ES2772798T3

ES2772798T3 - Limpiador de fondos y paredes

Info

Publication number: ES2772798T3
Application number: ES14893003T
Authority: ES
Inventors: Bayo Jesús Lacalle; Perez Juan Ignacio Vaquer; Garcia José Ignacio Rosello
Original assignee: Ingenieria y Marketing SA
Current assignee: Ingenieria y Marketing SA
Priority date: 2014-05-30
Filing date: 2014-05-30
Publication date: 2020-07-08
Anticipated expiration: 2034-05-30
Also published as: MX2016015679A; EP3156563B1; EP3156563A4; WO2015181406A1; US9945140B2; US20170114560A1; EP3156563A1

Abstract

Limpiador de fondos y paredes Está provisto de una carcasa (1) o envoltura externa que conforma una campana de succión, una boca de succión (2) superior, estando dicha carcasa (1) provista de medios 5 de arrastre dispuestos a cada uno de sus lados, provistos de motores y correspondientes mecanismos de transmisión independientes en cada lado, el cual está provisto de rodillos de limpieza (51,52,53,54); Comprende unos conjuntos de rodillos de limpieza interiores (53,54), dispuestos próximos al centro del hueco de la carcasa (1), cuya anchura es aproximadamente igual 10 a la distancia entre los elementos laterales (11) de dicha carcasa (1); y unos conjuntos de rodillos de limpieza exteriores (51,52), situados en zona próxima a los bordes anterior y posterior de la carcasa (1) del limpiador, cuya anchura total es ligeramente mayor que la anchura de dicha carcasa; articulación elástica del soporte de los rodillos exteriores; una pareja de turbinas de adherencia, posiblemente una turbina de succión, y ruedas 15 auxiliares de arrastre en los rodillos de limpieza interiores. Comprende además un cuerpo de flotación (200) unido a la carcasa (1) con volumen fijo y/o variable. Comprende además turbinas de desplazamiento lateral.

Description

DESCRIPCIÓN

Limpiador de fondos y paredes

La presente invención tiene por objeto un limpiador de fondos y paredes concebido especialmente para ser utilizado en espacios críticos de difícil accesibilidad o de acceso restringido, tales como piscinas de alojamiento de la vasija de un reactor en una central nuclear, en la que debe evitarse la presencia humana en la mayor medida posible y en caso ser necesaria debe tener lugar el mínimo tiempo posible.

Conforme a la invención, el limpiador de fondos comprende:

• Una carcasa o envoltura provista de una embocadura de succión;

• Unas cintas de tracción dispuestas en cada uno de sus lados, movidas por respectivos motores;

• Unos rodillos interiores, provistos de medios de tracción independiente entre sí;

• Un conjunto de rodillos exteriores de giros opuestos y permanentes;

• Al menos una articulación elástica de al menos un eje portador de los rodillos;

• Conjuntos motorreductores para el movimiento de los rodillos

• Un conjunto de conexiones estancas y un primer órgano de control;

• Medios de iluminación;

• Al menos una cámara de toma de imágenes;

• Un flotador o boya de volumen variable;

• Un conjunto de turbinas de adherencia a la pared;

• Un conjunto de turbinas de desplazamiento lateral; y

• Un anclaje del flotador o boya al cuerpo de la carcasa o envoltura.

Las piscinas en las que se aloja el reactor de instalaciones nucleares están formadas por un habitáculo que puede tener forma regular o irregular, y con unas dimensiones que pueden oscilar entre una o dos decenas de metros en la dimensión horizontal menor a varias decenas de metros en la dimensión mayor, y una altura de varios metros, capaz de almacenar temporalmente gran cantidad de los componentes del reactor en la fase de desmontaje.

La base de las piscinas suele tener forma irregular. Por una parte, existen huecos de reducidas dimensiones que deben ser limpiados preferentemente antes del vaciado de la piscina, ya que pueden contener material radiactivo, y, por otra parte, existen irregularidades en el suelo debido, entre otros, a los pernos de sujeción de la vasija del reactor.

Así, se hace necesario un aparato para la limpieza de los fondos de las piscinas en las que se aloja el reactor de una central nuclear que sea capaz de limpiar los espacios estrechos, en la anchura máxima del aparato, y que sea capaz de superar los pequeños obstáculos que se pueden encontrar.

Además de los fondos, se depositan partícula en las paredes de las piscinas. Sin embargo, los dispositivos convencionales no son capaces de limpiar las paredes, ya que de hacerlo será la fuerza de succión del sistema de absorción la que debería mantener el aparato unido a la pared. Sin embargo, debido a que estos aparatos deben estar realizados en la medida de lo posible en acero inoxidable u otro material susceptible de descontaminación, el peso mínimo de ellos es elevado, y el sistema de absorción de los utilizados convencionalmente no es capaz de mantener la adherencia. Además, aun cuando la capacidad de absorción fuera suficiente para mantener la adhesión, cualquier irregularidad o hueco producirá una pérdida de adherencia, y el aparato caería al suelo y debería volver a posicionarse. Por cuanto la labor de posicionamiento es la más delicada, este riesgo en una instalación de esta naturaleza hace inoperativo tal sistema.

Estado de la técnica

Existen distintos tipos de limpiadores de fondos. En primer lugar, están los limpiadores manuales, en los que se dispone de una pértiga con la que se va dirigiendo el cabezal limpiador; dicho cabezal está conectado mediante una manguera de succión a una bomba y, normalmente, a un filtro para su retorno a dicha piscina. Este tipo de limpiadores no son utilizables en la vasija de un reactor nuclear, debido a varios problemas:

El fondo suele estar situado por debajo de diez metros de la superficie, y aún existe una mayor distancia hasta el borde accesible superior;

La piscina puede no tener un “pasillo” superior perimetral desde el que manejar la pértiga;

La visibilidad del fondo desde la altura a la que se debe manejarse es muy limitada o nula.

Requiere que una persona esté manejando la pértiga, lo que es inviable por la altura de manejo, la falta de visibilidad, y por la dosis de radiación que la persona en cuestión recibiría.

