リターから動物の排泄物を取り除くための装置及び方法
リターから動物の排泄物を分離するための装置及び方法が、提供される。一つの形態において、この装置は、リターを収容するドラムと、このドラムの中で回転可能な螺旋状のレーキと、を含んでいる。このレーキは、回転レーキの駆動のための所要電力を減らすために、ドラムに対して回転することが可能である。好ましくは、ドラム内でのレーキの回転により、ドラムもまた回転可能であるが、それは、限られた固定された角度間隔の間に限定され、それはまた、レーキのための回転駆動モータのためのピーク所要電力を減少させる(図1)。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、動物の排泄物を保持するためのリター・レセプタクル、特に、セルフ・クリーニング式のリター・レセプタクル、及びリター・レセプタクルから動物の排泄物を取り除く方法に係る。
【背景技術】
【0002】
関連する出願:
この出願は、米国特許出願 No.11/278,650 (2006年4月4日出願)の継続出願であり、その内容は、ここに、その全体でリファレンスとして組み込まれる。
【0003】
従来のセルフ・クリーニング式のリター・レセプタクルは、通常、上面開放型のボックスであって、その中に粒状のリターが保持されている。一部のリター・ボックスでは、動物の排泄物がリターから自動的に取り除かれる。それには、篩い分け構造(例えばレーキまたはスクープなど)を駆動する(典型的には)モータが使用され、その篩い分け構造がリターの中を通って、リターから排泄物を分離する。前記モータは、リターの中を通ってレーキを押し進めるために、リターの重量及び凝集(即ち、リターの粒の間の粘着)に打克つだけの十分な力を提供しなければならならず、特に、レーキの運動を開始する際に、それが問題となる。
【0004】
従来のセルフ・クリーニング式のリター・レセプタクルは、リターを保持するドラムまたはその他の囲壁の形態を取ることも可能である。例えば、米国特許第 5,048,464 号(Shirley 宛てに発行)、及び米国特許第 6,286,457 号(Sugahara 宛てに発行)の両者は、ドラムを駆動して回転させるためのモータを備えたリター・ボックスを開示している。このモータは、次に、リターの中を通って篩い分けるための、ドラムのサイドに取り付けられた螺旋形状のスクリーンまたは螺旋状のフィルターを回転させる。ドラムを使用することは、有利である。その理由は、ドラムが回転している間、リターがリター・ボックスからこぼれ出ることを、ドラムが防ぎ、且つ、典型的な上面開放型のリター・ボックスから放散される不快な臭気が少なく抑えられるからである。しかしながら、回転式のドラムまたはシリンダーは、モータの所要電力の増大を招く。その理由は、モータが、回転のためのドラムまたは他の嵩張る囲壁の全体の重量に作用することが要求され、並びに、その中に収容されるリター及び排泄物の重量に打克たなければならないからである。
【0005】
モータは、全体のシステムの中で最も高価なコンポーネントであり得るので、セルフ・クリーニング式のリター・レセプタクルには、モータの所要電力を最小に抑え、なお且つリターから動物の排泄物を十分に分離することが望まれている。
【特許文献1】米国特許第 5,048,464 号明細書
【特許文献2】米国特許第 6,286,457 号明細書
【発明の開示】
【0006】
一つの本発明のアスペクトによれば、ほぼ円筒形の囲壁が、リターを収容するために設けられ、例えば螺旋状のレーキなどのような分離装置が、囲壁の中でリターから動物の排泄物を分離するために、円筒形の囲壁の中に配置される。円筒形の囲壁を回転させる代わりに、回転駆動源が設けられ、この回転駆動源は、分離装置を回転させて、前記囲壁及びその中のリターに対して移動させる。円筒形の囲壁及びリターの比較的重い重量が、回転駆動源により、常に回転される必要がないので、所要電力が最小に抑えられることが可能である。
【0007】
他の本発明のアスペクトによれば、リター・レセプタクルが設けられ、篩い分け部材が、このレセプタクルの中でリターの中を通って駆動される。前記レセプタクルのためのサポートは、篩い分け部材がレセプタクルの中でリターの中を通って駆動されることにより、レセプタクルも移動することを可能にする。従って、篩い分け部材が最初にレセプタクルの表面に張り付いている凝集物に遭遇したとき、篩い分け部材がリターの中を通って駆動され続けることが可能になるのに先立って、篩い分け部材が凝集物を完全に分離する必要がない。その理由は、レセプタクル及び張り付いた凝集物が篩い分け部材とともに移動することが可能であるからである。
【0008】
換言すると、篩い分け部材に加えられる駆動力は、それが最初に粘着性のある凝集物とレセプタクルの間の摩擦力に打克たなければならない程度までには、大きくなくても良い。その理由は、レセプタクルが、篩い分け部材が駆動される方向へ移動することが可能であるように、支持されているからである。むしろ、好ましい形態において、レセプタクルには、停止部材が連続するレセプタクルの移動を止めるように作用するまで、所定の量の移動が与えられる。
【0009】
しかしながら、このポイントで、駆動源は、既に、篩い分け部材の移動を開始している、そのため、篩い分け部材に張り付いている凝集物は、それに対応する慣性力を有していて、この慣性力は、凝集物レセプタクルから取り除くことを助け、その点で、篩い分け部材の駆動のスタートアップでの状況とは異なっている。
【0010】
本発明の好ましい形態において、円筒形のドラム及びドラムの中の螺旋状のレーキが設けられる。ドラムは、回転ベアリングなどのような、回転サポートを介して、回転可能に取付けられ、回転駆動源が螺旋状のレーキを駆動して、ドラムの中で回転させる。ドラムが所定の、制限された量(例えば、約20から約180度)だけ回転するように、停止部材が配置される。好ましくは、ドラムは、約25度回転する。制限された回転量が許容されたドラムは、回転駆動源のための所要電力を最小にし、その効果は、粘着性のある凝集物と内側のドラム表面との間の摩擦力が典型的に最大値を取るスタートアップの際に、特に大きい。
【発明を実施するための最良の形態】
【0011】
図1には、或る量のリター14の中に排泄された動物の排泄物12を取り除くための装置10が示されている。ここに示された装置10は、ベース16の上に取り付けられたベース16、及びリター・レセプタクル18、好ましくは囲壁(例えば円筒形のドラムなど)を含んでいる。ここで用いられているように、動物の排泄物12は、リター14の中に排泄される液体または固体の排泄物の何れを含んでいても良い。排泄物12は、排泄物それ自体のみであっても良く、または、液体及び固体の排泄物がリターと結合して排泄物とリター凝集物の塊りを形成する場合のように、リター14と結合された動物の排泄物12であっても良い。
【0012】
好ましい且つここに示された円筒形のドラム・レセプタクル、即ち囲壁18は、ほぼ円筒形のサイド・ウォール19を含んでおり、このサイド・ウォールは、互いに対向する前面エンド・ウォール20と背面エンド・ウォール22の間に伸びている。ドラム18は、ウォール19,20,及び22により形成される内部のチャンバ24を有していて、その中に、リター14が、ほぼその底部に収容される。分離装置26がチャンバ24の中に設けられ、この分離装置は、チャンバ24の中でリターの中を通って移動されるときに、リター14から動物の排泄物12を分離する。分離装置26は、篩い分け部材(例えば螺旋状のレーキなど)であることが可能であり、この篩い分け部材は、分離装置26に接続された回転駆動源28(例えばモータなど)により駆動される。
【0013】
回転駆動源28のサイズまたは所要電力を減らすため、分離装置26は、ドラム18に対して回転される。即ち、駆動源28は、分離装置を、囲壁即ちレセプタクル18に対して、移動する。このレセプタクルは、ここに示された形態においては、円筒形のドラムであるが、レセプタクル18のための他の形状が使用されることも可能である。このようにして、回転駆動源28は、一般的に、ドラム18及びその中に収容されるリター14の比較的大きな重量を回転する必要がない。回転駆動源28は、それ故に、少ないピーク電力または最大馬力/トルク定格を有していて、その値は、ドラム18、分離装置26、及びリター14を同時に連続的に回転するために必要となるであろう値よりも大幅に小さい。
【0014】
ドラム18はまた、ベース16に回転可能に取付けられ、それによって、ドラム18は、初期の、制限された角度量の間、その中でのレーキ26の回転に付随して、回転することが可能である。好ましくは、ドラム18は、その初期スタートアップ時の休止位置から、約20から約180度の間隔の間、ベース16上で、長手方向の軸Z(図3)の周りを自由に回転することが可能である。好ましくは、ドラムは、約90度よりも小さい範囲(例えば約25度)で回転する。
【0015】
その目的のために、サポート38が設けられている、このサポートは、分離装置26がリター14の中を通って移動される結果として、制限された角度間隔の間、ドラム18が回転することを可能にする。即ち、回転駆動源28は、分離装置26を直接的に回転させ(以下でより詳しく説明されるように)、分離装置26と、リター14および/または張り付いた動物の排泄物12との間の干渉または係合が、ドラム18をサポート38の周りで分離装置26とともに回転させることになる。
【0016】
更に、螺旋状のレーキ26は、レーキ26の半径方向に外側のエッジ76が、円筒形のドラム・ウォール19の内表面60の直近に隣接するように、あるいは、その表面を掻き落とすように係合するように、ドラム・チャンバ24の中に配置されても良い。
【0017】
ウォール19と係合している場合に、もし、それらの間の摩擦力の強さが、これらの摩擦力に打克とうとする力(例えばドラム18及びその中のリターの重量など)の強さよりも大きい場合には、ドラム18の中でのレーキ26の回転が、制限されたドラム18の回転を発生させても良い。そのようなドラムの回転は、ウォール19から僅かの間隔を開けて配置された掻き落としエッジ76で、生じても良い。ドラム18は、それ故に、回転駆動源28により、分離装置26の回転を介して、間接的に回転されても良い。
【0018】
そのような形状は、回転駆動源28のための所要電力を最小に抑えるために、有利である。その理由は、回転駆動源28が、もし分離装置26が固定されたレセプタクルの中で移動される場合に遭遇するような、ドラム18、リター14、および/または動物の排泄物12の間の大きい、初期摩擦力または接着力に打克つ必要がないからである。価格が低廉であることに加えて、そのようなより小さい回転駆動源28は、装置28の重量が軽く、より静かで、且つより運転のコスト効率の良い点で、有利である。
【0019】
このようにして、回転駆動源28は、ドラムのサイド・ウォール19と、ドラムの内表面60に張り付いている動物の排泄物12及びリター14の凝集物との間に典型的に生ずる全ての摩擦力または接着力に打克つ必要がない。ここで留意すべきことは、レーキ26及びドラム18が、正確に同じ速度で一緒に回転する必要がないことである。その代わりに、考えられることは、ドラム18が、その中でのレーキ26の回転により回転されるとしても、レーキ26が、ドラム18よりも速く回転することが可能であることである。
【0020】
この例において、レーキ26は、リター14の中の様々な位置で摩擦抵抗のポケットに遭遇することがあり、レーキがその中を通って駆動されるとき、レーキがその抵抗のポケットにに打克ち、それによって、ドラム18が、レーキの回転と同期して回転することなく、レーキ26が遭遇している摩擦力に依存して、リターの中でのその回転の間のある時間に、時折停止しまたは減速されることになる。先に述べたように、且つ以下において更に詳しく説明されるように、いずれにせよ、ドラム18の初期の、休止位置で、最も底部の位置にあるポイント104bが、制限された角度量(例えば、90度)を超えて回転することは決してない。
【0021】
この装置10は、これらの摩擦力を利用し それによって、レーキ26に加えられる回転駆動源の力が、それらの間の内表面60でドラム18に伝達されることになる。このようにして、先に説明されたように、ドラム18は、制限された角度間隔の間、レーキ26とともに回転することが可能である。回転駆動源の力が、摩擦力を超えたとき、一般的に、レーキとドラムは、最早、一緒に回転することがない。結果として、回転モータ駆動源28のピーク所要電力が、固定された、非回転式ドラムまたは他の囲壁の中で回転式またはその他の移動する篩い分け部材を使用する形態の場合に要求される電力の約半分よりも小さく抑えられることが可能である。
【0022】
そのような形状によって、装置10は、非常に小さな回転駆動源28のみを必要とする。それは、例えば、小さなDC6ボルトのギア駆動モータであり、このモータは、乾電池(即ち、約6個の乾電池)、または、交流を直流電力に変換する適切なウォール変換器(即ち、115ボルトACをDC6ボルトに変換する変換器)で駆動されることが可能である。そのような形態において、回転駆動源28は、好ましくは、約0.1馬力よりも小さい出力、そして最も好ましくは、約1/50馬力の出力を有している。そのようなモータは、ドラム18の中のレーキ26を、約2RPMで、回転させるために適している。
【0023】
以上で述べたように、ドラム18と分離装置26の間での同時の回転は、分離装置26が、リター14のドラム・ウォール19の反対方向の力(例えば、摩擦、接着、または重力など)を上回るときに、行われなくなることがある。これらの力は、一つの例においては、チャンバ24の中でリター14の移動させる際に上回られても良い。例えば、十分なドラム18の回転の際、その中のリター14が、重力のために、チャンバ24の中で移動することもある。
【0024】
チャンバ24の中でのリター14の十分な移動または運動の際、分離装置26の前進方向の回転力が、反対方向の摩擦及びその他の力に打克ち、分離装置26がドラム18に対して回転を始めることを可能にする。その後、分離装置26は、ドラム18に対して回転し続け、これに対して、ドラムは、相対的に固定されている。
【0025】
もし、ドラム18上の位置104aが制限された角度量だけ回転される前に、摩擦力または接着力が、分離装置26の回転により、打克たれることがない場合には、ドラム18の回転は、停止部材106により停止される。停止部材106は、機械的な停止部材または電気的な停止部材であっても良い。停止部材106は、ドラム18の回転を停止するが、分離装置26が、その後もその回転を続けることを可能にする。停止部材106は、ドラム18と、外側の、固定されたハウジング40の間に(図6A)、またはドラムと他の固定された部材(例えばベース16など)の間に、形成されても良い。停止部材106の係合の後、ドラム18は、その位置に止まるか、あるいは、その当初の、休止位置にまたはその方向に戻る。分離装置26は、その後に、ドラム18に対するその回転により、リター14をより完全に移動させることが可能である。
【0026】
動物の排泄物12は、清掃サイクルを開始することにより、チャンバ24から取り除かれる。以上において説明されたように、典型的な清掃サイクルは、回転駆動源28が、チャンバ24の中で分離装置26を、両者同時に、且つ円筒形のサイド・ウォール19に対して移動させることを含んでいる。回転は、分離装置26が、チャンバ24内で、リター14の中を通って移動して、リター14から動物の排泄物12を取り除くことを可能にする。分離装置26の更なる回転の際、動物の排泄物12もまた、ドラム18それ自体から取り除かれる。
