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Title:
SUBMERGED-SURFACE-CLEANING THAT GYRATES BY MEANS OF AT LEAST ONE LATERALLY OFFSET NON-DRIVEN ROLLING MEMBER
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2011/073594
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a device for cleaning a surface submerged in a liquid, comprising: a hollow body; members solidly connected to the hollow body, which come into contact with the submerged surface; a filtration chamber; at least one electric motor borne by the hollow body; and a control unit (4) configured to control the motor. For at least one movement configuration of the device, at least one non-directional non-driving rolling member (6) that is in contact with the submerged surface is arranged, in respect of the instantaneous driving direction, so as to exert, by that very fact, a gyration torque in relation to the device.

Inventors:
MASTIO EMMANUEL (FR)
BLANC-TAILLEUR PHILIPPE (FR)
PICHON PHILIPPE (FR)
Application Number:
PCT/FR2010/052794
Publication Date:
June 23, 2011
Filing Date:
December 17, 2010
Export Citation:
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Assignee:
ZODIAC POOL CARE EUROPE (FR)
MASTIO EMMANUEL (FR)
BLANC-TAILLEUR PHILIPPE (FR)
PICHON PHILIPPE (FR)
International Classes:
E04H4/16
Foreign References:
FR2925558A12009-06-26
EP1022411A22000-07-26
FR2925553A12009-06-26
FR2896005A12007-07-13
FR2567552A11986-01-17
FR2584442A11987-01-09
US5245723A1993-09-21
EP1070850A12001-01-24
FR2925558A12009-06-26
FR2925553A12009-06-26
EP1022411A22000-07-26
US20040168838A12004-09-02
Attorney, Agent or Firm:
CABINET BARRE LAFORGUE & ASSOCIÉS (FR)
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Claims:
REVENDICATIONS

1/ - Appareil nettoyeur de surface immergée dans un liquide comprenant :

- un corps creux (1),

- au moins un moteur (8) électrique porté par le dit corps creux et comprenant un arbre moteur relié mécaniquement à au moins un organe de guidage et d'entraînement, dit organe moteur, agencé de façon à entraîner le déplacement du corps creux sur la surface immergée selon une direction instantanée d'entraînement, et dans un sens ou dans l'autre par rapport à cette direction instantanée d'entraînement,

- au moins un organe (6) de guidage roulant non moteur non directionnel monté rotatif par rapport au corps creux autour d'un axe transversal orthogonal à ladite direction instantanée d'entraînement,

- une chambre de filtration ménagée dans ledit corps creux et présentant :

- au moins une entrée (25) de liquide dans le corps creux,

- au moins une sortie (37) de liquide hors du corps creux,

- un circuit hydraulique de circulation de liquide entre chaque entrée de liquide et chaque sortie de liquide à travers un dispositif (33) de filtrage,

- une unité (4) de commande électrique adaptée pour alimenter et commander chaque moteur (8),

caractérisé en ce qu'au moins un organe (6) de guidage roulant non moteur non directionnel est, pour au moins une configuration de déplacement de l'appareil sur la surface immergée, agencé par rapport à la direction instantanée d'entraînement pour exercer, de ce seul fait, un couple de giration de l'appareil.

21 - Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que la répartition du(des) organe(s) (6) de guidage roulant non moteur(s) non directionnel(s) est dissymétrique, décalée latéralement d'un côté, par rapport à un plan longitudinal médian de l'appareil contenant la direction instantanée d'entraînement et orthogonal à la surface immergée. 3/ - Appareil selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que pour une première configuration de déplacement de l'appareil, la répartition des organes (5, 6) de guidage en contact avec la surface immergée est adaptée pour entraîner le déplacement de l'appareil selon une première trajectoire, et en ce que pour au moins une deuxième configuration de déplacement de l'appareil différente de ladite première configuration, la répartition desdits organes (5, 6) de guidage en contact avec la surface immergée est adaptée pour entraîner le déplacement de l'appareil selon une deuxième trajectoire différente de ladite première trajectoire.

4/ - Appareil selon la revendication 3, caractérisé en ce que ladite première configuration de déplacement correspond à un premier sens de déplacement de l'appareil et au moins une deuxième configuration de déplacement de l'appareil correspond à un deuxième sens de déplacement de l'appareil opposé audit premier sens de déplacement.

5/ - Appareil selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'au moins un organe (6) roulant non moteur non directionnel décalé latéralement est, dans un premier sens de déplacement de l'appareil, libre en rotation autour d'un axe (21) transversal dont la direction est fixe par rapport au corps creux, et freiné dans un autre sens de déplacement de l'appareil.

6/ - Appareil selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il comprend :

- un unique essieu (7) moteur doté d'au moins un organe (5) moteur roulant entraîné en rotation dans un sens ou dans l'autre autour d'un axe (13) de l'essieu moteur (7),

- un unique essieu non moteur non directionnel comprenant au moins un organe (6) roulant non moteur non directionnel monté rotatif par rapport au corps creux autour d'un axe (21) de l'essieu non moteur non directionnel dont la direction par rapport au corps creux reste parallèle à celle de l'axe (13) de l'essieu moteur (7) dans les deux sens de déplacement de l'appareil. Il - Appareil selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'essieu (21) non moteur non directionnel comporte un unique organe (6) roulant non moteur non directionnel décalé latéralement d'un côté par rapport à un plan médian de l'essieu (7) moteur orthogonal à son axe (13).

8/ - Appareil selon l'une des revendications 6 ou 7, caractérisé en ce qu'il comporte :

- au moins un organe (10) de pompage agencé pour générer un débit de liquide entre chaque entrée de liquide et chaque sortie de liquide, chaque organe de pompage étant formé d'une hélice (10) de pompage axial à pas unidirectionnel créant un flux de liquide orienté globalement selon son axe de rotation,

- un unique moteur (8) électrique réversible porté par le dit corps creux et comprenant un arbre moteur (9) accouplé simultanément à :

- chaque organe (5) moteur de l'essieu moteur pour le mouvoir,

- chaque hélice (10) de pompage.

91 - Appareil selon la revendication 8, caractérisé en ce que ladite unité (4) de commande électrique est adaptée pour commander le moteur (8) dans un premier sens de rotation de l'arbre moteur selon une vitesse unique, et dans un deuxième sens de rotation de l'arbre moteur selon une vitesse choisie parmi au moins deux vitesses distinctes, dont au moins une première vitesse dans laquelle l'appareil se déplace en une première assiette de déplacement et au moins une deuxième vitesse dans laquelle l'appareil se déplace en une deuxième assiette, cabrée, de déplacement.

10/ - Appareil selon l'une des revendications 8 ou 9, caractérisé en ce que dans un premier sens de rotation de l'arbre moteur, l'essieu (7) moteur est à l'avant de l'appareil par rapport au sens de déplacement de l'appareil, dit sens avant, et chaque hélice (10) de pompage est entraînée en rotation dans un sens normal de pompage de façon à générer un flux de liquide depuis chaque entrée (25) du liquide jusqu'à chaque sortie (37) de liquide, et en ce que dans un deuxième sens de rotation de l'arbre moteur, l'essieu (7) moteur est à l'arrière de l'appareil par rapport au sens de déplacement de l'appareil, dit sans arrière, et chaque hélice (10) de pompage est entraînée en rotation en sens inverse de pompage de façon à générer un flux de liquide en sens rétrograde à partir de chaque sortie (37) de liquide.

11/ - Appareil selon la revendication 10, caractérisé en ce que ladite unité (4) de commande électrique est adaptée pour commander le moteur (8) dans le deuxième sens de rotation de l'arbre moteur à une vitesse choisie parmi :

- une première vitesse lente dans laquelle l'appareil est en une première assiette de déplacement par rapport à la surface immergée et se déplace en sens arrière, selon une première trajectoire prédéterminée,

- une deuxième vitesse rapide dans laquelle l'appareil est en une deuxième assiette cabrée de déplacement dans laquelle il est au moins partiellement soulevé par rapport à la surface immergée par pivotement autour de l'essieu moteur, ce par quoi l'appareil se déplace en sens arrière selon une deuxième trajectoire prédéterminée propre à la deuxième assiette cabrée différente de ladite première trajectoire.

