DE69820628T2

DE69820628T2 - Reinigungsapparat für unterwasserflächen eines schwimmbeckens

Info

Publication number: DE69820628T2
Application number: DE69820628T
Authority: DE
Inventors: H. Brian PHILLIPSON; Paul Sebor; Daniela Sebor
Original assignee: Individual
Current assignee: BRIAN H. PHILLIPSON FAMILY TRUST, LONGWOOD, FLA.,; PAVEL SEBOR FAMILY TRUST, LONGWOOD, FLA., US
Priority date: 1997-07-11
Filing date: 1998-07-10
Publication date: 2004-06-09
Anticipated expiration: 2018-07-11
Also published as: WO1999002803A1; EP0994995A1; AU753073B2; CA2295614C; CZ200093A3; AU8393298A; CZ298657B6; EP0994995B1; CA2295614A1; NZ502150A; BR9812098A; ES2213287T3; US6119293A; PT994995E; US6311353B1; DE69820628D1

Description

Diese Anmeldung steht im Zusammenhang mit vorläufigen Anmeldungen mit dem Aktenzeichen Nr. 60/052 296, angemeldet am 11. Juli 1997 für "Steuervorrichtung und Verfahren für Schwimmbeckenreiniger" und Aktenzeichen Nr. 60/052 625, angemeldet am 15. Juli 1997 für eine "Reinigungsvorrichtung für Unterwasserflächen", die beide zu der vorliegenden Anmeldung gehören.
Gebiet der Erfindung
Diese Erfindung bezieht sich allgemein auf Vorrichtungen mit eigenem Vortrieb für die Reinigung von Unterwasserflächen. Insbesondere bezieht sie sich auf eine Reinigungsvorrichtung für ein Schwimmbecken und weist ein Strömungssteuerventil für das Erreichen einer intermittierenden Fluidströmung durch die Reinigungsvorrichtung sowie einen Rotationsmechanismus, um die Reinigungsvorrichtung zu unterstützen, von Hindernissen wegzulenken, und wiederholte Laufmuster über die zu reinigende Fläche zu vermeiden, auf.
Hintergrund der Erfindung
Mechanische Beckenreinigungsvorrichtungen, welche die Strömung von Wasser verwenden, welches durch die Reinigungsvorrichtung mittels eines verbindbaren flexiblen Saugrohres in Verbindung mit der Pumpe eines Filtriersystems gezogen wird, sind bekannt. Solche Beckenreiniger werden Saugreiniger oder Saugreinigungsvorrichtungen genannt. Einige Saugreinigungsvorrichtungen unterbrechen die Strömung des Wassers, welches durch mindestens einen Durchgang durch die Reinigungsvorrichtung eingeführt wird, um die Vorschubkraft vorzusehen und die Reinigungsvorrichtung willkürlich über die zu reinigende Fläche zu bewegen.
Die US-Patentschrift Nr. 3 803 658 von Raubenheimer offenbart eine Reinigungsvorrichtung, die ein Wasserabschaltventil verwendet, welches in einer Drehbewegung durch ein Rad getragen wird, das von der Flüssigkeitsströmung angetrieben wird, welche durch die Reinigungsvorrichtung geht. Wie für eine Saugreinigungsvorrichtung typisch ist, führt ein flexibler Schlauch von der Saugkammer der Vorrichtung zu der Saugseite der Pumpe des Filtriersystems. Bei der Benutzung für die Reinigung eines Schwimmbeckens wird der Schlauch mit Wasser gefüllt, und das fortlaufende Öffnen und Schließen der Ventile veranlaßt ein Rütteln bzw. ruckweises Bewegen des Kopfes.
Eine Beckenreinigungsvorrichtung mit Wasserunterbrechung, die von Chauvier entwikkelt und in der US-Patentschrift Nr. 4 023 227 beschrieben ist, verwendet die Oszillationsbewegung eines Klappenventils mit im wesentlichen dreieckigem Querschnitt, welches in dem Betriebskopf der Reinigungsvorrichtung und zwischen zwei Ventilsitzen angeordnet ist, um abwechselnd die Strömung des Wassers zu schließen, welches durch ein Paar von Durchgängen in der Reinigungsvorrichtung gezogen wird, die mittels eines Saugrohres mit der Pumpe des Filtriersystems verbunden ist. Die Durchgänge sind parallel zueinander angeordnet und vorzugsweise unter einem Winkel von 45° zu der zu reinigenden Oberfläche ausgerichtet. Das plötzliche Anhalten der Flüssigkeitsströmung durch einen Durchgang bringt eine stoßweise Kraft wegen der kinetischen Energie des in dem Durchgang strömenden Fluids auf die Vorrichtung auf. Diese stoßartige Kraft reicht aus, um die Beckenreinigungsvorrichtung längs der zu reinigenden Fläche zu verschieben. Wegen der Trägheit der Flüssigkeit in dem Durchgang, auf welchen die Strömung übertragen wird, wird ferner die Differenz zwischen dem niedrigen Druck in dem Kopf und dem Umgebungsdruck des Wassers, welches die Reinigungsvorrichtung umgibt, vorübergehend verringert, wodurch der Reibeingriff zwischen dem Kopf der Beckenreinigungsvorrichtung und der Oberfläche abnimmt, so daß sich die Reinigungsvorrichtung verschieben kann.
Die europäische Patentanmeldung Nr. 0 745 744 A1 offenbart ein Ventil für eine Schwimmbeckenreinigungsvorrichtung, wobei das Ventil in einer Bohrung angeordnet ist, welche den Hals der Reinigungsvorrichtung zwischen dem Einlaß und Auslaß schneidet. Eine in der Bohrung angeordnete Pendelmaschine bewegt sich in den Hals und aus diesem heraus, um intermittierend die Strömung durch die Reinigungsvorrichtung zu blockieren. Ein Hilfssaugdurchgang verbindet die Rückseite der Bohrung mit dem Auslaß, so daß eine Saugwirkung auf beide Seiten der Pendelmaschine aufgebracht und diese veranlaßt wird, sich periodisch in der Bohrung hin und her zu bewegen und die Flüssigkeitsströmung durch den Hals zu behindern, um die Reinigungsvorrichtung zu veranlassen, sich über die Unterwasserfläche zu bewegen.
Als weiteres Beispiel sind Beckenreinigungsvorrichtungen mit Wasserunterbrechung, die kompakter ausgestaltet sind als die obenbeschriebene Vorrichtung von Chauvier, in den US-Patenten Nr. 4 133 068 und 4 208 752 von Hofmann beschrieben. Sie verwenden ein oszillierbares Ventil, welches geeignet ausgestaltet ist, um abwechselnd ein Paar von Durchlässen in dem Kopf der Reinigungsvorrichtung zu schließen. Eine Drosselplatte ist in dem Kopf zwischen dem Einlaß und dem Ventil angeordnet, um einen der Durchgänge stärker zu beschränken und weniger zwischen Einlaß und Auslaß zu führen.
Nach den US-Patentschriften Nr. 4 682 833 von Stoltz und 4 742 593 von Kallenbach sowie dem UK-Patent Nr. 2 172 195 von Coxwold Limited wird eine autonome Wasserunterbrechung dadurch erreicht, daß man eine Anordnung vorsieht mit einem rohrförmigen Strömungsdurchgang, der mindestens teilweise von einer quer zusammenziehbaren und expandierbaren, rohrförmigen Membran gebildet ist, und der rohrförmige Strömungsdurchgang und die rohrförmige Membran sind in einer Kammer eingeschlossen, welche von dem Körper der Reinigungsvorrichtung gebildet ist. Die Anordnung weist Mittel auf, durch welche Drücke innerhalb des rohrförmigen Membrankörpers und außerhalb des rohrförmigen Membrankörpers in der Kammer, die um das Teil von dem Körper gebildet ist, so gesteuert werden, daß im Betrieb bei durch die Membran strömendem Fluid dieses veranlaßt wird, sich automatisch und wiederholt zusammenzuziehen und zu expandieren. Eine pulsierende Fluidströmung durch die Anordnung ist die Folge und veranlaßt Kräfte zum Verschieben der Beckenreinigungsvorrichtung über eine zu reinigende Fläche.
Um einen durch eine Schwimmbeckenreinigungsvorrichtung induzierte Strömung zu unterbrechen, beschreibt die US-Patentschrift Nr. 4 807 318 von Kallenbach eine in einer Kammer angeordnete, rohrförmige, axial federnd elastische Membran. Ein Ende der Membran ist geschlossen und geeignet ausgestaltet, um einen starren Durchgang vom Kopf der Beckenreinigungsvorrichtung zu der üblichen Form von Saugrohr normalerweise geschlossen zu halten, welches die Beckenreinigungsvorrichtung mit der Filtriereinheit verbindet. Die Membran und ihr geschlossenes Ende stellen auch Mittel zur Verfügung, um das Innere der Membran Druckveränderungen des Wassers zu unterziehen, welches während der Benutzung durch die Reinigungsvorrichtung strömt.
Die US-Patentschrift Nr. 4 769 867 von Stoltz beschreibt eine Beckenreinigungsvorrichtung mit Wasserunterbrechung mit einem Durchgang durch diese von einem Einlaßende zu einem Auslaß in Verbindung mit einer Saugquelle. Ein Ventil in der Form von backenartigen Teilen ist an dem Fluideinlaßende eines starren rohrförmigen Abschnittes innerhalb eines Durchgangs der Reinigungsvorrichtung angeordnet. In Abhängigkeit von einer induzierten Wasserströmung durch das Ventil und den rohrförmigen Abschnitt bewegen sich die backenartigen Teile automatisch zueinander um eine Achse quer zur Länge des Endes des rohrförmigen Abschnittes und neben diesem. Die Teile sind verjüngt zueinander zu einem Einlaß zwischen ihnen an ihren freien Enden, wobei flexible Membranen zwischen den Seiten der Backen angeordnet sind.
Bei einem anderen erfundenen Beckenreiniger gemäß Beschreibung in der US-Patentschrift Nr. 4 817 225 von Stoltz wird eine Wasserunterbrechung mittels eines kugelförmigen Verschlußteiles erreicht, welches frei ist, sich in dem Kopf der Reinigungsvorrichtung zu einem Verschlußventilsitz und von diesem fort zu bewegen, wobei der Ventilsitz an dem aufstromigen Ende des Auslasses von dem Kopf angeordnet ist. Ein hohles, axial zusammenziehbares, federnd elastisches Teil ist mit dem Auslaß an einem Ende verbunden, wobei sein anderes Ende mit einem flexiblen Saugrohr verbunden ist.
Nach der US-Patentschrift Nr. 5 404 607 von Sebor wird für eine Unterwassersaugreinigungsvorrichtung mit eigenem Antrieb ein Oszillator verwendet, der schwenkbar im Fließweg einer Saugkammer angebracht ist, um abrupte Veränderungen der Wasserströmung zu erzeugen und dadurch einen Vibrationsbewegung auf das Gehäuse zu übertragen. Schuhmittel mit angewinkelten Schrittelementen wirken zusammen, um das Gehäuse längs einer Vorwärtslaufrichtung in Abhängigkeit von der Vibrationsbewegung zu bewegen. Mittel sind vorgesehen für das Umwandeln einer hin- und hergehenden Winkelbewegung oder einer Entfernungs- und Annäherungsbewegung des Oszillators zu einer Winkelbewegung in einer Richtung zwecks Antriebs einer Welle. Um die Reinigungsvorrichtung nach Sebor US 5 404 607 in die Lage zu versetzen, sich bei gegebenen Intervallen über ihren Weg über die zu reinigende Fläche zu drehen, ist ein Antriebsgetriebe an der Welle befestigt und tritt mit einer Getriebekette in Eingriff, die ihrerseits mit einer drehbaren Kupplung an definierten Intervallen in Eingriff tritt, um eine Drehung der Kupplung an diesen definierten Intervallen zu erzeugen. Die drehbare Kupplung ist, wenn sie sich in Benutzung befindet, mit einem flexiblen Saugschlauch in Verbindung mit einer Pumpe eines Filtriersystems verbunden. In typischer Weise emittiert ein in solchen Vorrichtungen verwendetes Klappenventil ein Hammergeräusch, welches für einen Benutzer irritierend sein kann. Wenn zum Beispiel das Schwimmbecken nahe an einem Gebäude angeordnet ist, kann das Geräusch durch den Bau in Resonanz treten und innerhalb der Räume hörbar werden.
Die US-Patentschrift Nr. 5 317 777 von Stoltz und ihre dazugehörende europäische Prioritätsanmeldung, die Veröffentlichung Nr. 0 556 029 A1, offenbaren eine automatische Steuervorrichtung für das willkürliche Steuern einer Beckenreinigungsvorrichtung, die eine mit einer Drehfläche in Eingriff tretende Scheibe hat. Löcher in der drehenden Scheibe werden durch Saugbecher unterbrochen, die mit einem Niederdruckabschnitt des Saugrohres der Reinigungsvorrichtung verbunden sind. Nach der Unterbrechung der Löcher durch die Saugbecher macht die Reinigungsvorrichtung eine willkürliche Drehung. Viele im Stand der Technik bekannte Vorrichtungen sind groß und beschwerlich. Dies beeinträchtigt die Manövrierfähigkeit und Wirksamkeit in kleineren Becken und solchen, wo die Übergänge zwischen den Wänden und/oder zwischen dem Boden und den Wänden scharf oder eng sind. Bruchstücke, wie z. B. Zweige, Beeren und Steine, können in dem arbeitenden Kopf zwischen dem Klappenventil und den Ventilsitzen eingefangen werden. Um solche Bruchstücke zu entfernen oder andere Wartungsaufgaben durchzuführen, ist es schwierig, Zugang zu der Ventilkammer, dem Klappenventil, den Ventilsitzen und den Öffnungen in Verbindung mit den Durchgängen zu erreichen.
Stöcke und größere Bruchstücke können das flexible rohrförmige Teil beschädigen oder durchstechen oder in den Teilen mitgerissen oder eingefangen werden. Zugang zu dem flexiblen rohrförmigen Teil und Entfernen desselben, welches in einer Kammer eingeschlossen ist, ist schwierig, und in typischer Weise vermeidet eine nichttechnische Person den Versuch einer leichten Reparatur. Das Ersetzen des Teiles kann Werkzeuge erforderlich machen, die ein normaler Hausbewohner nicht hat oder deren Benutzung bequem ist. Oft sieht die Beckenreinigungsvorrichtung ein kräftiges Saugen vor für ein wirksames Bewegen über die zu reinigende Oberfläche, aber mit Nachteil erzeugt sie nicht eine Saugströmung durch die Reinigungsvorrichtung, die ausreicht, Sand zu entfernen, der auf der zu reinigenden Fläche liegt.