【0027】
図1−3を参照すると、ドラム18は、好ましくは円筒形の囲壁であって、この囲壁は、ドラムのフロント・ウォール20の中の前面開口30を含み、この全面開口は、猫などのような家畜が、リター14の中でそのような排泄物12を排尿または排便するために、チャンバ24の中に入ることを可能にするように寸法が定められている。ドラムはまた、ドラム・リア・ウォール22の中に規定された背面開口32を含んでいる。この開口は、清掃サイクルの間、分離装置26から排泄物12及び排泄物12とリター14の凝集物を受けるように寸法が定められていて、チャンバ24から排泄物12を取り除く。先に既に述べたように、チャンバ24は円筒形で示されているが、分離装置26がリター14の中を通って移動し、且つチャンバ24から排泄物12を取り除くことが可能である限り、他の形状が使用されても良い。
【0028】
図1〜2に示されているように、取外し可能な貯蔵コンテナ34が、ドラム18のリア・ウォール22で、ベース16のボトム・ウォール16aの上に取り付けられている。貯蔵コンテナ34は、背面開口32及び排出シュート36を介して、チャンバ24と連絡し、分離装置26により背面開口32の中を通って送り出された排泄物を受け取る。図2に示されている一つの実施形態において、シュート36は、貯蔵コンテナ34ともに取外し可能であって、貯蔵コンテナ34が取り除かれるとき、貯蔵コンテナ34から臭気が漏れることを防止する。それについては、以下において詳細に説明される。更に、シュート36は、貯蔵コンテナ34のみが取外し可能であるように、ドラム18に固定される。何れの例においても、ユーザーは、何時でも、または、チャンバ24の中のリター14が自動的にクリーンに維持されている間は、貯蔵コンテナ34が一杯になるまで待って、排泄物を取り除くことが可能である。
【0029】
好ましい且つここに示された形態において、ドラム18を回転可能に取り付けるためのサポートは、ベース16である。それに代わって、ドラム18のためのサポートは、回転ベアリング・アセンブリであることが可能であり、それは、例えば、中心の背面回転軸であって、背面ドラム・ウォールから伸びて、外側のハウジング40またはモータ28などのような他の固定された構造に固定される。これについては、以下において説明される。図1から6に示されているように、ベース16は、サポート・フィン38を有していて、このサポート・フィンは、ボトム・ウォール16aから上部の弧状エッジ38aへ上方へ伸び、ドラムの外側の、円筒形の表面と実質的に同一の曲率を有していて、これらのフィンは、ドラム18の横方向への移動を回避し、且つそれを分離装置26と揃えて保つために、ベース16の両側に沿って揃えられている。
【0030】
ここでまた考えられることは、これらのフィン38が、ドラム18が容易に回転することを可能にするためのホイール、ベアリングなどを含んでいても良いことである。更に、ドラム、ベース、及びフィンの係合表面は、ドラムの回転を容易にするために、好ましくは、低摩擦材料である。
【0031】
再び図1〜3を参照して、取外し可能なハウジング40が、装置10を取り囲むために、設けられている。ハウジング40は、フロント・ウォール42、リア・ウォール44、及び左サイド・ウォール46及び右サイド・ウォール48を、それぞれ、含んでいて、四つのウォールの全ては、トップ・ウォール49から下向きに伸びている。ドラム18を覆うとき、ハウジング40のボトムの周辺のエッジ50は、ベース・ウォール16aの上に支持される。ハウジング40は、装置10の清掃、修理、またはメンテナンスのために、好ましくはベース16から取外し可能である。ハウジング40は、好ましくは、プラスチック、または、排泄物12からの臭気をハウジングの中に捕集し、小動物が飛び跳ねまたはそれを押すことによる衝撃に少なくとも耐えるために、他の十分に強い材料で作られる。
【0032】
図2に最も良く示されているように、装置10の一つの実施形態は、ハウジング40の中に切り欠き部51を含み、この切り欠き部は、背面及びサイド・ウォール44,46及び48に沿って伸びて、貯蔵コンテナ34の周囲53に揃い、それによって、ユーザーは、ハウジング40を持ち上げる必要無しで、貯蔵コンテナ34を交換することができる。ハウジング40は、この切り欠き部51を含んでいる必要はなく、その場合、ハウジング40が貯蔵コンテナ34を覆い、そして、貯蔵コンテナ34を空にするために、ハウジング40はベース16から持ち上げられなければならない。
【0033】
切り欠き部51ではなく、部分的な切り欠き部が設けられても良く、それによって、ハウジング40が、貯蔵コンテナ34のために確保された場所を十分に露出させながら、貯蔵コンテナ34の大半を覆うことになり、それによって、ユーザーが、貯蔵コンテナが運転のための位置にあるかどうかについて、速やかに判断することが可能になる。
【0034】
先に論じたように、シュート36は、貯蔵コンテナ34とともに取外し可能であっても良い。この場合、リア・ウォール44及び右サイド・ウォール48は、図2に示されているような、シュート36の形状に対応する周囲55を有していることになる。シュート36は、貯蔵コンテナ34がハウジング40から取り除かれる前または後のいずれかに、切り欠き部51を介して、ハウジング40から別個に取外し可能であっても良い。
【0035】
図1に示されているように、ハウジング40は、フロント・ウォール42の中に、アーチ型の出入り口の形状の前面開口54を含んでいる。開口54は、その上部の湾曲したエッジ部分54aが、チャンバのフロント・ウォールの開口30の、対応する上部の、湾曲した部分30aにほぼ揃えられるように寸法が定められ、平行のサイド・エッジ部分54bは、動物がハウジング40の中を通ってチャンバ24の中へ入ることを可能にするために、且つ、より小さいまたはチャンバの開口30に対して位置ずれしたハウジングの開口54により挟まれることないように、それらの間に 開口30の直径に対応する幅を有している。
【0036】
図3に最も良く示されているように、チャンバの前面エンド・ウォール20は、チャンバのフロント・ウォールの開口30の周りに伸び且つ外側に突出する円形のフランジ56を有している。ハウジング40は、ドラム18の上でスライドし、それによって、エッジ部分54a及び54bが、フランジ56と前面エンド・ウォール20の間に挟まり、ハウジング40をドラム18の上方に固定する。フランジ56は、動物が装置10の中に入るとき、動物を引っ掻くかまたは傷付ける可能性がある粗いまたは鋭いエッジを無くすために、前面開口54のエッジにスムーズに輪郭付けられた表面が設けられている。ここで理解すべきことは、前面開口30及び54の形状は、開口が、動物が装置10の中に入ることを可能にする限り、以上で説明されたものに限定されないことである。
【0037】
再び図3を参照して、ドラム18は、中心の、回転するZ軸を有している。好ましくは、前面チャンバの開口30は、長手方向のZ軸と同軸であって、それによって、ドラム18の回転位置がどこであっても、開口30は、チャンバ24の底部に対して、ほぼ同一の位置に、常に位置しているようになり、それによって、開口30が動物のために常に都合良く配置されることになる。
【0038】
図3〜5を参照すると、分離装置26は、好ましくはオーガー形の構造であって、例えば、チャンバのサイド・ウォール19の内表面60に沿って、背面エンド・ウォール22から前面エンド・ウォール20まで、螺旋状に形成された、長い、ほぼ螺旋状のブレードまたはレーキ58である。分離装置26は、背面エンド・ウォール22に隣接して配置される第一の端部62、及び前面エンド・ウォール20に隣接して配置される第二の端部64を有している。分離装置26の第一の端部62は、背面エンド・ウォール22に沿って、Z軸から間隔を隔てて配置され、且つ、半径方向に伸びる駆動バー66形態の継手を介して、回転駆動源28に接続されている。駆動バー66は、次に、回転駆動源28から背面エンド・ウォール22の中を通って伸びる、回転可能な駆動シャフト66に接続されている。図3に示されているように、回転駆動源28は、背面エンド・ウォール22の後ろに取り付けられ、それによって、駆動シャフト66が、Z軸と同軸にチャンバ24の中へ伸びる。
【0039】
ここで理解すべきことは、回転駆動源28が、ハウジング40のリア・ウォール44に取り付けられることが可能であり、あるいは、駆動シャフト66がチャンバ24の中へ伸びて分離装置26を回転することが可能である限り、リア・ウォール44とチャンバの背面エンド・ウォール22の間の他の支持構造を有していることが可能であることである。この点において、シャフト66が、ドラム18のための先に挙げたサポート回転軸として使用されることが可能であり、その場合には、回転ベアリングが、エンド・ウォールの背面開口68aに取り付けられ、その中を通って、シャフト66が伸びることになる。この例において、モータ28は、ドラム18に取り付けられるが、ハウジング40には取り付けられず、それによって、モータ28が、ドラムからハウジング40を取外す際に、ドラム18とともに止まることになる。
【0040】
回転駆動源28が、駆動シャフト66を回転すると、駆動バー66が回転し、分離装置26を、Z軸の周りで、チャンバ・ウォール19に沿って、且つチャンバ24の中に収容されたリター14の中を通って回転させる。分離装置26の第二の端部64は、前面エンド・ウォール20に沿って自由に動くことが可能であり、または、前面エンド・ウォール20上に配置されたオプションの円形トラックまたは回転式プレート(図示せず)に接続されても良い。
【0041】
図4を参照すると、分離装置26は、好ましくは、スクリーン、メッシュ、レーキなどのような、網状の構造から形成される。分離装置26は、好ましくは、プラスチック、金属、またはリター14の中を通って移動するために必要な力に耐えることが可能な、他の材料で作られる。如何なる構造であっても、それが、リター14(例えば典型的な猫用のリターなど)の中を通って移動するための十分に大きいが、動物の固形排泄物12及び凝集物が典型的にその中を通過することがない程度に十分に小さいように寸法が定められた開口を有している限り、分離装置26のために十分である。
【0042】
一つの形状において、分離装置26は、複数の長いレール70を含み、これらのレールは、湾曲し、且つ、端部62から端部64までの分離装置26の長さの間、互いに対して平行に伸びるように配置されている。レール70は、横方向の、長いサポート72により取り付けられている。複数の開口74が、レール70とサポート72の間に形成され、開口74のサイズ及び形状は、レール70及びサポート72の数、間隔、及びサイズに依存して変化しても良い。ここで理解すべきことは、開口は、リターがその中を通過することが可能であり、且つそれと同時に、動物の排泄物12及び凝集したリター及び凝集物が通過することを妨げるように、その寸法が定められている限り、如何なる形状であっても良いことである。
【0043】
次に図4及び5を参照すると、分離装置26はまた、チャンバ・ウォール19の内表面60に隣接してまたはそれに噛み合わされた、半径方向に外側のエッジ76を含んでいる。好ましくは、外側のエッジ76は、ドラムの内表面60とともにスクレーピング界面を形成する。即ち、分離装置26が回転している間、外側のエッジ76は、好ましくは、内表面60に噛み合い、あるいはそれから僅かな間隔を開けて配置されている。たとえ、ドラム表面60から僅かな間隔を開けて配置されているとしても、エッジ76と表面60の間の、リターおよび/または排泄物の固まっていない材料の少なくとも一部が、表面60を掻き取り、それによって、ドラム18の中での螺旋状のレーキ26の回転の間、エッジ76と表面60の間のスクレーピング界面がまだ存在している。
【0044】
更に、先に説明されたように、スクレーピング界面で生ずる摩擦が、レーキ26の回転駆動源の力をドラム18に伝達して、それを回転させることを助ける。それに加えて、スクレーピング界面は、好ましくは、外側のエッジ76と内表面60の間を通過することが可能な動物の排泄物12またはリター14の量を、最小に抑え、清掃サイクルの効率を増大させる。
【0045】
外側のエッジ76は、分離装置の他の部分と異なる材料であっても良い。例えば、外側のエッジ76は、ゴムなどのような弾性材料、またはナイロンなどのようなより耐久性に優れた材料から形成されても良い。それに加えて、半径方向に外側のエッジ76は、レール70の内の一つであっても良く、または、ここに示されているように、より厚い、より耐久性に優れたエッジを形成するように結合されたダブルのレール78であっても良い。
【0046】
図6に最も良く示されているように、背面開口32は、ほぼ腎臓状の形状であり、且つ、Z軸から半径方向にオフセットされている。アーチ型の背面開口32は、一般的に、背面エンド・ウォール22の上部の四分円弧の中に配置され、且つシュート36への入口開口80にほぼ対応し、それによって、アーチ型の排出開口32の少なくとも部分が、シュートの入口開口に揃えられることになる。
【0047】
以下において更に説明されるように、清掃サイクルの間、分離装置26は、動物の排泄物12を、背面エンド・ウォール22の中の排出開口32から、シュート36の入口開口80の中を通って、押し出し、動物の排泄物は貯蔵デバイス34の中にガイドされる。背面エンド・ウォール22が、ドラム18とともに回転することがあるので、アーチ型の開口32は、Z軸の周りを円周方向に、十分な角度間隔の間、例えば、約20から約180度(好ましくは約90度よりも小さく、例えば25度など)伸び、それによって、ドラムの回転に拘わらず、背面開口32が入口開口80に少なくとも部分的に重複することになる。このようにして、排出開口32の中を通って送り出された動物の排泄物12が、同様にシュート開口80の中を通って移動して、貯蔵コンテナ34の中に受け取られる。
【0048】
オプションとして、背面エンド・ウォール22は、背面のチャンバの開口32が、チャンバ18の位置で入口80に部分的に重複する限りにおいて、複数の開口、一つの大きい開口などのような、様々な寸法及び形状の開口32を含んでいても良い。代替的な実施形態において、背面エンド・ウォール22は、固定であっても良い。即ち、チャンバのバック・ウォールが、ドラムのサイド・ウォール19に取り付けられていないで、その代わりに、ベースまたはハウジングの一部であって、そして、ドラムの背面端部を実質的にシールしても良い。その場合には、背面開口32は、入口開口80の形状に適合するのみで良く、あるいは、それより小さく且つそれによって重複されていても良い。
【0049】
再び図6を参照すると、貯蔵コンテナ34のリア・ウォール44、シュート36、及びサイド・ウォール92(図1に最も良く示されている)は、装置10の背面を協同して取り囲み、それによって、背面開口32から発する臭気が、ハウジング40から簡単に漏れることがないようにし、排泄物は、背面開口32で、サイド・ウォール92に、背面開口32がシュート36の入口80を超えて、上におよび/または下に伸びるところで、接触するようになる。ハウジング10は、バック・ウォール(図示せず)を有していても良く、このバック・ウォールは、貯蔵コンテナ34のサイド・ウォール92と、チャンバ24のための背面エンド・ウォール22の間に配置される。
【0050】
再び図1を参照すると、貯蔵コンテナ34は、トップ・リム82を有していて、このトップ・リムは、その中を通って動物の排泄物12を受け取るために、開口84の周りに伸び、貯蔵シュート36のボトム・リム86に対応し、且つそれと噛み合うように形状が与えられる。貯蔵コンテナ34及びシュート36が、好ましくは装置10から取外し可能であるので、装置10は、貯蔵コンテナ34をシュート36に固定するために、取外し可能なリム接続87を含んでいても良い。