12/ - Appareil selon la revendication 11, caractérisé en ce que ladite unité (4) de commande électrique est adaptée pour commander le moteur (8) principalement en sens avant, et pour commander le moteur (8) de temps à autre en sens arrière selon la première vitesse et de temps à autre en sens arrière selon la deuxième vitesse.

Description:
APPAREIL NETTOYEUR DE SURFACE IMMERGÉE À GIRATION PAR AU MOINS UN ORGANE ROULANT NON MOTEUR DÉCALÉ LATÉRALEMENT

L'invention concerne un appareil nettoyeur de surface immergée dans un liquide telle que les parois d'une piscine, du type à moteur(s) électrique(s).

Les appareils de ce type, très nombreux et connus de longue date

(cf. typiquement FR 2 567 552, FR 2 584 442...), comportent en général un corps creux ; un (ou plusieurs) moteur(s) électrique(s) d'entraînement accouplé(s) à un ou plusieurs organe(s) d'entraînement dudit corps sur la surface immergée ; et un moteur électrique de pompage entraînant un organe de pompage tel qu'une hélice générant un débit de liquide entre au moins une entrée de liquide et au moins une sortie de liquide et à travers une chambre de filtration.

Ces appareils donnent satisfaction mais sont relativement lourds, et coûteux en fabrication et à l'usage, notamment en termes de consommation électrique.

On a déjà proposé des appareils à moteur électrique unique servant simultanément à générer l'entraînement de l'appareil et le pompage du liquide. Ces appareils posent néanmoins le problème de l'efficacité du nettoyage (rapidité et/ou qualité du balayage de la totalité de la surface et/ou capacité de pompage des débris), qui suppose en particulier que l'appareil puisse évoluer vers l'avant ou vers l'arrière selon des trajectoires variées, droite ou courbes, à gauche et à droite.

Dans les appareils antérieurs dans lesquels le pompage est assuré par un moteur électrique embarqué, et l'entraînement est également assuré par au moins un moteur électrique embarqué, si l'appareil doit être bidirectionnel, c'est-à-dire pouvoir effectuer des trajectoires vers l'avant et vers l'arrière, on exclut en général d'utiliser le moteur électrique de pompage pour entraîner l'appareil en déplacement, sauf à prévoir un organe de pompage tel qu'une pompe « vortex » ou centrifuge (cf. par exemple US 5,245,723), ou à palettes articulées (cf. par exemple EP 1 070 850), susceptible de fournir un débit de liquide dans le même sens quel que soit son sens de rotation, mais dont les performances de pompage sont médiocres. En outre, ces appareils réalisent une mauvaise couverture de balayage de la surface immergée qui soit n'est pas complètement nettoyée, soit n'est complètement nettoyée qu'au bout d'une durée trop longue.

Dans une autre catégorie d'appareil, il est prévu que l'entraînement et/ou l'orientation de l'appareil soit au moins pour partie réalisée à partir de la réaction hydraulique induite par le flux généré par le pompage (cf. par exemple

FR2925558, FR2925553...).

EP 1 022 411 (ou US 2004/0168838) décrit aussi un appareil susceptible d'être partiellement entraîné par le flux hydraulique créé, et présente deux sorties de tuyères de sens opposés alimentées alternativement par un clapet manœuvré par un dispositif de programmation lorsque la pompe est arrêtée. Grâce à des roues auto pivotantes ou à des essieux pivotants, les trajectoires vers l'avant et vers l'arrière sont différentes. Les appareils de ce type sont cependant relativement complexes, coûteux, et peu fiables, notamment en ce qui concerne la commande de basculement du clapet (ou plus généralement pour le changement de direction du flux hydraulique) qui nécessite une logique de fonctionnement et/ou au moins un actionneur embarqué et/ou un mécanisme spécifique susceptible de se bloquer.

L'invention vise donc de façon générale à proposer un appareil nettoyeur du type à moteur(s) électrique(s) embarqué(s) qui, simultanément, soit plus économique en termes de fabrication et d'utilisation, et présente des performances élevées, comparables à celles des appareils connus, en termes de qualité et de nettoyage, et plus particulièrement procurant un balayage complet et rapide de la surface immergée, et une bonne qualité d'aspiration pour la collecte des déchets avec un rendement énergétique satisfaisant.

L'invention vise ainsi à proposer un tel appareil qui soit particulièrement simple, compact et léger, mais doué de capacités d'évolution importantes.

L'invention vise en particulier à proposer un tel appareil qui comporte un moteur électrique unique embarqué d'entraînement et de pompage, et peut être entraîné simplement selon plusieurs -notamment au moins trois- trajectoires prédéterminées différentes, notamment en ligne droite, en virage d'un côté et en virage de l'autre côté.

L'invention vise également à proposer un tel appareil dont l'unité de commande électrique est particulièrement simple et économique et peut être entièrement située hors du liquide.

L'invention concerne donc un appareil nettoyeur de surface immergée dans un liquide comprenant :

- un corps creux,

- au moins un moteur électrique porté par le dit corps creux et comprenant un arbre moteur relié mécaniquement à au moins un organe de guidage et d'entraînement, dit organe moteur, agencé de façon à entraîner le déplacement du corps creux sur la surface immergée selon une direction instantanée d'entraînement, et dans un sens ou dans l'autre par rapport à cette direction instantanée d'entraînement,

- au moins un organe de guidage roulant non moteur non directionnel monté rotatif par rapport au corps creux autour d'un axe transversal orthogonal à ladite direction instantanée d'entraînement,

- une chambre de filtration ménagée dans ledit corps creux et présentant :

- au moins une entrée de liquide dans le corps creux,

- au moins une sortie de liquide hors du corps creux,

- un circuit hydraulique de circulation de liquide entre chaque entrée de liquide et chaque sortie de liquide à travers un dispositif de filtrage,

- une unité de commande électrique adaptée pour alimenter et commander chaque moteur,

caractérisé en ce qu'au moins un organe de guidage roulant non moteur non directionnel est, pour au moins une configuration de déplacement de l'appareil sur la surface immergée, agencé par rapport à la direction instantanée d'entraînement pour exercer, de ce seul fait, un couple de giration de l'appareil. Un appareil selon l'invention est donc entraîné en giration (en virage) d'un côté du seul fait de la configuration de déplacement de l'appareil, c'est-à- dire de son sens de déplacement et/ou de sa vitesse de déplacement et/ou de son assiette par rapport à la direction instantanée d'entraînement (c'est-à-dire son orientation par rapport à la direction instantanée d'entraînement dans un plan orthogonal à la surface immergée et contenant la direction instantanée d'entraînement), cette assiette pouvant dépendre par exemple de la vitesse d'entraînement de chaque organe moteur.

Avantageusement et selon l'invention, pour au moins une configuration de déplacement de l'appareil sur la surface immergée, la disposition par rapport à la direction instantanée d'entraînement, de chaque organe de guidage roulant non moteur non directionnel est adaptée pour exercer, du seul fait de cette disposition, un couple de giration de l'appareil d'un côté. Autrement dit, la répartition du(des) organe(s) de guidage roulant non moteur(s) non directionnel(s) est dissymétrique, décalée latéralement d'un côté par rapport à un plan longitudinal médian de l'appareil contenant la direction instantanée d'entraînement et orthogonal à la surface immergée.

Avantageusement et selon l'invention, ladite répartition du(des) organe(s) de guidage roulant non moteur non directionnel en contact avec la surface immergée est adaptée pour générer une résistance de frottement asymétrique par rapport à la direction instantanée d'entraînement, et donc par rapport audit plan orthogonal à la surface immergée et contenant la direction instantanée d'entraînement. Cette résistance de frottement asymétrique génère donc un couple de giration de l'appareil d'un côté par rapport à la direction instantanée d'entraînement. Il est à noter que cette résistance de frottement asymétrique peut être obtenue avec une répartition symétrique du(des) organe(s) de guidage roulant non moteur(s) non directionnel(s), par exemple par freinage uniquement d'un organe de guidage roulant non moteur non directionnel situé d'un côté de l'appareil.

