Aparato de limpieza de superficies sumergidas con un único motor eléctrico reversible de arrastre y de bombeo.

Aparato de limpieza de superficies sumergidas en un líquido que comprende:

- un cuerpo hueco (1);

- unos elementos (5, 6) de guiado y de arrastre de dicho cuerpo por la superficie sumergida;

- una cámara (2) de filtración preparada en dicho cuerpo hueco y que presenta:

- al menos una entrada (25) de líquido dentro del cuerpo hueco;

- al menos una salida (37) de líquido fuera del cuerpo hueco;

- un circuito hidráulico de circulación de líquido entre cada entrada de líquido y cada salida delíquido a través de un dispositivo (33) de filtrado;

- al menos un elemento (10) de bombeo dispuesto para generar un caudal de líquido entre cada entrada delíquido y cada salida de líquido, estando cada elemento de bombeo formado por una hélice (10) de bombeoaxial con un paso unidireccional que crea un flujo de líquido orientado globalmente siguiendo su eje derotación;

- un único motor (8) eléctrico reversible soportado por dicho cuerpo hueco y que comprende un eje (9) motorunido mecánicamente, para moverlos, de forma simultánea a:

- al menos uno de dichos elementos de guiado y de arrastre, denominado elemento (5) motriz;

- cada hélice (10) de bombeo;

- una unidad (4) de control eléctrico conectada al motor para alimentarlo y controlarlo;

- en un primer sentido de rotación del eje (9) motor en el cual se arrastra a cada elemento (5) motrizen un primer sentido, denominado hacia delante, y cada hélice (10) de bombeo genera el caudalde líquido en sentido normal desde cada entrada de líquido hacia cada salida de líquido de talmodo que se garantiza la limpieza de la superficie sumergida y la filtración de los residuos sólidospor el dispositivo (33) de filtrado;

- en un segundo sentido de rotación del eje (9) motor en el cual se arrastra a cada elemento (5)motriz en un segundo sentido, denominado hacia atrás, opuesto al primer sentido.

Aparato de limpieza de superficies sumergidas con un único motor eléctrico reversible de arrastre y de bombeo La invención se refiere a un aparato de limpieza de superficies sumergidas en un líquido, como las paredes de una piscina, de tipo automotriz con motor eléctrico.

Los aparatos de este tipo, muy numerosos y conocidos desde hace tiempo (véanse en particular los documentos FR 2 567 552, FR 2 584 442…) , comprenden por lo general un cuerpo hueco; uno (o varios) motore (s) eléctrico (s) de arrastre acoplados (s) a uno o varios elemento (s) de arrastre de dicho cuerpo por la superficie sumergida; y un motor eléctrico de bombeo que acciona un elemento de bombeo como una hélice que genera un caudal de líquido entre al menos una entrada de líquido y al menos una salida de líquido y a través de una cámara de filtración.

Estos aparatos dan buenos resultados, pero son relativamente pesados, y caros en su fabricación y en su utilización, en particular en términos de consumo eléctrico.

Ya se han propuesto unos aparatos con un único motor eléctrico que sirven simultáneamente para provocar el arrastre del aparato y el bombeo del líquido. Estos aparatos simplificados adolecen sin embargo de unas prestaciones mediocres, en particular en términos de eficacia en la limpieza (rapidez y/o calidad del barrido de la totalidad de la superficie y/o capacidad de bombeo de los desechos) .

En efecto, si el motor está optimizado para el arrastre del aparato para realizar una cobertura de barrido tan rápida y completa como sea posible, no puede estarlo simultáneamente para el bombeo de los desechos y su filtración. En particular, un arrastre optimizado supone giros a izquierda y a derecha, detenciones, e incluso inversiones del sentido de arrastre. Las alteraciones del funcionamiento del motor para satisfacer estas limitaciones de trayectorias reducen necesariamente la eficacia del elemento de bombeo y/o del circuito hidráulico (al inducir pérdidas de carga) , y algunas -en particular un bombeo en el sentido de retorno en el dispositivo de filtrado- son a priori inaceptables salvo que se prevean unas disposiciones específicas y complejas (elemento de bombeo que genera un flujo en el mismo sentido sea cual sea el sentido de arrastre del motor) .

En particular, hasta el día de hoy, en los aparatos anteriores en los que el bombeo está garantizado por un motor eléctrico instalado a bordo, y el accionamiento también está garantizado por al menos un motor eléctrico instalado a bordo, si el aparato debe ser bidireccional, es decir poder realizar trayectorias hacia delante y hacia atrás, se excluye la utilización del mismo motor eléctrico para el bombeo y para desplazar al aparato, salvo que se prevea un elemento de bombeo como una bomba « vórtice » o centrífuga (véase, por ejemplo, el documento US 5 245 723) o con paletas articuladas (véase, por ejemplo, el documento EP 1 070 850) , que puede suministrar un caudal de líquido en el mismo sentido sea cual sea su sentido de rotación, pero cuyas prestaciones de bombeo son mediocres.

