Brevet FR2520422A1 — publié le 19830729

APPAREIL DE NETTOYAGE AUTOMATIQUE D'UNE SURFACE IMMERGEE, EN PARTICULIER DE PAROIS DE PISCINE L'invention concerne un appareil de nettoyage automatique d'une surface immergée dans un liquide ; elle s'applique en particulier pour réaliser un nettoyage automatique des parois et du fond d'une piscine, d'un bassin de natation ou analogue. Les appareils connus de nettoyage automatique de piscine comprennent une jupe appliquée sur la paroi à nettoyer et sont branchés au moyen d'un conduit souple, généralement sur l'aspiration de l'écumeur de surface de la piscine, afin de créer un flux de liquide partant de la jupe et apte à aspirer des dépôts, algues ou sédiments, se trouvant sur les parois de la piscine ; dans les dispositifs connus, l'appareil est amené à se déplacer automatiquement le long de ces parois grce à un système qui crée une succession de coups de bélier hydrauliques ou de chocs hydrauliques ; l'appareil est conformé de façon que ces coups de béliers ou chocs hydrauliques soient relativement puissants, et présentent une dissymétrie par rapport au plan de la surface à nettoyer, afin de conditionner l'apparition d'une force d'avancement engendrant une progression de l'appareil (brevet US n" 4023227 ; brevet US n" 4113068 et brevet US n" 3803658). Toutefois, ce principe de progression par chocs hydrauliques, qui paraît actuellement être le seul connu, présente un inconvénient très grave. En effet, les puissants coups de béliers ou chocs hydrauliques se transmettent le long du conduit souple branché sur l'écumeur de surface et se répercutentjusqu'à la pompe de ce dernier. I1 s'ensuit un vieillissement prématuré de cet organe, qui s'accompagne de risques importants de détériorations des conduits et canalisations sous l'influence des puissantes vibrations reçues. De plus, la plupart de ces appareils sont relativement encombrants du fait que leur corps doit avoir un volume assez important pour contenir une masse d'eau adaptée à la création de chocs hydrauliques de puissance suffisante. La présente invention se propose de rémédier aux défauts sus-évoqués des appareils de nettoyage connus. Un objectif essentiel de l'invention est en particulier de fournir un appareil de nettoyage automatique de surface immergée, qui progresse selon un principe différent le long de la surface à nettoyer en l'absence de coups de béliers hydrauliques et avec des chocs très limités. Un autre objectif de l'invention est de fournir un appareil peu encombrant et de structure simple. Un autre objectif est de fournir un appareil ayant une vitesse de progression notablement plus élevée que celle des appareils connus afin d'augmenter l'efficacité de l'appareil. A cet effet, l'appareil visé par l'invention pour nettoyer automatiquement une surface immergée dans un liquide est du type comprenant un corps creux, équipé sur une face d'un jupe souple adaptée pour s'appliquer sur la surface à nettoyer, et relié par un conduit souple à une source d'aspiration apte à engendrer un flux liquide à travers ledit corps ; selon la présente invention, ledit appareil comprend au moins une roue dite "roue de progression" articulée dans le corps de façon que son pourtour dépasse dudit corps sur la face de celui-ci équipée de la jupe afin d'être apte à venir en appui contre la surface à nettoyer, et des moyens d'entraînement en rotation de la ou desdites roues de progression, adaptés pour transformer en énergie mécanique une fraction de l'énergie du flux liquide traversant le corps et pour transmettre cette énergie à la ou auxdites roues de progression. Les moyens d'entrainement sus-évoqués comprennent en particulier : au moins une soupape oscillante agencée à l'intérieur du corps sur le trajet du flux liquide de façon à délimiter deux passages de liquide séparés, et à pouvoir osciller par l'action du liquide pour fermer alternativement lesdits passages, et des moyens de transmission adaptés pour transformer le mouvement oscillant alternatif de la ou des soupapes en un mouvement de rotation et le transmettre à la ou les roues de progression. La soupape sus-évoquée est de préférence agencée pour osciller autour de sa partie supérieure, entre deux sièges et pour délimiter ente deux de ses faces et lesdits siè ges les passages de liquide sus-évoqués (le terme "partie supérieure" se réfère à une position de l'appareil pour laquelle la jupe est supposée située au-dessous, en partie basse de celui-ci). Ainsi, l'appareil conforme à l'invention progresse sur la surface à nettoyer au moyen d'une ou de roues tournantes en l'absence de tout coup de bélier hydraulique ou de chocs hydrauliques puissants. I1 écarte ainsi les