Domaine de l'invention La présente invention a pour objet un robot de nettoyage des parois du bassin d'une piscine équipée d'un système de retour d'eau sous pression, les parois du bassin comprenant à la fois le fond du bassin qui peut être plat ou présenter des parties inclinées et des parois latérales substantiellement verticales, étagées ou inclinées.

Art antérieur

On connaît déjà différents types de robots de nettoyage du fond d'une piscine qui procèdent par aspiration des déchets qui se sont déposés dans le fond de la piscine.

On connaît ainsi des robots de nettoyage de type électrique.

De tels robots de nettoyage sont généralement d'une réalisation assez complexe, sont onéreux et ne présentent pas une fiabilité maximale.

On a également déjà proposé, dans les documents de brevet FR 2 836 945, WO 2006/077352 et FR 2 927 106, des appareils de nettoyage du fond du bassin d'une piscine, qui présentent une réalisation simplifiée permettant un fonctionnement à partir d'une simple prise d'eau sous pression.

De tels types d'appareils de nettoyage, qui sont relativement simples et bon marché, bénéficient d'une maintenance aisée et d'une bonne fiabilité et assurent de façon contrôlée à la fois le déplacement de l'appareil dans le fond du bassin rempli de liquide, l'aspiration et la récupération des déchets, et le changement de direction de l'appareil lorsque celui-ci rencontre un obstacle.

Bien que le fonctionnement des appareils de nettoyage décrits dans les documents précités soit ainsi généralement satisfaisant, ces appareils se limitent au nettoyage du fond d'un bassin et ne permettent pas de traiter des parois verticales ou inclinées par rapport à l'horizontale. Par ailleurs, leur vitesse de déplacement s'avère souvent difficile à maîtriser. On connaît encore divers exemples de robots de nettoyage de piscine qui sont raccordables à une bouche d'aspiration d'un système de recirculation et de filtrage de l'eau d'une piscine. Ces robots, qui comprennent des roues entraînées par une turbine actionnée à partir de l'énergie du système de recirculation d'eau de la piscine, sont généralement complexes à réaliser et s'avèrent relativement coûteux pour leur fabrication ou leur maintenance. En particulier, ils sont souvent équipés de dispositifs d'embrayage et de débrayage pour assurer périodiquement des changements de direction du robot et éviter son immobilisation contre un obstacle.

Définition et objet de l'invention

La présente invention vise notamment à obtenir une excellente qualité de nettoyage sur l'ensemble des parois d'un bassin de liquide, y compris des parois verticales, sans qu'il soit nécessaire d'adjoindre un dispositif mécanique additionnel, la conception du robot de base garantissant automatiquement des déroutements du robot qui assurent un nettoyage sans que des zones du bassin soient laissées sans traitement.

L'invention vise encore à réaliser un robot de nettoyage de conception simplifiée et dont la fiabilité et la robustesse sont améliorées.

L'invention a encore pour objet un robot de nettoyage de piscine qui soit facile à mettre en œuvre par ses utilisateurs.

Ces buts sont atteints conformément à l'invention grâce à un robot de nettoyage de parois d'un bassin d'une piscine équipée d'un système de retour d'eau sous pression comprenant un tuyau de refoulement d'eau, les parois du bassin comprenant à la fois le fond du bassin qui peut être plat ou peut présenter des parties inclinées et des parois latérales substantiellement verticales, étagées ou inclinées, caractérisé en ce que le robot comprend des première et deuxième roues crantées latérales mobiles autour d'un axe horizontal XX' et symétriques par rapport à un point central O pour l'entraînement d'un corps de robot présentant essentiellement une symétrie de révolution par rapport audit axe horizontal XX', en ce que le corps de robot comprend une première partie fonctionnelle incorporant un moteur hydraulique et une deuxième partie amovible inférieure formant un réservoir pour le stockage de déchets solides présents dans l'eau de la piscine, en ce que la première partie fonctionnelle comprend une partie supérieure avec au moins un ajutage d'entrée d'eau sous pression raccordable par un joint tournant audit tuyau de refoulement d'eau et une tuyère d'éjection d'eau présentant un axe T incliné par rapport à la verticale et étant sensiblement parallèle audit ajutage, l'ajutage ainsi que la tuyère étant situés de façon déportée du côté de la première roue crantée latérale par rapport au point central 0, en ce que le moteur hydraulique comprend une turbine située à l'intérieur d'une chambre définie par une première paroi semi-cylindrique ayant un premier rayon et par une deuxième paroi constituant une portion de cylindre ayant un deuxième rayon inférieur audit premier rayon, ladite chambre ayant une entrée en communication avec ledit ajutage et une sortie qui est en communication avec ladite tuyère et définit un canal d'éjection d'eau orienté selon l'axe T de la tuyère, la turbine assurant l'entraînement des première et deuxième roues crantées latérales par l'intermédiaire d'un réducteur, en ce que ledit réservoir comprend au moins une bouche d'aspiration munie d'un clapet et est en communication avec l'intérieur de ladite première partie fonctionnelle par une ouverture munie d'un filtre, et en ce qu'un espace libre est défini entre la sortie dudit moteur hydraulique et ladite première partie fonctionnelle du corps du robot au voisinage de la tuyère de manière à permettre à une dépression créée par la tuyère d'aspirer un courant d'eau introduit par ladite au moins une bouche d'aspiration et son évacuation par la tuyère après traversée du filtre.

