Brevet FR2589508A1 — publié le 19870507

Cette invention concerne un appareil automatique de nettoyage de piscines, du type comprenant des moyens pour interrompre l'écoulement d'eau aspirée à travers l'appareil et pour provoquer ainsi le déplacement de l'appareil sur une surface immergée à nettoyer. Ce type d'appareil est bien connu et est décrit dans plusieurs brevets, tels que le brevet d'Afrique du Sud n 71/1024 et les brevets des Etats-Unis d'Amérique n 4 023 227 et n 4 133 068. L'un des buts de l'invention est de procurer un appareil de nettoyage de piscines qui travaille efficacement et dont le fonctionnement soit moins susceptible d'être perturbé par des matières étrangères prises dans l'appareil, comparativement à de nombreux appareils de l'art antérieur. Selon l'invention, un appareil du type indiqué au début comprend une tête présentant une ouverture d'entrée disposée pour être placée près de la surface à nettoyer, une sortie de tête reliée à l'entrée par un canal d'écoulement, une soupape coordonnée au canal d'écoulement et rappelée à une position ouverte, la soupape étant agencée pour se fermer par intermittence, en fermant au moins à peu près le canal d'écoulement, lorsque, pendant le fonctionnement, de l'eau s'écoule à travers le canal, ainsi qu'une chambre à volume variable qui communique avec le canal d'écoulement en aval de la soupape et est rappelée à un état étendu pour perfectionner le fonc- tionnement de la soupape, la tête et le canal d'écoulement produisant leur propre déplacement sur la surface immergée à nettoyer par suite de la fermeture intermittente de la soupape. Selon d'autres caractéristiques de l'invention: la soupape est, soit du type à plongeur chargé par ressort, soit du type à clapet pivotant coopérant avec un siège de soupape formé dans le canal d'écoulement; la chambre à volume variable est située dans un embranchement du canal d'écoulement ou forme une zone élargie sur une partie de la longueur de ce canal. La chambre à volume variable peut être définie par un diaphragme en forme de godet. Elle peut être définie aussi par un piston disposé dans un cylindre et chargé par un ressort. Il est également dans le cadre de L'invention de prévoir un moyen pour régler la force élastique exercée sur le plongeur ou sur le clapet pivotant et de prévoir un moyen pour régler Le rappel de La chambre à volume variable à son état étendu. La tête de l'appareil est de préférence du type possédant une ouverture d'entrée dans une semelle de la tête, laquelle est entourée par un disque souple, et dans lequel le canal d'écoulement est incliné par rapport au disque, donc aussi par rapport à la surface immergée à nettoyer. Ces caractéristiques et d'autres caractéristiques et avantages encore de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui va suivre de plusieurs modes de réali- sation non limitatifs, faite en référence aux dessins annexes, sur lesquels: - la figure 1 est une coupe axiale d'un mode de réalisation d'un appareil selon l'invention pour nettoyer des piscines; - la figure 2 est une vue semblable d'un deuxième mode de réalisation; et - la figure 3 est une vue semblable montrant une variante de réalisation pour la chambre à volume variable du mode de réalisation de la figure 2. Lorsqu'on se reporte pour commencer à la figure 1, celle-ci montre un nettoyeur de piscines, comprenant une tête 1 avec une ouverture d'entrée 2, une ouverture de sortie 3 et un canal d'écoulement 4 reliant l'entrée à la sortie. Une soupape du type à plongeur, comportant un plongeur 5 qui porte un clapet 6 et est disposé coulissant dans un cylindre 7, est agencée de manière que le clapet puisse s'appliquer contre un siège de soupape 8 qui entoure le canal d'écoulement 4 près de l'extrémité d'entrée, afin de fermer de façon intermittente ce canal, traversant la tête 1, comme décrit dans ce qui va suivre. Un ressort de traction 9 écarte le plongeur 5 du siège 8. Une extrémité de ce ressort est attachée à l'intérieur du plongeur, qui est creux, et son autre extrémité 10 est attachée à un bouchon à vis 11 qui est vissé dans l'extrémité arrière du cylindre 7. En vissant ce bouchon plus ou moins dans le cylindre, on peut régler la tension du ressort 9. Le clapet 6 est réalisé et conformé pour que, lorsque de l'eau est aspirée à travers le canal