Esta acción de frenado dura hasta que el
émbolo 306 es empujado hacia el interior del cilindro circundante
308 lo suficiente como para permitir que el conjunto de émbolo y
cilindro sobrepase su posición vertical en un movimiento de
pivotación. La velocidad a la cual se desplaza el émbolo puede ser
controlada p. ej. mediante una válvula ajustable 310 prevista en la
parte superior del cilindro. En la puesta en práctica de esta
realización de la invención, el robot puede tener las ruedas
montadas en ejes fijos y mútuamente paralelos y puede seguir siendo
capaz de efectuar un barrido de la superficie del fondo de una
piscina rectangular.
La Fig. 21 ilustra un robot que está equipado con
un brazo 320 que está montado en pivote en un lateral de la caja del
limpiador en una situación similar a la de la Fig. 20 pero está en
contacto con el fondo de la piscina cuando el limpiador se desplaza
solamente en una dirección. El extremo inferior del brazo 320 es
arqueado, estando p. ej. configurado con la forma de un segmento de
un círculo cuyo centro coincide con el centro de pivotación 324 del
brazo. Está articulado mediante pivote con el brazo en 323 un
conjunto 322 de cilindro y émbolo que es similar al descrito en el
caso de la Fig. 20 pero carece del resorte. Sin embargo, el émbolo
326 puede desplazarse libremente tan sólo en una dirección; siendo
el desplazamiento en la otra dirección controlado por una válvula
ajustable 310. Cuando el robot cambia de dirección, tan sólo una vez
de cada dos el conjunto de cilindro y émbolo aplica una fuerza de
frenado por rozamiento para detener al robot en su desplazamiento
hacia adelante. El uso de este aparato y método de funcionamiento
produce un trazado del recorrido de barrido que efectúa el limpiador
que consiste en recorridos perpendiculares e inclinados alternos con
respecto a los laterales de una piscina rectangular. En las piscinas
en las que el robot sube por las paredes laterales verticales, el
brazo de frenado o de pivotación continuará en la posición que ha
adoptado por pivotación mientras esté en la pared (debido a la
gravedad) como se ha ilustrado mediante línea de trazos y puntos, de
manera que al separarse el robot de la pared el brazo no tocará
inmediatamente el fondo de la piscina. En este modo de
funcionamiento, transcurrirán unos pocos segundos antes de que la
gravedad haga que el brazo 320 baje para establecer contacto con la
superficie del fondo de la piscina. El robot se desplazará
horizontalmente recorriendo así una corta distancia antes de cambiar
de dirección efectuando un movimiento de pivotación en torno al
brazo de pivotación.
La Fig. 22 ilustra otra realización adicional en
la cual el brazo de pivotación 330 discurre hacia abajo para
establecer contacto con el piso del fondo de la piscina para
producir una fuerza de frenado por rozamiento en ambas direcciones
de desplazamiento y para generar un eje geométrico de pivotación en
un lateral del robot 10. Este mecanismo funciona de manera similar a
como lo hace el de la Fig. 20, y es relativamente más sencillo y
menos costoso. Está unida a medios de ajuste 332 una pastilla de
fricción 334, lo cual permite variar la cantidad de rozamiento en el
contacto entre la pastilla 334 y el extremo del brazo de pivotación
330, para con ello controlar el tiempo de pivotación por espacio del
cual el extremo opuesto de dicho brazo está en contacto con la
superficie de la piscina y antes de que se separen la pastilla y el
brazo de pivotación. La pastilla de fricción puede estar hecha de un
material que oponga una resistencia direccional, es decir que oponga
en una dirección una resistencia mayor que la que oponga en la otra
dirección.
Como se muestra en la Fig. 23, la boca de una
salida o de ambas salidas del conducto de descarga o del codo
conductor del flujo direccional está provista de medios internos
desviadores del flujo 350. La configuración interna en cola de
milano 35 tiene una garganta cuya sección transversal aumenta
progresivamente hacia el exterior y está provista de una aleta
desviadora ajustable 354 en la vía circulatoria de descarga,
dirigiendo dicha aleta desviadora ajustable el flujo de agua a uno u
otro lado de la salida 120. Como se muestra más claramente en la
vista en sección de la Fig. 24, la salida en cola de milano está
provista de medios 356 de posicionamiento de la aleta desviadora,
consistiendo dichos medios de posicionamiento p. ej. en dos
tornillos de ajuste para ajustar la posición de la aleta desviadora
354. El área de la sección transversal del codo cuando los medios
desviadores están posicionados en un lado o en el otro es
aproximadamente igual al área del conducto de descarga 120, es decir
que no hay restricción del flujo ni un incremento de la
contrapresión. Al hacer que el chorro de agua salga inclinado hacia
la izquierda o hacia la derecha de la línea central longitudinal, el
robot seguirá un recorrido arqueado en una dirección o en la otra.
El radio del arco puede ser controlado mediante el posicionamiento
ajustable de la aleta desviadora 354. El aparato limpiador de esta
realización puede ser también ajustado para que funcione de manera
más aleatoria retirando hacia atrás los tornillos de ajuste 356 para
así permitir que la aleta desviadora efectúe libremente un
movimiento de pivotación desde la izquierda o desde la derecha cada
vez que el chorro de agua incide en la misma. Una aleta 354
ajustable manualmente permite al usuario variar su posición de vez
en vez a fin de eliminar el retorcimiento de un cordón de suministro
de energía eléctrica retorcido, en caso de haberse producido tal
retorcimiento.
La Fig. 25 ilustra otro método mediante el cual
se logra que sea efectuado un determinado trazado del recorrido de
barrido sin modificar la posición de las ruedas o los ejes. El
conjunto 40 que constituye la válvula desviadora del chorro de agua
es posicionado en una posición descentrada con respecto al eje
geométrico longitudinal central "L" del limpiador 10 para con
ello producir un desplazamiento según un trazado semicircular o
curvilíneo del recorrido.
La Fig. 26 ilustra otra realización en la cual se
logra un desplazamiento de barrido previendo en el exterior de la
caja 12 una configuración que presenta una resistencia hidrodinámica
asimétrica al desplazamiento en el agua. En la realización
específica que se ilustra, la resistencia hidrodinámica desigual se
logra a base de añadir una aleta de resistencia 360 en un lado de
una caja 12 del robot que por lo demás está realizada según un
diseño simétrico. La resistencia del agua hace que el robot describa
una curva a la izquierda o a la derecha. Si los medios de
resistencia están montados en pivote en 362 como se ilustra, el
robot se desplaza en línea recta en una dirección y sigue un
recorrido curvo en la otra. Están previstos los de una pluralidad de
elementos 364 de ajuste de la posición de la aleta para ajustar la
posición en la que quedará detenida la aleta pivotante 360 para con
ello variar la resistencia. La resistencia hidrodinámica asimétrica
puede también lograrse moldeando como una sola pieza la caja en un
extremo o en ambos extremos de forma tal que la misma presente una
resistencia hidrodinámica desigual durante el movimiento de
traslación.
A fin de reducir o eliminar la interferencia en
el trazado del recorrido de barrido del limpiador que va asociada al
retorcimiento y enroscamiento del cordón flotante de suministro de
energía eléctrica 70 al cambiar el limpiador repetidamente de
dirección, lo cual redunda en un efecto de atadura del limpiador,
otra realización de la invención comprende una conexión giratoria o
rotativa en un punto situado a lo largo del cordón de suministro de
energía eléctrica o entre el cordón de suministro de energía
eléctrica y el limpiador en movimiento.
Haciendo referencia a la Fig. 28, está ilustrada
esquemáticamente en la misma una vista en sección de la superficie
superior 16 de la caja 12 que está provista de una abertura 78 que
está adaptada para acomodar la parte 82 que constituye el conector
hembra del conector eléctrico giratorio 80. El conector hembra 82
está fabricado a base de material dieléctrico 83 y está provisto de
contactos eléctricos 86a y 88a que a su vez están unidos al enchufe
hembra 90 mediante hilos conductores 89. El enchufe hembra 90 está
adaptado para casar con el enchufe macho 92 que constituye el
terminal del cable eléctrico 93 procedente del motor (no
ilustrado).
Haciendo adicionalmente referencia al conector
hembra 82, está prevista en el mismo cerca de la boca una ranura 94
que está destinada a alojar a una junta tórica 96 o a otros medios
para estanqueizar el conector hembra y fijar con firmeza en el mismo
la parte 84 que constituye el conector macho. El conector macho 84
consta del elemento de inserción 98 que está hecho de material
dieléctrico y de los contactos eléctricos 86b y 88b que están
adaptados para entrar por deslizamiento en contacto con
correspondientes elementos 86a y 88a previstos en el conector hembra
82. El elemento de inserción 98 está también provisto de una ranura
o entrante anular 99 que está adaptada(o) para quedar en
acoplamiento con la junta tórica 96 dando así lugar a una fijación y
a un cierre hermético a los fluidos cuando el conector macho 84 está
introducido en el conector hembra 82. Se entenderá asimismo que
pueden preverse medios distintos o adicionales para mantener
firmemente unidas entre sí las partes coincidentes 82 y 84,
permitiendo dichos medios también que dichas partes coincidentes
giren estando acopladas. El elemento de inserción 98 está fijado en
una unión hermética al elemento 100 que está realizado con forma de
ángulo recto y está preferiblemente fabricado a base de un material
dieléctrico elástico a través del cual están pasados los de un par
de hilos electroconductivos (no ilustrados) del cordón de suministro
de energía eléctrica 70 que en sus extremos terminales están
respectivamente conectados a los contactos 86b y 88b. El elemento
100 que constituye el conector macho realizado con forma de ángulo
recto está también hecho con una pluralidad de elementos de flexión
102 en torno a su periferia a fin de proporcionar flexibilidad
adicional entre la conexión de la caja y el cordón de suministro de
energía eléctrica 70 durante el funcionamiento del limpiador. Se
entenderá que el elemento 100 que constituye el conector macho
realizado con forma de ángulo recto girará libremente en la abertura
del elemento 82 que constituye el conector hembra en respuesta a una
fuerza aplicada por el cordón de suministro de energía eléctrica 70.
