FR2929311A1 - Appareil roulant nettoyeur de surface immergee a entrainement mixte hydraulique et electrique et procede correspondant - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un appareil roulant nettoyeur de surface immergée comprenant des organes roulants moteurs, au moins un moteur (20a, 20b) d'entraînement d'au moins un organe roulant moteur, une chambre de filtration ménagée dans le corps creux et présentant une entrée de liquide dans le corps creux, une sortie de liquide hors du corps creux, un circuit hydraulique de circulation de liquide entre l'entrée de liquide et la sortie de liquide à travers un dispositif de filtrage, un dispositif motorisé (12) de pompage adapté pour générer un débit de liquide entre chaque entrée de liquide et chaque sortie de liquide caractérisé en ce qu'il comprend une unité (90) de commande adaptée pour commander une modulation du débit de liquide circulant entre chaque entrée de liquide et chaque sortie de liquide.

Description

APPAREIL ROULANT NETTOYEUR DE SURFACE IMMERGÉE À ENTRAÎNEMENT MIXTE HYDRAULIQUE ET ÉLECTRIQUE ET PROCÉDÉ CORRESPONDANT L'invention concerne un appareil roulant nettoyeur de surface immergée comprenant :

- un corps creux,

- des organes roulants présentant des zones de contact avec la surface immergée définissant un plan de roulage du corps creux sur la 10 surface immergée,

- au moins un moteur d'entraînement d'au moins un organe roulant, dit organe roulant moteur, de façon à former un dispositif d'entraînement apte à entraîner, par l'intermédiaire de ce(s) organe(s) roulant(s) moteur(s), le corps creux en déplacement sur la surface immergée au moins dans un

15 sens d'avancement: et selon une direction principale d'avancement, dite direction longitudinale,

- une chambre de filtration ménagée dans le corps creux et présentant :

. au moins une entrée de liquide dans le corps 20 creux située à la base dudit corps creux,

au moins une sortie de liquide hors du corps creux située à distance de la base dudit corps creux,

. au moins un circuit hydraulique de circulation de liquide entre au moins une entrée de liquide et au moins une sortie de liquide à 25 travers au moins un dispositif de filtrage,

- au moins un dispositif motorisé de pompage, au moins partiellement interposé dans un circuit hydraulique, et adapté pour générer un débit de liquide entre chaque entrée de liquide et chaque sortie de liquide reliées par ce circuit hydraulique.

30 Il existe déjà quelques appareils nettoyeurs à entraînement mixte hydraulique et électrique. US 2003/0201218 décrit un tel appareil roulant nettoyeur de surface immergée qui comprend des organes roulants moteur entraînés par un moteur électrique qui peut, par ailleurs, entraîner une hélice adaptée Pour générer un flux de sortie qui s'échappe de l'appareil par une sortie arrière en créant par réaction un effort qui présente une composante longitudinale d'entraînemen'. qui peut participer à l'entraînement de l'appareil. La sortie arrière est par ailleurs la sortie du dispositif de filtrage de telle sorte que c'est le flux filtré qui participe à l'entraînement de l'appareil.

L'un des inconvénients de cet appareil réside dans le fait que l'architecture générale de l'appareil n'est pas optimisée pour limiter les consommations énergétiques. En particulier, un tel appareil n'adapte pas ses dépenses énergétiques aux différentes situations qu'il peut rencontrer lors du nettoyage d'un bassin. Par exemple, le moteur électrique d'entraînement tourne constamment à plein régime, quelque soit le comportement de l'appareil et la situation à laquelle il est confronté. En outre, un tel appareil ne permet pas de gravir les parois verticales d'un bassin, ni les marches d'un escalier immergé.

EP 1 022 411 décrit un appareil roulant nettoyeur de surface immergée comprenant un moteur de pompage et des sorties de liquide hors de l'appareil. Cet appareil est adapté pour diriger au moins une partie d'un flux hydraulique pompé par le moteur de pompage vers une sortie de l'appareil. Le flux hydraulique est utilisé pour assurer les changements de sens avant/arrière de l'appareil sur la surface immergée. EP 1 022 411 indique que l'appareil peut en outre comprendre, dans un mode de réalisation non précisément décrit, un moteur électrique d'entraînement d'organes roulants moteurs. Cet appareil ne présente pas de programme permettant d'optimiser les consommations énergétiques en fonction des situations rencontrées.

Les inventeurs ont constaté que les appareils connus qui présentent un entraînement mixte hydraulique et électrique n'utilisent pas bien les caractéristiques spécifiques de chacun de ces modes d'entraînement. En particulier, ces appareils présentent des bilans énergétiques peu satisfaisants.

Les inventeurs se sont penchés sur ce problème et ont cherché à rationaliser la consommation énergétique par une meilleure adéquation entre le mode d'entraînement mis en oeuvre et l'état de l'appareil au cours du nettoyage d'un bassin ùnettoyage du fond du bassin, nettoyage des parois, nettoyage de la ligne d'eau, nettoyage des pieds de parois, changement de direction de l'appareil, rencontre d'un obstacle, etc.ù.

Dès lors, l'invention vise à proposer un appareil roulant nettoyeur de surface immergée qui présente un entraînement mixte hydraulique et électrique dont les dépenses énergétiques sont rationalisées, c'est à dire dont les dépenses énergétiques sont ajustées au plus juste des besoins de l'appareil en fonction de son état.

En particulier, l'invention vise à fournir un appareil qui présente un programme de gestion de l'énergie permettant, face à chaque situation rencontrée par l'appareil, de déterminer un entraînement privilégié qui limite les dépenses énergétiques tout en optimisant les performances de l'appareil.

L'invention vise également à fournir un tel appareil qui puisse utiliser, à performances égales, voire supérieures, aux appareils de l'art antérieur, un moteur de traction de coût plus faible.

L'invention vise également à fournir un appareil qui peut 20 utiliser un entraînement hydraulique seul, un entraînement électrique seul ou un entraînement mixte, selon les situations.