Zusammenfassung der Erfindung
Im Hinblick auf den obigen Stand der Technik ist es deshalb Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Reinigungsvorrichtung für Unterwasserflächen zur Verfügung zu stellen, wie man sie zum Beispiel in Schwimmbecken findet. Insbesondere ist beabsichtigt, daß die Vorrichtung minimal lästig ist bezüglich sowohl des Geräusches als auch der Gesamtgröße, daß sie funktionell und mechanisch einfach ist, leicht einzurichten ist und weniger dazu neigt, Bruchstücke einzufangen als vorhandene Vorrichtungen, einen leichten Zugang zu der Saugkammer einschließt für das Entfernen von mitgerissenen Bruchstücken und Mittel einschließt zum Manövrieren von Hindernissen fort. Eine andere Aufgabe der Erfindung ist das Schaffen eines Steuerns für ein Führen der Reinigungsvorrichtung auf der Unterwasserfläche, um sie von Hindernissen wegzumanövrieren. Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden deutlicher ersichtlich, wenn man die nachfolgende Beschreibung der Erfindung und ihrer Ausführungsformen liest. Das System und das Verfahren sollen auch bei anderen Fluidumgebungen nützlich sein als bei Schwimmbecken und Bädern.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine Schwimmbeckenreinigungsvorrichtung zur Verfügung gestellt, die mit einer Unterbrechung eines Stromes von Wasser durch die Vorrichtung betriebsbereit ist zur Schaffung einer Vortriebskraft für das automatische Bewegen der Reinigungsvorrichtung über eine zu reinigende Unterwasserfläche, wobei die Reinigungsvorrichtung ein Gehäuse mit festen Wänden hat, die einen Strömungsdurchgang bilden, der sich von einem Einlaß, der sich bei der Benutzung nahe der Unterwasserfläche befindet, zu einem Auslaß durch das Gehäuse erstreckt, der für eine Saugverbindung angepaßt ist, ein Strömungssteuerventil, das in dem Strömungsdurchgang betriebsbereit ist, und ein flexibles, mit der Fläche in Eingriff kommendes Teil aufweist, welches sich für den Reibeingriff mit der zu reinigenden Fläche um den Einlaß herum erstreckt, wobei die Schwimmbeckenreinigungsvorrichtung dadurch gekennzeichnet ist, daß das Strömungsventil ein Ventilteil aufweist zur Schaffung der Unterbrechung der Strömung des Wassers durch den Strömungsdurchgang, wobei das Ventilteil einen starren Abschnitt hat, der an seinem einen Ende in dem Strömungsdurchgang nahe dem Auslaß schwenkbar verbunden ist, einen gegenüberliegenden flexiblen Abschnitt des Ventilteils aufweist, welcher an seinem zweiten Ende in dem Durchgang nahe dem Einlaß angebracht ist, und einen Auflageabschnitt oder Sitzabschnitt dazwischen hat, wobei der Auflageabschnitt mit dem starren Abschnitt schwenkbar ist für eine Bewegung aus einer geschlossenen Position, welche gegen eine erste Wand des Gehäuses federnd vorgespannt ist, um die Strömung des Wassers durch den Durchgang zu verhindern, zu einer geöffneten Position in einer im Abstand angeordneten Lage zu der ersten Wand, um die Strömung des Wassers durch den Durchgang zuzulassen.
Somit stellt die Erfindung eine Vorrichtung für die Reinigung von in einer Flüssigkeit untergetauchten Oberflächen zur Verfügung. Die Vorrichtung weist ein Gehäuse in Verbindung mit einer Saugpumpe und einem Motor mittels eines flexiblen, länglichen Schlauches auf, der mit einer Kupplung verbunden ist, die an einem Ausgangsende der Vorrichtung angeordnet ist. Die Kupplung ist bei einer bevorzugten Ausführungsform drehbar. Die Reinigungsvorrichtung weist mindestens eine Saugkammer oder einen Fließdurchgang auf mit einem Eingangsende in der Nachbarschaft zu der Unterwasserfläche, die gereinigt werden soll, sowie ein Ausgangsende in Verbindung mit der Kupplung. Die Achse eines Durchganges durch die Kammer steht unter einem Winkel in einer Vorwärtslaufrichtung bezüglich der zu reinigenden Fläche. Ein Strömungssteuerventil ist in der Kammer oder dem Strömungsdurchgang vorgesehen, um nach Aufbringen einer Saugströmung durch die Kammer eine automatische, wiederholte Unterbrechung der Fluidströmung durch diese zu veranlassen, wodurch sich Kräfte ergeben, die in der Lage sind, die Reinigungseinrichtung nach vorn in der allgemeinen Richtung, welche durch das Ausgangsende der Kammer und die Schlauchkopplung bezeichnet ist, anzutreiben. Die Saugkammer hat mindestens zwei Seiten, eine Vorderwand und einer hintere Wand. Die vordere Wand befindet sich im allgemeinen quer zu der Laufrichtung der Reinigungsvorrichtung. Um einen Zugang zum Inneren der Kammer und des Strömungssteuerventils vorzusehen, ist mindestens ein Abschnitt einer Wand oder einer Seite von dem Rest der Kammer abnehmbar.
Das Strömungssteuerventil weist mindestens ein Klappenteil auf, welches in mindestens einer Saugkammer angebracht ist. Das Klappenteil weist zwei Enden, zwei Seiten, eine Vorderfläche, eine hintere Fläche und mindestens einen im wesentlichen starren Abschnitt auf, der mit dem flexiblen Abschnitt in Eingriff tritt. Bei einer bevorzugten Ausführungsform weist der flexible Abschnitt ein federnd elastisches, gummiartiges Material auf. Alternativ weist der flexible Abschnitt mehrere Bestandteile oder Materialien (einschließlich nichtfedernd elastische Materialien) in einer Anordnung für das Zusammenwirken auf, die ausgestaltet ist, den flexiblen Abschnitt arbeiten zu lassen. Jedes Ende des Klappenteiles ist zwischen zwei Seiten einer Saugkammer um Achsen herum, im allgemeinen quer zur Flüssigkeitsströmung durch die Kammer angebracht. Das Klappenteil und die Kammer, in welcher es befestigt ist, sind so bemessen, daß mindestens zwei Seiten des Klappenteils in enger Verbindung mit mindestens zwei Seiten der Kammer bleiben. Ein im wesentlicher starrer Abschnitt des Klappenteils ist dichter zum Eingangsende der Kammer und sowohl von der vorderen als auch von der hinteren Wand fort schwenkbar angebracht. Ein flexibler Abschnitt des Klappenteils ist dichter an dem Kammereingangsende angebracht und an der hinteren Wand der Saugkammer befestigt oder in einer Nachbarschaft zu dieser angebracht. Mindestens ein Abschnitt des Klappenteils muß in der Lage sein, in eine Position dichter Nachbarschaft zu gelangen oder in Kontakt mit der Vorderwand der Kammer, um dadurch im wesentlichen den Durchgang durch die Kammer zwischen der Vorderwand der Kammer und der vorderen Fläche des Klappenteils zu schließen. Die Maße der Kammer und der starren und flexiblen Abschnitte des Klappenteils sowie die Positionen, in welchen die Klappenteilabschnitte in der Saugkammer angebracht sind, bestimmen in Kombination die Drehzahl bzw. Rate und Intensität der Unterbrechung der Fluidströmung durch die Kammer.
Wenn die Saugpumpe einschaltet wird, veranlaßt sie eine Fluidströmung durch die Kammer und primär durch einen ersten Durchgang zwischen der Vorderfläche des Klappenteils und der Vorderwand der Kammer. Die Strömung durch diesen Durchgang veranlaßt das Klappenteil, in eine Position in dichter Nachbarschaft oder in Berührung mit der Vorderwand der Kammer gezogen zu werden. Diese Tätigkeit verschließt im wesentlichen den ersten Durchgang, unterbricht im wesentlichen die Fluidströmung durch den ersten Durchgang und läßt eine Menge Wasser auf einer Vorderfläche des flexiblen Abschnittes des Klappenteils auftreffen. Eine beschränkte Fluidströmung entsteht zwischen einer Seite des flexiblen Abschnittes und einer Wand der Kammer und dann über einen zweiten Durchgang zwischen einer hinteren Fläche des Klappenteils und einer hinteren Wand der Kammer. Auf diese Weise wirkt der flexible Abschnitt als Drossel für die Wasserströmung durch den zweiten Durchgang. Gleichzeitig mit der Unterbrechung der Fluidströmung verursacht die Tätigkeit der Pumpe eine Zone niedrigeren Fluiddruckes in dem Saugschlauch in dem Volumen der Kammer abstromig von einem flexiblen Abschnitt des Klappenteils. Das Auftreffen des Fluids auf die vordere Fläche eines flexiblen Abschnittes und der niedrigere Druck, welcher die hintere Fläche eines flexiblen Abschnittes des Klappenteils beaufschlagt, lassen jeweils den flexiblen Abschnitt sich zu der Zone mit niedrigerem Druck hin verbiegen. Diese Tätigkeit auf den flexiblen Abschnitt und diese Tätigkeit desselben bringt ein Hebelmoment auf den starren Abschnitt und läßt diesen und den Rest des Klappenteils von der Vorderwand der Kammer fortschwenken, wodurch der Durchgang für die Strömung wieder geöffnet wird, damit diese durch die Kammer gezogen wird. Diese Folge der Ereignisse wird so lange wiederholt, wie sich die Pumpe im Betrieb befindet, und veranlaßt eine automatische Oszillationsbewegung des starren Abschnittes des Klappenteils und eine regelmäßige Unterbrechung der Fluidströmung durch die Saugkammer zur Schaffung einer Vorwärtsbewegung der Beckenreinigungsvorrichtung längs der zu reinigenden Oberfläche.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform weist der flexible Abschnitt zwei Längen von federnd elastischem, gummiartigem Material auf, die getrennt dichter am Kammereingangsende montiert sind und an der hinteren Wand der Saugkammer angebracht sind oder sich in einer Nachbarschaft zu dieser befinden. Diese Anordnung schafft ein Volumen zwischen den zwei flexiblen Abschnitten und den Wänden der Kammer. Die Seiten der flexiblen Abschnitte befinden sich in dichter Nachbarschaft zu mindestens zwei Kammerwänden, wodurch die flexiblen Abschnitte in die Lage versetzt werden, als Drosseln zu wirken und die Wasserströmung von diesem Volumen und dem Strömungsdurchgang durch die Kammer zu beschränken. Mindestens eine Öffnung in einem Bereich oder Abschnitt der Wand der Kammer kann vorgesehen sein, um dann, wenn die Reinigungsvorrichtung in einer Flüssigkeit untergetaucht wird, eine Verbindung vorzusehen zwischen dem Wasser, welches sich in dem Volumen befindet, und dem Wasser außerhalb der Kammer. Während des Betriebes der Vorrichtung sorgt diese Anordnung für eine Pufferzone relativ höheren Druckes, der eine Fläche jeder Länge des flexiblen Abschnittes beaufschlagt, wobei sich die andere Fläche jedes solchen flexiblen Abschnittes mit Wasser bei einem niedrigeren Druck in Kontakt befindet, wenn es durch die Kammer zu dem Schlauch und der Saugpumpe hin gezogen wird. Diese Anordnung verringert erheblich die Neigung des Verstopfens durch aus dem Wasser stammende Bruchstücke zwischen einer Seite eines flexiblen Abschnittes des Klappenteils und einer Wand der Kammer, wodurch der Betrieb des Klappenventils beeinträchtigt würde.
Ein Abdichtmittel ist an dem starren Abschnitt des Klappenteils angebracht, um die Wasserströmung zwischen den Seiten eines starren Abschnittes und den Wänden der Saugkammer minimal zu machen. Der Kopf der Reinigungsvorrichtung ist mit Flächeneingriffsmitteln verbunden, wie z. B. einem abnehmbaren Schuh, der für den Eingriff mit der zu reinigenden Oberfläche und für die Halterung des Kopfes geeignet ist. Um die Fähigkeit der Reinigungsvorrichtung zu verbessern, damit man die Flächeneingriftsmittel gegen die zu reinigende Fläche richten kann, sind Schwingkörper und Gewichte an Teilen der Reinigungsvorrichtung angebracht. Für die Verbesserung des Sauggriffes der Reinigungsvorrichtung an der zu reinigenden Fläche ist ein flexibler Dichtflansch lösbar mit dem Schuh verbunden. Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist mindestens eine Öffnung in dem Dichtflansch derart vorgesehen, daß Wasser und Bruchstücke von der oberen Fläche des Dichtflansches durch die Öffnung und dann in das Eingangsende der Saugkammer in der Nachbarschaft der zu reinigenden Fläche gezogen werden können.
Damit die Reinigungsvorrichtung von Hindernissen wegmanövriert werden kann, kann der Reinigungskopf drehbar an dem Bodeneingriffsmittel angebracht sein. Automatische Mittel sind vorgesehen, um kontinuierlich oder intermittierend und in wirksamer Weise mindestens einen Abschnitt des Körpers einer Schwimmbeckenreinigungsvorrichtung in mindestens einer Richtung relativ zu dem Flächeneingriftsmittel der Reinigungsvorrichtung zu drehen. Ferner sind Mittel vorgesehen, um automatisch den Körper einer Schwimmbeckenreinigungsvorrichtung in einer ersten Richtung und dann einer anderen Richtung relativ zu dem Oberflächeneingriffsmittel der Reinigungsvorrichtung zu drehen.
Für die Unterstützung der Steuerung, Verbesserung der Manövrierfähigkeit der Reinigungsvorrichtung und um das Bilden wiederholter Läufe über die zu reinigende Vorrichtung vermeiden zu helfen, weist der Dichtflansch mindestens eine unrunde Seite und/oder einen Finger und/oder Versteifungsmittel auf, welches geeignet ist für den Eingriff einer Schwimmbekkenwand oder eines Hindernisses, während sich das Oberflächeneingriffsmittel mit dem Boden des Schwimmbeckens in Eingriff befindet.
