ES2991911T3 - Limpiador automático de piscinas - Google Patents
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Abstract
Se describen limpiadores automáticos de piscinas y sus componentes. Los limpiadores pueden proporcionar una filtración dual de los residuos suspendidos en el agua de las piscinas, así como una ruta de fluido que permite que parte del agua pase por uno de los dos filtros. También pueden incluir cualquiera de los componentes, como tubos de entrada de varias secciones, chorros Venturi, boquillas que descargan agua sobre paletas giratorias, cepillos, turbinas de fuerza descendente y mecanismos para ajustar el flujo de agua a través de chorros de empuje o colas de barrido. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)
Description
DESCRIPCIÓN
Limpiador automático de piscinas
Campo de la invención
Esta invención se refiere a un limpiador automático de piscinas según la reivindicación 1, y por tanto a limpiadores de vasos que contienen agua, tales como piscinas y spas, y más particularmente, aunque no necesariamente de forma exclusiva, a limpiadores automáticos de piscinas (APC) que proporcionan opcionalmente una filtración separada de residuos grandes y pequeños dentro de los vasos, así como la capacidad de desviar un filtro de residuos pequeños.
Antecedentes de la invención
La publicación de solicitud de patente estadounidense de propiedad común n.° 2017/0096828 de Moore,et al.,detalla aspectos de filtración de ciertos APC. Los limpiadores descritos en la solicitud de Moore pueden ser APC hidráulicos con lado de presión, en el sentido de que pueden comunicarse con salidas ("lados de presión") de bombas de circulación de agua ubicadas, generalmente, de forma remota. Estos limpiadores también pueden incluir recipientes como filtros de residuos, y los recipientes están "diseñados para no estar totalmente dentro de "los cuerpos de los APC "pero sin aumentar materialmente la resistencia hidráulica ya que" los APC se mueven de manera autónoma dentro de las piscinas. Véase Moore, pág. 1, 0018.
La publicación de solicitud de patente de EE. UU. N.° 2015/0337555 de Hui,et al.,divulga un limpiador de piscina operado manualmente (y por lo tanto no automático) que tiene un mango para permitir que una persona mueva el limpiador dentro de una piscina. El limpiador manual puede incluir un "filtro de malla" para eliminar pedazos más grandes de residuos y una "bolsa de filtro" para eliminar pedazos más finos de residuos. Como se describe en la solicitud de Hui, el agua de la piscina fluye a través del filtro de malla y después a través de la bolsa de filtro para eliminar, consecutivamente, los residuos más grandes y finos. Véase Hui, pág. 7, 0101. Otros ejemplos de limpiadores de piscinas según la técnica anterior se divulgan en los documentos WO2007/149411A2, US2014/042063A1 y US3932281A.
Ni la solicitud de Moore ni la de Hui abordan el desvío de parte de un sistema de filtración de dos etapas. Ninguna de las solicitudes analiza la posibilidad de tener un desvío permanente, en el que una parte del agua de la piscina que entra en el limpiador siempre se desvíe del filtro de residuos pequeños, y ninguna contempla hacer que una etapa de filtración de residuos pequeños sea opcional mientras se conserva una etapa de filtración de residuos grandes. Estas y otras cuestiones aún quedan por resolver en relación con los APC.
Sumario de la invención
La presente invención de un limpiador automático de piscinas según la reivindicación 1, resuelve problemas como estos. En algunas realizaciones de los APC innovadores, un filtro (interno) de un sistema de doble filtración puede ubicarse o anidarse al menos parcialmente dentro de otro filtro (externo). Sin embargo, pueden existir aberturas o un espacio (o ambos) de modo que parte del agua se desvíe del filtro exterior más fino pero llegue al filtro interior más grueso. Este desvío puede funcionar para reducir la contrapresión creada por el sistema de filtración cuando el filtro exterior está muy cargado.
Versiones de la presente invención también contemplan que el filtro exterior sea opcional. Por consiguiente, se puede extraer del filtro interior, quedando este en posición vertical. En algunas realizaciones, el filtro interior puede encajar en el filtro exterior cuando ambos se van a utilizar juntos, aunque se pueden emplear otros mecanismos de fijación en su lugar.
Los sistemas de filtración de la invención son preferentemente de tipo recipiente, incluyendo mallas soportadas por marcos generalmente rígidos. Al menos una parte del recipiente puede formar una parte superior, un techo u otra parte del cuerpo del limpiador; además, si se desea, puede incluir una sección transparente que permita ver los residuos que contiene. Algunos filtros también pueden contener múltiples bolsas para aumentar el área superficial de la malla.
Los recipientes pueden estar formados al menos por dos partes, de las cuales al menos una puede ser móvil con respecto a las otras para desechar los residuos recogidos y limpiarlos. Pueden incorporar parte de un tubo de entrada para agua cargada de residuos, y el tubo también sirve como mango para agarrar un recipiente. El recipiente se puede colocar en una cavidad dentro del cuerpo del limpiador y encajar, o engancharse, de otra manera en su lugar. En al menos algunas realizaciones de la invención, el recipiente puede bajarse linealmente dentro de la cavidad para engancharse pero, después de desengancharse, puede girarse fuera de la cavidad.
Los limpiadores abarcados por la presente invención pueden incluir tubos de entrada que tienen múltiples secciones. Una primera sección, por ejemplo, puede estar orientada generalmente verticalmente (cuando el limpiador está en posición vertical) y abierta en la parte inferior del limpiador. Con esta puede comunicarse una segunda sección orientada sustancialmente de manera vertical pero de naturaleza curvada hacia la parte trasera nominal del limpiador.
En esta segunda sección se pueden incluir inyectores Venturi para aspirar agua cargada de residuos hacia el tubo.