L'invention vise également à fournir un appareil nettoyeur de surface immergée qui permet le nettoyage des parois inclinées ou verticales d'un bassin, tel qu'une ;piscine, et des escaliers immergés, mais dont les coûts d'achat et

25 d'utilisation sont réduits, de meilleur rendement et de moindre poids que les appareils connus.

L'invention vise aussi à fournir un appareil roulant nettoyeur de surface immergée dont le rapport performances/coût est amélioré par rapport à celui des appareils antérieurs. Plus particulièrement, l'invention vise à proposer un 30 tel appareil dont le coût peut être sensiblement abaissé, pour des performances équivalentes, voire supérieures à celles des appareils connus.

Pour ce faire, l'invention concerne un appareil roulant nettoyeur de surface immergée comprenant :

- un corps creux, - des organes roulants présentant des zones de contact avec la surface immergée définissant un plan de roulage du corps creux sur la surface immergée,

- au moins un moteur d'entraînement d'au moins un organe roulant, dit organe roulant moteur, de façon à former un dispositif d'entraînement apte à entraîner, par l'intermédiaire de ce(s) organe(s) roulant(s) moteur(s), le corps creux en déplacement sur la surface immergée au moins dans un sens d'avancement et selon une direction principale d'avancement, dite direction longitudinale,

- une chambre de filtration ménagée dans le corps creux et présentant :

. au moins une entrée de liquide dans le corps creux située à la base dudit corps creux,

. au moins une sortie de liquide hors du corps creux située à distance de la base dudit corps creux, . au moins un circuit hydraulique de circulation de liquide entre au moins une entrée de liquide et au moins une sortie de liquide à travers au moins un dispositif de filtrage,

- au moins un dispositif motorisé de pompage, au moins partiellement interposé dans un circuit hydraulique, et adapté pour générer un débit de liquide entre chaque entrée de liquide et chaque sortie de liquide reliées par ce circuit hydraulique,

caractérisé en ce qu'il comprend :

- un dispositif de détection d'au moins un signal, dit signal de consigne, représentatif d'un état prédéterminé de l'appareil, - une unité de commande adaptée pour commander une modulation du débit de liquide circulant entre chaque entrée de liquide et chaque sortie de liquide dont la valeur dépend d'au moins un signal de consigne détecté par ledit dispositif de détection.

Les inventeurs ont déterminé que dans de nombreuses situations, une modulation du débit de liquide circulant entre chaque entrée et chaque sortie de liquide qui permet de modifier la contribution hydraulique à l'entraînement de l'appareil sur la surface immergée ne porte pas atteinte aux performances de nettoyage de l'appareil. En pratique, la modulation du débit de liquide résulte d'une modulation de la puissance instantanée fournie par le moteur électrique de pompage du dispositif de pompage, ce qui permet donc de diminuer la consommation électrique générale de l'appareil. Ainsi, dans de nombreuses situations, un appareil selon l'invention consomme moins d'énergie tout en présentant des performances de nettoyage optimales.

Une unité de commande d'un appareil selon l'invention. est adaptée pour traiter les signaux détectés par le dispositif de détection et commander une modulation du débit de liquide en fonction de ces signaux, c'est-à-dire en fonction des résultats des traitements de ces signaux effectués par l'unité de commande.

Un appareil selon l'invention peut donc être commandé de manière que la pompe génère un débit de liquide variable en fonction de l'état de l'appareil. Cet état est déterminé par un dispositif de détection d'au moins un signal, dit signal de consigne, représentatif de l'état de l'appareil. Un tel dispositif peut comprendre des capteurs adaptés pour détecter le passage de l'appareil en ligne d'eau, des capteurs adaptés pour détecter le blocage de l'appareil contre une bonde de fond d'un bassin, contre une paroi verticale, et de manière générale tout type. de moyen adapté pour révéler un état remarquable de l'appareil au cours du nettoyage d'un bassin. La contribution du dispositif de pompage à l'entraînement de l'appareil dépend notamment de la position des sorties de liquide, de la forme des carénages des sorties de liquide, et de la position de ce dispositif de pompage par rapport à ces sorties de liquide. Avantageusement et selon l'invention, l'unité de commande est adaptée pour commander une modulation du débit de liquide circulant entre chaque entrée de liquide et chaque sortie de liquide de sorte que le débit résultant peut présenter une valeur choisie parmi au moins deux valeurs distinctes et différentes d'un débit nul. Cela signifie que le débit résultant de la modulation de débit de liquide peut présenter au moins une première valeur de débit de liquide dédiée par exemple à une première situation rencontrée par l'appareil, un tel débit pouvant par exemple correspondre à une puissance du moteur de pompage de l'ordre de 50% de la puissance maximale du moteur de pompage, et au moins une deuxième valeur de débit de liquide dédiée par exemple à une deuxième situation rencontrée par l'appareil, un tel débit pouvant par exemple correspondre à une puissance du moteur de pompage de l'ordre de 20 % de la puissance maximale du moteur de pompage. L'unité de commande peut également, selon un autre mode de réalisation permettre une modulation continue du débit de liquide de sorte que la débit résultant peut présenter toutes les valeurs comprises entre un débit nul correspondant à un moteur de pompage à l'arrêt et un débit maximal correspondant à un moteur de pompage à pleine puissance. Avantageusement et selon l'invention, au moins une sortie de liquide, dite sortie arrière est orientée vers l'arrière, de sorte que le courant de liquide qui s'échappe par cette sortie arrière puisse créer par réaction des ef.:orts dont la résultante, dite effort de réaction hydraulique, présente une composante longitudinale d'entraînement de l'appareil vers l'avant non nulle. En variante ou en combinaison, avantageusement et selon l'invention, au moins une sortie arrière est orientée de sorte que le courant de liquide qui s'échappe par cette sortie arrière puisse en outre créer un effort de réaction hydraulique qui présente une composante verticale de ['appareil vers le bas non nulle. 6 20 25 Un appareil équipé d'une telle sortie de liquide peut présenter de nombreux programmes spécifiques à de nombreuses situations couramment rencontrées au cours de l'évolution normale d'un appareil nettoyeur dans un bassin, tel qu'une piscine. En particulier, lorsqu'un tel appareil rencontre une paroi verticale