EP 1472425 describe un limpiador de fondos autónomo para piscinas que comprende un conjunto de ruedas de apoyo y está provisto de medios de filtración y bombeo. No presenta medios de gobierno del movimiento a voluntad.

EP1002173 describe un limpiador de fondos con movimiento inducido por un flujo de succión desde una bomba exterior; como los anteriores, este limpiador no tiene medios de control del movimiento.

US2013/061407 describe un limpiador de fondos que comprende dos vías para el fluido, estando la segunda vía conectada con medios externos de succión y filtrado, y que comprende rodillos para limpiar el fondo de una piscina.

Un dispositivo robótico denominado comercialmente “ZODIAC Sweepy M3”, comprende una pareja de cadenas de arrastre laterales movidas por motores, y comprende también un motor de bombeo del agua que se hace pasar a través de un filtro. Sin embargo, la anchura de limpieza es interior entre las cadenas de arrastre, por lo que queda alejada de los bordes exteriores. Además, por cuanto está concebido para la limpieza de piscinas de baño, no contempla la superación de obstáculos.

Ya en la industria nuclear, el dispositivo “WEDA N600” es también un dispositivo compacto susceptible de ser manejado en control remoto o en modo automático, que posee, al igual que el anterior, una pareja de cadenas de arrastre, en este caso con unos cepillos anterior y posterior de anchura aproximadamente igual a la del cuerpo del aparato, y en el que la extracción dispuesta en el mismo aparato expele el agua a través de unas bolsas-filtro.

El dispositivo “ATOX underwater bottom cleaner” tiene una geometría semejante a los anteriores, en que está provisto de cadenas laterales de arrastre, con un cuerpo de filtración operado con una bomba exterior. Un gran inconveniente de este dispositivo es el peso, además de las dificultades de limpieza de las zonas laterales, por las razones antes expuestas.

Otros dispositivos, aun cumpliendo algunas de las características descritas en estos dispositivos citados, son máquinas de mayor envergadura, peso, coste, y con los inconvenientes también descritos anteriormente, sin la capacidad de maniobra que se pretende resolver con la presente invención.

Además, cualquiera de ellos puede quedar trabado en un pequeño obstáculo, tal como una cabeza de perno de dos o tres centímetros de altura, cuando dicho obstáculo no es atacado directamente por una de las cadenas de arrastre.

Existen limpiapiscinas ligeros, de materiales plásticos que son capaces de ascender por las paredes de piscinas recreativas, pero que por no son utilizables en la piscina del reactor de una central nuclear por las razones anteriormente expuestas, ya que ni el plástico es un material aceptable para dicha utilización, ni tienen órganos de gobierno del movimiento de desplazamiento.

Ninguno de dichos dispositivos es capaz de realizar una limpieza eficaz en paredes de la vasija del reactor de una central nuclear de una manera controlada.

Además, es deseable que el mismo aparato que tiene la capacidad de limpiar las paredes pueda limpiar el fondo. Ello presenta ventajas en el coste del aparato, ya que bastará uno en lugar de dos (uno para las paredes y otro para el fondo), y las operaciones pueden realizarse de manera consecutiva sin necesidad de realizar dos descontaminaciones, bastando una al final de las dos operaciones, limpieza de fondo y de paredes.

Además, es deseable que el mismo aparato resulte apto para la limpieza de superficies inclinadas.

Descripción de la invención

La invención que se propone consiste en un limpiador de fondos que comprende una estructura portadora del resto de elementos, que son los siguientes:

• Un rodillo anterior; el rodillo anterior está sujeto en un soporte central, unido firmemente a su vez a uno de los elementos laterales que forma dicha estructura; dicho rodillo está articulado elásticamente a dicho soporte central; está dividido en dos mitades o cuerpos, cada uno de ellos a un lado del soporte central;

• Un rodillo posterior, esencialmente idéntico al rodillo anterior;

• Un rodillo central anterior; de preferencia, el rodillo anterior y el rodillo central anterior están accionados por un único motor, pero podrían también estarlo mediante motores independientes;

• Un rodillo central posterior; de preferencia, el rodillo posterior y el rodillo central posterior están accionados por un único motor, pero podrían también estarlo mediante motores independientes;

• Una campana de succión dispuesta en la carcasa, con una toma superior (en el lado opuesto al de apoyo de los rodillos) y una embocadura de succión de forma lineal que se dispone entre los rodillos centrales;

• Dos conjuntos de ruedas o bandas de tracción, uno a cada lado, en que cada conjunto de ruedas o bandas de tracción está movido por un motor independiente; se prefiere que el movimiento tenga lugar por medio de correas, ya que la posibilidad de que quede trabado el dispositivo en un obstáculo, tal como una cabeza de tornillo, es menor según dicha opción. El arrastre tiene lugar por medio de motores independientes, variables en velocidad y sentido de giro, de modo que según el sentido de giro de los motores el limpiador pueda desplazarse adelante cuando ambas correas giran a la misma velocidad en un sentido, atrás cuando giran en sentido contrario al anterior, o girar sobre sí mismo si los movimientos de las correas son inversos entre sí o con desplazamiento cuando las velocidades de las correas son distintas.

Para una limpieza correcta del fondo, se disponen rodillos interiores centrales y rodillos exteriores anterior y posterior. En particular, según realización preferida, se disponen dos rodillos interiores, entre los cuales está la campana de succión, y dos rodillos exteriores, dispuestos cada uno de ellos, anterior y posterior, sobre un soporte articulado en una posición normalmente central. Los rodillos interiores tienen una dimensión menor que la anchura del limpiador, por cuanto están accionados desde al menos uno de sus lados y entre los medios de tracción. Los rodillos exteriores están divididos en dos porciones, y accionados desde el centro, de modo que el extremo libre de cada lado alcanza la anchura máxima del limpiador; en particular la longitud de los rodillos es ligeramente mayor que la anchura de la carcasa del limpiador.