Par ailleurs, avantageusement et selon l'invention, pour une première configuration de déplacement de l'appareil, la répartition des organes de guidage en contact avec la surface immergée est adaptée pour entraîner le déplacement de l'appareil selon une première trajectoire (en ligne droite ou en giration d'un premier côté), et pour au moins une deuxième configuration de déplacement de l'appareil différente de ladite première configuration, la répartition des organes de guidage en contact avec la surface immergée est adaptée pour entraîner le déplacement de l'appareil selon une deuxième trajectoire différente de ladite première trajectoire. Une telle deuxième trajectoire est de forme différente de la première trajectoire. Ainsi, si la première trajectoire est en ligne droite, au moins une deuxième trajectoire correspond à une giration de l'appareil d'un côté, et si la première trajectoire correspond à une giration de l'appareil d'un côté, au moins une deuxième trajectoire est en ligne droite ou en giration avec un rayon différent ou un sens de giration différent.

Avantageusement et selon l'invention, ladite première configuration de déplacement correspond à un premier sens de déplacement de l'appareil et au moins une deuxième configuration de déplacement de l'appareil correspond à un deuxième sens de déplacement de l'appareil opposé audit premier sens de déplacement. Ainsi, dans un premier sens de déplacement de l'appareil et pour au moins une configuration de déplacement de l'appareil dans ce premier sens de déplacement, la répartition desdits organes de guidage en contact avec la surface immergée est adaptée pour entraîner le déplacement de l'appareil selon une première trajectoire, et dans un deuxième sens de déplacement de l'appareil et pour au moins une configuration de déplacement de l'appareil dans ce deuxième sens de déplacement, la répartition desdits organes guidage en contact avec la surface immergée est adaptée pour entraîner le déplacement de l'appareil selon une deuxième trajectoire différente de ladite première trajectoire.

En changeant le sens de déplacement, la configuration de déplacement de l'appareil est changée et le couple de giration exercé par les organes en contact avec la surface immergée est modifié, de sorte que la trajectoire de l'appareil l'est également. En variante ou en combinaison, au moins une deuxième configuration de déplacement de l'appareil correspond à un déplacement de ce dernier dans le premier sens de déplacement, mais le mode de fonctionnement de l'appareil est modifié entre la première configuration et la deuxième configuration. Cette modification du mode de fonctionnement peut consister en particulier en une modification de l'assiette de l'appareil par rapport à la surface immergée et/ou en une modification de la vitesse d'entraînement de l'appareil et/ou en une modification des caractéristiques de la circulation du liquide dans le circuit hydraulique, par exemple une inversion de sens de circulation du liquide.

Ainsi, dans certains modes de réalisation de l'invention, l'assiette de l'appareil dans un sens de déplacement peut être modifiée en fonction de sa vitesse et/ou de la vitesse d'un moteur de pompage et/ou du sens de pompage du liquide, de telle sorte que la répartition des organes en contact avec la surface immergée est également modifiée, le couple de giration de l'appareil étant également modifié (et éventuellement annulé).

Dans d'autres modes de réalisation, l'assiette de l'appareil peut néanmoins être invariable. Dans ces modes de réalisation, il est possible cependant de prévoir que la répartition des organes en contact avec la surface immergée dans au moins un sens de déplacement soit modifiée en fonction de la vitesse de l'appareil dans ce sens de déplacement. Par exemple, un organe roulant non moteur non directionnel en contact avec la surface immergée pour une première vitesse lente peut être doté d'un aileron permettant de modifier la position de l'organe par rapport au corps creux en fonction de la réaction hydraulique, et notamment de freiner cet organe de la surface immergée à partir d'une vitesse plus rapide.

Un organe de guidage roulant non moteur non directionnel est en contact avec la surface immergée pour au moins une assiette de l'appareil et dans au moins un sens de déplacement. Un tel organe de guidage roulant non moteur non directionnel est non directionnel en ce sens qu'il est monté rotatif par rapport au corps creux autour d'un axe qui est et reste (même s'il peut éventuellement se déplacer en translation dans certains modes de réalisation de l'invention) transversal, c'est-à-dire orthogonal à la direction instantanée d'entraînement -notamment parallèle à l'axe (fixe par rapport au corps creux) de chaque organe de guidage roulant moteur- et parallèle à la surface immergée. Ainsi, si la répartition du(des) organe(s) de guidage roulant non moteur(s) non directionnel(s) est symétrique par rapport à un plan longitudinal médian de l'appareil contenant la direction instantanée d'entraînement et orthogonal à la surface immergée et si (les) organe(s) de guidage roulant non moteur(s) non directionnel(s) n'est (ne sont) pas freinés, aucune giration de l'appareil n'est produite. De préférence, avantageusement et selon l'invention, cet organe roulant non moteur décalé latéralement est libre en rotation autour d'un axe transversal dans un premier sens de déplacement de l'appareil, et freiné dans un autre sens de déplacement de l'appareil.

Avantageusement et selon l'invention au moins un organe roulant non moteur non directionnel décalé latéralement est une roue non motrice montée rotative par rapport au corps creux autour d'un axe transversal. D'autres modes de réalisation sont possibles, notamment plusieurs roues non motrices d'un essieu non moteur décalées latéralement par rapport à des roues motrices d'un essieu moteur.

Ainsi, un appareil selon l'invention est avantageusement caractérisé en ce qu'il comporte un essieu moteur, et en ce qu'au moins un organe roulant non moteur non directionnel décalé latéralement est agencé pour être au contact de la surface immergée devant l'essieu moteur dans au moins un sens de déplacement.

Par ailleurs, selon une autre variante de réalisation de l'invention qui peut être combinée à l'une et/ou l'autre des précédentes, lesdits organes de guidage en contact avec la surface immergée comportent au moins un patin décalé latéralement par rapport à un plan longitudinal de l'appareil contenant la direction instantanée d'entraînement et orthogonal à la surface immergée.

Avantageusement et selon l'invention au moins un patin est agencé de façon à venir au contact de la surface immergée dans une assiette cabrée de l'appareil de façon à entraîner une giration de l'appareil d'un côté. Un tel patin est inactif (à distance de la surface immergée) lorsque le corps creux est dans son assiette normale de fonctionnement (nettoyage de la surface immergée) et peut être adapté pour uniquement freiner localement le corps creux lorsque ce dernier est dans une assiette cabrée prédéterminée. En variante un tel patin peut être adapté pour décoller localement le corps creux, et au moins un organe de guidage et d'entraînement moteur situé à proximité du patin. En outre un tel patin est agencé décalé latéralement par rapport à l'essieu moteur pour entraîner un freinage ou un décollement d'un organe de guidage et d'entraînement moteur.

Par ailleurs, avantageusement un appareil selon l'invention comprend :

- un unique essieu moteur doté d'au moins un organe moteur roulant entraîné en rotation dans un sens ou dans l'autre autour d'un axe de l'essieu moteur,

- un unique essieu non moteur non directionnel comprenant au moins un organe roulant non moteur non directionnel monté rotatif par rapport au corps creux autour d'un axe de l'essieu non moteur non directionnel dont la direction par rapport au corps creux reste parallèle à celle de l'axe de l'essieu moteur dans les deux sens de déplacement de l'appareil.

Avantageusement et selon l'invention l'essieu non moteur non directionnel comporte un unique organe roulant non moteur non directionnel décalé latéralement d'un côté par rapport à un plan médian de l'essieu moteur, ce plan médian étant orthogonal à son axe.

Par ailleurs, avantageusement, un appareil selon l'invention comporte :

- au moins un organe de pompage agencé pour générer un débit de liquide entre chaque entrée de liquide et chaque sortie de liquide, chaque organe de pompage étant formé d'une hélice de pompage axial à pas unidirectionnel créant un flux de liquide orienté globalement selon son axe de rotation,

- un unique moteur électrique réversible porté par le dit corps creux et comprenant un arbre moteur accouplé simultanément à : - chaque organe moteur de l'essieu moteur pour le mouvoir,

- chaque hélice de pompage.

Un appareil selon l'invention peut donc être simplifié à l'extrême, mais néanmoins doué de diverses trajectoires lui conférant une grande efficacité de nettoyage.

Dans un mode de réalisation préférentiel conforme à l'invention, ladite unité de commande électrique est adaptée pour commander le moteur dans un premier sens de rotation de l'arbre moteur selon une vitesse unique, et dans un deuxième sens de rotation de l'arbre moteur selon une vitesse choisie parmi au moins deux vitesses distinctes, dont au moins une première vitesse dans laquelle l'appareil se déplace en une première assiette, cabrée ou non cabrée, de déplacement et au moins une deuxième vitesse dans laquelle l'appareil se déplace en une deuxième assiette, cabrée, de déplacement.