Avantageusement, le robot comprend en outre un flotteur d'équilibrage disposé sur ladite première partie fonctionnelle au voisinage de la tuyère, dans une position centrale par rapport aux première et deuxième roues crantées et à une distance If non nulle par rapport à un plan vertical contenant ledit axe horizontal XX'.

Le corps de robot comprend en outre avantageusement au voisinage de la deuxième roue crantée un contrepoids solidaire du corps de robot et situé à une distance I non nulle par rapport à un plan vertical contenant ledit axe horizontal XX'.

Selon une caractéristique particulière de l'invention, le robot comprend en outre une raclette solidaire du corps de robot et s'étendant substantiellement sur l'espace compris entre les première et deuxième roues, au voisinage de ladite au moins une bouche d'aspiration.

Selon une autre caractéristique particulière, le filtre est interposé de façon amovible sensiblement dans un plan diamétral du corps de robot entre la première partie fonctionnelle et le réservoir.

Dans ce cas, selon un mode de réalisation particulier, la raclette est solidaire du filtre amovible.

Selon un autre mode de réalisation particulier, la raclette est solidaire du fond du réservoir et s'étend sous ladite au moins une bouche d'aspiration avec une inclinaison comprise entre 0 et 10 degrés par rapport à l'horizontale.

Quel que soit le mode de réalisation précédemment décrit, avantageusement, la raclette comprend une arête d'extrémité libre parallèle audit axe horizontal XX' et telle qu'un plan contenant ladite arête et ledit axe horizontal XX' forme un angle compris entre 40 et 50 degrés par rapport à un plan vertical contenant ledit axe horizontal XX'.

Selon un mode de réalisation avantageux de l'invention, le réducteur comprend des engrenages assurant l'entraînement de la première roue crantée et la deuxième roue crantée est rendue solidaire de la première roue crantée par une tige de couplage.

Selon une autre caractéristique avantageuse de l'invention, le réservoir amovible est rendu solidaire de la première partie fonctionnelle du corps de robot de façon amovible par un système de verrouillage intégré au réservoir et coopérant avec des premier et deuxième guides latéraux solidaires de ladite première partie fonctionnelle.

Dans ce cas, de préférence, le système de verrouillage comprend des première et deuxième languettes sollicitées par un ressort dont les extrémités coopèrent avec des ouvertures formées respectivement dans les premier et deuxième guides latéraux solidaires de ladite première partie fonctionnelle.

Selon une caractéristique particulière, les première et deuxième roues crantées comprennent chacune un flasque bombé.

A titre d'exemple de réalisation, la turbine peut comprendre entre 5 et 10 pales.

Le réducteur peut comprendre un rapport compris entre 50 et

150 et de préférence voisin de 100. Avantageusement, la sortie de la chambre du moteur hydraulique présente une section inférieure à celle de l'entrée de ladite chambre.

Le corps du robot peut être réalisé en une matière plastique moulable telle que du polypropylène.

Brève description des dessins

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description suivante de modes particuliers de réalisation, donnés à titre d'exemples, en référence aux dessins annexés, sur lesquels :

- la Figure 1 est une vue en perspective d'un exemple de réalisation d'un robot de nettoyage d'une piscine conformément à l'invention, dans une position de travail ;

- les Figures 2 à 5 sont des vues en perspective du robot de nettoyage de la Figure 1, après pivotement de 90° par rapport à une position de travail pour mieux montrer certains éléments structurels, le robot de la figure 2 étant complet, celui de la figure 3 ayant son réservoir amovible enlevé, celui de la figure 4 ayant en outre son filtre et sa raclette enlevés et celui de la figure 5, renversé de 180° par rapport à celui de la figure 4 ayant en outre l'une de ses roues crantées enlevée ;

- la Figure 6 est une vue en coupe verticale partielle de la partie fonctionnelle du corps du robot montrant la structure d'un exemple de moteur hydraulique pouvant être mis en œuvre dans le robot selon l'invention;

- la Figure 7 est une vue en coupe verticale d'un premier mode de réalisation montrant un exemple de structure de réservoir et de raclette pouvant être mis en œuvre dans le robot selon l'invention;

- la Figure 8 est une vue en coupe verticale d'un deuxième mode de réalisation montrant un autre exemple de structure de réservoir et de raclette pouvant être mis en œuvre dans le robot selon l'invention;

- les Figures 9 et 10 sont des vues en coupe et en perspective d'un exemple particulier de turbine pouvant être mis en œuvre dans le robot selon l'invention; - la Figure 11 est une vue en coupe axiale d'un exemple de roue crantée entraînée par un réducteur selon un mode particulier de réalisation de l'invention ;

- les Figures 12 et 13 sont des vues respectivement en coupe verticale et de dessous d'un exemple particulier de réalisation d'un dispositif de verrouillage du réservoir d'un robot selon l'invention ;

- la Figure 14 est une vue en coupe d'un exemple de filtre pouvant être incorporé dans un robot selon l'invention;

- la Figure 15 est une vue en plan d'un exemple de raclette pouvant être incorporée dans un robot selon l'invention;

- la Figure 16 est une vue en coupe axiale d'un exemple de roue crantée entraînée par un réducteur selon un autre mode particulier de réalisation de l'invention ;

- la Figure 17 est une vue schématique de côté montrant la position d'équilibre d'un robot selon l'invention lors d'un déplacement sur une paroi horizontale ;

- la Figure 18 est une vue schématique de côté montrant la position d'équilibre d'un robot selon l'invention lors de l'ascension d'une paroi verticale ; et

- la Figure 19 est une vue schématique de face montrant les forces exercées sur un robot selon l'invention permettant un changement automatique de direction après l'ascension d'une paroi.