【0051】
ここに示されているように、取外し可能なリム接続は、エッジ86及び82の間の摩擦接続である;しかしながら、取外し可能なリム接続87は、ヴェルクロ(VELCRO(登録商標))・ストラップ、溝の中のフック・タブ、ファスナー、または他のデバイスを含んでいても良く、それらは、使用時には、貯蔵コンテナ34および/またはシュート36を装置10に固定するが、貯蔵コンテナ34の中に集められた排泄物の排出のために必要なとき、あるいは貯蔵コンテナ34及びシュート36を清掃するために必要なときには、それらの取り外しを可能にする。コンテナ34は、その一つのウォール16aに、ベース16に対して取外し可能なリム接続を含んでいても良い。
【0052】
シュート36は、取り除かれた動物の排泄物12をチャンバ24から貯蔵コンテナ34へガイドする。臭気が貯蔵コンテナ34から漏れることを防ぐために、シュート36は、貯蔵コンテナ34のトップ・リム82をシールし、シュート36は、アッパー・ヒンジ90に、シュートのアッパー・ウォール36aに取り付けられた旋回ドア88を有していて、これがシュート36上の入口開口80を閉じる(図1)。分離装置26により移送された排泄物が、ドア88に対して押し付けられたとき、ドア88は、シュート36のリア・ウォールの方へ、内側に旋回する。排泄物12がシュート36の中を通って落下したとき、バイアス部材(例えば、板バネまたは捩じりコイルバネなど)が、シュート36の入口80でドア88を閉じ、貯蔵コンテナ34をほぼシールして、装置10から発せられる臭気の存在を減らす。
【0053】
図13には、代替的な貯蔵チャンバ136が示されている。この形態において、貯蔵チャンバ136は、使い捨てのチャンバ138(例えば、典型的なプラスチック貯蔵バッグなど)を含んでいて、継手チューブ140が、使い捨てのチャンバ138をシュート36に結合する。継手チューブ140は、好ましくは、先に説明された貯蔵チャンバ34と同様なやり方で、シュート36に接続され、清掃サイクルの間に、排泄物12をシュート36から使い捨てのチャンバ138の中に送る。図13の実施形態において、使い捨てのチャンバ138は、弾性部材142(例えばゴムバンドなど)を介して、継手 チューブ140に接続される;しかしながら、この使い捨てのチャンバ138は、フック、ループ、スナップ、ボタン、ヴェルクロ(VELCRO(登録商標)、テープなどのような他の締結方法を介して、チューブ140に固定されても良い。
【0054】
代替的な貯蔵チャンバ136は、チャンバ136が、最小限の清掃しか必要としない点で有利である。その理由は、使い捨てのチャンバ138及びその中に収容される排泄物12は、一杯になったときに単に廃棄されるだけであり、そして、必要なときに、新しい、空の使い捨てのチャンバ138が、シュート36及びチューブ140に取り付けられるからである。
【0055】
図6及び6Aを参照すると、ドラム18は、二つの半円筒部材18a及び18bから形成されても良い。各ピース18a,18bの互いに対をなすエッジ94は、外側に張り出されて、接触表面98を有するエッジ フランジ96を形成する。各部材18a及び18bの接触表面98は、例えば溶接などにより、一緒に固定される。フランジ96は、好ましくは、引き伸ばされ、そして、ドラムのサイド・ウォール19の全体の軸方向長さに亘って、実質的に伸びている。しかしながら、ここで理解すべきことは、フランジ96は、それよりも短くても良く、あるいは、ドラムのサイド・ウォール19の長さに沿って、所望の間隔で、不連続であっても良いことである。
【0056】
装置10のハウジング40は、ドラム18より僅かに大きくなるように寸法が定められ、それにより、ドラム18がハウジング40の中で回転することを可能にする。かくして、図6に示されているように、ハウジング40の内側の幅Wは、ドラム18の円筒形のサイド・ウォール19の外側の直径Dより僅かに大きくなる。一つの実施形態において、ハウジング40の幅Wが十分に小さく設定され、それによって、フランジ96、またはドラムのサイド・ウォール19から外向きに伸びる他の突出部が、ハウジング40の内表面100と噛み合って、先に挙げた停止部材106を形成する。それ故に、ハウジング40と干渉するフランジ96が、ドラム18の回転を停止させ、それによって、停止部材106を越えるドラム18の連続する回転を防止する。
【0057】
特に、ローワー・フランジ96aは、左サイド・ウォール46の内表面100に、位置104a(図6Aに透視図で示されている)で接触することが可能であり、そしてベース16に、特にそのフィン38に、位置104c(図6)で接触することが可能であり、ここで、位置104a及び104cは、約25度ずつ間隔を隔てて位置している。このようにして、もし、ドラム18が回転する場合に、位置104aと104cの間で、最大で約25度、回転することが許容される。かくして、フランジ96a及び内表面104aは、協同して、一般的に符号106で示される停止部材を形成する。アッパー・フランジ96bは、ドラムのサイド・ウォール19の、ローワー・フランジ96aから反対方向のサイドで、同様に、ハウジングのサイド・ウォール48及び径方向に反対側の位置のトップ・ウォール49と噛み合って、104a及び104cの位置を定め、協同して、停止部材106を形成する。
【0058】
なお、停止部材機構106は、ハウジング40と噛み合うドラムのサイド・ウォール19からの突出部として説明されたが、ドラム18の回転運動を所定の角度量に制限する如何なる停止部材であっても、使用することが可能である。かくして、他の停止部材機構、例えば、ドラムのサイド・ウォール19上の表面またはその延長部と噛み合う、ハウジングからの突出部または装置10他の部分を有するものなどが使用されることが可能である。停止部材は、ドラム18及びハウジング40から分離していても良く、あるいは、両者と一体化されていても良く、あるいは、それらの構造の一つのみに関係していても良い。それに加えて、以上において停止部材機構またはデバイス106は、フランジ96及びハウジング40を用いる機械的な停止部材として説明されたが、停止部材デバイス106は、例えば、ソレノイド・デバイス、光電式検出器、リミットスイッチ、ブレーキ・デバイスなどのような、多くの他のタイプの機械的な、電子機械的な、または電気的な停止部材であっても良い。
【0059】
図1を参照すると、装置10は、装置10の中の様々な状態を監視するための、様々な監視デバイス(例えば、センサなど)を含んでいても良い。例えば、装置10は、清掃サイクルを遅らせるため、または動物がドラム18から出た後に開始させるために、いつ動物がチャンバ24の中に入りいつそこから出たかを検知する動物検知センサー108を含んでいても良い。例えば、動物検知 センサー108は、ハウジングのフロント・ウォール42の上に配置されたトランスミッター108a及びレシーバ108bを含む光電式検出器108であっても良い。トランスミッター108aは、光線を、開口54を越えてレシーバ108bの方へ発射する。光線が、開口54の中を通ってドラム18の中に入るまたはそこから出る動物により遮られたとき、レシーバ108bは、信号を、レーキのモータ28の運転をコントロールするコントローラ120へ送る(図1)。
【0060】
それに加えて、貯蔵コンテナ34は、いつ、貯蔵コンテナ34が動物の排泄物12で一杯であって交換されることが必要であるかについて決定するための排泄物センサー110を含んでいても良い。リター・センサー112は、チャンバの中のリターの量を監視するために、チャンバ24の中に配置されても良い。典型的な猫用のリターに関しては、湿分との接触により凝縮することまたは動物の排泄物12に付着することが珍しいことではないので、以上で説明されたように、凝集物の中での清掃サイクルの間に、リター12もまたチャンバ24から取り除かれることがあり得る。結果として、リター・センサー112は、清掃の繰り返しの結果として所定の量のリター14チャンバ24から取り除かれたことを検知して、更なるリター14がチャンバ24に追加される必要があると言う知らせを送る。
【0061】
以上で述べたように、センサー108は、回転駆動源の運転をコントロールするために、信号を、回転駆動源28に接続されたコントローラ120に送ることになる、そして、センサー110及び112は、コンテナ34が空にされる必要があること、及びリターがドラムの中に再充填される必要があることについて、それぞれ、音声または映像信号を適切に送るために、使用されることが可能である。
【0062】
次に、図7A,Bから11A,Bまで及び図13のフローチャートを参照しながら、装置10の運転及び典型的な清掃サイクルについて説明する。図13のフローチャートは、運転の三つの異なるモード、即ち、自動モード、手動モード、及び時間モードで、清掃サイクル完了させる工程の例を示す。自動モードにおいて、動物(例えば猫など)がチャンバ24の中に入って、その中に或る量の動物の排泄物12を排泄した後、装置10は、清掃サイクルを開始し、リター14から動物の排泄物12を取り除く。清掃サイクルは、動物がチャンバ24から去るまで遅らされることになる(ステップ154)、その後、センサー108がチャンバからの動物の不在を検知したときに(ステップ152)、自動的に開始される(ステップ156)。
【0063】
その代りに、清掃サイクルは、装置10上の(例えば、ハウジング40の外側上の)スイッチまたはボタン(図示せず)の操作により、手動で開始されても良い(ステップ157)。このスイッチまたはボタンは、信号を、回転駆動源28または回転駆動源28をコントロールするコントローラ120に送る。時間モードおいて、清掃サイクルは、最後の清掃サイクル(ステップ159)の後、所定の長さの時間が経過した後に、開始される(例えば一日当り一回など)。なお、例として挙げられた三つの、装置10の運転モードが、図12の中に開示されているが、装置10の清掃サイクルは、他の機能、信号、センサを介して、開始されても良く、他のモードで運転されても良い。
【0064】
一旦、開始されると、回転駆動源28は、駆動シャフト66を回転させ、この駆動シャフト66は、駆動ロッド66及び接続された分離レーキ26をドラム18(ステップ156)の中で回転させる。回転駆動源28は、レーキ26を駆動し、それによって、レール70、サポート72、及び分離装置26の外側のエッジ76が、リター14の中に押し込まれ、その後、リター14の中で連続的に移動され且つ回転される。
【0065】
分離装置26の好ましい螺旋形の輪郭の形状は、分離装置26がリターの中を通って移動して、その中の排泄物12と噛み合うことを可能にする。レーキ26の螺旋状の輪郭は、排泄物をすくい取り、レーキが回転され続けている間、リター14の上で及びその中を通って、前方へ移動する、掃き出し、篩い分け、および/または、かき出し動作を作り出す。
【0066】
図7A−7B,8A−8B,及び9A−9Bに示されているように、この掃き出し動作は、リター14の上及びその中に埋まっている排泄物12を、チャンバ24の中で、前面エンド・ウォール20から背面エンド・ウォール22に向かう方向に移動する。この掃き出し動作は、固体または液体の排泄物のいずれかのために凝集されたリター14の硬くなった凝集物を捕捉して移動する。
【0067】
ここで理解すべきことは、分離装置26は、多くの異なる形態を取ることが可能であることである。但し、それが回転駆動源28に取り付けられることが可能であり、且つ、それがなおリターの中を通って移動することが可能であり、それによって、分離装置26が排泄物12を捕捉している間、リターがその中を自由に通ることが可能であることが、必要となる。かくして、分離装置26は、上記の例の代わりに、様々な曲線で作られたまたは箱型のスクープ形状を有していても良く、または、それが、以上において説明された運転を行う間、チャンバ24の中を通って回転されることが可能である他の形、例えば、湾曲した、環状の、準環状の、またはその他の形状を有していても良い。非螺旋形、分離装置は、チャンバ24の中を通ってそれを駆動するための他の機構(例えば伸縮式ロッドまたは他の同等の構造など)を必要とすることがあることが、考えられる。
【0068】
図9A及び9Bに示されているように、分離装置26が回転し続けている間、排泄物12は、排泄物12が背面エンド・ウォール22に接するまで(ステップ164)、リター14の上をまたはその中を通って、移送される。分離装置26は、その上の一つのポイントが、駆動バー66の一回転で、360度回転するように、構成されることが可能である。
【0069】
一旦、排泄物12がチャンバのリア・ウォール22に接触すると、図1OA及び1OBに示されているように、分離装置26の更なる回転が、排泄物12及び付着しているリター14を、背面エンド・ウォールの開口32の方へ、背面エンド・ウォール22に沿って上向きの方向に、掬って、リター14から排泄物12を分離する。
【0070】
図11A及び11Bを参照すると、排泄物12が、背面エンド・ウォールの開口32がシュート36の入口開口80と連絡するところに持ち上げられたとき、螺旋状のレーキ26の連続する回転が、排泄物12をドア88に対して押し付け、それによって、そのドアが、そのバネの力に抗して、旋回して開き、排泄物が、背面エンド・ウォールの開口32及び入口開口80を介して送り出される。このポイントで、開かれているドア88及び重力が、動物の排泄物12が貯蔵コンテナ34の中に落ちることを可能にする(ステップ164)。一旦、排泄物がシュート36の中を通った後、ドア88は、排泄物12を貯蔵コンテナ34の中に閉じ込めてシールするように、力が加えられる。
【0071】
清掃サイクルは、停止されても良く、回転駆動源28は、分離装置26を所定の期間、回転した後、チャンバ24の中に入ろうとする動物の検知の後、または、満杯の貯蔵コンテナ34の検知の後(ステップ168)、コントローラ120により、停止される(ステップ166)。この形態では、装置10は、セルフ・クリーニング式のリター・ボックスであって、このリター・ボックスは、ユーザーのよる最小の外部からの介入により、チャンバ24から動物の排泄物12を取り除く。
【0072】
先に論じたように、回転駆動源28は、リターを保持するチャンバ24を形成する構造(この場合には、ドラム18)常に最初に回転する必要無く、分離装置26を直接的に回転することができる。換言すると、分離装置26がドラム18の中で自由に回転することができるとき、回転駆動源28は、ドラム・ウォール19,20および/または22の重量、並びにリター12の重量に打克つ十分なトルクを連続的に提供する必要がない。それ故に、回転駆動源28は、少ないピーク電力または最大馬力/トルク定格を有していて、その値は、分離装置26に恒久的に固定されたドラム18を連続的に回転させるために必要とされるであろう値と比べて大幅に小さい。
【0073】
先にも論じたように、本発明の更なるアスペクトにおいて、分離装置26とドラム18の間の非恒久的な駆動係合が形成されても良く、それによって、ドラム18が、短い円周方向の距離(ステップ158及びステップ160)の間、回転式の分離装置26とともに回転することになる。これは、レーキ エッジ76と内側のドラム表面60の間のスクレーピング界面での摩擦による力で、生じても良い。
【0074】
