污垢清洁、收集和收容设备的制作方法

1.本发明涉及对包括有害健康的物质的污垢或流体进行收集、收容和清洁。


背景技术：

2.对污垢或流体(尤其是有害健康的物质)进行安全收容和清洁对清洁者和其他人均存在潜在的严重环境健康风险的挑战。
3.粪便、痰液或血液等体液溢出需要收容溢出物的清洁过程，以防止任何危险颗粒感染其他人。
4.例如，诺如病毒与急性传染性非细菌性肠胃炎有关，存在于感染者的体液中，并且对于易感年龄组，接触可能致命。诺如病毒是引起胃肠道感染的最常见原因之一。
5.目前使用的设备包括：吸收性物质；消毒剂；清洁剂；一次性布和塑料袋；口罩；手套；拖把和水桶等
6.脏尿布、外科敷料和其他受污染的材料也需要进行安全收容和处理。
7.健康风险不仅发生在清洁过程中，而且也会发生在对设备进行清洁并处理废弃物之后。
8.us4869049a公开了一种根据权利要求1的前序将一系列物体分别包装在沿柔性管的长度分布的单独包装中的装置。
9.us3446525a公开了一种用于抓取和运输不洁材料(诸如动物粪便)的拾取设备，其中，根据权利要求1的前言，在所述拾取设备上接纳和保持一次性顺应性打包装置。
10.本发明的示例实施例意在解决上述问题或相关问题中的至少一种问题。


技术实现要素：

11.本发明的第一方面提供一种清洁设备，该设备包括：中空主体，该中空主体具有第一端部和第二端部，其中，该中空主体在其第一端部和其第二端部之间限定了腔室，并且其中，该腔室在第一端部处具有开口，该开口的边缘限定了平面；第一致动器，该第一致动器包括舀取构件，其中，该第一致动器可在伸展位置和缩回位置之间移动，其中，当第一致动器处于缩回位置时，基本上舀取构件的全部被设置为靠近腔室开口的边缘，并且其中，当第一致动器处于伸展位置时，舀取构件的至少一部分被设置为靠近腔室开口的中心；第二致动器，该第二致动器至少部分地在腔室内，包括保持构件，其中，该第二致动器是可移动的；以及一次性收容管材料储藏室，在使用中，可通过施加在所储藏的收容管材料的已经暴露部分上的拉力将一次性收容管材料从该一次性收容管材料储藏室中拉出；其中，保持构件被构造成在使用中夹持一次性收容管材料的一部分。
12.第一致动器可包括两个可伸展和可缩回的桥接构件，该桥接构件在其近端部处附接至靠近腔室开口的相对位置，并且舀取构件可包括两个附接至桥接构件的相应远端部的柔性细长构件。
13.当第一致动器处于伸展位置时，两个柔性细长构件可保持平行并且彼此靠近，它
们各自的中心保持靠近腔室开口的中心。
14.轮圈可从腔室开口伸展，并且当第一致动器处于缩回位置时，两个柔性细长构件可保持抵靠轮圈。
15.第一致动器可替代地包括具有各自近端部和远端部的三个细长舀取构件；并且近端部靠近腔室开口的边缘可旋转地连接，以大致相等的间隔隔开，旋转轴线垂直于由腔室开口限定的平面。
16.在那种情况下，当第一致动器处于伸展位置时，三个舀取构件的远端部可保持为靠近腔室开口的中心。轮圈可从腔室开口伸展，在这种情况下，当第一致动器处于缩回位置时，舀取构件保持抵靠轮圈。
17.第二致动器可沿着近端方向和相反的远端方向移动，其中，该远端方向是从第二端部到第一端部，并且近端方向是从第一端部到第二端部。
18.一次性收容管材料储藏室可以是可更换地附接到主体的外部的盒体。
19.主体可呈圆柱形并且可以是至少以下之一：主体的靠近其第一端部的部分；第一致动器；和/或一次性收容管材料储藏室可相对于第二致动器旋转。
20.舀取构件可具有低摩擦远端面，该低摩擦远端面与由腔室开口限定的平面的边缘保持基本齐平。