à la fin d'une trajectoire sur une paroi horizontale ou sensiblement horizontale, les organes moteurs avant de l'appareil sont plaqués contre cette paroi verticale en raison de la composante longitudinale de l'effort de réaction hydraulique, de sorte que l'avant de l'appareil s'élève le long de la paroi verticale. Dès lors, les organes moteurs, associés au flux hydraulique permettent l'ascension de l'appareil le long de

la paroi verticale. Il convient dans une telle situation de s'assurer que l'appareil n'émerge pas trop de la ligne d'eau du bassin pour éviter qu'il n'aspire de l'air. Selon l'invention, la puissance du dispositif de pompage peut être modulée, et notamment réduite, ce qui permet de limiter la vitesse ascensionnelle au voisinage de la ligne d'eau notamment. Pour ce faire, l'appareil peut par exemple comprendre un capteur de pression ou tous moyens équivalents permettant d'estimer la pos:tion de l'appareil par rapport à la ligne d'eau. De plus, un appareil selon l'invention, une fois qu'il a atteint la ligne d'eau, peut être ramené vers le fond du bassin tout en restant plaqué contre une paroi du bassin en réduisant la puissance de la pompe, ce qui réduit le jet hydraulique à l'arrière de l'appareil et permet ainsi la redescente de

l'appareil vers le fond du bassin sous l'effet de son propre poids. La réduction de la puissance de la pompe réduit la consommation énergétique. De plus, les organes roulant moteur peuvent être totalement arrêtés dans cette configuration, ce qui réduit encore davantage les consommations énergétiques.

Un appareil selon l'invention permet également de gérer de manière particulièrement efficace les passages de nez de marche, c'est-à-dire des arêtes connexes de jonction entre une paroi verticale et une paroi horizontale. De la même manière que pour la rencontre d'une paroi verticale, la composante longitudinale du jet hydraulique assure le placage des organes roulants moteurs contre les parois de telle sorte que l'appareil s'élève contre la paroi verticale.

Lorsque les organes roulants moteurs sont décollés de la paroi verticale et ne permettent donc plus d'entraîner l'appareil, l'entraînement hydraulique fournit la puissance nécessaire pour permettre le pivotement de l'appareil vers le sens du retour du contact de ses organes roulants avec la paroi horizontale formant le nez de marche. La puissance du jet hydraulique, déterminée par la puissance modulée de la pompe, permet de maîtriser totalement l'angle de pivotement et d'adapter la réaction de l'appareil à tous types de configuration. Ainsi, un appareil selon l'invention peut franchir les nez de marches sans difficulté, en limitant les dépenses énergétiques et en garantissant des retours de contact précis, en douceur, qui ne sont pas susceptibles d'endommager l'appareil.

La modulation de la puissance du dispositif de pompage confère donc à un appareil selon l'invention des fonctionnalités nouvelles.

La variation de la puissance de pompage du dispositif de pompage qui détermine la puissance du jet de sortie hydraulique de l'appareil peut être calculée par l'unité de commande par tous les moyens connus.

Avantageusement, un appareil selon l'invention comprend un dispositif de pompage comprenant un moteur électrique de pompage et l'unité de commande est embarquée et adaptée pour commander le moteur électrique du dispositif de pompage. Une telle commande peut être une commande en tension, en courant, en fréquence, etc.

Le débit de liquide qui circule dans l'appareil est directement représentatif de l'effort de réaction hydraulique.

Comme on l'a vu, la modulation de débit de liquide peut servir à optimiser le franchissement de nez de marche, la maîtrise de la redescente d'un appareil de la ligne d'eau vers le fond du bassin, etc.

Avantageusement et selon l'invention, ladite unité de commande est adaptée pour moduler l'effort de réaction hydraulique par la modulation du débit de liquide pompé par le dispositif de pompage lorsque l'appareil grimpe le long d'une paroi verticale de façon à limiter la vitesse ascensionnelle de l'appareil. 25 Avantageusement et selon l'invention, ladite unité de commande est adaptée pour moduler l'effort de réaction hydraulique par la modulation du débit de liquide pompé par le dispositif de pompage lorsque l'appareil est en ligne d'eau de façon à permettre la descente de l'appareil vus la surface immergée opposée à la ligne d'eau.

Avantageusement et selon l'invention, ladite unité de commande est adaptée pour moduler l'effort de réaction hydraulique par la modulation du débit de liquide pompé par le dispositif de pompage de façon à permettre, lorsque chaque organe roulant moteur de l'appareil est décollé de la surface immergée, un pivotement d'un angle prédéterminé de l'appareil autour d'un axe parallèle à la surface immergée.

Avantageusement et selon l'invention, ladite unité de commande est adaptée pour commander chaque moteur d'entraînement de chaque organe roulant moteur.

De préférence, la puissance de chaque moteur d'entraînement peut également être modifiée sur commande de l'unité de commande de manière à adapter la vitesse d'entraînement de l'appareil aux situations rencontrées et aux besoins. Par exemple, un appareil selon l'invention peut comporter un programme économique dans lequel la puissance des moteurs d'entraînement est limitée de manière à réduire les consommations énergétiques. Un appareil selon l'invention peut également comprendre un programme rapide dans lequel les moteurs d'entraînement sont actionnés à pleine puissance de manière à permettre un nettoyage rapide du bassin.

Un appareil selon l'invention peut également comporter un 25 programme précis dans lequel les moteurs de pompage sont actionnés à pleine puissance de manière à permettre un nettoyage soigneux du bassin.