Se puede formar una tercera sección del tubo de entrada en la parte superior del cuerpo no sólo para continuar la trayectoria del flujo de fluido, sino también para aislar el agua cargada de residuos del agua filtrada utilizada para accionar el limpiador. Una cuarta sección del tubo puede colocarse en una parte inferior del recipiente y servir como el mango mencionado anteriormente. Finalmente, una quinta sección del tubo de entrada puede extenderse hacia una parte superior del recipiente y, si se desea, ser transparente para mostrar el agua cargada de residuos a través de la sección transparente del recipiente. Por supuesto, se pueden utilizar variaciones de esta estructura de tubo.
Después de pasar a través de la malla del recipiente, el agua limpia puede evacuarse del limpiador de cualquier manera adecuada. Actualmente se prefiere que el agua salga del recipiente hacia la cavidad del cuerpo. Posteriormente, puede evacuarse por la parte trasera del limpiador (a través de una región de baja restricción similar en concepto a la de la solicitud de Moore o de otra manera) hacia la piscina.
Los APC de la presente invención pueden incluir ruedas u otros elementos motrices accionados hidráulicamente. El agua presurizada que entra en un limpiador desde una salida de una bomba de circulación de agua puede ser expulsada a través de boquillas dentro del cuerpo del limpiador hacia paletas giratorias. Este chorro interno hace que las paletas giren, haciendo girar a su vez al menos un eje de transmisión. El movimiento de rotación del eje de transmisión se convierte en movimiento de los elementos motrices de cualquier manera adecuada, con un mecanismo preferido que incluye engranajes de inglete formados integralmente con el eje y configurados para acoplarse a los dientes de los elementos motrices ya sea directa o indirectamente.
En algunas versiones del innovador sistema de transmisión, se disponen múltiples boquillas alrededor de la circunferencia de las paletas giratorias. Una versión actualmente preferida incluye tres boquillas espaciadas alrededor de la circunferencia de las paletas. Esta versión también contiene tres salidas de agua del sistema de transmisión, nuevamente espaciadas alrededor de la circunferencia de las paletas y desplazadas de forma arqueada respecto de las boquillas. De este modo, el agua lanzada por una primera boquilla se acopla a cualquier paleta particular a través de un arco y sale antes de que esa paleta sea acoplada al agua proyectada por una segunda boquilla. De manera similar, el agua proyectada por la segunda boquilla se acopla a la paleta a través de un arco y sale antes de que la paleta sea acoplada al agua proyectada por una tercera boquilla.
Los limpiadores descritos en el presente documento también pueden incluir rodillos o cepillos que se extienden desde secciones (nominalmente) delanteras de sus cuerpos. Se pueden colocar hojas flexibles alrededor del exterior de un núcleo generalmente cilíndrico para formar los cepillos, que pueden girar para facilitar el fregado de una superficie que se va a limpiar. Los cepillos pueden conectarse directa o indirectamente al sistema de transmisión de un limpiador; actualmente lo preferido es que se conecten a elementos motrices accionados por el sistema de transmisión. Los extremos exteriores adyacentes de los cepillos pueden ser depuradores giratorios que también funcionan como parachoques acolchados para proteger las superficies de la piscina que de otro modo podrían dañarse por las partes plásticas rígidas de los limpiadores.
Las innovaciones actuales también contemplan el uso de depuradores de carga aerodinámica o turbinas con limpiadores del lado de presión. Dichos depuradores se divulgan e ilustran en la patente estadounidense 9.611.668, de propiedad común, de van der Meijden,et al.Sin embargo, en realizaciones de los limpiadores actuales, las turbinas de carga aerodinámica pueden estar desplazadas (e incluso potencialmente aisladas) de una entrada de agua y ya no "empujan" materialmente los residuos hacia la entrada.
Acordes con algunos otros limpiadores hidráulicos del lado de presión, las versiones de la presente invención pueden incluir los accesorios hidráulicos tales como cualquiera o ambos de por lo menos un chorro de impulso para provocar una inclinación en el movimiento o uno o más barridos de cola, es decir, las mangueras unidas en regiones posteriores de los limpiadores y que reciben agua presurizada para provocar generalmente un movimiento serpenteante (u otro similar) del mismo. Este movimiento de la cola de barrido tiende a arrastrar los residuos hasta dejarlos en suspensión en el agua de la piscina, lo que en última instancia facilita que sean capturados por el limpiador. Las realizaciones de los presentes APC pueden incluir un mecanismo para ajustar el flujo a través de los accesorios hidráulicos, y algunas versiones incluyen una ranura en la que se puede insertar una herramienta para girar una válvula que se comunica con el accesorio hidráulico.
Por tanto, es un objeto opcional y no exclusivo de la presente invención proporcionar un nuevo equipo de limpieza para vasos que contienen agua, tales como piscinas y spas.
También es un objeto opcional y no exclusivo de la presente invención proporcionar APC que proporcionen doble filtración cuando se desee.
Otro objeto opcional, no exclusivo de la presente invención es proporcionar APC que incluyan un filtro más fino en el que se puede colocar un filtro más grueso, con aberturas o huecos que permitan que parte del agua se desvíe del filtro más fino.
Un objeto opcional adicional, no exclusivo de la presente invención es proporcionar APC en los que el filtro más fino se puede extraer del filtro más grueso, permitiendo que los limpiadores funcionen solo con la filtración más gruesa cuando se desee.
Además, un objeto opcional y no exclusivo de la presente invención es proporcionar APC del lado de presión en los que la filtración se realiza en forma de recipiente, en lugar de bolsa.
Un objeto adicional opcional, no exclusivo de la presente invención es proporcionar APC cuyos recipientes de filtro tienen múltiples partes y pueden incorporar parte de un tubo de entrada para agua cargada de residuos.