En otra categoría de aparato, se prevé que el arrastre del aparato se realice al menos en parte a partir de la reacción hidráulica inducida por el flujo que genera el bombeo. De este modo, por ejemplo, el documento EP 1 022 411 (o US 2004/0168838) describe un aparato al que puede arrastrar de manera parcial el flujo hidráulico creado, y presenta dos salidas de tuberías en sentidos opuestos alimentadas de forma alterna mediante una válvula que funciona cuando la bomba está parada. Sin embargo, los aparatos de este tipo son relativamente complejos, caros y poco fiables, en particular en lo que se refiere al control de la inclinación de la válvula (o de manera más general para el cambio de dirección del flujo hidráulico) por lo que precisa una lógica de funcionamiento y/o al menos un actuador instalado a bordo y/o un mecanismo específico que se pueda bloquear.

La invención pretende, por lo tanto, de forma general proponer un aparato de limpieza del tipo con motor eléctrico instalado a bordo que, de forma simultánea, sea más económico en términos de fabricación y de utilización, y presente unas altas prestaciones, comparables a las de los aparatos conocidos, en términos de calidad y de limpieza, y de manera más particular que procure un barrido completo y rápido de la superficie sumergida, y una buena calidad de aspiración para la recogida de los residuos con un rendimiento energético satisfactorio.

La invención también pretende proponer un aparato de este tipo que sea especialmente simple, fiable, compacto y ligero, pero dotado de unas grandes capacidades de evolución, en particular que se pueda desplazar en línea recta, o girar a un lado o a otro.

La invención también pretende proponer un aparato de este tipo cuya unidad de control eléctrico es especialmente simple y económica, y se puede situar por completo fuera del líquido.

La invención se refiere, por lo tanto, a un aparato de limpieza de superficies sumergidas en un líquido que comprende:

- un cuerpo hueco;

- unos elementos de guiado y de arrastre de dicho cuerpo por la superficie sumergida;

- una cámara de filtración preparada en dicho cuerpo hueco y que presenta:

• al menos una entrada de líquido dentro del cuerpo hueco;

• al menos una salida de líquido fuera del cuerpo hueco;

• un circuito hidráulico de circulación de líquido entre cada entrada de líquido y cada salida de líquido a través de un dispositivo de filtrado;

- al menos un elemento de bombeo dispuesto para generar un caudal de líquido entre cada entrada de líquido y cada salida de líquido, estando cada elemento de bombeo formado por una hélice de bombeo axial con un paso unidireccional que crea un flujo de líquido orientado globalmente según su eje de rotación;

- un único motor eléctrico reversible soportado por dicho cuerpo hueco y que comprende un eje motor unido mecánicamente, para moverlos, de forma simultánea a:

• al menos uno de dichos elementos de guiado y de arrastre, denominado elemento motriz;

• cada hélice de bombeo;

- una unidad de control eléctrico conectada al motor para alimentarlo y controlarlo;

• en un primer sentido de rotación del eje motor en el cual se arrastra a cada elemento motriz en un primer sentido, denominado hacia delante, y cada hélice de bombeo genera el caudal de líquido en el sentido normal desde cada entrada de líquido hacia cada salida de líquido de tal modo que se garantiza la limpieza de la superficie sumergida y la filtración de los residuos sólidos mediante el dispositivo de filtrado;

• en un segundo sentido de rotación del eje motor en el cual se arrastra a cada elemento motriz en un segundo sentido, denominado hacia atrás, opuesto al primer sentido.

Al contrario que todas las enseñanzas del estado de la técnica, un aparato que presenta la combinación de características de la invención se puede simplificar hasta el extremo, en particular puede estar exento de cualquier actuador o motor eléctrico distinto del motor eléctrico único que comprende, puede estar exento de circuito lógico o automatismo de control a bordo, presentando al mismo tiempo en la práctica unas altas prestaciones en términos de bombeo, y de cobertura y de rapidez de barrido. En efecto, se puede arrastrar al aparato en sentido hacia delante en el primer sentido de rotación del eje motor la mayoría del tiempo en el que este realiza unas trayectorias predeterminadas, por ejemplo sustancialmente en línea recta, y en sentido hacia atrás que corresponde al segundo sentido de rotación del eje motor de vez en cuando, cuando surge la necesidad (por ejemplo para salir de una situación de bloqueo o tras la detección de una pared vertical) o en momentos predeterminados o aleatorios durante un corto periodo. En efecto los inventores han constatado de manera inesperada que en el sentido hacia atrás, resulta que la rotación del eje motor en el segundo sentido de rotación en realidad no es perjudicial estadísticamente para la limpieza de la superficie sumergida, aunque eventualmente se pueda generar un caudal de líquido en sentido hacia atrás. Al contrario, los periodos de funcionamiento en sentido hacia atrás se pueden utilizar para provocar un giro del aparato al menos a un lado de una forma extremadamente simple y económica.