défauts afférants à ces coups de béliers ou chocs puissants et en particulier supprime le vieillissement prématuré des organes techniques d'aspiration et les risques de détériorations des conduits, ou canalisations. Par ailleurs, de par son principe même de fonctionnement, l'appareil conforme à l'invention n'est pas soumis à des exigences de volume minimum et peut être réalisé sous une forme très compacte. De plus, les moyens de transmission de l'énergie mécanique aux roues deiprogression peuvent être aisèment conformés de façon à posséder un excellent rendement conférant à l'appareil une vitesse de progression élevée. Ces moyens de transmission peuvent en particulier comprendre une biellette entraînée par la soupape dans un mouvement oscillant alternatif et articulée, par l'entremise d'un palier à sens de rotation unique, sur un axe porteur de la ou desdites roues de progression.Bien entendu, l'invention s'étend à tout autre mode de réalisation de ces moyens. I1 est à noter que, par "roue de progresse sion" on entend tout organe tournant (une ou plusieurs roues circulaires, ou sphériques, un rouleau cylindrique, une chenillette,...) dont le pourtour est apte à venir en appui contre la surface à nettoyer en vue de déplacer l'appareil le long de cette surface. L'invention ayant été exposée ci-dessus dans sa forme générale, d'autres caractéristiques, buts et avantages se dégageront de la description qui suit, en référence aux dessins annexés qui en présentent à titre d'exemple non limitatif un mode de réalisation ; sur ces dessins, qui font partie intégrante de la présente description la figure 1 est une coupe par un plan axial AA d'un appareil conforme à l'invention, la figure 2 en est une coupe par un plan BB perpendiculaire au premier, les figures 3 et 4 en sont des coupes transversales respectivement par des plan CC et ligne brisée DD, enfin, la figure 5 est une vue de détail à échelle dilatée, en coupe partielle selon E. L'appareil représenté à titre d'exemple aux figures est destiné à assurer un nettoyage automatique des parois et du fond d'une piscine. Cet appareil comprend un corps creux 1 qui en l'exemple est en matière synthétique moulée et présente une forme générale cylindrique avec une face ouverte la en partie basse (l'appareil étant supposé vertical comme le montrent les figures 1 et 2), une face supérieure obturée par une pièce 2 insérée dans ledit corps et qui peut être collée sur celui-ci, et une sortie lb disposée à l'opposé de la face la, en l'exemple sur un côté du corps mais qui pourrait être prévue dans le prolongement de celui-ci. A la partie basse du corps, autour de la face ouverte la, est fixée une jupe souple 3 ayant la forme d'un disque et qui peut être collée autour du corps ou assujetti par tout moyen. Cette jupe de type connu en soi est appelée à venir s'appliquer contre la surface à nettoyer et, par l'effet de la dépression ou succion créée à l'intérieur de celleci, autorise le maintien de l'appareil contre cette surface même si celle-ci est verticale. En l'exemple, le corps 1 s'étend selon un axe à peu près perpendiculaire au plan moyen de la jupe 3. Au voisinage de la face ouverte la, lue corps 1 porte un axe 4 sensiblement parallèle au plan moyen de la jupe 3 ; cet axe est articulé par deux paliers 5 et 6 à sens de rotation unique, qui sont insérés dans des logements appropriés du corps. Ces paliers connus en soi autorisent la rotation de l'axe 4 dans un sens donné et, au contraire, bloquent l'axe lorsque une amorce de rotation se produit en sens contraire. Sur l'axe 4 sont montées, solidaires de celuici, deux roues 7 et 8, dites roues de progression, qui, grâce à la présence des paliers anti-retour 5 et 6, ne peuvent donc tourner que dans un seul sens. Ces roues sont dotées sur leur pourtour d'un bandage anti-dérapant 9, par exemple en élasto- mère. Les roues de progression 7 et 8 sont agencées de façon à dépasser du corps 1 par la face ouverte la afin de pouvoir venir en appui contre la surface à nettoyer lorsque la jupe se trouve appliquée sur celle-ci. Par ailleurs, l'axe 4 est mécaniquement relié à une soupape oscillante 10 disposée dans le corps 1 entre cet axe et la sortie lb en vue d'entraîner ledit axe en rotation dans le sens autorisé par les paliers 5 et 6. En l'exemple, cette soupape 10 est articulée à sa partie supérieure par des tourillons tels que 11 dans -la pièce 2 et présente la forme générale extérieure d'un prisme à base sensiblement triangulaire (le côté inférieur étant un arc de cercle centré sur les tourillons 11). La pièce 2 forme un logement dans lequel peut osciller cette soupape et comporte deux sièges 2a et 2b contre lesquels viennent en appui en fin