Los rodillos están formados por un núcleo y una envoltura. Se ha constatado que una envoltura idónea para una adecuada limpieza está formada por láminas de goma, dispuestas radialmente (en sentido transversal al movimiento). Así, al menos algunas de las láminas deberán estar orientadas en sentido radial al eje del rodillo. Dichas láminas transversales pueden estar unidas a láminas dispuestas en un plano perpendicular al eje del rodillo sin menoscabo de su funcionalidad. En el funcionamiento normal, sin obstáculos, los rodillos exteriores y los rodillos interiores giran en sentido tal que dirigen la suciedad hacia el interior de la campana de succión, es decir, que arrastran la suciedad por el suelo hacia el interior de la campana de succión. El desplazamiento viene provocado por las correas de tracción. El movimiento de los rodillos, anteriores y el de los rodillos posteriores en ese funcionamiento normal tendrá sentidos de giro opuestos entre sí; sin embargo, cuando se encuentra un obstáculo es posible que alguno de los rodillos tenga un apoyo que ejerza una fuerza significativa, de modo que el movimiento inverso al del desplazamiento pueda bloquear el limpiafondos, sin que las correas de tracción tengan apoyo suficiente. Por ello, al estar accionados los rodillos anteriores y los rodillos posteriores por motores independientes, en caso de que se encuentre un obstáculo, tal como una cabeza de tornillo o un desnivel de algunos centímetros, puede darse a todos los rodillos el movimiento de avance, es decir en el mismo sentido de giro que las ruedas o bandas de arrastre, lo que ayuda a superar el obstáculo correspondiente.

El movimiento de los rodillos es independiente del movimiento de desplazamiento del limpiador, y está accionado por dos motores independientes, como ya se ha dicho. Sin embargo, el órgano de control puede sincronizar los motores para un funcionamiento óptimo.

Para el movimiento de los rodillos y de las correas de arrastre, se disponen respectivamente motores y conjuntos mecánicos de transmisión, formados cada uno de ellos por una pluralidad de piñones engranados entre sí.

Como se ha indicado, los rodillos exteriores están accionados desde la parte central; dicho accionamiento central está formado por un brazo o soporte que aloja un mecanismo, y que sustenta en voladizo las porciones de rodillo laterales correspondientes, hasta una anchura ligeramente superior a la de la carcasa. Así, los rodillos exteriores no limpian adecuadamente una zona central, en la que se encuentra el soporte y mecanismo de accionamiento de los rodillos anterior y posterior, por lo que se hace necesario que dicha zona sea limpiada por los rodillos interiores. Así, la envoltura de los rodillos interiores deberá ser continua en el plano longitudinal en el que se sitúa el mecanismo de accionamiento de los rodillos exteriores, especialmente los rodillos anteriores.

A lo largo del proceso de limpieza es posible encontrar distintos obstáculos, tales como cabezas de tornillo tapas de los pernos, etc. Dichos obstáculos no suelen tener una altura superior a 2 ó 3 cm, pero ningún sistema convencional compacto es capaz de superarlo sin trabarse. Si el brazo portador de los rodillos anteriores o posteriores fuera rígido con la envoltura del limpiador, ello produciría un trabado, por cuanto al elevarse en el obstáculo, eleva también de manera indeseada las correas de arrastre, y el dispositivo pierde tracción. Por ello se ha previsto que tanto el brazo anterior como el brazo posterior sean tengan un soporte articulado, y esté sometido a una tensión elástica de retención, de modo que la tensión de elevación sea menor que el peso efectivo en el agua del limpiador, y de modo que al alcanzar un obstáculo, dicho brazo se eleve sobre el obstáculo y el limpiador continúe su desplazamiento, y una vez alcanzado el obstáculo por las correas de tracción, estas sí son capaces de superarlo sin mayor problema, retornando el brazo a la posición de trabajo normal cuando la tensión elástica producida al alcanzar el obstáculo ha sido liberada.

Sin embargo, en ocasiones pequeños obstáculos quedan en el centro del limpiador y no son alcanzados por las correas de tracción. Para solucionar este inconveniente, se ha provisto a al menos uno de los rodillos, y en particular a todos ellos, de un conjunto de ruedas solidarias a su eje, de modo que cuando el limpiador halla un obstáculo, estas ruedas continúan traccionando. Las ruedas tienen un diámetro menor que el del cepillo correspondiente, de modo que no tendrán contacto con el suelo a menos que se encuentre un obstáculo de altura suficiente. Ello garantiza que la limpieza es correcta en los recorridos sin obstáculos. Por cuanto los rodillos están movidos por motores independientes dos a dos (anteriores uno, posteriores otro), cuando se alcanza un obstáculo que detenga el limpiafondos, todos los rodillos girarán en el mismo sentido, apoyando así las ruedas de dichos rodillos en el obstáculo, y venciéndolo con facilidad.

Según una opción de realización menos preferida, las ruedas de uno de los rodillos pueden tener giro libre, independiente del movimiento del rodillo.

Se debe evitar el alineamiento de las ruedas de apoyo de los rodillos interiores con la posición del brazo potador del mecanismo de accionamiento de los rodillos exteriores, por cuanto dichos rodillos exteriores no alcanzan la posición de dicho brazo portador.

La campana de succión se dispone sujeta en la cubierta de la estructura, y comprende una boca de succión superior que está conectada a una bomba de succión, directamente o a través de una conducción; en el caso de unión a una conducción, está previsto un conector con giro libre en ambos extremos y en una zona central también a 45°, permitiendo un posicionamiento de la conducción sin ninguna restricción tanto desde la parte superior, como desde cualquier posición lateral.

La estructura está formada por unos elementos laterales y unos medios de unión entre dichos elementos; además comprende una cubierta superior portadora de la campana de succión, y protectores o cubiertas anterior y posterior, esencialmente simétricas a excepción de los huecos para los conectores correspondientes. La estructura queda cerrada anterior y posteriormente por los correspondientes rodillos. Según una opción cada uno de los elementos laterales está formado por una pareja de placas separadas paralelas que definen una cámara que aloja conjuntos mecánicos de transmisión y posiblemente de arrastre.