それに加えて、リター12が、凝集のために、または、リター14を特に粘着性にする、若しくはその中をレーキが通って移動することを困難にするリター14の他の性質のために、ドラム18に粘着するとき、チャンバ・ウォール19もまた回転することになる。その結果もたらされる接着力の強さは、この第二の状況において、リター14の量および/またはの重量、チャンバ24の中でのリター14の位置、リターの粒のサイズ及び化学的性質、リター14の中の排泄物12のタイプ及び量、および/または、リター14の湿分量に依存することがある。
【0075】
ここで、“接着力”と言う用語は、リターを分離装置26及びドラム・ウォール19の両者に接着する力を、単に意味しており、それ自体が、摩擦成分を含んでいても良い。
【0076】
以上において説明された、ドラム18を分離装置26とともに回転させる、いずれの状況においても、これらの状況は、通常(但し、常にとは限らないが)、清掃サイクルのスタートアップの際に生じ、そのとき、分離装置26の運動が静止状態から開始され、トルク及びピーク所要電力が最大量となる。しかしながら、ここで理解すべきことは、レーキとドラムの間の駆動係合は、何時生じてもよく、それが、リター14の性質の結果として、清掃サイクルの間に亘って、ドラム18回転を断続的に開始させまた停止させる。リター14の性質の幾つかにについては、先に説明されていて、またそれは、分離装置26とドラム18の間の摩擦及び接着力のレベルに影響を与えることがある。
【0077】
一旦、ドラム18が分離装置26とともに回転された後、分離装置26が摩擦力または接着力(レーキ26によりドラム18を回転させていた力)に打克ったとき、駆動係合が終わることになる。ほとんどの場合において、ドラム18及び分離装置26の回転は、摩擦力または接着力を減らすために十分な程度、リター14を移動させることになり、それによって、分離装置26の回転力、及びドラム18及びリター14の重量のために生ずる反対方向の力が、減少した摩擦力または接着力に打克ち、それによって、ドラム18がレーキ26とともに回転することを止める。この場合、回転駆動源28は、もし、チャンバ・ウォール18が固定されている場合に生ずるであろう全ての摩擦力または接着力に打克つ必要がない。結果として、回転駆動源のピーク所要電力は、固定された、非回転式ドラム18の中で回転式の篩い分け部材を使用する形態により、要求される値の約半分よりも小さく、抑えられることが可能である、と信じられる。
【0078】
図6及び6Aを参照して、もし、摩擦力または接着力が、レーキ26に加えられる駆動力により、打克たれることがないとすると、ドラム18に対するレーキ26の移動は、以上において説明されたように、停止部材デバイス106によりもたらされ、それは、ドラム18の回転を停止させ、それと同時に、分離装置26はその中で回転され続ける。特に、チャンバ・ウォール18が十分に回転し、それによって、そのフランジ96aおよび/または96bがハウジング40と噛み合ったとき(好ましくは、最大で約180度またはそれ以下の円周方向の回転、最も好ましくは約25度の回転)、ドラム18は、レーキ26に加えられる回転駆動源の力と同一の方向に、最早、回転することがない。
【0079】
このポイントで、分離装置26からの回転力、そしてその次に、回転駆動源28からの回転力は、これまでチャンバ・ウォール18を回転させていた接着力または摩擦力に打克たなければならない。以上で述べたように、この力は、ドラム18を回転させる力の初期量と比べて、小さくなっている。それに加えて、停止デバイス106の構造の係合は、リター14を更に移動させて、摩擦力または接着力を減らしても良い。
【0080】
停止デバイス106が更なるドラム18の回転を終わらせることにより、レーキ26とドラム18の間の駆動係合が破れる。このポイントで、更なるドラムの回転無しで、レーキ26の外側のエッジ76が、ドラム18の内表面60に沿って、表面を掻き取る。この例において、張り付いたリター12がチャンバ・ウォール18から分離するか、および/または、分離装置26が、それが付着していたまたはそれが押していたリター14の中を通って、今や容易に移動することが可能になる。
【0081】
分離の後で、ドラム18は、その位置に止まることが可能であるか、あるいは、回転してその当初の、休止位置に戻ることが可能である。分離装置26は、その後、リター14を移動し続けることが可能であり、そのとき、ドラム18は、その位置に実質的に止まっている。しかしながら、ここで留意すべきことは、ドラム18は、もし、それがその初期の休止位置の方へ回転されて戻された場合、清掃サイクルの間に、レーキによる回転のために、再び駆動されることもあることである。
【0082】
清掃サイクルが完了した後に、レーキ26が、或る量のリター14を、ドラム18のリア・ウォール22の方へ押し込んでいることもあり、それは、リター14をドラム18の中に不均一に分布させて残すことになる。結果として、清掃サイクルが完了した後に、回転駆動源28は、好ましくは、逆方向に回転され、それによって、レーキ26もまた、ドラム18の中で、短い距離、逆方向に回転されることになる(ステップ169)。このようにして、レーキ26は、ドラムのリア・ウォール22の近くに集められていることがあるリター14を、ドラム18の全体に亘って、より均一に、移動させることになる。
【0083】
上述の構成によれば、回転駆動源28は、チャンバと篩い分け部材を一緒に連続的に回転させる同様な装置、または、固定されたチャンバの中で篩い分け部材を回転し、回転駆動源に、その中の全ての摩擦力または接着力に打克つことを余儀なくさせる装置と比べて、より小さいことが可能である。このより小さい回転駆動源28は、装置28のコストが低く、重量が小さいことが可能であり、より静かであり、且つ、運転のコスト効率の良い点で、有利である。以上で述べたように、好ましい回転駆動源は、小さなDC6ボルトのギア・モータであって、このギア・モータは、0.1馬力よりも小さいを発生する乾電池、好ましくは約1/50馬力の乾電池で、動作する。
【0084】
以上において、本発明の特定の実施形態示され且つ説明されたが、ここで理解すべきことは、当業者であれば、数多くの変更及び変形を思い付くことが可能であり、真の精神及び本発明の範囲の中に入るそれらの変更及び変形の全てを、カバーすることが、添付されたクレームにおいて意図されていることである。
【図面の簡単な説明】
【0085】
【図1】図1は、本発明に基づく、或る量のリターから動物の排泄物を取り除くための装置の、分解図による前面からの斜視図であって、リターが収容される円筒形のドラムを示している。
【図2】図2は、図1の装置の、部分的に分解図による背面の斜視図であって、ドラムから動物の排泄物を受け取るための貯蔵コンテナを示している。
【図3】図3は、図2の線3−3に沿って取られた断面図であって、チャンバの中の螺旋状の移動部材を示している。
【図4】図4は、図3の線4−4に沿って取られた拡大図であって、篩い分け部材の構造を示している。
【図5】図5は、図3の線5−5に沿って取られた断面図であって、モータと篩い分け部材の間の直接駆動トランスミッションを示している。
【図6】図6は、図3の線6−6に沿って取られた断面図であって、ドラムのリア・ウォール、及びその中の、チャンバから動物の排泄物を取り除くための開口を示している。
【図6A】図6Aは、図6の拡大図であって、ドラムと外側の固定ハウジングの間に形成される停止部材を示している。
【図7A】図7Aは、ドラムの内側の側面図であって、チャンバから動物の排泄物を取り除く篩い分け部材を用いる清掃サイクルの様々な段階を示している。
【図7B】図7Bは、図7Aに対応する端部の断面図である。
【図8A】図8Aは、ドラムの内側の側面図であって、チャンバから動物の排泄物を取り除く篩い分け部材を用いる清掃サイクルの様々な段階を示している。
【図8B】図8Bは、図8Aに対応する端部の断面図である。
【図9A】図9Aは、ドラムの内側の側面図であって、チャンバから動物の排泄物を取り除く篩い分け部材を用いる清掃サイクルの様々な段階を示している。
【図9B】図9Bは、図9Aに対応する端部の断面図である。
【図10A】図10Aは、ドラムの内側の側面図であって、チャンバから動物の排泄物を取り除く篩い分け部材を用いる清掃サイクルの様々な段階を示している。
【図10B】図10Bは、図10Aに対応する端部の断面図である。
【図11A】図11Aは、ドラムの内側の側面図であって、チャンバから動物の排泄物を取り除く篩い分け部材を用いる清掃サイクルの様々な段階を示している。
【図11B】図11Bは、図11Aに対応する端部の断面図である。
【図12】図12は、図1の装置を用いて動物の排泄物を取り除く方法の例のフローチャートである。
【図13】図13は、図1の装置とともに使用される代替的な貯蔵チャンバの斜視図である。
【技術分野】
【0001】
本発明は、動物の排泄物を保持するためのリター・レセプタクル、特に、セルフ・クリーニング式のリター・レセプタクル、及びリター・レセプタクルから動物の排泄物を取り除く方法に係る。
【背景技術】
【0002】
関連する出願:
この出願は、米国特許出願 No.11/278,650 (2006年4月4日出願)の継続出願であり、その内容は、ここに、その全体でリファレンスとして組み込まれる。
【0003】
従来のセルフ・クリーニング式のリター・レセプタクルは、通常、上面開放型のボックスであって、その中に粒状のリターが保持されている。一部のリター・ボックスでは、動物の排泄物がリターから自動的に取り除かれる。それには、篩い分け構造(例えばレーキまたはスクープなど)を駆動する(典型的には)モータが使用され、その篩い分け構造がリターの中を通って、リターから排泄物を分離する。前記モータは、リターの中を通ってレーキを押し進めるために、リターの重量及び凝集(即ち、リターの粒の間の粘着)に打克つだけの十分な力を提供しなければならならず、特に、レーキの運動を開始する際に、それが問題となる。
【0004】
従来のセルフ・クリーニング式のリター・レセプタクルは、リターを保持するドラムまたはその他の囲壁の形態を取ることも可能である。例えば、米国特許第 5,048,464 号(Shirley 宛てに発行)、及び米国特許第 6,286,457 号(Sugahara 宛てに発行)の両者は、ドラムを駆動して回転させるためのモータを備えたリター・ボックスを開示している。このモータは、次に、リターの中を通って篩い分けるための、ドラムのサイドに取り付けられた螺旋形状のスクリーンまたは螺旋状のフィルターを回転させる。ドラムを使用することは、有利である。その理由は、ドラムが回転している間、リターがリター・ボックスからこぼれ出ることを、ドラムが防ぎ、且つ、典型的な上面開放型のリター・ボックスから放散される不快な臭気が少なく抑えられるからである。しかしながら、回転式のドラムまたはシリンダーは、モータの所要電力の増大を招く。その理由は、モータが、回転のためのドラムまたは他の嵩張る囲壁の全体の重量に作用することが要求され、並びに、その中に収容されるリター及び排泄物の重量に打克たなければならないからである。
【0005】
モータは、全体のシステムの中で最も高価なコンポーネントであり得るので、セルフ・クリーニング式のリター・レセプタクルには、モータの所要電力を最小に抑え、なお且つリターから動物の排泄物を十分に分離することが望まれている。
【特許文献1】米国特許第 5,048,464 号明細書
【特許文献2】米国特許第 6,286,457 号明細書
【発明の開示】
【0006】
一つの本発明のアスペクトによれば、ほぼ円筒形の囲壁が、リターを収容するために設けられ、例えば螺旋状のレーキなどのような分離装置が、囲壁の中でリターから動物の排泄物を分離するために、円筒形の囲壁の中に配置される。円筒形の囲壁を回転させる代わりに、回転駆動源が設けられ、この回転駆動源は、分離装置を回転させて、前記囲壁及びその中のリターに対して移動させる。円筒形の囲壁及びリターの比較的重い重量が、回転駆動源により、常に回転される必要がないので、所要電力が最小に抑えられることが可能である。
【0007】
他の本発明のアスペクトによれば、リター・レセプタクルが設けられ、篩い分け部材が、このレセプタクルの中でリターの中を通って駆動される。前記レセプタクルのためのサポートは、篩い分け部材がレセプタクルの中でリターの中を通って駆動されることにより、レセプタクルも移動することを可能にする。従って、篩い分け部材が最初にレセプタクルの表面に張り付いている凝集物に遭遇したとき、篩い分け部材がリターの中を通って駆動され続けることが可能になるのに先立って、篩い分け部材が凝集物を完全に分離する必要がない。その理由は、レセプタクル及び張り付いた凝集物が篩い分け部材とともに移動することが可能であるからである。
【0008】
換言すると、篩い分け部材に加えられる駆動力は、それが最初に粘着性のある凝集物とレセプタクルの間の摩擦力に打克たなければならない程度までには、大きくなくても良い。その理由は、レセプタクルが、篩い分け部材が駆動される方向へ移動することが可能であるように、支持されているからである。むしろ、好ましい形態において、レセプタクルには、停止部材が連続するレセプタクルの移動を止めるように作用するまで、所定の量の移動が与えられる。
【0009】
しかしながら、このポイントで、駆動源は、既に、篩い分け部材の移動を開始している、そのため、篩い分け部材に張り付いている凝集物は、それに対応する慣性力を有していて、この慣性力は、凝集物レセプタクルから取り除くことを助け、その点で、篩い分け部材の駆動のスタートアップでの状況とは異なっている。
【0010】
本発明の好ましい形態において、円筒形のドラム及びドラムの中の螺旋状のレーキが設けられる。ドラムは、回転ベアリングなどのような、回転サポートを介して、回転可能に取付けられ、回転駆動源が螺旋状のレーキを駆動して、ドラムの中で回転させる。ドラムが所定の、制限された量(例えば、約20から約180度)だけ回転するように、停止部材が配置される。好ましくは、ドラムは、約25度回転する。制限された回転量が許容されたドラムは、回転駆動源のための所要電力を最小にし、その効果は、粘着性のある凝集物と内側のドラム表面との間の摩擦力が典型的に最大値を取るスタートアップの際に、特に大きい。
【発明を実施するための最良の形態】
【0011】
図1には、或る量のリター14の中に排泄された動物の排泄物12を取り除くための装置10が示されている。ここに示された装置10は、ベース16の上に取り付けられたベース16、及びリター・レセプタクル18、好ましくは囲壁(例えば円筒形のドラムなど)を含んでいる。ここで用いられているように、動物の排泄物12は、リター14の中に排泄される液体または固体の排泄物の何れを含んでいても良い。排泄物12は、排泄物それ自体のみであっても良く、または、液体及び固体の排泄物がリターと結合して排泄物とリター凝集物の塊りを形成する場合のように、リター14と結合された動物の排泄物12であっても良い。
【0012】
好ましい且つここに示された円筒形のドラム・レセプタクル、即ち囲壁18は、ほぼ円筒形のサイド・ウォール19を含んでおり、このサイド・ウォールは、互いに対向する前面エンド・ウォール20と背面エンド・ウォール22の間に伸びている。ドラム18は、ウォール19,20,及び22により形成される内部のチャンバ24を有していて、その中に、リター14が、ほぼその底部に収容される。分離装置26がチャンバ24の中に設けられ、この分離装置は、チャンバ24の中でリターの中を通って移動されるときに、リター14から動物の排泄物12を分離する。分離装置26は、篩い分け部材(例えば螺旋状のレーキなど)であることが可能であり、この篩い分け部材は、分離装置26に接続された回転駆動源28(例えばモータなど)により駆動される。
【0013】