Description détaillée de modes de réalisation préférentiels

On a représenté sur la Figure 1 l'aspect extérieur d'un exemple de robot 1 selon l'invention qui assure le nettoyage automatique des parois d'un bassin d'une piscine remplie d'eau ou d'un autre liquide.

Le robot selon l'invention est adapté au nettoyage des parois d'un bassin telles que le fond du bassin, qui peut être plat ou présenter des parties inclinées ou ondulées, et des parois latérales substantiellement verticales, étagées ou inclinées. Le robot de nettoyage est du type automatique à déplacements aléatoires permettant d'effectuer un nettoyage sans intervention extérieure, c'est-à-dire de collecter les déchets solides ou corps étrangers déposés sur l'ensemble des parois du bassin rempli de liquide qui est à nettoyer. Le robot 1 selon l'invention est adapté pour se brancher sur la sortie de refoulement d'un système de filtration de piscine. Un tuyau raccordé à cette sortie de refoulement se branche, par l'intermédiaire d'un joint tournant 51 sur un ajutage 5 formé sur la partie supérieure d'une partie fonctionnelle 21 du corps 2 du robot 1 de nettoyage selon l'invention (figure 1). Le robot 1 peut ainsi fonctionner en recevant par l'ajutage 5 un courant d'eau sous pression.

Le tuyau d'alimentation en eau est ainsi avantageusement relié directement à une source de retour d'eau dans la piscine, dite "refoulement", qui peut fonctionner à basse pression, par exemple de l'ordre de 1 bar, mais peut aller jusqu'à environ 3 bar et n'exige pas de mise en œuvre de sur-presseur ou autre pompe spécifique au robot. Si la section du tuyau d'alimentation est suffisante pour garantir un débit d'eau convenable, la pression d'alimentation n'a pas besoin d'être modifiée par rapport à celle disponible dans le "refoulement" d'une installation de piscine standard.

Comme on peut le voir sur la figure 1, le robot 1 comprend deux roues motrices crantées 3, 4 latérales, qui sont mobiles autour d'un axe horizontal XX' lorsque le robot 1 se déplace sur le fond BF d'un bassin ou le long d'une paroi verticale BV d'un bassin B (voir les figures schématiques 17 à 19).

Les roues crantées 3, 4 sont symétriques par rapport à un point central 0 (figure 19) et assurent l'entraînement du corps 2 du robot auquel est associée une raclette 7 qui s'étend sensiblement sur tout l'espace du corps 2 compris entre les roues 3, 4.

Le corps 2 du robot présente essentiellement une symétrie de révolution par rapport à l'axe des roues crantées 3, 4. Le corps 2 comprend une première partie fonctionnelle 21 incorporant un moteur hydraulique 10 (voir figure 4) et une deuxième partie amovible inférieure formant un réservoir 22 pour le stockage de déchets solides présents dans l'eau de la piscine.

Comme on le voit sur la figure 1, la première partie fonctionnelle 21 du corps 2 comprend une partie supérieure traversée par l'ajutage 5 d'entrée d'eau sous pression et par une tuyère 6 d'éjection d'eau présentant un axe T incliné par rapport à la verticale et étant sensiblement parallèle à l'ajutage 5 qui présente un axe A (voir la figure 6). L'ajutage 5 ainsi que la tuyère 6 sont situés de façon déportée du côté de la première roue crantée latérale 3 par rapport au point central 0 du corps 2, comme cela est représenté de façon symbolique sur la figure 19 où FA représente la force de traction du tuyau d'alimentation en eau (non représenté sur les dessins) raccordé par le raccord tournant 51 à l'ajutage 5 et FTV représente la composante verticale de la force propulsive FT de la tuyère 6. L'angle de l'axe T de la tuyère 6 avec la verticale est de préférence compris entre 15 et 45 degrés et est plus préférentiel lement égal à 30 degrés, lorsque le robot 1 se déplace sur le fond d'un bassin.

Comme on peut le voir sur les figures 1, 2, 4 et 5 le robot comprend avantageusement un flotteur d'équilibrage 24 disposé sur la première partie fonctionnelle 21 au voisinage de la tuyère 6, dans une position centrale par rapport aux première et deuxième roues crantées 3, 4 et à une distance If non nulle par rapport à un plan vertical contenant l'axe horizontal XX' des roues 3, 4, comme représenté symboliquement sur les figures 17 et 18 où FF représente la force de flottaison du flotteur d'équilibrage 24. Le flotteur d'équilibrage 24 peut être constitué d'un matériau allégé tel qu'une mousse ou du polystyrène expansé ou peut comprendre un compartiment fermé contenant une poche d'air. Le flotteur d'équilibrage 24 peut comprendre un volume de l'ordre de 200 à 400 cm ³ , par exemple de l'ordre de 300 cm ³ . Le flotteur d'équilibrage 24 peut être juxtaposé à la tuyère 6.