d'écoulement pendant le fonctionnement de l'appareil, de l'entrée vers la sortie, le plongeur 5 soit tiré vers le siège 8, contre l'action du ressort de traction 9, en vue de la fermeture intermittente et sensiblement complète de la soupape. Selon l'invention, cette fermeture intermittente de la soupape est perfectionnée par la présence d'une chambre à volume variable 12 qui, dans le mode de réalisation de l'invention repré- senté sur la figure 1, est définie par un diaphragme d'élastomère 13 en forme de godet, attaché par son bord à une plaque rigide 14 portée par un tube d'embranchement 15 faisant communiquer l'intérieur de la chambre à volume variable 12 et le canal 4. Du fait que le diaphragme est en élastomère, il est rappelé automatiquement à un état étendu, mais ce rappel est accentué par la présence d'un ressort de compres- sion 16. L'entrée 2 est entourée par une semelle 17 qui présente un orifice d'aspiration 18 pour permettre à de l'eau de dérivation de pénétrer dans l'entrée 2. Un disque souple 19 est fixé autour de la semelle 17 et, pendant le fonctionnement, le disque 19 et la semelle 17 sont appliqués contre une surface 20 devant être nettoyée. La semelle et le disque sont agencés de manière que, lorsqu'ils sont fermement appliqués contre la surface immergée, l'axe du canal d'écoulement est incliné par rapport à cette surface, sous 45 environ, pour des raisons évidentes à l'homme de l'art. Pour l'utilisation de l'appareiL, la sortie 3 est reliée par un raccord tournant 21 à un tuyau souple (non représenté) et qui est branché sur le c6té aspiration d'une pompe qui, pendant le fonctionnement, aspire de l'eau à travers la tête 1 et ce tuyau et la refoule vers un filtre de piscine. Lorsque, pendant le fonctionnement, de l'eau est aspirée à travers la tête 1, le plongeur 5 sera attiré, contre la force du ressort de traction 9, de manière à approcher le clapet 6 du siège 8 et, généralement, à l'appliquer complètement contre ce siège. Au moment o le clapet 6 s'applique contre le siège de soupape 8, l'écoulement dans le canal 4 est interrompu et la pression dans ce canal est brusquement réduite. Cette chute de pression dans le canal d'écoulement est transmise à travers le tube d'embranchement à l'intérieur de la chambre à volume variable 12. Ce ce fait, le diaphragme 13 s'aplatit, contre l'action du ressort de compres- sion 16, diminuant ainsi, du moins dans une certaine mesure, la succion à l'intérieur du canal 4, ce qui permet au clapet 6 et au plongeur 5 de s'écarter du siège 8 sous l'effet du ressort de traction 9. L'écoulement d'eau à travers le canal recommence ensuite et le clapet sera de nouveau tiré contre le siège 8, de sorte que le cycle se répète. Cette ouverture et cette fermeture cycliques du canal d'écoulement provoquent le déplacement de l'appareil de nettoyage de piscines sur la surface 20 à nettoyer, grâce à l'inclinaison, donc à l'orientation axiale non symétrique du canal d'écoulement 4. On comprendra quepour faire fonctionner l'appareil convenablement et dans une plage étendue de pressions d'aspiration, il est important que l'agencement des différents composants soit choisi de façon optimale. Ainsi, la cote indiquée sur la figure 1 par la Lettre "x", ce qui est la distance entre le siège de soupape 8 et l'entrée du tube d'embranchement 15, de même que la cote indiquée sur la figure 1 par la lettre "y", qui est la longueur du tube d'embranchement 15, doivent être choisies en tenant compte du débit et des forces hydrostatiques développées dans un appareil de cette nature, fonctionnant dans les conditions décrites. Comme la longueur du tube d'embranchement peut être appréciable, il est possible, bien entendu, de l'enrouler pour la commodité. Le diamètre du canal d'écoulement 4 et celui du tube d'embranchement 15 sont également des éléments importants dont il faut tenir compte. La configuration définitive dépendra naturellement de la plage de pressions d'aspiration dans laquelle l'appareil doit pouvoir fonctionner, ainsi que du débit d'eau désiré à travers l'appareil. Pour des applications particulières, la force du ressort de traction 9 et celle du ressort de compression 16 peuvent être ajustées, mais il est possible aussi de prévoir le remplacement des ressorts par des ressorts plus adéquats. Si nécessaire, une valve de