Kurze Beschreibung der Zeichnung
Eine bevorzugte Ausführungsform sowie alternative Ausführungsformen der Erfindung sind beispielsweise unter Bezugnahme auf bevorzugte Ausführungsformen beschrieben, in denen gilt:
1 ist eine perspektivische Ansicht einer Schwimmbeckenreinigungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung im Betrieb in einer Schwimmumgebung;
2 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht der Ausführungsform der 1;
3 ist ein Teilquerschnitt der Ausführungsform der 1 unter Darstellung einer Fluidströmung durch die Ausführungsform der 1;
4 ist eine teilweise perspektivische Ansicht der Erfindung, die in einer Schwimmbeckenumgebung benutzt wird;
5 ist einer perspektivische Ansicht einer anderen Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung von oben;
6 ist eine perspektivische Ansicht der Ausführungsform der 5 von oben hinten;
7 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht der Ausführungsform der 5;
8 ist eine teilweise perspektivische Ansicht eines oberen, hinteren Abschnittes der vorliegenden Erfindung;
9 ist ein Teilquerschnitt und auseinandergezogene Ansicht unter Darstellung des Merkmals einer entfernbaren Gehäuseoberwand einer bevorzugten Ausführungsform;
10 ist ein Teilquerschnitt unter Darstellung einer anderen Ausführungsform eines Strömungssteuerventils gemäß der vorliegenden Erfindung;
10A ist eine Draufsicht einer Darstellung gemäß der vorliegenden Erfindung;
11 ist eine abgeschnittene perspektivische Draufsicht unter Darstellung einer Fluidströmung durch den Strömungsdurchgang:
12 und 13 sind abgeschnittene Seitenansichten unter Darstellung des Strömungsdurchganges, wobei sich das Strömungssteuerventil in einer geschlossenen Position befindet, wobei die Strömung angehalten wird, bzw. in einer geöffneten Position, in welcher die Strömung erlaubt ist;
14A und 14B bis 18A und 18B sind Seitenansichten und Draufsichten von fünf alternativen Ausführungsformen einer Klappe, die in dem Strömungssteuerventil jeweils entsprechend der vorliegenden Erfindung nützlich sind;
19A bis 19C sind perspektivische und Querschnittsansichten unter Darstellung alternativer Dichtungen für die Klappe;
20 und 21 sind Querschnittsansichten durch den Strömungsdurchgang unter Darstellung geschlossener und geöffneter Positionen einer alternativen Ausführungsform der Klappe gemäß der vorliegenden Erfindung;
22 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linien 22-22 der 20;
23A ist eine Draufsicht eines Dichtflansches gemäß der vorliegenden Erfindung;
23B und 23C sind Querschnittsansichten entlang der Linien 23B-23B bzw. 23C-23C der 23A;
24A ist eine Draufsicht eines Dichtflansches gemäß der vorliegenden Erfindung;
24B und 24C sind Querschnittsansichten entlang der Linien 24B-24B bzw. 24C-24C der 24A;
25A und 25B sind Querschnittsansichten entlang der Linie 25-25 der 25A zur Veränderung von Strömungsstärken;
26 ist eine Seitenansicht unter Darstellung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bei der Verwendung in einer Schwimmbeckenumgebung;
27 ist eine Seitenansicht einer bekannten Schwimmbeckenreinigungsvorrichtung;
28 ist eine Teilquerschnittsansicht eines Strömungssteuerventils gemäß der vorliegenden Erfindung unter Darstellung des Betriebes in einem alternativen Strömungsdurchgang:
29 ist eine perspektivische Vorderdraufsicht einer alternativen Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung;
30 ist eine perspektivische Draufsicht der Ausführungsform der 29 von hinten;
31 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht einer Ausführungsform der 29;
32 ist eine schematische Draufsicht auf eine Reinigungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung;
33 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht einer alternativen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
34A bis 34C sind Draufsichten unter Darstellung von Klinkeneingriffspositionen für ein Steuermittel gemäß der vorliegenden Erfindung;
34D ist eine Seitenansicht im Querschnitt durch seine Mitte;
35 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht einer alternativen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
36 und 37 sind Teildraufsichten einer Ratschen- und Klinkenausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung unter Darstellung abwechselnder Vorspannpositionen der Klinke;
38 ist eine auseinandergezogene, abgeschnittene Ansicht einer Steuervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung;
39 und 40 sind Draufsichten alternativer Ratschen- und Klinkenausführungsformen gemäß einer Steuereinrichtung der vorliegenden Erfindung;
41 ist eine Draufsicht eines zusammenwirkenden oberen Abschnittes des Steuermittels, welches bei den 39 und 40 arbeiten kann;
42 ist eine Draufsicht einer anderen Ratschen- und Klinkenausführungsform gemäß einem Steuermittel der vorliegenden Erfindung;
43 ist eine Draufsicht eines zusammenwirkenden oberen Abschnittes des Steuermittels, das bei 42 arbeiten kann;
44 ist eine Bodenansicht einer anderen Ausführungsform eines Schuhes; und
45 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Darstellung der Verwendung des Schuhes in 44.
Ausführliche Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen
Die vorliegende Erfindung wird nun vollständiger unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen beschrieben, in welchen bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung gezeigt sind. Die Erfindung kann jedoch in vielen unterschiedlichen Formen erscheinen und sollte nicht auf die hier gezeigten Ausführungsformen begrenzt werden. Statt dessen sind diese Ausführungsformen so vorgesehen, daß diese Offenbarung gründlich und vollständig ist und der Umfang der Erfindung dem Fachmann ganz vorgestellt wird. Ähnliche Bezugszahlen beziehen sich durchwegs auf ähnliche Elemente.
Wie zu Anfang unter Bezugnahme auf die 1 bis 4 beschrieben ist, weist eine Schwimmbeckenreinigungsvorrichtung, die Beckenreinigungsvorrichtung 10, für das automatische Reinigen einer in einer Flüssigkeit 14 untergetauchten Fläche 12 ein nach vorn geneigtes Gehäuse 100 auf mit starren Wänden 102, 104, 106 und 108, die einen Strömungsdurchgang oder eine Kammer 110 bilden, die bzw. der sich durch das Gehäuse von einem Einlaß- oder Eingangsende 112, welches sich bei der Benutzung in der Nachbarschaft der zu reinigenden Fläche 12 befindet, zu einem Auslaß- oder Ausgangsende 114 für die Verbindung mit einem flexiblen Saugschlauch 16 erstreckt. Ein Strömungssteuerventil 200 kann in der Kammer 110 arbeiten. Ein Flächeneingriffsmittel 300 weist einen Schuh 302 auf, der von dem Gehäuse 100 an dem Einlaß 112 für den Eingriff der Fläche 12 eines zu reinigenden Beckens 18 getragen wird. Ein flexibles ebenes Teil, welches nachfolgend als Dichtflansch 304 bezeichnet wird, erstreckt sich um den Schuh 302 herum. In der Benutzung kommen der Schuh 302 und der Dichtflansch 304 mit der zu reinigenden Fläche 12 in Eingriff. Bei einer alternativen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein Steuermittel 400 von dem Gehäuse 100 getragen und kann bei diesem für das Drehen des Gehäuses 100 um das Flächeneingriffsmittel 300, den Schuh 302 und den Dichtflansch 304 herum betrieben werden, wie in größerer Einzelheit hier beschrieben wird.
Entsprechend der Beschreibung weist die Beckenreinigungsvorrichtung 10 mit Wasserunterbrechung gemäß der Erfindung das Strömungssteuerventil 200 auf, welches mit dem Gehäuse 100 und dem Schuh 302 in Verbindung steht, mit welchem die Reinigungsvorrichtung 10 mit der zu reinigenden Fläche 12 in Eingriff kommt. Bei einer zweiten Ausführungsform und unter Bezugnahme auf die 5 bis 7 ist ein Fuß 118 an dem Gehäuse 100 angebracht. Ein Flansch 116 ist um das Eingangsende 112 des Gehäuses 100 gebildet, um die Anbringung des Gehäuses 100 an dem Fuß 118 zu erleichtern.
Bei den bevorzugten Ausführungsformen ist der Dichtflansch 304, der aus flexiblem, federnd elastischem, gummiartigem Material hergestellt ist und eine Mittelöffnung 305 einschließt, an dem Schuh 302 angebracht. Wie unter nochmaliger Bezugnahme auf 3 veranschaulicht ist, befindet sich mindestens ein Einlaß 120 zu dem Gehäuse 100 in Verbindung mit dem Eingangsende 112 und einem Ausgangsende 114 der Saugkammer 110, um eine Fluidströmung 122 durch die Saugkammer 110 und in einen flexiblen Schlauch 16 vorzusehen.
Wie wieder unter Bezugnahme auf die 1 bis 7 veranschaulicht wird, ist der flexible Schlauch 16 mit der Reinigungsvorrichtung 10 mittels einer Schlauchkupplung 124 in Verbindung mit dem Ausgangsende 114 des Gehäuses 100, welches das Strömungssteuerventil 200 trägt, verbunden. Um bei einer bevorzugten Ausführungsform das Drehen der Reinigungsvorrichtung 10 um eine Achse 126 zu erleichtern, die sich durch die Schlauchkupplung 124 und das Strömungssteuerventil 200 erstreckt, ist die Kupplung 124 drehbar. Gemäß Darstellung in den 2 und 3 weist die Schlauchkupplung 124 eine Mutter 128 für die Anbringung der Kupplung 124 am Ausgangsende 114 des Gehäuses 100 auf. Unterlegscheiben 130 verringern die Friktion während der Drehung der Schlauchkupplung 124 um die Achse 126. Eine ringförmige Ausnehmung 132 ist zwischen der Mutter 128 und dem Austrittsende 114 gebildet, um die Anbringung von Vorrichtungen, wie z. B. einem Deflektor, an der Reinigungsvorrichtung oder dem Puffer bzw. der Prellvorrichtung 20 zu erleichtern.
Entsprechend der Darstellung in den 2, 3 und 7 weist der Schuh 302 ein federnd elastisches, flexibles, gummiartiges Material auf und ist an dem Fuß 118 durch Eingriff einer Rückhaltelippe 306 mit einer Ausnehmung 308 angebracht, die im wesentlichen um den Umfang des Fußes 118 der Ausführungsform der 7 oder Gehäuseeintrittsende 112 in 3 angeordnet ist. Um einen Fluidzugang zu der Saugkammer 110 vorzusehen, weist der Fuß 118 eine Öffnung 136 auf, und der Schuh 132 hat Nuten 310 und eine Öffnung 312.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform gemäß Darstellung in 1 dreht der Dichtflansch 304 nicht relativ zum Fuß 118 oder Schuh 302. Mindestens eine Ausrichtlasche 314, die in 2 gezeigt ist, tritt mit einer zusammenwirkenden Nut 310 oder Kerbe mit Ausnehmung 308 in Eingriff, um den Dichtflansch 304 in einer gewünschten Position gemäß Darstellung in 2 auszurichten. Der Dichtflansch 304 erhöht den Sauggriff des Schuhes 302 auf die Fläche 12, unterstützt die Reinigung, hilft der Reinigungsvorrichtung 10, sich durch die gekrümmten Übergänge zwischen Böden und Wänden des Beckens 18 zu bewegen, und hilft, das Anhaften an den Wänden eines Beckens zu halten. Alternative Mittel für das Anbringen des Schuhes 302 oder Dichtflansches 304 können verwendet werden, ohne von den Funktionen des Fußes 118, Schuhes 302 und Dichtungsflansches 304 abzuweichen.
Unter Bezugnahme auf die 5 und 6 hat der Umfangsbereich des Dichtflansches 304 bei einer Ausführungsform Riffelungen bzw. Rippen 316 derart, daß er sich federnd elastisch erstrecken und sich leichter an die Form der zu reinigenden Fläche 12 anpassen kann und dadurch wirksamer einen Sauggriff gegen die Fläche 12 halten kann.
Bei der in 3 dargestellten Ausführungsform zeigt die Fluidströmung 122, die durch Pfeile dargestellt ist, die Durchgangswege für die Fluidströmung 122 an, um in die Saugkammer 110 einzutreten. Das Fluid wird zu dem Fuß 118 der Reinigungsvorrichtung durch mindestens eine Fluideinlaßöffnung 318 in dem Dichtflansch 304 und von zwischen dem Dichtflansch 304 und der zu reinigenden Fläche 12 gezogen. Die Flüssigkeit 14 gelangt dann in die Kammer 110 über die Nut 310 und die Öffnung 312 des Schuhes 302 sowie über die Öffnung 136 durch den Fuß 118. Das Saugen, welches für das Einführen der Fluidströmung 122 durch das Gehäuse 110 notwendig ist, hilft dem Vorspannen desselben zu der zu reinigenden Fläche hin und in Berührung mit dieser. Schmutzteilchen und andere Bruchstücke, wie z. B. Blätter und Zweige, werden also von der Fluidströmung 122 durch die Reinigungseinrichtung 10 hindurch und in den angebrachten flexiblen Schlauch 16 zu der Pumpe des Schwimmbeckens und dem Filtriersystem hin getragen. Wie in 3 gezeigt ist, sind mindestens zwei unabhängige Einlässe 120 von der Oberflächenseite und ein hinterer Wandeinlaß 138 zu der Kammer 110 wünschenswert, um eine mögliche Beschädigung der Reinigungseinrichtung abzuwenden und zu verhüten, daß das Saugpumpensystem im Falle eines einzigen Durchganges blockiert wird. Speziell helfen die mehreren unabhängigen Einlässe 120, 138 als Beispiel, Personenverletzungen zu verhindern, sollte ein einziger Einlaß durch einen Teil eines Körpers einer Person blockiert sein.
Wie unter Bezugnahme auf 3 veranschaulicht ist, ist ein Ventil 140 an die Reinigungsvorrichtung 10 angepaßt, um die Strömung des Fluids durch den Einlaß 138 zu regeln. Das Ventil 140 weist ein Krümmungs- bzw. Umbiege- oder federbelastetes Teil auf, das mindestens teilweise über der Öffnung eines Einlasses 138 so angeordnet ist, daß sich das Teil in Abhängigkeit von verringertem Druck in der Kammer 110 verbiegt und dadurch einem größeren Fluidvolumen die Möglichkeit gibt, in die Kammer 110 einzutreten.
Bei der in 3 gezeigten bevorzugten Ausführungsform ist der primäre Weg der Fluidströmung 122 in die Kammer 110 über die Fluideingangsöffnung 318 in dem Dichtflansch 304 und danach durch die Öffnungen 136 und 312 an dem Einlaß 120, was als Betriebskopf 154 bezeichnet wird, wobei dieser Einlaß zwischen einer unteren Fläche des Dichtflansches 304 und der zu reinigenden Fläche 12 angeordnet ist. Die größere Fluidströmung 122 zwischen dem Dichtflansch 304 und der zu reinigenden Fläche 12 verbessert die Fähigkeit der Reinigungsvorrichtung 10, Schmutz und Bruchstücke von der zu reinigenden Fläche 12 abzuheben.
