专利名称：手套穿戴系统的制作方法以无污染方式戴上外科手套或半导体“洁净室”中使用的手套的重要性是众所周知的。例如，在戴手套期间由手套的手工操作引起的手套上细菌污染物的存在对进行外科手术的病人具有坏的甚至致命的影响。同样，从手套传递的特定污染物能够毁坏一个半导体芯片。外科医生手套和病人诊察手套预定提供防止潜在的传染性物质和其它污染物的有效阻挡层。但是，使用此类手套已经对病人和使用者产生许多不良的健康效果，包括变态性反应、异质体反应和刺激作用。通常用来制造此类手套的天然橡胶乳液(NRL)包含各处天然存在的物质，包括植物蛋白，它们据信是与天然胶乳变态反应有关的主要变态反应原。然而，NRL手套给使用者提供很高的操作灵敏度，目前还没有适当的合成替代品。但是，NRL手套难于戴上和脱掉，因此常常使用含有玉米淀粉作为其主要成分的手套粉来润滑手套的内表面。已知天然胶乳变态反应原粘合在玉米淀粉上，因此使用戴手套粉可能对变态性个人和病人形成附加的危险。过去三年，美国食品及药物管理局(FDA)已经收到禁止使用所有手套粉的要求，因为已经指明外科手套上的玉米淀粉能减小组织对感染的抵抗力，增强感染的发展，并起从NRL产品来的天然胶乳蛋白的载体的作用，这只是其中之一[联邦记录1999年7月30日(64卷，146号)提出的规则，41709-41743页，来自通过GPO存取(wais.access.gpo.gov)的联邦记录在线，21CFR部分801、878和880]。1997年6月，美国的国立职业安全与健康研究所(NIOSH)发布了建议使用无粉末的、减少蛋白含量的或合成的手套作为减少对天然胶乳变态反应原的暴露特别是通过空气载带的暴露路线的暴露的方法的安全警告[健康与生活服务部“国立职业安全与健康研究所(NIOSH)警告防止工作场所中对天然橡胶乳液的变态性反应”，出版号97-135，1997年6月]。虽然FDA同意减少对空气载带的变态反应原的暴露的目标，但同时关心生产具有令人满意的穿戴性质的无粉末手套可能需要额外的制造工艺，如果没有适当的控制，该工艺具有对手套的物理性质、性能和存放寿命的有害影响[Aziz，N.，“手套的氯化”，国际橡胶工艺会议的胶乳蛋白专题研究组的第5号文献，1993年6月，吉隆坡，马来西亚；FDA，CDRH，“胶乳手套的环境降质高温对拉伸强度的影响”，力学与材料科学部报告#96-05，D.Walsh，D.Chwirut，R.Kotz，和J.Dawson，Rockville市，美国马里兰州，1997]。事实上，FDA正在鼓励企业在穿戴要求(至含为止利用粉末所遇到的)和减少有害健康的影响的风险之间找出一种平衡。不利用穿戴粉末，相反，可以通过涂层或通过氯化来提供手套的润滑。使用了各种涂层。其制造像氯化过程一样必须小心控制，以保证涂层和手套之间的良好结合。因为涂层可能具有与NRL手套不同的物理性能，所以它们通常不可能有同样的扩展特性，从而对使用者提供与正规的NRL手套不同的“感觉”。广泛地采用氯化来减小天然胶乳手套的粘性并因而避免使用戴手套粉。氯化通过手套表面的降解而起作用，因此必须非常小心地控制氯化工艺，以防止破坏手套的阻挡层。不适当地氯化的手套很快降解，可能在几个月内发生胶乳层的破裂。另一个担心是手套中存在称为针眼的微小缺陷，这直接影响手套的阻挡层完整性。研究表明，微粒如尘土、污粒和其它碎屑可能造成针眼。其次，由于诸如成型机振动、滴液槽中的空气泡、不洁净的成型机、不正确的配方、过高的固化温度等等因素，手套制造工艺也可能引入针眼。虽然制造商必须遵守最低限度的制造标准，虽然进行了随机检验，但仍然可能有一些手套不满足采用的最小针眼判据，导致病毒穿透手套的可能性，消除或减小手套作为阻挡层的有效性。使用影响小的合成手套或给NRL手套提供少用戴手套粉或另外润滑形式的另一途径是提供一种减少和最好完全不需润滑的手套穿戴系统。这样一种穿戴系统通过使手套内部弹性地变形到一个大于使用者手的体积而不需润滑特别是不需戴手套粉就能戴上正规的NRL手套(以及任何相似种类的手套)。尤其是，这样一种系统要求手套的手套口弹性地扩张到一个便于将手插入其间并插入手套主体的尺寸。已知有自动手套穿戴装置。通常，一只有待戴上的手套保持在一个真空箱内，使手套的手套口区段张开，在手套内部和戴手套人的环境之间形成连通。手套的外表面暴露于真空箱，因此仍然基本上不受戴手套人环境的污染。当对真空箱施加真空时，手套由于戴手套人环境中更大的环境压力而在真空箱内扩张，足以允许使用人相当容易地将手插入该扩张的手套，之后从真空箱移出戴在使用人手上的手套。装备了许多装置来戴上从独立的配送器来的右手手套和左手手套。但是，这些现有技术装置包括的系统不能充分地用于将真空箱内的手套保持在第一位置中从而形成手套的手套口区段和真空箱之间的气密密封。
例如，在US 3,695,493中，穿戴装置只可以用于有一个包含用刚性材料制成的特殊圆环的手套口部分的手套。虽然该圆环允许手套密封地紧靠真空箱的开口，但该装置不能用于标准手套，造成装置的相当高的运行费用。其次，该刚性圆环造成手套的手套口部分难于在戴手套人手臂上的密封。