Aun cuando en realizaciones previas a esta invención se ha utilizado una turbina para la adhesión del limpiador al suelo, ésta es insuficiente. Además, debido a que la campana de succión está en posición centrada, una turbina debe estar desplazada de dicho centro, y si bien no es crítico en la limpieza de fondos, ello produce desequilibrios indeseados cuando se trata de limpiar paredes que pueden dar lugar a la caída del limpiador hasta el suelo, exigiendo un nuevo reposicionamiento. Así, el limpiador de fondos y paredes de la invención está provisto de al menos una pareja de turbinas, que pueden tener un funcionamiento simultáneo o independiente. Se ha comprobado que la utilización de turbinas de adhesión dispuestas de modo simétrico respecto al plano central longitudinal y/o transversal produce un resultado satisfactorio, que no puede lograrse con una solo.

Por cuanto la utilización puede tener lugar en una zona oscura, como es la piscina de la vasija del reactor de una central nuclear, está previsto que el limpiador tenga medios de iluminación, al menos en la dirección de avance, pero posiblemente también en la de retroceso.

También está previsto que se disponga al menos una cámara, y posiblemente dos, una anterior y una posterior, de modo que pueda conocerse en todo momento el estado de limpieza realizada, y las trayectorias a seguir.

Uno de los problemas para mantener el limpiador en una pared es el peso del aparato. Como hemos dicho, en utilizaciones en zonas radiactivas no pueden utilizarse materiales plásticos, por lo que el peso del limpiador es significativo, de varias decenas de kilos.

Por ello, se ha dotado a la carcasa en ambos lados, de sendos soportes de unión a un flotador. El flotador tiene como finalidad compensar una parte significativa del peso del limpiador. En particular, se ha previsto que tenga una pareja de soportes a cada lado, de modo que cuando se trata de limpiar paredes únicamente, la alineación del flotador está sobre aproximadamente el centro de gravedad del limpiador. No obstante, cuando se trata de limpiar superficies inclinadas el anclaje puede ser articulado, o estar dispuesto en cualquier otra posición.

El flotador comprende un cuerpo, normalmente prismático estanco, con un volumen fijo, cuando el aparato está en operación. Este cuerpo estanco puede comprender también una membrana interior hinchable. Está previsto que tenga válvulas de entrada/salida para limpieza o lastrado, normalmente con agua, cuando el volumen requerido para la aplicación específica sea menor que el volumen total de la cámara. Este flotador ejerce una fuerza hacia arriba de entre un 40% y un 90% del peso del limpiador, según especificaciones de diseño, además de vencer su propio peso. Además, para regular un adecuado funcionamiento en las labores de ascenso y descenso, se ha previsto también que el cuerpo esté provisto de una segunda cámara provista de una membrana hinchable, de volumen variable que neutralice totalmente el peso del aparato o incluso que produzca en éste una flotación. Esta segunda cámara está realizada con chapa perforada, de modo que cuando la membrana se hincha, pueda evacuarse con facilidad el agua existente en el interior de dicha segunda cámara.

El limpiador comprende un sistema de electrónico de control. El sistema electrónico de control determina las acciones de las velocidades y sentidos de movimiento de cada uno de los motores de accionamiento del desplazamiento o del movimiento de los rodillos y de la turbina, de los elementos de iluminación y toma de imágenes, o señaliza cualquier fallo que se hubiera podido producir en el dispositivo. El sistema electrónico comprende una placa de conexiones estancas para la conexión de cables de alimentación eléctrica y gobierno del dispositivo.

El órgano de control está dispuesto exteriormente, y unido al aparato por medio de cables de alimentación de los distintos elementos, por cuanto se ha demostrado que la radiación recibida en la piscina inutiliza rápidamente alguna de las funciones. El sistema de gobierno se encuentra normalmente dispuesto en una unidad remota, siendo normalmente dicha unidad remota un ordenador. Es posible que se disponga una unidad intermedia, por ejemplo, en un flotador que minimice los requerimientos en secciones de cable de control, cuando las distancias sean excesivamente largas, y también que permita, en su caso, un gobierno por medios inalámbricos.

Breve descripción de los dibujos

Con objeto de ilustrar la explicación que va a seguir, adjuntamos a la presente memoria descriptiva, diez hojas de dibujos, en las que en once figuras se representa a título de ejemplo la esencia de la presente invención, y en las que:

La figura 1 muestra una vista esquemática general en perspectiva del limpiador de fondos y paredes de la invención, desprovisto de flotador;

La figura 2 muestra una vista esquemática general en perspectiva un flotador susceptible de ser unido al limpiador de fondos y paredes de la invención;

La figura 3 muestra una vista esquemática general en perspectiva del conjunto de limpiador de fondos y paredes de la figura 1 con el flotador de la figura 2;

La figura 4 muestra una vista esquemática frontal del limpiador de fondos y paredes de la invención desprovisto de flotador;

La figura 5 muestra una vista esquemática en una sección longitudinal central del limpiador de fondos y paredes de la invención desprovisto de flotador;

La figura 6 muestra una vista inferior esquemática del limpiador de fondos y paredes de la invención, desprovisto de flotador;

La figura 7 muestra una vista esquemática en perspectiva de la campana de aspiración que se dispone en el limpiador;

La figura 8 muestra una vista esquemática en explosión de un ejemplo de realización de uno de los rodillos interiores;

La figura 9 muestra una vista esquemática en explosión de un ejemplo de realización de uno de los rodillos exteriores, con un cuerpo de sujeción al chasis y un brazo portador de dichos rodillos, articulado elásticamente;

La figura 10 muestra una vista en perspectiva del desarrollo plano de una forma de recubrimiento de los rodillos;

La figura 11 muestra una vista en sección de un rodillo de limpieza provisto de la envoltura de la figura 10; y

La figura 12 muestra una vista esquemática en perspectiva de un rascador dispuesto sobre el flotador.

