Brevet FR2520421A1 — publié le 19830729

APPAREIL PERFiCTIONNE DE NETTOYAGE AUTOt4ATIQUE D'UNE SURFACE IMMERGEE, EN PARTICULIER DE PAROIS DE PISCINES L'invention concerne un appareil perfectionné de nettoyage automatique d'une surface immergée dans un liquide ; elle s'applique n particulier pour réaliser un nettoyage automatique des parois et du fond d'une piscine, d'un bassin de natation ou analoque. L'invention vise un appareil du type com prenant un corps creux équipé sur une face d'une 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, des moyens d'entraînement du corps, adaptés pour transformer en énergie mécanique de progression une fraction de l'énergie du flux liquide traversant le corps et pour entraîner celui-ci le long d'une direction détermine de la surface à nettoyer. Un appareil de ce type est en particulier décrit dans les brevets US n" 4023227, brevet US n" 4133068 ou encore dans les deux demandes de brevet françaises déposées simultanément avec la présente demande et désignant le même inventeur. Ces appareils sont généralement branchés sur l'aspiration de l'écumeur de surface de la piscine afin de créer le flux de liquide partant de la jupe, apte à aspirer les dé pôts) algues ou sédiments, se trouvant sur les parois de la piscine , les moyens d'entraînement qui prélèvent une fraction de l'énergie de ce flux engendrent un déplacement automatique de l'appareil le long des parois de façon à balayer aléatoirement toute la surface de celles-ci.Toutefois, il peut arriver que certaines parties des parois ne soient pas soumises à l'action de nettoyage ou que cette action soit insuffisante pour éliminer tous les dépôts de ces parties. La présente invention se propose de fournir un appareil du type précédemment évoqué, mais qui bénéficie d'une faculté de guidage permettant à un utilisateur de le diriger, s'il le désire, vers des parties déterminées de la pis cine, ledit appareil se déplaçant de façon aléatoire sur les parois lorsqu'aucune action de guidage n'est assurée. L'invention s'applique à tout appareil de nettoyage de surface immergée, équipé d'une jupe souple soumise à une aspiration et possédant un système d'entraînement le long d'une direction Selon la présente invention ,l'appareil est équipé de moyens de freinage localisé, adaptés pour posséder deux états, un état actif dans lequel lesdits moyens réalisent un freinage d'une zone du corps ou de la jupe par rapport à la surface à nettoyer, ladite zone étant située en dehors du plan médian de l'appareil parallèle à la direction de progression , et un état passif dans lequel l'action desdits moyens est nulle ou insensible, lesdits moyens de freinage localisé étant associés à des moyens de commande adaptés pour permettre de les disposer dans leur état actif ou dans leur état passif. Les moyens de freinage localisés sont de préférence agencés pour agir à la périphérie de la jupe sur un secteur entourant le plan médian orthogonal à la direction de progression. Ainsi, en suscitant un freinage ponctuel de l'appareil sur une partie/situee au contact de la surface à nettoyer en dehors de la direction de progression, l'utilisateur engendre un pivotement de l'appareil autour de cette partie grâce à une réduction de la vitesse linéaire de celle-ci par rapport aux autres. L'angle de la rotation éffectuée par l'appareil dépend de la durée du freinage de sorte que l'utilisateur-peut aisé- ment ajuster la nouvelle direction suivie par l'appareil pour l'amener sur telles ou telles parties des parois de'la piscine et lui faire balayer préférentiellement ces parties. Lorsque les actions de freinage sont interrompues, l'appareil reprend une trajectoire aléatoire sur le fond et les parois de la piscine comme cela est connu en soi. Selon un premier mode de réalisation, les moyens de freinage localisé comprennent un organe d'aspiration connecté -à la jupe et apte à créer localement, à travers une lumière de celle-ci ,une dépression supérieure à la dépression moyenne régnant dans les autres parties de ladite jupe. Cette dépression accrue amène la zone concernée de la jupe à s'appliquer avec davantage de force sur la paroi à nettoyer et introduit donc une résistance à l'avancement, plus grande au niveau de ladite zone, qui conditionne le mouvement de pivotement déjà évoqué de l'appareil. Selon un autre mode de réalisation, les moyens de freinage localisé comprennent une poche souple gonflable, assujettie à la jupe de façon à venir en contact avec