Plus particulièrement, avantageusement et selon l'invention dans un premier sens de rotation de l'arbre moteur, l'essieu moteur est à l'avant de l'appareil par rapport au sens de déplacement de l'appareil, dit sens avant, et chaque hélice de pompage est entraînée en rotation dans un sens normal de pompage de façon à générer un flux de liquide depuis chaque entrée du liquide jusqu'à chaque sortie de liquide. Et dans un deuxième sens de rotation de l'arbre moteur, l'essieu moteur est à l'arrière de l'appareil par rapport au sens de déplacement de l'appareil, dit sans arrière, et chaque hélice de pompage est entraînée en rotation en sens inverse de pompage de façon à générer un flux de liquide en sens rétrograde à partir de chaque sortie de liquide. Ce flux de liquide en sens rétrograde peut éventuellement générer, à sa sortie du corps creux, une réaction hydraulique tendant à entraîner le corps creux en pivotement de cabrage autour de l'axe de l'essieu moteur.

Le pivotement de l'appareil et son contrôle selon chaque assiette cabrée peuvent être obtenus de différentes façons. En particulier, ce pivotement peut résulter d'un couple généré par inertie lors d'une accélération de chaque organe moteur et/ou par une réaction hydraulique générée par la circulation du liquide dans le corps creux et à sa sortie hors du corps creux, l'orientation et/ou l'amplitude de ladite réaction hydraulique étant adaptée(s) pour au moins participer à la mise en assiette cabrée de l'appareil.

Avantageusement et selon l'invention ladite unité de commande est reliée au dispositif de pompage pour le commander de façon que, lorsque chaque moteur d'entraînement est commandé dans un sens et selon une vitesse correspondant à une assiette cabrée, le dispositif de pompage génère un flux de liquide produisant une réaction hydraulique, dit réaction hydraulique de cabrage, dont la direction n'est pas sécante avec l'axe de l'essieu moteur et est orientée dans le sens approprié de façon à au moins participer au cabrage du corps creux autour de l'essieu moteur. De préférence et selon l'invention, le dispositif de pompage est réversible de façon à pouvoir générer un débit de liquide en sens rétrograde depuis chaque sortie de liquide, et la réaction hydraulique de cabrage est produite lorsque le dispositif de pompage est commandé par l'unité de commande électrique en sens rétrograde.

En outre, avantageusement dans un appareil selon l'invention ladite unité de commande électrique est adaptée pour commander le moteur dans un deuxième sens de rotation de l'arbre moteur à une vitesse choisie parmi :

- une première vitesse lente dans laquelle l'appareil est en une première assiette de déplacement par rapport à la surface immergée et se déplace dans un sens de déplacement, dit sens arrière, selon une première trajectoire prédéterminée,

- une deuxième vitesse rapide dans laquelle l'appareil est en une deuxième assiette cabrée de déplacement dans laquelle il est au moins partiellement soulevé par rapport à la surface immergée par pivotement autour de l'axe de l'essieu moteur, ce par quoi l'appareil se déplace en sens arrière selon une deuxième trajectoire prédéterminée propre à la deuxième assiette cabrée différente de ladite première trajectoire. Plus particulièrement, avantageusement et selon l'invention, ladite unité de commande électrique est adaptée pour commander le moteur en sens avant à une vitesse prédéterminée, et en sens arrière à une vitesse choisie parmi la première vitesse lente dans laquelle l'appareil est en première assiette de déplacement et la deuxième vitesse rapide dans laquelle l'appareil est en deuxième assiette de déplacement cabrée.

Plus particulièrement, de préférence, dans un appareil selon l'invention ladite unité de commande électrique est adaptée pour commander le moteur principalement en sens avant, et pour commander le moteur de temps à autre en sens arrière selon la première vitesse et de temps à autre en sens arrière selon la deuxième vitesse.

Les différentes durées de commande de l'appareil dans les différentes trajectoires peuvent être prédéterminées ou définies de façon aléatoire, et peuvent être optimisées en fonction par exemple de l'application. Ainsi, avantageusement et selon l'invention ladite unité de commande électrique est adaptée pour commander au moins une durée prédéterminée de fonctionnement du moteur dans un sens et à une vitesse, et/ou de façon aléatoire au moins une durée de fonctionnement du moteur dans un sens et à une vitesse.

L'invention concerne également un appareil caractérisé en combinaison par tout ou partie des caractéristiques mentionnées ci-dessus ou ci-après.

D'autres buts, caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description suivante donnée à titre non limitatif et qui se réfère aux figures annexées dans lesquelles :

- la figure 1 est une vue schématique de l'arrière d'un appareil selon un mode de réalisation de l'invention,

- la figure 2 est une vue schématique de dessous de l'appareil de la figure 1,

- la figure 3 est une vue schématique de profil de l'appareil de la figure 1,

- la figure 4 est une vue schématique en coupe par un plan longitudinal vertical d'un appareil selon l'invention, avec arraché partiel et coupe de la roulette arrière, représentant l'appareil entraîné en sens avant normal de nettoyage,

- la figure 5 est vue schématique en coupe similaire à la figure 4, représentant l'appareil selon l'invention entraîné en sens arrière et avec une assiette cabrée,

- la figure 6 est une vue schématique en coupe vers l'arrière selon la ligne VI- VI de la figure 4,

- la figure 7 est une vue schématique en coupe vers l'avant selon la ligne VII- VII de la figure 4,

- les figures 8a à 8c sont des vues schématiques de profil d'un appareil selon l'invention respectivement en sens avant avec une assiette normale de déplacement, en sens arrière avec une assiette non cabrée, et en sens arrière avec une assiette cabrée,

- les figures 9a à 9c sont des vues schématiques de dessous des figures 8a à 8c, respectivement.

Un appareil selon l'invention représenté sur les figures est un appareil nettoyeur de surface immergée automoteur qui, dans l'exemple représenté, est de type électrique et relié uniquement par un câble électrique 3 à une unité 4 de commande située à l'extérieur du liquide. Dans tout le texte, sauf indication contraire, l'appareil est décrit en déplacement sur une surface immergée supposée être horizontale. Il va de soi que l'appareil selon l'invention peut tout aussi bien se déplacer sur des surfaces non horizontales, notamment inclinées ou verticales.

Cet appareil comprend un corps creux 1 formé de différentes parois en matière synthétique rigide assemblées les unes aux autres permettant d'une part de délimiter une chambre de filtration 2, d'autre part de former châssis recevant et portant des organes 5, 6 de guidage et d'entraînement, un moteur 8 électrique unique présentant un arbre moteur 9, une transmission mécanique entre l'arbre moteur 9 du moteur 8 électrique et au moins un organe de guidage et d'entraînement, dit organe 5 moteur, et une hélice 10 de pompage axial.

Dans les modes de réalisation représentés, le corps creux 1 présente une coque inférieure arrière 11 formant châssis, complétée par un capot 12 supérieur avant démontable par rapport à la coque 11. Le capot 12 est doté d'une poignée 47 transversale avant permettant de manipuler et transporter l'appareil.

La coque 11 porte deux grandes roues 5 latérales avant motrices coaxiales et de même diamètre. Les roues 5 motrices présentent le plus grand diamètre possible qui n'augmente pas l'encombrement vertical de l'appareil. Autrement dit, le diamètre des roues 5 avant correspond à la hauteur (dimension selon la direction normale au plan de roulage 22 à la surface immergée) hors tout de l'appareil selon l'invention. Par exemple, le diamètre des roues 5 avant est compris entre 250mm et 300mm notamment est de l'ordre de 275 mm.