In typischer Weise findet man Öffnungen in den Dichtflanschen vieler Reinigungsvorrichtungen. Ihre Funktion ist jedoch nicht die eines primären Weges, durch welchen Flüssigkeit 14 in die Reinigungsvorrichtung eintritt. Statt dessen ist es ihre Funktion, das Saugen zwischen dem Dichtflansch und der zu reinigenden Fläche ausreichend zu verringern, um der Reinigungsvorrichtung die Möglichkeit zu geben, wirksamer über die zu reinigende Fläche zu laufen. Die Fluideinlaßöffnung 318 in dem Dichtflansch 304 der vorliegenden Erfindung stellt ein verbessertes Wegnehmen von Bruchstücken zur Verfügung und verbessert somit das Reinigen der Fläche 12.
Als Beispiel und unter Bezugnahme auf die 5 bis 7 erstreckt sich der primäre Einlaß 120 für die Fluidströmung 122 für das Eintreten in das Eingangsende 112 des Gehäuses 100 über einer oberen Fläche des Dichtflansches 304. Der Einlaß 138 ist auch durch die Öffnung 136 in dem Fuß 118 vorgesehen.
Gemäß Darstellung in den 2, 4 und 7 berührt der Fuß 118 oder Schuh 302 der Reinigungsvorrichtung 10 die zu reinigende Oberfläche 12 in einer gewünschten Stellung. Wo die von der Unterseite des Fußes 118 oder Schuhes 302 gebildete Ebene im allgemeinen zu der von der Fläche 12 gebildeten Ebene in Kontakt mit dem Fuß 118 oder dem Schuh 302 parallel ist, ist ein Auftriebskörper 22 angebracht, der einen Schwimmer 24 aufweist, welcher an der oberen Seite oder Rückwand 104 der Reinigungsvorrichtung 10 angelenkt ist. Gemäß Darstellung der Ausführungsform der 5 ist ein Scharnier 26 an einer oberen Wand des Strömungssteuerventils 200 angebracht, vorzugsweise an der Basis der Rückwand 104. Gemäß Darstellung der 4 wird ein flexibler Schaft oder Stiel 28 verwendet. Wie in 4 gezeigt ist, unterstützen der Auftriebskörper 22 und sein Bewegungsbereich relativ zu seiner Anbringstelle an der Reinigungsvorrichtung 10 letztere bei ihrer Richtungsänderung beim Weglaufen von der Oberfläche des Fluids. Wenn sich als Beispiel die Reinigungsvorrichtung 10 gegen eine vertikale Wand 30 des Schwimmbeckens 18 befindet, zwingt der Auftriebskörper 22 die Reinigungsvorrichtung 10 zum Drehen und Laufen zum Boden 32 eines Schwimmbeckens. Wenn der Auftriebskörper 22 an der Basis der Rückwand 104 angebracht ist, wenn die Reinigungsvorrichtung 10 eine Wand 30 eines Schwimmbeckens hoch läuft, wird die Anbringstelle zu jenem Abschnitt des Strömungssteuerventils 200 gedrückt, welcher der Wasseroberfläche am nächsten liegt. Diese Tätigkeit ist in 4 durch eine Reihe von Positionen A bis E der Reinigungsvorrichtung und beim Drehen derselben zum Boden 32 hin veranschaulicht. Die Ausrichtung des Auftriebskörpers 22 relativ zu dem Rest der Reinigungsvorrichtung 10, insbesondere wenn letztere sich selbst bezüglich der zu reinigenden Fläche 12 in einer gewissen Position befindet (z. B. gegen eine Wand 30), wird durch bevorzugte geometrische Gestaltungen 34, welche in das Scharnier 26 gemäß Darstellung in 8 eingebaut sind, eingestellt. Die Wechselwirkung zwischen der Gestaltung 34 und dem Schaft 28 des Auftriebskörpers 22 steuert die Position des Auftriebskörpers 22.
Gemäß Darstellung in den 1 und 3 vervollständigt ein nahe der Basis einer Vorderwand 102 des Strömungssteuerventils 200 angebrachtes Gewicht 38 die Tätigkeit eines Auftriebskörpers 22, um die Reinigungsvorrichtung 10 zu drehen, welche über eine Wand 30 eines Schwimmbeckens läuft, indem die Vorderwand 102 der Reinigungsvorrichtung 10 gezwungen wird, zum Boden 32 des Schwimmbeckens zu drehen. Das Gewicht 38 kann ohne den Auftriebskörper 22 verwendet werden.
Um die Reinigungsvorrichtung weiterhin beim Erreichen einer gewünschten Stellung zu unterstützen, sind zusätzliche Gewichte am Gehäuse der Reinigungsvorrichtung angebracht. Unter Bezugnahme auf die 5 und 6 weist eine Ausführungsform eine Vielzahl von Gewichten 320 auf, die auf dem Umfangsbereich des Dichtflansches 304 und um diesen herum angeordnet sind. Ferner können anstelle von angebrachten Gewichten 320 oder zusätzlich zu diesen die Dichte erhöhende Additive, wie z. B. Bariumsulfat, in die die Reinigungsvorrichtung 10 bildenden Materialien eingeschlossen werden, insbesondere den Dichtflansch 304, Schuh 302 oder Fuß 118.
Wie früher beschrieben und wieder in 3 gezeigt ist, ist die Saugkammer 110 zwischen dem Betriebskopf 154 und der Schlauchkupplung 124 und in Verbindung mit diesen angeordnet, um einen Fluiddurchgang und die Fluidströmung 122 durch die Reinigungsvorrichtung 10 vorzusehen. Im Betrieb weist die Saugkammer 110 das Eingangsende 112 in Nachbarschaft zu der untergetauchten Fläche 12, die gereinigt werden soll, und das Ausgangsende 114 auf, welches mit der Schlauchkupplung 124 verbunden ist. Gemäß Darstellung in den 11 bis 13 kann man das Gehäuse 100 und somit die Saugkammer 110 so beschreiben, als habe sie zwei Seiten 108 und 106, die Vorderwand 102 und die Rückwand 104. Die Vorderwand 102 ist im allgemeinen seitlich zu der Laufrichtung, welche durch Pfeile 40 angezeigt ist. Gemäß Darstellung in 3 ist die Achse 126 des Durchganges durch die Saugkammer 110 in einer Vorwärtslaufrichtung 40 bezüglich der zu reinigenden Fläche 12 angewinkelt. Wie ferner in 9 dargestellt ist, ist die obere/Rückwand 104 abnehmbar.
Wie in den 3 und 9 bis 13 gezeigt ist, ist ein Klappenteil 202 in der Saugkammer 110 angebracht und weist mindestens einen im wesentlichen starren Abschnitt 204 auf, der mit mindestens einem flexiblen Abschnitt 206 verbunden ist. Das Klappenteil 202 weist mindestens zwei Enden 208, mindestens zwei Seiten, eine Vorderfläche 210 und eine hintere Fläche 212 auf. Bei einer bevorzugten Ausführungsform weist der flexible Abschnitt 206 ein einziges Stück aus federnd elastischem, gummiartigem Material auf. Alternativ kann der flexible Abschnitt 206 viele Elemente in einer zusammenwirkenden oder angelenkten Anordnung aufweisen, die so ausgestaltet ist, daß der Betrieb des flexiblen Abschnitts 206 gemäß Darstellung in den 18A und 18B durchgeführt wird.
Jedes Ende 208 des Klappenteils 206 ist zwischen zwei Seiten 108 und 106 einer Saugkammer 110 schwenkbar um Achsen angebracht, die im allgemeinen quer zur Flüssigkeitsströmung durch die Saugkammer 110 liegen. Unter Bezugnahme auf 14B sind das Klappenteil 202 und die Kammer 110, in welcher es angebracht ist, so bemessen, daß mindestens zwei Seiten 210 des Klappenteils 202 in enger Verbindung mit den Seiten 108 und 106 der Kammer 110 bleiben. Die 3, 9, 11 und 13 zeigen, daß der im wesentlichen starre Abschnitt 204 des Klappenteils 202 dichter an dem Ausgangsende 114 der Kammer 110 und im Abstand sowohl zu der Vorder- als auch Rückwand 102 und 104 schwenkbar angebracht ist. Der flexible Abschnitt 206 des Klappenteils 202 ist dichter an dem Kammereingangsende 112 angebracht und an der Rückwand 104 der Kammer 110 oder in dichter Nachbarschaft zu dieser angeordnet. Mindestens ein Abschnitt des Klappenteils 202 muß in der Lage sein, in eine Position in dichter Nachbarschaft oder in Berührung mit der Vorderwand 102 der Kammer 110 zu laufen, um dadurch die Strömung durch diese merklich zu beschränken oder einen ersten Durchgang 142 durch die Kammer 110 zu verschließen.
Die Enden 208 des Klappenteils 202 weisen Anbringmittel 228 auf, die eine einfache Anbringung und ein einfaches Abnehmen des Klappenteils 202 in die Kammer 110 hinein erleichtern. Die 9 bis 13 veranschaulichen die Verwendung einer C-Klemme, um ein Ende 208 des starren Abschnittes 204 an einer Welle 31 anzubringen, die zwischen den Seiten 108 und 106 der Kammer 110 eingepaßt ist.
9 zeigt eine abnehmbare Rückwand (oder einen Deckel) 104 und das Klappenteil 202 in einer von der Kammer 110 abgenommenen, auseinandergezogenen Ansicht. Die abnehmbare Wand 104 weist einen Haken 144 am Eingangsende 112 und eine Zungen-/Saugklemme 146 am Ausgangsende 114 für das lösbare Anbringen der Wand 104 an der Kammer 110 auf. Die Zunge 146 wird von einem Abschnitt der Mutter 128 in Position gehalten. Ein leichter Zugang zum Inneren der Kammer 110 für das Entfernen von Bruchstücken, Ersetzen des Klappenteils 202 und für andere Wartungsaufgaben ohne die Notwendigkeit von Werkzeugen ist vorgesehen. Andere Anbringmittel können verwendet werden, um die Vorteile dieser Erfindung zu erreichen.
Im Betrieb veranlaßt gemäß Darstellung der 11 bis 13 die Saugpumpe nach ihrem Einschalten eine Fluidströmung 122 durch eine erste Kammer 110 und primär durch einen Durchgang 142 zwischen der Vorderfläche 210 des Klappenteils 202 und der Vorderwand 102 der Kammer. Die Fluidströmung 122 im ersten Durchgang 142 läßt das Klappenteil 202 zu der Vorderwand der Kammer 110 hin gezogen werden und kann einen Abschnitt des Klappenteils 202 veranlassen, mit dieser Vorderwand 102 in Kontakt zu kommen, wie unter Bezugnahme auf 12 gezeigt ist. Durch diese Tätigkeit wird die Fluidströmung 122 durch den Durchgang 142 merklich beschränkt oder unterbrochen, und eine Menge Wasser wird veranlaßt, auf eine Vorderfläche des flexiblen Abschnittes 206 des Klappenteils 202 aufzutreffen. Eine beschränkte Fluidströmung 122 gibt es zwischen einer Seite 210 des flexiblen Abschnittes 206 und einer Seitenwand 108, 106 der Kammer 110 und dann durch einen zweiten Durchgang 148 zwischen einer hinteren Fläche 212 des Klappenteils 202 und einer Rückwand 104 der Kammer 110. Auf diese Weise wirkt der flexible Abschnitt 206 wie eine Drossel für die Fluidströmung 122 durch den zweiten Durchgang 148. Gleichzeitig mit der Unterbrechung der Fluidströmung 122 veranlaßt die Tätigkeit der Pumpe eine Zone geringeren Fluiddruckes in dem Saugschlauch 16 und in dem zweiten Durchgang 148 der Kammer abstromig eines flexiblen Abschnittes 206 des Klappenteils 202. Auftreffen des Fluids auf eine vordere Fläche des flexiblen Abschnittes 206 und der niedrigere Druck, welcher eine rückwärtige Fläche 212 eines flexiblen Abschnittes 206 des Klappenteils 202 beaufschlagt, lassen jeweils den flexiblen Abschnitt 206 sich dann zu der Zone mit niedrigerem Druck des zweiten Durchganges 148 hin verbiegen. Diese Tätigkeit auf den flexiblen Abschnitt 206 bzw. dieses Abschnittes 206 bringt ein Hebelmoment auf den starren Abschnitt 204 auf und läßt den starren Abschnitt 204 und den Rest des Klappenteils 202 jetzt von der Vorderwand 102 der Kammer weg schwenken, wodurch der erste Durchgang 142 für die Fluidströmung durch die Kammer 110 wieder geöffnet wird, wie in 13 veranschaulicht ist. Diese Folge von Geschehnissen wird so lange wiederholt, wie die Pumpe in Betrieb ist, und es wird eine regelmäßige Unterbrechung der Fluidströmung 122 durch die Saugkammer 110 und eine automatische Oszillationsbewegung des starren Abschnittes 204 des Klappenteils 202 veranlaßt.
Die Maße der Kammer 110, des starren Abschnittes 204 und des flexiblen Abschnittes 206 des Klappenteils 202 sowie die Positionen, in welchen sich das Klappenteil 202 in der Kammer 110 befindet, bestimmen in Kombination die Rate bzw. Geschwindigkeit und Intensität der Unterbrechung der Fluidstörmung 122 durch die Kammer 110. Es wird angenommen, daß besondere Geschwindigkeiten und Intensitäten der Unterbrechung der Fluidströmung an besondere Aufgaben angepaßt werden.
Im allgemeinen ist das Strömungssteuerventil 200 der vorliegenden Erfindung deshalb gut für den Einbau in Schwimmbeckenreinigungsvorrichtungen mit Wasserunterbrechung als ein Mittel zur Schaffung einer Antriebskraft geeignet. Wie beim Stand der Technik und durch Chauvier in der US-Patentschrift Nr. 4 023 227 und Raubenheimer in der US-Patentschrift Nr. 3 803 658 insbesondere offenbart ist, überträgt eine plötzliche Unterbrechung der Fluid strömung 122 durch die Kammer 110 die kinetische Energie, die von der Fluidströmung 122 entwickelt wurde, als eine Impulskraft. In diesem Falle wird die Energie auf das Klappenteil 202 übertragen und läßt somit die Saugkammer 110, in welcher eine bevorzugte Ausführungsform in einer Vorwärtsrichtung angewinkelt ist, in dieser Richtung bezüglich der zu reinigenden Fläche 12 laufen. Die auf die angewinkelte Saugkammer 110 übertragene kinetische Energie hat eine vertikale und eine horizontale Komponente, wobei die horizontale Komponente in der Richtung des Pfeils 40 liegt, wie beispielsweise in den 11 bis 13 gezeigt ist. Die Unterbrechung der Fluidströmung 122 läßt auch den flexiblen Schlauch 16 rütteln bzw. sich ruckweise bewegen. Ferner wird das Saugen gegen die zu reinigende Fläche 12 augenblicklich jedesmal dann reduziert, wenn die Fluidströmung 122 angehalten oder beschränkt wird, wodurch der Reibeingriff des Fußes 118, Schuhes 302 und Dichtflansches 304 gegen die Fläche 12 verringert wird. Diese Impulskraft, dieses Stoßen des Schlauches und diese Verringerung des Friktionseingriffes reichen aus, um die Reinigungsvorrichtung 10 zu verschieben, damit sie über die zu reinigende Fläche 12 in der Richtung des Pfeils 40 läuft.