Así, el cordón de suministro de energía eléctrica 70 se mantiene
libre de enroscamientos, no experimenta un acortamiento efectivo de
su longitud, y por consiguiente no ejerce en el limpiador fuerzas
restrictivas de atadura que afectarían negativamente a la capacidad
del aparato de limpieza para describir libremente su recorrido.
Haciendo referencia a la Fig. 27, está ilustrada
en la misma una segunda realización de un conector eléctrico
giratorio para conectar el cordón de suministro de energía eléctrica
70 al cable eléctrico 93 del motor por medio de elementos como los
descritos anteriormente en conexión con la Fig. 28. En la
realización que está aquí ilustrada, el acoplamiento giratorio en
línea recta consta del elemento 82' que constituye el conector
hembra y del elemento 85 que constituye el conector macho, estando
el primero unido a un corto tramo de cordón de suministro de energía
eléctrica 91 que atraviesa la junta de aprisionamiento 79 que está
fijada en la abertura 78' que está practicada en una pared lateral
de la caja 12 del limpiador. Las dos partes del conector giratorio
quedan firmemente unidas entre sí con posibilidad de giro relativo
entre las mismas como se ha descrito anteriormente con referencia a
la Fig. 27. Al desplazarse el aparato de limpieza por sobre las
superficies de la piscina, la parte 80 que constituye el conector
macho se mueve en respuesta a la tensión que es transmitida a través
del cordón de suministro de energía eléctrica 70, y todas las
fuerzas de retorcimiento o torsión son disipadas por la rotación del
conector macho 85 en el elemento 82 que constituye el conector
hembra. El cordón de suministro de energía eléctrica no forma por
consiguiente enroscamientos ni ve de otra manera reducida su
longitud efectiva, y no hace que el limpiador se detenga en su
desplazamiento ni afecta negativamente a dicho desplazamiento.
En otra realización preferida del conector
giratorio es establecida una conexión permanente en línea o en línea
recta entre dos tramos del cordón de suministro de energía eléctrica
70 por un conector que permite que tenga lugar un desplazamiento
angular entre sus elementos. Como se ilustra en la Fig. 29, el
conector 104 comprende un casquillo incorrosible rígido 105 que
puede estar realizado en forma de un pedazo de tubo polimérico o de
acero inoxidable que se extiende entre los elementos tubulares
impermeables de conexión 106, 106' que también alojan a los extremos
enfrentados del cable 70. Uno de los elementos de conexión 106
contiene al conector eléctrico hembra 107 y al conector macho 108
que son axialmente giratorios uno con respecto al otro. Los de una
pareja de conductores 109 del cable 70 están permanentemente unidos
a los terminales adyacentes del conector hembra 107 y fijados en su
sitio dentro del elemento de conexión 106 p. ej. mediante un tapón
de resina epoxi fluida 110 u otro material de encapsulación que se
endurece después de haber sido montados los elementos.
Haciendo adicionalmente referencia a la Fig. 29,
los de una pareja de conductores 111 que parten de la parte
posterior del conector macho 108 se extienden axialmente a través
del casquillo 105, y un manguito 112 está colocado sobre el
casquillo 105 para quedar en acoplamiento con el tope posterior del
conector macho 108. En una realización preferida, el casquillo está
abocardado y la superficie adyacente del manguito anular 112 está
configurada convenientemente para admitir al casquillo. El elemento
de conexión que contiene el conector hembra y el conector macho
queda completado fijando al elemento tubular 106 la tapa 113 que
tiene un orificio central en el cual se fija la junta axial 114 que
queda aplicada al casquillo 105 y permite la rotación del casquillo
en condiciones de impermeabilidad. El montaje del elemento de
conexión 106' contiguo queda concluido empalmando los de la pareja
de conductores 111 a los de la pareja de conductores 109 del cable
70 y llenando el extremo con resina epoxi fluida 110 e instalando la
tapa 113'. Cuando la resina epoxi o el otro compuesto de
encapsulación se ha endurecido, se entenderá que los dos extremos
del cable 70 quedan permanentemente empalmados, y que el casquillo
105 ha sido fijado al elemento de conexión 106' en condiciones de
impermeabilidad, y que el conector macho 108 puede girar libremente
con respecto al conector hembra 107 y al conjunto del elemento de
conexión 106. En esta realización, el conjunto 104 que constituye un
conector giratorio o rotativo es situado a aproximadamente tres
metros del limpiador para reducir la probabilidad de que el usuario
eleve el limpiador sacándolo de la piscina usando un tramo del cable
de suministro de energía eléctrica que incluye al conector.
Como se ilustra esquemáticamente en la Fig. 30,
todas las fuerzas de retorcimiento o torsión que sean transmitidas
por el movimiento del limpiador 10 a través del tramo de cordón de
suministro de energía eléctrica 70 que está unido al mismo serán
disipadas por la rotación del elemento 106.
Un experto en la materia comprenderá asimismo que
pueden preverse otras varias formas constructivas mecánicas que
permitan la rotación relativa entre los tramos adyacentes del cable
de suministro de energía eléctrica, uno de cuyos extremos está unido
al limpiador, estando el otro extremo unido a la fuente externa fija
de suministro de energía eléctrica para con ello eliminar los
conocidos problemas de retorcimiento y enroscamiento del cable y del
efecto de atadura ejercido por el mismo, siendo éstos fenómenos que
afectan negativamente a la consecución de los deseados trazados del
recorrido de barrido o del deseado desplazamiento aleatorio del
limpiapiscinas.
A título de antecedentes, las Figs. 31A y 32A son
representativas del estado de la técnica. Las Figs.
33-44 ilustran esquemáticamente en respectivas
vistas en planta los aparatos y métodos que incorporan la invención
para controlar el desplazamiento de un robot limpiapiscinas 10 para
producir trazados sistemáticos del recorrido de barrido y trazados
en zigzag o curvilíneos del recorrido de barrido y para lograr un
desplazamiento aleatorio controlado sobre la superficie del fondo de
la piscina. Las configuraciones proporcionarán una o varias de las
tres modalidades de desplazamiento anteriormente mencionadas. El
limpiador puede ser propulsado ya sea mecánicamente o bien por la
descarga de un chorro o corriente de agua.
En el sistema del estado de la técnica que se
ilustra en la Fig. 31A, un elemento 400 que constituye una
prolongación descentrada está fijado a un extremo de la caja 12 en
un punto que está desplazado lateralmente con respecto al eje
geométrico longitudinal "L" del limpiador, haciendo dicho
elemento que constituye una prolongación descentrada que el robot se
posicione en una posición inclinada con respecto a la pared vertical
401 de la piscina (que está ilustrada con línea de trazos y puntos).
Cuando el robot 10 invierte su dirección de traslación, se desplaza
a un ángulo "b" alejándose de la pared lateral 401. Cuando el
limpiador 10 establece contacto con la pared lateral opuesta 403, el
cuerpo del robot efectúa de nuevo un movimiento de pivotación y
queda en una posición en la que su eje geométrico longitudinal
"L" está a un ángulo de 90º con respecto a la pared lateral
403. El trazado del recorrido de barrido resultante está ilustrado
en la Fig. 31B.
En la configuración del estado de la técnica de
la Fig. 32A, está añadido a la caja en el lado opuesto al del
elemento 400 que constituye una prolongación un segundo elemento 402
que constituye una prolongación descentrada. El trazado del
recorrido de barrido que es producido por los dos elementos opuestos
que constituyen respectivas prolongaciones descentradas está
ilustrado en general en la Fig. 32B. Los movimientos giratorios de
pivotación de 90º tienen lugar tanto en el sentido de las agujas del
reloj como en sentido contrario al de las agujas del reloj.
Según el método y aparato mejorados de la
invención, se prescinde de elementos aparte que sobresalgan de las
superficies anterior y posterior de la caja, y en una realización
preferida al menos una rueda u oruga de apoyo o al menos un extremo
de un rodillo de apoyo sobresale hasta más allá de la periferia del
limpiador en la dirección de traslación para establecer contacto con
una pared lateral vertical o con otra superficie de la piscina.
En la realización preferida de la Fig. 33 una 30a
de las ruedas está montada de forma tal que sobresale de la caja 12
hacia adelante en calidad de centro de pivotación y ocasiona con
ello la misma orientación angular entre el robot 10 y la pared 401
de la piscina como en el caso del aparato de la Fig. 31A, y produce
un trazado del recorrido de barrido que es similar al de la Fig.
