Brevet FR3042808A1 — publié le 20170428

La présente invention relève du domaine des équipements pour piscines. Elle concerne plus particulièrement un appareil de nettoyage de piscine autonome de type robot. Préambule et art antérieur L'invention concerne un appareil nettoyeur de surface immergée dans un liquide, telle qu'une surface formée par les parois d'un bassin, notamment d'une piscine. Il s'agit notamment d'un robot mobile de nettoyage de piscine. Un tel robot de nettoyage réalise ledit nettoyage en parcourant le fond et les parois du bassin de la piscine, en brossant ces parois, et en aspirant les débris vers un filtre. On désigne par débris toutes les particules présentes au sein du bassin, telles que morceaux de feuilles, microalgues, etc., ces débris étant normalement déposés au fond du bassin ou collés sur les parois latérales de celui-ci. Le plus couramment, le robot est alimenté en énergie par un câble électrique reliant le robot à une unité extérieure de commande et d'alimentation. On connaît, par exemple, dans ce domaine, les brevets FR 2 925 557 et 2 925 551, de la demanderesse, qui visent un appareil nettoyeur de surface immergée à dispositif de filtrage démontable. De tels dispositifs comprennent un corps, des organes d'entraînement dudit corps sur la surface immergée, une chambre de filtration ménagée au sein du corps et comportant une entrée de liquide, une sortie de liquide, un circuit hydraulique de circulation de liquide entre l'entrée et la sortie à travers un dispositif de filtrage. Il a été constaté que, fréquemment, ces robots présentent des difficultés à franchir des obstacles disposés sur le fond de la piscine. L'invention a pour but de remédier notamment à cet inconvénient. Exposé de l'invention L'invention vise sous un premier aspect un appareil de nettoyage de piscine - un corps, - des moyens d'entrainement et de guidage du corps comprenant au moins deux paires de roues : avant et arrière. L'appareil comporte également : - des moyens de friction et de poussée longitudinale disposés entre les roues avant et arrière, lesdits moyens de friction présentant un jeu vertical non nul vis à vis du plan de guidage défini par les points de contact des roues avant et arrière avec le sol. 3042808 2 On appelle "appareil de nettoyage de piscine" un appareil pour le nettoyage d'une surface immergée, c'est-à-dire typiquement un appareil, mobile au sein ou au fond d'un bassin de piscine, et adapté à effectuer la filtration de débris déposés tant au fond que sur une paroi. Un tel appareil est communément connu sous le nom de robot 5 de nettoyage de piscine, lorsqu'il comporte des moyens de gestion automatisée des déplacements au fond et sur les parois de la piscine pour couvrir toute la surface à nettoyer. L'utilisation de moyens de friction disposés entre les roues avant et arrière et présentant un jeu vertical avec le plan défini par les points de contact des roues 10 permet que, lorsqu'une de ces roues n'est plus en contact avec le sol du fait du franchissement d'un obstacle, les moyens de friction viennent en contact avec ledit obstacle et facilitent son franchissement. L'effet de l'invention est donc de permettre à un moyen de friction intermédiaire de prendre appui sur et de pousser un obstacle qui viendrait dépasser du plan tangent 15 aux roues avant et arrières avec le sol (ce plan étant le plan de contact des roues avec le sol, en l'absence d'obstacle à franchir), pour faciliter son franchissement. L'invention concerne également un appareil nettoyeur de surface immergée caractérisé en combinaison par tout ou partie des caractéristiques mentionnées ci-dessus ou ci-après. 20 Présentation des figures Les caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux appréciés grâce à la description qui suit, description qui expose les caractéristiques de l'invention au travers d'un exemple non limitatif d'application. 