21.一次性收容管材料可由多个层形成，最外层的外表面是磨料表面或高摩擦表面。一次性收容管材料的最外层可以是不可渗透液体。一次性收容管的最内层可吸收液体。一次性收容管的最内层可浸渍或涂敷有：清洁剂；抗菌剂；生物制剂和/或化学制剂中的一种或多种。
22.一次性收容管可分成纵向区段，每个区段在每一端可封闭和/或可密封，以便在管内形成独立的隔室。这些区段可通过以下一种或多种方式可封闭或可密封：扭转；系结；热活化粘合剂；一体式束带；一体式弹性材料。
23.一次性收容管可包括聚乙烯膜层，该聚乙烯膜粘合到一系列端部开口管，这些管沿着聚乙烯膜的长度隔开并具有一定间隔，并且每个端部开口管可包括无纺粘胶和聚酯混合物的吸收性材料。
24.第一致动器和第二致动器可以是相同的致动器和可互换的致动器。
25.本发明的第二方面提供一种控制第一方面的清洁设备的方法，其中，该清洁设备包括：中空主体，该中空主体具有第一端部和第二端部，其中，该中空主体在其第一端部和其第二端部之间限定腔室，并且其中，该腔室在第一端部处具有开口，开口的边缘限定平面；第一致动器，该第一致动器包括舀取构件，其中，该第一致动器可在伸展位置和缩回位置之间移动，其中，当第一致动器处于缩回位置时，基本上舀取构件的全部被设置为靠近腔室开口的边缘，并且其中，当第一致动器处于伸展位置时，舀取构件的至少一部分被设置为靠近腔室开口的中心；第二致动器，该第二致动器至少部分地在腔室内，包括保持构件，其中，该第二致动器是可移动的；以及一次性收容管材料储藏室，在使用中，可通过施加在所储藏的收容管材料的已经暴露部分上的拉力将一次性收容管材料从该一次性收容管材料储藏室中拉出；其中，保持构件被构造成在使用中夹持一次性收容管材料的一部分；该方法包括：抓取第二致动器的保持构件中的一次性收容管的封闭端或密封端；移动第二致动器，将一段一次性收容管拉入腔室以形成在腔室开口处开口的隔室；操纵腔室的开口以邻接待
清洁表面：将第一致动器从缩回位置移动到伸展位置，从而封闭一次性收容管的隔室；执行隔室密封操作；操纵腔室的开口，使其不再邻接待清洁表面；将第一致动器从伸展位置移动到缩回位置；并且移动第二致动器，将另一段一次性收容管拉入腔室。
26.隔室密封操作可包括旋转至少以下之一：主体的靠近其第一端部的部分；第一致动器；和/或相对于第二致动器的一次性收容管材料储藏室。
27.隔室密封操作可包括加热一次性收容管的区段。
28.移动第二致动器、将另一段一次性收容管拉入腔室的步骤可包括：将第二致动器移动足够远以确保与待清洁表面接触的一次性收容管的内表面的一部分被完全拉入腔室中。
29.该方法可进一步包括以下步骤：当腔室已满，或一次性收容管储藏室耗尽时，将腔室开口靠近废弃物处理装置放置；密封或封闭一次性收容管的隔室；如果有需要，切割密封隔室或封闭隔室，以将其与一次性收容管储藏室分开；将第一致动器移动进入缩回位置；移动第二致动器：从第二致动器释放一次性收容管，使得使用后的一次性收容管被转移到废弃物处理装置。
附图说明
30.将会参考附图仅通过示例的方式对本发明进行说明，其中：
31.图1图示根据本发明的第一实施例的处于开口构造和封闭构造的清洁和收容装置；
32.图2图示根据本发明的第二实施例的处于开口构造和封闭构造的清洁和收容装置；
33.图3图示根据本发明的实施例的已装配有废弃物处理管的处于开口构造和封闭构造的清洁和收容装置；
34.图4图示根据本发明的第三实施例的处于开口构造的清洁和收容装置；
35.图5图示根据本发明的第三实施例的处于封闭构造的清洁和收容装置的分解图。
36.图6图示根据第二实施例的具有机械驱动系统的选定细节的清洁和收容装置。
37.图7图示根据第二实施例的具有机械驱动系统的另一细节的清洁和收容装置的细节。
具体实施方式