Ces roues 5 de grandes dimensions s'avèrent procurer des avantages déterminants et inattendus. Tout d'abord, elles évitent tout contact intempestif d'une partie proéminente du corps creux sur la surface immergée, et permettent ainsi une certaine protection de cette surface immergée au cours du fonctionnement de l'appareil. Réciproquement, elles assurent une certaine protection du corps creux lui-même vis-à-vis des chocs de la part d'objets extérieurs qui viennent uniquement au contact des grandes roues 5. Également, elles assurent une motricité améliorée de l'appareil à partir d'un même moteur électrique. Elles sont en outre particulièrement avantageuses dans le cadre d'un appareil présentant au moins une assiette (inclinaison dans un plan contenant la direction de déplacement et orthogonal à la surface immergée) cabrée dans au moins un sens d'entraînement, dans la mesure où elles facilitent considérablement ce cabrage. Elles limitent les risques de blocage sur les irrégularités (notamment les creux et/ou les reliefs) de la surface immergée de petites dimensions, et présentent des zones de contact multiples et de diverses orientations (dessus, devant, dessous) avec la surface immergée. En procurant un guidage et un entraînement particulièrement performants et efficaces, elles permettent de réduire les performances et caractéristiques des autres organes de guidage nécessaires (simple roulette 6 dans les exemples représentés), voire de s'en affranchir (variante non représentée). Elles permettent également de réaliser une transmission aussi directe que possible (sans étage de renvoi intermédiaire) entre l'arbre moteur et chaque roue 5 qui peut être dotée, à cet effet, d'une couronne dentée interne dotée de nombreuses dents, réalisant une grande réduction en un seul étage. Elles sont particulièrement avantageuses en combinaison avec un moteur 8 d'axe incliné comme décrit ci-après. Les roues 5 avant sont accouplées via une transmission mécanique à l'arbre moteur 9 du moteur électrique 8, et sont donc entraînées en rotation par ce dernier. Elles forment ainsi un essieu avant 7 moteur. Chaque roue 5 avant est guidée en rotation sur la coque 11 autour d'un axe fixe transversal 13 définissant l'axe de l'essieu avant 7. Chaque roue 5 avant présente une couronne interne dentée 14 permettant de recevoir un pignon 15 monté en bout d'un demi arbre 16 d'entraînement accouplé à un pont central 17 comprenant un pignon 18 entraîné en rotation par une vis sans fin 19 d'une extrémité 20 inférieure avant de l'arbre moteur 9. Ainsi, lorsque l'arbre moteur 9 est entraîné en rotation dans un sens par le moteur 8, le pignon 18 est entraîné en rotation dans un sens, et chaque pignon 15 est également entraîné en rotation dans un sens, ce qui entraîne la roue 5 avant correspondante dans un sens. Lorsque l'arbre moteur 9 est entraîné en rotation dans l'autre sens, les pignons 18 et 15 sont entraînés en rotation dans l'autre sens, ainsi que les roues 5 avant. De la sorte, le moteur 8 permet d'entraîner les roues 5 avant motrices dans l'un ou l'autre des deux sens de rotation, vers l'avant et vers l'arrière.

La coque 11 porte également une roulette 6 arrière libre en rotation (non accouplée à l'arbre moteur 9, et donc non motrice) autour d'un axe transversal 21 dans une chape solidaire de la coque 11. Cette roulette 6 constitue un organe de guidage qui, dans l'exemple représenté, n'exerce pas la fonction d'entraînement. En outre, son axe 21 est et reste toujours fixe et parallèle à l'axe 13 de l'essieu moteur 7. Plus généralement, l'axe 21 de la roulette 6 est et reste parallèle à l'axe de rotation de chaque organe 5 de guidage roulant moteur (l'appareil pouvant comporter des organes de guidage roulant moteurs non nécessairement coaxiaux et situés sur un même essieu moteur comme les roues 5 dans le mode de réalisation représenté ; néanmoins dans ce cas, les axes des différents organes de guidage roulant moteurs sont fixes par rapport au corps creux et parallèles entre eux de façon à entraîner l'appareil selon une même direction instantanée d'entraînement) et orthogonal à la direction instantanée d'entraînement, c'est-à-dire à la direction normale d'avancement de l'appareil. Ainsi, la roulette 6 arrière constitue un organe de guidage roulant non moteur non directionnel. Dans le mode de réalisation préférentiel représenté, la roulette 6 arrière est le seul organe roulant non moteur non directionnel, et forme donc à lui seul un essieu non moteur non directionnel décalé longitudinalement par rapport à l'essieu 7 moteur, ces deux essieux étant parallèles.

Les deux roues avant 5 et la roulette 6 arrière définissent un même plan, dit plan de roulage 22, correspondant à la surface immergée lorsque l'appareil est en déplacement normal de nettoyage sur cette dernière, toutes les roues 5, 6 étant au contact de la surface immergée.

Le moteur électrique 8 unique fait office non seulement de moteur d'entraînement des roues 5 motrices, mais également de moteur de pompage entraînant l'hélice 10 en rotation autour de son axe. Pour ce faire, l'arbre moteur 9 du moteur 8 traverse longitudinalement le corps du moteur et débouche axialement en saillie des deux côtés du corps du moteur, c'est-à-dire avec une extrémité inférieure avant 20 entraînant les roues 5 comme indiqué ci-dessus, et avec une extrémité supérieure arrière 23 à laquelle l'hélice 10 de pompage est directement accouplée solidaire en rotation.

La coque 11 porte le moteur électrique 8 en position inclinée par rapport au plan de roulage 22, c'est-à-dire avec l'arbre moteur 9 (qui débouche axialement des deux côtés du corps du moteur) incliné selon un angle a différent de 0° et de 90° par rapport au plan de roulage 22. En particulier, l'arbre moteur 9 n'est pas orthogonal au plan de roulage 22. L'angle a d'inclinaison est compris entre 30° et 75° par exemple de l'ordre de 50°. L'angle a est aussi l'angle d'inclinaison de l'axe de l'hélice 10, et de la direction 24 du flux hydraulique généré par cette dernière. L'angle a correspond également à la direction générale de la réaction hydraulique générée par le flux de liquide à la sortie 37 en sens normal de pompage, et vers le filtre 33 en sens rétrograde.

Une telle inclinaison présente de nombreux avantages, et en particulier permet de conférer à l'appareil selon l'invention une grande compacité, et d'exploiter l'effort de réaction hydraulique résultant du débit de liquide généré par l'hélice 10, notamment sa composante parallèle au plan de roulage 22, pour l'entraînement de l'appareil en sens normal.

La coque 11 présente également une ouverture 25 inférieure s'étendant transversalement sensiblement sur toute la largeur et légèrement décalée vers l'avant par rapport au plan transversal vertical (orthogonal au plan de roulage 22) contenant l'axe 13 de l'essieu 7 moteur. Cette ouverture 25 forme une entrée de liquide à la base du corps creux en sens normal de pompage pour le nettoyage de la surface immergée.

Cette ouverture 25 présente de préférence une bavette 26 s'étendant le long de son bord arrière et sur les côtés pour faciliter l'aspiration des débris. L'ouverture 25 présente également de préférence une nervure 29 s'étendant dans le long de son bord avant, en saillie vers le bas, pour créer un effet de turbulences à l'arrière de cette nervure 29 tendant à décoller les débris de la surface immergée et à accélérer le flux du liquide pénétrant dans l'ouverture 25.

L'ouverture 25 est adaptée pour recevoir une extrémité inférieure

27 d'un conduit d'entrée 28 solidaire du capot 12. L'ensemble constitue une entrée de liquide à la base du corps creux 1, par laquelle le liquide aspiré par l'aspiration résultant de l'hélice 10 de pompage lorsque cette dernière est entraînée en sens normal de pompage par le moteur 8.

Le conduit 28 s'étend globalement sur toute la largeur du capot

12 et vers le haut (sensiblement orthogonalement au plan de roulage 22) jusqu'à une ouverture 30 supérieure dotée d'un volet 31 pivotant faisant office de clapet. Le volet 31 est articulé autour d'un axe 32 transversal horizontal situé à l'avant de l'ouverture 30. Le capot 12 est adapté pour pouvoir recevoir et porter un filtre 33 s'étendant à l'arrière du conduit 28 de façon à recevoir le débit de liquide (chargé de débris) débouchant de l'ouverture 30 supérieure du conduit 28 d'entrée. Ce filtre 33 est formé de parois filtrantes rigides, et est en communication de liquide à sa portion arrière supérieure 34 avec une entrée 35 d'un conduit 36 recevant l'hélice 10 de pompage axial, ce conduit 36 s'étendant globalement selon la direction 24 de pompage du liquide, dans le prolongement vers l'arrière vers le haut de l'arbre moteur 9, jusqu'à une sortie 37 de liquide hors du corps creux 1 par laquelle le liquide s'échappe globalement selon la direction 24 lorsque l'hélice 10 est entraînée par le moteur 8 dans le sens normal du pompage. Le trajet de liquide en sens normal de pompage dans le circuit hydraulique de circulation de liquide ainsi formé entre l'entrée 25 de liquide et la sortie 37 de liquide à travers le filtre 33 est représenté schématiquement par des flèches sur la figure 4.