Es sei bemerkt, daß während des Betriebes des Strömungssteuerventils 200 eine Wand der Kammer 110 heftiger durch einen Abschnitt des Klappenteils 202 beaufschlagt werden kann als die gegenüberliegende Kammerwand. Gemäß Darstellung in 12 wird die Vorderwand 102 bei einer bevorzugten Ausführungsform von dem Klappenteil 202 in dem allgemeinen Bereich der Verbindung zwischen einem starren Abschnitt 204 und einem flexiblen Abschnitt 206 beaufschlagt. Die Kraft der zuletzt genannten Beaufschlagung ist größer als das früher unter Bezugnahme auf 13 beschriebene Auftreten, wodurch sich zeigt, daß wenn sich das Klappenteil 202 zu der Rückwand 104 hin bewegt, der Oberflächenbereich des flexiblen Abschnittes 206 in dichter Nachbarschaft oder in Berührung mit der Rückwand 104 allmählich zunimmt, wodurch zusammen mit dem Widerstand, der nach dem Biegen oder Schwenken des flexiblen Abschnittes 206 auftritt, die gegen die Rückwand aufgebrachte Kraft gedämpft wird.
Bei bevorzugten Ausführungsformen ist das Klappenteil 202 in der Kammer 110 in einer Weise derart angebracht, daß die spezielle Wand der Kammer 110, die nach Unterbrechen der Fluidströmung 122 kräftiger von einem Abschnitt des Klappenteils 202 beaufschlagt wird, die Vorderwand 102 ist. Dies ermöglicht es der horizontalen Komponente der Kraft, mit welcher das Klappenteil 202 die Vorderwand 102 beaufschlagt, die horizontale Komponente der Kraft zu ergänzen, die aus der Unterbrechung der Fluidströmung 122 abgeleitet wird, und begünstigt somit die Vorwärtsverschiebung der Reinigungsvorrichtung 10 über die Fläche 12.
Man hat gefunden, daß das Strömungssteuerventil 200 selbst dann arbeitet und einen Vortrieb zur Verfügung stellt, wenn die Fluidströmung 122 durch die Kammer 110 schwach ist, wie zum Beispiel wegen einer Pumpe mit geringer Kapazität, Schmutzfiltern oder anderer Faktoren, die in der Industrie bekannt sind. Man hat auch gefunden, daß dasselbe Strömungssteuerventil 200 in wirksamer Weise an dem anderen, dem höheren Ende des Fluidströmungsspek trums 9 arbeitet, was man gewöhnlich in der Industrie der Schwimmbecken antrifft. Bei einer niedrigeren Fluidströmung 122 oszilliert der starre Abschnitt 204 über einen geringeren Bogen als bei einer größeren Fluidströmung. Je größer der Bogen ist, um so größer ist die Öffnung zu dem primären Durchgang 142 durch die Kammer 110 zwischen der Vorderwand 102 und dem Klappenteil 202 mit der Folge, daß ein größeres Fluidvolumen und Bruchstücke durch die Kammer gehen können.
Gemäß Darstellung in den 11 bis 13 können der Bogen und die Geschwindigkeit der Oszillationsbewegung des starren Abschnittes 204 durch die Anordnung eines Begrenzungsmittels oder Anschlages 214 zwischen einer Wand 104 der Kammer 110 oder des Gehäuses 100 und einer Fläche des Klappenteils 202 gesteuert werden. Ein Puffer 216 aus gummiartigem Material ist an dem Begrenzungsmittel 214 oder der Wand 104, 102 in einer anderen Anordnung angebracht.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird der starre Abschnitt 204 des Klappenteils 202 unter Verwendung eines im wesentlichen starren Kunststoffmaterials hergestellt. Der flexible Abschnitt 206 wird aus einem weicheren, flexiblen, federnd elastischen, plastischen oder gummiartigen Material hergestellt. Die Härte des flexiblen Materials liegt in typischer Weise zwischen 40 und 90 bei Verwendung der Shore A-Durometerskala. Um Risse bzw. Tropfen vermeiden zu helfen, kann das flexible Material mit flexiblen Rippen 218 verstärkt werden, wie unter Bezugnahme auf die 17A und 17B veranschaulicht ist, und/oder Fasern, Stoff oder anderen geeigneten Mitteln.
Eine Fluidströmungsdichtung 220 ist in dem allgemeinen Bereich der Verbindung zwischen dem starren Abschnitt 204 und dem flexiblen Abschnitt 206 gemäß Darstellung in den 14A bis 18 vorgesehen. Nach Kontakt mit der Vorderwand 102 der Kammer 110 oder in deren Nachbarschaft unterbricht die Fluidströmungsdichtung 220 die Fluidströmung 122 durch die Kammer 110 merklich. Um den Aufschlag der Dichtung gegen eine Wand 102 zu dämpfen, kann die Dichtung 220 vorzugsweise aus einem stoßabsorbierenden Material hergestellt sein, wie z. B. einem federnd elastischen Kunststoff oder gummiartigen Material, oder kann einen stoßabsorbierenden Puffer 222 einschließen, wie beispielsweise in 18A gezeigt ist. Wie in 10 gezeigt ist, kann auch ein stoßabsorbierender Puffer 216 neben der Vorderwand 102 angebracht sein. Während das Geräusch, welches von dem Erfindungsgegenstand emittiert wird, erheblich geringer ist als das, welches von Beckenreinigungsvorrichtungen vom Unterbrechungstyp emittiert wird, wie sie in typischer Weise im Stand der Technik gefunden werden, reduziert die Verwendung der Dichtung 220, die mit einem stoßabsorbierenden Material oder unter Einschluß der Puffer 216, 222 hergestellt ist, weiterhin das Geräusch, welches durch Kontakt zwischen der Dichtung 220 und der Vorderwand 102 emittiert wird. Die Puffer 216, 222 verringern auch die Abriebs- und Beschädigungsmöglichkeit der Reinigungsvorrichtung 10, welche durch wiederholte Aufschläge des Klappenteils 202 gegen eine Wand der Reinigungsvorrichtung 10 hervorgerufen werden.
Bei einer anderen bevorzugten Ausführungsform, die in den 20 und 21 veranschaulicht ist, ist eine Ausnehmung 150 in der Vorderwand 102 der Kammer 110 vorgesehen, um die Dichtung 220 aufzunehmen, wenn das Klappenteil 202 zu der Frontwand 102 hin gezogen wird. Die Ausnehmung 150 hat relativ zu der Dichtung 220 vorzugsweise Übergröße. Mit dieser Anordnung fand man, daß die Dichtung 220 nicht mit der Vorderwand in Kontakt kommen muß, damit die Fluidströmung 122 ausreichend unterbrochen wird, um die Kraft für den Vortrieb der Reinigungsvorrichtung 10 zur Verfügung zu stellen. Man erhält eine weitere andere Verbesserung des niedrigen Geräuschniveaus, und die Reinigungsvorrichtung neigt weniger zum Einfangen und Halten von Bruchstücken zwischen der Wand 102 und der Dichtung 220.
Wie früher beschrieben wurde, werden Schmutzteilchen und Bruchstücke, wie z. B. Blätter und Zweige, von der Fluidströmung 122 in die Kammer 110 und den flexiblen Schlauch 16 hinein und durch diese hindurch zu dem Filtriersystem des Schwimmbeckens gezogen. Um entsprechend der Darstellung in den 14A, 14B und 20 die Funktion des Strömungssteuerventils 200 zu optimieren, werden die Maße des Klappenteils 202 und der Kammer proportioniert, um die Fluidströmung 122 zwischen einem Spalt 226, der zwischen den Kanten 210 des Klappenteils 202 hin gebildet ist, und den Seiten 108, 106 der Kammer 110 minimal zu machen. Ein kleiner Spalt 226 minimiert die Fluidströmung 122 durch diesen, hat aber den Nachteil, daß Schmutz und Bruchstücke oft in den Spalt 226 zu liegen kommen. Um das Einfangen des Schmutzes oder der Bruchstücke in dem Spalt 226 vermeiden zu helfen, werden die Seiten 210 des starren Abschnittes 204 so bemessen, daß sie weiter von den Kammerseiten 108, 106 weg sind, und er wird an mindestens einem Abschnitt des starren Abschnittes 204 angebracht, um sich merklich über den Spalt 226 zu erstrecken. Die flexible Kantendichtung 224 biegt sich, um es größeren Schmutzstücken oder Bruchstücken zu ermöglichen, durch den Spalt 226 zu gelangen.
Die 20 und 22 zeigen mehr als eine Dichtung 224, die an einer Seite 210 des starren Abschnittes 204 des Klappenteils 202 angebracht ist. Diese bevorzugte Ausführungsform sorgt für einen Wasserpuffer, der zwischen den Dichtungen 224 sandwichartig angeordnet ist, und verringert weiter die Möglichkeit des Einfangens von Bruchstücken im Spalt 226 infolge des Durchsickerns von Fluidströmung zwischen den Durchgangswegen 142 und 148.
Bei der in den 9, 14A und 14B gezeigten Ausführungsform ist die Kantendichtung 224 als ein einstöckiges Teil des flexiblen Abschnittes 206 des Klappenteils 202 gebildet und erstreckt sich zu dem Ende 208 eines angebrachten, engeren, starren Abschnittes 204 hin. Alternativ kann nach der Darstellung in den 18A und 18B die Kantendichtung 224 ein separater Teil sein, der an dem Klappenteil 202 angebracht ist, gewöhnlich dem starren Abschnitt 204.
Die 15A, 15B, 17A und 17B veranschaulichen Ausführungsformen der Klappenteile 202, wo der starre Abschnitt 204, der flexible Abschnitt 206 und die Kantendichtung 224 einstöckig aus dem gleichen gummiartigen Material gebildet sind und wo der flexible Abschnitt 206 und die Kantendichtungen 224 dünner sind als der starre Abschnitt 204, wodurch die notwendige Starrheit und Flexibilität der entsprechenden Elemente erreicht werden. Die 17A und 17B veranschaulichen die Verwendung mindestens einer Rippe 218, um eine Verstärkung oder Versteifung zu erreichen, wie für einen gewünschten Betrieb des Strömungssteuerventils 200 erforderlich sein kann.
Mindestens eine Einführungstülle 230 kann in ein Anbringmittel 228 eingebaut sein, wie z. B. in den 15A und 17A gezeigt ist.
Zusätzlich kann beispielsweise eine Gleitdichtung derjenigen Art, die von Sebor in der US-Patentschrift Nr. 5 371 910 offenbart ist, in das Klappenteil 202 eingebaut sein. Weiterhin kann unter Bezugnahme auf die 19A und 19B eine Dichtung 232 schwenkbar längs mindestens einer Seitenkante 209 des Klappenteils 202 bei einer alternativen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung angebracht sein. 19C veranschaulicht eine flexible, federnd elastische Dichtung 234, die unter einem Winkel zu der Kante des Klappenteils 202 angebracht ist und sich von dieser nach außen erstreckt.
Wie in den 20 und 21 gezeigt ist, weist ein Klappenteil 202 bei einer alternativen Klappenausführungsform mehrfache flexible Abschnitte 206a, 206b auf, die separat dichter an dem Kammereingangsende 112 angebracht und an der hinteren Wand 104 der Saugkammer 110 oder in dichter Nachbarschaft zu dieser angeordnet sind. Diese Anordnung schafft mindestens einen Wasserpuffer in einem dritten oder zusätzlichen Durchgang 152, der zwischen den Durchgängen 142 und 148 angeordnet ist. Dieser Wasserpuffer in dem Durchgangsweg 152 und die Tätigkeit des zusätzlichen flexiblen Abschnittes 206 verringern deutlich die Neigung der mit dem Wasser mitgeführten Bruchstücke, zwischen einer Seite 210 eines flexiblen Abschnittes 206 des Klappenteils 202 und einer Wand 108, 106 der Kammer 110 angeordnet zu werden, wodurch der Betrieb des Klappenteils 202 beeinträchtigt würde.
Gemäß Darstellung in den 20 und 21 separiert ein flexibler Abschnitt 206 die Strömungsdurchgänge 142 und 152, während ein anderer flexibler Abschnitt die Strömungsdurchgänge 152 und 148 trennt. Dies bedeutet, daß nur einer der zwei flexiblen Abschnitte 206a, 206b in direktem Kontakt mit der mit Bruchstücken beladenen Fluidströmung 122 steht, welche in den Durchgangsweg 142 eintritt. Die Seiten der flexiblen Abschnitte 206a, 206b befinden sich in enger Nachbarschaft zu mindestens zwei Wänden 108, 106 der Kammer 110, wodurch die flexiblen Abschnitte 206a, 206b die Möglichkeit erhalten, wie Drosseln zu arbeiten und die Wasserströmung aus dem Wasservolumen in den Durchgangswegen 152 und den Strömungsdurchgängen 142 und 148 zu beschränken. Mindestens eine Öffnung (der Einlaß 138) in einem Abschnitt der Wand 104 der Kammer 110 ist vorgesehen, um es dem Wasser, wenn die Reini gungsvorrichtung 10 untergetaucht ist, zu gestatten, direkt in den Durchgangsweg 152 einzutreten, wodurch gewöhnlich deutlich weniger Bruchstücke mitgeführt werden als von Wasser, welches über den Betriebskopf 154 in den Durchgangsweg 142 der Reinigungsvorrichtung 10 hineingezogen wird.
Während des Betriebes der Reinigungsvorrichtung 10 ist der Druck im Durchgangsweg 148 immer kleiner als im Durchgangsweg 152. Infolgedessen sickert ein Teil des Wassers in dem Durchgangsweg 152 (welcher die Durchgänge 142 und den Durchgangsweg 148 separiert) zwischen einer Seite 209 eines flexiblen Abschnittes 206 und der Wand 108 oder 106 der Kammer 110 in den Durchgangsweg 148 hinein. Diese Erscheinung vermeidet ein Durchsickern von mit Bruchstücken beladenem Wasser um die Seite 209 eines flexiblen Abschnittes 206 von dem Durchgang 142 in den Durchgang 148 hinein. Wenn der Durchgang 142 offen ist, wie in 20 gezeigt ist, wird der Druck in diesem Durchgang 142 und dem Durchgang 148 kleiner sein als im Durchgangsweg 152. Infolgedessen sickert Wasser aus dem Durchgangsweg 152 in beide Durchgänge 142 und 148, wodurch Bruchstücke aus dem mit Bruchstücken beladenen, in den Durchgangsweg 142 eintretenden Wasser daran gehindert werden, zwischen die Wand 108, 106 der Reinigungsvorrichtung 10 und der Seite 209 eines flexiblen Abschnittes 206 des Klappenteils 202 angeordnet zu werden. Wie auch in 20 gezeigt ist, wird das flexible Teil 206 in Kontakt mit der Fluidströmung 122 in dem Durchgang 142 in den Strom hineingebogen und bietet eine konvexe Gestalt, welche das Einfangen von Bruchstücken weniger fördert als die konkave Gestalt (früher unter Bezugnahme auf 3 beschrieben), welche der Fluidströmung 122 bei denjenigen Ausführungsformen geboten würde, die einen einzigen flexiblen Abschnitt 206 verwenden.