38.本发明涉及一种用于清洁、收集和收容污垢的设备。在多个优选实施例中，该设备包括具有清洁区域的主体。使用时，清洁区域一般朝向地板或其他待清洁表面，并且设有朝向主体的开口，使得污垢通过清洁区域的开口被舀取进入主体。
39.该设备可安装在或并入以下之一：手推车；车辆；遥控车辆；半自动驾驶车辆车；自动驾驶车辆。手推车或其他车辆可被构造成在运行期间自动升高和降低设备的清洁区域。
40.在污垢被舀取之后，为了防止接触污垢，清洁区域和主体的内部由一次性收容管覆盖。在舀取操作期间，将一段一次性收容管通过清洁区域中的开口从主体外部的储藏室拉入主体，以形成收容污垢的一系列独立腔室中的一个腔室。
41.舀取操作由清洁区域处的舀取致动器执行。舀取致动器可由多个移动构件形成，
这些移动构件从清洁区域中的开口的外轮圈移动到清洁区域中的开口的中心，同时与一次性收容管的外表面的一部分接合(例如，通过摩擦)，从而将一次性收容管的所述部分从其储藏室拉入清洁区域的开口的中心。在该操作期间，清洁区域中的开口被一次性收容管的内表面的一部分覆盖。当清洁管的内表面的该部分从开口的边缘被拉到开口的中心时，清洁管的内表面的该部分在待清洁表面上的这种移动对表面具有清洁效果，类似于用布摩擦待清洁表面所产生的清洁效果。
42.主体内部是附接构件。这保持了一次性收容管的第一端部，使得从附接构件到清洁区域中的开口的周边的一次性收容管的内部形成类似于袋子的开口腔室。一次性收容管的第一端部在附接至附接构件或由附接构件保持之前被封闭。可通过系结、热密封、一体式束带或任何其他对技术人员而言显而易见的合适方法实现封闭。
43.附接构件可致动，以朝向和远离清洁区域移动。在舀取操作期间，附接构件远离清洁区域移动，以便将在先前舀取操作期间从储藏室拉出的一段一次性收容管拉入主体中。在舀取操作期间附接构件移动的距离对应于收容污垢的独立腔室之一的深度，一次性收容管形成在该独立腔室中。当完成舀取操作时，新形成的独立腔室保持在主体内，暂时由舀取致动器保持封闭。
44.然后，密封新形成的独立腔室。这可通过多种方式实现。例如，一次性收容管可：具有沿其长度间隔开的一体式或外部系绳；具有沿其长度间隔开的对热产生反应而变成粘合剂的区段；沿其长度间隔开弹性偏压成封闭构造；具有沿其长度间隔开的黏合物质(诸如粘合剂)；具有独立设置并且可选地由设备以机械方式应用的机械紧固件或夹具；或在封闭时手动或自动打结。在优选实施例中，一次性收容管储藏室可相对于附接构件旋转，使得一次性收容管在伸展到清洁区域中的开口的中心时围绕由舀取致动器产生的“夹点”扭转。
45.当独立腔室被密封时，清洁区域从被清洁表面略微抬起，并且舀取致动器缩回到清洁区域中的开口的边缘，并且附接构件进一步远离清洁区域移动，以便：
46.将被密封的独立腔室拉入主体中；
47.在主体中形成新的未密封腔室，以便在下一次操作时接纳更多舀取的材料；并且
48.保持一次性收容管中的张力。
49.然后，可根据需要重复该操作。重要的是，设计附接装置，使其足够坚固并且在其位置上足够牢固，以便在密封在腔室中的污垢和碎屑的移动重量作用下保持在原位。
50.在操作期间的任何时间点，或在清洁设备的使用结束时，该设备被构造和操作为：
51.将清洁区域从被清洁表面上略微抬起；
52.当舀取致动器处于缩回位置时，将附接装置移动离开清洁区域足够远，以确保一次性收容管的内表面的在先前舀取操作期间用作布并且因此受到污染的部分收回进入主体中。
53.当主体已满或一次性收容管储藏室耗尽时，根据上述方法密封最终的独立腔室，优选地通过系结，缩回舀取致动器，然后，将附接构件移动到其最靠近清洁区域的位置，在该位置处，将其构造成开口，从而释放一次性收容管的端部。优选地，在清洁区域开口保持在废弃物处理装置(诸如垃圾箱)上方的情况下，进行该操作。