在US 4,002,276如US 4,275,812中，将手套准备成使手套口部分扩展在一个特制的专用圆环上。因此，该装置不能用于标准手套，这大大增加装置的运行费用，因为每只手套的单位费用大大高于标准手套。同样，US 4,069,913提供一种包括手套的消毒的手套封装装置，使手套的手套口部分扩展在一个刚性的圆环上面，并密封在一个外保护袋中。US 4,155,494描述一种直径相当大的环形圆环，在戴手套之前将手套口部分扩展在该圆环上。US 5,058,785需要一个用于手套的相当大的刚性圆环，以便使手套遇到真空。在US 5,078,308和US 4,915,272中，在戴手套之前必须用手将一只弹性手套的手套口部分扩展在一个圆筒形真空管子的开口上。在US 4,889,266中，一个手套盘叠合装置能够将盘送到左手和右手真空箱的开口处，每个盘包括一个有一个开口的多边形手套保持器，开口内容放一只弹性手套，手套的手套口部分扩展在一个凸缘上。
一些手套穿戴系统不利用真空来给手套充气，但遇到上述同样问题。例如，在US 4,228,935中，一个相当刚性的环形部件形式的腕状部分可以容放在一个保持架中，以便能够戴上和脱下手套。在US4,898,309中，用手将正规的弹性手套扩展到管状部件的开口端部上，以便于让手进入手套，但同时在最初的手套扩展过程中污染了手套。
所有上述现有技术装置或者需要手动操作将正规型弹性手套扩展在一个刚性凸缘或圆环上，增大手套污染的可能性，或者要求将手套放入包括这样一个圆环的准备好的封装件中，造成这些手套比正规手套高得多的单位费用。
因此本发明的一个目的是提供一种克服上述手套穿戴系统和方法的限制的系统和方法。
本发明的另一目的是提供一种便于以基本上无污染的方式戴上手套的系统。
本发明的另一目的是提供一种用于能不需要润滑手套就相当容易地戴上诸如NRL手套之类有弹性的手套的系统。
本发明的另一目的是提供一种可以在其中以基本上无污染的方式戴上有弹性的标准手套的系统。
本发明的另一目的是提供一种在戴手套之前可以在其中检验每只手套的漏气因此可以检验手套中针眼的存在的系统。
本发明的另一目的是提供一种使用简便的系统。
本发明的另一目的是提供一种机械结构相当简单因而生产和维修很经济的系统。
为了达到上述和其它目的，本发明提供这样一种手套穿戴系统，该系统采取适合于吸住手套的手套口部分的外表面的手套抓取机构(通常是一个真空杆)的形式，而且提供将手套送入一个真空箱的机构，使得手套的手套口部分与真空箱的开口的周边或边缘或多或少地对准。通过仅仅吸住手套的外表面，手套口部分渐渐地打开，足以使一个可以充气的圆环插入处于收缩状态的手套口部分中。然后给安置在手套口部分中的圆环充气，使得该手套口部分延伸和扩张，直到其接触真空箱的边缘。该边缘设有一个抽气环，能够进行足够的抽气，使手套的手套口压靠该边缘，此时该可充气的圆环可以放气，并与抓取机构一起移走。使手套这样保持在真空箱内，对真空箱施加真空，使手套充气，从而使一只手能够插入该手套。一个戴手套装置可以设置一对此种系统，一个系统用于每一只手，还设有适当的机构用于叠置手套和按需要将一只手套送到每个真空箱。
发明概要本发明涉及一种用于将一只可以弹性地扩张的手套的手套口部分从一种非扩张状态扩张到一种扩张的张开状态并用于将所述手套口部分可以脱开地保持在所述张开状态中的系统，所述张开状态至少足以使一只手能够通过手套的手套口部分，该系统包括包括抽气机构和至少一个合适的接触表面的保持机构，用于当所述手套口部分与所述至少一个接触表面紧靠接触时将所述手套口部分密封地保持在所述张开状态中；以及能够从一种第一构型可逆地扩张到一种第二构型的可以扩张的圆环机构，其中，在所述第一构型中，所述圆环机构包括一个收缩的外部轮廓，使得当所述手套处在所述非扩张状态时所述圆环机构能够插入所述手套口部分，而且其中，在所述第二构型中，所述圆环机构包括一个与所述至少一个接触表面的轮廓至少基本上互补的扩张的外部轮廓，使得该手套口部分能够紧靠在该接触表面上。
最好是，所述保持机构可以密封地安装在一个真空箱的开放端部上，使得一只由所述保持机构保持的手套伸入所述真空箱，当所述手套口部分由所述保持机构密封地保持在所述张开状态中时，所述真空箱适合于通过在所述手套的一部分的外表面上施加真空而使所述手套的该部分扩张而伸入所述真空箱中。
可以选择地，所述真空机构包括一个操作地连接在一个真空源上的真空箱，而且还包括紧密邻近所述至少一个接触表面的抽气孔，用于当所述手套口部分紧靠接触所述至少一个接触表面时向所述手套口部分的至少一部分进行抽气。
最好是，所述至少一个接触表面包括一个凹面的圆筒形表面，而且可以选择地，其中所述保持机构包括沿轴向移位的第一和第二保持部件，每个保持部件有一个包括至少一个所述接触表面的中心孔，其中，所述中心孔基本上同轴对准，而且其中，所述抽气孔介于每个所述中心孔的所述至少一个接触表面之间。还可以选择地，所述抽气孔被包括在一个合适的筛网中，所述筛网沿轴向结合在所述第一和第二保持部件上。