Otro objeto opcional, no exclusivo de la presente invención es proporcionar APC que tengan tubos de entrada con múltiples secciones, uno que incluye chorros Venturi, uno que también funciona como un mango para un recipiente y uno que es transparente para facilitar la visualización de los residuos que entran en el recipiente.
También un objeto opcional y no exclusivo de la presente invención es proporcionar APC del lado de presión con sistemas de transmisión que comprenden múltiples boquillas dispuestas alrededor de la circunferencia de un conjunto de paletas giratorias.
También un objeto opcional, no exclusivo de la presente invención es proporcionar APC cuyos sistemas de transmisión incluyan múltiples salidas de agua, una asociada a cada boquilla.
Otro objeto opcional y no exclusivo de la presente invención es proporcionar APC que tengan turbinas de carga aerodinámica y cepillos giratorios.
Además, un objeto opcional y no exclusivo de la presente invención es proporcionar APC que tengan accesorios hidráulicos y mecanismos para ajustar el flujo de agua a través de los accesorios.
Otros objetos, características y ventajas de la presente invención serán evidentes para los expertos en la materia pertinente con referencia al texto restante y los dibujos de esta solicitud.
Breve descripción de los dibujos
La figura 1 es una vista en perspectiva de un limpiador comprendido dentro de la presente invención que muestra principalmente el frente (nominal) y el lado izquierdo del mismo.
La figura 2 es una vista en perspectiva del limpiador de la figura 1 que muestra principalmente el lado trasero y derecho (nominal) del mismo.
La figura 3 es una vista en perspectiva despiezada de dos filtros para su uso como parte del limpiador de la figura 1. La figura 4 es una vista en perspectiva de los dos filtros de la figura 3 que muestra un filtro anidado, o ajustado, dentro del otro para formar una porción inferior (nominal) de un recipiente de filtro.
La figura 5 es una vista en perspectiva de la porción inferior del recipiente de la figura 4 junto con una porción superior movible con respecto a la misma, formando la combinación de las porciones inferior y superior el recipiente.
La figura 6 es una vista en perspectiva del recipiente de filtro de la figura 5.
La figura 7 es una vista en perspectiva de parte del limpiador de la figura 1 que ilustra principalmente una cavidad en un cuerpo del limpiador en la que se puede colocar el recipiente.
La figura 8 es una primera vista en sección del limpiador de la figura 1 que muestra principalmente un tubo de entrada de múltiples secciones del mismo.
La figura 9 es una segunda vista en sección del limpiador de la figura 1 que muestra principalmente el flujo de agua cargada de residuos hacia el limpiador y a través del recipiente de filtro.
La figura 10 es una vista en perspectiva de los componentes de un sistema de transmisión para su uso como parte del limpiador de la figura 1.
La figura 10A es una vista parcialmente despiezada de los componentes de la figura 10.
La figura 11 es una vista en sección de los componentes del sistema de transmisión de la figura 10 que muestra principalmente una serie de boquillas, paletas y salidas de agua.
La figura 12 es una vista en perspectiva de un conjunto de engranaje loco para usar como parte del limpiador de la figura 1.
La figura 13A es una vista en perspectiva de una porción de la parte trasera del limpiador de la figura 1 que muestra principalmente la cola de barrido y un mecanismo de ajuste para la misma.
La figura 13B es una vista en perspectiva de una porción de la parte trasera del limpiador de la figura 1 que muestra principalmente un chorro de empuje y un mecanismo de ajuste para el mismo.
La figura 14 es una vista en perspectiva del mecanismo de ajuste de la figura 13A-B.
La figura 15 es una vista en sección del mecanismo de ajuste de la figura 13A-B.
La figura 16 es una vista en despiece de partes del limpiador de la figura 1.
Las figuras 17A-F son vistas de un conector para usar en conexión con el limpiador de la figura 1.
Las figuras 18A-Q ilustran acciones para retirar el recipiente de la figura 5 de la cavidad de la figura 7 y devolverlo a la misma.
Las figuras 19A-C son vistas de un conjunto de engranaje loco para su uso en conexión con el limpiador de la figura 1.
Descripción detallada
Las figuras 1 y 2 representan un ejemplo de limpiador 10 acorde con la presente invención. El limpiador 10 puede ser un APC capaz de moverse de forma autónoma con un vaso que contenga agua, tal como una piscina o un spa. En particular, el limpiador 10 puede ser un APC hidráulico del lado de presión, aunque algunos o todos los conceptos descritos en el presente documento pueden ser aplicables también a APC hidráulicos y eléctricos (robóticos) con lado de succión.
También se ilustran en las figuras 1-2 los componentes del limpiador 10 que incluyen el cuerpo 14, los elementos móviles 18, los cepillos 22 y la cola de barrido 26. Durante el uso, el cuerpo 14 normalmente se desplazará en la dirección A a lo largo de una superficie a limpiar de una piscina o spa cuando esté en la posición vertical mostrada. Por tanto el cuerpo 14 puede comprender nominalmente una parte delantera 30, una parte trasera 34, un lado izquierdo 38, un lado derecho 42, una parte superior 46 y una parte inferior 50 (véanse las figuras 8-9). La entrada 54 está configurada para recibir agua presurizada (como la de una salida de una bomba); como se representa, se extiende hacia arriba desde la parte superior 46 en la región del frente 30, aunque los expertos en la materia reconocerán que la entrada 54 puede estar posicionada en otro lugar en conexión con el limpiador 10. El cuerpo 14 puede incluir opcionalmente también un mango 56.