54.图1以两种构型示出本发明的实施例，首先是舀取致动器打开或缩回，然后舀取致动器封闭或伸展。该设备包括主体1，在图示的实施例中，该主体是至少第一端部2开口的中
空圆柱体。
55.虽然未全部图示这些特征，但该设备的主体还可包括以下一项或多项：可封闭盖；篮筐；侧门(图4和图5)；管收集腔室(图4和图5)；窗口；脚踏板；遥控操作开关；伸展臂(以形成设备的伸缩手柄)；隔膜(来自储藏室，以形成用于扭转和密封每个隔室的夹点)；壁；锥形内壁；用于切割管的切割器；和/或传感器。
56.中空圆柱体可由塑料制成，但也可由硅树脂制成。它可由抗菌材料或抗微生物材料制成，或者具有抗菌材料或抗微生物材料或物质的涂层。
57.靠近第一端部2，围绕主体1的外部设置的是一次性收容储藏管3，在图示的实施例中，该一次性收容储藏管是环形盒体。一次性收容管可储藏在盒体或其他容器中，以褶皱、扁平或卷曲的形式排布。可选择其他排布方式，这对技术人员而言是显而易见的。
58.轮圈4从主体1的第一端部2轴向伸展。轮圈的远端边缘限定圆形清洁区域。
59.舀取致动器设置在轮圈4内。在图1中图示的实施例中，舀取致动器包括两个柔性细长构件5，优选地由橡胶形成，但也可选择其他柔性和/或弹性偏压材料，它们在缩回时弯曲以循着轮圈4的曲线，并且在伸展时恢复为基本呈直线形式。
60.柔性细长构件5通过弹性桥接构件6连接到轮圈4。这些优选地由塑料或金属形成。舀取致动器的伸展和缩回可由电机或线性致动器实现，并且可以是自动序列，以响应计时器和/或感测到待清洁表面的清洁区域的接近程度，或由遥控器或开关触发。
61.每个柔性细长构件5具有与轮圈的远端边缘齐平的远端表面。这优选地进行纹理化或以其他方式构造成具有相对低的摩擦系数。面对清洁区域的中心并且因此彼此面对的相应柔性细长构件5的侧面优选地进行纹理化或以其他方式构造成具有相对较高的摩擦系数，以便夹持一次性收容管的外表面。这些相同的侧面可以是倾斜的，使得它们与相应的远端表面之间的角度是锐角，以提高舀取致动器的舀取效率。
62.主体1内部是附接构件7。这可包括两个细长平面构件，该细长平面构件具有通过主体1的内表面中的两个相对的窄轨道8保持在一起的相对表面，它们的端部可滑动地插入其中。在使用中，一次性收容管的第一端部打结或以其他方式密封封闭，并且在两个相对表面之间保持摩擦接合。
63.可替代地，包括围绕一个边缘的弹簧铰链的夹具可充当附接构件。适合用于保持密封管端部并且可朝向和远离清洁区域移动的其他附接构件对于技术人员而言将是显而易见的。
64.一种由电机控制的滑轮系统可用于使附接装置朝向和远离清洁区域移动，该滑轮系统可由自动控制系统基于感测到的清洁区域相对于待清洁表面的位置和/或计时序列或自动序列进行驱动，或者可由遥控开关进行控制。
65.盒体3可围绕主体1旋转。旋转可由电机致动，并且可以是自动旋转、自动序列的一部分或远程受控。这样，所储藏的一次性收容管将会相对于由伸展的舀取致动器引起的夹点旋转，从而将由一次性收容管形成的腔室密封在主体内部。
66.储藏室可相对于设备的主体轴向移动并且可旋转。其可被构造为朝向或远离清洁区域移动以及当封闭腔室时旋转。
67.一次性收容管的扭转可由除了储藏室之外的部件的旋转实现。例如，设备的远端部可作为一个整体旋转，或者设备的轮圈。附接装置可旋转，使得一次性收容管从其封闭端
而不是其开口端旋转。其可围绕其封闭端和其开口端两者以相反的方向旋转，以便更快速地使其扭转。发明人发现，两到三整圈足以通过扭转实现必要的封闭。
68.图2图示具有不同舀取致动器的类似设备。三个弓形构件5由轮圈4的近端部的环形横向凸出部9支撑。当它们缩回时，它们的凸侧面与轮圈4的内表面基本齐平。当它们围绕各自的第一端部伸展、旋转时，它们的第二端部在清洁区域的中心附近相遇或彼此接近。它们的远端面与轮圈4的远端边缘基本齐平。