在一个第一实施例中，所述可以扩张的圆环机构包括一个基本上环形的可以充气的部件，该部件能够通过施加增压气体而至少从所述第一构型充气到所述第二构型，该圆环机构还包括一个与所述圆环机构的内部开放连通的管子，所述管子可以连接到一个适当的增压气源上。最好是，在所述第一构型中，所述圆环机构包括一个基本上扁平的横断面轮廓。可以选择地，所述圆环机构还包括延伸到所述圆环机构下游的合适的探针机构，所述在圆筒中的探针有一个头部，该头部包括至少一个喷嘴机构，用于沿下游方向引导增压气体，所述探针机构还包括一个与所述探针头部连通的压缩气体管线，所述探针可以连接在一个适当的增压气源上。最好是，所述头部包括一个相对于处在所述第一构型中的所述圆环机构的横断面轮廓为相当狭窄的横断面轮廓。通常，当所述手套口部分处在一种基本上收缩的扁平状态时，所述头部可以插入所述手套口部分的基本上扁平的对置表面之间。在当所述手套口部分处在一种基本上收缩的扁平状态时至少所述头部插入所述手套口部分的基本上扁平的对置表面之间的时候，所述探针机构能够提供进入手套的压缩气体流。由所述头部提供的所述压缩气体流至少足以分开所述对置的扁平表面，使得处在所述第一构型中的包括一个基本上扁平的横断面轮廓的所述圆环机构可以插入所述手套口部分。
在该第一实施例中，并在所述第二构型中，所述圆环机构包括一个基本上环形的形状，其横断面直径至少等于所述接触表面的内径，而且其中，当通过所述手套口部分与所述至少一个接触表面直接或间接地紧靠接触时，所述圆环机构的至少一部分能够采取一个与该至少一个接触表面基本上互补的轮廓，从而形成一个与具有预定轴向长度(通常在约10mm和约30mm之间)的所述接触表面接触的面积。
在一个第二实施例中，所述可以扩张的圆环机构包括一个在其轴向两端处附着在一基本刚性的内部部件上的基本上可以充气地扩展的管状套筒。该套筒能够通过施加增压气体而至少从所述第一构型充气到所述第二构型，而且还包括一个与所述套筒的内部和所述内部部件之间的空间开放连通的管子，所述管子可以连接在一个适当的增压气源上。可以选择地，所述圆环机构还包括延伸到所述圆环机构下游的合适的探针机构，所述在圆筒中的探针有一个头部，该头部包括至少一个喷嘴机构，用于沿下游方向引导增压气体，所述探针机构还包括一个与所述探针头部连通的压缩气体管线，所述探针可以连接在一个适当的增压气源上。最好是，所述头部包括一个相对于处在第一构型中的所述圆环机构的横断面轮廓为相当狭窄的横断面轮廓。通常，当所述手套口部分处在一种基本上收缩的扁平状态时，所述头部可以插入所述手套口部分的基本上扁平的对置表面之间。在当所述手套口部分处在一种基本上收缩的扁平状态时至少所述头部插入所述手套口部分的基本上扁平的对置表面之间的时候，所述探针机构能够提供进入手套的压缩气体流。由所述头部提供的所述压缩气体流至少足以分开所述对置的扁平表面，使得处在所述第一构型中的包括一个基本上扁平的横断面轮廓的所述圆环机构可以插入所述手套口部分。
在该第二实施例中，并在所述第二构型中，所述套筒包括一个类似于旋转椭圆体的形状，其横断面直径至少等于所述接触表面的内径，而且其中，当通过所述手套口部分与所述至少一个接触表面直接或间接地紧靠接触时，所述套筒的至少一部分能够采取一个与该至少一个接触表面基本上互补的轮廓，从而形成一个与具有预定轴向长度(通常在约10mm和约30mm之间)的所述接触表面接触的面积。
可以选择地，本发明的系统还包括手套口部分表面间分开机构，用于当所述手套口部分处在基本上收缩的扁平状态时分开所述手套口部分的基本上扁平的对置表面。在优选实施例中，所述表面分开机构包括一个真空杆，当紧密接触一个所述扁平的对置表面的一部分时能对其施加抽气作用，从而将该扁平表面与对置的扁平表面分开，由此在手套的所述手套口部分中形成一个开口。所述开口通常包括一个足够大的横断面轮廓，使得所述圆环机构当其处于所述第一构型中时能够插入所述手套口部分中。所述真空杆通常包括至少一个抽气口和一个与其存在流体连通的真空管线，所述真空管线可以连接在一个合适的真空源上，而该真空杆提供一个抽气力到所述一个扁平表面上，足以能够通过所述真空杆将平移和/或转动的运动传递到所述手套上。
在该优选实施例中，该真空杆安装在一个第一运输机构上，使得所述真空杆能够在一个预定的工作体积内平移和/或转动。同时该圆环机构安装在一个第二运输机构上，使得所述圆环机构能够在一个预定的工作体积内平移和/或转动。最好是，该保持机构被包括在所述工作体积内。