Le moteur 8 est porté sous une paroi inférieure 38 inclinée étanche de la coque 11 qui délimite la chambre 2 de filtration recevant le filtre 33. L'extrémité supérieure 23 de l'arbre moteur 9 traverse la paroi étanche 38 dans une portion 39 de celle-ci formant la partie inférieure du conduit 36, et cette traversée est elle-même étanche, c'est-à-dire est réalisée par un dispositif 40 à joint(s) d'étanchéité (par exemple du type presse étoupe) assurant l'étanchéité entre l'arbre moteur 9 rotatif et la paroi 38.

La sortie 37 principale du liquide hors du corps creux 1 est dotée d'une grille de protection 41 guidant le flux généré en sens normal de pompage et empêchant le passage de débris dans le sens du refoulement vers l'intérieur du corps creux 1 lorsque l'hélice 10 est entraînée en sens rétrograde contraire au sens normal de pompage.

L'unité de commande 4 est de préférence située hors du liquide et adaptée pour fournir, par le câble 3, une tension d'alimentation au moteur 8. Cette tension d'alimentation permet, selon sa polarité, de commander le moteur 8 dans un sens ou dans l'autre et selon des vitesses de rotation différentes. Une telle unité de commande 4 peut être formée d'une alimentation électrique branchée sur le secteur et comprenant une logique de commande de modulation de largeur d'impulsions pilotant un circuit formant une source de tension (à base d'au moins un transistor en commutation) dont la sortie est hachée à haute fréquence avec une largeur d'impulsions variable selon le signal délivré par la logique de commande. L'unité de commande 4 comprend un circuit d'inversion permettant de délivrer une tension d'alimentation du moteur 8 dont la polarité peut être changée (polarité positive pour entraînement en sens avant ; polarité négative pour entraînement en sens arrière), et dont la valeur moyenne peut être modifiée grâce à la logique de modulation de largeur d'impulsions de façon à prendre une valeur parmi plusieurs valeurs distinctes correspondant respectivement à plusieurs vitesses d'entraînement du moteur 8, et donc à plusieurs vitesses de déplacement de l'appareil. Le signe + désigne un déplacement en sens avant ; le signe - désigne un déplacement en sens arrière. Dans l'exemple, si l'on souhaite que l'appareil puisse se déplacer à une vitesse normale +V prédéterminée en sens avant, à une première vitesse -VI en sens arrière ou à une deuxième vitesse -V2 en sens arrière, la logique de commande peut être programmée pour que l'unité de commande 4 délivre une tension dont la valeur moyenne peut prendre, en valeur absolue, une valeur choisie parmi trois valeurs prédéterminées correspondant à ces trois vitesses.

L'unité de commande 4 peut incorporer avantageusement une logique de temporisation permettant de commander les différents sens d'entraînement et les différentes vitesses selon des durées prédéterminées, fixes et mémorisées et/ou définies aléatoirement à partir par exemple d'un générateur de variable pseudoaléatoire. Une telle unité de commande 4 est particulièrement simple dans sa conception et sa fabrication.

Dans un premier sens de rotation du moteur 8 et de son arbre 9, les roues 5 avant motrices sont entraînées en rotation dans le sens avant de déplacement de l'appareil (figures 4 et 8a, la roulette 6 étant à l'arrière de l'essieu 7 moteur au contact de la surface immergée). Dans ce premier sens de rotation, l'hélice 10 de pompage axial est entraînée en sens normal de pompage du liquide depuis l'ouverture 25 à la base du corps creux 1 jusqu'à la sortie 37 par laquelle le liquide s'échappe. Le volet 31 est ouvert et les débris aspirés par l'ouverture 25 avec le liquide sont retenus dans le filtre 33.

Dans ce premier sens de rotation, le moteur 8 est commandé à une vitesse prédéterminée de sorte que l'appareil est entraîné en déplacement en sens avant à une vitesse prédéterminée +V, dite vitesse normale, aussi rapide que possible afin d'optimiser le nettoyage. De préférence, la vitesse normale +V correspond à la vitesse maximum de rotation du moteur 8. Lorsque l'appareil est ainsi entraîné en sens avant, sa trajectoire est normalement droite orthogonale à l'axe 13 de l'essieu 7, les deux roues 5 avant étant parallèles l'une à l'autre et orthogonales à l'axe 13, et la roulette 6 étant en contact avec la surface immergée.

Dans l'autre sens de rotation du moteur 8, les roues 5 avant motrices sont entraînées en rotation en sens arrière de déplacement de l'appareil (figures 5, 8b, 8c, 9b, 9c la roulette 6 étant alors devant l'essieu 7 moteur par rapport à ce sens de déplacement). Dans ce deuxième sens de rotation, l'hélice 10 de pompage axial est entraînée en sens contraire à son sens normal de pompage et génère un débit non nul de liquide en sens rétrograde depuis la sortie 37 vers l'intérieur du corps creux 1. En effet, l'hélice 10 est une hélice de pompage axial à pas unidirectionnel et de préférence fixe (présentant des pales fixées rigidement sur un rotor, s'étendant radialement par rapport à ce dernier en présentant un pas dans un seul sens) générant un débit de liquide orienté globalement selon son axe de rotation (l'hélice 10 n'étant donc pas de type centrifuge) dans un sens ou dans l'autre selon le sens de rotation de l'hélice autour de son axe. L'hélice 10 est optimisée pour générer un débit optimal lorsqu'elle est entraînée en rotation autour de son axe dans le sens normal de pompage. Mais lorsqu'elle est entraînée en rotation autour de son axe en sens contraire à ce sens normal de pompage, l'hélice 10 génère un débit non nul de liquide en sens rétrograde.

Et, contrairement à tous les préjugés en la matière, non seulement ce débit rétrograde n'est en réalité pas nuisible au fonctionnement général de l'appareil, mais au contraire, il est particulièrement avantageux et permet notamment :

- d'exercer une réaction hydraulique pouvant participer au cabrage de l'appareil entraînant des modifications de trajectoire de l'appareil lors de ses déplacements en sens arrière, en giration d'un côté ou de l'autre,

- de générer éventuellement des flux hydrauliques orientés latéralement participant directement par réaction aux modifications de trajectoire de l'appareil, en giration d'un côté ou de l'autre, - d'obtenir un décolmatage périodique des parois du filtre 33, au bénéfice d'une plus grande longévité de fonctionnement de l'appareil et d'une optimisation du volume fonctionnel du filtre 33.

Dans ce deuxième sens de rotation du moteur 8, le volet 31 est automatiquement en position fermée (du fait de la gravité et/ou sous l'effet du flux en sens rétrograde), empêchant tout refoulement de débris dans le conduit 28, de sorte que les débris restent confinés à l'intérieur du filtre 33. Le flux en sens rétrograde peut être évacué par les fuites inévitables de l'appareil (ce dernier pouvant être exempt d'orifice et de clapet d'évacuation spécifique du flux en sens rétrograde), ou par un ou plusieurs orifice(s) spécifique(s) à clapet(s) ménagé(s) dans la coque 11 à cet effet, par exemple un orifice latéral (variante non représentée).

Les modifications de trajectoire de l'appareil lors de ses déplacements en sens arrière (par rapport à sa trajectoire en sens avant qui est dans l'exemple en ligne droite) sont obtenues par une modification de la répartition des organes qui viennent au contact de la surface immergée, cette répartition étant asymétrique dans au moins une configuration de déplacement de l'appareil de façon a entraîner un couple de giration de ce dernier. En outre, en sens arrière, plusieurs configurations de déplacement de l'appareil, et plusieurs répartitions correspondant respectivement à plusieurs trajectoires différentes de l'appareil peuvent être obtenues. Une telle modification de répartition peut en particulier résulter d'une modification d'assiette du corps creux 1 par rapport à l'essieu 7 autour de l'axe 13 (dans un plan orthogonal à la surface immergée et contenant la direction de déplacement).