Los elementos motrices 18 comprenden preferentemente ruedas 18A-D, con dos de dichas ruedas 18A-B posicionadas en el lado izquierdo 38 y dos ruedas más 18C-D posicionadas en el lado derecho 42. Las ruedas 18A y 18C preferentemente son accionadas, aunque en algunas realizaciones las ruedas 18B y 18D también pueden ser accionadas. Como alternativa, se pueden emplear guías (o combinaciones de guías y ruedas) como algunos o todos los elementos motrices 18.
Los cepillos 22 pueden extenderse nominalmente hacia adelante del cuerpo 14 en la región del frente 30 y la parte inferior 50. Por lo tanto, pueden funcionar como el borde delantero del limpiador 10 cuando el limpiador 10 se desplaza en la dirección A. La cola de barrido 26, por el contrario, puede extenderse nominalmente hacia atrás del cuerpo 14 en la región de la parte trasera 34, funcionando como la porción trasera del limpiador 10.
Las figuras 3-6 muestran el conjunto de filtro o recipiente 58 y sus partes constituyentes. En la mayoría de los casos, el recipiente 58 puede comprender un primer y un segundo filtro 62 y 66, respectivamente, cada uno de los cuales incluye preferentemente una malla 67 sostenida por un marco de plástico moldeado 68. Cada uno de los filtros 62 y 66 forma efectivamente una cesta en la que se pueden depositar los residuos. El primer filtro 62 puede denominarse filtro "más grueso", y utiliza ventajosamente una malla (hecha de plástico flexible u otro material) cuyas aberturas se aproximan a seiscientos (600) micrómetros. El segundo filtro 66 puede ser un filtro "más fino" con aberturas de malla de aproximadamente doscientos (200) micrómetros. Se pueden utilizar mallas de otros tamaños según sea apropiado o deseado, sin embargo, ni el filtro 62 ni el 66 están restringidos a incluir ninguna malla 67 en particular.
Cada uno de los filtros 62 y 66 puede dividirse de manera beneficiosa (aunque no necesariamente) en al menos dos "bolsas" 70 para recibir residuos. Al dividir los filtros 62 y 66 de esta manera se aumenta la cantidad de malla utilizada y, por lo tanto, la superficie total disponible para filtrar residuos. El primer filtro 62 puede incluir adicionalmente una cuarta sección 74 del tubo de entrada 78 (véanse las figuras 8-9), estando la cuarta sección 74 disponible como mango para agarrar el primer filtro 62.
Como se muestra especialmente en la figura 4, el primer filtro 62 puede encajar en el segundo filtro 66, con las bolsas 70 de cada filtro alineadas. Generalmente, por lo tanto, el fluido que entra en el primer filtro 62 saldrá de sus bolsas 70 y fluirá hacia las bolsas 70 correspondientes del segundo filtro 66. Sin embargo, algunas versiones de los filtros 62 y 66 pueden estar diseñadas intencionalmente de modo que no todo el fluido que entra en el primer filtro 62 fluya a través de la malla 67 del segundo filtro 66. En cambio, el segundo filtro 66 puede contener una o más aberturas 71 en su marco 68 que permiten que el agua salga del segundo filtro 66 sin pasar a través de su malla 67, desviando efectivamente la filtración que de lo contrario proporcionaría el segundo filtro 66. Si están presentes, una o más aberturas 72 pueden funcionar de manera similar. El tamaño y el número de las aberturas 71 o 72 pueden variar según se desee para equilibrar la eficacia del limpiador 10 cuando el segundo filtro 66 está muy cargado en comparación con cuando no está muy cargado.
Por lo tanto, cuando están presentes, el primer filtro 62 y el segundo filtro 66 pueden proporcionar una filtración de dos etapas del agua cargada de residuos de una piscina o spa. El primer filtro más grueso 62 eliminará los residuos más grandes del agua, mientras que el segundo filtro más fino 66 eliminará los residuos más pequeños. Como se señaló anteriormente, es preferible que parte del agua cargada de residuos entre en el primer filtro 62 pero salga de él de manera tal que se desvíe de la malla 67 del segundo filtro 66 (por lo que estará sometida únicamente a un filtrado de una etapa). Sin embargo, es posible que este desvío se pueda omitir en algunas versiones del recipiente 58.
Muchas realizaciones de la invención contemplan que el recipiente 58 siempre incluirá el primer filtro "más grueso" 62 (en el que está presente la cuarta sección 74 del tubo de entrada 78). Sin embargo, no es necesario utilizar necesariamente el segundo filtro 66 como parte del recipiente 58 cuando su filtración "más fina" no es necesaria o no se desea. De este modo, incluso después de que el primer filtro 62 se coloque en el segundo filtro 66 (como se muestra en la figura 4), se puede separar de este (como se muestra en la figura 3) tanto en el caso de que el segundo filtro 66 no se vaya a utilizar más como si el segundo filtro 66 necesita limpiarse de residuos finos.
El primer filtro 62 (cuando se utiliza solo) o el primer y segundo filtros combinados 62 y 66 (cuando se utilizan juntos) forman la parte inferior 82 del recipiente 58. El recipiente 58 también incluye una parte superior 86 que puede estar conectada a la parte inferior 82. La parte superior 86 puede incorporar una quinta sección 90 del tubo de entrada 78, sección 90 que está configurada para alinearse en comunicación fluida con la cuarta sección 74 cuando el recipiente 58 está cerrado como se muestra en la figura 6. Una parte o la totalidad de la parte superior 86 puede ser transparente (clara) para permitir la visualización de al menos algunos residuos capturados por el recipiente 58.
Durante su uso, el recipiente 58 se puede colocar en la cavidad 94 del cuerpo 14 (véase la figura 7). Así ajustadas, las cuarta y quinta secciones alineadas 74 y 90 también están alineadas y se comunican con la tercera sección 98 del tubo de entrada 78. El recipiente 58 además está aislado de la entrada 54 (que recibe agua filtrada y presurizada para el sistema de transmisión) a fin de contornear la contaminación material del agua de transmisión presurizada por el agua cargada de residuos que pasa a través del recipiente 58.