31B. Haciendo adicionalmente referencia a la Fig. 33, está prevista
en la misma una prolongación lateral de forma esférica 404 que
termina en la punta 406 que está hecha de un material elástico del
tipo del caucho que, cuando entra en contacto con el extremo 405,
407 de la piscina, hace que el robot efectúe un movimiento de
pivotación de 90º que está a su vez indicado mediante una flecha en
la Fig. 31B. Como se aprecia por el trazado del recorrido de
barrido, cada vez que tiene lugar este giro de 90º el limpiador gira
en el sentido de las agujas del reloj. Se comprenderá que si el
elemento 406 que constituye el saliente lateral hubiese sido situado
en la parte superior del lateral izquierdo de la caja 12, los giros
de 90º habrían tenido lugar en sentido contrario al de las agujas
del reloj.
En la realización de la Fig. 34 dos ruedas
opuestas 30a, 30b en el lateral izquierdo del robot 10 están
montadas de forma tal que sobresalen de la periferia hacia adelante
en sus respectivos extremos del limpiador para dar así lugar a un
eje geométrico de pivotación en la traslación. Esta configuración
genera un trazado del recorrido de barrido que es similar al que
está ilustrado en la Fig. 32B. En estas realizaciones de las Figs.
31A a 34 las ruedas son giratorias individualmente y sus ejes son
estacionarios. Con esta realización no constituye un problema el
retorcimiento del cable de suministro de energía eléctrica.
Haciendo referencia a la realización de la Fig.
35, las de un par de ruedas 30c están montadas en ejes
autoorientables que están montados en pivote para poder efectuar un
movimiento de pivotación limitado definiendo un arco en el plano de
traslación que pasa por el centro de las ruedas. Los ejes y las
ruedas 30c giran de forma tal que cuando el robot se desplaza en la
dirección en la cual los soportes autoorientables son los de las
ruedas posteriores las cuatro ruedas son paralelas entre sí a lo
largo del eje geométrico longitudinal del robot. Cuando el robot se
desplaza en la dirección opuesta, es decir en la dirección en la que
las ruedas autoorientables son las ruedas anteriores, los ejes de
las ruedas autoorientables giran o efectúan un movimiento de
pivotación situándose a un ángulo predeterminado, pudiendo ser dicho
ángulo ajustable. El robot efectúa el barrido de una piscina
rectangular como se ilustra en la Fig. 35A, en la que el recorrido
es curvilíneo en una dirección y rectilíneo en la otra. El arco
angular puede ser de hasta aproximadamente 15º con respecto a la
normal, y es preferiblemente ajustable para poder ser adaptado a las
dimensiones de la piscina.
En una realización que es afín a la de la Fig. 35
(pero no está ilustrada) las cuatro ruedas están montadas de forma
tal que son autoorientables, siendo las parejas opuestas ajustadas
para efectuar un determinado desplazamiento angular cuando el
limpiador se desplaza en direcciones opuestas. Esto quiere decir que
en dependencia de la dirección del desplazamiento del robot cuando
las de una pareja de ruedas están inclinadas a un ángulo con
respecto al eje geométrico longitudinal del robot las del juego de
ruedas opuesto son paralelas al eje geométrico "L", y
viceversa. El trazado del recorrido de barrido sería como el
ilustrado en la Fig. 35B.
En la realización de la Fig. 36 los ejes
transversales 32 están montados de tal manera que forman un ángulo
entre sí, con lo cual las ruedas que están situadas en un lateral
del limpiador están más cerca una de otra que las que están situadas
en el lateral opuesto. El trazado del recorrido de barrido es como
el que está ilustrado en la Fig. 35B.
Como se muestra en la Fig. 37, un extremo de uno
de los ejes está montado en una abertura oblonga, de tal manera que
cuando el robot se desplaza en una dirección describe un recorrido
curvo, y cuando el robot se desplaza en la dirección opuesta (es
decir, cuando la abertura oblonga se encuentra en la parte posterior
del limpiador) el robot sigue una línea recta. (El trazado del
recorrido de barrido es el que está ilustrado en la Fig. 35A).
En la realización de la Fig. 38 los ejes de las
ruedas son paralelos entre sí y normales al eje geométrico
longitudinal "L" del robot, y las ruedas 305 que están situadas
en un lateral del limpiador tienen un diámetro que es menor que el
de las ruedas que están situadas en el lateral opuesto. El trazado
del recorrido de barrido es como el que está ilustrado en la Fig.
35B.
Como se muestra en la Fig. 39, las cuatro ruedas
del robot 10 están montadas de forma tal que son autoorientables, y
las cuatro ruedas se mueven juntamente para quedar paralelas al eje
geométrico del robot o para quedar a un ángulo con respecto al eje
geométrico "L", en dependencia de la dirección en la que se
desplace el robot. El trazado del recorrido de barrido es como el
que está ilustrado en la Fig. 31B. El desplazamiento angular puede
ser de hasta 45º, puesto que las cuatro ruedas se mueven alineadas
en paralelo.
En la Fig. 40 las cuatro ruedas están montadas
para girar al unísono, y se mueven como en la Fig. 39. Ambas
posiciones extremas de las mismas son inclinadas a un ángulo con
respecto al cuerpo del robot pero simétricas entre sí. Esta
disposición produce un trazado del recorrido de barrido como el que
está ilustrado en la Fig. 32B. De nuevo, el desplazamiento angular
de las ruedas autoorientables puede ser de hasta 45º en ambas
direcciones con respecto a la normal. Se entenderá que el eje
geométrico longitudinal del limpiador 10 será perpendicular a la
pared con la que el aparato establece contacto.
Como también se ilustra en la Fig. 40, ambos
lados longitudinales del limpiador 10 están provistos de al menos un
elemento saliente 404. Como se describirá más detalladamente más
adelante, la función de pivotación de los contactos de pivotación
que sobresalen de los laterales y son como los representados por las
realizaciones específicas de los elementos 404 puede ser también
desempeñada por elementos que sobresalgan de los cubos externos de
dos o más de las ruedas 30 o de las superficies de las paredes
laterales de la cubierta 12 o por otras estructuras periféricas
laterales del limpiador 10. La extensión de la parte
transversalmente saliente de tales elementos viene determinada según
su situación longitudinal y según la forma o huella de la proyección
periférica del limpiador sobre la superficie de la piscina. Por
ejemplo, un elemento lateralmente saliente de pivotación por
rozamiento que esté situado junto al borde anterior de un limpiador
en general rectilíneo requerirá una extensión de su parte saliente
menor que la de un solo elemento de la Fig. 33 que esté situado a
medio camino entre los extremos del limpiador.
En la Fig. 41 ambos ejes están montados en
aberturas oblongas 320 en un lateral del aparato, con lo cual las
ruedas que son adyacentes a las aberturas oblongas pueden deslizarse
hacia arriba y hacia abajo para ser paralelas al eje geométrico
longitudinal del robot o situarse a un ángulo de inclinación con
respecto al mismo, en dependencia de la dirección de desplazamiento
del limpiador. Esta disposición produce el trazado del recorrido de
barrido de la Fig. 31B.
En la realización de la Fig. 42 los ejes giran en
aberturas oblongas 320 de mayor tamaño para así dar lugar a un
posicionamiento angular de las ruedas con respecto al cuerpo del
robot en ambas posiciones extremas pero de manera simétrica, siendo
el trazado del recorrido de barrido resultante como el ilustrado en
la Fig. 32B.
Se comprenderá a la luz de la anterior
descripción que cuando funcionan en una piscina o un tanque
rectangular las realizaciones que se ilustran en las Figs.
39-42 permiten que el robot se desplace
paralelamente a las paredes extremas de la piscina incluso cuando el
mismo se desplaza en una dirección distinta de la perpendicular a
las paredes laterales. En otras palabras, el correcto trazado del
recorrido de barrido no requiere una variación angular de la
alineación del cuerpo del robot ocasionada por un enérgico contacto
con una pared de la piscina como en el caso del estado de la
técnica. Esto es particularmente importante cuando se emplean medios
de propulsión por chorro de agua, porque, al acumular la bolsa
filtrante residuos, en el sistema de propulsión a chorro la fuerza
del chorro de agua se debilita y la fuerza de impacto disminuye, con
lo cual el cuerpo del robot puede no ser capaz de efectuar por
completo la acción de pivotación que es necesaria para ponerlo en la
posición correcta antes de que el mismo invierta la dirección de
marcha. Esto es especialmente así en el caso de las piscinas cuyas
superficies son de Gunite o de algún otro material rugoso, en las
cuales el robot, incluso con la bolsa filtrante limpia, puede no ser
capaz de pivotar para adoptar la posición correcta debido al hecho
de que las fuerzas de resistencia o rozamiento que se dan entre las
ruedas y la superficie del fondo de la piscina pueden ser demasiado
grandes como para permitir que se produzca el necesario
deslizamiento de las ruedas hacia los lados antes de que se produzca
la inversión de los medios de propulsión.