réglage de débit peut être incorporée dans Le tuyau souple ou dans le canal d'écoulement afin d'établir le débit optimal pour un appareil de nettoyage spécifique ou pour un réglage spécifique de l'appareil. Bien entendu, la chambre à volume variable 12 peut être réalisée de différentes manières. Plus particulièrement, comme représenté sur la figure 2, on pourrait utiliser un piston 22 mobile dans un cylindre 23 porté par un tube d'embranchement 24 faisant communiquer le canal d'écoulement 4 avec l'intérieur 25 de l'ensemble formé par le piston et le cylindre. Le piston 22 de cet exemple est rappelé par un ressort de compression 26 vers une position o l'intérieur 25 est étendu, comme cela est nécessaire pour la mise en oeuvre de l'invention. L'intérieur 25 peut donc changer de volume sensiblement de La même façon que le système à diaphragme décrit dans ce qui précède. Une autre variante est représentée sur la figure 3, o la chambre à volume variable 27 affecte la forme d'une zone élargie du canal d'écoulement, la chambre étant définie par une paroi en élastomère 28 qui est suffisamment rigide pour ne pas demander le secours d'un ressort pour son rappel à l'état étendu. La figure 2 montre également une variante de réalisation pour la soupape. La soupape de cet exemple comporte un clapet 29 monté pivotant ou oscillant en un point décalé latéralement et situé au-dessus du siège 30 de la soupape, dont l'emplacement est semblable à celui de la figure 1. Un ressort de compression 31, servant au rappel du clapet à la position ouverte, est situé entre la périphérie du siège et l'axe de pivotement 31 portant le clapet. Une butée réglable 33 peut être prévue dans ce cas pour limiter le mouvement d'ouverture du clapet 29. L'invention n'est pas limitée aux formes de réali- sation décrites et l'homme de l'art pourra y apporter diverses modifications, sans pour autant sortir de son cadre. R E V E N D I C AT I 0 N S 1. Appareil de nettoyage de piscines, comprenant une tête (1) avec une ouverture d'entrée (2) disposéepour être placée près d'une surface immergée (20) devant être nettoyée, une sortie de tête (3), reliée à l'entrée (2) par un canal d'écoulement (4), une soupape (6; 29) coordonnée au canal d'écoulement et rappelée à une position ouverte, la soupape étant agencée pour se fermer par intermittence, en fermant au moins à peu près le canal d'écoulement (4), lorsque, pendant le fonctionnement, de l'eau s'écoule à travers le canal (4), caractérisé en ce qu'il comprend, en outre, pour perfectionner le fonctionnement intermittent de la soupape (6; 29), une chambre à volume variable (12; 23; 27) qui communique avec le canal d'écoulement (4) en aval de la soupape (6; 29) et est rappelée à un état étendu, la tête (1) et le canal d'écoulement (4) produisant leur propre déplacement sur la surface immergée (20) à nettoyer par suite de la fermeture intermittente de la soupape (6; 29). 2. Appareil selon la revendication 1 dont la soupape est du type à plongeur (5) portant un clapet (6) qui coopère avec un siège de soupape (8) formé dans le canal d'écoulement (4). 3. Appareil selon la revendication I dont la soupape est du type à clapet pivotant (29) chargé par ressort (31). 4. Appareil selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la chambre à volume (12; 23) est située dans ou sur un embranchement (15; 24) du canal d'écoulement (4). 5. Appareil selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la chambre à volume variable (12) est définie par un diaphragme (13) en forme de godet. 6. Appareil selon l'une quelconque des revendications I à 4, dans lequel la chambre à volume variable est définie par un piston (22) agissant dans un cylindre (23) et chargé par un ressort (26). 7. Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel la chambre à volume variable (27) est formée par une zone élargie du canal d'écoulement (4), zone qui est définie par une paroi (28) en élastomère. 8. Appareil selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le rappel de la soupape à la position ouverte est réglable (11). 9. Appareil selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la chambre à volume variable comporte un élément déformable ou déplaçable (13; 22; 28) qui est rappelé élastiquement à un état étendu de cette chambre, ce rappel élastique étant réglable.