Las vistas en sección de las figuras 8-9 proporcionan una ilustración adicional de, por ejemplo, el tubo de entrada 78. Más allá de la tercera sección 98, la cuarta sección 74 y la quinta sección 90 analizadas anteriormente, el tubo de entrada 78 puede incluir la primera sección 102 y la segunda sección 106. Cuando el limpiador 10 está en uso, estas secciones (primera a quinta) se conectan entre sí para funcionar como una estructura unitaria para comunicar el agua de la piscina cargada de residuos desde la entrada de limpieza 110 a los filtros del recipiente 58 para su filtrado.
La primera sección 102 se coloca preferentemente más cerca de la parte delantera 30 que de la parte trasera 34 y lateralmente en una parte central del cuerpo 14. La primera sección 102 también puede ubicarse nominalmente delante de las turbinas de carga aerodinámica 114 y conectarse a la segunda sección 106. Además, puede moldearse como parte del cuerpo 14 o como un componente separado conectado a la misma.
El agua que entra en la primera sección 102 viaja nominalmente hacia arriba hasta la segunda sección 106. Al igual que la primera sección 102, la segunda sección 106 está generalmente orientada verticalmente. Sin embargo, si se desea, la segunda sección 106 se puede curvar de modo que se incline hacia la parte trasera 34, donde el recipiente 58 está alojado en la cavidad 94. La segunda sección 106 también puede incluir una o más boquillas Venturi o chorros 118 (uno de los cuales es visible en la figura 8 a través de una porción recortada de la segunda sección 106) diseñados para recibir agua presurizada a través de la entrada 54 y proyectarla hacia arriba más adentro del tubo 78, facilitando así que el agua cargada de residuos sea atraída hacia la primera sección 102.
La tercera sección 98 puede formarse como parte del cuerpo 14 si se desea. Como se señaló anteriormente, la cuarta sección 74 puede ser parte del primer filtro 62 y la parte superior 86 puede incluir la quinta sección 90. Aunque seccionar el tubo de entrada 78 de esta manera tiene múltiples beneficios, no es necesario seccionar necesariamente el tubo de entrada 78 o, si se secciona, no es necesario seccionarlo de la manera descrita en el presente documento.
La secuencia de flechas B (figura 9) representa en general el flujo de agua cargada de residuos a través del limpiador 10. Esta agua se evacua desde una piscina hacia la entrada de limpieza 110. A continuación, puede desplazarse a través del tubo de entrada 78, vaciándose dentro del primer filtro 62. A medida que el agua cargada de residuos pasa a través del primer filtro 62, los residuos más grandes son detenidos por la malla más gruesa y retenidos dentro de sus bolsas 70. Suponiendo que esté presente el segundo filtro 66, gran parte del agua que sale del primer filtro 62 pasará al segundo filtro 66, cuya malla más fina detendrá los residuos más pequeños. Posteriormente, esta agua filtrada dos veces entrará en la cavidad 94 y a continuación se evacuará en su mayor parte por la parte trasera 34 a través, preferentemente, de las aberturas de la región de baja restricción 122.
Sin embargo, parte del agua que sale del primer filtro 62 puede desviarse del segundo filtro 66 y, en su lugar, entrar inmediatamente a la cavidad 94 para evacuarse a través de la región 122. Por lo tanto, esta última porción de agua solo se filtra una vez, por la malla más gruesa del filtro 62, antes de mezclarse con el agua restante filtrada dos veces en la cavidad 94. Mantener siempre este desvío puede reducir la contrapresión creada por el sistema de filtración del recipiente 58 cuando el segundo filtro 66 está muy cargado y así mejorar el funcionamiento del limpiador 10 en general.
Sin embargo, es posible que dicho desvío resulte desventajoso en determinadas circunstancias, por lo que la presente invención puede abarcar aparatos en los que no exista ningún desvío. Sin embargo, se prefiere contornear continuamente una porción de agua alrededor del segundo filtro 66. También es preferible que el desvío sea lo suficientemente grande como para permitir un flujo significativo de agua a través del limpiador 10 pero lo suficientemente pequeño como para mantener un diferencial de presión a través de la malla del segundo filtro 66 para forzar a través de la malla más fina el agua que ha entrado en el segundo filtro 66, incluso en presencia del desvío y para mantener los residuos finos adheridos a la malla fina aunque el agua pueda fluir más allá de ella.
Las figuras 10, 10A y 11 ilustran porciones del sistema de transmisión 126 del limpiador 10. El sistema de transmisión 126 puede incluir un motor hidráulico 130 que comprende un colector 130A, una carcasa 130B-C, una turbina hidráulica 134 y un eje de transmisión 138. El sistema de transmisión 126 puede incluir además componentes tales como boquillas 142A-C (que pueden estar presentes en el colector 130A), aberturas correspondientes 144A-C en la carcasa 130B-C y un engranaje de inglete 146.
Al alojarse en la carcasa 130B-C, la turbina 134 puede comprender una estructura configurada para girar en respuesta al agua que incide sobre sus paletas 150. La rotación de la turbina 134 a su vez produce la rotación del eje de transmisión 138 (que normalmente está alineado con el eje alrededor del cual gira la turbina 134) y del engranaje de inglete 146 unido a, o formado integralmente con, el eje 138. Directa o indirectamente, esta rotación se utiliza para accionar algunos o todos los elementos motrices 18.