La détermination des situations dans lesquelles l'appareil peut réduire la puissance de pompage et/ou la puissance motrice des organes roulants moteurs est faite par le dispositif de détection d'au moins un signal de consigne

30 représentatif d'un état de l'appareil.

Selon une variante de l'invention, le dispositif de détection comprend divers capteurs, tels que des capteurs de contact, des capteurs de pression, etc. adaptés pour détecter un ou plusieurs état(s) prédéterminé(s) de l'appareil.

Avantageusement, ledit dispositif de détection comprend au moins un capteur de paroi relié à l'unité de commande et adapté pour détecter la présence d'une paroi verticale.

Un tel capteur est par exemple un capteur de contact monté à l'avant de l'appareil. Un tel capteur à contact peut être de tous types connus. Un tel capteur de paroi peut également être un capteur électronique adapté pour mesurer périodiquement une grandeur représentative du couple résistant d'au moins un organe roulant moteur et comparer cette valeur avec une valeur prédéterminée représentative de la valeur maximale admissible. Un dépassement de valeur peut alors indiquer un blocage de l'appareil contre une paroü avant ou arrière selon le sens d'avancement de l'appareil. Selon une autre variante, un capteur de contact peut être un capteur électronique qui mesure l'inclinaison de l'appareil.

Avantageusement, un appareil selon l'invention comprend un essieu avant portant au moins un organe roulant moteur monté rotatif par rapport au corps creux autour d'un axe transversal.

Avantageusement et selon l'invention, l'essieu avant porte deux organes roulants moteurs montés respectivement à chacune des extrémités de l'essieu, chaque organe roulant moteur étant entraîné en rotation par un moteur électrique d'entraînement.

Avantageusement et selon l'invention, ledit dispositif' de pompage comprend un moteur électrique de pompage comprenant un arbre rotatif moteur couplé à une hélice de pompage axial interposée dans un circuit hydraulique dont l'axe de rotation est incliné par rapport à la direction longitudinale.

L'invention s'étend également à un procédé de commande d'un appareil nettoyeur de surface immergée selon l'invention.

Pour ce faire, l'invention concerne un procédé de commande 30 d'un appareil nettoyeur de surface immergée selon l'invention dans lequel : - au moins un dispositif de pompage motorisé de l'appareil est mis en route,

- au moins un moteur d'entraînement d'au moins un organe roulant de l'appareil est mis en route, caractérisé en ce que la puissance du dispositif de pompage est modulée sur commande d'une unité de commande dès qu'un signal, dit signal de consigne est détecté par un dispositif de détection d'un signa] représentatif d'un état prédéterminé de l'appareil.

L'invention concerne également un appareil roulant nettoyeur de surface immergée et un procédé de commande de l'appareil caractérisée en combinaison par tout ou partie des caractéristiques mentionnées ci-dessus ou ci-après.

D'autres buts, caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description suivante donnée à titre uniquement non 15 limitatif et qui se réfère aux figures annexées, dans lesquelles : û la figure 1 est une vue schématique en perspective d'un appareil roulant nettoyeur selon un mode de réalisation de l'invention, û la figure 2 est une vue schématique de profil de l'appareil de la figure 1,

20 û la figure 3 est une coupe schématique par un plan longitudinal vertical de l'appareil de la figure 1,

û la figure 4 est une vue schématique en perspective de l'intérieur d'un appareil selon l'invention, û la figure 5 est une vue schématique du principe de 25 commande d'un appareil nettoyeur selon l'invention.

Sur les figures, les échelles et les proportions ne sont pas strictement respectées et ce, à des fins d'illustration et de clarté.

Dans toute la description détaillée qui suit en référence aux figures 1 à 4, sauf indication contraire, chaque pièce de l'appareil nettoyeur est 12 2929311 décrite telle qu'elle est agencée lorsque l'appareil est en déplacement normal sur une surface immergée horizontale selon un sens privilégié d'avancement. Un appareil selon l'invention comprend un corps 1 creux et des organes 2, 3, 4 roulants de guidage du corps 1 creux sur une surface immergée 5 dans au moins un sens privilégié d'avancement et selon une direction principale d'avancement, dite direction longitudinale, parallèle à la surface immergée. Ce corps 1 creux est formé principalement d'un carter concave délimitant une enceinte principale. Ce carter concave est par exemple réalisé par moulage ou rotomoulage. Ce carter est de préférence réalisé en un matériau 10 thermoplastique, tel que le polyéthylène, le polypropylène, l'ABS, le PMMA ou tout matériau équivalent. Ce corps 1 creux présente une enceinte centrale adaptée pour recevoir une chambre de filtration. Cette enceinte centrale est délimitée par une paroi inférieure s'étendant dans un plan sensiblement horizontal ; par des parois latérales s'étendant globalement dans des plans verticaux ; par une paroi avant s'étendant globalement dans un plan vertical, orthogonale aux plans des parois latérales verticales ; et par une paroi arrière s'étendant globalement dans un plan vertical orthogonal aux plans des parois latérales verticales. La paroi inférieure présente une ouverture s'étendant transversalement au voisinage de la paroi avant de telle sorte que du liquide peut rentrer dans l'enceinte centrale par cette ouverture inférieure transversale. La paroi arrière comprend une ouverture cylindrique. Ainsi, l'ouverture cylindrique ménagée dans la paroi arrière du carter est longitudinalement décalée de l'ouverture inférieure transversale ménagée dans la paroi inférieure. De plus, cette ouverture cylindrique est agencée dans la partie haute du carter de telle sorte qu'elle est également verticalement décalée de l'ouverture inférieure transversale. Comme représenté notamment sur la figure 3, ce corps 1 creux comprend une chambre 8 de filtration présentant une entrée 9 de liquide située à la base du corps 1 creux, c'est-à-dire dans la partie basse de l'appareil, une sortie 10 de 13 2929311 liquide disposée à l'opposé de la base du corps 1, c'est-à-dire dans la partie haute de l'appareil, et un circuit hydraulique adapté pour assurer une circulation de liquide entre l'entrée 9 de liquide et la sortie 10 de liquide à travers un dispositif 11 de filtrage. 5 L'ouverture transversale ménagée dans la paroi inférieure du carter forme l'entrée 9 de liquide de l'appareil et l'ouverture cylindrique ménagée dans la paroi arrière de l'appareil forme la sortie 10 de liquide de l'appareil. De préférence, l'entrée 9 de liquide et la sortie 10 de liquide sont décalées longitudinalement, mais toutes deux centrées sur un même plan 10 longitudinal vertical médian de l'appareil. L'enceinte centrale du corps 1 creux est adaptée pour recevoir le dispositif 11 de filtrage. Le dispositif 11 de filtrage est agencé entre l'entrée 9 de liquide et la sortie 10 de liquide. Ce dispositif 11 de filtrage peut être de tous types connus. 15 Par exemple, le dispositif 11 de filtrage comprend une armature rigide et un tissu filtrant porté par cette armature rigide. Un tel dispositif 11 de filtrage est donc autoporteur et peut être aisément manipulé par un utilisateur. L'appareil comprend également une trappe 6 d'accès à ce dispositif 11 de filtrage. Cette trappe 6 d'accès forme une paroi supérieure du corps 20 1 creux et recouvre ce dernier. Dans le mode de réalisation représenté, cette trappe 6 est ménagée sur le dessus de l'appareil de telle sorte qu'un utilisateur de l'appareil peut aisément procéder à l'ouverture de la trappe 6 et extraire le dispositif 11 de filtrage. La trappe 6 d'accès est articulée au corps 1 de l'appareil par des charnières 23 agencées à l'arrière de l'appareil. 25 Dans le mode de réalisation préférentiel représenté sur les figures, les organes roulants 2, 3, 4 de guidage et d'entraînement de l'appareil comprennent un essieu avant comprenant des roues 2 avants motrices, une de chaque côté, et un essieu arrière comprenant des roues 3 arrières non motrices, une de chaque côté. 30 En outre, de préférence et tel que représenté sur les figures, l'appareil comprend des brosses 4 agencées à l'avant de l'appareil. Ces brosses 4 sont destinées à assurer un brossage de la surface immergée et à déplacer les débris brossés vers l'arrière de l'appareil en direction de l'entrée 9 de liquide agencée sous l'appareil.

