DE3320922C2

DE3320922C2 - Saugreinigungskopf

Info

Publication number: DE3320922C2
Application number: DE19833320922
Authority: DE
Inventors: Johan Nicolaas Bedfordview Transvaal Raubenheimer
Original assignee: Peacock Investments (Proprietary) Ltd., Johannesburg, Transvaal
Priority date: 1983-06-09
Filing date: 1983-06-09
Publication date: 1987-04-02
Also published as: DE3320922A1

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf einen Saugreinigungskopf zur Verwendung an einer unter Wasser od. dgl. liegenden Fläche, der folgende Merkmale aufweist: ein Turbinengehäuse; einen an der Gehäuseunterseite vorgesehenen Saugeinlaß; eine im Gehäuse gelagerte Turbinenwelle mit darauf angeordneter Turbine; einen aus dem Gehäuse herausführenden, mit einem flexiblen Schlauch verbindbaren Auslaß; wenigstens ein Schwinggestell, welches schwenkbar mit dem Gehäuse verbunden ist und es zumindest partiell an der zu reinigenden Fläche abstützt; wenigstens einen am Schwinggestell angeordneten Friktionsfuß, der an der Fläche anliegt und in einer zu dieser Fläche transversalen Ebene schräg verläuft; und wenigstens einen Exzenter auf der Turbinenwelle, der so gelagert ist, daß er einem fest mit dem Schwinggestell verbundenen Rahmen eine Schwingbewegung erteilt.