Como se muestra en la Fig. 43, uno de los ejes
está montado en aberturas oblongas 320 que le permiten desplazarse
longitudinalmente en ambos extremos. Este movimiento de
deslizamiento longitudinal es limitado por una o varias espigas de
guía 330 cuyo posicionamiento puede ser modificado. Estas espigas
permiten al usuario ajustar el posicionamiento angular del eje para
adaptarlo a la anchura o a otras características de la piscina.
Invirtiendo la posición de las espigas en los laterales tanto
izquierdo como derecho, el robot describirá un trazado de su
recorrido de traslación que es similar al que está ilustrado en la
Fig. 35A. Este método de funcionamiento servirá también para
deshacer el retorcimiento de un cable retorcido.
Haciendo adicionalmente referencia a la Fig. 43,
están aquí ilustrados unos elementos de pivotación 200 que
sobresalen lateralmente y de los cuales hay uno montado en cada uno
de los extremos de los ejes 32 o los cubos de las ruedas 30. Estos
elementos sirven para desempeñar la misma función y pueden estar
hechos de materiales como los descritos con referencia a los
elementos lateralmente salientes 404 que han sido descritos en
conexión con la Fig. 33 a la que se ha aludido anteriormente. El
elemento de pivotación 200 puede estar montado en un lateral o en
ambos laterales del limpiador 10 para establecer contacto con la
pared lateral de la piscina y hacer que el limpiador efectúe un
movimiento de pivotación junto a esa pared.
En la Fig. 44 ambos ejes están montados en
aberturas oblongas que permiten un desplazamiento longitudinal en
ambos extremos. Con el adecuado posicionamiento de las espigas de
guía, esto permitirá al robot avanzar siguiendo en su recorrido un
trazado circular según un círculo relativamente pequeño en una
dirección y según un círculo ligeramente mayor en la otra
dirección.
Hay que señalar que las realizaciones numeradas
con números impares de las Figs. 31 a 44 ilustran dispositivos que
giran solamente de una manera cuando efectúan movimientos de
pivotación girando 90º, y que las realizaciones numeradas con
números pares de las Figs. 31 a 44 giran de ambas maneras. Dicho en
términos sencillos, cuando el robot efectúa el barrido siguiendo en
su recorrido un trazado asimétrico, tal como en el caso de las Figs.
31, 33, 35, 37, 39, 41 y 43, el robot gira ya sea en el sentido de
las agujas del reloj o bien en sentido contrario al de las agujas
del reloj, mientras que cuando el robot efectúa el barrido siguiendo
en su recorrido un trazado simétrico, tal como en el caso de las
Figs. 32, 34, 36, 38, 40, 42 y 44, el robot gira en ambas
direcciones. Las dos categorías principales están establecidas en
relación con sus modalidades de desplazamiento. Dentro de estas
categorías principales hay variantes en las que los desplazamientos
en línea recta son sustituidos por recorridos curvos, como p. ej. en
la Fig. 35B, o en las que las dos formas de desplazamiento están
combinadas, como p. ej. en la Fig. 35A.
Es relativamente fácil limpiar un piscina
rectangular mediante cualquier modalidad de barrido sistemático de
las que han sido ilustradas anteriormente, pero es más difícil
limpiar una piscina que tenga una forma irregular. Aplicando el
método y aparato de la invención y usando las espigas de guía
ajustadas como se ha descrito anteriormente, el robot puede efectuar
un recorrido de barrido en zigzag en una piscina de forma irregular
de manera sistemática como se muestra en la Fig. 46.
La Fig. 45 muestra las seis distintas
disposiciones en las que puede ser posicionada cada rueda 32.
Presionando las apropiadas espigas 330 hacia abajo o tirando de las
mismas hacia arriba, el eje de la rueda 30 puede ser puesto en tres
posiciones estacionarias que son la exterior, la central y la
interior. Dicho eje puede ser también puesto en tres posiciones de
deslizamiento que son las correspondientes al deslizamiento del
exterior al interior, del exterior al centro, y del centro al
interior. Puesto que hay cuatro ruedas, el total de las
combinaciones de las posiciones de estas ruedas es de 1296 (6
elevado a la 4ª potencia), lo cual proporciona un total de 361
distintos trazados del recorrido de barrido.
En una realización particularmente preferida en
la que se emplea un eje transversal 32 que tiene un diámetro de
media pulgada, los elementos 353 de soporte del eje están provistos
de aberturas oblongas 320 que son de 1,5 pulgadas longitudinalmente
para alojar al eje permitiendo el deslizamiento del mismo. Cada
abertura oblonga está provista de una espiga de bloqueo central 330
que puede ser opcionalmente retirada de la abertura oblonga. Esta
configuración proporciona un número de combinaciones y
desplazamientos angulares de las ruedas y los ejes que es lo
suficientemente grande como para abarcar prácticamente todos los
tamaños y las formas de las piscinas que son de uso común en la
actualidad. La flexibilidad de esta realización le permite al
usuario seleccionar un óptimo trazado del recorrido de limpieza para
todos los tipos, tamaños y formas de las piscinas.
La realización que está ilustrada en la Fig. 47
aporta un aparato y un método que cambian automáticamente las
posiciones dos ruedas cuando el robot de barrido llega al final de
la piscina. A diferencia de las realizaciones anteriormente
descritas en las cuales el robot estaba provisto de medios mediante
los cuales efectuaba un giro de 90º en el sentido de las agujas del
reloj o en sentido contrario al del agujas del reloj, esta
realización le permite al robot mantener en una piscina rectangular
su orientación paralela a las paredes de la piscina. Usando esta
realización, el cordón de suministro de energía eléctrica no puede
quedar retorcido o formar apretados enroscamientos. Además, una
superficie rugosa que tenga un alto coeficiente de rozamiento no
afectará negativamente a los deseados trazados del recorrido de
barrido. El robot tiene dos placas laterales 370 que están provistas
de aberturas oblongas horizontales 352 para contener los extremos
del eje transversal 32. Están montadas en un montaje pivotante en el
pasador-pivote 353 sobre la cara interior de las
placas laterales y quedando superpuestas a las aberturas oblongas
horizontales dos placas de guía idénticas 354, 354' cada una de las
cuales está provista de una abertura oblonga en L 355 para acomodar
al eje 32 permitiendo que el mismo se mueva libremente. Están
previstas dos palancas 356 cada una de las cuales está montada en
pivote en uno de sus extremos concéntricamente con respecto al
centro de pivotación de cada una de las placas de guía. El otro
extremo de cada palanca 356 está introducido en una abertura oblonga
a 45º 358 que está practicada en la barra transversal 360 que está
montada de forma tal que puede deslizarse y sobresale hasta más allá
de la periferia de una pared lateral de la caja 12 hasta una
distancia que es suficiente para establecer contacto con la pared
adyacente de la piscina. Cada una de dichas placas de guía 354 está
vinculada a su correspondiente palanca 356 a través de un resorte
362, estando dicho resorte fijado a espigas 364 que sobresalen de
dichas placas y palancas.
Con respecto a la Fig. 48A, que es una vista en
sección practicada por el plano de sección 22-22 de
la Fig. 47, puede verse en la misma que el resorte 362 tira de la
placa de guía 354 en sentido contrario al de las agujas del reloj
manteniendo el tramo vertical más largo de la abertura oblonga en L
invertida en posición para que el eje de la rueda pueda deslizarse
libremente por la misma.
Con referencia a la Fig. 48B, que es una vista en
sección practicada por el plano de sección 23-23 de
la Fig. 47, puede verse en la misma que el resorte 362 tira de la
correspondiente placa de guía opuesta 354' en el sentido de las
agujas del reloj, fijando ese extremo del eje 32 de la rueda en una
posición estacionaria hacia adelante con respecto al extremo opuesto
del eje.
Durante el funcionamiento, al acercarse el
limpiador a una pared lateral de la piscina que es en general
paralela al eje geométrico longitudinal del limpiador, el extremo
saliente 360R de la barra transversal que está montada de forma tal
que puede deslizarse entra en contacto con la pared de la piscina, y
la barra se desliza hacia la izquierda, como se indica en la Fig.
49. Este desplazamiento horizontal de la barra 360 se traduce en una
fuerza vertical o de elevación que es aplicada a las palancas 356 a
través de las aberturas oblongas a 45º 358 que están practicadas en
la barra 360. Como resultado de esto las palancas 356 son volteadas
pasando a su lado opuesto. Este movimiento hace que los resortes 362
tiren de sus respectivas placas de guía 354, 354' llevándolas a la
posición opuesta, fijando el extremo derecho del eje 32 y liberando
al mismo tiempo el extremo izquierdo. Mientras que esta acción que
es ejercida en el extremo izquierdo del eje 32 es instantánea, el
extremo derecho no es fijado en posición hasta que el robot invierte
la dirección de marcha, en cuyo momento el extremo derecho del eje
32 se desliza al interior de la trampa constituida por el tramo
corto de la obertura oblonga en L 355 que está practicada en la
placa de guía 354. Usando este aparato, el limpiador 10 continúa
desplazándose hacia adelante y hacia atrás entre las mismas paredes
extremas de la piscina pero efectuando un distinto recorrido inverso
que viene determinado por el desplazamiento angular de las ruedas
y/o los ejes, asegurando con ello la limpieza de la totalidad de la
superficie.
La Fig. 50 ilustra otra realización de la
invención en la cual el limpiapiscinas 10 está provisto de una
pluralidad de elementos cilíndricos de rodadura en lugar de ruedas.