Ces brosses 4 peuvent être de tous types. Selon un mode de réalisation de l'invention, l'appareil comprend deux brosses 4 avant coaxiales. Chaque brosse 4 est adaptée pour être mise en rotation autour d'un axe s'étendant selon une direction, dite direction transversale, perpendiculaire à la direction longitudinale. Chaque brosse 4 comprend une pluralité d'ailettes 41 s'étendant radialement d'un arbre de brosse formant l'axe de rotation de la brosse 4. Les ailettes 41 sont par exemple en caoutchouc ou en un matériau plastique résistant.

L'appareil comprend en outre au moins un moteur 20 électrique d'entraînement des roues avant 2 motrices. De préférence, l'appareil comprend deux moteurs 20a, 20b d'entraînement, un de chaque côté, respectivement pour l'entraînement indépendant de chacune des roues 2 avant. Pour ce faire, chaque roue avant 2 présente une denture 5 interne coopérant avec un pignon 45 entraîné par le moteur 20a, 20b d'entraînement correspondant.

Les brosses 4 sont de préférence également entraînées en rotation à partir d'au moins un moteur 20, 20a, 20b électrique d'entraînement des roues avant 2 par l'intermédiaire d'un système à engrenages. Selon ce mode de réalisation, la denture 5 interne de chaque roue 2 avant: motrice coopère avec un pignon 42 fixé à une extrémité de l'arbre d'une brosse 4 de telle sorte qu'une rotation de la roue 2 entraîne par l'intermédiaire de la denture 5 et du pignon 42, la rotation de l'arbre de la brosse 4, et donc la rotation de la brosse 4.

Ainsi, dans le mode de réalisation représenté, les organes roulants sont constitués des roues avant 2 motrices, des roues arrière 3 non motrices et des brosses 4 qui participent à l'entraînement et au guidage de l'appareil sur la surface immergée. Quoi qu'il en soit, les organes roulants 2, 3, 4 présentent des zones destinées à venir au contact avec la surface immergée qui sont coplanaires et définissent un plan 50 théorique de roulage. La direction longitudinale d'avancement de l'appareil est parallèle à ce plan 50 théorique de roulage.

Les roues avant 2 présentent de préférence un diamètre compris entre 100 mm et 500 mm, notamment compris entre 150 mm et 250 mm. Selon le mode de réalisation des figures, les roues avant 2 présentent un diamètre de l'ordre de 200 mm. De la sorte, ces roues avant 2 facilitent le franchissement d'obstacles et présentent une motricité améliorée. Avantageusement, leur bande de roulement périphérique est formée ou revêtue d'un matériau antidérapant.

Les roues avant 2 et les brosses 4 constituent des organes roulants avants moteurs 2, 4 qui s'étendent en saillie vers l'avant par rapport aux autres éléments constitutifs de l'appareil, notamment le corps creux, de façon à former la partie extrême avant de l'appareil et à venir en premier en contact avec un obstacle rencontré au cours du déplacement vers l'avant, par exemple une paroi verticale.

Un appareil selon l'invention comprend un dispositif motorisé de pompage de liquide comprenant un moteur 12 électrique de pompage présentant un arbre 13 rotatif moteur accouplé à une hélice 14 de pompage axial entraînée en rotation par le moteur 12 autour d'un axe 51. L'hélice 14 est interposée dans le circuit hydraulique de façon à y générer un débit de liquide entre l'entrée 9 de liquide et la sortie 10 de liquide. La sortie 10 de liquide est directement en regard de l'hélice de pompage de sorte que le liquide s'écoule hors de la sortie 10 de liquide selon une direction correspondant au débit de liquide généré par l'hélice de pompage, ce débit ayant une vitesse orientée selon l'axe 5 de rotation de l'hélice- 14.