la surface à nettoyer à l'état gonflé et, au contraire, à s'escamoter par rapport à cette surface à l'état dégonflé, les moyens de commande comprenant des moyens de gonflage à distance de ladite poche souple. Dans ce cas, le freinage est obtenu par frottement de la poche sur la surface à nettoyer, ladite poche créant une zone locale où la résistance à l'avancement est augmentée. L'effet d'aspiration précité ou même l'effet de gonflement ci-dessus évoqué peuvent, le cas échéant, être obtenus en utilisant l'aspiration de la source principale sur laquelle est branchée le corps de l'appareil. On décrira plus loin un exemple de réalisation d'un appareil fonctionnant sur ce principe (dans le cas d'un freinage produit par aspiration). Les moyens de commande peuvent être de type divers, moyens pneumatiques actionnés manuellement de l'extérieur de la piscine, moyens de télécommande à ultra-sons ou autres permettant d'agir à distance de l'extérieur de la piscine sur des moyens récepteurs adaptés, qui commandent les moyens de freinage précités. D'autres caractéristiques, buts et avantages de l'invention se dégageront de la description qui suit, en ré férence aux dessins annexés, lesquels présentent à titre d'exem ple non limitatif un mode de réalisation de l'invention ; sur ces dessins qui font partie intégrante de la présente description . la figure 1 est une coupe de c mode de réalisation par un plan médian A parallèle à la direction de progression D de l'appareil; . la figure 2 en est une coupe par un plan médian B orthogonal à la direction de progression D (et donc orthogonal au plan précédent A), la figure 3 est une vue schématique en perspective de l'appareil. L'appareil représenté à titre d'exemple aux rigures est du type de celui décrit dans une des demandes de brevet déposées simultanément à la présente demande. Les caractéristiques essentielles visees par cette demande de brevet sont rappelées ci-après. Cet appareil comprend un corps creux 1 en matière synthétique moulée, qui 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), et une sortie lb disposée à l'oppose de la face la sur un côté du corps. A la partie basse du Corps, autour de la face ouverte la, est fixée une jupe souple 3, en élastomère ou matériau analogue, ayant la forme d'un disque et qui peut être collée autour du corps ou assujettie 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 celle-ci sur l'ensemble de sa surface, autorise le maintien de l'appareil contre cette surface même si celle-ci est verticale. Au voisinage de la face ouverte la, le 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 rotationdel'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 celui-ci, 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 élastomère. 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 roue de turbine 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 roue de turbine 10 est portée par un axe 11 disposé axiale ment dans le corps, selon une direction sensiblement perpendiculaire à l'axe 4 qui porte les roues de progression. L'axe 11 de la roue de turbine tourillonne à une extrémité dans une pièce 12 portée par une barette transversale 13 et est maintenu à l'autre extrémité par une autre barrette transversale 14 équipée d'une douille de guidage 15 contre laquelle vient en butée le moyeu de la roue de turbine 10 de façon à éviter le dégagement de celle-ci ; la douille 15 est réalisée én un matériau à faible coefficient de frottement, en particulier en polytétrafluoroéthylène. Le mouvement de rotation de la roue de turbine 10 est transmis aux roues de progression 7 et 8 au moyen d'une came 16 prévue à l'extrémité de l'axe 11 et d'une biellette 17. Cette dernière comprend une chape 17 a qui enserre la came 16 de façon à être entraînée par cette dernière dans un mouvement oscillant alternatif. 