A diferencia de muchas turbinas hidráulicas, en las que sólo existe una única vía de entrada de fluido, la turbina 134 de la presente invención puede incluir múltiples de dichas vías. Por ejemplo, la figura 11 ilustra tres entradas distintas para el agua en la carcasa 130B-C, cada una asociada con cada una de las boquillas 142A, 142B y 142C. Por tanto, en este ejemplo, el agua proyectada desde las boquillas 142A-C puede incidir sobre múltiples paletas 150 simultáneamente. La figura 11 también ilustra que las boquillas 142A-C pueden estar espaciadas alrededor de la circunferencia de la turbina 134, siendo el espaciamiento uniforme o no uniforme. Por supuesto, los expertos en la materia reconocerán que se pueden utilizar más o menos boquillas en lugar de las tres representadas en la figura.
Asociada a cada una de las boquillas 142A-C hay una abertura 144A-C. Al considerar el flujo de agua dentro de la carcasa 130B-C, el agua puede encontrarse con cada abertura 144A-C antes de encontrarse con el agua que entra desde la siguiente boquilla adyacente 142A-C. Dicho de otra manera, el agua que entra en la carcasa 130B-C a través de la boquilla 142A se encuentra con la abertura 144A antes de encontrarse con la boquilla 142B; el agua que entra en la carcasa 130B-C a través de la boquilla 142B se encuentra con la abertura 144B antes de encontrarse con la boquilla 142C; y el agua que entra en la carcasa 130B-C a través de la boquilla 142C se encuentra con la abertura 144C antes de encontrarse con la boquilla 142A. De esta manera, la mayor parte del agua que entra en la carcasa 130B-C desde una boquilla particular sale de la carcasa 130B-C en lugar de colisionar con el agua que entra en la carcasa 130B-C desde la siguiente boquilla circunferencialmente adyacente. El resultado es un uso eficiente del fluido presurizado recibido desde la entrada 54 para producir fuerza motriz.
Las figuras 13A-15 detallan aspectos del mecanismo de ajuste 154 asociado con accesorios hidráulicos tales como la cola de barrido 26 y el chorro de empuje 26B. El mecanismo 154 incluye ventajosamente una válvula 158 que tiene un vástago 162 posicionado en o cerca de la parte trasera 34 y al que se puede acceder externamente al cuerpo 14 y girar, por ejemplo, mediante una herramienta tal como un destornillador. El vástago giratorio 162 cambia el tamaño del paso a través del cual fluye el agua presurizada (desde el conducto 166) hacia la cola de barrido 26 o el chorro de empuje 26B, cambiando así el caudal hacia la cola 26 o el chorro 26B. Las figuras 13A-B y 14 también ilustran que la cola de barrido 26 o el chorro de empuje 26B se pueden unir al cuerpo 14 empujando un extremo proximal del accesorio sobre una púa y sujetándolo al cuerpo 14 usando una tuerca roscada 170. Sin embargo, se pueden emplear otros medios de fijación.
Además, el limpiador 10 puede incluir características que faciliten su montaje (y desmontaje). En particular, cada uno de la cubierta superior 174, la rejilla delantera 178 y el chasis 182 pueden comprender, entre otras cosas, partes del cuerpo 14 del limpiador 10. De acuerdo con la figura 16, la rejilla delantera 178 y el mecanismo de ajuste 154 pueden quedar atrapados entre el chasis 182 y la cubierta superior 174 para su montaje, por lo que no se requieren sujetadores para fijar las posiciones de la rejilla 178 y el mecanismo 154. De manera similar, no es necesario quitar ningún sujetador de la rejilla 178 y del mecanismo 154 cuando la rejilla delantera 178 se separa del chasis 182.
En las figuras 17A-F se ilustran aspectos de la interfaz o conector 186 disponibles para su uso en conexión con el limpiador 10. El conector 186 está diseñado como un dispositivo de "conexión rápida" y puede conectar la entrada 54 del cuerpo 14 a una manguera de agua sin utilizar ninguna herramienta. Como se muestra especialmente en las figuras 17B-C, el primer extremo 188 del conector 186 puede ser empujado por fricción sobre la entrada 54 de modo que el poste 190 de la entrada 54 quede encajado dentro de la guía 194 del conector 186. A continuación, el conector 186 se puede girar de modo que el poste 190 se mueva dentro de la guía 194 más allá de la retención 198 (figura 17D), manteniendo así el acoplamiento del conector 186 y la entrada 54 incluso si no fluye agua presurizada a través de la manguera hacia el conector 186.
Durante el funcionamiento del limpiador 10, la presurización interna del conector 186 y la entrada 54 mueven el conector 186 de manera que el poste 190 se acomoda en la bolsa 202 de la guía 194, como se muestra en la figura 17E. Además, en la vista en sección transversal de la figura 17F se muestra que el conector 186 puede incluir un segundo extremo 206 configurado para girar (y para hacerlo independientemente de la rotación u otro movimiento del primer extremo 188). Al permitir que el extremo 206 gire se reduce la probabilidad de que la manguera a la que está conectado se enrede a medida que el limpiador 10 se mueve dentro de una piscina.
Como se señaló anteriormente, el recipiente 58 se puede bajar linealmente hacia la cavidad 94 para engancharlo pero, después de desengancharlo, se puede girar fuera de la cavidad 94. Las figuras 18A-Q ilustran dichos movimientos lineales y rotacionales. En las figuras 18A-E se muestra que el recipiente 58 puede contener partes tanto del pestillo delantero (nominalmente) 210 como del pestillo trasero (nominalmente) 214, así como el botón de liberación 218. Para retirar el recipiente 58 de la cavidad 94, se puede presionar el botón 218 para desbloquear el pestillo delantero 210. A continuación, el recipiente 58 se puede girar, como se muestra mediante la flecha C de la figura 18F, hasta que ni el pestillo delantero 210 ni el pestillo trasero 214 permanezcan acoplados (véasetambiénlas figuras 18P-Q). A continuación, el recipiente 58 puede retirarse de la cavidad 94 como se muestra en la figura 18G. El recipiente 58 puede devolverse al cuerpo 14 bajando el recipiente 58 linealmente hacia la cavidad 94 (véanse las figuras 18H-I). Al hacerlo, los pestillos 210 y 214 saltan y a continuación regresan a sus posiciones de bloqueo (véanse las figuras 18J-O).