de course les faces latérales 10a et 10b de la soupape 10. Bien entendu, cette pièce 2 est percée en regard de la sortie lb du corps pour permettre l'écoulement du liquide en aval de la soupape 10. Ainsi, le trajet du liquide dans le corps 1 est séparé par la soupape 10 et la pièce 2en deux passages qui sont alternativement fermés au cours de l'oscillation de la soupape. I1 faut toutefois noter que si, grâce à ces dispositions, le flux liquide entraîne la soupape dans un mouvement de battement d'un siège à l'autre, il n'y a jamais interruption du flux et que la masse d'eau impliquée dans la pulsation hydraulique est faible, de sorte que les chocs hydrauliques produits sont très limités et ne se répercutent que très faiblement au-delà de la sortie lb. Le mouvement d'oscillation de la soupape 10 est transformé en un mouvement de rotation et transmis aux roues de progression 7 et 8 au moyen d'une biellette 17 dont l'extrémité supérieure pénètre dans une lumière 10c de la soupape (bien entendu, d'autres liaisons entre ladite biellette et ladite soupape peuvent, le cas échéant, être prévues,, telles que liaison avec chape et axe,...). La biellette 17 est articulée à son autre extrémité sur l'axe 4 portant les roues de progression 7 et 8, par l'entremise d'un palier 18 à sens de rotation unique, du même type que les paliers 5 et 6. Les paliers 5, 6, d'une part, et 18, d'autre part, sont agencés pour bloquer l'axe 4 respectivement par rapport au corps 1 et par rapport à la biellette 17 pour un même sens de rotation et pour autoriser au contraire la rotation dudit axe 4 par rapport à ces éléments dans l'autre sens. Chacun des paliers 5, 6 ou 18 peut être du type dit "roue libre", bien connu en lui-même et schématisé à la figure 5 ; ce type de palier comprend une bague interne 18a et une bague externe 18b entre lesquelles sont interposés des billes, rouleaux, aiguilles ou galets 18c ; ces billes ou autres 18c sont sollicitées, par l'entremise de pions 18d, par de petits ressorts 18e, de façon à engendrer un effet de coincement entre les bagues pour un sens de rotation d'une bague par rapport à l'autre et, au contraire, à autoriser la rotation relative desdites bagues dans l'autre sens. Ainsi, à la figure 5, Si la bague interne 18a est supposée immobile, la bague externe 18b peut tourner librement dans le sens de la flèche F, qui correspond donc au retourdela biellette 17 ; au contraire, dans le mouvement inverse, la bague externe 18b se bloque par rapport à la bague interne 18a et entraîne celle-ci en rotation. L'axe 4 ainsi que les roues de progression 7 et 8 que celui-ci porte, tournent ainsi dans le sens opposé au sens de la flèche F, cette rotation étant autorisée par des paliers 5 et 6. La fonction du palier 18 est donc d'assurer l'entraînement dans un seul sens des roues de progression à partir du mouvement de la biellette 17 et donc du mouvement de la soupape 10, cependant que la fonction des paliers 5 et 6 est d'empêcher toute rotation inverse des roues sous l'action d'une force extérieure s'opposant à l'avancement (en raison de la pente d'une paroi par exemple), qui pourrait amener l'appareil à reculer pendant lès phases de retour de la biellette 17. Par ailleurs, la sortie lb du corps est connectée à un conduit souple 19 qui, en l'exemple, s'échappe sur un côté du corps 1 ; ce conduit peut comporter de façon classique une rotule, de façon à permettre de le brancher sur la pompe d'aspiration de la piscine, sans que soit créée une force tendant à orienter l'appareil selon une direction privilégiée. En outre, un flotteur 20 est de préfé rence associé au corps 1 pour provoquer des basculements de celui-ci lorsque l'appareil atteint la surface de l'eau afin d'éviter que celui-cisortedu liquide. En l'exemple, ce flotteur connu en lui-même est articulé par des bras sur un collier 21 qui peut également servir à la connection du conduit 19. De plus, une lumière 22 en forme de boutonnière est prévue sur le corps au voisinage de son extrémité basse et un collier 23, mobile en rotation autour du corps et possédant une lumière similaire à la lumière 221 permet d'ajuster la section ouverte de la dérivation, grâce à une superposition plus ou moins prononcée des deux lumières. Ce règlage permet d'ajuster la valeur de la dépression créée dans la jupe 3 et, donc, l'importance de l'effet de succion qui maintient l'appareil appliqué contre la surface à nettoyer tout en autorisant la progression de celui-ci. La jupe 3 peut, le cas échéant, comporter des lumières pour réduire l'effet de succion et éviter un placage trop puissant de celle-ci contre la surface à nettoyer. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux termes de la description qui suit, mais en comprend toutes les variantes. REVENDICATIONS 1/ - Appareil de nettoyage automatique d'une surface immergée dans un liquide, du type comprenant un corps creux (1), équipé sur une face (la) d'une jupe souple (3) adaptée pour s'appliquer sur la surface à nettoyer, et relié par un conduit souple (19) à une source d'aspiration apte à engendrer un flux liquide à travers ledit corps, ledit appareil étant caractérisé en ce qu'il comprend au moins une roue (7, 8) dite "roue de progression", articulée dans le corps (1) de façon que son pourtour dépasse dudit corps sur la face (la) de celui-ci équipée de la jupe (3) afin d'être apte à venir en appui contre la surface à nettoyer, et des moyens (10, 17, 18) d'entraînement en rotation de la ou desdites roues de progresssion (7, 8), adaptés pour transformer en énergie mécanique une fraction de l'énergie du flux liquide traversant le corps (1) et pour transmettre cette énergie à la ou auxdites roues de progression. 2/ - Appareil de nettoyage selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens d'entraînement comprennent au moins une soupape oscillante (10) agencée à l'intérieur du corps (1) sur le trajet du flux liquide de façon à délimiter deux passages de liquide séparés, et à pouvoir osciller par l'action du liquide pour fermer alternativement lesdits passages, et des moyens de transmission (17, 18) adaptés pour transformer le mouvement oscillant alternatif de la ou des soupapes (10) en un mouvement de rotation et le transmettre à la ou les roues de progression (7, 8). .3/ - Appareil de nettoyage selon la revendication 2, dans lequel la soupape (10) est agencée pour osciller autour de sa partie supérieure, entre deux sièges (2a, 2b), et pour délimiter. entre deux de ses faces (10a, 10b) et lesdits sièges (2a, 2biles passages de liquide sus-évoqués. 4/ - Appareil de nettoyage selon l'une des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que la ou les roues de progression (7, 8) sont associées à des moyens anti-retour (5, 6 > adaptés pour. autoriser la rotation de la ou desdites roues dans un seul sens. 5/ - Appareil de nettoyage selon l'une des revendications 2, 3 ou 4, caractérisé en ce que les moyens de transmission reliant la ou les soupapes (10) et la ou les roues de progression (7, 8) comprennent une biellette (17) entraînée par la soupape (10) dans un mouvement oscillant alternatif et articulée, par l'entremise d'un palier à sens de rotation unique (18), sur un axe (4) porteur de la ou desdites roues de progression (7, 8). 6/ - Appareil de nettoyage selon la revendication 5; caractérisé en ce que l'axe (4) porteur de la ou des roues de progression (7, 8) est articulé à ses deux extrémités sur le corps par des paliers à sens de rotation unique (5, 6), lesdits paliers (5, 6) d'une part, et palier (18) d'autre part, étant agencés pour bloquer l'axe (4) respectivement par rapport au corps t1) et par rapport à la biellette (17) pour un même sens de rotation, et pour autoriser, au contraire, la rotation dudit axe (4) par rapport à ces corps (1) ou biellette (17) dans l'autre sens. 7/ - Appareil de nettoyage selon l'une des revendications 5 ou 6, dans lequel chaque palier à sens de rotation unique (5, 6, 18) est du type dit "roue libre", comprenant une bague interne (18a) et une bague externe (18b) entre lesquelles sont interposés des billes, rouleaux,aiguilles ou galets (18c) agencés de façon à assurer un effet de coincement entre les bagues pour un sens de rotation et, au contraire, autoriser la rotation relative des deux bagues dans l'autre sens. 8/ - Appareil de nettoyage selon l'une des revendications 3, 4, 5, 6 ou 7, caractérisé en ce que la ou les raues de progression (7, 8) sont portées par un axe (4) sensiblement parallèle au plan moyen de la jupe souple (3), la ou les soupapes (10) étant agencées pour osciller autour d'un axe (11) sensiblement parallèle audit axe (4) de roue de progression. 9/ - Appareil de nettoyage selon l'une des revendications précédentes dans lequel le corps (1) s'étend à peu près perpendiculairement par rapport au plan moyen de la jupe souple (3), le conduit souple (19) étant branché sur une sortie (lb) du corps disposée à l'opposé de ladite jupe (3). 10/ - Appareil de nettoyage selon l'une des revendications précédentes, comprenant une lumière (22) de dérivation d'une fraction du flux liquide, associée à des moyens (23) de réglage de sa section ouverte. 11/ - Appareil de nettoyage selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la ou les roues de progression (7, 8) sont dotées d'un bandage antidérapant (9) sur leur pourtour appelé à venir en contact avec la surface à nettoyer.