El cilindro largo 500 es accionado por un extremo por una correa
articulada flexible 510 que está pasada a presión por en torno a la
rueda dentada 512 para correa articulada que está unida al eje motor
de un motor eléctrico o una turbina de agua (no ilustrado). Están
montados en el eje transversal 506 los de un par de rodillos 502,
504 más cortos. Como se ilustra esquemáticamente, el extremo derecho
del eje 506 puede moverse con libertad longitudinalmente en la
abertura oblonga 508 que está practicada en el elemento 520 de
soporte del eje. El uso de una rueda dentada para cadena articulada
y una cadena articulada de transmisión permite variar la alineación
del eje de soporte 506 y elimina los problemas de tensado y de
resistencia al movimiento que van asociados a las correas de
sincronización que se usaban en el estado de la técnica. Un
limpiador construido según esta realización presentará un trazado
del recorrido de barrido similar al de la Fig. 32B.
La Fig. 51 ilustra esquemática un robot 10 que
usa un par de cadenas o correas de transmisión 510a, 510b para
accionar dos elementos cilíndricos 500, 501. El extremo derecho del
eje 507 puede desplazarse libremente en la abertura oblonga 510 que
está practicada en el elemento 520 de soporte del eje, y el extremo
opuesto del eje está provisto de una junta universal 522 que a su
vez está unida a una rueda dentada para cadena articulada o polea
accionada 512. El trazado del recorrido de barrido de este aparato
es también similar al que está ilustrado en la Fig. 32B.
Haciendo adicionalmente referencia a las Figs. 50
y 51, están ilustrados en las mismas elementos de pivotación 202 que
sobresalen lateralmente y están fijados a la cara exterior del
elemento de soporte 520. Análogamente, los elementos de pivotación
202 pueden ser fijados al lateral opuesto, y p. ej. a la caja 12 o a
otro elemento de soporte exterior, para proporcionar un punto de
acoplamiento por rozamiento con una pared lateral de la piscina para
que sea efectuado por pivotación un giro del limpiador sobre la
pared, donde el mismo es correctamente orientado para finalmente
desplazarse alejándose de la pared, p. ej. tras haber invertido el
funcionamiento del propulsor de chorro de agua o de otros medios de
accionamiento del limpiador.
Se entenderá que en el aparato de las Figs.
31-44 las ruedas que están montadas en los ejes
transversales pueden ser sustituidas por elementos realizados en
forma de rodillos cilíndricos de los tipos que se ilustran en las
Figs. 50 y 51.
En cuanto a la determinación del óptimo
desplazamiento angular de los ejes y las ruedas montadas en un
montaje autoorientable, se entenderá que la longitud de las
aberturas oblongas longitudinales establece una limitación práctica
del ángulo del eje, mientras que los ejes autoorientables pueden
proporcionar una mayor desplazamiento angular para las ruedas. El
desplazamiento angular de los ejes de las ruedas autoorientables
puede ser de 20º a 45º con respecto a la normal y es preferiblemente
de hasta 10º, siendo el desplazamiento angular más preferido de
hasta aproximadamente 5º con respecto a la línea cero o normal.
Una realización del aparato y método de la
invención aborda los problemas que van asociados a la inmovilización
del limpiador. Los medios de control electrónico del limpiapiscinas
están programados y provistos de circuitos eléctricos para recibir
una señal procedente de al menos un interruptor de mercurio que es
del tipo de los que abren y cierran un circuito en respuesta al
movimiento del limpiador al pasar el mismo de una posición en
general horizontal a una posición en general vertical sobre la pared
lateral de la piscina o del tanque. Es perfectamente conocido en la
técnica el uso de interruptores de mercurio y de un circuito de
demora para invertir la dirección de marcha del motor. Como
comprenderá un experto en la materia, un limpiapiscinas puede quedar
inmovilizado por una escalera u otro elemento estructural saliente
que esté presente en la piscina, con lo que se ve interrumpido su
continuado avance o barrido para limpiar las restantes superficies
de la piscina. Según el mejoramiento de la invención, el circuito
controlador electrónico para el motor es preprogramado para invertir
la dirección de marcha del motor automáticamente si no ha sido
generada señal alguna por la apertura (o por el cierre) del
interruptor de mercurio tras haber transcurrido un periodo de tiempo
prescrito. Un adecuado periodo de tiempo para la autoinversión de la
marcha de la bomba o del motor de accionamiento es de
aproximadamente tres minutos.
Esta secuencia de pasos de programa está
ilustrada esquemáticamente en el diagrama de flujo de la Fig. 52,
donde el cronómetro inicia la cuenta atrás de un periodo de tiempo
prescrito tras haber sido activado el limpiador. En una realización
preferida, el cronómetro puede ser ajustado manualmente para
reflejar las necesidades de la piscina específica del usuario. Como
alternativa, el cronómetro puede ser ajustado en fábrica a un
periodo de tiempo de aproximadamente 1,5 a 3 minutos. Si el
interruptor de mercurio cambia de posición, el cronómetro detiene su
cuenta atrás y/o un circuito de demora es activado para dejar tiempo
para que el limpiador suba por la pared lateral de la piscina,
siendo dicho tiempo de aproximadamente 5-10
segundos, p. ej. Al final del periodo de demora, el motor de
accionamiento es parado y/o es invertida su dirección de marcha para
hacer que el limpiador baje por la pared. En caso de que el
cronómetro alcance el periodo de tiempo prescrito sin recibir una
señal procedente del interruptor de mercurio, es transmitida una
señal para parar el motor de accionamiento y/o invertir su dirección
de marcha. Si el limpiador ha sido inmovilizado por un obstáculo,
esta autoinversión temporizada del motor de accionamiento hará que
el limpiador se aleje del obstáculo para continuar desplazándose
según su trazado del recorrido de barrido o del recorrido de
limpieza con movimiento aleatorio.
El método y el aparato de la invención comprenden
también el uso de un circuito de desconexión del suministro de
energía eléctrica que actúa en respuesta a una señal o fuerza que
corresponde a un campo magnético. En una realización preferida, un
imán o material magnético está formado como, incorporado en o unido
a un elemento móvil que forma parte del limpiador, como p. ej. una
rueda de apoyo no accionada o una rueda auxiliar que está en
contacto con la superficie de la piscina por sobre la cual se
desplaza el limpiador. Un dispositivo adecuado es un interruptor de
láminas que es mantenido en una posición de cierre (p. ej. pasando
energía eléctrica al motor de la bomba) mientras el imán adyacente
sigue pasando por delante del mismo a una velocidad de rotación
especificada, o sea a unas rpm especificadas. Si la rotación del
imán se detiene, como sucede cuando el avance del limpiador se ve
interrumpido al haberse topado el aparato con una pared lateral de
la piscina, el interruptor de láminas se abre y es interrumpido el
suministro de energía eléctrica al motor de accionamiento. En una
realización preferida, el circuito incluye una función de inversión
de la marcha, con lo que el limpiador continúa desplazándose en la
dirección opuesta y el interruptor de láminas se cierra para cerrar
el circuito de suministro de energía eléctrica hasta que el aparato
se para de nuevo p. ej. junto a la pared opuesta.
En una adicional realización específica y
preferida de la invención, el limpiador está provisto de un rodete
que es rotativo en respuesta al desplazamiento por el agua. Una o
varias de las paletas del rodete y/o el eje de montaje está
provista(o) o hecha(o) de un material magnético. Está
montado un sensor junto al recorrido del imán en movimiento, y un
correspondiente circuito actúa en respuesta a la señal que es
generada por el sensor debido al movimiento o a la ausencia de
movimiento del imán. En una realización preferida, el circuito del
sensor magnético está incorporado en el dispositivo de circuito
integrado del limpiador que controla electrónicamente el motor de la
bomba, con lo cual cuando el desplazamiento del limpiador es
interrumpido por una pared lateral vertical, cesa también el
movimiento del rodete y del correspondiente material magnético y el
sensor envía una señal a través del circuito para interrumpir el
suministro de energía eléctrica al motor de la bomba. Tras haber
transcurrido un periodo de demora predeterminado, el motor de la
bomba puede ser reactivado en la misma dirección o en la dirección
inversa, para hacer que el aparato se aleje de la pared. Puede
emplearse el mismo circuito para controlar un motor de accionamiento
que acciona al tren de accionamiento para los limpiadores montados
sobre ruedas, sobre orugas o sobre rodillos.
En otra realización, el limpiador está provisto
de un dispositivo de luz infrarroja ("IR") que incluye un
sensor y una fuente de infrarrojos y un correspondiente circuito de
control que actúa en respuesta a una posición estática del limpiador
junto a una pared lateral de la piscina o del tanque. Cuando la luz
infrarroja retornada indica una posición estática, el circuito
transmite una señal que redunda en el desplazamiento del limpiador
en sentido inverso.