Alternative Ausführungsformen für den Dichtflansch 304, der für die Reinigungsvorrichtung 10 der vorliegenden Erfindung geeignet ist, welche nichtwirksame Steuermittel verwendet, sind in den 23A bis 24C veranschaulicht. Weiterhin sollen die Dichtflansche 304 bei einer Ausführungsform von Reinigungsvorrichtung verwendet werden, wie sie zum Bbeispiel in 3 gezeigt ist, bei welcher der primäre Weg des Fluideinlaufes in die Saugkammer 110 hinein über eine Einlaßöffnung 318 in dem Dichtflansch 304 ist. Die Einlaßöffnung 318 wird durch den Einbau einer federnd elastischen Klappe 322 verbessert, welche automatisch in Abhängigkeit von der Strömung des Fluids durch die Öffnung 318 die Einstellung vornimmt. Eine federnd elastische Klappe 322 kann einstückig mit dem Dichtflansch 304 gebildet sein und so ausgerichtet werden, daß, wenn die Reinigungsvorrichtung 10 nicht in Betrieb ist, die federnd elastische Klappe 322 sich in die Einlaßöffnung 318 erstreckt, um diese teilweise zu schließen. Um die Möglichkeit zu reduzieren, daß die Klappe 322 auf einem Hindernis beschädigt wird, ist das freie Ende der federnd elastischen Klappe 322 nach rückwärts und zu mehr als 90° von der Laufrichtung 40 für die hier beschriebenen Ausführungsformen gerichtet. Mindestens eine Rippe 324 oder ein anderes geeignetes Versteifungsmittel ist einstückig mit der Klappe 322 gebil det. Mindestens eine Rippe 326 oder ein anderes geeignetes Versteifungsmittel ist einstöckig mit dem Dichtflansch 304 gebildet und zum Beispiel dort angeordnet, wo sie die Flexibilität und Festigkeit eines Abschnittes des Dichtungsflansches 304 reduziert.
Beispielsweise gelangt gemäß der Darstellung in 23A während des Betriebs der Reinigungsvorrichtung die Fluidströmung 122 über die obere Oberfläche des Dichtflansches 304 und durch die Öffnung 322 zu dem Fuß 118, wie früher beschrieben wurde. Je größer die Fluidströmung 122 durch die Reinigungsvorrichtung 10 ist, desto größer ist das Ausmaß, zu welchem die federnd elastische Klappe 322 sich in Abhängigkeit von dieser Strömung biegt und dadurch die Querschnittsfläche oder Fläche der Öffnung 318 vergrößert, damit mehr Fluid durch diese hindurchgelangen kann, wie in den 25A und 25B gezeigt ist. Auf diese Weise wird das Anhaften des Dichtflansches 304 gegen die zu reinigende Fläche 12 innerhalb eines Bereiches gesteuert, der eine optimale Leistung der Reinigungsvorrichtung 10 fördert. Unter Umständen, bei denen sich die Fluidströmung 122 bei einem unteren Ende dieses Bereiches befindet, der gewöhnlich bei Saugpumpen für Schwimmbecken vorgesehen ist, vielleicht infolge einer schwächeren Pumpe oder eines Schmutzfiltriersystems, biegt sich die Klappe 322 um einen geringeren Grad und macht dadurch Verwendung von dem zur Verfügung stehenden Saugen und der Strömung 122, die Reinigungsvorrichtung 10 gut an der Fläche 12 anhaften zu lassen. Umgekehrt biegt sich die Klappe 322 mehr unter solchen Umständen, bei welchen das Saugen und die Strömung 122 kräftiger sind, wodurch eine übermäßige Anhaftung an der zu reinigenden Fläche 12 vermieden wird, was anderenfalls für die Reinigung schädlich wäre und eine gute Bewegung über die zu reinigende Fläche 12 behindern würde. Die Biegetätigkeit ist auch dann nützlich, falls eine Einlaßöffnung 318 teilweise oder ganz, zum Beispiel durch ein großes Blatt, blockiert würde. In einer solchen Situation biegt sich die Klappe 322 weiter in Abhängigkeit von der größeren Saugkraft, welche durch die Blockade verursacht wird, und kann dabei die Öffnung in ausreichender Weise vergrößern, um dem Blatt die Möglichkeit zu geben hindurchzugelangen. Die Klappen 322 biegen sich auch in Abhängigkeit von Änderungen der Strömung 122 durch die Nut 310 oder Nuten im Schuh 302 (wie früher unter Bezugnahme auf 2 beschrieben), z. B. infolge von Wellen im Boden eines Schwimmbeckens.
Um die Reinigungsvorrichtung 10 von einem Hindernis oder einem Übergang in einem Schwimmbecken mit kleinem Radius sich wegdrehen zu helfen, wenn man z. B. eine Drainageabdeckung antrifft, oder wo sich eine Stufe an den Boden anschließt, ist es erwünscht, daß der Umfangsabschnitt 328 des Dichtflansches 304, der in typischer Weise mit dem Hindernis oder dem kleinen Radius in Eingriff kommt, sich zu biegen in der Lage ist, um dem Flansch 304 und seinem Umfangsabschnitt 328 die Möglichkeit zu geben, sich über das Hindernis hinweg oder durch den kleinen Radius zu bewegen. Da nur ein Abschnitt des Dichtflansches in typischer Weise mit dem Hindernis oder dem Radius in Kontakt kommt, braucht nur ein Abschnitt des Umfangsteiles 328 des Dichtflansches zu gegebener Zeit gebogen zu werden. Es ist erwünscht, daß ein Abschnitt in der Lage ist, sich unabhängig von dem Rest des Dichtflansches 304 zu biegen. Die 23A und 24A veranschaulichen Flansche 304, die blumenblattartig um ihre Umfänge herum in Segmente geteilt sind. Außer an der Rückseite des Dichtflansches ist es bevorzugt, daß die Segmentierung oder die Schlitze sich nicht um einen größeren Abstand als die Hälfte des Abstandes zwischen einem äußeren Ende des Flansches 304 und der Öffnungssteuerung 306 erstrecken.
Es ist auch bevorzugt, daß der Dichtflansch 304 durch geeignete Mittel in Position festgelegt wird, wie z. B. der früher beschriebenen Ausrichtlasche 314. Dadurch wird schergestellt, daß sich der Vorderabschnitt 330 nicht relativ zu dem Fuß 118 der Reinigungsvorrichtung 10 drehen kann und immer in Laufrichtung 40 zeigt.
Wenn der vordere Abschnitt 330 des Dichtflansches 304 im Betrieb mit einem kleinen Radius in Eingriff kommt, wie zum Beispiel an der Basis einer Stufe, gibt es, außer er läuft über den Radius, eine Chance, daß sich die Reinigungsvorrichtung 10 nicht von der Stufe fort bewegen kann. Wenn sich der Vorderabschnitt 330 über den Radius gemäß Darstellung in 26 biegt, läuft die Reinigungsvorrichtung 10 mindestens teilweise die Stufe hoch und kommt dann selbst außer Eingriff und fällt auf eine Seite oder dreht sich allmählich zu einer Seite und bewegt sich von der Fläche fort.
Die tiefere Segmentation oder das tiefere Schlitzen auf der Rückseite des Dichtflansches 304 versetzt die zwei Segmente in die Lage, einzeln schräg zu liegen bzw. sich einzeln abzuschrägen, wenn die Reinigungsvorrichtung über einen kleinen Radius läuft, im es der Unterseite des Dichtflansches 304 zu ermöglichen, mit der zu reinigenden Fläche 12 in Kontakt zu bleiben. Durch diese Tätigkeit wird ein guter Reibkontakt mit der Fläche 12 begünstigt und ein fortlaufender Vortrieb der Reinigungsvorrichtung 10 unterstützt. Notwendigenfalls kann der Schnitt oder die Lücke zwischen den Segmenten von einer Falte 332 gemäß Darstellung in 24A ersetzt werden. Dieser Aufbau erlaubt das gewünschte Abschrägen oder Schrägliegen zwischen den Segmenten, begrenzt aber das Durchsickern von Flüssigkeit durch den Spalt zwischen den Segmenten.
Die Fähigkeit des vorderen Abschnittes 330 des Dichtflansches 304, sich durch einen kleinen Radius zu biegen oder über Hindernisse zu gehen, wie z. B. Drainageabdeckungen, kann ferner durch den Einschluß mindestens eines mit einem Rand versehenen Abschnittes 334 oder mindestens eines Steges 336 verbessert sein, der vor der äußeren Kante eines Führungsabschnittes oder Vorderabschnittes des Dichtflansches 304 vorsteht, wie in den 23 und 24 veranschaulicht ist. Der Schuh 302 kann einstöckig mit einem Dichtflansch 304 gebildet sein.
Die Fähigkeit der Reinigungsvorrichtung 10, sich von Hindernissen weg zu bewegen, wie z. B. einer Stufe, wird weiter durch die Verwendung eines Pufferringes 20 unterstützt, wie in 1 gezeigt ist. Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist ein konisch geformter Stoßfänger ring 20 entfernbar und drehbar durch Eingriff mit der ringförmigen Ausnehmung 132, die zuvor unter Bezugnahme auf 3 beschrieben wurde, an der Reinigungsvorrichtung 10 angebracht. Der Stoßfängerring 20 kann ohne die Verwendung von Werkzeugen durch Lösen der Mutter 128 entfernt werden. Bei gegebenen gleichen Durchmessern der Ränder in jedem Falle ist die konische Form eine Verbesserung gegenüber einem ebenen Ring, weil bei Anbringung gemäß Darstellung in 26 der Abstand 44 des untersten Abschnittes des Randes 42 über der zu reinigenden Fläche 12 minimal gemacht ist. Dadurch ist es möglich, daß der Stoßfängerring 20 um die Kammer 110 herum verlängert wird und somit die Reinigungsvorrichtung 10 von Hindernissen forthält. Wenn es für die Bedingungen in einem speziellen Schwimmbecken zweckmäßig ist, kann der Stoßfängerring 20 umgekehrt werden, um den Abstand 44 zu vergrößern. Die alternativen Ausführungsformen weisen den Stoßfängerring 20 auf, der aus einem im wesentlichen starren Kunststoffmaterial und aus federnd elastischem, gummiartigem Material hergestellt ist.
Die insoweit beschriebene Reinigungsvorrichtung 10 braucht nichtwirksame Steuermittel zu verwenden, um die zu reinigende Fläche 12 des Beckens zu durchlaufen. Die vorliegende Erfindung umfaßt die Fähigkeit, entweder solche Mittel in eine Reinigungsvorrichtung mit Strömungsunterbrechung einzubauen oder Mittel vorzusehen, an einer Reinigungsvorrichtung 10 in einfacher Weise eine wirksame Steuerung anzubringen.
Um Steuermittel unterzubringen, insbesondere die hier beschriebenen Mittel, ist der Kopf 154 der Reinigungsvorrichtung 10 aus zwei Stücken 156 und 158 gebildet, die jeweils Flansche haben für eine geeignete Verbindung, wie in 31 gezeigt ist. Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist das obere Stücke 156 als ein integraler Teil des Gehäuses 100 zur Bildung der Saugkammer 110 gebildet. Der Durchgangsweg 120 durch den Betriebskopf 154 steht in Verbindung mit dem Eingangsende 112 und dem Ausgangsende 114 einer Saugkammer 110, um eine Fluidströmung 122 von oberhalb des Fußes 118 der Reinigungsvorrichtung 10 und in einen flexiblen Schlauch 16 hineinzuziehen, wie zuvor beschrieben wurde.
Wie wiederum in den 29, 39 und 31 beschrieben und dargestellt ist, sind der Betriebskopf 154 und das Strömungssteuerventil 200 drehbar mit einem Fuß 118 und einem federnd elastischen Schuh 302 verbunden und werden von diesem gehaltert, mit denen die Reinigungsvorrichtung 10 mit der zu reinigenden Fläche 12 in Eingriff kommt. Dies ermöglicht es dem Betriebskopf 154 und dem Strömungssteuerventil 200, sich relativ zu dem Fuß 118 und dem Schuh 302 um eine Achse 412 zu drehen, die im wesentlichen normal zu der zu reinigenden Fläche 12 liegt und sich durch die Mitte des Fußes 118 und des Schuhes 302 erstreckt.
Gemäß Darstellung in 31 kann ein Steuermittel für die wirksame Drehung des Fußes 118, Schuhes 302 und des Dichtflansches 304 in einer Position zwischen einem unteren Abschnitt des Betriebskopfes 158 und dem Fuß 118 oder Schuh 302 untergebracht sein. Aus führungsformen von Steuermitteln werden später im einzelnen in diesem Abschnitt beschrieben.
32 veranschaulicht eine Reinigungsvorrichtung 10, bei welcher der Griff des Dichtflansches 304, des Fußes 118 und des Schuhes 302 gegen die Fläche 12 (der Fuß 118 und Schuh 302 sind bei dieser Ansicht durch den Dichtflansch 304 verdeckt) die Drehung jener Komponenten relativ zu der zu reinigenden Fläche 12 minimal macht oder eliminiert. Dieselbe Darstellung zeigt das Gehäuse 100, den Kopf 154 und das Strömungssteuerventil 200 um die Achse 412 drehbar. Diese Ausführungsform weist nichtwirksame Steuermittel auf. Jedoch reicht die Fähigkeit des Kopfes 154, sich in einfacher Weise relativ zu den mit der Fläche in Eingriff kommenden Mitteln zu drehen, selbst aus, um die Reinigungsvorrichtung 10 darin zu unterstützen, ein Einfangen zum Beispiel in Ecken eines Schwimmbeckens oder von darin befindlichen Hindernissen zu vermeiden.