Las figuras 19A-C ilustran aspectos del conjunto de engranaje loco 222 que pueden incluirse como otra parte del sistema de transmisión 126 del limpiador 10. Como se muestra en la figura 19b , el conjunto 222 puede incluir un primer engranaje 226 accionado por un engranaje del motor hidráulico 130. El conjunto 222 también puede incluir al menos un engranaje loco 230 configurado para transferir par desde, por ejemplo, la rueda 18A a la rueda 18C o desde la rueda 18B a la rueda 18D. El engranaje loco 230 puede montarse sobre un cojinete de giro libre y girar independientemente del resto del conjunto 222. También se muestra en la figura 19B un engranaje de inglete 146 que puede usarse para accionar al menos una turbina de carga aerodinámica 114.
El texto que aparece en los dibujos de la solicitud provisional incluye:
• Figura 6: Recipiente
Filtro de 2 etapas con desvío
Mantener un diferencial de presión a lo largo del filtro de malla fina para desviar los residuos contra la pantalla (no diseñar un desvío demasiado grande)
Filtro fino a presión
Dejar o quitar el filtro fino
Empujar el recipiente hacia adentro, desenganchar y girar el recipiente hacia afuera. Evacuar el recipiente hacia la cavidad interna del limpiador, permite una ventana superior con una gran área de pantalla
Parte superior transparente con tubo de aspiración transparente
El tubo de aspiración en el recipiente inferior se convierte en mango
Recipiente de 2 bolsas
Aumenta el área de la malla
• Figura 7: La imagen muestra que la cavidad del recipiente ayuda a aislar la zona de agua cargada de residuos (agua que sale del recipiente) del sistema de transmisión
• Figura 8: Tubo de aspiración de múltiples secciones
Mantiene los residuos fuera del área del motor porque el recipiente se evacúa dentro del limpiador. La cavidad del recipiente debe aislarlo del sistema de transmisión. Tubo de aspiración de 5 secciones
1) El tubo de aspiración del chasis comunica el vacío a la superficie de la piscina y se conecta con la geometría de entrada que ayuda a fomentar una trayectoria de limpieza muy amplia.
2) El tubo de aspiración principal alberga los chorros de aire y desvía el agua hacia el recipiente
3) El tubo de aspiración en la cubierta superior ayuda a aislar el agua cargada de residuos finos que sale del recipiente del sistema de transmisión de Magnus
4) El tubo de aspiración del recipiente inferior funciona también como mango del recipiente inferior
5) El tubo de aspiración transparente ayuda a mostrar los residuos en el recipiente
• Figura 9:
El agua cargada de residuos sube por el tubo de aspiración de 5 secciones y entra en el recipiente
El agua y los residuos finos pasan a través del filtro de primera etapa de malla gruesa (~600 micrómetros). Los residuos más grandes se capturan en la primera etapa del filtro
El agua y los residuos finos continúan saliendo del filtro fino de segunda etapa (~200 micrómetros). El agua y los residuos pueden salir de la segunda etapa a través de la malla de filtro fino o a través de aberturas de desvío sin obstrucciones.
Las aberturas de desvío tienen un tamaño óptimo
1) Son lo suficientemente grandes como para permitir que continúe un alto flujo de agua a través del limpiador desde el sistema de vacío Venturi
2) Son lo suficientemente pequeñas para mantener una diferencia de presión a través de la malla fina para forzar el agua a pasar a través de la malla incluso aunque haya un desvío disponible y para mantener los residuos finos adheridos a la malla fina aunque el agua pueda fluir más allá de ella hacia el desvío.
El agua limpia se evacúa del recipiente hacia una cámara en el limpiador. El agua limpia sale del limpiador hacia la piscina a través de una abertura de baja restricción en la cámara del recipiente.
• Figura 10: 3 chorros de motor con evacuación en línea antes del siguiente chorro
• Figura 10A:
Colector con boquillas de motor
Carcasa del motor con turbina hidráulica
• Figura 12: Conjunto de engranaje loco
Eje de transmisión roscado, roscas a la izquierda
Los engranajes locos comparten el mismo árbol de montaje y el mismo eje que el engranaje impulsor y los engranajes angulares que hacen funcionar las turbinas de carga aerodinámica.
• Figura 13: Válvula de cola
La ranura permite insertar un destornillador, una llave, etc. para girar y ajustar el flujo de agua de la cola Figura 15:
El barrido de cola se empuja sobre la púa y se sujeta con la tuerca roscada
El vástago de la válvula queda atrapado entre el cuerpo de la válvula y la carcasa externa
• Figura 16: Método de montaje
Facilidad de servicio, bajo coste
La rejilla delantera, el tubo de aspiración y la válvula de cola quedan atrapados entre el chasis y la cubierta superior sin ningún tornillo
El chasis constituye la parte inferior del tubo de aspiración, la cubierta superior constituye la parte superior del tubo de aspiración
• Figura 17A: Conexión rápida de manguera y pivote con cojinete de bolas
• FIGURA 17B: La conexión rápida de la manguera se empuja sobre la conexión de la tubería
• FIGURA 17C: La conexión rápida de la manguera se empuja sobre la conexión de la tubería. Un poste en la tubería se acopla a la guía de bloqueo de conexión rápida
• FIGURA 17D: La conexión rápida de la manguera se gira de manera que el poste de la tubería se fuerza a pasar más allá de una característica de retención, manteniendo la conexión rápida acoplada cuando el sistema no tiene presión interna.