Description

Die Erfindung betrifft einen Saugreinigungskopf gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Bei einem bekannten Saugreinigungskopf dieser Art (DE-OS 26 12 043) wird das Bewegungsgestell von Rädern gebildet, denen Steuerbewegungen erteilt werden. Hierfür ist ein verhältnismäßig großer Herstellungsaufwand erforderlich. Außerdem kann es vorkommen, daß wegen der ausgeübten Saugkraft der Saugreinigungskopf so fest an der zu reinigenden Fläche haftet, daß ein Wirksamwerden der Steuerkräfte behindert ist.
Es ist Aufgabe der Erfindung, das Bewegungsgestell eines gattngsgemäßen Saugreinigungskopfes in einfacher Weise so zu verbessern, daß Steuerbewegungen zuverlässig wirksam gemacht werden können.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
Die nachstehende Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung dient im Zusammenhang mit beiliegender Zeichnung der weiteren Erläuterung. Es zeigt
Fig. 1 eine Schnittansicht eines Saugreinigungskopfes;
Fig. 2 eine Teildraufsicht entlang der Linie 2-2 in Fig. 1;
Fig. 3 eine Teildraufsicht entlang der Linie 2-2 in Fig. 1 mit abgenommener Turbine und
Fig. 4 eine Schnittansicht entlang der Linie 4-4 in Fig. 3.
Der dargestellte Saugreinigungskopf weist ein Gehäuse 10 auf, an dessen Unterseite eine Einlaßdüse 11 und an dessen Oberseite ein Auslaß 12 vorgesehen sind. Das Gehäuse 10 nimmt eine Turbine 13 auf, die auf einer Welle 15 sitzt. Die Welle 15 ist mit Hilfe von Lagern 14 an den Gehäusewänden drehbar gelagert. Wenn Wasser aus der Düse 11 zum Auslaß 12 fließt, wird die Turbine 13 in Drehung versetzt.
Auf der Welle 15 sitzen weiterhin Exzenter 16, die zwischen Scheiben 19 angeordnet sind, welche ihrerseits an einem gabelförmigen Trägerrahmen 17 befestigt sind. Die Exzenter 16 sind zueinander um 180° phasenverschoben angeordnet. Wenn die Welle 15 rotiert, schwingen die Rahmen 17 hin und her. Jeder Rahmen 17 ist starr oder einstückig mit einem seitlich angeordneten Schwinggestell 18 verbunden. Die Verbindung erfolgt mit Hilfe einer Welle 20, die quadratische Enden aufweist. Die innen gelegenen Enden der (doppelt vorhandenen) Wellen 20 sind drehbar in einem Schalenlager 22 gelagert, die ihrerseits am Gehäuse 10 befestigt sind. Wenn die Rahmen 17 schwingen, werden ihre Bewegungen auf die beiden Schwinggestelle 18 übertragen.
An den Schwinggestellen 18 sind Paare von Füßen 23, 24 schwenkbar gelagert, die aus einem Friktionsmaterial, beispielsweise Gummi, gefertigt sind. Anschläge 25 begrenzen die Schwenkbewegung der Füße. Federn 26 spannen die Füße gegen Anschläge 25 vor, so daß sie eine Schräglage relativ zu einer in Fig. 4 dargestellten Abstützfläche annehmen.
Wenn infolgedessen die Turbine 13 rotiert, führen die Schwinggestelle 18 Schwingungen aus und der ganze Reinigungskopf bewegt sich nach rechts in Richtung des Pfeiles A in Fig. 1.
Wenn die Welle 20 nicht zweigeteilt, sondern durchgehend ausgebildet ist, müssen die Exzenter 16 zueinander in Phase sein. Jedoch ist die in diesem Fall erhaltene Bewegung nicht so rasch und wirkungsvoll, als wenn die Exzenter phasenverschoben umlaufen.
Am Gehäuse 10 sind zwei Abteile 30 und 31 befestigt. Im oberen Abteil 30 ist eine reversible Turbine 32 untergebracht. Zwei Einlaßöffnungen 34 führen von einem mit einem Sieb 36 versehenen Raum 35 in das Abteil 30. Diese Einlaßöffnungen 34 im Abteil 30 werden von einer Ventilplatte 33 gesteuert, deren Betriebsweise weiter unten beschrieben wird. Der Auslaß aus dem Abteil 30 ist mit dem Bezugszeichen 37 bezeichnet.
Am Auslaß 12 ist drehbar ein Schlauchverbindungsstück 40 gelagert, welches ein großes Zahn- oder Getrieberad 41 trägt. Ein Ritzel 42 an einer Welle 43 kämmt mit dem Rad 41. An ihrem unteren Ende trägt die Welle 43 ein Zahnrad 44, welches mit einem Ritzel 45 an einer Welle der Turbine 32 in Eingriff steht.
Wenn die Turbine 32 rotiert, versetzt sie somit das Schlauchverbindungsstück 40 in sehr langsame Umdrehung und erteilt diesem Verbindungsstück somit ein Drehmoment.
Im Abteil 31 ist ein Wassermotor 52 eines Typs untergebracht, wie er bei an sich bekannten, oszillierenden Sprinklern (für Rasenflächen und dgl.) verwendet wird. Dem Wassermotor ist ein Untersetzungsgetriebe nachgeschaltet, welches die Umdrehungszahl des Motors im Verhältnis von etwa 2000 : 1 reduziert. Wasser, welches den Raum 35 durchströmt, dringt in das Abteil 31 ein und strömt aus diesem über einen Auslaß 51 in das Gehäuse 10 ein. Der Ausgang des Motors 52 erfolgt letztendlich an einer Welle 53, welche die Ventilplatte 33 antreibt. Die Ventilplatte 33 ist ihrerseits elastisch nach oben vorgespannt.
Wenn der Motor 52 rotiert, verschließt und öffnet die Ventilplatte 33 abwechselnd die Einlaßöffnungen 34. Die Anordnung ist so getroffen, daß zwischen Öffnungszeiten relativ lange Perioden liegen, in denen beide Einlaßöffnungen geschlossen sind. Wenn eine Einlaßöffnung 34 geöffnet ist, erteilt die Turbine 32 dem Schlauchverbindungsstück 40, an welchem ein flexibler Schlauch befestigt ist, ein Drehmoment in einer bestimmten Richtung. Bei Freigabe der anderen Einlaßöffnung vermittelt die Turbine 32 ein entgegengesetzt gerichtetes Drehmoment. Der Schlauch hat das Bestreben, der ausgeübten Drehbewegung zu widerstehen, so daß sich im Endergebnis die gesamte Anordnung um die Achse des Verbindungsstücks 40 verdreht. Wenn die gerade offene Einlaßöffnung wieder verschlossen wird, hat der Saugreinigungskopf eine neue, willkürliche Richtung angenommen, die in der Regel von der ursprünglichen Richtung verschieden ist. Natürlich hat der Umlauf der Turbine 13 ständig das Bestreben, den Saugreinigungskopf in Vorwärtsrichtung zu bewegen, so daß sich jederzeit eine Art spiralförmiger Bewegung ergibt.
Eine auf die beschriebene Anordnung ausgeübte Saugwirkung führt dazu, daß sie auf der unter Wasser od. dgl. befindlichen Fläche, auf welcher sie aufsitzt, gehalten wird. Um diese Wirkung zu unterstützen, ist das Gehäuse 10 mit entsprechenden (nicht dargestellten) Tragflächen ausgerüstet, die nach unten relativ zur Unterseite der Anordnung in deren Bewegungsrichtung geneigt sind. Das Gehäuse 10 trägt auch (nicht dargestellte) schwenkbar gelagerte, flexible Seitenklappen.
Der Weg zu den Düsen 11 ist nachgiebig mit Hilfe gekrümmter Klappen 63 verstellt, welche durch nicht dargestellte Federn zu der Fläche hin vorgespannt sind, auf welcher der Reinigungskopf gerade aufruht. Wenn eine Saugwirkung eintritt, bewegen sich die Klappen 63 nach innen, so daß das Wasser die Düse 11erreichen kann. Im Endergebnis fließt Wasser von hinten und vorne ein, ist jedoch durch die Klappen daran gehindert, von den Seiten her zu kommen.
Die Rotation der Turbine 13 wirkt dann auf die Füße 23 und 24 ein und veranlaßt den Reinigungskopf, sich in einer bestimmten Richtung fortzubewegen. Der Motor 52 läuft kontinuierlich um und öffnet von Zeit zu Zeit eine Einlaßöffnung 34, wodurch die Turbine 32 veranlaßt ist, auf das Verbindungsstück 40 ein Drehmoment auszuüben und somit eine Richtungsänderung entweder nach links oder nach rechts bezogen auf die Bewegungsrichtung hervorzurufen. Der Hauptfluß des Wassers durch die Turbine 13 erfolgt kontinuierlich; lediglich der relativ kleine Nebenstrom durch die Turbine 32 vollzieht sich intermittierend.