回転駆動源28のサイズまたは所要電力を減らすため、分離装置26は、ドラム18に対して回転される。即ち、駆動源28は、分離装置を、囲壁即ちレセプタクル18に対して、移動する。このレセプタクルは、ここに示された形態においては、円筒形のドラムであるが、レセプタクル18のための他の形状が使用されることも可能である。このようにして、回転駆動源28は、一般的に、ドラム18及びその中に収容されるリター14の比較的大きな重量を回転する必要がない。回転駆動源28は、それ故に、少ないピーク電力または最大馬力/トルク定格を有していて、その値は、ドラム18、分離装置26、及びリター14を同時に連続的に回転するために必要となるであろう値よりも大幅に小さい。
【0014】
ドラム18はまた、ベース16に回転可能に取付けられ、それによって、ドラム18は、初期の、制限された角度量の間、その中でのレーキ26の回転に付随して、回転することが可能である。好ましくは、ドラム18は、その初期スタートアップ時の休止位置から、約20から約180度の間隔の間、ベース16上で、長手方向の軸Z(図3)の周りを自由に回転することが可能である。好ましくは、ドラムは、約90度よりも小さい範囲(例えば約25度)で回転する。
【0015】
その目的のために、サポート38が設けられている、このサポートは、分離装置26がリター14の中を通って移動される結果として、制限された角度間隔の間、ドラム18が回転することを可能にする。即ち、回転駆動源28は、分離装置26を直接的に回転させ(以下でより詳しく説明されるように)、分離装置26と、リター14および/または張り付いた動物の排泄物12との間の干渉または係合が、ドラム18をサポート38の周りで分離装置26とともに回転させることになる。
【0016】
更に、螺旋状のレーキ26は、レーキ26の半径方向に外側のエッジ76が、円筒形のドラム・ウォール19の内表面60の直近に隣接するように、あるいは、その表面を掻き落とすように係合するように、ドラム・チャンバ24の中に配置されても良い。
【0017】
ウォール19と係合している場合に、もし、それらの間の摩擦力の強さが、これらの摩擦力に打克とうとする力(例えばドラム18及びその中のリターの重量など)の強さよりも大きい場合には、ドラム18の中でのレーキ26の回転が、制限されたドラム18の回転を発生させても良い。そのようなドラムの回転は、ウォール19から僅かの間隔を開けて配置された掻き落としエッジ76で、生じても良い。ドラム18は、それ故に、回転駆動源28により、分離装置26の回転を介して、間接的に回転されても良い。
【0018】
そのような形状は、回転駆動源28のための所要電力を最小に抑えるために、有利である。その理由は、回転駆動源28が、もし分離装置26が固定されたレセプタクルの中で移動される場合に遭遇するような、ドラム18、リター14、および/または動物の排泄物12の間の大きい、初期摩擦力または接着力に打克つ必要がないからである。価格が低廉であることに加えて、そのようなより小さい回転駆動源28は、装置28の重量が軽く、より静かで、且つより運転のコスト効率の良い点で、有利である。
【0019】
このようにして、回転駆動源28は、ドラムのサイド・ウォール19と、ドラムの内表面60に張り付いている動物の排泄物12及びリター14の凝集物との間に典型的に生ずる全ての摩擦力または接着力に打克つ必要がない。ここで留意すべきことは、レーキ26及びドラム18が、正確に同じ速度で一緒に回転する必要がないことである。その代わりに、考えられることは、ドラム18が、その中でのレーキ26の回転により回転されるとしても、レーキ26が、ドラム18よりも速く回転することが可能であることである。
【0020】
この例において、レーキ26は、リター14の中の様々な位置で摩擦抵抗のポケットに遭遇することがあり、レーキがその中を通って駆動されるとき、レーキがその抵抗のポケットにに打克ち、それによって、ドラム18が、レーキの回転と同期して回転することなく、レーキ26が遭遇している摩擦力に依存して、リターの中でのその回転の間のある時間に、時折停止しまたは減速されることになる。先に述べたように、且つ以下において更に詳しく説明されるように、いずれにせよ、ドラム18の初期の、休止位置で、最も底部の位置にあるポイント104bが、制限された角度量(例えば、90度)を超えて回転することは決してない。
【0021】
この装置10は、これらの摩擦力を利用し それによって、レーキ26に加えられる回転駆動源の力が、それらの間の内表面60でドラム18に伝達されることになる。このようにして、先に説明されたように、ドラム18は、制限された角度間隔の間、レーキ26とともに回転することが可能である。回転駆動源の力が、摩擦力を超えたとき、一般的に、レーキとドラムは、最早、一緒に回転することがない。結果として、回転モータ駆動源28のピーク所要電力が、固定された、非回転式ドラムまたは他の囲壁の中で回転式またはその他の移動する篩い分け部材を使用する形態の場合に要求される電力の約半分よりも小さく抑えられることが可能である。
【0022】
そのような形状によって、装置10は、非常に小さな回転駆動源28のみを必要とする。それは、例えば、小さなDC6ボルトのギア駆動モータであり、このモータは、乾電池(即ち、約6個の乾電池)、または、交流を直流電力に変換する適切なウォール変換器(即ち、115ボルトACをDC6ボルトに変換する変換器)で駆動されることが可能である。そのような形態において、回転駆動源28は、好ましくは、約0.1馬力よりも小さい出力、そして最も好ましくは、約1/50馬力の出力を有している。そのようなモータは、ドラム18の中のレーキ26を、約2RPMで、回転させるために適している。
【0023】
以上で述べたように、ドラム18と分離装置26の間での同時の回転は、分離装置26が、リター14のドラム・ウォール19の反対方向の力(例えば、摩擦、接着、または重力など)を上回るときに、行われなくなることがある。これらの力は、一つの例においては、チャンバ24の中でリター14の移動させる際に上回られても良い。例えば、十分なドラム18の回転の際、その中のリター14が、重力のために、チャンバ24の中で移動することもある。
【0024】
チャンバ24の中でのリター14の十分な移動または運動の際、分離装置26の前進方向の回転力が、反対方向の摩擦及びその他の力に打克ち、分離装置26がドラム18に対して回転を始めることを可能にする。その後、分離装置26は、ドラム18に対して回転し続け、これに対して、ドラムは、相対的に固定されている。
【0025】
もし、ドラム18上の位置104aが制限された角度量だけ回転される前に、摩擦力または接着力が、分離装置26の回転により、打克たれることがない場合には、ドラム18の回転は、停止部材106により停止される。停止部材106は、機械的な停止部材または電気的な停止部材であっても良い。停止部材106は、ドラム18の回転を停止するが、分離装置26が、その後もその回転を続けることを可能にする。停止部材106は、ドラム18と、外側の、固定されたハウジング40の間に(図6A)、またはドラムと他の固定された部材(例えばベース16など)の間に、形成されても良い。停止部材106の係合の後、ドラム18は、その位置に止まるか、あるいは、その当初の、休止位置にまたはその方向に戻る。分離装置26は、その後に、ドラム18に対するその回転により、リター14をより完全に移動させることが可能である。
【0026】
動物の排泄物12は、清掃サイクルを開始することにより、チャンバ24から取り除かれる。以上において説明されたように、典型的な清掃サイクルは、回転駆動源28が、チャンバ24の中で分離装置26を、両者同時に、且つ円筒形のサイド・ウォール19に対して移動させることを含んでいる。回転は、分離装置26が、チャンバ24内で、リター14の中を通って移動して、リター14から動物の排泄物12を取り除くことを可能にする。分離装置26の更なる回転の際、動物の排泄物12もまた、ドラム18それ自体から取り除かれる。
【0027】
図1−3を参照すると、ドラム18は、好ましくは円筒形の囲壁であって、この囲壁は、ドラムのフロント・ウォール20の中の前面開口30を含み、この全面開口は、猫などのような家畜が、リター14の中でそのような排泄物12を排尿または排便するために、チャンバ24の中に入ることを可能にするように寸法が定められている。ドラムはまた、ドラム・リア・ウォール22の中に規定された背面開口32を含んでいる。この開口は、清掃サイクルの間、分離装置26から排泄物12及び排泄物12とリター14の凝集物を受けるように寸法が定められていて、チャンバ24から排泄物12を取り除く。先に既に述べたように、チャンバ24は円筒形で示されているが、分離装置26がリター14の中を通って移動し、且つチャンバ24から排泄物12を取り除くことが可能である限り、他の形状が使用されても良い。
【0028】
図1〜2に示されているように、取外し可能な貯蔵コンテナ34が、ドラム18のリア・ウォール22で、ベース16のボトム・ウォール16aの上に取り付けられている。貯蔵コンテナ34は、背面開口32及び排出シュート36を介して、チャンバ24と連絡し、分離装置26により背面開口32の中を通って送り出された排泄物を受け取る。図2に示されている一つの実施形態において、シュート36は、貯蔵コンテナ34ともに取外し可能であって、貯蔵コンテナ34が取り除かれるとき、貯蔵コンテナ34から臭気が漏れることを防止する。それについては、以下において詳細に説明される。更に、シュート36は、貯蔵コンテナ34のみが取外し可能であるように、ドラム18に固定される。何れの例においても、ユーザーは、何時でも、または、チャンバ24の中のリター14が自動的にクリーンに維持されている間は、貯蔵コンテナ34が一杯になるまで待って、排泄物を取り除くことが可能である。
【0029】
好ましい且つここに示された形態において、ドラム18を回転可能に取り付けるためのサポートは、ベース16である。それに代わって、ドラム18のためのサポートは、回転ベアリング・アセンブリであることが可能であり、それは、例えば、中心の背面回転軸であって、背面ドラム・ウォールから伸びて、外側のハウジング40またはモータ28などのような他の固定された構造に固定される。これについては、以下において説明される。図1から6に示されているように、ベース16は、サポート・フィン38を有していて、このサポート・フィンは、ボトム・ウォール16aから上部の弧状エッジ38aへ上方へ伸び、ドラムの外側の、円筒形の表面と実質的に同一の曲率を有していて、これらのフィンは、ドラム18の横方向への移動を回避し、且つそれを分離装置26と揃えて保つために、ベース16の両側に沿って揃えられている。
【0030】
ここでまた考えられることは、これらのフィン38が、ドラム18が容易に回転することを可能にするためのホイール、ベアリングなどを含んでいても良いことである。更に、ドラム、ベース、及びフィンの係合表面は、ドラムの回転を容易にするために、好ましくは、低摩擦材料である。
【0031】
再び図1〜3を参照して、取外し可能なハウジング40が、装置10を取り囲むために、設けられている。ハウジング40は、フロント・ウォール42、リア・ウォール44、及び左サイド・ウォール46及び右サイド・ウォール48を、それぞれ、含んでいて、四つのウォールの全ては、トップ・ウォール49から下向きに伸びている。ドラム18を覆うとき、ハウジング40のボトムの周辺のエッジ50は、ベース・ウォール16aの上に支持される。ハウジング40は、装置10の清掃、修理、またはメンテナンスのために、好ましくはベース16から取外し可能である。ハウジング40は、好ましくは、プラスチック、または、排泄物12からの臭気をハウジングの中に捕集し、小動物が飛び跳ねまたはそれを押すことによる衝撃に少なくとも耐えるために、他の十分に強い材料で作られる。
【0032】
図2に最も良く示されているように、装置10の一つの実施形態は、ハウジング40の中に切り欠き部51を含み、この切り欠き部は、背面及びサイド・ウォール44,46及び48に沿って伸びて、貯蔵コンテナ34の周囲53に揃い、それによって、ユーザーは、ハウジング40を持ち上げる必要無しで、貯蔵コンテナ34を交換することができる。ハウジング40は、この切り欠き部51を含んでいる必要はなく、その場合、ハウジング40が貯蔵コンテナ34を覆い、そして、貯蔵コンテナ34を空にするために、ハウジング40はベース16から持ち上げられなければならない。
【0033】
切り欠き部51ではなく、部分的な切り欠き部が設けられても良く、それによって、ハウジング40が、貯蔵コンテナ34のために確保された場所を十分に露出させながら、貯蔵コンテナ34の大半を覆うことになり、それによって、ユーザーが、貯蔵コンテナが運転のための位置にあるかどうかについて、速やかに判断することが可能になる。
【0034】
先に論じたように、シュート36は、貯蔵コンテナ34とともに取外し可能であっても良い。この場合、リア・ウォール44及び右サイド・ウォール48は、図2に示されているような、シュート36の形状に対応する周囲55を有していることになる。シュート36は、貯蔵コンテナ34がハウジング40から取り除かれる前または後のいずれかに、切り欠き部51を介して、ハウジング40から別個に取外し可能であっても良い。
【0035】
図1に示されているように、ハウジング40は、フロント・ウォール42の中に、アーチ型の出入り口の形状の前面開口54を含んでいる。開口54は、その上部の湾曲したエッジ部分54aが、チャンバのフロント・ウォールの開口30の、対応する上部の、湾曲した部分30aにほぼ揃えられるように寸法が定められ、平行のサイド・エッジ部分54bは、動物がハウジング40の中を通ってチャンバ24の中へ入ることを可能にするために、且つ、より小さいまたはチャンバの開口30に対して位置ずれしたハウジングの開口54により挟まれることないように、それらの間に 開口30の直径に対応する幅を有している。
【0036】
図3に最も良く示されているように、チャンバの前面エンド・ウォール20は、チャンバのフロント・ウォールの開口30の周りに伸び且つ外側に突出する円形のフランジ56を有している。ハウジング40は、ドラム18の上でスライドし、それによって、エッジ部分54a及び54bが、フランジ56と前面エンド・ウォール20の間に挟まり、ハウジング40をドラム18の上方に固定する。フランジ56は、動物が装置10の中に入るとき、動物を引っ掻くかまたは傷付ける可能性がある粗いまたは鋭いエッジを無くすために、前面開口54のエッジにスムーズに輪郭付けられた表面が設けられている。ここで理解すべきことは、前面開口30及び54の形状は、開口が、動物が装置10の中に入ることを可能にする限り、以上で説明されたものに限定されないことである。
【0037】
再び図3を参照して、ドラム18は、中心の、回転するZ軸を有している。好ましくは、前面チャンバの開口30は、長手方向のZ軸と同軸であって、それによって、ドラム18の回転位置がどこであっても、開口30は、チャンバ24の底部に対して、ほぼ同一の位置に、常に位置しているようになり、それによって、開口30が動物のために常に都合良く配置されることになる。
【0038】