本发明也指向一种用于将一个可以弹性地扩张的手套的手套口部分从一种非扩张的状态扩张到扩张的张开状态并用于将所述手套口部分可以脱开地保持在所述张开状态中的方法，所述张开状态至少足以使一只手能够通过所述手套的手套口部分，包括以下步骤(a)提供保持机构；(b)提供圆环机构；(c)将处在所述第一构型中的所述圆环机构插入所述手套口部分中，所述手套口部分处在所述非扩张状态中；(d)将所述圆环机构扩张到所述第二构型，使得将所述手套口部分扩张到紧靠接触所述接触表面，所述保持机构与所述圆环机构适当地对准；(e)通过所述抽气机构将抽气作用施加到所述手套口部分上，从而使所述手套口部分保持与所述接触表面的接触；(f)从所述第二构型缩小所述圆环机构的外部轮廓，并从所述手套口部分移去所述圆环机构。
所述方法可以选择地还包括以下步骤(g)提供所述探针机构；(h)将所述探针机构插入所述手套口部分，所述手套口部分处在所述非扩张的状态中；(i)通过所述探针机构将压缩空气提供到所述手套中，从而分开所述手套口部分的对置的扁平表面，使得所述圆环机构能够插入所述手套口部分中，所述圆环机构处在包括一个基本上扁平的横断面轮廓的所述第一构型中；其中步骤(g)至(i)在步骤(b)和(c)之间进行。
其次，该方法可以选择地还包括以下步骤(j)提供所述表面间分开机构；(k)将所述真空杆的所述抽气口安置成紧邻所述手套口部分的一个对置的扁平表面的外表面，所述手套口部分处在所述非扩张的状态中；(l)通过所述真空杆向所述手套口部分的所述一个扁平表面的所述外表面的一部分进行抽气，从而分开所述手套口部分的对置的扁平表面，使所述圆环机构能够插入所述手套口部分，所述圆环机构处在包括一个基本上扁平的横断面轮廓的所述第一构型中；其中步骤(j)至(l)在步骤(b)和(g)之间进行。
或者是，步骤(g)、(h)和(i)不进行，而步骤(j)至(l)在步骤(b)和(c)之间进行。
可以选择地，该方法还包括以下步骤(m)提供所述第一运输机构；(n)在步骤(j)和步骤(k)之间将所述真空杆输送到一个叠合在所述手套口部分的所述一个扁平表面上的位置。
可以选择地，该方法还包括以下步骤(o)在步骤(c)之前，利用所述真空杆吸住所述手套口部分，并通过所述第一运输机构将所述手套输送到一个在所述保持机构内的位置，使得所述手套口部分与所述至少一个接触表面对准；(p)将所述圆环机构扩张到一个介于所述第一构型和所述第二构型中间的第三构型，其中，在所述第三构型中，所述圆环扩张到足以接合和部分扩张所述手套口部分；(q)在步骤(d)之前从所述真空杆减小抽气，使得从所述手套口部分脱开。
该方法还可以随意选择地包括以下步骤(r)提供所述第二运输机构；(s)将所述圆环机构扩张到一个介于所述第一构型和所述第二构型中间的第三构型，其中，在所述第三构型中，所述圆环机构扩张到足以接合和部分扩张所述手套部分；(t)从所述真空杆减小抽气，使得从所述手套口部分脱开；(u)在步骤(c)之前，利用所述圆环机构抓取所述手套口部分，并通过所述第二运输机构将所述手套输送到所述保持机构内的一个位置，使得所述手套口部分与所述至少一个接触表面对准。
最好，该保持机构密封地安装在一个真空箱的开放端部上，使得由所述保持机构保持的一只手套伸入所述真空箱，当所述手套口通过所述保持机构密封地保持在所述张开状态中时，所述真空箱适合于通过对所述手套的一部分的外表面施加真空而使所述手套的该部分扩张而伸入所述真空箱中。
这样一种方法可以适合于使用人戴上右手手套和/或左手手套。
本发明还涉及一种用于戴上可以弹性地扩张的手套的设备，包括(i)至少一个具有开放端部的真空箱，所述真空箱操作地连接在一个适当的真空源上；(ii)一个安装在所述开放端部上的保持机构；(iii)圆环机构。
可以选择地，所述设备还包括用于使至少一只手套能够被所述圆环机构接合的手套配送机构以及表面间分开机构。
最好是，所述设备包括两个所述真空箱，其中，一个所述真空箱适合于戴上左手手套，而另一个所述真空箱适合于戴上右手手套。
附图描述

图1例示包括本发明的手套口扩张系统的手套配送和穿戴设备的总部件。
图2用部分截面的透视图例示一种按照本发明的一个优选实施例的保持机构。
图3例示按照本发明的一个表面间分开机构的实施例。
图4(a)和4(b)用部分截面的透视图例示分别处于第一构型和第二构型中的本发明的可以扩张的圆环机构的一个实施例。
图5例示图4的圆环机构的另一实施例，该圆环机构包括探针机构。
图6(a)和6(c)用横截面图例示分别处于第一构型和第二构型中的本发明的可以扩张的圆环机构的另一实施例。图6(b)表示图6(a)的细部Z。
图7例示图6(a)至6(b)的圆环机构的另一实施例，包括探针机构。
图8(a)到8(d)例示按照本发明的一个方面的抓住一手套并使其重新取向以插入一真空箱的步骤。
图9(a)至9(d)例示按照本发明的第二方面的抓住一手套并使其重新取向以插入一真空箱的步骤。
图10例示将该手套安置在一真空箱内并使可以充气的圆环就位的步骤。
图11例示对图10的可以充气的圆环充气的步骤。
图12例示在用真空箱的保持机构将手套的手套口部分抓住就位后使图4的可以充气的圆环放气并将其移去的步骤，以及对真空箱抽真空以使手套充气的步骤。
发明的公开内容本发明由权利要求限定，权利要求书的内容有待阅读并包括在本说明书的公开内容中，现在参照附图利用例子予以描述。