Reinigungsvorrichtungen 10 mit Strömungsunterbrechung mit einer geneigten Kammer 110 oder einem Gehäuse 100 laufen in der allgemeinen Richtung 40, in welche die Schlauchkupplung 124 zeigt. Sobald sich die Reinigungsvorrichtung 10 bewegt, stößt sie eine Länge des Schlauches 16 vor sich selbst her. Sobald die Länge des Schlauches 16 zum Beispiel zu den Wänden oder einer Ecke in einem Schwimmbecken hin gestoßen wird, biegt sich der Schlauch 16, und es wird eine Kraft auf die Kupplung 124 der Reinigungsvorrichtung 10 aufgebracht. Dadurch werden die Kupplung 124 und die Reinigungsvorrichtung 10 veranlaßt, sich über einen Bogen relativ zu ihrem Fuß 118, einem anderen mit der Fläche in Eingriff kommenden Mittel und der zu reinigenden Fläche 12 zu drehen; dadurch wird ein neuer Lauf gebildet. Bei Reinigungsvorrichtungen, die sich nicht relativ zu ihren mit der Oberfläche in Eingriff kommenden Mitteln drehen können, macht es die Anhaftung der Reinigungsvorrichtung an die Fläche 12 schwieriger, da sich der Schlauch früh genug wegbiegt, um ein Einfangen der Reinigungsvorrichtung zu vermeiden. Die Fähigkeit einer Reinigungsvorrichtung dieser Erfindung sich zu drehen, befähigt den Schlauch 16, sich früher wegzubiegen, und daher folgt die Reinigungsvorrichtung der neuen Richtung, welche durch die Schlauchkupplung 124 angegeben wird.
Eine freidrehende Anordnung gemäß der Beschreibung in den vorhergehenden Absätzen arbeitet am besten in kleineren Becken, wo die Wände des Beckens mit dem Schlauch 16 wechselwirken und seine Ausrichtung ändern. Diese Wechselwirkung trägt dazu bei, ein wiederholtes Laufmuster zu vermeiden, welches sonst von der Reinigungsvorrichtung 10 gebildet wird. Ohne häufigen Störungseingriff mit den Wänden, um zufällig bzw. wahllos die Position des Schlauches zu verändern, richtet die eingeschlossene federnde Elastizität des flexiblen Schlauches 16 möglicherweise die Reinigungsvorrichtung zu einer Position, wo der Schlauch im allgemein mehr entlastet ist, und die Reinigungsvorrichtung kann über der zu reinigenden Fläche 12 ein wiederholtes Laufmuster annehmen (in typischer Weise eine 8-Figur). Um diese Beschränkung zu überwinden, ist ein wirksames Steuermittel 400, wie es hier beschrieben ist, für die Reinigungsvorrichtung 10 vorgesehen, um in wirksamer Weise den Reinigungskopf 154 relativ zu der Vorrichtung für den Eingriff mit der Fläche 12 der Reinigungsvorrichtung zu drehen, welche in der vorstehend beschriebenen Ausführungsform der Fuß 118, der Schuh 302 und der Dichtflansch 304 ist. Das Steuermittel 400 kann den Reinigungskopf 154 kontinuierlich in nur einer Richtung, intermittierend in einer Richtung, in entgegengesetzten Richtungen ohne einen intermittierenden Abstand zwischen Richtungen oder in entgegengesetzten Richtungen mit einem intermittierenden Abstand zwischen den Richtungen drehen. Ferner kann die Anzahl von Drehungen oder Teildrehungen, bevor die Steuermittel intermittierend außer Eingriff kommen, in jeder Richtung variiert werden. Auch die Drehzahl in einer oder beiden Richtungen) wird gesteuert.
Wie in den 33 und 34A, 34B, 34C und 34D gezeigt ist, kann eine Ausführungsform eines Steuermittels, welches geeignet ist für den Einbau in eine Reinigungsvorrichtung 10 vom Typ mit Wasserunterbrechung mit einer geneigten Kammer 110, bequem in eine Ringkammer 404 eingebaut werden, welche durch das Zusammenpassen eines unteren Abschnittes des Betriebskopfes 158 und eines zylindrischen Abschnittes 408 des Fußes 118 gebildet wird. Wie in 33 dargestellt ist, kann der untere Abschnitt des Betriebskopfes 158 Mittel aufweisen für ein leichtes Anbringen an einem anderen Teil 156 des Betriebskopfes. Andere geeignete Aufnahmemittel für die Anbringung wirksamer Steuerkomponenten am Gehäuse 100 einer Reinigungsvorrichtung 10 weisen den Flansch 116 auf, wie zuvor unter Bezugnahme auf 6 beschrieben wurde.
Das in den 33 und 34A, 34B, 34C und 34D gezeigte Steuermittel 400 ermöglicht es dem Gehäuse 100, mit einem intermittierenden Zeitabstand zwischen den Richtungen in entgegengesetzte Richtungen zu drehen. Mindestens eine federnd elastisch vorgespannte Klinke 402 ist an dem unteren Abschnitt 156 des Betriebskopfes 154 in der Ringkammer 404 angebracht und derart bemessen, daß ein freies Ende der Klinke 402 für eine Bewegung über einen begrenzten Bogen in der Lage ist und schräg mit einem erhabenen Abschnitt 406 der zylindrischen Wand 408 des Fußes 118 in Eingriff kommen kann, aber von jedem anderen Abschnitt, der nicht erhaben ist, im Abstand ist. Ein geeignetes Mittel für das federnd elastische Vorspannen der Klinke 402 ist eine Lasche 410, die aus einem flexiblen, federnd elastischen Kunststoffmaterial hergestellt ist, wobei das freie Ende einer solchen federnd elastischen Lasche 410 zu einem Eingriff mit einem Abschnitt des Betriebskopfes 154 oder einem Teil desselben in der Lage ist, der an einem unteren Abschnitt 158 desselben befestigt ist. Die Lasche oder Laschen 410 können so positioniert sein, daß, wenn sich das freie Ende der Klinke 402 nicht mit einem erhabenen Abschnitt 406 des Fußes 118 in Eingriff befindet, die Lasche oder die Laschen 410 die Klinke 402 so positionieren kann bzw. können, daß sie näherungsweise mit einer radialen Erstreckung von der Mitte des Fußes 118 zu der zylindrischen Wand 408 hin zusammenfällt. Die innere Fläche der zylindrischen Wand 408 kann Zähne oder andere Mittel einschließen, um mit dem freien Ende der Klinke in Eingriff zu kommen.
Im Betrieb veranlaßt die pulsierende Fluidströmung 122 durch die Kammer 110 den Betriebskopf 154, das Gehäuse 100 und den flexiblen Schlauch 16, sich ruckweise zu bewegen oder zu vibrieren, und gemäß der früheren Beschreibung bewegen die sich ergebenden Kräfte die Reinigungsvorrichtung 10 in einer Vorwärtsrichtung. Zusätzlich veranlaßt diese Tätigkeit eine leichte Bewegung des Fußes 118 relativ zu dem unteren Abschnitt 144 des Betriebskopfes 154. Wenn gemäß Darstellung in 34B die Klinke 402 nicht mit einem erhabenen Abschnitt 406 der zylindrischen Wand 408 in Eingriff ist, bewegt sich die Reinigungsvorrichtung 10 nach vorn, bis eine solche Bewegung die Position des angebrachten flexiblen Schlauches sich zu ändern veranlaßt, wodurch eine Kraft gegen die Schlauchkupplung 16 aufgebracht wird, um den Kopf 154 zu drehen. Der eingebaute untere Abschnitt 158 und angebrachte Klinken 402 bewegen sich zu dem erhabenen Abschnitt 406 der zylindrischen Wand 408 des Fußes. Eine fortlaufende Aufbringung der letztgenannten Kraft dreht oder verbiegt die Klinke 402 und eine angebracht flexible Lasche 410, bis die Klinke 402 mit dem erhabenen Wandabschnitt 406 in Eingriff kommt, wie in den 34A und 34B veranschaulicht ist. Nach einem solchen Eingriff mit dem erhabenen Wandabschnitt 406 sieht die Klinke 402 einen größeren Widerstand zu der Drehbewegung in einer Richtung als in der entgegengesetzten Richtung vor. Infolgedessen veranlassen die Vibration der Reinigungsvorrichtung 10 und eine Ratschentätigkeit mindestens einer Klinke 402 eine Drehung des unteren Abschnittes 158 des Betriebskopfes 154 relativ zu der zylindrischen Wand 408 des Fußes 118. Diese Ratschentätigkeit und Drehung um die Achse 412 setzen sich bis zum Ende des erhabenen Abschnittes 406 der zylindrischen Wand 408 fort. Diese an dem Betriebskopf 154 befestigten Elemente der Reinigungsvorrichtung 10 drehen sich auch relativ zu dem Fuß 118 und der zu reinigenden Fläche 12. Weil die Reinigungsvorrichtung 10 sich in einer Richtung bewegt, in welche die Schlauchkupplung 16 zeigt oder wohin diese gerichtet ist, wenn sie ungehindert ist, folgt die Reinigungsvorrichtung typischerweise einem gekrümmten Lauf über die zu reinigende Fläche 12. Wenn die Reinigungsvorrichtung gegen eine Wand, eine Stufe oder ein anderes Hindernis in einem Schwimmbecken geführt wird, wenn die Klinke 402 in Eingriff kommt, dreht sich die Reinigungsvorrichtung in einer entgegengesetzten Richtung und somit von dem Hindernis fort und schreitet dann in einer neuen gekrümmten Vorwärtsrichtung fort, bis die Klinke 402 außer Eingriff kommt. Dieses Verfahren wird wiederholt, wenn der Schlauch 15 mit der Reinigungsvorrichtung in Wechselwirkung kommt, um wieder mit der Klinke 402 in Eingriff zu kommen und dadurch die Ratschendrehtätigkeit wiederzubeginnen. Auf diese Weise wird die Neigung einer Schwimmbeckenreinigungsvorrichtung 10, eine wiederholte Tätigkeit zu bilden oder von einem Hindernis eingefangen zu werden, verringert oder eliminiert.
Wenn eine fortlaufende Drehung in einer Richtung gewünscht wird, kann der erhabene Abschnitt 406 der zylindrischen Wand 408 ohne jede Unterbrechung um die Wand 408 herum geführt werden. Die Klinken 402 können dann angebracht sein, um eine Drehung in einer gewählten Uhrzeiger- oder Gegenuhrzeigerrichtung vorzusehen.
Es wird erwartet, daß ohne Verlassen der beschriebenen Prinzipien Modifikationen der Ausführungsform der obenbeschriebenen Steuermittel vorgenommen werden können. Zum Beispiel kann einen Klinke 402 an einem Fuß (anstelle eines Betriebskopfes) angebracht werden und mit einer Wand oder einer anderen geeigneten Fläche des Betriebskopfes (anstelle der Wand 408 oder eines anderen Innenabschnittes eines Fußes) der Reinigungsvorrichtung 10 in Eingriff gebracht werden. Als weiteres Beispiel wird für den Reibeingriff mit einer Klinke ein federnd elastischer Einsatz für die Zähne einer inneren Oberfläche 412 ersetzt, Diese Beispiele sind nicht dafür gedacht, die möglichen alternativen Ausführungsformen dieser Erfindung erschöpfend zu zeigen.
Eine alternative Ausführungsform von Steuermitteln, bei der eine Reinigungsvorrichtung 10 vom Typ mit Wasserunterbrechung mit einer geneigten Kammer 100 mit einer Steuerung in entgegengesetzten Richtungen ohne einen intermittierenden Abstand zwischen den Richtungen versehen wird, ist in den 35 bis 45 gezeigt. Wie bei der vorhergehenden Ausführungsform kann das Steuermittel bequem in einer Ringkammer 404 eingebaut sein, die durch das Zusammenpassen eines unteren Abschnittes 158 des Betriebskopfes 154 und des zylindrischen Abschnittes 408 des Fußes 118 gebildet werden. Jedes Ende mindestens eines federnd elastischen Mittels, wie z. B. ein Biegeteil 418, ist mit einer Hülse 416 verbunden, wobei das federnd elastische Mittel und die Hülsen so bemessen sind, daß sie drehbar an mindestens zwei Wellen 414 angebracht sind, die an dem unteren Abschnitt 158 des Betriebskopfes 154 befestigt sind. Der Abstand zwischen den Drehachsen, die sich durch die Mitte der zwei Wellen 414 erstrekken, soll vor der Anbringung des Steuermittels an den Wellen 414 kleiner sein als der Abstand zwischen der Mitte der Löcher durch zwei Hülsen 416, die zum Beispiel durch das Biegeteil 418 verbunden sind. Wenn also jede Hülse 416 über eine Welle 414 gleitet bzw. geschoben wird, muß sich das Biegeteil 418 deformieren und spannt dadurch jede Hülse 416 zu einer vorbestimmten Position relativ zu den Wellen 414 vor. Ein Eingriffsmittel, wie z. B. ein Finger 420, steht mit mindestens einer Hülse 416 in Verbindung und kommt nach Drehung des Fußes 118 dann und wann mit Mitteln in Eingriff, wie z. B. einer Lasche 422, die bezüglich des Fußes 118 angebracht ist oder durch die Drehung des Fußes 118 angetrieben ist. Wenn unter Bezugnahme auf die 36 und 37 der Finger 420 und die Biegeteile 418 in einer ersten Position gemäß Darstellung in 36 angeordnet sind, überwindet die Aufbringung einer zunehmenden Kraft nach rechts hin gegen die linke Seite des Fingers 420 nach Aufbringen einer ausreichenden Kraft die in den deformierten Biegeteilen 418 gespeicherte Kraft, woraufhin die Biegeteile sich schnell deformieren und eine zweite Position einnehmen, wie in 37 gezeigt ist. Nach einer solchen Deformierung des Biegeteiles 418 zu der zweiten Position hin drehen die Hülsen 416 über einen Bogen zu einer zweiten vorbestimmten Hülsenposition. Zwei Klinken 424 und 426 sind an mindestens einer Hülse 416 angebracht und so bemessen, daß, wenn sich die Hülsen 416 und das Biegeteil 418 in einer ersten Position befinden, eine erste Klinke mit einer inneren, gezahnten Fläche 412 der zylindrischen Wand 408 des Fußes 118 in Eingriff kommt und wenn sich die Hülsen 416 und das Biegeteil 418 in einer zweiten Position befinden, die zweite Klinke mit dieser Oberfläche 412 in Eingriff kommt. Um den Friktionseingriff zu erleichtern, schließen die Fläche einer Klinke und/oder die innere Fläche 412 der zylindrischen Wand 408 Zähne 430 ein oder weisen mindestens eine federnd elastische Schicht auf, die an der zylindrischen Wand 408 angebracht ist.