25 La description s'appuie sur les figures annexées dans lesquelles : La figure 1 illustre une vue en perspective d'un appareil de nettoyage de piscine mettant en oeuvre un système de filtration tel qu'exposé, La figure 2 illustre une autre vue en perspective du même appareil, La figure 3 illustre en vue de côté le principe de roue intermédiaire et de jeu 30 d'engrenages tel que décrit ici, La figure 4 illustre ce même dispositif en vue en perspective, tel que vu depuis l'extérieur du robot, La figure 5 illustre ce même dispositif en vue en perspective, tel que vu depuis l'intérieur du robot, 35 La figure 6 est une vue en coupe de la roue intermédiaire, selon un plan passant par son axe de rotation, 3042808 3 La figure 7 est une vue en perspective demi-coupe de la roue, montrant son intégration par rapport au corps du robot. Description détaillée d'un mode de réalisation de l'invention 5 L'invention trouve sa place au sein d'un environnement technique de piscine, par exemple une piscine enterrée de type familial. Un système de nettoyage de surface immergée comporte, dans le présent exemple de réalisation, un appareil de nettoyage 10, appelée plus loin robot de nettoyage de piscine, et une unité d'alimentation et de commande dudit robot de 10 nettoyage de piscine (non illustrée sur les figures). Dans une variante, cette unité d'alimentation et de commande peut être intégrée à l'appareil de nettoyage. L'appareil de nettoyage 10 est représenté selon un mode de réalisation donné ici à titre d'exemple, en figures 1 et 2. Sur ces figures, le type d'appareil est ici à éjection d'eau inclinée vers le haut 15 de l'appareil, relativement au plan de roulement du robot. L'appareil de nettoyage de piscine comprend un corps 11 et des organes d'entraînement et de guidage 12 du corps 11 sur une surface immergée. Dans le présent exemple, ces organes d'entrainement et de guidage 12 sont constitués de roues avant 32 et arrières 33, disposées de façon latérale au corps (voir figure 1). 20 Les organes d'entraînement et du guidage définissent un plan de guidage sur une surface immergée par leurs points de contact avec ladite surface immergée. Ledit plan de guidage est généralement sensiblement tangent à la surface immergée au point auquel se trouve l'appareil. Ledit plan de guidage est par exemple sensiblement horizontal lorsque l'appareil se déplace sur une surface immergée de fond de piscine. 25 Dans tout le texte les notions « haut » et « bas » sont définies le long d'une droite, perpendiculaire audit plan de guidage, un élément « bas » étant plus proche du plan de guidage qu'un élément haut. L'appareil de nettoyage de piscine comprend en outre un moteur entraînant lesdits organes d'entraînement et de guidage, ledit moteur étant, dans le présent 30 exemple, alimenté en énergie par l'unité de commande et de contrôle via un câble souple étanche. L'appareil de nettoyage de piscine présente au moins une entrée de liquide 13 et une sortie de liquide 14. L'entrée de liquide 13 est située à la base du corps (en d'autres termes sous celui-ci), c'est-à-dire immédiatement en regard d'une surface 35 immergée sur laquelle se déplace l'appareil afin de pouvoir aspirer les débris accumulés sur ladite surface immergée. 3042808 4 La sortie de liquide 14 se situe ici sur le capot, à l'arrière de l'appareil. Dans le présent exemple, la sortie de liquide se fait dans une direction orientée vers l'arrière de l'appareil. Cette disposition n'est cependant pas limitative, et une sortie d'eau sensiblement perpendiculaire au plan de guidage, c'est-à-dire verticalement si 5 l'appareil de nettoyage repose sur le fond de la piscine, est également envisageable. L'appareil comprend un circuit hydraulique reliant l'entrée de liquide 13 à la sortie de liquide 14. Le circuit hydraulique est adapté pour pouvoir assurer une circulation de liquide depuis l'entrée de liquide 13 vers la sortie de liquide 14. L'appareil comprend à cet effet une pompe de circulation comprenant un moteur 10 électrique et une hélice, ledit moteur électrique entraînant l'hélice en rotation, ladite hélice étant disposée dans le circuit hydraulique. L'appareil comprend une chambre de filtration 17 interposée, sur le circuit hydraulique, entre l'entrée de liquide 13 et la sortie de liquide 14. La chambre de filtration est en particulier alimentée en liquide via au moins un canal amont reliant 15 l'entrée de liquide 13 à la chambre de filtration 17. La chambre de filtration 17 comprend un panier de filtration. Ce panier de filtration est avantageusement mais non nécessairement amovible. Comme on le voit sur les figures 3 à 7, dans le présent exemple de réalisation, 20 les organes d'entrainement et de guidage comportent par ailleurs une roue intermédiaire 31, disposée entre la roue avant 32 et la roue arrière 33, au moins d'un des deux côtés de l'appareil. Cette roue intermédiaire 31 est ici articulée autour d'un axe 34 parallèle à l'axe transversal Yr, qui correspond à l'axe d'entrainement des roues avant 31 et arrière 32. 