Le corps 2 de robot peut en outre comprendre, au voisinage de la deuxième roue crantée 4, un contrepoids 27 solidaire du corps 2 de robot et situé à une distance I non nulle par rapport à un plan vertical contenant l'axe horizontal XX' des roues 3, 4 (voir la figure 5 et les figures 17 à 19 sur lesquelles figure la force FCP qui représente le poids apparent du contrepoids 27.

Il est à noter que des variantes de réalisation sont possibles. Par exemple, si le flotteur d'équilibrage 24 ou une partie allégée de la structure du corps 2 de robot faisant office de flotteur d'équilibrage est située au voisinage de la tuyère 6 et de l'ajutage 5 du côté de la première roue crantée 3, au lieu d'être situé en position centrale entre les deux roues crantées 3, 4, on peut se passer du contrepoids 27. Le contrepoids 27 peut aussi être intégré à un élément de la structure du corps 2 de robot sans nécessairement être un élément rapporté sur le robot. Comme cela sera explicité plus loin, le flotteur d'équilibrage 24 et le contrepoids 27 constituent de simples éléments d'ajustement du poids apparent du robot 1 afin que le robot 1 se positionne automatiquement dans une position correcte au contact d'une paroi du bassin à nettoyer.

Si l'on se réfère aux figures 2 à 4 et 6, on voit un exemple de moteur hydraulique 10 associé à l'ajutage 5 et à la tuyère 6 et permettant entre autres l'entraînement des roues motrices 3, 4.

Comme on le voit plus particulièrement sur la figure 6, le moteur hydraulique 10 comprend une turbine 17 située à l'intérieur d'une chambre 11 définie par une première paroi 12 semi-cylindrique ayant un premier rayon et par une deuxième paroi 13 constituant une portion de cylindre ayant un deuxième rayon inférieur au premier rayon. La chambre li a une entrée 15 en communication avec l'ajutage 5 et une sortie 16 qui est en communication avec la tuyère 6 et définit un canal d'éjection d'eau orienté selon l'axe T de la tuyère 6. la turbine 17 assure l'entraînement des deux roues crantées latérales 3, 4 par l'intermédiaire d'un réducteur 40 (figures 5, 11 et 16).

La turbine 17, qui est représentée en perspective sur la figure 10, peut comprendre entre 5 et 10 pales 171 et peut par exemple comprendre 8 pales 171 comme représenté sur les figures 6 et 10.

Le moteur hydraulique 10 peut comprendre par exemple un diamètre de 80 mm et peut incorporer une turbine 17 ayant par exemple 60 mm, ce qui laisse un espace libre suffisant entre la turbine 17 et la paroi semi-cylindrique 12 de plus grand diamètre de manière à laisser un écoulement périphérique dans la chambre 11 qui n'est pas affecté par les pales 171 de la turbine 17, de sorte que les pertes de charge sont réduites et les risques de blocage de la turbine 17 par des déchets éventuels introduits par l'ajutage 5 sont également limités.

La section de passage de l'arrivée d'eau 15 dans le moteur hydraulique 10 peut être par exemple de 7 cm ² . La section du canal de sortie 16 du moteur hydraulique 10 orienté selon l'axe T de la tuyère 6 peut être par exemple de 3 cm ² , c'est-à-dire peut être de l'ordre de la moitié de la section de passage de l'arrivée d'eau 15, ce qui permet de multiplier par deux la vitesse d'écoulement à l'entrée de la tuyère 6.

Comme on peut le voir sur la figure 4, le carter du moteur hydraulique 10 comprend des parois latérales 101 et 102 raccordées à la paroi semi-cylindrique 12. La turbine 17, montée sur des roulements 172, 173 par rapport aux parois 101 et 102, présente un axe qui traverse la paroi 102 et entraîne un pignon 41 qui fait partie d'un réducteur 40 et assure l'entraînement de la première roue 3 avec une vitesse très inférieure à la vitesse de rotation de la turbine 17.

On a représenté sur la figure 5, sur laquelle la première roue crantée 3 a été enlevée, un exemple de réducteur 40 avec le pignon 41 de sortie de la turbine 17, une roue dentée 42 en prise avec le pignon 41, et tournant de façon solidaire avec un pignon 43 coaxial avec la roue dentée 42 et une roue dentée 44 qui est en prise avec le pignon 43 et assure l'entraînement de la roue crantée 3 (enlevée sur la figure 5) et, par l'intermédiaire d'une tige 45 s'étendant selon l'axe XX', assure également de façon synchronisée l'entraînement de la roue crantée 4 (voir la figure 4).

Les figures 11 et 16 montrent deux exemples de réalisation possibles pour la roue crantée 3 entraînée par le réducteur 40, l'autre roue crantée 4 étant similaire, mais étant simplement entraînée par la tige de couplage 45.