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-mme. La fonction du palier 18 est d'assurer l'entraînement dans un seul sens des roues de progression à partir du mouvement de la biellette 17, cependant que la fonction des paliers 5 et 6 est d'empoecner 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 les phases de retour de la biellette 17. La progression de l'appareil s'effectue selon une direction D du plan médian A de l'appareil. Par ailleurs, la sortie lb du corps est connectée à un conduit souple 19 qui 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 préférence 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-ci sorte du 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. Conformément à la présente invention, l'appareil est équipé d'une pièce 30 comprenant un chapeau 31, qui sont fixés par des vis (non représentées) sur la face supérieure du corps 1 et qui obturent celle-ci. Cette pièce 30 délimite une chambre 32 qui communique, d'une part, par des canaux tels que 33 avec l'extérieur , d'autre part, par des canaux 34a et 34b avec l'intérieur du corps l et avec un conduit souple d'aspiration 35. La chambre 32 contient une membrane souple 36 qui est pincée entre la pièce 30 et son chapeau 31 et peut se déformer entre une position de repos, où elle dégage l'orifice du canal 34a et une position de travail où elle obture ce canal. Cette membrane est soumise à la pression d'un fluide de commande, en particulier de l'air, qui arrive par un conduit souple 37 dans un volume fermé, situé de l'autre côté de la membrane 36 par rapport à la chambre 32 et au canal 34a. Le conduit souple 37 peut être mécaniquement relié au conduit 19 pour remonter vers la surface de la piscine. A son extrémité émergente, il est doté d'un organe de soufflage pneumatique 38 de type classique, qui permet d'y injecter un volume d'air sous dépression, suffisant pour déformer la membrane 36 et l'amène à obturer le canal 34a. Par ailleurs, le conduit 35 qui prolonge le canal 34b de la pièce 30 est fixé à son autre extrémité sur la jupe 3 par l'entremise d'une petite collerette 39 collée étanchément sur cette jupe autour d'une lumière 40 de celle-ci. La collerette 39 et la lumière 40 sont positionnées à la périphérie de la jupe comme le montrent les figures 1 et 3, dans un secteur entourant le plan médian B perpendiculaire à la direction de progression D (ce plan médian B étant donc orthogonal aux plans de rotation contenant les roues 7 et S). Les lumières 40, conduit 35, canaux 34b, 34a et 33 sont prévus de sorte que la perte de charge dans la lumière 40, le conduit 35 et la canal 34b soit grande par rapport à la perte de charge négligeable dans le canal 34a et les canaux 33. Ainsi, lorsque l'utilisateur exerce une action sur l'organe de soufflage 38, la membrane 36 vient s'appliquer, par pression pneumatique, sur le canal 34a et obture celui-ci. Une fraction de l'effet d'aspiration provoqué dans le corps 1 par la source d'aspiration (pompe de l'écumeur sur laquelle est branché le conduit 29) s'exerce alors dans le canal 34a, dans le conduit 35 et à travers la lumière 40 de la jupe. Un accroissement de l'effet de succion est ainsi occasionné à ce niveau et la jupe s'applique localement avec une force accrue sur la surface à nettoyer : un point de blocage (partiel) est créé sur une zone périphérique de la jupe, qui détermine, sous l'effet des forces de progression, un pivotement R de l'appareil du côté de cette zone. La valeur de l'angle de pivotement est directement fonction de la durée pendant laquelle l'organe de soufflage 38 est comprimé par l'utilisateur lequel peut ainsi diriger à son gré l'appareil. I1 est à noter, qu'en l'exemple, une seule zone de freinage a été prévue : pour effectuer une rotation en direction opposée, il suffit de provoquer le pivotement sur un angle de plus de 1800. Bien entendu, deux zones de freinage (ou plus) pourraient être prévues des deux côtés de la jupe. Lorsque l'utilisateur n'exerce pas d'action sur l'organe de soufflage 38, ou lorsqu'il relache son action, la membrane 36 vient en position de repos contre le cha peau 31. L'effet d'aspiration dans le canal 34b et le conduit 35 est alors neutralisé, du fait qu'il se trouve dérivé vers la chambre 32 et les canaux 35. L'appareil suit une trajectoire habituelle qui l'amène à balayer automatiquement les parois de la piscine d'une façon aléatoire. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux termes de la description précédente, mais en comprend au contraire 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, des moyens d'entraînement du corps (7,8,10,16,17, 18) adaptés pour transformer en énergie mécanique de progression une fraction de l'énergie du flux liquide traversant le corps et pour en traîner celui-ci le long d'une direction déterminée D de la surface à nettoyer, ledit appareil de nettoyage étant caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de freinage localisé (35,39,40), adaptés pour posséder deux états, un état actif dans lequel lesdits moyens réalisent un freinage d'une zone du corps (1) ou de la jupe (3) par rapport à la surface à nettoyer, ladite zone étant située en dehors du plan médian (A) de l'appareil parallèle à la direction de progression D, et un état passif dans lequel l'action desdits moyens est nulle ou insensible, lesdits moyens de freinage localisé étant associés à des moyens de commande (35, 37, 38) adaptés pour permettre de les disposer dans leur état actif ou dans leur état passif. 