• FIGURA 17E: Durante el funcionamiento del limpiador, la conexión rápida y la tubería se presurizan internamente, lo que fuerza la conexión rápida hacia arriba y bloquea aún más el poste en una bolsa de guía inferior
• FIGURA 17F:
Pivote giratorio con cojinete de bolas, de construcción similar a los pivotes giratorios de las mangueras de los limpiadores
Vista en sección de la conexión rápida de la guía de bloqueo y la característica de retención
• FIGURA 18D: Extracción del recipiente - 01
Presionar el botón de liberación del recipiente para desbloquear el pestillo delantero del recipiente
• FIGURA 18F: Extracción del cartucho - 02
Girar el recipiente sobre el pestillo trasero y el punto de pivote hasta que el pestillo delantero del recipiente quede libre y el pestillo trasero quede libre
• FIGURA 18G: Extracción del recipiente - 03
Continuar sacando el recipiente de la bolsa del limpiador de piscina
• FIGURA 18H: Devolución del recipiente - 01
Guiar el recipiente dentro de la bolsa del recipiente del limpiador de piscina en dirección vertical hacia abajo. • FIGURA 18I: Devolución del cartucho - 02
Guiar el recipiente dentro de la bolsa del recipiente del limpiador de piscina en dirección vertical hacia abajo. • FIGURA 18J: Devolución del recipiente - 03
A medida que el recipiente empuja los pestillos delantero y trasero en una dirección vertical hacia abajo, los pestillos saltarán hacia afuera.
Una vez que el recipiente pase los pestillos delantero y trasero, los pestillos saltarán a una posición de bloqueo.
• FIGURA 18K: Pestillo de recipiente delantero - 01
El pestillo del recipiente delantero se empuja hacia afuera mientras el recipiente regresa al limpiador de piscinas • F<i>G<u>RA 18L: Pestillo de cartucho delantero - 02
• Resorte del pestillo del recipiente delantero cargado en su posición bloqueada
• FIGURA 18M: Pestillo del recipiente trasero y pivote - 01
El poste del recipiente empujará el pestillo cargado con resorte hacia afuera cuando regrese a la bolsa del recipiente del limpiador de piscinas
• FIGURA 18N: Punto de pivote
• FIGURA 18O: Pestillo del cartucho trasero y pivote - 04
El resorte del pestillo trasero se carga en su posición bloqueada
• FIGURA 18P: Pestillo del recipiente trasero y pivote - 05
Durante la extracción del recipiente del limpiador de piscinas, el pestillo delantero se desacopla y el recipiente gira alrededor del pestillo trasero
• FIGURA 18Q: Pestillo del recipiente trasero y pivote - 05
Durante la extracción del recipiente del limpiador de piscinas, el pestillo delantero se desacopla y el recipiente gira alrededor del pestillo trasero
• Figura 19A: 04 - Conjunto de engranaje loco resaltado en azul
• FIGURA 19B: 05 - Conjunto de engranaje loco
El engranaje loco transfiere par de la rueda delantera a la rueda trasera pero gira independientemente del resto del conjunto del engranaje loco. El engranaje loco está montado sobre un cojinete que gira libremente
El engranaje en azul del conjunto tensor es accionado por un engranaje en el motor hidráulico motor hidráulico Los engranajes de inglete en el conjunto de engranaje loco accionan las turbinas en la parte inferior del limpiador • FIGURA 19C: 06 - Vista inferior del limpiador de piscinas
Las turbinas son accionadas por los engranajes de inglete del conjunto de engranaje loco
Lo anterior se proporciona con el fin de ilustrar, explicar y describir realizaciones de la presente invención. Las modificaciones y adaptaciones a estas realizaciones serán evidentes para los expertos en la materia y se pueden realizar sin apartarse del alcance de la invención como se define por las reivindicaciones adjuntas.
Además, la palabra "piscina" y la expresión "piscina de natación" como se utilizan en el presente documento pueden incluir vasos tales como spas y jacuzzis dentro de su definición, y el agua "presurizada" es agua cuya presión es superior a la del vaso en el que se coloca o funciona el limpiador.
Claims (3)
1. Un limpiador automático de piscinas (10) que comprende:
a. un cuerpo (14) que comprende una entrada (110) para agua cargada de residuos de una piscina, y una salida para agua filtrada;
b. al menos un elemento motriz (18) para desplazar el cuerpo (14) a lo largo de una superficie de la piscina; y
c. un conjunto de filtro (58) (i) configurado para recibir agua cargada de residuos de la piscina y evacuar el agua filtrada, y (ii) que incluye un primer filtro (62) que comprende una malla (67) que tiene aberturas de un primer tamaño y,
caracterizado por que el conjunto de filtro (58) incluye:
- un segundo filtro (66) que comprende una malla (67) que tiene aberturas de un segundo tamaño más pequeño que el primer tamaño, y
- una o más aberturas (71, 72) que definen un desvío en el que parte del agua que sale del primer filtro (62) se desvía de la malla (67) del segundo filtro (66) mientras fluye hacia la salida.
2. Un limpiador automático de piscinas (10) según la reivindicación 1 en el que (a) al menos una mayoría del primer filtro (62) está montada de forma extraíble dentro del segundo filtro (66) y (b) el cuerpo (14) define una cavidad (94) en la que se monta el conjunto de filtro (58) durante el uso.
3. Un limpiador automático de piscinas (10) según la reivindicación 1 en el que (a) el conjunto de filtro (58) incluye además una parte superior (86) y (b) el primer y segundo filtros (62, 66) forman una parte inferior (82), conectándose<la parte superior (86) y la parte inferior (>82<) para formar un recipiente.>
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