En una adicional realización preferida, el
circuito controlador eléctrico o electrónico del limpiador incluye
un interruptor "sensor de aire" que envía una señal o de otra
manera interrumpe directa o indirectamente el flujo de la corriente
de agua W cuando el sensor sale del agua. En una realización
preferida el sensor consiste en un par de interruptores de flotador
que están situados cada uno en cada extremo del limpiador. Cuando el
limpiador sube por la pared lateral vertical de la piscina y el
extremo que lleva el sensor de aire sale de la superficie del agua,
el agua sale de la cámara del flotador y el interruptor es activado
ya sea para interrumpir directamente el suministro de energía
eléctrica al motor de la bomba, o bien para enviar una señal al
controlador de circuito integrado para que sea efectuada una
inmediata o retardada interrupción del suministro de energía
eléctrica al motor de la bomba. La misma secuencia de eventos tiene
lugar durante el funcionamiento en una piscina de las que están
realizadas según un diseño tipo "playa", donde en un extremo
hay un lado o fondo en pendiente que parte del nivel del piso. Una
vez que el extremo anterior del limpiador en movimiento sale del
agua, el flujo de agua es interrumpido por espacio de un breve
periodo de tiempo y es luego reanudado en la dirección opuesta para
propulsar el aparato hacia abajo por la pendiente para que continúe
desplazándose según su trazado del recorrido de barrido.
Como se entenderá a la luz de la anterior
descripción y de la que se da a continuación, este aspecto de la
invención comprende varios medios alternativos para interrumpir el
flujo del chorro de agua. Por ejemplo, si la corriente de agua a
presión es suministrada a través de la manguera 152 desde una fuente
externa al limpiador, como p. ej. la bomba filtrante incorporada en
la piscina, una válvula electromecánica de desviación (no ilustrada)
situada junto al conectador de la manguera en la pared lateral de la
piscina puede ser activada por espacio de un periodo de tiempo
predeterminado para desviar el flujo de agua haciéndolo pasar de la
manguera directamente al interior de la piscina. Cuando es
interrumpido el flujo de agua W, la aleta desviadora 46 del conjunto
40 que constituye una válvula cambia de posición y el limpiador
invierte su dirección de marcha cuando es reanudado el flujo de agua
W.
Como entenderá un experto en la materia, pueden
también combinarse los medios que se usen para generar las señales
que son dirigidas al circuito de control. Por ejemplo, un sensor de
aire del tipo de los de flotador puede ser combinado con o fabricado
a base de un material magnético y puede ser instalado junto a un
sensor magnético para que un cambio de la posición del flotador
cuando el mismo ya no está sumergido en agua produzca una señal en
el circuito del sensor magnético.
El flujo de agua W puede ser también interrumpido
por un temporizador de turbina accionada por agua que tenga una
pluralidad de secuencias de temporización preestablecidas o
ajustables. Por ejemplo, se instala en la manguera 152 procedente de
la fuente externa de agua a presión un temporizador accionado por
agua del tipo de los de acción progresiva o de leva en combinación
con una válvula desviadora o de derivación situada después del
mismo. Al fluir agua por la manguera, el mecanismo temporizador
avanza hasta una posición en la cual la correspondiente válvula de
derivación es accionada y el flujo es desviado al interior de la
piscina por espacio de un periodo de tiempo predeterminado. El
temporizador de turbina avanza entonces a la posición siguiente, en
la cual la válvula de derivación pasa a la posición de paso
principal para dirigir de nuevo el agua al limpiador, que ahora se
desplaza en la dirección opuesta. En esta realización, la válvula
desviadora/de derivación puede comprender una válvula pinzadora
ajustable que comprima la manguera para interrumpir el paso del agua
al limpiador 10.
En otra realización preferida son supervisadas
las rpm del motor de accionamiento y/o de la bomba, y si las rpm
disminuyen hasta llegar a ser inferiores a un determinado valor
mínimo, como sucede cuando el rodete queda atascado por un pedazo de
residuo que escapó del filtro, es interrumpido el suministro de
energía eléctrica al motor de la bomba. Si las rpm sobrepasan un
valor máximo, como sucede cuando el aparato ya no está sumergido y
el motor funciona en vacío, es interrumpido el suministro de energía
eléctrica a los motores tanto de accionamiento como de la bomba.
Esto constituirá una importante característica de seguridad cuando
el limpiador sea conectado cuando no esté en la piscina, lo cual
puede suceder por descuido o bien cuando haya niños pequeños jugando
con el aparato.
Claims (65)
1. Aparato limpiador autopropulsado (10) para
limpiar la superficie del fondo sumergido de una piscina o un
tanque, siendo el aparato (10) propulsado por la descarga de un
chorro de agua, comprendiendo el aparato (10) una bomba de agua, una
válvula desviadora del chorro de agua y un conducto de descarga
direccional (44; 44L, 44R) que tiene al menos una abertura de
descarga (45) por la cual el chorro de agua es descargado
direccionalmente del aparato (10); estando dicho aparato limpiador
autopropulsado caracterizado por el hecho de que:
la bomba de agua (60) tiene una salida de
descarga de la bomba para emitir una corriente de agua a presión,
siendo el eje geométrico de la corriente de agua a presión (W) que
es descargada por la salida de descarga de la bomba en general
normal a la superficie de la piscina o del tanque por sobre la cual
se desplaza el aparato (10);
el conducto de descarga direccional (44; 44L,
44R) está en comunicación fluídica con la salida de descarga de la
bomba;
el eje geométrico de la parte del conducto de
descarga direccional (44; 44R, 44L) que está junto a la abertura de
descarga de la bomba es en general normal al eje geométrico de la
corriente de agua a presión que sale por la salida de descarga de la
bomba; y
la válvula (40) desviadora del chorro de agua
está situada entre la salida de descarga de la bomba y la abertura
de descarga (45) que es al menos una y está prevista en el conducto
de descarga direccional (44; 44R, 44L), siendo la válvula (40)
desviadora del chorro de agua susceptible de ser conmutada entre las
posiciones de descarga primera y segunda para dirigir el chorro de
agua en direcciones en general opuestas,
con lo cual la corriente de agua a presión (W)
que es descargada por la salida de descarga de la bomba experimenta
tan sólo un cambio de dirección antes de ser descargada del aparato
(10), siendo este cambio de dirección un cambio a ángulo recto, con
lo cual se hace que el aparato (10) se desplace por sobre la
superficie del fondo de la piscina en una dirección que viene
determinada por la posición de la válvula (40) desviadora del chorro
de agua.
2. El aparato (10) de la reivindicación 1, en el
cual el conducto de descarga (44; 44R, 44L) tiene al menos dos
aberturas de descarga longitudinal (45), estando cada una de dichas
aberturas de descarga (45) situada en uno de los extremos opuestos
del conducto de descarga (44; 44L, 44R), siendo así creado un vector
de fuerza longitudinal en el chorro de agua que es descargado por
dichas aberturas (45).
3. El aparato (10) de la reivindicación 2, en el
cual la válvula (40) desviadora del chorro de agua comprende al
menos un elemento deflector que es móvil entre una primera posición
de funcionamiento y una segunda posición de funcionamiento, con lo
cual el movimiento del elemento deflector al pasar el mismo de la
primera posición a la segunda posición hace que el agua en
movimiento pase de una a otra de las aberturas de descarga (45) que
son al menos dos.
4. El aparato (10) de la reivindicación 3, en el
que el elemento deflector comprende un conjunto que constituye una
válvula de charnela y está montado en el interior del conducto de
descarga (44; 44R, 44L) entre las aberturas de descarga longitudinal
(45) y en comunicación fluídica con la abertura de descarga de la
bomba de agua, comprendiendo dicho conjunto que constituye la
válvula de charnela medios de control para dirigir alternativamente
el flujo de agua de la abertura de descarga de la bomba (60) a una u
otra de las aberturas de descarga direccional (45) que son al menos
dos.
5. El aparato (10) de cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, en el que la válvula (40) desviadora
del chorro de agua es susceptible de ser conmutada entre las
posiciones de descarga primera y segunda en respuesta a una
interrupción de la corriente de agua que procede de la salida de
descarga de la bomba.
6. El aparato (10) de la reivindicación 5, en el
cual los medios de control del conjunto que constituye la válvula de
charnela comprenden un elemento que constituye una aleta desviadora
y está montado en pivote y una pluralidad de elementos de
posicionamiento de la aleta desviadora que están montados de forma
tal que están sometidos a precarga en el interior del conducto de
descarga (44; 44R, 44L), actuando dichos elementos de
posicionamiento en respuesta a la fuerza del agua que circula a
través de dicho conjunto que constituye una válvula.
7. El aparato (10) de la reivindicación 6, en el
que el elemento que constituye la aleta desviadora está montado en
el interior del conducto de descarga (44; 44R, 44L) frente a los
elementos de posicionamiento de la aleta desviadora.
8. El aparato (10) de la reivindicación 6, en el
que los elementos de posicionamiento de la aleta desviadora están
montados en pivote y están sometidos a precarga por resortes.
9. El aparato (10) de la reivindicación 8, en el
que los extremos libres de cada uno de los elementos de
posicionamiento de la aleta desviadora entran en el recorrido
definido por el movimiento del elemento que constituye la aleta
desviadora y se intersecan con el mismo.
10. El aparato (10) de la reivindicación 7, en el
que cada uno de los elementos de posicionamiento de la aleta
desviadora está montado de forma tal que puede efectuar una rotación
describiendo un arco de aproximadamente 180º.
11. El aparato (10) de la reivindicación 8, en el
que el elemento que constituye la aleta desviadora y los elementos
de posicionamiento de la aleta desviadora están montados en las
paredes laterales del conducto de descarga (44; 44L, 44R).