Sur la figure 11, on voit une roue 3 munie de crantages 32 et comportant un flasque 31 sensiblement plan. Le flasque 31 et le moyeu 36 de la roue 3 sont solidaires de la roue dentée 44 du réducteur 40. Le flasque 31 peut être fixé sur le moyeu 30 par des boulons 141 à 143 (figures 5 et 11). Sur la figure 11, on voit le moyeu 30 solidaire de la roue dentée 44 qui est monté sur un roulement 47 par rapport à la partie 21 du corps 2 du robot qui supporte également le guide 25. Un organe de couplage 35 bloque à 90° la tige de couplage 45 pour la rendre solidaire du moyen 30 de la roue 3. L'axe de rotation du pignon 43 et de la roue dentée 42 concentrique est défini par un ensemble de boulon 34 formant un palier lisse 46.

Dans le mode de réalisation de la figure 16, le flasque 33 de la roue 3 munie de crantages 32 est bombé en forme de calotte sphérique et est fixé sur le moyeu 30 par des organes de liaison constitués par des boulons ou des vis 37, 38. La tige de couplage 45 est ici fixée au moyeu 30 et à la roue dentée 44 par des clips 36. La tige de couplage 45 traverse la paroi de la partie 21 du corps 2 du robot en étant positionnée dans une bague 49. Le pignon 43 et la roue dentée 42 sont rapportés sur la paroi de la partie 21 du corps 2 de robot par un palier lisse autour d'un axe 34 et un roulement à billes 48 permettant une rotation des éléments 42, 43 du réducteur 40 par rapport au corps 2 du robot.

Naturellement, les caractéristiques des modes de réalisation des figures 11 et 16 peuvent être échangées. Ainsi, le roulement à billes 48 de la figure 16 pourrait être substitué au palier lisse 46 de la figure 11 et réciproquement. De façon similaire, le roulement à billes 47 de la figure 11 pourrait être substitué au palier lisse 49 de la figure 16 et réciproquement. De même, la tige de couplage 45 de la figure 16 pourrait être fixée de la façon représentée sur la figure 11 et vice et versa.

Le mode de réalisation de la figure 16 avec des roues crantées à flasque bombé présente cependant un avantage dans la mesure où en cas de décrochage des roues crantées 3, 4 par rapport aux parois BF, BV d'un bassin B rempli de liquide à nettoyer, la forme sphérique des flasques des roues 3, 4 permet au robot 1 de reprendre plus rapidement une position de travail telle que celle de la figure 1.

A titre d'exemple, les roues motrices crantées 3, 4 peuvent présenter un développement d'environ 90 cm et peuvent être entraînées à une vitesse de par exemple 8 tr/mn à partir de la turbine 17 elle-même entraînée par exemple à une vitesse de rotation de l'ordre de 800 tr/mn par le jet d'eau introduit dans l'ajutage 5, et par l'intermédiaire des engrenages 41 à 44 du réducteur 40, la roue 3 étant associée à la roue dentée 44 tandis que la roue 4 est entraînée en synchronisme par l'arbre de couplage 45 (figures 11 et 16).

On se reportera maintenant à la figure 2, dans laquelle le robot 1 est artificiellement placé dans une position renversée (l'axe des roues 3, 4 qui est normalement horizontal se retrouvant placé à la verticale) pour montrer la partie inférieure du corps 2 de robot qui constitue un réservoir amovible 22 comprenant deux bouches d'aspiration 8 munies chacune d'un clapet 81. Les clapets 81 empêchent les déchets aspirés dans le réservoir 22 de ressortir dans la piscine. La figure 2 montre également un système 90 de verrouillage du réservoir 22 qui sera décrit plus loin en référence aux figures 5, 12 et 13.

La figure 3 correspond à la figure 2 représentée tête-bêche, mais le réservoir amovible 22 de collecte des déchets a été enlevé. On voit ainsi une grande ouverture de communication entre le réservoir 22 et la partie fonctionnelle du corps 2 de robot qui est obturée par un filtre 23 laissant passer l'eau, mais retenant les déchets solides et corps étrangers aspirés par les bouches d'aspiration 8.

Le filtre 23, qui est de préférence amovible pour permettre son nettoyage, peut comprendre un cadre 231 et un organe de préhension 232 qui peut servir également de tige de rigidification. Le filtre 23 est disposé sensiblement dans un plan diamétral du corps 2 du robot.

Le filtre 23 empêche les déchets aspirés à travers les bouches d'aspiration 8 de pénétrer dans la partie fonctionnelle 21 contenant le moteur hydraulique 10. Grâce à la large ouverture de communication entre le réservoir 22 et la partie fonctionnelle 21 à laquelle est superposé le filtre 23, la dépression créée par la tuyère 6 permet l'aspiration dans le réservoir 22, par les bouches d'aspiration 8, des déchets présents dans le liquide.

Dans le mode de réalisation de la figure 3, une raclette 7 comprenant une arête de raclage 71 est fixée sur le cadre 231 du filtre et est amovible avec celui-ci.

La figure 14 montre en coupe un exemple de réalisation du filtre

23.