En dichas figuras podemos ver los siguientes números de referencia:

1 cubierta superior

4 turbinas de adhesión

8 turbina o bomba de succión autónoma externa

11 elementos laterales

12 cubiertas anterior y posterior

30 boca o embocadura de succión

51 rodillo de limpieza anterior exterior

52 rodillo de limpieza posterior exterior

53 rodillo de limpieza anterior interior

54 rodillo de limpieza posterior interior

55 dispositivo de tracción

56 envoltura de los rodillos

100 cuerpo de arrastre y limpieza

121 hueco de enganche

150 campana de succión

151 sección rectangular de la campana de succión

200 cuerpo de flotación

201 carcasa o envoltura del cuerpo de flotación

202 brazos de unión del cuerpo de flotación

203 agujeros de fijación de los brazos de unión

204 turbinas laterales del cuerpo de flotación

205 segunda cámara de volumen variable

206 conexión de la segunda cámara

210 rascador

211 tira blanda

212 pieza de sustentación

521 eje de pivotamiento de los brazos exteriores

525 soporte de los rodillos exteriores

526 brazo articulado de soporte de los rodillos exteriores

527 muelle del brazo articulado

538 núcleo de rodillo interior

539 ruedas de apoyo de los rodillos

551 poleas del dispositivo de arrastre

552 correa de arrastre

558 elementos de transmisión

559 motor de arrastre

561 laminillas de la envoltura de los rodillos

Descripción de los modos de realización de la invención

La invención que se propone, conforme se indicaba en el encabezamiento consiste en un limpiador de fondos paredes, gobernado por control remoto, apto para ser utilizado para la limpieza de fondos y paredes de las piscinas que alojan la vasija de centrales nucleares.

Está formado por un cuerpo de arrastre y limpieza (100) y un cuerpo de flotación (200).

El cuerpo de arrastre y limpieza (100) está formado principalmente por componentes de acero inoxidable; comprende los siguientes elementos:

• Unos elementos laterales (11), unidos entre sí formando una estructura; según una opción preferida los elementos laterales (11) están formados por una doble pared en cada uno de sus lados, en el interior de la cual se alojan elementos de transmisión (558);

• Una cubierta superior (1) provista de una embocadura de succión (30);

• Unas cubiertas anterior y posterior (12); al menos una de ellas estará normalmente provista de un hueco de enganche (121), dispuesto en extremo emergente por encima de la cubierta superior (1);

• Un dispositivo de tracción (55); el dispositivo de tracción está formado por al menos un motor (559) de arrastre de velocidad regulable en cada lado del cuerpo de arrastre y limpieza (100); normalmente cada uno de los lados dispondrá un mecanismo reductor y distribuidor del movimiento a una pareja de poleas (551), una anterior y una posterior, que sustentan y mueven una correa (552) o banda o cadena de arrastre, los motores de arrastre (559) así como los mecanismos de transmisión son independientes en cada uno de los lados, y están gobernados por un sistema de control, que podrá determinar si uno o los dos se mueven, la velocidad del movimiento, y el sentido de giro, de modo que permitan los siguientes estados:

o El limpiador está parado, cuando los motores (559) están parados

o El limpiador se mueve en sentido de avance, con una velocidad variable en función de la velocidad de giro de los motores (559), sincronizada por el órgano de control;

o El limpiador gira, mediante la inversión del sentido de giro de los motores (559) para un giro estático, o mediante la variación de velocidad de uno de los motores respecto al otro, cuando se realiza el giro en movimiento;

así, un eje movido por el motor de arrastre (559) transmite el movimiento de giro a uno de los lados, y un sistema mecánico de engranajes (elementos de transmisión 558) se encarga de transmitirlo a al menos una de al menos una de una pareja de poleas (551) o coronas de arrastre dispuestas en el correspondiente lado; preferentemente el movimiento se transmite a las dos poleas o coronas anterior y posterior de cada uno de los lados; la correa (552) puede tener un interior dentado concordante con el exterior de las poleas (551), de modo que se garantice un absoluto control del movimiento sin deslizamientos indeseados;

• Un conjunto de rodillos de limpieza (51,52,53,54), los rodillos están formados por un núcleo (538) y una envoltura (56) ; la envoltura está formada según una opción preferente por una lámina (56) de un material elástico, tal como una goma, que conforma o comprende en su superficie exterior al menos un conjunto de laminillas (561) dispuestas en posición radial, es decir, transversales al sentido de giro; dichas laminillas (561) pueden ser complementadas con otras dispuestas en planos transversales al eje del rodillo (51,52,53,54), o en otras direcciones; ese conjunto de rodillos de limpieza comprende:

o Unos rodillos de limpieza exteriores (51,52) que se ubican en los bordes anterior y posterior de la carcasa;

Unos rodillos de limpieza interiores (53,54) que se sitúan en el interior de la carcasa, entre las correas de tracción o entre los elementos laterales (11) que las sustentan;

los rodillos anteriores (51,53) están accionados por medio de un único motor que transmite el movimiento a los ejes motores de ambos por medio del mecanismo de transmisión correspondiente, pero podrían estar accionados también, dentro del ámbito de la invención, mediante motores independientes; y

los rodillos de limpieza posteriores (52,54) están accionados por medio de un único motor que transmite el movimiento a los ejes motores de ambos por medio del mecanismo de transmisión correspondiente, pero podrían estar accionados también, dentro del ámbito de la invención, mediante motores independientes;

en la operación de limpieza ordinaria, en superficies lisas o con obstáculos de escasa altura, los rodillos anteriores (exterior e interior) y los rodillos posteriores (interior y exterior) girarán en sentidos opuestos, arrastrando la suciedad hacia el centro del aparato; sin embargo, hay momentos en los que es necesario superar un obstáculo de cierta altura; para ello, los rodillos exteriores están dispuestos sobre un soporte (525) con un brazo (526) articulado elásticamente, que tiende a disponerse en la posición inferior, de limpieza, pero que es susceptible de elevarse contra la acción elástica correspondiente cuando un obstáculo lo fuerza a ello; también, por cualquier cambio de posición del aparato de limpieza, particularmente por su inclinación hacia adelante o hacia atrás, se ha visto que es conveniente que el rodillo exterior posterior esté también dispuesto sobre un brazo (526) articulado elásticamente; sin embargo, se ha previsto también que para la limpieza de superficies lisas, especialmente paredes, el brazo (526) pueda fijarse impidiendo todo movimiento; para ello basta un pasador de fijación;