L'hélice 14 de pompage présente une orientation permettant de générer un débit de liquide avec une composante horizontale vers l'arrière.

De préférence, l'hélice 14 de pompage présente un axe de rotation incliné faisant, avec ladite direction longitudinale et avec le plan 50 théorique de roulage, un angle a différent de 90°. Cette hélice 14 est entraînée en rotation par le moteur 12 de pompage qui présente, de préférence, un arbre 13 rotatif moteur parallèle à l'axe de rotation de l'hélice 14.

Selon l'invention, le moteur 12 de pompage est disposé sous le 16 2929311 circuit hydraulique, entièrement à l'extérieur de ce circuit hydraulique qui contourne entièrement le moteur 12 de pompage par le dessus. L'arbre 13 rotatif du moteur 12 de pompage traverse une paroi inférieure inclinée délimitant le circuit hydraulique. L'étanchéité est assurée par un joint 18 torique. De la sorte le dispositif 11 de 5 filtrage du circuit hydraulique peut être retiré de l'appareil par le haut de l'appareil comme précédemment mentionné, sans être gêné par le moteur 12 de pompage. Seule l'hélice 14 de pompage est agencée dans le circuit hydraulique de manière à pouvoir assurer le débit de liquide. Cette hélice 14 de pompage est agencée à l'arrière de l'appareil, à proximité de la sortie 10 de liquide. En d'autres termes, 10 l'hélice 14 de pompage et la sortie 10 de liquide forment la partie terminale du circuit hydraulique. Du liquide entre dans le corps 1 creux par l'entrée 9 de liquide agencée sous l'appareil. Ce liquide passe dans une colonne 15 d'admission de liquide pour atteindre le dispositif 11 de filtrage. Ce dispositif 11 de filtrage laisse passer le liquide par le tissu filtrant et retient les débris solides. Le liquide filtré 15 atteint alors la sortie de liquide 10 et est éjecté à l'arrière de l'appareil, dans le bassin d'où il provient. La sortie 10 de liquide étant en regard de l'hélice 14 de pompage, le liquide s'écoule hors de l'appareil par cette sortie 10 avec une vitesse V orientée selon l'axe 51 de l'hélice 14 de pompage, et ayant une 20 composante longitudinale vers l'arrière qui induit par réaction des efforts, dont la résultante, dite effort de réaction hydraulique Fe, présente une composante longitudinale FeE d'entraînement orientée vers l'avant qui participe à l'entraînement de l'appareil sur la surface immergée. L'orientation de l'effort de réaction hydraulique Fe créé par ce 25 flux de sortie, et donc l'amplitude de sa composante longitudinale Fa, dépendent de l'inclinaison a, par rapport au plan 50 théorique de roulage, de l'axe 51 de rotation de l'hélice et de la sortie 10 de liquide. De préférence, cette inclinaison a est comprise entre 15° et 45°. Le plan 50 de roulage est le plan théorique défini par les zones de contact des organes roulants 2, 3, 4 avec la surface immergée. Ce plan 50 30 de roulage est horizontal lorsque la surface immergée est plane horizontale.

En outre l'amplitude de l'effort de réaction hydraulique dépend du débit de liquide généré par le dispositif de pompage entre chaque entrée 9 de liquide et chaque sortie 10 de liquide.

Un appareil selon l'invention comprend une unité 90 de commande adaptée pour commander une modulation du débit de liquide circulant entre chaque entrée 9 de liquide et chaque sortie 10 de liquide généré par ledit dispositif de pompage. La figure 5 présente schématiquement l'architecture du système de commande d'un appareil selon un mode préférentiel de réalisation de l'invention.

L'unité 90 de commande est adaptée pour recevoir des informations en provenance d'un dispositif de détection d'au moins un signal, dit signal de consigne, représentatif d'au moins un état prédéterminé de l'appareil. Ce dispositif de détection de signaux de consigne comprend par exemple des capteurs 91, 92, 93. Ces capteurs 91, 92, 93 peuvent être respectivement des capteurs de paroi avant, de paroi arrière, et de ligne d'eau de telle sorte que leurs activations révèlent que l'appareil est respectivement dans un état de blocage avant contre une paroi, un blocage arrière contre une paroi et un état de passage en ligne d'eau.

Un capteur de paroi avant ou de paroi arrière peut être de tous types connus. Par exemple, un tel capteur peut être un capteur à contact. De préférence, un tel capteur de paroi est un capteur électronique adapté pour mesurer périodiquement une grandeur représentative du couple résistant d'au moins un moteur 20a, 20b, électrique d'entraînement d'un organe 2, 4 roulant moteur et pour comparer cette valeur avec une valeur prédéterminée représentative de la valeur maximale admissible. Un dépassement de valeur indique un blocage de l'appareil contre une paroi avant ou arrière selon le sens d'avancement de l'appareil. Un tel capteur est décrit dans la demande de brevet FR 2 864 129 du demandeur.

L'unité 90 de commande est adaptée pour commander la puissance du moteur 12 électrique du dispositif de pompage. De préférence, l'unité 90 de commande est également adaptée pour commander la puissance des moteurs électriques 20a, 20b d'entraînement des organes 2, 4 roulants moteur qui contribuent à l'entraînement de l'appareil sur la surface immergée.

L'unité 90 de commande d'un appareil selon l'invention peut être programmé de manière à doter l'appareil selon l'invention de diverses fonctionnalités. L''unité 90 de commande présente la particularité de pouvoir moduler la puissance du dispositif de pompage, ce qui permet de limiter les consommations énergétiques de l'appareil et d'optimiser les franchissements d'obstacles, les ascensions de parois, les descentes de paroi et de manière générale, le maniement de l'appareil.

Selon un mode de réalisation préférentiel de l'invention, l'entraînement de l'appareil suit le procédé décrit ci-après.