本发明涉及一种系统，用于将一只弹性手套的手套口安置、保持和保留在一个真空箱的开口处密封地紧靠边缘的敞开位置中，手套的主体就插在该真空箱内。这样，当真空施加到该箱上时，手套的主体扩展并有效地充气，使戴手套的手相当容易地插入手套中。
特别是，本发明涉及一种系统，用于将一只可以弹性扩张的手套的手套口部分从一种非扩张状态扩张到一种扩张的开放状态，以便将所述手套口部分可以脱开地保持在所述开放状态中，所述开放状态至少足以使一只手能够通过该手套的手套口部分，该系统包括包含抽气机构和至少一个适当的接触表面的保持机构，用于当所述手套口部分紧靠地接触所述至少一个接触表面时将所述手套口部分密封地保持在所述开放状态中；以及能够从一个第一构型可逆地扩张到一个第二构型的可以扩张的圆环机构，其中，在所述第一构型中，所述圆环机构包含一个收缩的外部轮廓，使得当所述手套处在所述非扩张状态中时所述圆环机构能够插入所述手套口部分中，而且其中，在所述第二构型中，所述圆环机构包含一个扩张的外部轮廓，该轮廓至少与所述至少一个接触表面的轮廓基本上互补，使手套口部分能够紧靠在该接触表面上。
这样一种系统可以与实际上任何一种修改很少的包括一个真空箱装置的现有的手套穿戴系统一起使用，并因此容易翻新改进。
参照附图，图1示意地例示一种手套口扩张设备(100)，包括按照本发明的一对手套口扩张系统(10)，每一个能戴上右手手套和左手手套。
手套穿戴设备(100)通常还包括一个外罩(120)，该外罩可以安装在地板上或墙壁上，或者可以安装在手推车或轮车上，以便于可以从一个位置运送到另一个位置。外罩(120)在其上面敞开，通常包括一个或多个(常常是一对)储存箱(150)，用于存放消毒的和/或无污染地左手和右手手套。该设备(100)还包括一对手套箱(140)和一对真空箱(110)，每一个手套箱(140)包括垂直叠置的左手或右手手套，而每一个真空箱(110)适合于使用人的右手或左手。
每个手套箱(140)包含一叠消毒的和/或无污染的手套，其中手套均基本上同一取向，通常处于平放状态，使手套的上部(对应于手背)基本上平行于和紧邻手套的下部(对应于手掌区)。这些手套是可以弹性地扩张的，或至少手套的手套口部分可以弹性地扩张，并处在非扩张的状态中。手套箱(140)适合于在外罩(120)内的特定高度处提供一叠手套中的最上一只手套，这将在下面进一步描述，并因此包括任何合适的升降机构(145)，以便任何何时当最上面的手套移去时将叠置的手套向上推动一个合适的量。当手套箱(140)中的手套叠用完时，可以以无污染的方式从储存箱(150)中将一叠新手套插入手套箱(140)中。
真空箱(110)每个以任何合适的方式支承在外罩(120)中，例如利用侧面托架或最好通过轴颈(115)，轴颈(115)允许真空箱(110)转动到一个水平位置或倾斜位置，以便于使用人戴上手套。每个真空箱(110)为大体上圆筒形结构，其大小能放入使用人的包括手套的手，至少从手指尖到手套口部分，最好到前臂中部，而真空箱(110)在其上侧面(112)处是敞开的。每个真空箱(110)包括一个用于对该真空箱抽真空的抽气管(130)，而该抽气管(130)连接在一个合适的真空源如抽气泵或真空泵之类上(未示出)。
参照图2，本发明的手套口扩张系统(10)包括保持机构，在优选实施例中，该保持机构为用于所述设备(100)的每个真空箱(110)的抽气环(20)的形式。抽气环(20)通常包括第一和第二最好同轴的凹面筒形接触表面(22)和(24)，适合于与一个弹性手套的已经扩张到紧靠接触表面(22)和(24)的至少手套口部分形成密封。所述第一和第二接触表面(22)和(24)由适当的抽气机构(25)沿轴向分开，该抽气机构(25)适合于在这两个接触表面(22)和(24)之间进行抽气，从而例如一旦手套口部分(200)以这样一种方式适当安置(如下面将要描述的)，就能保持手套的手套口部分(200)密封地紧靠所述接触表面(22)和(24)。所述接触表面(22)和(24)通常被包含在各自的沿轴向隔开的环形同轴盘(32)和(34)上。下盘(34)适合于密封地安装在真空箱(110)的上开放端部(112)上。真空机构(25)包括沿轴向设置在所述接触表面(22)和(24)中间的适当的空气入口机构(136)，还包括一个连接到适当的真空源(未示出)以便向所述空气入口机构(136)提供抽气作用的出口导管(39)。通常，所述的真空机构(25)分别受所述盘(32)和(34)的面对的环形表面(33)和(35)的限制，还受沿轴向接合在这两个环形表面(33)和(35)上的内外圆筒形壁(36)和(37)的限制。可以设置密封件如合适的O形环(21)，用于内外圆筒形壁(36)、(37)和两个盘(32)、(34)之间的密封。内壁(36)包括所述空气入口机构(136)，还可以例如设立或包括一个适当的筛网、许多孔或缝。所述导管或真空管(39)可以被包括在外壁(37)上并连接到一个合适的真空源如抽气泵或真空泵之类上(未示出)。在本发明的范围内，所述抽气环(20)也可以采用许多其它替代的构造。