図3〜5を参照すると、分離装置26は、好ましくはオーガー形の構造であって、例えば、チャンバのサイド・ウォール19の内表面60に沿って、背面エンド・ウォール22から前面エンド・ウォール20まで、螺旋状に形成された、長い、ほぼ螺旋状のブレードまたはレーキ58である。分離装置26は、背面エンド・ウォール22に隣接して配置される第一の端部62、及び前面エンド・ウォール20に隣接して配置される第二の端部64を有している。分離装置26の第一の端部62は、背面エンド・ウォール22に沿って、Z軸から間隔を隔てて配置され、且つ、半径方向に伸びる駆動バー66形態の継手を介して、回転駆動源28に接続されている。駆動バー66は、次に、回転駆動源28から背面エンド・ウォール22の中を通って伸びる、回転可能な駆動シャフト66に接続されている。図3に示されているように、回転駆動源28は、背面エンド・ウォール22の後ろに取り付けられ、それによって、駆動シャフト66が、Z軸と同軸にチャンバ24の中へ伸びる。
【0039】
ここで理解すべきことは、回転駆動源28が、ハウジング40のリア・ウォール44に取り付けられることが可能であり、あるいは、駆動シャフト66がチャンバ24の中へ伸びて分離装置26を回転することが可能である限り、リア・ウォール44とチャンバの背面エンド・ウォール22の間の他の支持構造を有していることが可能であることである。この点において、シャフト66が、ドラム18のための先に挙げたサポート回転軸として使用されることが可能であり、その場合には、回転ベアリングが、エンド・ウォールの背面開口68aに取り付けられ、その中を通って、シャフト66が伸びることになる。この例において、モータ28は、ドラム18に取り付けられるが、ハウジング40には取り付けられず、それによって、モータ28が、ドラムからハウジング40を取外す際に、ドラム18とともに止まることになる。
【0040】
回転駆動源28が、駆動シャフト66を回転すると、駆動バー66が回転し、分離装置26を、Z軸の周りで、チャンバ・ウォール19に沿って、且つチャンバ24の中に収容されたリター14の中を通って回転させる。分離装置26の第二の端部64は、前面エンド・ウォール20に沿って自由に動くことが可能であり、または、前面エンド・ウォール20上に配置されたオプションの円形トラックまたは回転式プレート(図示せず)に接続されても良い。
【0041】
図4を参照すると、分離装置26は、好ましくは、スクリーン、メッシュ、レーキなどのような、網状の構造から形成される。分離装置26は、好ましくは、プラスチック、金属、またはリター14の中を通って移動するために必要な力に耐えることが可能な、他の材料で作られる。如何なる構造であっても、それが、リター14(例えば典型的な猫用のリターなど)の中を通って移動するための十分に大きいが、動物の固形排泄物12及び凝集物が典型的にその中を通過することがない程度に十分に小さいように寸法が定められた開口を有している限り、分離装置26のために十分である。
【0042】
一つの形状において、分離装置26は、複数の長いレール70を含み、これらのレールは、湾曲し、且つ、端部62から端部64までの分離装置26の長さの間、互いに対して平行に伸びるように配置されている。レール70は、横方向の、長いサポート72により取り付けられている。複数の開口74が、レール70とサポート72の間に形成され、開口74のサイズ及び形状は、レール70及びサポート72の数、間隔、及びサイズに依存して変化しても良い。ここで理解すべきことは、開口は、リターがその中を通過することが可能であり、且つそれと同時に、動物の排泄物12及び凝集したリター及び凝集物が通過することを妨げるように、その寸法が定められている限り、如何なる形状であっても良いことである。
【0043】
次に図4及び5を参照すると、分離装置26はまた、チャンバ・ウォール19の内表面60に隣接してまたはそれに噛み合わされた、半径方向に外側のエッジ76を含んでいる。好ましくは、外側のエッジ76は、ドラムの内表面60とともにスクレーピング界面を形成する。即ち、分離装置26が回転している間、外側のエッジ76は、好ましくは、内表面60に噛み合い、あるいはそれから僅かな間隔を開けて配置されている。たとえ、ドラム表面60から僅かな間隔を開けて配置されているとしても、エッジ76と表面60の間の、リターおよび/または排泄物の固まっていない材料の少なくとも一部が、表面60を掻き取り、それによって、ドラム18の中での螺旋状のレーキ26の回転の間、エッジ76と表面60の間のスクレーピング界面がまだ存在している。
【0044】
更に、先に説明されたように、スクレーピング界面で生ずる摩擦が、レーキ26の回転駆動源の力をドラム18に伝達して、それを回転させることを助ける。それに加えて、スクレーピング界面は、好ましくは、外側のエッジ76と内表面60の間を通過することが可能な動物の排泄物12またはリター14の量を、最小に抑え、清掃サイクルの効率を増大させる。
【0045】
外側のエッジ76は、分離装置の他の部分と異なる材料であっても良い。例えば、外側のエッジ76は、ゴムなどのような弾性材料、またはナイロンなどのようなより耐久性に優れた材料から形成されても良い。それに加えて、半径方向に外側のエッジ76は、レール70の内の一つであっても良く、または、ここに示されているように、より厚い、より耐久性に優れたエッジを形成するように結合されたダブルのレール78であっても良い。
【0046】
図6に最も良く示されているように、背面開口32は、ほぼ腎臓状の形状であり、且つ、Z軸から半径方向にオフセットされている。アーチ型の背面開口32は、一般的に、背面エンド・ウォール22の上部の四分円弧の中に配置され、且つシュート36への入口開口80にほぼ対応し、それによって、アーチ型の排出開口32の少なくとも部分が、シュートの入口開口に揃えられることになる。
【0047】
以下において更に説明されるように、清掃サイクルの間、分離装置26は、動物の排泄物12を、背面エンド・ウォール22の中の排出開口32から、シュート36の入口開口80の中を通って、押し出し、動物の排泄物は貯蔵デバイス34の中にガイドされる。背面エンド・ウォール22が、ドラム18とともに回転することがあるので、アーチ型の開口32は、Z軸の周りを円周方向に、十分な角度間隔の間、例えば、約20から約180度(好ましくは約90度よりも小さく、例えば25度など)伸び、それによって、ドラムの回転に拘わらず、背面開口32が入口開口80に少なくとも部分的に重複することになる。このようにして、排出開口32の中を通って送り出された動物の排泄物12が、同様にシュート開口80の中を通って移動して、貯蔵コンテナ34の中に受け取られる。
【0048】
オプションとして、背面エンド・ウォール22は、背面のチャンバの開口32が、チャンバ18の位置で入口80に部分的に重複する限りにおいて、複数の開口、一つの大きい開口などのような、様々な寸法及び形状の開口32を含んでいても良い。代替的な実施形態において、背面エンド・ウォール22は、固定であっても良い。即ち、チャンバのバック・ウォールが、ドラムのサイド・ウォール19に取り付けられていないで、その代わりに、ベースまたはハウジングの一部であって、そして、ドラムの背面端部を実質的にシールしても良い。その場合には、背面開口32は、入口開口80の形状に適合するのみで良く、あるいは、それより小さく且つそれによって重複されていても良い。
【0049】
再び図6を参照すると、貯蔵コンテナ34のリア・ウォール44、シュート36、及びサイド・ウォール92(図1に最も良く示されている)は、装置10の背面を協同して取り囲み、それによって、背面開口32から発する臭気が、ハウジング40から簡単に漏れることがないようにし、排泄物は、背面開口32で、サイド・ウォール92に、背面開口32がシュート36の入口80を超えて、上におよび/または下に伸びるところで、接触するようになる。ハウジング10は、バック・ウォール(図示せず)を有していても良く、このバック・ウォールは、貯蔵コンテナ34のサイド・ウォール92と、チャンバ24のための背面エンド・ウォール22の間に配置される。
【0050】
再び図1を参照すると、貯蔵コンテナ34は、トップ・リム82を有していて、このトップ・リムは、その中を通って動物の排泄物12を受け取るために、開口84の周りに伸び、貯蔵シュート36のボトム・リム86に対応し、且つそれと噛み合うように形状が与えられる。貯蔵コンテナ34及びシュート36が、好ましくは装置10から取外し可能であるので、装置10は、貯蔵コンテナ34をシュート36に固定するために、取外し可能なリム接続87を含んでいても良い。
【0051】
ここに示されているように、取外し可能なリム接続は、エッジ86及び82の間の摩擦接続である;しかしながら、取外し可能なリム接続87は、ヴェルクロ(VELCRO(登録商標))・ストラップ、溝の中のフック・タブ、ファスナー、または他のデバイスを含んでいても良く、それらは、使用時には、貯蔵コンテナ34および/またはシュート36を装置10に固定するが、貯蔵コンテナ34の中に集められた排泄物の排出のために必要なとき、あるいは貯蔵コンテナ34及びシュート36を清掃するために必要なときには、それらの取り外しを可能にする。コンテナ34は、その一つのウォール16aに、ベース16に対して取外し可能なリム接続を含んでいても良い。
【0052】
シュート36は、取り除かれた動物の排泄物12をチャンバ24から貯蔵コンテナ34へガイドする。臭気が貯蔵コンテナ34から漏れることを防ぐために、シュート36は、貯蔵コンテナ34のトップ・リム82をシールし、シュート36は、アッパー・ヒンジ90に、シュートのアッパー・ウォール36aに取り付けられた旋回ドア88を有していて、これがシュート36上の入口開口80を閉じる(図1)。分離装置26により移送された排泄物が、ドア88に対して押し付けられたとき、ドア88は、シュート36のリア・ウォールの方へ、内側に旋回する。排泄物12がシュート36の中を通って落下したとき、バイアス部材(例えば、板バネまたは捩じりコイルバネなど)が、シュート36の入口80でドア88を閉じ、貯蔵コンテナ34をほぼシールして、装置10から発せられる臭気の存在を減らす。
【0053】
図13には、代替的な貯蔵チャンバ136が示されている。この形態において、貯蔵チャンバ136は、使い捨てのチャンバ138(例えば、典型的なプラスチック貯蔵バッグなど)を含んでいて、継手チューブ140が、使い捨てのチャンバ138をシュート36に結合する。継手チューブ140は、好ましくは、先に説明された貯蔵チャンバ34と同様なやり方で、シュート36に接続され、清掃サイクルの間に、排泄物12をシュート36から使い捨てのチャンバ138の中に送る。図13の実施形態において、使い捨てのチャンバ138は、弾性部材142(例えばゴムバンドなど)を介して、継手 チューブ140に接続される;しかしながら、この使い捨てのチャンバ138は、フック、ループ、スナップ、ボタン、ヴェルクロ(VELCRO(登録商標)、テープなどのような他の締結方法を介して、チューブ140に固定されても良い。
【0054】
代替的な貯蔵チャンバ136は、チャンバ136が、最小限の清掃しか必要としない点で有利である。その理由は、使い捨てのチャンバ138及びその中に収容される排泄物12は、一杯になったときに単に廃棄されるだけであり、そして、必要なときに、新しい、空の使い捨てのチャンバ138が、シュート36及びチューブ140に取り付けられるからである。
【0055】
図6及び6Aを参照すると、ドラム18は、二つの半円筒部材18a及び18bから形成されても良い。各ピース18a,18bの互いに対をなすエッジ94は、外側に張り出されて、接触表面98を有するエッジ フランジ96を形成する。各部材18a及び18bの接触表面98は、例えば溶接などにより、一緒に固定される。フランジ96は、好ましくは、引き伸ばされ、そして、ドラムのサイド・ウォール19の全体の軸方向長さに亘って、実質的に伸びている。しかしながら、ここで理解すべきことは、フランジ96は、それよりも短くても良く、あるいは、ドラムのサイド・ウォール19の長さに沿って、所望の間隔で、不連続であっても良いことである。
【0056】
装置10のハウジング40は、ドラム18より僅かに大きくなるように寸法が定められ、それにより、ドラム18がハウジング40の中で回転することを可能にする。かくして、図6に示されているように、ハウジング40の内側の幅Wは、ドラム18の円筒形のサイド・ウォール19の外側の直径Dより僅かに大きくなる。一つの実施形態において、ハウジング40の幅Wが十分に小さく設定され、それによって、フランジ96、またはドラムのサイド・ウォール19から外向きに伸びる他の突出部が、ハウジング40の内表面100と噛み合って、先に挙げた停止部材106を形成する。それ故に、ハウジング40と干渉するフランジ96が、ドラム18の回転を停止させ、それによって、停止部材106を越えるドラム18の連続する回転を防止する。
【0057】
特に、ローワー・フランジ96aは、左サイド・ウォール46の内表面100に、位置104a(図6Aに透視図で示されている)で接触することが可能であり、そしてベース16に、特にそのフィン38に、位置104c(図6)で接触することが可能であり、ここで、位置104a及び104cは、約25度ずつ間隔を隔てて位置している。このようにして、もし、ドラム18が回転する場合に、位置104aと104cの間で、最大で約25度、回転することが許容される。かくして、フランジ96a及び内表面104aは、協同して、一般的に符号106で示される停止部材を形成する。アッパー・フランジ96bは、ドラムのサイド・ウォール19の、ローワー・フランジ96aから反対方向のサイドで、同様に、ハウジングのサイド・ウォール48及び径方向に反対側の位置のトップ・ウォール49と噛み合って、104a及び104cの位置を定め、協同して、停止部材106を形成する。
【0058】
なお、停止部材機構106は、ハウジング40と噛み合うドラムのサイド・ウォール19からの突出部として説明されたが、ドラム18の回転運動を所定の角度量に制限する如何なる停止部材であっても、使用することが可能である。かくして、他の停止部材機構、例えば、ドラムのサイド・ウォール19上の表面またはその延長部と噛み合う、ハウジングからの突出部または装置10他の部分を有するものなどが使用されることが可能である。停止部材は、ドラム18及びハウジング40から分離していても良く、あるいは、両者と一体化されていても良く、あるいは、それらの構造の一つのみに関係していても良い。それに加えて、以上において停止部材機構またはデバイス106は、フランジ96及びハウジング40を用いる機械的な停止部材として説明されたが、停止部材デバイス106は、例えば、ソレノイド・デバイス、光電式検出器、リミットスイッチ、ブレーキ・デバイスなどのような、多くの他のタイプの機械的な、電子機械的な、または電気的な停止部材であっても良い。
【0059】
図1を参照すると、装置10は、装置10の中の様々な状態を監視するための、様々な監視デバイス(例えば、センサなど)を含んでいても良い。例えば、装置10は、清掃サイクルを遅らせるため、または動物がドラム18から出た後に開始させるために、いつ動物がチャンバ24の中に入りいつそこから出たかを検知する動物検知センサー108を含んでいても良い。例えば、動物検知 センサー108は、ハウジングのフロント・ウォール42の上に配置されたトランスミッター108a及びレシーバ108bを含む光電式検出器108であっても良い。トランスミッター108aは、光線を、開口54を越えてレシーバ108bの方へ発射する。光線が、開口54の中を通ってドラム18の中に入るまたはそこから出る動物により遮られたとき、レシーバ108bは、信号を、レーキのモータ28の運転をコントロールするコントローラ120へ送る(図1)。
【0060】