De manera ventajosa y de acuerdo con la invención, cada hélice de bombeo está adaptada para, en el segundo sentido de rotación del eje motor, generar un caudal no nulo de líquido en sentido hacia atrás desde cada salida de líquido en la dirección de retorno hacia cada entrada de líquido... [Seguir leyendo]

1. Aparato de limpieza de superficies sumergidas en un líquido que comprende:

- un cuerpo hueco (1) ; -unos elementos (5, 6) de guiado y de arrastre de dicho cuerpo por la superficie sumergida; -una cámara (2) de filtración preparada en dicho cuerpo hueco y que presenta:

- al menos una entrada (25) de líquido dentro del cuerpo hueco; -al menos una salida (37) de líquido fuera del cuerpo hueco; -un circuito hidráulico de circulación de líquido entre cada entrada de líquido y cada salida de

líquido a través de un dispositivo (33) de filtrado;

-al menos un elemento (10) de bombeo dispuesto para generar un caudal de líquido entre cada entrada de líquido y cada salida de líquido, estando cada elemento de bombeo formado por una hélice (10) de bombeo axial con un paso unidireccional que crea un flujo de líquido orientado globalmente siguiendo su eje de rotación;

-un único motor (8) eléctrico reversible soportado por dicho cuerpo hueco y que comprende un eje (9) motor unido mecánicamente, para moverlos, de forma simultánea a:

-al menos uno de dichos elementos de guiado y de arrastre, denominado elemento (5) motriz; -cada hélice (10) de bombeo;

-una unidad (4) de control eléctrico conectada al motor para alimentarlo y controlarlo;

-en un primer sentido de rotación del eje (9) motor en el cual se arrastra a cada elemento (5) motriz en un primer sentido, denominado hacia delante, y cada hélice (10) de bombeo genera el caudal de líquido en sentido normal desde cada entrada de líquido hacia cada salida de líquido de tal modo que se garantiza la limpieza de la superficie sumergida y la filtración de los residuos sólidos por el dispositivo (33) de filtrado;

-en un segundo sentido de rotación del eje (9) motor en el cual se arrastra a cada elemento (5) motriz en un segundo sentido, denominado hacia atrás, opuesto al primer sentido.

2. Aparato de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que cada hélice (10) de bombeo está adaptada para, en el segundo sentido de rotación del eje (9) motor, generar un caudal no nulo de líquido en el sentido hacia atrás desde cada salida de líquido en la dirección de retorno hacia cada entrada de líquido.

3. Aparato de acuerdo con la reivindicación 2, caracterizado por que el dispositivo (33) de filtrado comprende al menos una válvula (31) anti-retorno dispuesta aguas arriba del dispositivo de filtrado con respecto al flujo de líquido en el sentido normal de bombeo del líquido, estando cada válvula (31) dispuesta para impedir, en el sentido hacia atrás, la salida del líquido fuera del dispositivo (33) de filtrado y fuera del cuerpo hueco.

4. Aparato de acuerdo con la reivindicación 3, caracterizado por que el dispositivo (33) de filtrado presenta al menos una entrada (30) dispuesta aguas arriba con respecto al flujo de líquido en el sentido normal de bombeo del líquido, y por que al menos una válvula (31) está dispuesta en cada entrada aguas arriba del dispositivo de filtrado.

5. Aparato de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado por que el motor (8) comprende un cuerpo montado siguiendo un plano longitudinal con el eje (9) motor inclinado hacia arriba y hacia atrás en un ángulo superior a 0º e inferior a 90º con respecto al plano de rodamiento (22) definido por los elementos (5, 6) de guiado y de arrastre.

6. Aparato de acuerdo con la reivindicación 5, caracterizado por que comprende una hélice (10) de bombeo acoplada en un extremo posterior superior del eje (9) motor que desemboca a un lado del cuerpo del motor, y por que otro extremo delantero inferior del eje (9) motor desemboca al otro lado del cuerpo del motor y está acoplado a un engranaje cónico que arrastra dos semi ejes (16) delanteros coaxiales para un eje motor (13) delantero único.

7. Aparato de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado por que comprende una única hélice (10) de bombeo axial directamente montada sobre un extremo del eje (9) motor que hace la función de eje de rotación para esta hélice (10) .

8. Aparato de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado por que la unidad (4) de control eléctrico está adaptada para alimentar al motor (8) de acuerdo con un valor de la velocidad de rotación del eje motor (9) seleccionada entre una multitud de valores discretos absolutos de la velocidad de rotación del eje.

9. Aparato de acuerdo con la reivindicación 8, caracterizado por que dicha pluralidad de valores comprende, para el sentido hacia atrás de desplazamiento, dos valores: uno rápido, uno lento.

10. Aparato de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado por que la unidad (4) de control eléctrico está adaptada para controlar el motor (8) eléctrico principalmente en el primer sentido y para unos periodos más cortos en el segundo sentido.

11. Aparato de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado por que el conjunto de sus componentes electrónicos están incorporados en la unidad (4) de control eléctrico que está situada fuera del líquido y conectada al cuerpo hueco y al motor mediante un cable (3) .