Normalmente los rodillos girarán en sentidos opuestos, arrastrando la suciedad hacia la zona de succión; sin embargo, para coadyuvar en la superación de los obstáculos, está previsto que los rodillos puedan girar todos en el mismo sentido que los medios de tracción;

la anchura de los rodillos interiores, está por tanto, limitada por la anchura de la carcasa; sin embargo, es un requisito el que la limpieza se realiza en la anchura máxima del dispositivo, sin que una pared u otro obstáculo similar pueda limitar la capacidad de limpieza lateral; es por ello que los rodillos de limpieza exteriores (51,52) alcanzan exteriormente la anchura deseada, al límite o por fuera de la anchura del aparato; para ello se ubican sobre respectivos brazos (526) centrales que los soporta, y que poseen los mecanismos de transmisión correspondientes, quedando el rodillo de limpieza (51,52) formado por dos porciones separadas y sustentado únicamente por su parte central (por un extremo de cada una de las porciones); de acuerdo con una opción, las porciones separadas podrían tener sustentación independiente, de modo que el correspondiente brazo (526) fuera independiente para cada lado, y en caso de haber algún tipo de articulación de dicho brazo (526) el eje de las dos porciones pudiera quedar desalineado; no obstante, por su complejidad mecánica dicha opción no se considera preferente, aun cuando está contemplada en el ámbito de la invención; con carácter general, los dos brazos anterior y posterior, están articulados elásticamente, de modo que puedan pivotar sobre respectivos ejes (521) situados en el cuerpo de la carcasa (1); al alcanzar un obstáculo, la retención elástica del brazo (526) que lo mantiene en posición alineada al suelo (al igual que el resto de los rodillos) es vencida, por lo que el brazo permite la elevación del rodillo de limpieza (51,52) que sustenta, impidiendo así el trabado del limpiador sobre dicho obstáculo; en la figura 9, vemos una configuración de brazo (526) articulado, con retención elástica por medio de un muelle (527), y se representan los árboles de transmisión del movimiento en los brazos articulados; según una realización preferida el soporte (525) del brazo (526) está sujeto normalmente a uno solo de los elementos laterales (11) de la estructura;

o los rodillos interiores (53,54) tienen su núcleo formado por un cuerpo rígido continuo único, y su envoltura dividida en porciones, y el mecanismo de accionamiento está dispuesto en al menos uno de sus lados; por el contrario, los rodillos exteriores (51,52) están divididos de modo que presentan dos porciones externas, con un mecanismo de accionamiento central en los brazos (526) que constituyen el apoyo único de cada una de dichas porciones;

o La envoltura de los rodillos interiores (53,54) está formada por varias porciones, entre las que se sitúan una o más ruedas de apoyo, con movimiento solidario al del rodillo en el que se sitúa, o, de forma menos preferida, libre respecto a éste; está previsto que las ruedas de apoyo (539) de los rodillos interiores, no están alineadas con los brazos (526) y mecanismos de accionamiento de los rodillos exteriores, en los que no se produce limpieza exterior, ni estén alineadas tampoco con las rueda de apoyo (539) del otro de los rodillos interiores;

o también los rodillos exteriores tienen preferentemente ruedas de apoyo (539);

La carcasa (1) comprende además al menos una pareja de turbinas de adhesión (4); las turbinas de adhesión (4) toma el agua desde la parte exterior de la carcasa y la impulsa en dirección normal (perpendicular) y sentido contrario a la superficie de apoyo de los rodillos (normalmente horizontal); a mayor fuerza de impulsión (caudal, velocidad), mayor será la adhesión a la superficie; en particular se disponen dos turbinas situadas sobre el plano de simetría longitudinal, y simétricamente respecto al plano de simetría transversal;

La estructura comprende, además, según una opción preferida, una turbina o bomba de succión (8) (representada en la figura 4) autónoma y solidaria a la embocadura de succión (30); la turbina o bomba de succión (8) está dispuesta exteriormente a la boca de succión (30), integrada en el limpiador, permite un funcionamiento autónomo sin necesidad de una fuente de succión exterior; puede estar provista de medios de filtración o no estarlo;

La carcasa (1) comprende una boca de succión (30); en el caso de que deba conectarse a una toma externa con un tubo de succión, dicha boca de succión estará provista de elementos giratorios y de un cuerpo de giro a 45°;

La carcasa (1), comprende además al menos un foco de iluminación y una cámara de toma de imágenes;

La carcasa (1) está provista de una placa de conexiones estanca o de conectores estancos; el limpiador comprende un órgano de control y gobierno; debido a la sensibilidad de los semiconductores a la radiación, está previsto que el órgano de control esté dispuesto fuera del aparato, preferentemente fuera de la zona de radiación intensa, y unido a éste desde fuera (en el área circundante a la piscina) mediante cables de conexión; este órgano de control y gobierno comandará remotamente cada uno de los elementos controlados, tales como parada-marcha, y velocidades y sentido de giro de cada uno de los motores, así como foco, cámara, turbinas, etc.

• La cubierta superior (1) sustenta una campana de succión (150); en su porción superior forma la boca de succión (30), y en la zona inferior conforma una sección rectangular (151) dispuesta entre los rodillos interiores a la altura del plano geométrico que une sus correspondientes ejes.