所述的手套口扩张系统(10)还包括一个表面间分开机构(40)，适合于分开一只手套的相对的两个扁平表面，并也可以选择地用于抓住一只手套，最好从所述手套箱(140)中的一叠手套中抓住。所述表面间分开机构(40)可以包括任何合适的机械抓取机构如机械爪。参照图3，在本发明的优选实施例中，所述表面间分开机构(40)包括一个具有至少一个入口孔(43)的真空杆(42)，用于对手套的一面施加真空，所述真空杆操作地连接在一个合适的真空源上。所述真空杆(42)有一个包含抽气表面(46)的抓取端部(44)，该抽气表面(46)适合于与手套的一个扁平外表面形成比较好的密封。在所述表面(46)上设置多个入口孔(43)，用于对手套的一个扁平表面施加真空。所述表面(46)最好成凹面拱形，使得比如说当一只手套通过其上扁平面被所述杆(42)抓住时，这一面自动地与此前紧贴其上的手套的下扁平面分开，在手套的手套口部分处形成一个初始开口(49)。表面间分开机构(40)可以由一个能够在工作体积内进行必要的移动和转动的合适的运输机构载带，并通常包括一个能够沿和/或围绕一个或多个轴线进行必要的移动和/或转动的机械臂或机器人臂，使表面间分开机构(40)能够抓住一只手套并将其输送到真空箱(110)。
参照图4(a)、4(b)和图6(a)、6(b)，所述手套口扩张系统(10)还包括一个可以扩张的圆环机构(50)，用于扩大手套的手套口部分(200)，使其与所述抽气环(20)的接触表面(22)和(24)紧靠接触。圆环机构(50)的特征是能够从一个第一构型可逆地扩张到一个第二构型。该第一构型是这样的，当手套处于非扩张状态时，圆环机构(50)足够紧缩到能插入手套口部分(200)中，特别是能插入从被抓住的手套上出现的手套口区段中的由表面间分开机构(40)非弹性地打开的开口(49)中。该第二构型是这样的，它形成一个与所述接触表面(22)和(24)的轮廓基本上互补的轮廓，使得手套口部分(200)能够密封地紧靠这两个表面。如果接触表面(22)、(24)例如是椭圆形的，那么圆环机构(50)扩张到一个与其互补的基本上椭圆形的轮廓。在优选实施例中，接触表面(22)、(24)基本上是圆筒形的，而圆环机构(50)扩张到一个与其互补的基本上圆筒形的外部轮廓。圆环机构(50)可以包括一个适当的机械机构，用于从所述第一构型扩张到所述第二构型。
在第一实施例中，参照图4(a)和4(b)，所述圆环机构(50)包括一个由可以弹性地扩张的材料制成的基本上环形的可以充气的圆环体(52)，能够通过外加增压气体而充气，并具有气体入口机构(54)，用于向所述圆环体(52)的内部提供增压气体，通常为空气。
在第二实施例中，参照图6(a)、6(b)和6(c)，所述圆环机构(50)包括一个基本上刚性的内管形件(90)，其纵向一端(108)例如利用壁(94)封闭，而其另一端(107)包括一个端壁(92)，其中密封地安装一根管子(93)，用于在增压空气或气源(未示出)和所述管形件(90)的内部(95)之间形成流体连通。一个可以扩张、可以伸长和可以弯曲的管形套筒(96)在其纵向两端(97)、(98)处分别密封地附接在管形件(90)的对应两端(107)、(108)上。套筒(96)可以用合适的胶粘剂密封地附接在管形件(90)上。虽然，最好是，套筒(96)的纵向两端(97)、(98)分别扩展在扩大环(103)、(104)上，并分别用外环(101)、(102)夹持在位置上，外环(101)、(102)紧密地安装在套筒(96)的两端(97)、(98)上和管形件(90)上。螺母(105)、(106)分别拧紧在管形件(90)的两端(107)、(108)上，它们将外环(101)、(102)分别向内环(103)、(104)压紧，从而将套筒(96)的两端夹紧在位置上。可以选择地，内环(103)、(104)采取沿径向突出的盘的形式，以帮助套筒(96)成为图6(c)中例示的旋转椭圆体形状。至少一个最好多个孔(91)形成管形件(90)的内部(95)与套筒(96)和管形件(90)之间的空间(99)之间的连通。通过管子(93)供给的增压空气或气体(未示出)流入空间(99)，从而如图6(c)中所示地给套筒(96)充气。当从管子(93)撤去空气压力或对其抽气时，套筒(96)恢复其如图6(a)中所示的未扩大的基准状态。可以选择地，如果螺母(106)适合于密封管形件(90)的端部(108)，那么可以用螺母(106)代替壁(94)。同样，如果螺母(105)适合于密封管形件(90)的端部(107)，那么可以随意选择地用螺母(105)代替壁(92)，同时提供一个合适的孔，以便在孔中密封地安装管子(93)。