12. El aparato (10) de cualquiera de las
reivindicaciones 2 a 11, en el cual el conducto de descarga tiene al
menos una salida de descarga vertical que está distanciada hacia el
interior con respecto a los extremos del conducto de descarga (44;
44R, 44L).
13. El aparato (10) de la reivindicación 12, que
comprende además medios reguladores del caudal de descarga vertical
que están asociados a la salida de descarga vertical que es al menos
una para variar el volumen de agua que pasa a través de la salida de
descarga vertical.
14. El aparato (10) de la reivindicación 12, en
el cual los medios reguladores del caudal de descarga vertical
comprenden al menos un elemento de cierre móvil para variar el
tamaño de la salida de descarga vertical.
15. El aparato (10) de la reivindicación 14, en
el cual el elemento de cierre móvil, que es al menos uno, es
ajustable manualmente.
16. El aparato (10) de la reivindicación 14, en
el cual el elemento de cierre móvil, que es al menos uno, está
montado de forma tal que está sometido a precarga contra la fuerza
del agua que entra en el conducto de descarga (42).
17. El aparato (10) de cualquiera de las
reivindicaciones 6 a 10, que comprende además un conducto intermedio
que se interseca con el conducto de descarga direccional frente al
conjunto que constituye la válvula de charnela, estando el conducto
de fluido intermedio en comunicación fluídica con la salida de
descarga de la bomba de agua (60) y el conducto de descarga
direccional (44; 44R, 44L).
18. El aparato (10) de la reivindicación 17, que
comprende además al menos una salida de descarga vertical junto al
extremo montado en pivote del elemento que constituye la aleta
desviadora.
19. El aparato (10) de la reivindicación 18, que
comprende dos salidas de descarga vertical que están situadas en
lados opuestos más allá del elemento que constituye la aleta
desviadora.
20. El aparato (10) de la reivindicación 19, que
comprende además un elemento de cierre que está montado de forma tal
que está sometido a precarga y efectúa un cierre hermético de cada
una de las salidas de descarga vertical, abriéndose el elemento de
cierre en respuesta a una presión predeterminada en el interior del
conducto de descarga direccional (44; 44R, 44L) para permitir el
paso del agua a través de la salida de descarga vertical.
21. El aparato (10) de cualquiera de las
reivindicaciones 3 a 20, en el cual la dirección de descarga del
agua es variada por medios de control direccional que actúan en
respuesta a la proximidad del aparato (10) a una pared lateral de la
piscina que se limpia.
22. El aparato (10) de la reivindicación 21, en
el cual los medios de control direccional comprenden una válvula de
charnela que está unida mediante una vinculación mecánica a una
pluralidad de sensores externos que sobresalen en la dirección de
desplazamiento del aparato (10).
23. El aparato (10) de la reivindicación 22, en
el cual al menos uno de los sensores externos sobresale hasta más
allá de la periferia del aparato (10) para establecer contacto con
una pared lateral de la piscina al aproximarse el aparato (10) a la
pared lateral.
24. El aparato (10) de la reivindicación 22, en
el cual al menos uno de los sensores está montado de forma tal que
es susceptible de deslizarse desplazándose en un plano que es
paralelo a la base del aparato (10), terminando dicho sensor en un
extremo que constituye una punta y sobresale hasta más allá de la
periferia del aparato (10) en la dirección de desplazamiento para
establecer contacto con una pared lateral de la piscina al
aproximarse el aparato (10) a la pared lateral.
25. El aparato (10) de la reivindicación 24, en
el cual la vinculación mecánica comprende medios para convertir un
movimiento por deslizamiento de al menos uno de los sensores en un
movimiento de rotación para variar la posición de la válvula de
charnela y para con ello invertir la dirección del agua que es
descargada por el conducto de descarga (44; 44R, 44L).
26. El aparato (10) de la reivindicación 25, en
el cual la vinculación mecánica comprende además medios de precarga
que están asociados a la válvula de charnela para obligar al
obturador desviador de la válvula de charnela a aplicarse a su
asiento en una segunda posición cuando dicho obturador desviador de
dicha válvula de charnela se ha desplazado habiéndose alejado a una
distancia predeterminada de una primera posición.
27. El aparato (10) de cualquiera de las
reivindicaciones 21 a 26, en el que los medios de control
direccional comprenden una fuente de luz infrarroja, un sensor de
luz infrarroja y un circuito asociado al sensor para recibir y
transmitir una señal del sensor a los medios de control direccional,
haciendo la luz infrarroja reflejada por una pared lateral adyacente
de la piscina y detectada por el sensor que el aparato (10) invierta
la dirección de traslación.
28. El aparato (10) de cualquiera de las
reivindicaciones 21 a 26, en el que los medios de control
direccional comprenden un elemento magnético móvil, un sensor
magnético y un circuito asociado al sensor para recibir y transmitir
una señal del sensor a los medios de control direccional, haciendo
una variación del movimiento del elemento magnético detectada por el
sensor que el aparato (10) cambie de dirección de traslación.
29. El aparato (10) de cualquiera de las
reivindicaciones 21 a 26, en el que los medios de control
direccional comprenden un interruptor de mercurio y un circuito
asociado al mismo para recibir y transmitir una señal del
interruptor de mercurio a los medios de control direccional, con lo
cual una variación de la orientación del aparato (10) que activa al
interruptor de mercurio produce una señal que hace que el aparato
(10) cambie de dirección de traslación.
30. Método mejorado para propulsar un aparato
limpiapiscinas robótico (10) por sobre las superficies del fondo y
de las paredes laterales de una piscina por medio de un chorro de
agua, comprendiendo el aparato (10) una salida de bomba para la
descarga de una corriente de agua a presión, siendo la dirección de
dicha corriente determinada por la posición de una válvula (40)
desviadora del chorro de agua, estando el mejoramiento
caracterizado por el hecho de que:
(a) el chorro de agua que llega procedente de la
salida de la bomba es descargado por un conducto de descarga
direccional (44; 44R, 44L) que tiene al menos una abertura de
descarga (45) orientada en una primera dirección predeterminada,
siendo el eje geométrico de la corriente de agua que es descargada
por la salida (43) de la bomba en general normal a la superficie de
la piscina por sobre la cual se desplaza el aparato (10) y siendo el
eje geométrico de la parte del conducto de descarga direccional (44;
44R, 44L) que está junto a la salida de descarga en general normal
al eje geométrico de la corriente de agua que sale por la salida de
la bomba, experimentando el chorro de agua descargado tan sólo un
cambio de dirección entre la salida de la bomba y la abertura de
descarga (45), siendo este cambio de dirección un cambio de
dirección a ángulo recto;
(b) se continúa la descarga del chorro de agua en
la primera dirección predeterminada por espacio de un periodo de
tiempo;
(c) se pone fin a la circulación del chorro de
agua en la primera dirección predeterminada;
(d) se descarga el chorro de agua en una segunda
dirección predeterminada; y
(e) se continúa la circulación del chorro de agua
en la segunda dirección predeterminada por espacio de un periodo de
tiempo;
con lo cual el aparato limpiapiscinas (10) es
propulsado en direcciones que cambian en respuesta a los cambios de
dirección de la válvula (40) desviadora del chorro de agua.
31. El método de la reivindicación 30, en el cual
el chorro de agua descargado comprende un vector de fuerza principal
que es paralelo a la superficie por sobre la cual se desplaza el
aparato (10) y un vector de fuerza menor que está inclinado a un
ángulo con respecto a la superficie por sobre la cual se desplaza el
aparato (10).
32. El método de la reivindicación 30 ó 31, que
comprende además el paso de descargar el chorro de agua a un ángulo
agudo con respecto a la superficie por sobre la cual se desplaza el
aparato (10), con lo cual el extremo del aparato (10) que es opuesto
al del chorro de agua descargado recibe un vector de fuerza
resultante en la dirección de dicha superficie.
33. El método de cualquiera de las
reivindicaciones 30 a 32, que comprende además el paso de suspender
la descarga de agua por la salida de la bomba al final de un primer
periodo de tiempo.
34. El método de cualquiera de las
reivindicaciones 31 a 33, que comprende además el paso de descargar
un chorro de agua en una dirección que es en general normal a la
superficie de la piscina por sobre la cual se desplaza el aparato
(10).
35. El método de la reivindicación 34, en el cual
los chorros de agua son descargados hacia abajo a un ángulo agudo
hacia la superficie de la piscina por sobre la cual se desplaza el
aparato (10).
36. El método de la reivindicación 35, que
comprende el paso adicional de dotar al aparato (10) de un peso que
sobrepasa la fuerza de elevación del chorro de agua descargado hacia
abajo, con lo cual el aparato (10) es mantenido para la limpieza
adecuadamente en contacto con la superficie de la piscina.
37. El método de cualquiera de las
reivindicaciones 30 a 36, que comprende además el paso de dividir el
chorro de agua en una primera componente que es descargada en
general paralelamente a la superficie por sobre la cual se desplaza
el aparato (10) y una segunda componente que es descargada a un
ángulo agudo con respecto a la primera componente.