Según esta configuración, el cuerpo de arrastre y limpieza (100) tiene una anchura máxima de aproximadamente 32 cm y una longitud de aproximadamente 41 cm, y provisto del cuerpo de flotación una longitud de aproximadamente 90 cm, lo que permite una gran capacidad de maniobra y alcanzar huecos que para otros aparatos resulta imposible por sus dimensiones o estructura.

Para dotar al limpiador de la flotabilidad necesaria para que pueda moverse a lo largo de una pared o superficie inclinada, normalmente de arriba abajo, se ha previsto que dicho limpiador comprenda un cuerpo de flotación (200); el cuerpo de flotación (200) está formado por una carcasa o envoltura (201) con al menos una primera cámara estanca, que puede estar además provista de una membrana hinchable interior. Esta primera cámara está provista de conexiones de entrada/salida para el llenado/vaciado y limpieza interior. Normalmente estará llena de aire, pero en alguna aplicación o para ser utilizado con un cuerpo más ligero, puede estar parcialmente llena de agua, siendo aire el resto, con lo que la fuerza de flotación puede ser regulada. El cuerpo de flotación (200) está provisto de unos brazos de unión (202) en dos lados de uno de sus extremos. Estos brazos de unión (202) comprenden al menos dos agujeros (203) o medios de conexión a otros correspondientes en las paredes exteriores de los elementos laterales (11). De modo preferente, se sujetarán dichos brazos las paredes laterales mediante la fijación de tornillos en todos sus agujeros. Sin embargo, especialmente cuando se trate de limpiar superficies inclinadas, se fijarán los brazos con un solo tornillo en cada lado, permitiendo que bascule el cuerpo de flotación (200) respecto al cuerpo de arrastre y limpieza (100), sujeto por los brazos de unión (202).

El cuerpo de flotación comprende turbinas de (204) impulsión lateral. Según una realización preferente, las turbinas (204) de impulsión lateral están unidas a los brazos de unión (202), junto a la primera cámara (201). La activación de dichas turbinas cuando el limpiador está en ingravidez por la compensación del peso con la fuerza de flotación correspondiente permitirá un desplazamiento lateral a una nueva posición de limpieza. Las turbinas de adhesión del cuerpo del limpiador volverán a situar a dicho limpiador en la superficie de la pared, de modo que el conjunto tiene todos los grados de libertad, ya que está dotado de movimientos de avance y retroceso, de giro, de unión o separación de la superficie a limpiar, y de desplazamiento lateral.

Según una realización preferente, el cuerpo de flotación (200) comprende además una segunda cámara (205)) con volumen variable, provista de una membrana hinchable interior. El llenado/vaciado de aire de dicha segunda cámara (205) está realizado por medio de una conexión (206) a un compresor externo. En función de que se necesite una menor o mayor flotación del limpiador, la cámara de volumen variable estará totalmente vacía, con lo que el peso efectivo del limpiador será máximo, o estará parcialmente llena, o estará totalmente llena de aire, con lo que el peso efectivo será mínimo. La segunda cámara comprende al menos una pared perforada, de modo que el llenado de aire del globo interior que está situado en ella se llene (total o parcialmente) de aire, el agua que el volumen de aire desplaza pueda ser evacuada. Según una realización particular, la primera cámara de volumen fijo y la segunda cámara de volumen variable constituyen un cuerpo prismático al que están unidos los brazos de unión (); de preferencia la cámara de volumen variable está situada en la porción más alejada de dicho cuerpo prismático.

Adicionalmente, por cuanto en la limpieza de paredes el cuerpo de flotación (200) se situará siempre en la parte superior del cuerpo de arrastre y limpieza (100) se ha previsto que el cuerpo de flotación (200) esté provisto en su porción más alejada de dicho cuerpo de arrastre y limpieza (100) de un rascador (210). El rascador está formado por una tira blanda (211), normalmente de goma, dispuesta sobre una pieza de sustentación (212); de acuerdo con una realización preferente dicho soporte está formado por un tubo de sección circular de un material ligero, y lleno de una espuma inyectable, minimizando así su densidad y constituyendo una pieza de flotación adicional. Según realización preferida, la pieza de sustentación está dispuesta sobre uno o más soportes unidos al cuerpo de flotación (200) que permiten que el rascador adopte distintas posiciones angulares, modificando del mismo modo la distancia a la pared en función de los requerimientos operativos.

Claims

REIVINDICACIONES

1^.Limpiador de fondos y paredes, provisto de un cuerpo de limpieza y arrastre (100), teniendo el cuerpo (100) un borde anterior y un borde posterior, y comprendiendo el cuerpo:

• una estructura formada por una carcasa (1) y por unos elementos laterales (11) unidos entre sí;

• una campana de succión (150) dispuesta en dicha estructura;

• una embocadura de succión (30) en la parte superior de la campana de succión (150);