La figure 15 montre un mode particulier de réalisation de la raclette 7 avec une division en lamelles 172 perpendiculairement à l'arête arrière 71, et des éléments de fixation 173 du type queue d'aronde à la partie avant de la raclette rattachée au corps 2 du robot, ce qui permet de changer facilement la raclette en cas d'usure.

La figure 4 est analogue à la figure 3, mais le filtre 23 et la raclette 7 ont été enlevés. La figure 4 laisse apparaître la grande ouverture de communication entre le réservoir 22 qui a été enlevé et la partie fonctionnelle 21 du corps 2. On voit qu'un espace libre 18 est défini entre la sortie 16 du moteur hydraulique 10 et la partie fonctionnelle 21 du corps 2 du robot au voisinage de la tuyère 6 de manière à permettre à une dépression créée par la tuyère 6 d'aspirer un courant d'eau introduit par les bouches d'aspiration 8 (figure 2) et son évacuation par la tuyère 6.

Le réservoir 22 peut être fixé de façon amovible sur le carter de la partie fonctionnelle 21 du corps 2 ou plus spécifiquement sur des guides latéraux 25, 26 rattachés au carter de la partie fonctionnelle 21 par des clips, charnières, verrous ou autres systèmes de fermeture à crochet ou similaire.

On a représenté sur les Figures 2, 12 et 13 un exemple de système de verrouillage 90 qui comprend des languettes 91, 92 qui sont sollicitées par un ou plusieurs ressorts 95 et dont les extrémités 91A, 92A coopèrent avec des ouvertures 25A, 26A formées respectivement dans chacun des guides latéraux 25, 26 solidaires de la partie fonctionnelle 21.

De façon plus particulière, les languettes 91, 92 comprennent chacune une ouverture 93, 94 permettant d'introduire un doigt pour assurer le déverrouillage du réservoir 22 en rapprochant les deux languettes 91, 92 l'une vers l'autre dans la partie centrale du fond du réservoir 22 contre l'action des ressorts 95, ce qui fait sortir les extrémités 91A, 92A des languettes 91, 92 des ouvertures 25A, 26A respectivement formées dans les guides latéraux 25, 26.

Les languettes 91, 92 peuvent être fixées sur le fond 222 du réservoir 22 par des organes de positionnement 97, 98, tels que des vis pouvant coulisser dans des lumières 97A, 98A respectivement formées par exemple sur une partie en retrait 221 du fond 222 du réservoir 22 pour permettre un déplacement limité des languettes 91, 92 parallèlement à ce fond 222 afin de permettre aux extrémités 91A, 92A des languettes 91, 92 de pénétrer dans les ouvertures 25A, 26A sous l'action des ressorts 95 ou de sortir de ces ouvertures 25A, 26A lorsque les doigts d'un utilisateur sont engagés dans les ouvertures 93, 94 pour rapprocher les languettes 91, 92 vers le centre contre l'action des ressorts 95. Les languettes 91, 92 et les ressorts 95 peuvent être positionnés dans une gorge ou partie en retrait 221 du fond 222 du réservoir 22 et une plaque 96 rapportée sur le fond 222 peut obturer l'espace libre central ménagé entre les languettes 91, 92 et contenant les ressorts 95 (voir les figures 2, 12 et 13 ainsi que les figures 7 et 8 montrant la partie en retrait 221 du fond 222 du réservoir 22). Naturellement, le système de verrouillage 90 n'est donné qu'à titre d'exemple et d'autres types de dispositifs de verrouillage pourraient être utilisés.

Les figures 2, 7 et 14 montrent un premier exemple de réalisation, dans lequel une raclette 7 est située au-dessus des bouches d'aspiration 8 et se trouve engagée dans le cadre 231 de support du filtre 23. La raclette 7 s'étend sensiblement sur tout l'espace compris entre les deux roues 3, 4 et comprend une arête d'extrémité libre 71 qui est parallèle à l'axe horizontal XX' des roues 3, 4 et telle qu'un plan contenant l'arête 71 et l'axe horizontal XX' (matérialisé par la tige de couplage 45) forme un angle compris entre 40 et 50 degrés par rapport à un plan vertical contenant l'axe horizontal XX'.

La raclette 7 peut être en caoutchouc ou en une matière analogue et contribue au positionnement du corps 2 de robot et de la tuyère 6, le robot 1 étant toutefois déjà auto-stable de par sa conception. La raclette 7 participe également au processus de décollage des déchets des parois du bassin à nettoyer et à l'amélioration de leur aspiration, puisque les déchets sont décollés au voisinage des bouches d'aspiration 8.

La figure 8 montre un autre mode de réalisation possible avec un autre positionnement pour la raclette 7. Dans ce cas, la raclette 7 est placée à la partie inférieure du corps 2 du robot, dans une position semi- horizontale sous les bouches d'aspiration 8, avec une pente comprise entre 0 et 10 degrés par rapport à l'horizontale, par exemple avec une inclinaison de 8,5 degrés comme représenté sur la figure 8. L'extrémité arrière définissant l'arête 71 qui est en appui sur une paroi à nettoyer peut être positionnée sensiblement comme selon le mode de réalisation de la figure 7, c'est-à-dire avec une arête d'extrémité libre 71 qui est parallèle à l'axe horizontal XX' des roues 3, 4 et telle qu'un plan contenant l'arête 71 et l'axe horizontal XX' (matérialisé par la tige de couplage 45) forme un angle compris entre 40 et 50 degrés par rapport à un plan vertical contenant l'axe horizontal XX'.