Dans une première étape, le moteur 12 électrique du dispositif de pompage est rnis en route. Dans une étape suivante, les moteurs 20a, 20b d'entraînement des organes 2, 4 roulant moteur sont également mis en route, de telle sorte que dans une étape suivante, l'appareil se déplace sur la surface immergée sur laquelle il a été placé. Un temporisateur, dit temporisateur de trajectoire, d'une durée prédéterminée dépendant notamment de la surface immergée à nettoyer est alors déclenché. Dans une étape suivante, une procédure spécifique de changement de direction est initiée si le temporisateur arrive à échéance sans que l'appareil ne rencontre le moindre obstacle.

En revanche, si au cours du déplacement de l'appareil sur la surface immergée, un obstacle vertical ou sensiblement vertical est détecté par un capteur de l'appareil, dit capteur de paroi, par exemple un capteur électronique adapté pour détecter une variation d'inclinaison, un temporisateur dédié, dit temporisateur de paroi, d'une durée prédéterminée, par exemple 10 secondes. est déclenché. Ce capteur de paroi est scruté pendant toute la durée du temporisateur de paroi. Si le capteur d'inclinaison indique un retour à l'horizontal de l'appareil, c'est que l'obstacle rencontré était en réalité un escalier que l'appareil vient de franchir. Dans ce cas, les moteurs électriques 20a, 20b de traction sont maintenus pendant un laps de temps prédéterminé pour franchir les marches de l'escalier. A la fin de ce laps de temps prédéterminé, les moteurs électriques 20a, 20b sont inversés et la puissance de la pompe est réduite à une valeur prédéterminée, par exemple à 20% de sa pleine puissance de manière à initier le retour de l'appareil vers le bassin.

En revanche, tant que le capteur de paroi est actif, c'est-à-dire par exemple, tant que le capteur d'inclinaison indique une inclinaison, c'est que l'obstacle n'est pas une marche d'escalier, mais une paroi verticale du bassin.

Dans ce cas, un temporisateur dédié à l'ascension des parois est déclenché et la puissance de la pompe est réduite d'une valeur prédéterminée, par exemple de 20%, ce qui permet à l'appareil de grimper le long de la paroi et de nettoyer cette dernière tout en limitant les dépenses énergétiques. A l'échéance du temporisateur dédié au nettoyage des parois, la puissance de la pompe est réduite à une valeur prédéterminée, par exemple à 50% de sa pleine puissance, et les moteurs d'entraînement des organes moteurs 20a, 20b sont coupés. L'appareil va naturellement revenir sur le fond du bassin. L'appareil va alors suivre une procédure de changement de direction similaire à celle décrite ci-après et reprendre une aspiration normale sur le fond du bassin.

Une telle procédure de changement de direction peut par exemple comprendre les étapes suivantes. Dans une première étape, la puissance de la pompe est réduite jusqu'à une valeur prédéterminée, par exemple à 20% de sa pleine puissance. Dans une étape suivante, les moteurs 20a, 20b d'entraînement des organes roulant moteur sont inversés pendant un laps de temps prédéterminé, par exemple pendant cinq secondes. Dans une étape suivante, une rotation d'un angle prédéterminé, par exemple 120°, est effectuée. Pour ce faire, dans le cas où l'appareil comprend deux roues 2 avant motrices entraînées respectivement par cieux moteurs 20a, 20b électriques, ces moteurs 20a, 20b électriques sont actionnés en sens inverse de manière que l'appareil pivote en partie sur lui-même de l'angle prédéterminé. Dans une étape suivante, la pompe est remisse à sa pleine puissance et l'aspiration des débris peut reprendre son cours et l'appareil suivre une nouvelle trajectoire. Dans une dernière étape, le temporisateur de trajectoire est réinitialisé.

L'angle prédéterminé qui définit la rotation de l'appareil peut être choisi clans l'intervalle compris entre 90° et 180°. Les bornes de cet intervalle sont exclues étant donné que la valeur 90° conduirait l'appareil à longer la paroi verticale et la valeur 180° placerait l'appareil sur la trajectoire dont il provient, ce qui n'est pas satisfaisant. L'angle peut être un angle à droite ou à gauche de l'appareil de telle sorte que l'appareil peut repartir dans n'importe quelle direction à l'exception (le la direction dont il provient.

Bien évidemment, un procédé de commande d'un appareil selon l'invention peut présenter un grand nombre de variantes sans sortir du cadre de l'invention. La caractéristique principale étant que l'unité de commande puisse moduler la puissance de la pompe dans un certain nombre de situations spécifiques, ce qui permet d'optimiser les performances, tout en limitant les besoins énergétiques de l'appareil. En particulier, un appareil selon l'invention permet l'utilisation de moteurs de traction standards aux performances moyennes, qui présentent des coûts faibles, sans néanmoins nuire aux performances de l'appareil. De même, le dispositif de détection des signaux de consigne représentatifs d'états prédéterminés de l'appareil peut présenter de nombreuses variantes de manière à permettre la détection d'états de l'appareil non décrits.

On constate qu'un appareil selon l'invention qui présente une hauteur hors tout de 250 mm et qui est équipé d'un moteur de pompage de 80 W de puissance peut produire un débit de liquide de l'ordre de 18 m3/h. La puissance totale consommée pour le fonctionnement de cet appareil entraîné à une vitesse moyenne de l'ordre de 10 m/min, est de l'ordre de 85W. En comparaison, un appareil selon WO 0 250 388 équipé d'un même moteur de pompage et de même hauteur produit un débit de l'ordre de 15 m3/h. En outre, la puissance totale consommée pour le fonctionnement de cet appareil antérieur entraîné à la même vitesse moyenne est de l'ordre de 105 W. On constate donc qu'un appareil selon l'invention présente une amélioration de l'ordre de 20°/A de ses performances par rapport à un appareil antérieur comparable à WO 0 250 388.