Im Betrieb veranlaßt die pulsierende Fluidströmung 122 durch die Kammer 110 den Betriebskopf 154, die Kammer 110 und den flexiblen Schlauch 16, sich ruckweise zu bewegen bzw. zu rütteln oder zu vibrieren, und entsprechend der vorherigen Beschreibung bewegen die sich ergebenden Kräfte die Reinigungsvorrichtung 10 in einer Vorwärtsrichtung. Zusätzlich ruft diese Tätigkeit eine leichte Bewegung des Fußes 118 relativ zu dem unteren Abschnitt des Betriebskopfes 158 hervor. Bei dieser Ausführungsform kommt mindestens eine Klinke 424 mit der Oberfläche 412 in Eingriff und sorgt für einen größeren Widerstand zu der Drehbewegung des unteren Abschnittes des Betriebskopfes 158 relativ zu dem Fuß 118 in einer Richtung als in der entgegengesetzten Richtung. Mittels einer Ratschentätigkeit ruft die Klinke 424 eine Drehung des unteren Abschnittes 158 des Betriebskopfes 154 relativ zu dem Fuß 118 hervor. Diese Ratschentätigkeit und Drehung setzen sich in einer ersten Richtung fort, bis eine durch die Drehung des Fußes 118 angetriebene Lasche 422 mit einem Finger 420 in Eingriff tritt und ausreichend Kraft auf diesen ausübt, um die Deformation des Biegeteils 418 zu einer zweiten Position zu verursachen und auch zu veranlassen, daß die erste Klinke 424 von der Fläche 412 außer Eingriff tritt und eine zweite Klinke 426 mit der inneren Fläche 412 in Eingriff tritt. Die Ratschentätigkeit und die zweite Klinke 426 veranlassen eine Drehung in der zweiten Richtung entgegengesetzt der ersten Richtung. Entsprechend der früheren Beschreibung wird die Neigung der Schwimmbeckenreinigungsvorrichtung 10, eine wiederholte Tätigkeit einzuführen oder durch ein Hindernis eingefangen zu werden, erheblich reduziert oder eliminiert.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform gemäß Darstellung in 38 wird die innere Fläche 412 der zylindrischen Wand 408 unter Verwendung einer federnd elastischen, gummiartigen Schicht 428 gebildet, die für einen Reibeingriff mit den Klinken 424 und 426 geeignet ist. Die Klinken 424 und 426 sind Nockenklinken. Wenn ein freies Ende einer Nockenklinke, sagen wir 424, mit der federnd elastischen Friktionsfläche 412 in Reibeingriff ist, hat die Vibration der Reinigungsvorrichtung und eine Ratschentätigkeit der Klinke 424 eine Drehung des Betriebskopfes 154 relativ zu dem Fuß 118 in einer ersten Richtung zur Folge. Die Verwendung der federnd elastischen Schicht 428 auf der Fläche 412 der Wand 408 oder auf dem freien Ende einer Klinke 424 oder 426 hat einen Vorteil gegenüber der Verwendung von Zähnen auf diesen beiden Flächen. Der Vorzug besteht darin, daß die Tätigkeit der Klinke 424 oder 426 durch die Größe irgendeines Zahnes nicht beschränkt wird und auch nicht durch die Notwendigkeit des freien Endes einer Klinke 424 oder 426, um irgendeinen dieser Zähne fest zu überqueren und eine wirksame Ratschentätigkeit zu schalten. Während die Zuwächse bzw. Anstiege klein werden, wenn der Schlauch zum Beispiel ein erhebliches Drehmoment in einer Richtung entgegengesetzt derjenigen aufbringt, in welcher sich das Steuermittel dreht, hat man gefunden, daß eine federnd elastische Friktionsschicht 428 wirksam ist, um die Drehung in die Lage zu versetzen weiterzufahren, bis ein Steuermittel die Drehung zu einer zweiten Richtung schaltet.
Die Anzahl der Drehungen, welche der untere Abschnitt 158 des Betriebskopfes 154 relativ zu dem Fuß 118 macht, wird durch die Anordnung der Lasche oder der Laschen 422 bestimmt, die von der Drehung des Fußes angetrieben wird oder werden. 38 veranschaulicht ein Mittel unter Verwendung mindestens eines Ringes 800A, 800B und zusätzlicher Laschen 422B, C, D, wobei die Lasche 422D nach mehr als einer Drehung in irgendeiner Richtung mit dem Finger 420 in Eingriff kommt. Mehr als eine Drehung in jeder Richtung ist besonders nützlich für ein festes bzw. folgerichtiges Lösen oder Außereingriffkommen einer Reinigungsvorrichtung 10 von Hindernissen in einem Schwimmbecken.
40 zeigt, daß vielfach angelenkte Biegestücke 418 und mehr als ein Eingriffsfinger bei dieser Ausführungsform des Steuermittels verwendet werden können.
Bei einer weiteren anderen Ausführungsform gemäß der Darstellung in 42 werden Gelenkarme 430 verwendet, um mehr als ein Paar von Klinken 424 und 426 zu verknüpfen. Diese Anordnung ist nützlich, um sicherzustellen, daß beide Biegestücke 418 und beide Paare von Klinken in zuverlässiger Weise sich selbst in einer ersten Position und dann in einer zweiten Position ausrichten, wie für den Betrieb der Erfindung erforderlich ist. Wie für den vernünftigen Fachmann ersichtlich ist, genügt auch eine ähnliche Anordnung unter Verbindung nur eines einzigen Biegestückes in Kombination mit einer Gelenkanordnung 430 die Erfordernisse und fällt in den Umfang dieser Erfindung.
Die 44 und 45 zeigen unrunde Schuhe 302 und Dichtflansche 304, deren jeder nach Eingriff mit einer Wand oder einem Hindernis die Drehung des Schuhes 302, des Dichtflanschen 304 und eines anderen Flächeneingriffsmittels relativ zu der zu reinigenden Fläche 112 reduziert. Durch dieses Merkmal wird die Drehung des Gehäuses 100 und der Schlauchverbindungseinrichtung 16 relativ zu der zu reinigenden Fläche verbessert. Nachdem das Gehäuse 100 und die Schlauchverbindungseinrichtung durch das Steuermittel über einen Bogen angetrieben wurden, zeigt die Schlauchverbindungseinrichtung in eine Richtung ohne Hindernis, und die Reinigungseinrichtung bewegt sich von dem Hindernis fort. Federnd elastische Teile 432 können an dem Schuh 302 angebracht oder einstöckig mit diesem gebildet sein. Solche federnd elastische Teile 432 begünstigen den Griff des Schuhes gegen eine Wand oder ein Hin dernis. Andere Verbesserungen, die an einem Schuh 302 vorgenommen werden können, sind die Zunahme seiner Höhe und Vertiefung der Nuten 310 für eine größere Fluidströmung durch einen Durchgangsweg, der zwischen dem Schuh 302 und der zu reinigenden Fläche 12 gebildet ist. Auch sind zur Verringerung des Schlupfes der mit der Oberfläche in Eingriff tretenden Mittel des Flansches 304 gegen die zu reinigende Fläche 12 Dichtflanschversteifungseinrichtungen 338 an dem Dichtflansch 304 angebracht oder einstöckig mit diesem gebildet.
Ein Studium des Fachmannes kann verschiedene Veränderungen erbringen, ohne daß von dem Geist und dem Umfang der Erfindung abgewichen wird.
Diesbezüglich sind die Ausführungsformen der Reinigungsvorrichtungen 10, welche das Strömungssteuerventil 200 eingebaut haben, mit mindestens der Kammer 110 beschrieben worden, und folglich wurde ein merkliches Maß der Reinigungsvorrichtung 10 beschrieben mit einer Neigung nach vorn bezüglich der zu reinigenden Fläche 12. Die 1 bis 6 veranschaulichen solche Ausführungsformen. Das Strömungssteuerventil 200 ist als Quelle der Vibration oder Oszillationsbewegung auch für den Einbau in Reinigungsvorrichtungen geeignet, in welchen die Saugkammer 110 im wesentlichen normal zu der zu reinigenden Fläche liegt. Wie in 28 veranschaulicht ist, ist dies nützlich bei der Schwimmbeckenreinigungsvorrichtung, die in der US-Patentschrift Nr. 5 404 607 von Sebor beschrieben ist. 28 zeigt ein Strömungssteuerventil dieser Erfindung, welches in die Saugkammer 110 einer Reinigungsvorrichtung 10A eingebaut ist, wo die Saugkammer 110A nicht geneigt ist. Eine bevorzugte Ausführungsform einer in dem US-Patent Nr. 5 404 607 beschriebenen Reinigungsvorrichtung erfordert ferner, daß eine Welle, die in der Kammer angeordnet ist, angetrieben wird und mit einem Mittel in Eingriff kommt, um die oszillierende Winkelbewegung der Welle in eine Richtungswinkelbewegung eines angetriebenen Zahnrades zu übertragen. Das Strömungssteuerventil 200 der vorliegenden Erfindung schafft eine oszillierende Winkelbewegung zu einer Hülse 102 oder Antriebswelle 234, wobei die Bewegung mit anderen Mechanismen übertragen und mit diesen gekuppelt wird, die notwendig sind, um eine Anzahl von Funktionen für eine Beckenreinigungsvorrichtung durchzuführen, einschließlich Steuerfunktionen.
Viele Modifikationen und andere Ausführungsformen der Erfindung kommen für den Fachmann in Betracht, welcher die Vorzüge der in den vorhergehenden Beschreibungen und in den zugeordneten Zeichnungen dargestellten Lehren genießt. Die in den anliegenden Zeichnungen gezeigte und hier beschriebene besondere Ausführungsform wird nur zur Veranschaulichung angeboten. Es versteht sich deshalb, daß die Erfindung nicht auf spezielle gezeigte Ausführungsformen beschränkt ist und daß Modifikationen und andere Ausführungsformen auch in den Schutzumfang der Ansprüche fallen.

Claims

Schwimmbeckenreinigungsvorrichtung (10), die mit einer Unterbrechung eines Stromes (122) von Wasser durch die Vorrichtung betriebsbereit ist zur Schaffung einer Vortriebskraft für das automatische Bewegen der Reinigungsvorrichtung (10) über eine zu reinigende Unterwasserfläche (12), wobei die Reinigungsvorrichtung (10) ein Gehäuse (100) mit festen Wänden (102, 104, 106,108) hat, die einen Strömungsdurchgang (110) bilden, der sich von einem Einlaß (112), der sich bei der Benutzung nahe der Unterwasserfläche (12) befindet, zu einem Auslaß (114) durch das Gehäuse erstreckt, der für eine Saugverbindung (16) angepaßt ist, ein Strömungssteuerventil (200), welches in dem Strömungsdurchgang (110) betriebsbereit ist, und ein flexibles, mit der Fläche in Eingriff kommendes Teil (304) aufweist, welches sich für einen Reibeingriff mit der zu reinigenden Fläche (12) um den Einlaß (112) herum erstreckt, wobei die Schwimmbeckenreinigungsvorrichtung (10) dadurch gekennzeichnet ist, daß das Strömungssteuerventil (200) aufweist: ein Ventilteil (202) zur Schaffung der Unterbrechung der Strömung (122) des Wassers durch den Strömungsdurchgang (110), wobei das Ventilteil (202) einen starren Abschnitt (204) hat, der an seinem einen Ende in dem Strömungsdurchgang (110) nahe dem Auslaß (114) schwenkbar verbunden ist, einen gegenüberliegenden flexiblen Abschnitt (206) des Ventilteils (202) hat, welcher an seinem zweiten Ende in dem Durchgang (110) nahe dem Einlaß (112) angebracht ist, und einen Auflageabschnitt (220) dazwischen hat, wobei der Auflageabschnitt (220) mit dem starren Abschnitt schwenkbar ist für eine Bewegung aus einer geschlossenen Position, welche gegen eine erste Wand (102) des Gehäuses (100) federnd vorgespannt ist, um die Strömung (122) des Wassers durch den Durchgang (110) zu verhindern, zu einer geöffneten Position in einer im Abstand angeordneten Lage zu der ersten Wand (102), um die Strömung (122) des Wassers durch den Durchgang (110) zuzulassen.
Beckenreinigungsvorrichtung (10) nach Anspruch 1, wobei die erste Wand (102) eine Ausnehmung (150) für die Aufnahme des Auflageabschnittes (220) in dieser aufweist.
Beckenreinigungsvorrichtung nach Anspruch 1 ferner mit einem stoßabsorbierenden Puffer (222), der zum Dämpfen eines Stoßes zwischen dem Auflageabschnitt (220) und der ersten Wand (102) angeordnet ist.
Beckenreinigungsvorrichtung (10) nach Anspruch 1, wobei die erste Wand (102) des Gehäuses (100) einer Laufrichtung (40) der Beckenreinigungsvorrichtung (10) zugewandt ist und der Strömungsdurchgang (110) zu der Laufrichtung (40) hin im allgemeinen geneigt ist.
Beckenreinigungsvorrichtung (10) nach Anspruch 1 ferner mit einem zweiten Einlaß (138), der für die Schaffung der Strömung (122) von Wasser in den Durchgang (110) hinein abstromig des Flächeneingriffteils (300) und aufstromig des Ventilteils (202) angeordnet ist.
Beckenreinigungsvorrichtung nach Anspruch 5, wobei der flexible Abschnitt (206) des Ventilteils (202) einen aufstromigen Abschnitt (206a) aufweist, der an der zweiten Wand (104) abstromig des zweiten Einlasses (138) angebracht ist, und einen abstromigen Abschnitt (206b) aufweist, der an der zweiten Wand (104) und aufstromig des zweiten Einlasses (138) für die Bildung eines Fluidpuffers zwischen diesen angebracht ist.
Beckenreinigungsvorrichtung (10) nach Anspruch 1 ferner mit einem Anschlag (214), der mit dem Ventilteil (202) betriebsbereit ist für das Begrenzen der Abstandslage des starren Abschnittes (204) zu der ersten Wand (102) und somit Regeln eines Bogens, durch welchen sich der starre Abschnitt (204) bewegt, und einer Drehzahl seiner Oszillationsbewegung.
Beckenreinigungsvorrichtung (10) nach Anspruch 1, wobei der flexible Abschnitt (206) des Ventilteils (202) eine Vielzahl von gelenkig angebrachten festen Elementen aufweist.
Beckenreinigungsvorrichtung (10) nach Anspruch 1 ferner mit einer Dichtung (224), die sich längs einer Kante des starren Abschnittes (204) erstreckt zum Vorspannen gegen Seitenwände (106, 108) des Gehäuses (100) in eine Dichtlage zwischen diesen.
Beckenreinigungsvorrichtung (10) nach Anspruch 1, wobei die zweite Wand (104) lösbar an dem Zugang des Gehäuses (100) in den Strömungsdurchgang (110) hinein angebracht ist.