69.弓形构件5的旋转可由远程受控，或者由计时系统自动控制的电机实现和/或响应于检测到待清洁表面的接近程度的传感器。
70.每个弓形构件5的凹面和远端面之间的角度可以是锐角，以有助于舀取。每个弓形构件5的第二端部和远端面之间的角度也可以是锐角，以有助于舀取。
71.弓形构件可由橡胶、塑料、硅树脂或其他合适的材料制成。
72.远端面优选地是光滑的，或者涂覆有或被构造成具有相对较低的摩擦系数。
73.凹面和第二端部优选地是粗糙的，或者涂覆有或被构造成具有相对较高的摩擦系数，以便更好地夹持一次性收容管。
74.图3图示上面详述的第一实施例的设备，其中，一段一次性收容管10从储藏室3的近端轮圈越过设备的轮圈4并且穿过清洁区域中的开口。一次性收容管10的端部由附接构件(该图中未示出)固定。在图的左侧，舀取致动器的柔性细长构件5缩回。在图的右侧，舀取致动器的柔性细长构件5伸展。伸展的柔性细长构件5已经从储藏室3中拉出一段一次性收容管10，使得清洁区域基本上被一次性收容管10的表面覆盖。
75.一次性收容管可由多个层形成。它可具有磨料外表面，以有助于去除待清洁表面上的污垢。它优选地是不可渗透的和/或无孔的，或者它可以是吸收性的，用于去除待清洁表面上的液体。它可以是可生物降解的、可堆肥的、可燃烧的和/或可回收的。它可以是弹性的，并且应当具有足够的弹性来清洁和储藏污垢、碎屑和液体。它可包括过滤层。它可以是彩色的，例如使用常规颜色来指示危险废弃物。
76.一次性收容管可浸渍或具有由清洁剂、抗菌剂、生物制剂和/或化学制剂形成或浸渍的层。
77.一次性收容管可将设备的主体与其接触的污垢和/或流体隔开。
78.在一个优选实施例中，一次性收容管包括一层聚乙烯膜，该聚乙烯膜粘合到一系列端部开口管，这些管沿着聚乙烯膜的长度隔开并具有一定间隔，其中每个管均包括无纺粘胶和聚酯混合物的吸收材料。在本实施例中，每个端部开口管均小于形成一个腔室所需的管长度。通过在仅包括单层聚乙烯膜的区段处扭转或系结一次性收容管，密封每个独立的腔室。在本实施例中，设备的主体只与聚乙烯膜接触，并且每个腔室均包含吸收性材料。
79.在其他实施例中，一次性收容管可由聚乳酸(pla)可堆肥/可生物降解材料制成。
80.图4图示在轮圈4处具有两个致动器的替代实施例，每个致动器包括三个弓形构件，第一致动器的三个弓形构件11与第二致动器的三个弓形构件12围绕轮圈4交替设置。
81.如在第二实施例中，当弓形构件11、12缩回时，它们的凸侧面与轮圈4的内表面基本齐平。当它们围绕各自的第一端部伸展、旋转时，它们的第二端部在清洁区域的中心附近相遇或彼此接近。在舀取致动器位置中，它们的远端面与轮圈4的远端边缘基本齐平。
82.弓形构件11、12的旋转可由远程受控，或者由计时系统自动控制的电机实现和/或
响应于检测到待清洁表面的接近程度的传感器。
83.每个弓形构件11、12的凹面和远端面之间的角度可以是锐角，以有助于舀取。每个弓形构件11、12的第二端部和远端面之间的角度也可以是锐角，以有助于舀取。
84.弓形构件11、12可由橡胶、塑料、硅树脂或其他合适的材料制成。
85.远端面优选地是光滑的，或者涂覆有或被构造成具有相对较低的摩擦系数。
86.凹面和第二端部优选地是粗糙的，或者涂覆有或被构造成具有相对较高的摩擦系数，以便更好地夹持一次性收容管。
87.主体1被分成两个彼此相邻放置的圆柱形隔室。第一圆柱形隔室13在使用中容纳由一次性收容管形成的独立开口的腔室。第二圆柱形腔室14在使用中容纳设备的先前操作的一次性收容管的独立密封的腔室。两个腔室13、14通过枢转斜坡设备15连接。