Claims (1)

1. REVENDICATIONS1/- Appareil roulant nettoyeur de surface immergée comprenant : - un corps (1) creux, - des organes (2, 3, 4) roulants présentant des zones de contact avec la surface immergée définissant un plan (50) de roulage du corps (1) creux sur la surface immergée, - au moins un moteur (20) d'entraînement d'au moins un organe roulant, dit organe (2) roulant moteur, de façon à former un dispositif d'entraînement apte à entraîner, par l'intermédiaire de ce(s) organe(s) roulant(s) moteur(s), le corps (1) creux en déplacement sur la surface immergée au moins dans un sens d'avancement et selon une direction principale d'avancement, dite direction longitudinale, - une chambre de filtration ménagée dans le corps cireux et présentant : . au moins une entrée (9) de liquide dans le corps (1) creux située à la base dudit corps (1) creux, . au moins une sortie (1'0) de liquide hors du corps (1) creux située à distance de la base dudit corps (1) creux, . au moins un circuit hydraulique de circulation de liquide entre au moins une entrée (9) de liquide et au moins une sortie (10) de liquide à travers au moins un dispositif (11) de filtrage, - au moins un dispositif (12, 13, 14) motorisé de pompage, au moins partiellement interposé dans un circuit hydraulique, et adapté pour générer un débit de liquide entre chaque entrée (9) de liquide et chaque sortie (10) de liquide reliées par ce circuit hydraulique, caractérisé en ce qu'il comprend : - un dispositif (91, 92, 93) de détection d'au moins un signal, dit signal de consigne, représentatif d'un état prédéterminé de l'appareil,- une unité (90) de commande adaptée pour commander une modulation du débit de liquide circulant entre chaque entrée (9) de liquide et chaque sortie (10) de liquide dont la valeur dépend d'au moins un signal de consigne détecté par ledit dispositif (91, 92, 93) de détection. 2/- Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite unité (90) de commande est adaptée pour commander une modulation du débit de liquide circulant entre chaque entrée (9) de liquide et chaque sortie (10) de liquide de sorte que le débit résultant peut présenter une valeur choisie parmi au moins deux valeurs distinctes et différentes d'un débit nul. 3/- Appareil selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'au moins une sortie de liquide, dite sortie (10) arrière., est orientée vers l'arrière de sorte que le courant de liquide qui s'échappe par cette sortie (10) arrière puisse créer par réaction des efforts dont la résultante, dite effort de réaction hydraulique, présente une composante longitudinale d'entraînement de l'appareil vers l'avant non nulle. 4/- Appareil selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'au moins une sortie 1:10) arrière est orientée de sorte que le courant de liquide qui s'échappe par cette sortie (10) arrière puisse en outre créer un effort de réaction hydraulique qui présente une composante verticale de l'appareil vers le bas non nulle. 5/- Appareil selon la revendication 4, caractérisé en ce que ladite unité (90) de commande est adaptée pour moduler l'effort de réaction hydraulique par la modulation du débit de liquide pompé par le dispositif (12. 13, 14) de pompage lorsque l'appareil grimpe le long d'une paroi verticale de façon à limiter la vitesse ascensionnelle de l'appareil. 6/- Appareil selon l'une des revendications 4 ou 5, caractérisé en ce que ladite unité (90) de commande est adaptée pour moduler l'effort de réaction hydraulique par la modulation du débit de liquide pompé par le dispositif (12, 13, 14) de pompage lorsque l'appareil est en ligne d'eau de façon à permettre la descente de l'appareil vers la surface immergée opposé à la ligne d'eau.7/- Appareil selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que ladite unité (90) de commande est adaptée pour moduler l'effort de réaction hydraulique par la modulation du débit de liquide pompé par le dispositif (12, 13, 14) de pompage de façon à permettre, lorsque chaque (2) organe roulant moteur de l'appareil est décollé de la surface immergée, un pivotement d'un angle prédéterminé de l'appareil autour d'un axe parallèle à la surface immergée. 8/- Appareil selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que ladite unité (90) de commande est adaptée pour commander chaque moteur (20a, 20b) d'entraînement de chaque organe (2) roulant moteur. 9/- Appareil selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que ledit dispositif (91, 92, 93) de détection comprend au moins un capteur (91 ; 92) de paroi relié à l'unité (90) de commande et adapté pour détecter la présence d'une paroi verticale. 10/- Appareil selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'il comprend un essieu avant portant au moins un organe (2) roulant moteur monté par rapport au corps (1) creux rotatif autour d'un axe transversal. 11/- Appareil selon la revendication 10, caractérisé en ce que l'essieu avant porte deux organes (2) roulants moteurs montés respectivement à chacune des extrémités de l'essieu, chaque organe (2) roulant moteur étant entraîné en rotation par un moteur (20a, 20b) électrique d'entraînement. 12/- Appareil selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que ledit dispositif (12, 13, 14) de pompage comprend un moteur (12) électrique de pompage comprenant un arbre (13) rotatif moteur couplé à une hélice (14) de pompage axial interposée dans un circuit hydraulique dont l'axe de rotation est incliné par rapport à la direction longitudinale. 13/- Appareil selon la revendication 12, caractérisé en ce que ladite unité (90) de commande est adaptée pour moduler la puissance du moteur (12) électrique de pompage de manière à moduler le débit de liquide circulant entre chaque entrée (9) de liquide et chaque sortie (10) de liquide qui permet une modulation de l'effort de réaction hydraulique.14/- Procédé de commande d'un appareil nettoyeur de surface immergée selon l'une des revendications 1 à 13, dans lequel : - au moins un dispositif (12, 13, 14) de pompage motorisé de l'appareil est mis en route, - au moins un moteur (20a, 20b) d'entraînement d'au moins un organe (2) roulant de l'appareil est mis en route. caractérisé en ce que la puissance du dispositif (12, 13, 14) de pompage est modulée sur commande d'une unité (90) de commande dès qu'un signal, dit signal de consigne est détecté par un dispositif (91, 92, 93) de détection d'un signal représentatif d'un état prédéterminé de l'appareil