D'une manière générale, une raclette 7 telle que définie dans les modes de réalisation des figures 7 et 8 permet de stabiliser la trajectoire du robot 1 lorsqu'il redescend d'une paroi verticale et permet en outre d'améliorer la qualité du nettoyage par raclage des parois pour décoller les déchets.

La raclette 7 du mode de réalisation de la figure 8 permet en outre de créer un large entonnoir d'aspiration sur toute la largeur de l'appareil, au niveau des bouches d'aspiration 8, avec une grande vitesse d'aspiration, qui augmente notablement l'efficacité de l'aspiration des déchets. Cette zone de dépression améliore également l'adhérence du robot 1 le long de parois verticales, en complément de la poussée de la tuyère 6. Le corps 2 du robot peut être réalisé par exemple en polystyrène extrudé, en polypropylène, en PVC ou en une autre matière plastique moulable. La présence ou non d'un flotteur 24 et le volume de celui-ci dépendent de la nature du matériau utilisé pour le corps 2 du robot et du poids apparent total du robot 1. Le flotteur de stabilisation 24, qui est placé en position centrale haute du corps 2 du robot, sert ainsi essentiellement à ajuster le poids apparent du robot 1 et à permettre de positionner automatiquement le robot 1 dans la position verticale de la figure 1 lors de la mise à l'eau de ce robot 1. Si le matériau du corps 2 du robot a une densité très proche de 1, on peut éventuellement se passer du flotteur d'équilibrage 24 qui est ainsi optionnel.

La force propulsive de la tuyère 6 sert à appliquer le robot 1 contre le fond ou les parois de la piscine et sert d'éjecteur pour aspirer les déchets, mais ne sert pas à propulser par réaction le robot 1, car c'est la turbine 17 qui sert à l'entraînement des roues 3, 4 qui sont motrices.

Le jet d'eau puissant éjecté par la tuyère 6 sert également à souffler les parois de la piscine et la ligne d'eau pour décoller ou empêcher le dépôt des déchets.

Le robot 1 ne possède aucun organe électrique et peut donc rester dans l'eau en permanence. Il est auto-stable. En cas de rencontre d'un obstacle ou d'une paroi verticale ou inclinée, du fait du couple de basculement créé par la position désaxée de la tuyère 6, le robot 1 escalade l'obstacle et redescend naturellement pour continuer de rouler sur le fond de la piscine, sans nécessiter de mécanisme additionnel compliqué : la turbine 17 freine le moins possible le débit et il existe une grande dépression pour aspirer les déchets.

On décrira maintenant en référence aux figures 17 à 19 les principes de fonctionnement du robot 1 selon l'invention.

On utilisera les notations suivantes :

O : centre de l'axe XX', essentiellement horizontal, de rotation des roues motrices crantées 3, 4 ;

M : point bas du corps 2 du robot en position de travail sur une paroi horizontale ;

M' : point de contact des roues 3, 4 sur une paroi ;

P : poids apparent du robot 1 ; FT : force propulsive de la tuyère 6 qui peut être comprise entre des valeurs FTl et FT2, et présente des composantes horizontale FTH et verticale FTV ;

Alpha : angle de l'axe T de la tuyère 6 avec la verticale, qui peut être compris entre alphal et alpha2, le robot 1 étant sur une paroi horizontale BF ;

CM : couple moteur d'entraînement des roues crantées 3, 4 ;

CT : couple exercé par la force FT au point M' ;

FA : force de traction du tuyau d'alimentation ;

CFA : couple exercé par la force FA au point M ;

FCP : poids apparent du contrepoids 27 ;

FF : force de flottaison du flotteur d'équilibrage 24 ;

d : distance entre l'application de la force FT et le point M, qui est comprise entre dl (FTl) et d2 (FT2) ;

I : distance entre le contrepoids 27 et un plan vertical passant par le centre 0 ;

IF : distance entre le flotteur 24 et un plan vertical passant par le centre 0 ;

V : vitesse de déplacement du robot 1 ;

Bêta : angle de l'axe T de la tuyère 6 avec l'horizontale, le robot 1 étant sur une paroi verticale BV .

On notera que le réducteur 40 introduit un rapport de réduction important, de l'ordre de 100, entre la vitesse de rotation de la turbine 17 autour de son axe et la vitesse de rotation des roues 3, 4 autour de l'axe XX'. Ceci rend le mécanisme quasiment irréversible. De ce fait, lorsque le robot 1 roule sur le fond BF sensiblement horizontal du bassin B de la piscine (figure 17), les forces appliquées sur le corps 2 du robot le font pivoter autour du point M' et non autour du point O.