2/ - Appareil de nettoyage selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de freinage localisé (35, 39, 40) sont agencés pour agir à la périphérie de la jupe (3) sur un secteur entourant le plan médian (B) orthogonal à la direction de progression D. 3/ - Appareil de nettoyage selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que les moyens de freinage localisé comprennent un organe d'aspiration (35, 39), connecté à la jupe (3) et apte à créer localement à travers une lumière (40) de celle-ci une dépression supérieure à la dépression moyenne régnant dans les autres parties de ladite jupe. 4/ - Appareil de nettoyage selon la revendication 3, caractérisé n ce que l'organe d' aspiration comprend un conduit souple (35), connecté par une extrémité à la jupe (3) de façon à pouvoir créer une aspiration à travers la lumière (40) de celle-ci et relié par son autre extrémité au corps (1) de façon àêtre soumis àl'erretd'aspira- tionde la source, les moyens decommande (36, 37, 33) étant adaptés pour neutraliser ledit effet d'aspiration au niveau dudit conduit (35) ou, au contraire, pour permettre à celui-ci de s'exercer. 5/ - Appareil de nettoyage selon la revendication 4, caractérisé en ce que les moyens de commande comprennent une chambre (32) possédant, d'une part, des moyens de communication (33) avec l'extérieur, d'autre part, des moyens de communication (34a, 34b) avec le conduit d'aspiration (35), et un organe de fermeture mobile (36), situé dans ladite chambre (32) et apte, soit à obturer les moyens de communication (34a) de façon à permettre à l'effet d'aspiration de s'exercer dans le conduit d'aspiration (35), soit à dégager lesdits moyens (34a) de façon à driver l'effet d'aspiration vers la chambre (32) et à neutraliser cet effet au niveau du conduit d'aspiration (35). 6/ - Appareil de nettoyage selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'organe de fermeture comprend une membrane déformable (36) soumise à la pression d'un fluide dé commande. 7/ - Appareil de nettoyage sleon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comprend un conduit souple d'air (37), débouchant à une extrémité dans un volume fermé situé de l'autre côté de la membrane (36) par rapport aux moyens de communication (34a) précités, ledit conduit (37) étant doté à son autre extrémité d'un organe de soufflage pneumatique (38). 8/ - Appareil de nettoyage selon l'une des revendications 5, 6 ou 7, caractérisé en ce que la chambre (32) et les moyens de communications (33, 34a, 34b) associés à celleci sont délimités par une pièce (30) solidaire du corps (1) et contenant l'organe de fermeture mobile (36). 9/ - Appareil de nettoyage selon l'une des revendications l ou 2, caractérisé en ce que les moyens de freinage localisé comprennent une poche souple gonflable, assujettie à la jupe de façon à venir en contact avec la surface à nettoyer à l'état gonflé et, au contraire, à s'escamoter par rapport à cette surface à l'état dégonflé, les moyens de commande comprenant des moyens de gonflage à distance de ladite poche souple. 10/ - Appareil de nettoyage selon l'une des revendications précédentes, pour le nettoyage d'une piscine ou d'un bassin, caractérisé en ce que les moyens de commande comprennent des moyens de télécommande adaptés pour commander les moyens de freinage localisé à partir de l'extérieur de la piscine ou du bassin. 11/ - Appareil de nettoyage conforme à l'une des revendications précédentes, du type comprenant au moins, une roue de progression (7, 8), articulée dans le corps (1) de façon que son pourtour dépasse dudit corps sur la face (la) de celui-ci équipé de la jupe (3) afin d'être apte à venir en appui contre la surface à nettoyer, et des moyens d'entraînement en rotation (10, 16, 17, 18), de la ou desdites roues de progression 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 (7, 8), ledit appareil étant caractérisé en ce que les moyens de freinage localisé (35, 39, 40), sont agencés pour agir dans un secteur entourant le plan médian (B) orthogonal au plan de rotation contenant les roues (7, 8).