それに加えて、貯蔵コンテナ34は、いつ、貯蔵コンテナ34が動物の排泄物12で一杯であって交換されることが必要であるかについて決定するための排泄物センサー110を含んでいても良い。リター・センサー112は、チャンバの中のリターの量を監視するために、チャンバ24の中に配置されても良い。典型的な猫用のリターに関しては、湿分との接触により凝縮することまたは動物の排泄物12に付着することが珍しいことではないので、以上で説明されたように、凝集物の中での清掃サイクルの間に、リター12もまたチャンバ24から取り除かれることがあり得る。結果として、リター・センサー112は、清掃の繰り返しの結果として所定の量のリター14チャンバ24から取り除かれたことを検知して、更なるリター14がチャンバ24に追加される必要があると言う知らせを送る。
【0061】
以上で述べたように、センサー108は、回転駆動源の運転をコントロールするために、信号を、回転駆動源28に接続されたコントローラ120に送ることになる、そして、センサー110及び112は、コンテナ34が空にされる必要があること、及びリターがドラムの中に再充填される必要があることについて、それぞれ、音声または映像信号を適切に送るために、使用されることが可能である。
【0062】
次に、図7A,Bから11A,Bまで及び図13のフローチャートを参照しながら、装置10の運転及び典型的な清掃サイクルについて説明する。図13のフローチャートは、運転の三つの異なるモード、即ち、自動モード、手動モード、及び時間モードで、清掃サイクル完了させる工程の例を示す。自動モードにおいて、動物(例えば猫など)がチャンバ24の中に入って、その中に或る量の動物の排泄物12を排泄した後、装置10は、清掃サイクルを開始し、リター14から動物の排泄物12を取り除く。清掃サイクルは、動物がチャンバ24から去るまで遅らされることになる(ステップ154)、その後、センサー108がチャンバからの動物の不在を検知したときに(ステップ152)、自動的に開始される(ステップ156)。
【0063】
その代りに、清掃サイクルは、装置10上の(例えば、ハウジング40の外側上の)スイッチまたはボタン(図示せず)の操作により、手動で開始されても良い(ステップ157)。このスイッチまたはボタンは、信号を、回転駆動源28または回転駆動源28をコントロールするコントローラ120に送る。時間モードおいて、清掃サイクルは、最後の清掃サイクル(ステップ159)の後、所定の長さの時間が経過した後に、開始される(例えば一日当り一回など)。なお、例として挙げられた三つの、装置10の運転モードが、図12の中に開示されているが、装置10の清掃サイクルは、他の機能、信号、センサを介して、開始されても良く、他のモードで運転されても良い。
【0064】
一旦、開始されると、回転駆動源28は、駆動シャフト66を回転させ、この駆動シャフト66は、駆動ロッド66及び接続された分離レーキ26をドラム18(ステップ156)の中で回転させる。回転駆動源28は、レーキ26を駆動し、それによって、レール70、サポート72、及び分離装置26の外側のエッジ76が、リター14の中に押し込まれ、その後、リター14の中で連続的に移動され且つ回転される。
【0065】
分離装置26の好ましい螺旋形の輪郭の形状は、分離装置26がリターの中を通って移動して、その中の排泄物12と噛み合うことを可能にする。レーキ26の螺旋状の輪郭は、排泄物をすくい取り、レーキが回転され続けている間、リター14の上で及びその中を通って、前方へ移動する、掃き出し、篩い分け、および/または、かき出し動作を作り出す。
【0066】
図7A−7B,8A−8B,及び9A−9Bに示されているように、この掃き出し動作は、リター14の上及びその中に埋まっている排泄物12を、チャンバ24の中で、前面エンド・ウォール20から背面エンド・ウォール22に向かう方向に移動する。この掃き出し動作は、固体または液体の排泄物のいずれかのために凝集されたリター14の硬くなった凝集物を捕捉して移動する。
【0067】
ここで理解すべきことは、分離装置26は、多くの異なる形態を取ることが可能であることである。但し、それが回転駆動源28に取り付けられることが可能であり、且つ、それがなおリターの中を通って移動することが可能であり、それによって、分離装置26が排泄物12を捕捉している間、リターがその中を自由に通ることが可能であることが、必要となる。かくして、分離装置26は、上記の例の代わりに、様々な曲線で作られたまたは箱型のスクープ形状を有していても良く、または、それが、以上において説明された運転を行う間、チャンバ24の中を通って回転されることが可能である他の形、例えば、湾曲した、環状の、準環状の、またはその他の形状を有していても良い。非螺旋形、分離装置は、チャンバ24の中を通ってそれを駆動するための他の機構(例えば伸縮式ロッドまたは他の同等の構造など)を必要とすることがあることが、考えられる。
【0068】
図9A及び9Bに示されているように、分離装置26が回転し続けている間、排泄物12は、排泄物12が背面エンド・ウォール22に接するまで(ステップ164)、リター14の上をまたはその中を通って、移送される。分離装置26は、その上の一つのポイントが、駆動バー66の一回転で、360度回転するように、構成されることが可能である。
【0069】
一旦、排泄物12がチャンバのリア・ウォール22に接触すると、図1OA及び1OBに示されているように、分離装置26の更なる回転が、排泄物12及び付着しているリター14を、背面エンド・ウォールの開口32の方へ、背面エンド・ウォール22に沿って上向きの方向に、掬って、リター14から排泄物12を分離する。
【0070】
図11A及び11Bを参照すると、排泄物12が、背面エンド・ウォールの開口32がシュート36の入口開口80と連絡するところに持ち上げられたとき、螺旋状のレーキ26の連続する回転が、排泄物12をドア88に対して押し付け、それによって、そのドアが、そのバネの力に抗して、旋回して開き、排泄物が、背面エンド・ウォールの開口32及び入口開口80を介して送り出される。このポイントで、開かれているドア88及び重力が、動物の排泄物12が貯蔵コンテナ34の中に落ちることを可能にする(ステップ164)。一旦、排泄物がシュート36の中を通った後、ドア88は、排泄物12を貯蔵コンテナ34の中に閉じ込めてシールするように、力が加えられる。
【0071】
清掃サイクルは、停止されても良く、回転駆動源28は、分離装置26を所定の期間、回転した後、チャンバ24の中に入ろうとする動物の検知の後、または、満杯の貯蔵コンテナ34の検知の後(ステップ168)、コントローラ120により、停止される(ステップ166)。この形態では、装置10は、セルフ・クリーニング式のリター・ボックスであって、このリター・ボックスは、ユーザーのよる最小の外部からの介入により、チャンバ24から動物の排泄物12を取り除く。
【0072】
先に論じたように、回転駆動源28は、リターを保持するチャンバ24を形成する構造(この場合には、ドラム18)常に最初に回転する必要無く、分離装置26を直接的に回転することができる。換言すると、分離装置26がドラム18の中で自由に回転することができるとき、回転駆動源28は、ドラム・ウォール19,20および/または22の重量、並びにリター12の重量に打克つ十分なトルクを連続的に提供する必要がない。それ故に、回転駆動源28は、少ないピーク電力または最大馬力/トルク定格を有していて、その値は、分離装置26に恒久的に固定されたドラム18を連続的に回転させるために必要とされるであろう値と比べて大幅に小さい。
【0073】
先にも論じたように、本発明の更なるアスペクトにおいて、分離装置26とドラム18の間の非恒久的な駆動係合が形成されても良く、それによって、ドラム18が、短い円周方向の距離(ステップ158及びステップ160)の間、回転式の分離装置26とともに回転することになる。これは、レーキ エッジ76と内側のドラム表面60の間のスクレーピング界面での摩擦による力で、生じても良い。
【0074】
それに加えて、リター12が、凝集のために、または、リター14を特に粘着性にする、若しくはその中をレーキが通って移動することを困難にするリター14の他の性質のために、ドラム18に粘着するとき、チャンバ・ウォール19もまた回転することになる。その結果もたらされる接着力の強さは、この第二の状況において、リター14の量および/またはの重量、チャンバ24の中でのリター14の位置、リターの粒のサイズ及び化学的性質、リター14の中の排泄物12のタイプ及び量、および/または、リター14の湿分量に依存することがある。
【0075】
ここで、“接着力”と言う用語は、リターを分離装置26及びドラム・ウォール19の両者に接着する力を、単に意味しており、それ自体が、摩擦成分を含んでいても良い。
【0076】
以上において説明された、ドラム18を分離装置26とともに回転させる、いずれの状況においても、これらの状況は、通常(但し、常にとは限らないが)、清掃サイクルのスタートアップの際に生じ、そのとき、分離装置26の運動が静止状態から開始され、トルク及びピーク所要電力が最大量となる。しかしながら、ここで理解すべきことは、レーキとドラムの間の駆動係合は、何時生じてもよく、それが、リター14の性質の結果として、清掃サイクルの間に亘って、ドラム18回転を断続的に開始させまた停止させる。リター14の性質の幾つかにについては、先に説明されていて、またそれは、分離装置26とドラム18の間の摩擦及び接着力のレベルに影響を与えることがある。
【0077】
一旦、ドラム18が分離装置26とともに回転された後、分離装置26が摩擦力または接着力(レーキ26によりドラム18を回転させていた力)に打克ったとき、駆動係合が終わることになる。ほとんどの場合において、ドラム18及び分離装置26の回転は、摩擦力または接着力を減らすために十分な程度、リター14を移動させることになり、それによって、分離装置26の回転力、及びドラム18及びリター14の重量のために生ずる反対方向の力が、減少した摩擦力または接着力に打克ち、それによって、ドラム18がレーキ26とともに回転することを止める。この場合、回転駆動源28は、もし、チャンバ・ウォール18が固定されている場合に生ずるであろう全ての摩擦力または接着力に打克つ必要がない。結果として、回転駆動源のピーク所要電力は、固定された、非回転式ドラム18の中で回転式の篩い分け部材を使用する形態により、要求される値の約半分よりも小さく、抑えられることが可能である、と信じられる。
【0078】
図6及び6Aを参照して、もし、摩擦力または接着力が、レーキ26に加えられる駆動力により、打克たれることがないとすると、ドラム18に対するレーキ26の移動は、以上において説明されたように、停止部材デバイス106によりもたらされ、それは、ドラム18の回転を停止させ、それと同時に、分離装置26はその中で回転され続ける。特に、チャンバ・ウォール18が十分に回転し、それによって、そのフランジ96aおよび/または96bがハウジング40と噛み合ったとき(好ましくは、最大で約180度またはそれ以下の円周方向の回転、最も好ましくは約25度の回転)、ドラム18は、レーキ26に加えられる回転駆動源の力と同一の方向に、最早、回転することがない。
【0079】
このポイントで、分離装置26からの回転力、そしてその次に、回転駆動源28からの回転力は、これまでチャンバ・ウォール18を回転させていた接着力または摩擦力に打克たなければならない。以上で述べたように、この力は、ドラム18を回転させる力の初期量と比べて、小さくなっている。それに加えて、停止デバイス106の構造の係合は、リター14を更に移動させて、摩擦力または接着力を減らしても良い。
【0080】
停止デバイス106が更なるドラム18の回転を終わらせることにより、レーキ26とドラム18の間の駆動係合が破れる。このポイントで、更なるドラムの回転無しで、レーキ26の外側のエッジ76が、ドラム18の内表面60に沿って、表面を掻き取る。この例において、張り付いたリター12がチャンバ・ウォール18から分離するか、および/または、分離装置26が、それが付着していたまたはそれが押していたリター14の中を通って、今や容易に移動することが可能になる。
【0081】
分離の後で、ドラム18は、その位置に止まることが可能であるか、あるいは、回転してその当初の、休止位置に戻ることが可能である。分離装置26は、その後、リター14を移動し続けることが可能であり、そのとき、ドラム18は、その位置に実質的に止まっている。しかしながら、ここで留意すべきことは、ドラム18は、もし、それがその初期の休止位置の方へ回転されて戻された場合、清掃サイクルの間に、レーキによる回転のために、再び駆動されることもあることである。
【0082】
清掃サイクルが完了した後に、レーキ26が、或る量のリター14を、ドラム18のリア・ウォール22の方へ押し込んでいることもあり、それは、リター14をドラム18の中に不均一に分布させて残すことになる。結果として、清掃サイクルが完了した後に、回転駆動源28は、好ましくは、逆方向に回転され、それによって、レーキ26もまた、ドラム18の中で、短い距離、逆方向に回転されることになる(ステップ169)。このようにして、レーキ26は、ドラムのリア・ウォール22の近くに集められていることがあるリター14を、ドラム18の全体に亘って、より均一に、移動させることになる。
【0083】
上述の構成によれば、回転駆動源28は、チャンバと篩い分け部材を一緒に連続的に回転させる同様な装置、または、固定されたチャンバの中で篩い分け部材を回転し、回転駆動源に、その中の全ての摩擦力または接着力に打克つことを余儀なくさせる装置と比べて、より小さいことが可能である。このより小さい回転駆動源28は、装置28のコストが低く、重量が小さいことが可能であり、より静かであり、且つ、運転のコスト効率の良い点で、有利である。以上で述べたように、好ましい回転駆動源は、小さなDC6ボルトのギア・モータであって、このギア・モータは、0.1馬力よりも小さいを発生する乾電池、好ましくは約1/50馬力の乾電池で、動作する。
【0084】
以上において、本発明の特定の実施形態示され且つ説明されたが、ここで理解すべきことは、当業者であれば、数多くの変更及び変形を思い付くことが可能であり、真の精神及び本発明の範囲の中に入るそれらの変更及び変形の全てを、カバーすることが、添付されたクレームにおいて意図されていることである。
【図面の簡単な説明】
【0085】
【図1】図1は、本発明に基づく、或る量のリターから動物の排泄物を取り除くための装置の、分解図による前面からの斜視図であって、リターが収容される円筒形のドラムを示している。
【図2】図2は、図1の装置の、部分的に分解図による背面の斜視図であって、ドラムから動物の排泄物を受け取るための貯蔵コンテナを示している。
【図3】図3は、図2の線3−3に沿って取られた断面図であって、チャンバの中の螺旋状の移動部材を示している。
【図4】図4は、図3の線4−4に沿って取られた拡大図であって、篩い分け部材の構造を示している。
【図5】図5は、図3の線5−5に沿って取られた断面図であって、モータと篩い分け部材の間の直接駆動トランスミッションを示している。
【図6】図6は、図3の線6−6に沿って取られた断面図であって、ドラムのリア・ウォール、及びその中の、チャンバから動物の排泄物を取り除くための開口を示している。
【図6A】図6Aは、図6の拡大図であって、ドラムと外側の固定ハウジングの間に形成される停止部材を示している。
【図7A】図7Aは、ドラムの内側の側面図であって、チャンバから動物の排泄物を取り除く篩い分け部材を用いる清掃サイクルの様々な段階を示している。
【図7B】図7Bは、図7Aに対応する端部の断面図である。
【図8A】図8Aは、ドラムの内側の側面図であって、チャンバから動物の排泄物を取り除く篩い分け部材を用いる清掃サイクルの様々な段階を示している。