25 Dans une variante de réalisation, cette roue intermédiaire 31 est articulée autour d'un axe non parallèle à l'axe transversal. Dans le présent exemple, cet axe 34 est situé dans le plan défini par les axes des roues avant et arrière, sans que cela soit une condition nécessaire au fonctionnement du dispositif selon l'invention. Ainsi qu'il apparaît notamment sur la figure 3, le diamètre et la position de l'axe 30 de rotation 34 de cette roue intermédiaire 31 est tel que ladite roue ne touche pas le plan de guidage XrYr lorsque le robot est en appui sur celui-ci. Le décalage vertical entre ledit plan de guidage XrYr et le bas de la roue intermédiaire 31 est ici d'environ 2 centimètres. Cette valeur est ici donnée à titre purement illustratif, et d'autres valeurs supérieures ou inférieures peuvent être envisagées. 35 Dans le présent exemple de réalisation, la roue intermédiaire 31 est située longitudinalement pratiquement à mi distance entre les roues avant 32 et arrière 33. 3042808 5 Son diamètre est ici légèrement inférieur à celui de la roue avant 32, lequel est également inférieur à celui de la roue arrière 33. La roue intermédiaire 31 comporte en sa circonférence une zone de friction 35, de forme sensiblement cylindrique, dotée d'un état de surface antidérapant. La largeur 5 de cette zone de friction 35 est ici d'environ un à deux centimètres. Cette largeur, ainsi que la matière formant la zone d'adhérence de la roue, dépendent du type de sol sur lequel le robot doit évoluer. La roue intermédiaire 31 est ici entrainée en rotation grâce à une zone interne engrenée 36, de diamètre inférieur à celui de la zone de friction. Cette zone engrenée 10 36 vient coopérer avec un engrenage 37, lui même entrainé par la roue arrière 33. De la même manière, la zone engrenée 36 vient coopérer avec un second engrenage 38, lui même entrainé par la roue avant 32. La roue intermédiaire 31 est donc ici indirectement entrainée par le moteur d'entrainement des roues. Les géométries précises et matériaux de ces engrenages 37, 38 peuvent être 15 facilement déterminé par l'homme du métier, selon les caractéristiques particulières du robot de nettoyage considéré. On comprend que, par la disposition du jeu d'engrenages, la roue intermédiaire 31 vient tourner dans le même sens que les roues avant 32 et arrière 33. Dans le présent exemple de réalisation, cette roue intermédiaire 31 présente une vitesse de 20 rotation telle que la vitesse tangentielle de la zone de friction 35 soit sensiblement égale à celle des roues avant et arrière. Mode de fonctionnement Lorsque le robot de nettoyage vient franchir un obstacle, il arrive qu'une des 25 roues avant ou arrière ne soit plus en contact avec la surface de guidage. Dans ce cas, un robot selon l'art antérieur a des difficultés à se mouvoir. Au contraire, dans le cas décrit plus haut, lorsque la roue avant (ou arrière) n'est plus en contact avec la surface de guidage du fait de la présence d'un obstacle qui a fait se lever la partie avant du robot, la roue intermédiaire 31 vient prendre appui 30 sur l'obstacle, et permet au robot un franchissement aisé de celui-ci. Variantes Dans une variante de réalisation, l'appareil de nettoyage comporte une roue intermédiaire 31 de chaque côté du corps 11. 35 Dans une autre variante de réalisation, la zone de friction 35 comporte au moins une excroissance 39 formant ergot, adaptée à prendre appui sur un obstacle 3042808 6 situé au fond de la piscine pour faciliter son franchissement par le robot 10. Elle peut alternativement comporter un plus grand nombre d'excroissances, par exemple trois excroissances réparties angulairement de façon régulière. Dans encore une autre variante de réalisation, la roue intermédiaire 31 est 5 articulée autour d'un axe 34 excentrique. De la sorte, la distance entre le plan de guidage et la roue intermédiaire n'est pas fixe, mais varie au cours de la rotation de cette roue 31. Dans encore une autre variante de réalisation, la roue intermédiaire 31 est entrainée par le jeu d'engrenages à une vitesse différente des roues avant et arrière, 10 par exemple telle que la vitesse tangentielle de la zone de friction soit deux fois plus rapide que la vitesse tangentielle des roues avant 32 et arrière 33 en leur point de contact avec le plan de guidage XrYr. Dans une variante de réalisation, le robot