Par contre, lorsque le robot 1 rencontre un obstacle, tel que la paroi verticale BV du bassin B (figure 18), les roues 3, 4 ont tendance à se freiner et, cette fois, les forces et couples exercés font tourner le corps 2 du robot autour du point 0. La valeur élevée de la force FT, qui est très supérieure au poids apparent P, applique les roues 3, 4 du robot 1 contre les parois BF ou BV du bassin B.

Les divers couples et forces exercés sur le robot 1 dans le cas d'un déplacement sur le fond BF d'un bassin, dans le cas de l'ascension d'une paroi verticale BV et dans le cas d'un changement de direction avec redescente d'une paroi verticale BV sont représentés respectivement sur les figures 17 à 19.

Dans le cas de la figure 17, où le robot 1 se déplace sur une paroi de fond BF sensiblement horizontale, le robot 1 prend , en pivotant autour du point M', une position d'équilibre stable avec un angle alpha que l'on peut choisir égal à 30 degrés, avec l'égalité suivante :

CT = d x FT = CM + CFA - 1 x FCP - IF x FF

La figure 18 correspond au cas de l'ascension d'une paroi verticale. Lorsque les roues 3, 4 rencontrent un obstacle tel que la paroi verticale BV, elles se freinent. Le couple CM augmente et, ajouté à celui créé par la force FT par rapport au point 0, entraîne la rotation du corps 2 autour du point 0. Le couple CT créé par la force FT par rapport au point 0 agit ainsi de façon conjuguée avec le couple moteur CM. Ce couple CT peut même être nul, selon un mode de réalisation particulier, dans lequel l'axe de la tuyère 6 coupe l'axe XX' des roues 3, 4, la tuyère 6 restant située de façon déportée du côté de la première roue crantée latérale 3 par rapport au point central 0.

D'une façon générale, la tuyère 6 est toujours située de façon déportée du côté de la première roue crantée latérale 3 par rapport au point central 0, tandis que, selon un mode de réalisation préférentiel, le déport de l'axe de la tuyère 6 par rapport au point 0 de l'axe XX' des roues est choisi entre un faible déport non nul et un déport maximum faisant passer l'axe de la tuyère 6 par le point bas M du robot.

En se référant toujours à la figure 18, la poussée de la tuyère 6 applique les roues 3, 4 contre la paroi verticale BV et, aidé par la composante verticale FTV de la force de la tuyère FT, le robot 1 monte le long de la paroi BV.

La figure 19 illustre le changement de direction qui se produit automatiquement lorsque le robot 1 a effectué une ascension de la paroi verticale BV du bassin B.

Lorsque le robot 1 monte le long de la paroi BV, la combinaison de la composante verticale FTV de la force de la tuyère FT appliquée du côté de la roue crantée 3, et de la force du contrepoids FCP appliquée du côté de la roue crantée 4 crée un couple de basculement vers la roue crantée 4. Le robot 1 prend de ce fait une trajectoire courbe et redescend vers le fond en repartant en bas en sens inverse de l'obstacle.

Ce basculement résulte des forces en présence, sans nécessiter de mécanisme spécifique, tel qu'un mécanisme d'inversion du sens de rotation des roues, ce qui permet de réaliser un appareil tout à la fois simple, bon marché et efficace.

La position relevée de la tuyère 6, qui est inclinée d'environ 30 degrés par rapport à la verticale et est parallèle à l'ajutage 5, et n'est pas horizontale, permet à la fois d'équilibrer les forces perturbatrices FA créées par le tuyau d'alimentation raccordé à l'ajutage 5, de nettoyer par soufflage la ligne d'eau et de bien appliquer les roues 3, 4 du robot 1 contre une paroi à nettoyer, tandis que la fonction de création d'une dépression continue d'être exercée sans perturbation.

Avec le robot selon l'invention, le jet de la tuyère 6 crée un effet de balayage contribuant à remettre en suspension les particules les plus fines qui peuvent alors être captées par le filtre principal installé dans la piscine tandis que le robot récupère les particules plus grosses qui ne sont pas remises en suspension.

Dès lors que les particules les plus fines remises en suspension par le robot sont automatiquement captées par le système de filtrage principal d'une piscine, on peut équiper le robot d'un filtre dont les mailles sont moins fines et qui se colmate moins vite que les filtres des robots habituels, de sorte que le robot adapté pour récupérer les plus grosses particules est d'une maintenance plus aisée.

Le robot selon l'invention permet de parcourir efficacement de façon aléatoire l'ensemble de la surface du fond de la piscine sans aucune intervention manuelle ni dispositif de déroutement additionnel.

Les différents modes de réalisation précédemment décrits peuvent se combiner entre eux. Ainsi, des roues 3, 4 aux flasques bombés telles que décrites en référence à la figure 16 peuvent se substituer aux roues 3, 4 aux flasques plats de l'ensemble des figures 1 à 5.

Diverses modifications et adjonctions peuvent être apportées au robot 1 précédemment décrit sans sortir du cadre de protection défini par les revendications annexées. Ainsi, la tuyère 6 qui est située en position haute pourrait être équipée d'une poignée pour faciliter le transport du robot 1 lorsque celui-ci est retiré de la piscine.

On a représenté sur la figure 2 deux bouches d'aspiration 8 de forme sensiblement carrée, mais le nombre et la forme des bouches d'aspiration 8 pourraient être différents.