L'appareil est conçu de façon à pouvoir être entraîné en giration d'un côté (par exemple vers la gauche par rapport à son sens de déplacement) pour une première vitesse du moteur 8 correspondant à une première vitesse -VI de déplacement de l'appareil en sens arrière et avec une première assiette, non cabrée, de l'appareil ; et en giration de l'autre côté (par exemple vers la droite par rapport à son sens de déplacement) pour une deuxième vitesse du moteur 8 correspondant à une deuxième vitesse -V2 de déplacement de l'appareil en sens arrière et à une deuxième assiette, cabrée, de l'appareil, cette deuxième vitesse -V2 étant différente, notamment plus rapide, que la première vitesse -VI. De la sorte, on obtient de façon extrêmement simple un appareil qui, en sens avant, se déplace en ligne droite, et en sens arrière, selon la vitesse de rotation du moteur 8, se déplace en tournant à gauche ou en tournant à droite. Dès lors, toutes les trajectoires utiles d'un appareil nettoyeur sont obtenues, ce qui facilite grandement la couverture de nettoyage et la rapidité du nettoyage de la surface immergée.

L' 'augmentation de vitesse de déplacement en sens arrière génère une accélération qui induit un couple d'inertie tendant à augmenter le cabrage l'appareil. L'équilibrage général de l'appareil peut être adapté pour obtenir les assiettes plus ou moins cabrées ou non cabrée souhaitées, en fonction des différentes vitesses correspondantes.

Le dispositif de pompage peut aussi, en variante non représentée, participer à la mise en assiette(s) cabrée(s). À ce titre, il est à noter que l'hélice 10 de pompage est une hélice à pas unidirectionnel directement accouplée solidaire en rotation de l'extrémité supérieure arrière 23 de l'arbre moteur 9. Une hélice de pompage axial à pas unidirectionnel comprend des pales s'étendant globalement radialement et présentant un pas qui est de préférence fixe, qui pourrait être cependant variable, mais qui, en tout état de cause, ne change pas de sens, c'est-à-dire est toujours orienté dans un seul sens, de sorte que le sens du flux de liquide généré par la rotation de l'hélice dépend du sens de rotation de cette dernière. Lorsque l'hélice 10 est entraînée en rotation en sens normal de pompage (correspondant au nettoyage de la surface immergée), elle pompe le liquide depuis chaque entrée de liquide à la base du corps creux jusqu'à chaque sortie principale de liquide. Lorsque l'hélice 10 est entraînée en rotation en sens rétrograde, elle pompe le liquide dans le sens du refoulement depuis chaque sortie principale de liquide.

L'hélice 10 de pompage axial entraînée en sens rétrograde génère un débit de liquide pouvant s'échapper hors du corps creux par au moins une sortie de liquide, dite sortie secondaire (non représentée). Le débit de liquide s 'échappant par au moins une telle sortie secondaire est orienté de telle sorte que ce courant crée par réaction, des efforts dont la résultante, dite effort secondaire de réaction hydraulique, génère un couple de cabrage de l'appareil par pivotement du corps creux autour de l'essieu 7. Ce couple de cabrage autour de l'axe 13 de l'essieu 7 moteur tend à cabrer l'appareil, c'est-à-dire à soulever la roulette 6. Ainsi, un tel effort secondaire de réaction hydraulique exerce un couple de pivotement de l'appareil autour de l'axe 13 de l'essieu 7 moteur dans le sens de l'augmentation du cabrage l'appareil. Pour ce faire, il faut et il suffit que la direction du flux de liquide généré en sens rétrograde et sortant par une telle sortie secondaire ne soit pas sécante avec l'axe 13 de l'essieu 7 moteur, et soit orientée dans le sens approprié pour au moins participer au cabrage du corps creux autour de l'essieu de cabrage. Une telle participation du débit de liquide en sens rétrograde à la mise en cabrage de l'appareil n'est cependant pas nécessaire, et, dans le mode de réalisation représenté à titre d'exemple, l'obtention de chaque assiette cabrée résulte uniquement du couple moteur sur l'essieu moteur et de l'équilibrage général de l'appareil.

Des modifications de trajectoire peuvent être obtenues par différentes configurations des organes de guidage et d'entraînement en contact avec la surface immergée et/ou par des organes freinant décalés latéralement venant ou non en contact avec la surface immergée, selon l'assiette plus ou moins cabrée ou non de l'appareil, c'est-à-dire en fonction de l'inclinaison du corps creux 1 autour de l'axe 13 de l'essieu 7 moteur par rapport à la surface immergée.

Dans les modes de réalisation représentés, la coque 11 présente une portion 42 de paroi s'étendant vers l'avant à partir de l'ouverture 25, sur toute sa largeur, en épousant sensiblement le contour des roues avant 5. Cette portion 42 de paroi est dotée, dans le premier mode de réalisation représenté, d'au moins un patin 44 agencé de façon à pouvoir venir au contact de la surface immergée pour freiner localement et/ou décoller le corps creux 1 dans une configuration de déplacement de l'appareil. Dans le mode de réalisation représenté, l'appareil est avantageusement doté d'une racle 45 de nettoyage librement articulée autour d'un axe 46 transversal (parallèle à l'axe 13 de l'essieu 7 moteur), de façon à venir au contact de la surface immergée par pivotement autour de cet axe sous l'effet de la gravité et à racler la surface immergée lorsque l'appareil se déplace en sens avant normal de nettoyage à la vitesse +V. La racle 45 s'étend à l'arrière de l'ouverture 25 d'entrée de façon à décoller les débris de la surface immergée pour que ces derniers soient entraînés par l'aspiration du liquide dans cette ouverture 25 sous l'effet du pompage lorsque le moteur 8 est commandé en sens normal, l'appareil étant déplacé en sens avant.

Selon l'invention, la roulette 6 arrière est disposée de façon à être décalée latéralement par rapport au plan vertical longitudinal médian de symétrie du corps creux. Ainsi, cette roulette 6 est portée par une chape 52 qui, dans l'exemple représenté, est décalée sur la droite (considérée par rapport au sens avant) de la coque 11. De ce seul fait, les frottements induits par le roulement de la roulette sur la surface immergée ne sont pas symétriques par rapport à la direction instantanée d'entraînement de l'appareil déterminée par l'essieu moteur 7 et induisent une giration de l'appareil lorsque ce dernier est entraîné en sens arrière à vitesse lente -VI, selon une assiette normale de déplacement dans laquelle la roulette 6 est au contact de la surface immergée. La giration ainsi induite est, dans l'exemple représenté, orientée vers la gauche par rapport au sens de déplacement vers l'arrière comme représenté figure 9b. Au contraire, lorsque l'appareil est entraîné en sens de déplacement vers l'avant à vitesse +V, le décalage de la roulette arrière 6 n'induit sensiblement pas de couple de giration, de sorte que la trajectoire de l'appareil est normalement droite. En effet, il est à noter que, dans le sens avant de déplacement, le couple moteur sur les roues motrices 5 tend à minimiser l'effort d'application de la roulette 6 sur la surface immergée, tandis que, dans le sens arrière de déplacement, le couple moteur sur les roues motrices 5 tend au contraire à augmenter cet effort d'application, et donc la composante horizontale de la réaction de frottement qui, du fait de son décalage latéral, entraîne un effet de giration. Il est à noter également que la roulette 6 a son axe 21 de rotation qui est et reste toujours parallèle à l'axe 13 de l'essieu moteur, c'est-à-dire que cette roulette 6 n'est pas pivotante et n'est donc pas directionnelle.

Pour renforcer l'effet de giration, de préférence, la chape 52 est dotée d'une portée de freinage 51, et l'axe 21 de la roulette 6 est guidé par rapport à la chape 52 par une lumière 50 oblongue selon la direction longitudinale. L'ensemble est adapté pour que :

lorsque l'appareil est entraîné en déplacement en sens avant, l'axe 21 de la roulette 6 vient en butée à l'arrière de la lumière oblongue 50, la roulette 6 ne venant pas au contact de la portée de freinage 51 et pouvant donc tourner librement (figure 3),

- lorsque l'appareil est entraîné en déplacement en sens arrière, l'axe 21 de la roulette 6 reste transversal (orthogonal à la direction instantanée d'entraînement impartie par les roues motrices 5) et vient en butée à l'avant de la lumière oblongue 50, la roulette 6 venant au contact de la portée de freinage 51 en étant freinée par cette dernière de sorte qu'elle ne peut plus tourner et offre une résistance de freinage importante sur la surface immergée (figure 8b).