88.为了清楚起见，图5以分解图图示图4的设备。两个致动器的弓形构件11、12围绕各自的第一端部旋转，并且可轴向平移。在使用中，两个致动器轮流充当附接装置和舀取致动器。
89.在操作周期中，第一致动器的弓形构件11伸展以包封从储藏室中拉出的一次性收容管的第一端部，并且移动进入主体1的第一隔室13中，从而在第一隔室内的一次性收容管中形成开口腔室。如果这是特定管的第一个腔室，则其第一端部系结或以其他方式封闭。然后，如在先前的实施例一样，执行清洁操作，其中，将清洁区域放置在待清洁表面上，并且第二致动器的弓形构件12伸展，从储藏室中拉出更多的一次性收容管，从而将污垢舀取进入腔室并且封闭腔室。然后，例如，通过旋转储藏室3密封腔室。
90.然后，枢转斜坡设备15枢转，从而在第二隔室14和第一隔室13之间形成桥接。当第一组弓形构件11缩回时，它舀取新形成的独立密封的腔室，释放腔室的端部。然后，仍然伸展的第二组弓形构件12移动进入第一腔室中，从而将独立密封的腔室进一步推入第二隔室14，并且将更多的一次性收容管从储藏室3拉入第一隔室13。然后，第二组弓形构件12充当由一次性收容管形成的下一个腔室的附接构件，而第一组弓形构件11返回到轮圈的远端部并且充当舀取执行器，以进行下一次清洁操作。
91.图6示出可用于驱动设备的示例性机械驱动系统的细节。第一电机16驱动齿轮系统17，以促使盒体3相对于设备的主体旋转。这可以是直接响应于手动命令，或者是响应于传感器数据(例如，感测到设备已经从待清洁表面略微抬起)。可替代地，它可以是由手动命令启动的自动序列的一部分，或响应于传感器数据(例如，感测到设备已放置在待清洁表面上)。
92.第二电机18驱动第二齿轮系统19，该第二齿轮系统反过来使心轴20旋转。心轴周围缠绕有线，沿着第一方向旋转心轴会促使放出该线，而沿着相反的第二方向旋转心轴会促使该线卷绕。该线附接到第二致动器，因此当心轴沿着第一方向旋转时，第二致动器沿着近端方向移动。这可以是直接响应于手动命令，或者是响应于传感器数据。可替代地，它可以是由手动命令启动的自动序列的一部分，或响应于传感器数据(例如，感测到设备已放置在待清洁表面上)。
93.当心轴沿着第二方向旋转时，第二致动器沿着远端方向移动。这可以是直接响应于手动命令，或者是响应于传感器数据(例如，感测到一次性收容管已满、储藏室已空，或设备已放置在废弃物处理装置附近)。可替代地，它可以是由手动命令启动的自动序列的一部
分，或响应于传感器数据(例如，感测到自从最后一段管从主体中排空以来，已经第n次将设备放置在待清洁表面上)。
94.图7示出可用于驱动设备的示例性机械驱动系统的进一步细节。第三电机21驱动第三齿轮系统22，该第三齿轮系统促使环形构件23围绕主体的外部旋转。三个凸出部24从环形构件23伸展。第一致动器的三个舀取构件5围绕三个细长枢转构件25的各自第一端部枢转。三个细长枢转构件25的相对的第二端部靠近环形构件23并且附接有各自的杠杆26。当第三电机21驱动第三齿轮系统22以使环形构件23转动时，这促使凸出部24推动杠杆26转动细长枢转构件25，以使第一致动器的舀取构件5缩回。通过围绕伸展的枢转构件25的弹簧(未示出)，舀取构件弹性偏压在伸展位置。
95.已经通过参考多个实施例对本发明进行了说明。这些实施例并非限制性实施例。例如虽然已经参考包括两个柔性横向可平移的舀取致动器的实施例以及包括三个或六个可旋转的舀取致动器的实施例对本发明进行了说明，但是也可以选择其他致动器构型。作为包括六个可旋转致动器的第三实施例的替代方案，可使用两对相互配合的柔性细长横向可平移致动器。本发明的范围由权利要求书确定。