comporte une roue intermédiaire de chaque côté du corps 11, ces roues intermédiaires étant de diamètre et / ou de vitesse 15 de rotation différentes. REVENDICATIONS1. Appareil de nettoyage de piscine comprenant : - un corps (11), - des moyens d'entrainement et de guidage du corps (11) comprenant au moins deux paires de roues : avant (32) et arrière (33), caractérisé en ce que l'appareil comporte également : - des moyens de friction et de poussée longitudinale (31) disposés entre les roues avant et arrière, lesdits moyens de friction présentant un jeu vertical non nul vis à vis du plan de guidage défini par les points de contact des roues avant et arrière avec le sol. 2. Appareil de nettoyage de piscine selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de friction et de poussée longitudinale comprennent au moins une roue intermédiaire (31), disposée entre la roue avant (32) et la roue arrière (33), au moins d'un des deux côtés de l'appareil. 3. Appareil de nettoyage de piscine selon la revendication 2, caractérisé en ce que la roue intermédiaire (31) est ici articulée autour d'un axe de rotation (34) parallèle à l'axe transversal Yr, qui correspond à l'axe d'entrainement des roues avant (31) et arrière (32). 4. Appareil de nettoyage de piscine selon la revendication 2, caractérisé en ce que la roue intermédiaire (31) est articulée autour d'un axe de rotation (34) non parallèle à l'axe transversal Yr. 25 5. Appareil de nettoyage de piscine selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'axe de rotation (34) de la roue intermédiaire est situé dans le plan défini par les axes de rotation des roues avant (32) et arrière (33). 6. Appareil de nettoyage de piscine selon l'une quelconque des revendications 30 2 à 5, caractérisé en ce que la roue intermédiaire (31) est située longitudinalement pratiquement à mi distance entre les roues avant (32) et arrière (33). 7. Appareil de nettoyage de piscine selon l'une quelconque des revendications 2 à 6, caractérisé en ce que la roue intermédiaire (31) comporte en sa circonférence 20 3042808 8 une zone de friction (35), de forme sensiblement cylindrique, dotée d'un état de surface antidérapant. 8. Appareil de nettoyage de piscine selon l'une quelconque des revendications 5 2 à 7, caractérisé en ce que la roue intermédiaire (31) est entrainée en rotation grâce à une zone interne engrenée (36) de ladite roue, de diamètre inférieur à celui de la zone de friction, cette zone engrenée (36) venant coopérer avec un engrenage (37), lui même entrainé par la roue arrière (33) ou la roue avant (32). 10 9. Appareil de nettoyage de piscine selon l'une quelconque des revendications 2 à 8, caractérisé en ce que la zone engrenée (36) de la roue intermédiaire vient coopérer avec deux engrenage (37, 38), entrainés par les roues arrière (33) et avant (32). 15 10. Appareil de nettoyage de piscine selon l'une quelconque des revendications 2 à 9, caractérisé en ce que la roue intermédiaire (31) vient tourner dans le même sens que les roues avant (32) et arrière (33), cette roue intermédiaire( 3)1 présentant une vitesse de rotation telle que la vitesse tangentielle de la zone de friction (35) soit sensiblement égale à celle des roues avant et arrière. 11. Appareil de nettoyage de piscine selon l'une quelconque des revendications 2 à 10, caractérisé en ce que l'appareil de nettoyage comporte une roue intermédiaire (31) de chaque côté du corps (11). 12. Appareil de nettoyage de piscine selon l'une quelconque des revendications 2 à 11, caractérisé en ce que la zone de friction (35) comporte au moins une excroissance (39) formant ergot, adaptée à prendre appui sur un obstacle situé au fond de la piscine pour faciliter son franchissement par le robot (10). 13. Appareil de nettoyage de piscine selon l'une quelconque des revendications 2 à 12, caractérisé en ce que I la roue intermédiaire (31) est articulée autour d'un axe (34) excentrique. 14. Appareil de nettoyage de piscine selon l'une quelconque des revendications 2 à 13, caractérisé en ce que la roue intermédiaire (31) est entraine par le jeu d'engrenages à une vitesse différente des roues avant et arrière. 3042808 9 15. Appareil de nettoyage de piscine selon l'une quelconque des revendications 2 à 14, caractérisé en ce qu'il comporte une roue intermédiaire (31) de chaque côté du corps (11), ces roues intermédiaires étant de diamètre et / ou de vitesse de rotation différentes.