【図8B】図8Bは、図8Aに対応する端部の断面図である。
【図9A】図9Aは、ドラムの内側の側面図であって、チャンバから動物の排泄物を取り除く篩い分け部材を用いる清掃サイクルの様々な段階を示している。
【図9B】図9Bは、図9Aに対応する端部の断面図である。
【図10A】図10Aは、ドラムの内側の側面図であって、チャンバから動物の排泄物を取り除く篩い分け部材を用いる清掃サイクルの様々な段階を示している。
【図10B】図10Bは、図10Aに対応する端部の断面図である。
【図11A】図11Aは、ドラムの内側の側面図であって、チャンバから動物の排泄物を取り除く篩い分け部材を用いる清掃サイクルの様々な段階を示している。
【図11B】図11Bは、図11Aに対応する端部の断面図である。
【図12】図12は、図1の装置を用いて動物の排泄物を取り除く方法の例のフローチャートである。
【図13】図13は、図1の装置とともに使用される代替的な貯蔵チャンバの斜視図である。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
リターから動物の排泄物を取り除くための装置であって:
リターが収容されるほぼ円筒形の囲壁と;
リターの中を通って移動されるときに、リターから動物の排泄物を分離するように構成された分離装置と;
排泄物を分離するために、前記分離装置を、前記円筒形の囲壁に対して、且つ前記囲壁の中のリターの中を通って、回転させるために使用可能な回転駆動源と;
を有することを特徴とする装置。
【請求項2】
下記特徴を有する請求項1に記載の装置:
前記分離装置は、前記円筒形の囲壁の軸方向の両端の間で伸びる螺旋状の形態を有している。
【請求項3】
下記特徴を有する請求項1に記載の装置:
前記囲壁は、円筒形の内表面を含み;
前記分離装置は、半径方向に外側のエッジを有しており、このエッジは、分離装置の回転に伴って前記囲壁の制限された回転を生じさせるために、前記分離装置の回転の間、前記囲壁の内表面に噛み合わされるか、またはその直近に隣接しており;
前記囲壁が所定の制限された量の範囲で回転することが許容されるように、停止部材が構成され且つ配置されている。
【請求項4】
下記特徴を有する請求項1に記載の装置:
前記囲壁と前記分離装置は、それらの間にスクレーピング界面を有しており;
当該装置は、停止部材を有し、この停止装置は、前記囲壁と前記分離装置の間の前記スクレーピング界面で発生する摩擦のために、前記回転装置により生ずる前記分離装置の初期回転に伴い、前記囲壁の、所定の制限された回転量を許容するように構成され、
この制限された囲壁回転が、前記回転駆動源のための所要電力が、最小に抑えられることを可能にする。
【請求項5】
下記特徴を有する請求項4に記載の装置:
当該装置は、外側の固定構造を有し、前記停止部材は、この外側の固定構造と前記囲壁の間にある。
【請求項6】
下記特徴を有する請求項5に記載の装置:
前記外側の固定構造は、前記囲壁がその上に回転可能に取付けられる支持ベース、または、前記囲壁がその中に配置される外側のハウジングを有している。
【請求項7】
下記特徴を有する請求項4に記載の装置:
前記回転駆動源は、約0.1馬力よりも小さい出力を有している。
【請求項8】
下記特徴を有する請求項1に記載の装置:
前記囲壁は、排出開口を含み、
前記分離装置は、螺旋状のレーキを有し、このレーキは、このレーキの回転により、排泄物が前記囲壁の中を通って運ばれ、前記排出開口から送り出されるように、前記排出開口に通じている。
【請求項9】
下記特徴を有する請求項1に記載の装置:
前記回転駆動源と、前記分離装置の端部は、前記回転駆動源を運転することにより、前記円筒形の囲壁の中で前記分離装置を回転させるための継手を、それらの間に有している。
【請求項10】
下記特徴を有する請求項1に記載の装置:
前記分離装置は、リターがその中を通過することに適合する所定のサイズの開口を有している。
【請求項11】
下記特徴を有する請求項1に記載の装置:
当該装置は、前記囲壁のためのサポート、及び、このサポートと前記囲壁の間での回転を可能にするための手段を有している。
【請求項12】
下記特徴を有する請求項11に記載の装置:
前記サポート及び前記囲壁は、前記囲壁の回転が所定の量に制限されるように、それらの間に停止部材を有している。
【請求項13】
下記特徴を有する請求項12に記載の装置:
前記所定の量は、約90度の回転量よりも小さい。
【請求項14】
リターから動物の排泄物を取り除くための装置であって:
リターをその中に保持するためのレセプタクルと;
リターから動物の排泄物を分離するための篩い分け部材と;
この篩い分け部材を、前記レセプタクルの中でリターの中を通って移動させるための駆動源と;
前記篩い分け部材がリターの中を通って移動されることに付随して、前記レセプタクルが前記篩い分け部材とともに移動することを可能にするように構成された前記レセプタクルのためのサポートと;
を有することを特徴とする装置。
【請求項15】
下記特徴を有する請求項14に記載の装置:
前記レセプタクルは、ほぼ円筒形のドラムを有し、
前記駆動源は、回転駆動源を有し、
前記篩い分け部材は、前記ドラムの中で分離された動物の排泄物を移送するために、前記回転駆動源により前記ドラムの中で回転される螺旋状の形態を有している。
【請求項16】
下記特徴を有する請求項14に記載の装置:
当該装置は、前記レセプタクルの移動を所定の量に制限するように構成された停止部材を有している。
【請求項17】
下記特徴を有する請求項16に記載の装置:
前記レセプタクルは、ほぼ円筒形の形状を有し、
前記篩い分け部材は、前記円筒形のレセプタクルの中の螺旋状のレーキであり、
前記駆動源は、前記円筒形のレセプタクルの中で前記螺旋状のレーキを回転させるモータ駆動源であり、
前記レセプタクルの移動の前記所定の量は、前記円筒形のレセプタクルの回転の所定の量であって、その値は、その360度の回転よりも小さい。
【請求項18】
下記特徴を有する請求項17に記載の装置:
回転の前記所定の量は、約90度の回転よりも小さい。
【請求項19】
下記特徴を有する請求項16に記載の装置:
当該装置は、前記レセプタクルがその中に配置される外側のハウジング、及び、この外側のハウジングとレセプタクルとの間の停止部材を、有している。
【請求項20】
円筒形のレセプタクルの中でリターから動物の排泄物を分離するための方法であって:
分離装置を、前記円筒形のレセプタクルの中で所定の方向に回転させて、その中のリターの中を通って移動させ;
前記分離装置がリターの中を通って移動するに従い、前記レセプタクルが、制限された角度間隔の範囲で、回転方向へ移動することを可能にし、それによって、前記分離装置を回転するために必要な電力を減少させ;
リターから動物の排泄物を分離するため、且つ、前記円筒形のレセプタクルの中を通って排泄物を運ぶために、前記レセプタクルが前記制限された角度間隔を移動した後も、前記分離装置の回転を継続すること;
を特徴とする方法。
【請求項21】
下記特徴を有する請求項20に記載の方法:
前記分離装置は、モータを用いて前記分離装置を駆動することにより、回転される。
【請求項22】
下記特徴を有する請求項20に記載の方法:
前記レセプタクルが前記制限された角度間隔を移動した後に、前記レセプタクルの回転方向への更なる移動を停止させることを含む。
【請求項23】
下記特徴を有する請求項20に記載の方法:
前記円筒形のレセプタクルの中を通って排泄物を運んだ後、前記分離装置を反対方向へ回転させることを含む。
【請求項1】
リターから動物の排泄物を取り除くための装置であって:
リターが収容されるほぼ円筒形の囲壁と;
リターの中を通って移動されるときに、リターから動物の排泄物を分離するように構成された分離装置と;
排泄物を分離するために、前記分離装置を、前記円筒形の囲壁に対して、且つ前記囲壁の中のリターの中を通って、回転させるために使用可能な回転駆動源と;
を有することを特徴とする装置。
【請求項2】
下記特徴を有する請求項1に記載の装置:
前記分離装置は、前記円筒形の囲壁の軸方向の両端の間で伸びる螺旋状の形態を有している。
【請求項3】
下記特徴を有する請求項1に記載の装置:
前記囲壁は、円筒形の内表面を含み;
前記分離装置は、半径方向に外側のエッジを有しており、このエッジは、分離装置の回転に伴って前記囲壁の制限された回転を生じさせるために、前記分離装置の回転の間、前記囲壁の内表面に噛み合わされるか、またはその直近に隣接しており;
前記囲壁が所定の制限された量の範囲で回転することが許容されるように、停止部材が構成され且つ配置されている。
【請求項4】
下記特徴を有する請求項1に記載の装置:
前記囲壁と前記分離装置は、それらの間にスクレーピング界面を有しており;
当該装置は、停止部材を有し、この停止装置は、前記囲壁と前記分離装置の間の前記スクレーピング界面で発生する摩擦のために、前記回転装置により生ずる前記分離装置の初期回転に伴い、前記囲壁の、所定の制限された回転量を許容するように構成され、
この制限された囲壁回転が、前記回転駆動源のための所要電力が、最小に抑えられることを可能にする。
【請求項5】
下記特徴を有する請求項4に記載の装置:
当該装置は、外側の固定構造を有し、前記停止部材は、この外側の固定構造と前記囲壁の間にある。
【請求項6】
下記特徴を有する請求項5に記載の装置:
前記外側の固定構造は、前記囲壁がその上に回転可能に取付けられる支持ベース、または、前記囲壁がその中に配置される外側のハウジングを有している。
【請求項7】
下記特徴を有する請求項4に記載の装置:
前記回転駆動源は、約0.1馬力よりも小さい出力を有している。
【請求項8】
下記特徴を有する請求項1に記載の装置:
前記囲壁は、排出開口を含み、
前記分離装置は、螺旋状のレーキを有し、このレーキは、このレーキの回転により、排泄物が前記囲壁の中を通って運ばれ、前記排出開口から送り出されるように、前記排出開口に通じている。
【請求項9】
下記特徴を有する請求項1に記載の装置:
前記回転駆動源と、前記分離装置の端部は、前記回転駆動源を運転することにより、前記円筒形の囲壁の中で前記分離装置を回転させるための継手を、それらの間に有している。
【請求項10】
下記特徴を有する請求項1に記載の装置:
前記分離装置は、リターがその中を通過することに適合する所定のサイズの開口を有している。
【請求項11】
下記特徴を有する請求項1に記載の装置:
当該装置は、前記囲壁のためのサポート、及び、このサポートと前記囲壁の間での回転を可能にするための手段を有している。
【請求項12】
下記特徴を有する請求項11に記載の装置:
前記サポート及び前記囲壁は、前記囲壁の回転が所定の量に制限されるように、それらの間に停止部材を有している。
【請求項13】
下記特徴を有する請求項12に記載の装置:
前記所定の量は、約90度の回転量よりも小さい。
【請求項14】
リターから動物の排泄物を取り除くための装置であって:
リターをその中に保持するためのレセプタクルと;
リターから動物の排泄物を分離するための篩い分け部材と;
この篩い分け部材を、前記レセプタクルの中でリターの中を通って移動させるための駆動源と;
前記篩い分け部材がリターの中を通って移動されることに付随して、前記レセプタクルが前記篩い分け部材とともに移動することを可能にするように構成された前記レセプタクルのためのサポートと;
を有することを特徴とする装置。
【請求項15】
下記特徴を有する請求項14に記載の装置:
前記レセプタクルは、ほぼ円筒形のドラムを有し、
前記駆動源は、回転駆動源を有し、
前記篩い分け部材は、前記ドラムの中で分離された動物の排泄物を移送するために、前記回転駆動源により前記ドラムの中で回転される螺旋状の形態を有している。
【請求項16】
下記特徴を有する請求項14に記載の装置:
当該装置は、前記レセプタクルの移動を所定の量に制限するように構成された停止部材を有している。
【請求項17】
下記特徴を有する請求項16に記載の装置:
前記レセプタクルは、ほぼ円筒形の形状を有し、
前記篩い分け部材は、前記円筒形のレセプタクルの中の螺旋状のレーキであり、
前記駆動源は、前記円筒形のレセプタクルの中で前記螺旋状のレーキを回転させるモータ駆動源であり、
前記レセプタクルの移動の前記所定の量は、前記円筒形のレセプタクルの回転の所定の量であって、その値は、その360度の回転よりも小さい。
【請求項18】
下記特徴を有する請求項17に記載の装置:
回転の前記所定の量は、約90度の回転よりも小さい。
【請求項19】
下記特徴を有する請求項16に記載の装置:
当該装置は、前記レセプタクルがその中に配置される外側のハウジング、及び、この外側のハウジングとレセプタクルとの間の停止部材を、有している。
【請求項20】
円筒形のレセプタクルの中でリターから動物の排泄物を分離するための方法であって:
分離装置を、前記円筒形のレセプタクルの中で所定の方向に回転させて、その中のリターの中を通って移動させ;
前記分離装置がリターの中を通って移動するに従い、前記レセプタクルが、制限された角度間隔の範囲で、回転方向へ移動することを可能にし、それによって、前記分離装置を回転するために必要な電力を減少させ;
リターから動物の排泄物を分離するため、且つ、前記円筒形のレセプタクルの中を通って排泄物を運ぶために、前記レセプタクルが前記制限された角度間隔を移動した後も、前記分離装置の回転を継続すること;
を特徴とする方法。
【請求項21】
下記特徴を有する請求項20に記載の方法:
前記分離装置は、モータを用いて前記分離装置を駆動することにより、回転される。
【請求項22】
下記特徴を有する請求項20に記載の方法:
前記レセプタクルが前記制限された角度間隔を移動した後に、前記レセプタクルの回転方向への更なる移動を停止させることを含む。
【請求項23】
下記特徴を有する請求項20に記載の方法:
前記円筒形のレセプタクルの中を通って排泄物を運んだ後、前記分離装置を反対方向へ回転させることを含む。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図6A】
【図7A】
【図7B】
【図8A】
【図8B】
【図9A】
【図9B】
【図10A】
【図10B】
【図11A】
【図11B】
【図12】
【図13】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図6A】
【図7A】
【図7B】
【図8A】
【図8B】
【図9A】
【図9B】
【図10A】
【図10B】
【図11A】
【図11B】
【図12】
【図13】
【公表番号】特表2009−532069(P2009−532069A)
【公表日】平成21年9月10日(2009.9.10)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−504391(P2009−504391)
【出願日】平成19年3月30日(2007.3.30)
【国際出願番号】PCT/US2007/065641
【国際公開番号】WO2007/115171
【国際公開日】平成19年10月11日(2007.10.11)
【出願人】(508298156)
【Fターム(参考)】
【公表日】平成21年9月10日(2009.9.10)
【国際特許分類】
【出願日】平成19年3月30日(2007.3.30)
【国際出願番号】PCT/US2007/065641
【国際公開番号】WO2007/115171
【国際公開日】平成19年10月11日(2007.10.11)
【出願人】(508298156)
【Fターム(参考)】
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