• un cuerpo de flotación (200) provisto de medios de unión, particularmente brazos de unión (202), al cuerpo de limpieza y arrastre (100), donde los brazos de unión están unidos al cuerpo del limpiador de forma articulada e inclinada, y siendo un flotador alineado verticalmente con el centro de gravedad del limpiador en la posición de limpieza de paredes, estando provisto dicho cuerpo (100) además de medios de arrastre dispuestos a cada uno de sus lados, movidos por motores (559) y correspondientes mecanismos o elementos de transmisión (558), independientes en cada lado, estando dicho limpiador provisto de rodillos de limpieza interiores (53,54) y rodillos de limpieza exteriores (51,52), donde unos conjuntos de rodillos de limpieza interiores (53,54), dispuestos próximos al centro del hueco del cuerpo (100), cuya anchura es aproximadamente igual a la distancia entre los elementos laterales (11) de dicho cuerpo (100); y unos conjuntos de rodillos de limpieza exteriores (51,52), situados en zona próxima a los bordes anterior y posterior del cuerpo (100) del limpiador, cuya anchura total es ligeramente mayor que la anchura de dicha carcasa; donde el limpiador de fondos y paredes comprende además al menos una pareja de turbinas (204) de impulsión lateral.
2. Limpiador de fondos y paredes, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la embocadura de succión (30) está provista de un elemento giratorio unido a la carcasa.
3. Limpiador de fondos y paredes, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 2, caracterizado porque la embocadura de succión (30) está conectada a una fuente de succión externa.
4. Limpiador de fondos y paredes, según la reivindicación 3, caracterizado por que la embocadura de succión (30) comprende además un conector formado por un cuerpo superior y un cuerpo inferior, siendo susceptibles los cuerpos superior e inferior de rotar uno respecto a otro en un ángulo de 45° respecto a sus respectivos ejes geométricos, donde el cuerpo superior tiene también una boca giratoria.
5. Limpiador de fondos y paredes, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque comprende además una turbina o bomba de succión (8) externa, autónoma, solidaria a la embocadura de succión (30).
6. - Limpiador de fondos y paredes, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque la carcasa (1) comprende además un filtro conectado directamente a salida de la bomba o turbina de succión (8).
7. - Limpiador de fondos y paredes, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado por que el movimiento de los rodillos de limpieza anteriores (51,53) es independiente del de los rodillos de limpieza posteriores (52,54) así como de los motores de accionamiento y correspondientes mecanismos de transmisión.
8. - Limpiador de fondos y paredes, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado por que los rodillos interiores (53,54) son continuos, con envoltura discontinua, cuyo núcleo está formado por un cuerpo rígido único, y el mecanismo de accionamiento está dispuesto en al menos uno de los lados de cada rodillo interior.
9. - Limpiador de fondos y paredes, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado por que los rodillos exteriores (51,52) están divididos en dos porciones separadas por un mecanismo de accionamiento central, que constituye el apoyo único de cada una de dichas porciones.
10. - Limpiador de fondos y paredes, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado por que los rodillos exteriores están provistos de una o más ruedas de apoyo (539), con movimiento solidario con el del rodillo en el que se sitúa.
11. - Limpiador de fondos y paredes, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado por que los rodillos interiores están provistos de una o más ruedas de apoyo (539), con movimiento solidario con el del rodillo en el que se sitúa.
12. - Limpiador de fondos y paredes, según la reivindicación 11, caracterizado por que las ruedas de apoyo de los rodillos interiores no están alineadas con el mecanismo de accionamiento de los rodillos exteriores.
13. - Limpiador de fondos y paredes, según cualquiera de las reivindicaciones 11 a 12, caracterizado por que las ruedas de apoyo del rodillo interior anterior no están alineadas con las ruedas de apoyo del rodillo interior posterior.
14. - Limpiador de fondos y paredes, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13, caracterizado por que los rodillos están formados por un núcleo (538) recubierto de una lámina (56) de un material elástico que constituye el cepillo de limpieza, que comprende en su superficie exterior al menos un conjunto de laminillas (561) dispuestas en posición radial en su superficie exterior.
15. - Limpiador de fondos y paredes, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 14, caracterizado por que los rodillos exteriores anteriores y/o los rodillos exteriores posteriores están dispuestos sobre respectivos brazos (526) que están articulados respecto a la estructura que constituye el cuerpo de limpieza y arrastre (100), y porque dicha articulación está provista de medios elásticos que la retornan a su posición de trabajo cuando dicha posición ha sido alterada por la presencia de un obstáculo.
16. - Limpiador de fondos y paredes, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 14, caracterizado por que comprende además al menos una pareja de turbinas (4) de adherencia al suelo, que toma el agua del exterior de la campana, y la expulsa hacia el exterior en sentido perpendicular a la superficie de apoyo.
17. - Limpiador de fondos y paredes, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 16, caracterizado por que comprende además al menos un foco de iluminación.
18.- Limpiador de fondos y paredes, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 17, caracterizado por que comprende además una cámara de toma de imágenes.
19.- Limpiador de fondos y paredes, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 18, caracterizado por que comprende además un sistema electrónico de control y de gobierno, con conexiones estancas, dispuesto exteriormente al limpiador, y unido a éste mediante cables de conexión.
20.- Limpiador de fondos y paredes, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 19, caracterizado por que la pareja de turbinas (204) de impulsión orientadas lateralmente está dispuestas en el cuerpo de flotación (200), particularmente en los brazos (202) de unión con la estructura portadora.
21.- Limpiador de fondos y paredes, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 20, caracterizado por que el cuerpo de flotación comprende una primera cámara de volumen fijo, estanca o provista o una membrana hinchable en su interior, estando dicha primera cámara o membrana hinchable totalmente llena de aire o mezclado con una cierta cantidad de agua.
22.- Limpiador de fondos y paredes, según la reivindicación 21, caracterizado por que el cuerpo de flotación comprende una segunda cámara de volumen variable, provista de una membrana hinchable con un compresor externo, teniendo dicha cámara al menos una pared perforada de evacuación del agua existente en dicha cámara cuando la membrana hincha.
23.- Limpiador de fondos y paredes, según las reivindicaciones 21 y 22, caracterizado por que la primera cámara de volumen fijo y la segunda cámara de volumen variable, se encuentran dispuestas en un único cuerpo prismático, provisto de los brazos (202) de unión al cuerpo de limpieza y arrastre (100)
24.- Limpiador de fondos y paredes, según la reivindicación 23, caracterizado por que el cuerpo prismático que constituye el cuerpo de flotación (200) está provisto en la zona más alejada de los brazos de unión (202), está provista de un rascador.
25.- Limpiador de fondos y paredes, según la reivindicación 24, caracterizado por que el rascador está formado por una pieza de sustentación (212) de forma tubular, provista de una tira (211) de un material blando, tal como goma, siendo dicho tubo de un material ligero y relleno ligero de una espuma inyectable, constituyendo un elemento de flotación adicional.
26.- Limpiador de fondos y paredes, según la reivindicación 25, caracterizado por que comprende al menos un soporte de la pieza de sustentación solidario al cuerpo de flotación, que permite que dicha pieza de sustentación y correspondiente rascador adopten distintas posiciones angulares.