38. El método de cualquiera de las
reivindicaciones 33 a 37, que comprende además los pasos de:
prever un conjunto que constituye una válvula de
charnela y tiene un elemento que constituye una aleta desviadora y
elementos de posicionamiento de la aleta desviadora que están
montados de forma tal que están sometidos a precarga; y
llevar al elemento que constituye la aleta
desviadora de una primera posición intermedia de descarga
direccional a una segunda posición intermedia de descarga
direccional durante el periodo de tiempo en el que se suspende la
descarga de agua por la salida de la bomba.
39. El método de cualquiera de las
reivindicaciones 30 a 38, en el cual la dirección de desplazamiento
del aparato (10) corresponde en general al eje geométrico
longitudinal del aparato (10), y en el cual al menos una de las
direcciones que son la primera dirección y la segunda dirección del
chorro de agua descargado está a un ángulo agudo con respecto al eje
geométrico longitudinal del aparato (10), con lo cual el aparato
(10) se desplaza efectuando un recorrido arqueado en respuesta a la
descarga angular del chorro de agua.
40. El método de cualquiera de las
reivindicaciones 30 a 38, en el cual la dirección de desplazamiento
corresponde en general al eje geométrico longitudinal del aparato
(10), y en el cual el chorro de agua es descargado en al menos una
de las direcciones que son la primera dirección y la segunda
dirección desde un punto que está desplazado lateralmente con
respecto al eje geométrico longitudinal central del aparato (10),
con lo cual el aparato (10) se desplaza efectuando un recorrido
arqueado en respuesta a la descarga desplazada lateralmente del
chorro de agua.
41. El método de cualquiera de las
reivindicaciones 30 a 40, que comprende adicionalmente el paso de
dotar al aparato (10) de resistencia hidrodinámica asimétrica al
desplazamiento del aparato (10) por el agua en al menos una
dirección, con lo cual el aparato (10) se desplaza efectuando un
recorrido arqueado en respuesta a la resistencia hidrodinámica
desigual.
42. El método de cualquiera de las
reivindicaciones 30 a 41, que comprende adicionalmente los pasos
de:
dotar al aparato (10) de un elemento de contacto
que está montado en pivote y pende hacia abajo; y
aplicar intermitentemente una fuerza de frenado
asimétrico entre el elemento de contacto y el fondo de la piscina
por sobre el cual se desplaza el aparato (10) para hacer que el
aparato (10) efectúe un movimiento de pivotación en torno al
elemento de contacto, con lo cual es alterada la dirección de
desplazamiento del aparato (10).
43. El método de la reivindicación 42, en el que
la fuerza de frenado es producida por un elemento de contacto que
pende hacia abajo y tiene un primer extremo libre que está en
contacto con la superficie de la piscina y un segundo extremo que
está unido a un émbolo que es móvil en un cilindro amortiguado por
fluido, comprendiendo el método los pasos adicionales de:
hacer que el aparato (10) efectúe un movimiento
de pivotación en torno al extremo libre del elemento de contacto
mientras el mismo está en contacto de frenado con la superficie de
la piscina;
desplazar el émbolo en el cilindro a una
velocidad controlada;
separar de la superficie el extremo libre del
vástago del émbolo para hacer así que el mismo deje de estar en
contacto con la misma en condiciones de frenado; y
continuar el desplazamiento del aparato (10) para
limpiar la superficie del fondo de la piscina.
44. El método de la reivindicación 42, en el que
la fuerza de frenado es producida por un brazo de leva que está
montado en pivote y tiene un extremo libre arqueado, comprendiendo
el método los pasos adicionales de:
hacer que el brazo de leva efectúe un movimiento
de pivotación para llevar al extremo arqueado a establecer contacto
de frenado con la superficie de la piscina;
controlar el movimiento del brazo de leva en
torno a su centro de pivotación aplicando una fuerza retardadora al
extremo del brazo de leva que es el opuesto al extremo arqueado;
separar de la superficie de la piscina el extremo
arqueado del brazo de leva; y
continuar el desplazamiento del aparato (10) para
limpiar la superficie del fondo de la piscina.
45. El método de la reivindicación 44, en el que
la fuerza retardadora es una fuerza de rozamiento.
46. El método de la reivindicación 44, en el que
la fuerza retardadora es aplicada en respuesta a un fluido a
presión.
47. El método de la reivindicación 44, en el que
la fuerza retardadora es variable.
48. El método de cualquiera de las
reivindicaciones 30 a 47, en el que el aparato (10) está provisto de
una caja y el chorro de agua es descargado junto a la parte superior
de la caja.
49. El método de cualquiera de las
reivindicaciones 35 a 48, en el que los chorros de agua son
descargados cerca de la superficie de la piscina por sobre la cual
se desplaza el aparato (10).
50. Aparato (10) según la reivindicación 1 para
limpiar las superficies del fondo sumergido de una piscina o un
tanque siguiendo en el recorrido del aparato un trazado regular
predeterminado, comprendiendo el aparato (10) además:
(a) medios de accionamiento invertible para
propulsar al aparato (10) en direcciones opuestas en correspondencia
con el eje geométrico longitudinal del aparato (10);
(b) una caja que está formada por una pared
superior, paredes anterior y posterior que penden hacia abajo de la
misma y paredes laterales que penden hacia abajo de la misma,
definiendo las paredes laterales la periferia del aparato (10);
y
(c) al menos un elemento saliente de pivotación
que sobresale de una pared lateral de la caja;
con lo cual el extremo del elemento saliente de
pivotación sirve de centro de pivotación en contacto con una pared
lateral de la piscina para variar la orientación del aparato (10)
con respecto a la pared lateral de la piscina.
51. El aparato (10) de la reivindicación 50, que
comprende al menos un elemento saliente de pivotación que sobresale
de cada una de las paredes laterales de la caja.
52. El aparato (10) de la reivindicación 51, en
el que está situado un elemento saliente de pivotación en cada uno
de los extremos opuestos del eje geométrico longitudinal del aparato
(10).
53. Aparato (10) según la reivindicación 1, que
comprende además al menos un elemento saliente de pivotación que
sobresale lateralmente de un lateral del aparato (10) y tiene un
extremo libre que sobresale hasta más allá de la periferia máxima
del aparato (10), con lo cual el contacto del extremo libre del
elemento saliente lateral de pivotación con una pared lateral
adyacente de la piscina produce un movimiento de giro para
posicionar el eje geométrico longitudinal del aparato (10) a
aproximadamente 90º con la pared adyacente.
54. El aparato (10) de la reivindicación 53, en
el que el extremo libre del elemento saliente de pivotación
comprende un elemento elástico que tiene un alto coeficiente de
rozamiento.
55. El aparato (10) de la reivindicación 53 ó 54,
que comprende además una caja, sobresaliendo de la caja al menos un
elemento saliente de pivotación.
56. El aparato (10) de cualquiera de las
reivindicaciones 53 a 55, que comprende además medios de apoyo,
sobresaliendo de los medios de apoyo el elemento saliente de
pivotación que es al menos uno.
57. Aparato (10) según la reivindicación 1 para
limpiar las superficies sumergidas de las paredes laterales y del
fondo de una piscina siguiendo un predeterminado trazado del
recorrido de barrido, comprendiendo el aparato (10) además:
(a) una caja que está formada por una pared
superior y paredes laterales que penden de la misma;
(b) medios de accionamiento invertible para
propulsar al aparato (10) en direcciones opuestas, correspondiendo
dichas direcciones en general al eje geométrico longitudinal del
aparato (10); y
(c) un par de ruedas que están montadas cada una
en cada uno de los extremos longitudinales opuestos del aparato,
comprendiendo el mejoramiento el montaje de al menos una rueda de
las de dicho par de ruedas a un ángulo que es agudo con respecto al
eje geométrico longitudinal del aparato (10) cuando el aparato (10)
se desplaza en al menos una dirección.
58. El aparato (10) de la reivindicación 57, en
el que las de un par de ruedas están montadas en un primer eje
transversal, y el primer eje transversal forma un ángulo de entre
aproximadamente 75º y 89º con el eje geométrico longitudinal del
aparato (10).
59. El aparato (10) de la reivindicación 58, en
el que las de ambos pares de ruedas están montadas en ejes
transversales y los ejes geométricos de los ejes definen un ángulo
agudo.
60. El aparato (10) de la reivindicación 58, en
el que el primer eje transversal es fijo.
61. El aparato (10) de la reivindicación 58, en
el que al menos un extremo del primer eje transversal puede
desplazarse con libertad longitudinalmente dentro de una amplitud de
desplazamiento predeterminada.
62. El aparato (10) de la reivindicación 61, en
el que la posición angular de al menos uno de los ejes es
ajustable.
63. El aparato (10) de cualquiera de las
reivindicaciones 57 a 62, en el que las de al menos un par de ruedas
son ruedas autoorientables que están soportadas individualmente y
montadas independientemente en ejes giratorios cerca de la periferia
del aparato.
64. El aparato (10) de la reivindicación 63, en
el que las de ambos pares de ruedas son ruedas autoorientables que
están soportadas individualmente y montadas en ejes giratorios.
65. El aparato (10) de la reivindicación 64, en
el que las de al menos un par de ruedas autoorientables montadas en
ejes giratorios se mueven describiendo un arco con el que se cruza
una línea que es normal al eje geométrico longitudinal del aparato
(10).
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