Claims

1. Saugreinigungskopf zur Verwendung an einer unter Wasser oder dgl. liegenden, zu reinigenden Fläche, mit einem Turbinengehäuse, einem an der Gehäuseunterseite vorgesehenen Saugeinlaß, einer im Gehäuse gelagerten Turbinenwelle mit darauf angeordneter Turbine, einem aus dem Gehäuse herausführenden, mit einem flexiblen Schlauch verbindbaren Auslaß und mit einem den Saugreinigungskopf auf der zu reinigenden Fläche abstützenden Bewegungsgestell, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
wenigstens ein das Bewegungsgestell bildendes Schwinggestell (18), welches schwenkbar mit dem Gehäuse verbunden ist;
wenigstens einen am Schwinggestell angeordneten Friktionsfluß (23, 24), der an der Fläche anliegt und in einer zu dieser Fläche transversalen Ebene schräg verläuft;
und wenigstens einen Exzenter (16) auf der Turbinenwelle (15), der so gelagert ist, daß er einem fest mit dem Schwinggestell verbundenen Rahmen (17) eine Schwingbewegung erteilt.

2. Reinigungskopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Schwinggestelle (18) schwenkbar mit dem Gehäuse (10) verbunden sind, daß zwei Exzenter (16) auf der Turbinenwelle (15) vorgesehen sind und jeweils einem mit einem Schwinggestell fest verbundenen Rahmen (17) eine Schwingbewegung erteilen, und daß jedes Schwinggestell wenigstens einen Fuß (23, 24) aufweist.

3. Reinigungskopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwinggestelle (18) voneinander unabhängig am Gehäuse (10) schwenkbar gelagert sind, und die Exzenter (16) um 180° phasenverschoben auf der Turbinenwelle gelagert sind.

4. Reinigungskopf nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Füße (23, 24) an ihren Schwinggestellen (18) schwenkbar gelagert sind und elastisch in eine solche Schräglage vorgespannt sind, daß jeder Fuß eine begrenzte Schwingbewegung relativ zum Schwinggestell ausführen kann, wenn zur Fläche hin gerichtete Kräfte auf ihn ausgeübt werden.