如图4(a)、4(b)和图6(a)、6(b)中所示的，在第一和第二实施例中，所述可以扩张的圆环机构(50)因此能够从具有直径(d1)的第一构型可逆地扩张到具有直径(d2)的第二构型，其中(d2)显著地大于(d1)，而且其中(a)所述第一直径(d1)使圆环机构(50)能够通过从被所述抓取机构(40)抓住的手套上出现的开口(49)插入手套的手套口部分(200)中；而且其中(b)所述第二直径(d2)至少等于所述接触表面(22)和(24)的直径(d3)。
其次，圆环机构(50)的高度(h2)至少当完全扩张或充气时至少比所述接触表面(22)和(24)之间的间隔(h1)大一小点，以便将手套的手套口部分(200)与所述接触表面(22)、(24)的密封接触至少保持到将真空施加到所述抽气机构(25)上。
与圆形横断面轮廓相反，圆环机构(50)也可以替换地包括一个基本上扁平的或椭圆形的横断面轮廓，该横断面轮廓更容易装入开口(49)的通常拉长的横断面轮廓中。
通常，作为不起限制作用的例子，在圆环机构(50)的第一实施例中，所述圆环体(52)可以包括一个约40mm至约50mm的第一直径(d1)和约30mm而最好高到约50mm的高度(h2)，而表面(22)、(24)的内径(d3)可以是约130mm。
同样，作为不起限制作用的例子，在圆环机构(50)的第二实施例中，所述管形件(90)可以包括约15mm至约20mm的第一直径(d1)和约50mm的高度(h2)，而表面(22)、(24)的内径(d3)可以是约130mm。
可以选择地，参照图5和7，分别作为所述圆环机构(50)的第一和第二实施例，所述圆环机构(50)还包括伸出到所述圆环机构下游的合适的探针机构(60)。探针机构(60)有一个头部(62)，该头部包括至少一个喷嘴机构，用于沿下游方向指引增压气体。该喷嘴机构的形式最好为多个径向孔(64)。探针机构(60)还包括一个与所述探针头部(62)连通的压缩气体管线(66)，所述压缩气体管线可以与合适的增压气源(未示出)连接。探针头部(62)最好包括一个相对于所述圆环机构(50)处在所述第一构型时的横断面轮廓为相当窄的横断面轮廓。探针头部(62)适合于可以插入所述手套口部分(200)当其处在显著收缩的扁平状态时的显著扁平的对置表面(210)之间。在至少所述探针头部(62)插入所述手套口部分(200)当其处在显著收缩的扁平状态时的显著扁平的对置表面(210)之间的时候，所述探针机构(60)能够向手套(250)中提供压缩气体。由所述探针头部(62)提供的压缩气体流应当至少足以分开所述对置的扁平表面(210)，使得可以选择地包括一个显著扁平的横断面的处在所述第一构型的所述圆环机构(50)能够插入所述手套口部分(200)中。
可以扩张的圆环机构(50)可以载带在一个合适的运输机构上，该运输机构能够在工作体积内提供必要的平移和转动，并通常包括一个机械臂或机器人臂，后者能够提供沿和/或围绕一根或多根轴线的平移或转动，使圆环机构(50)能够插入处于非扩张状态的手套(250)的手套口部分(200)，插入通常由作用在手套(250)的手套口部分(200)上的抓取机构(40)所形成的开口(49)中，在需要真空箱(110)的场合，特别将圆环机构(50)安置成与抽气环(20)的真空机构(136)沿轴向对准。
本发明也涉及一种用于将一只可以弹性地扩张的手套的手套口部分从一种非扩张状态扩张到扩张的开放状态并用于将所述手套口部分可以脱开地保持在所述开放状态中的方法，所述开放状态至少足以使一只手能够通过所述手套的手套口部分。
本发明的系统(10)可以使用如下。参照图8(a)至8(d)，在步骤(a)中，表面间分开机构(40)由合适的运输机构带到与基本上平躺在水平面(70)上的手套(250)的手套口部分(200)近似地垂直对准。水平面(70)可以是一个平台，虽然优选地可以是手套箱(140)中一叠垂直叠置的手套上的另一只手套(250)，或者确实是手套箱(140)的底部，此时只剩下最后一只手套。在步骤(b)中，抓取机构(40)然后抓住手套(250)的上侧面的手套口部分(200)，从而分开手套的上下两侧面(210)并在手套(250)的手套口部分(200)处形成一个开口(49)。或者是(虽然最好是附加地)，将探针机构带至手套(200)的开口的附近，并插入手套口部分(200)的对置表面(210)之间，且通过所述孔(64)将压缩空气送入至少手套口部分(200)，分开对置表面(210)。在步骤(c)中，处在所述第一构型中的环状机构(50)通过合适机构插入开口(49)并扩张到介于所述第一和第二构型中间的第三构型。在第三构型中，圆环机构(50)扩张到一个足以至少使手套(250)的手套口部分(200)稍微扩张并从其内部抓住和保持手套(250)的程度。这样一种扩张应当小于构成环状机构(50)的所述第二构型的扩张，并可在第一实施例中利用通过入口管(54)向圆环体(52)提供合适的增压气体(通常空气)来完成，而在第二实施例中，利用通过管子(93)向空间(98)提供增压气体来完成。然后可以移去表面间分开机构(40)，在优选实施例中，通过首先取消提供的真空，从而和然后在空间上移远真空杆(42)离手套(250)的距离。在步骤(d)中，适当的机构使圆环机构(50)与同其一起保持的手套(250)一起转动，使得手套(250)基本上垂直取向，使手套口部分(250)在最上面。然后适当的运输机构将由圆环机构(50)保持的手套(250)送入真空箱(110)，使得圆环机构(50)与其抽气环(20)的抽气机构(25)沿轴向对准，如图10中所示。