Dans l'assiette normale de l'appareil et lorsqu'il est en déplacement en sens arrière à vitesse lente, l'appareil est donc entraîné en giration d'un côté (vers la gauche par rapport au sens de déplacement dans l'exemple représenté) en sens arrière du fait de le freinage localisé, décalé latéralement, imparti par la roulette 6 sur la surface immergée.

Un patin 44, fixe, est disposé d'un côté, par exemple à gauche comme représenté, solidaire de la portion 42 avant de la coque 11 et s'étend en saillie radialement vers l'extérieur à partir de cette portion 42 de façon à venir au contact de la surface immergée lorsque l'appareil est en une assiette cabrée représentée figure 8c, de plus forte inclinaison que l'assiette normale. Cette assiette cabrée est obtenue pour la deuxième vitesse -V2 rapide de déplacement en sens arrière correspondant à la deuxième vitesse rapide de rotation du moteur 8. Dans cette assiette cabrée, la roulette 6 n'est plus au contact de la surface immergée, et l'appareil est entraîné en giration de l'autre côté (vers la droite dans l'exemple représenté) en sens arrière du fait du frottement du patin 44 sur la surface immergée et/ou du décollement de la roue 5 avant gauche. Le patin 44 est aussi agencé à l'avant de l'essieu 7 moteur, et vient, dans cette assiette cabrée, au contact de la surface immergée à l'arrière de l'essieu moteur par rapport au sens de déplacement (sens arrière). Dans l'assiette normale de l'appareil, le patin 44 n'est pas au contact de la surface immergée.

Il est à noter que le contrôle de l'assiette cabrée de l'appareil ne nécessite pas une logique de fonctionnement particulièrement complexe dans la mesure où il peut être obtenu par simple équilibrage de l'appareil en fabrication. En outre, la présence du patin 44 facilite ce contrôle en faisant office de butée limitant le pivotement en assiette cabrée. De surcroît, ce contrôle peut rester relativement imprécis dans la mesure où les durées de mise en assiette cabrée de l'appareil sont faibles, cette configuration de déplacement ne correspondant pas à la configuration normale de nettoyage.

La roulette 6 arrière est agencée de façon à venir au contact de la surface immergée uniquement dans ladite assiette normale dans laquelle toutes les roues 5 et la roulette 6 sont en contact de la surface immergée, et le patin 44 est agencé de façon à venir au contact de la surface immergée uniquement dans ladite assiette cabrée. En particulier, dans l'assiette normale, le patin 44 n'est pas au contact de la surface immergée. Dans l'assiette normale de déplacement de l'appareil dans laquelle il n'est pas cabré, toutes les roues 5, 6 étant au contact de la surface immergée, et lors des déplacements en sens avant, le patin 44 est distant de la surface immergée, et donc inactif.

Un patin 44 apte à entraîner un décollement d'une roue 5 motrice entraîne une giration rapide de l'appareil par arrêt localisé. Un patin 44 apte à frotter sur la surface immergée sans entraîner un décollement d'une roue 5 motrice génère une giration plus lente de l'appareil par freinage localisé. Ces deux variantes sont envisageables dans un appareil selon l'invention, et peuvent être combinées (au moins un patin de freinage étant prévu pour uniquement frotter sur la surface immergée et freiner localement dans une assiette de l'appareil ; au moins un autre patin de décollement entraînant un décollement d'une roue dans une autre assiette de l'appareil).

L'unité 4 de commande est extrêmement simple dans sa conception et sa réalisation. Elle est adaptée pour que l'appareil soit principalement entraîné en sens avant en ligne droite. Le moteur 8 est interrompu de temps en temps et commandé en sens arrière à la première vitesse lente (correspondant à la vitesse de déplacement -VI) de temps en temps et à la deuxième vitesse rapide (correspondant à la vitesse de déplacement -V2) de temps en temps. Les différentes durées de commande du moteur 8 : Tl en sens avant à vitesse rapide +V, T2 en sens arrière à vitesse lente -VI, T3 en sens arrière à vitesse normale rapide -V2, et T4 des interruptions du moteur 8, sont définies aléatoirement (par un générateur de hasard, c'est-à-dire un générateur de variable pseudo aléatoire) et/ou de façon prédéterminée. De préférence, ces durées peuvent être définies de façon à limiter l'emmêlement du câble 3, c'est-à-dire en assurant que les cumuls des durées de giration à gauche soient similaires aux cumuls des durées de giration à droite.

Par exemple, Tl est comprise entre 10s et 1 min, par exemple de l'ordre de 20s ; T2 et T3 sont toutes deux inférieures à Tl, par exemple comprises entre 3s et 15s, notamment varient entre 5s et 8s ; et T4 est inférieure à chacune des durées Tl, T2, et T3, est comprise entre 0,5s et 5s, notamment est de l'ordre de 2s. La valeur V correspond à la vitesse maximale du moteur 8 (aucune modulation de largeur d'impulsions de la tension délivrée par l'unité de commande 4), VI correspond à 50 % de la vitesse maximale du moteur (V1=0,5V), et V2 correspond à 80 % de la vitesse maximale du moteur (V2=0,8V). D'autres valeurs sont bien sûr possibles.

L'appareil selon l'invention est extrêmement simple de conception et de fabrication, et donc très économique, mais néanmoins très performant. En effet, avec un seul moteur 8 électrique et une unité 4 de commande réduite à sa plus simple expression, toutes les fonctionnalités les plus complexes d'un appareil électrique sont obtenues. L'appareil selon l'invention est en outre particulièrement léger, facile à manipuler, ergonomique et particulièrement esthétique. Il consomme très peu d'énergie et est respectueux de l'environnement. Il présente une grande longévité et une excellente fiabilité contenue notamment du faible nombre de pièces qu'il incorpore.

L'invention peut faire l'objet de nombreuses variantes de réalisation par rapport aux modes de réalisation préférentiels représentés sur les figures et décrits ci-dessus. En particulier, l'invention s'applique aussi bien à un appareil doté d'organes de guidage et d'entraînement moteurs ou non moteurs autres que des roues (chenilles, brosses...). La roulette 6 arrière peut être en particulier remplacée par un essieu non moteur non directionnel comprenant plusieurs roues ou roulettes, mais qui sont décalés latéralement par rapport aux roues 5 motrices. Autrement dit, le barycentre des roues motrices sur l'axe 13 de l'essieu 7 moteur est décalé latéralement par rapport au barycentre de l'essieu non moteur non directionnel.

Également, l'appareil peut présenter plusieurs entrées de liquide, plusieurs sorties de liquide, voire plusieurs hélices de pompage entraînées par le même moteur. C'est cependant un avantage d'un appareil selon l'invention que de pouvoir présenter une seule entrée 25 de liquide, une seule sortie 37 de liquide, un seul circuit hydraulique et une seule hélice 10 de pompage axial directement accouplée à l'arbre 9 moteur du moteur électrique 8. Le moteur 8 peut être entraîné selon une pluralité discrète de vitesses pouvant comprendre plus de vitesses différentes que dans l'exemple décrit ci-dessus.

L'appareil selon l'invention est avantageusement exempt d'actionneur et de circuit logique et/ou électronique embarqués. En variantes, rien n'empêche de prévoir que l'appareil puisse comporter si nécessaire des composants électroniques et/ou actionneurs embarqués. Par exemple, l'unité de commande pourrait être embarquée, y compris par exemple avec une batterie d'accumulateurs embarqués faisant office de source d'énergie électrique, l'appareil étant totalement autonome.

Les organes de l'appareil qui viennent au contact de la surface immergée dans les différentes configurations de déplacement de l'appareil peuvent être extrêmement variés et comprendre tous roues, roulette(s), racle(s), patin(s), brosse(s), rouleau(x), courroie(s), chenille(s), dès lors que dans au moins une configuration de déplacement, un couple de giration soit créé par une répartition non symétrique d'au moins un organe de guidage roulant non moteur non directionnel par rapport à la direction longitudinale médiane de l'appareil et par rapport à la direction instantanée d'entraînement, répartition non symétrique générant un freinage localisé par frottement glissant ou non glissant, roulant ou non roulant également non symétrique.