图9(a)至9(d)例示另一个虽然与图8(a)至8(d)中例示的相似的手续，主要差别在于，在步骤(b)和(c)中，表面间分开机构(40)通过适当的运输机构抓住和转动一只手套，使得手套(250)的取向基本垂直，手套口部分(200)在最上面。在步骤(d)中，适当的运输机构将由表面间分开机构(40)保持的手套(250)送入真空箱(110)。然后，在步骤(d)中，处在所述第一构型中的圆环机构(50)由适当的运输机构插入开口(49)，可以选择地利用所述探针机构(60)便于以上述图8中类似方式插入其中(经必要的变更)。然后，圆环机构(50)扩张到所述第三构型，使得从内部抓住手套口部分(200)。圆环机构(50)于是扩张到一个足以至少使手套(250)的手套口部分(200)稍微扩张并从其内部抓住和保持手套(250)的程度。像以前一样，这样一种扩张应当小于构成环状机构(50)的所述第二构型的扩张，并可在第一实施例中利用通过入口管(54)向圆环体(52)提供合适的增压气体(通常为空气)来完成，而在第二实施例中，利用通过管子(93)向空间(99)提供增压气体来完成。然后可以移去表面间分开机构(40)，在优选实施例中，通过首先取消提供的真空，从而和然后在空间上移远真空杆(42)离手套(250)的距离。圆环机构(50)然后与其抽气环(20)的抽气机构(25)沿轴向对准，如图10中所示。
一旦手套(250)在真空箱(110)内保持垂直取向，而圆环机构(50)与抽气圆环(20)的所述抽气机构(25)的入口孔(136)对准，那么圆环机构(50)就扩张到所述第二构型，使得手套(250)的手套口部分(200)的外表面紧靠的述接触表面(22)和(24)。在优选实施例中，这是利用通过入口管(54)向圆环体(52)提供增压气体(通常为空气)以便将圆环体(52)充气到至少为直径(d3)而完成的，如图11中对圆环机构(50)的第一实施例所示。以相似的方式，对于第二实施例，套筒(96)可以通过管子(93)充气到相似的直径(d3)。当手套口部分(200)的外表面和接触表面(22)、(24)之间形成密封接触后，通过抽气机构(25)施加到抽气环(20)上的真空使手套的手套口部分(200)保持在抽气环(20)上。此时，可以将圆环机构(50)收缩或放气到一个显著小于(d3)的直径，最好到对应于所述第一构型的直径，而适当的运输机构从手套(250)移去所述圆环机构(50)，如图12中所示。现在可以以通常方式向真空箱(110)施加合适的真空，使手套(250)能够在戴手套人环境中的较高的环境压力的影响下在手套口部分(200)的下游扩张，使戴手套人的手相当容易地插入手套(250)中。由于手套口粘附在抽气环(20)上而形成的相当大的开口，和手套内部容积的扩张，使得能戴上手套(250)而不需要润滑手套。然后可以使真空箱(110)围绕轴颈(115)倾斜任何所要角度，通常倾斜到水平位置，以便于与使用人的前臂对准。
有利地，可以对真空箱(110)设置适当的压力传感机构(未示出)，以检验真空是否保持住。如果发现需要高于正常值的抽气压力来维持真空箱(110)内充气的手套(250)，那么这可能表明手套本身漏气，例如由于存在针眼。因此，通过监控真空箱(110)中的压力，可以确定每只手套(250)是否存在潜在的危险漏气，从而提供重要的安全性特点。
虽然图8至12就圆环机构(50)的第一实施例例示了上述方法，但该方法对圆环机构(50)的第二实施例的例示是相似的，只要经过必要的变更。
虽然上面仅详细描述本发明的少数几个特定实施例，但该技术的专业人员可以理解，本发明不限于这些实施例，可以进行形式和细节的其它变化而并不偏离本文公开的本发明的范围和精神实质。


一种手套穿戴系统和方法。该装置通常有一个真空杆(42)，用于抓住手套(250)的手套口部分(200)的外表面，其后真空杆(42)与手套(250)一起合适地输送到一个真空箱(110)，在该处手套口部分(200)与真空箱(110)的开口边缘对准。由于仅仅抓住手套(250)的外表面，手套口部分(200)渐渐打开，足以使一个可以充气的圆环(50)能够插入手套口部分(200)。圆环(50)安置在手套口部分(200)内时充气，手套口部分由此扩张，直到其接触真空箱(110)的边缘。该边缘设有抽气环(20)，能够进行足够的抽气，使手套(250)的手套口(200)压靠边缘(20)，此时可充气的圆环(50)可以放气并移走。然后可以给真空箱(110)施加真空，给手套充气，从而能够在手套中插入一只手。一个穿戴装置可以安装一对这样的系统，一个系统用于一只手，还设置合适的机构，用于叠置手套，并按需要给每个真空箱传送一只手套。