本發(fā)明涉及教學(xué)用具領(lǐng)域，具體是一種上下推拉式高效自潔黑板。

背景技術(shù)：

在現(xiàn)代教學(xué)中，雖然投影儀已普遍使用，但課堂教授所用工具仍然是以黑板和粉筆為主，尤其在初、高中教室上課的粉筆使用量相當(dāng)大，黑板使用頻繁。即使現(xiàn)在教室中很多已配備有具有多面黑板的上下推拉式黑板組，但畢竟每面黑板也要經(jīng)教師或?qū)W生將粉筆筆跡擦拭干凈后方可再次使用。目前可采用的黑板筆灰去除方法普遍是使用手掌大小的黑板擦來將黑板筆跡一一擦除，但所需擦拭的板面一般較大，費時費工，且正面擦除粉筆筆跡時易造成粉筆飛揚，污染教學(xué)環(huán)境。除此之外，由于擦除粉筆灰時，大量的筆灰粘附于黑板擦工作表面，容易存在積灰較多、不易清除干凈等情況，因而實際的擦拭效果往往也并不理想。

為此，中國專利cn106114015a公開了一種自潔式履帶黑板擦裝置及其使用方法。該裝置通過人工推動安裝在黑板正面上的盒體，使盒體里的擦毛清除黑板上的筆灰，且再通過刷毛清潔擦毛，使該裝置對黑板的清潔效果較好，清潔徹底。但其清潔黑板時需人工分多次將裝置橫向移動，且每橫向段的縱向清灰時，相對于整個黑板面來說清灰截面較小，整個清灰過程仍較為麻煩，清灰時間長。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是設(shè)計一種上下推拉式高效自潔黑板，該裝置無需依靠手工采用黑板擦或相關(guān)板擦裝置二次重復(fù)擦除黑板筆跡，僅依靠教學(xué)人員上下推拉所需用的黑板即可實現(xiàn)該黑板的黑盒式板面筆灰擦除工作，過程簡單，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定可靠，高效便捷，有效的解決上述背景技術(shù)中提到的問題。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種上下推拉式高效自潔黑板，包括：軌道固定裝置、多維傳動裝置、板面擦灰裝置、清灰裝置和集灰腔體；所述軌道固定裝置是將黑板架上的上、下滾輪及鏈條連接桿分別安置在左右外框架上設(shè)置的上、下軌道及鏈槽中運行；所述多維傳動裝置是齒輪條、齒輪及蝸輪蝸桿的組合傳動機構(gòu)；所述板面擦灰裝置通過萬向聯(lián)軸器、滾筒轉(zhuǎn)軸及渦輪的相互連接轉(zhuǎn)動，再經(jīng)壓座彈簧抵壓支座使其上擦灰滾筒壓住黑板正面；所述清灰裝置通過在凸輪槽內(nèi)滑動的凸輪連接件，將齒輪的轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)化為清灰毛刷的左右移動；下方設(shè)有集灰腔體。

進一步的，所述軌道固定裝置包括左、右外框架，安裝在其上所設(shè)的鏈輪支撐軸上的鏈輪及與鏈輪嚙合的鏈條。所述左、右外框架上都設(shè)有上滾輪軌道、下滾輪軌道，鏈條軌道和齒輪條，且左、右外框架上的各個軌道及齒輪條布局相互對稱。所述左外框架軌道布局上優(yōu)選地，使上滾輪軌道與下滾輪軌道的中心線在同一豎直線上，且上滾輪軌道較下滾輪軌道寬而淺，以區(qū)分上、下滾輪軌道交錯部分，實現(xiàn)交錯部分各軌道運行的有序變軌。所述的鏈條軌道置于上、下滾輪軌道的左邊，且較下滾輪軌道更深，使上、下滾輪的運行限位在鏈條軌道之外，保證三條軌道各自獨立運行且不發(fā)生干涉情況。所述齒輪條置于上下滾輪軌道的右端，當(dāng)黑板在靠近外側(cè)的的軌道上運行時，帶內(nèi)凸輪槽的齒輪與齒輪條嚙合，將下拉力轉(zhuǎn)化為動力源而使齒輪轉(zhuǎn)動。所述鏈條與黑板中耳座上的鏈條連接桿固定，并通過鏈輪掛住黑板，同時使上下兩塊黑板的軌道運行位置彼此相關(guān)，保證上、下黑板在軌道內(nèi)的有序運行而不發(fā)生互卡現(xiàn)象。

進一步的，所述多維傳動裝置包括置于上、下滾輪軌道右端的齒輪條、與齒輪條嚙合的帶內(nèi)凸輪槽的齒輪、通過平鍵連接實現(xiàn)與帶內(nèi)凸輪槽齒輪固定的蝸桿及與蝸桿嚙合的蝸輪。所述蝸輪安裝在蝸輪耳座上。所述多維傳動裝置通過帶內(nèi)凸輪槽上的齒輪與靠近外側(cè)的齒輪條的嚙合實現(xiàn)齒輪的轉(zhuǎn)動，通過其上的內(nèi)凸輪槽將旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化為清灰裝置所需的左右移動，通過蝸輪蝸桿的嚙合實現(xiàn)擦灰裝置所需的逆時針方向的低轉(zhuǎn)速運行。所述的蝸輪蝸桿根據(jù)黑板左右兩邊的旋轉(zhuǎn)方向的不同，同時分為順、逆時針兩類，保證板面擦灰裝置及清灰裝置的運行狀況合理。

進一步的，所述擦灰裝置包括安裝在黑板底座上的滾筒支座、安裝在底座與滾筒支座中間部位的壓座彈簧、安裝在滾筒支座上的萬向聯(lián)軸器、與萬向聯(lián)軸器連接的滾筒轉(zhuǎn)軸以及安裝在滾筒轉(zhuǎn)軸上的無塵擦灰滾筒。所述滾筒轉(zhuǎn)軸通過萬向聯(lián)軸器與蝸輪軸心連接實現(xiàn)轉(zhuǎn)動，再通過多個萬向聯(lián)軸器及多個滾筒轉(zhuǎn)軸的連接逐級傳動，最終實現(xiàn)無塵擦灰滾筒的逆向低轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動擦拭黑板。所述無塵擦灰滾筒通過壓座彈簧抵壓支座實現(xiàn)與黑板正面的緊貼，保證各段擦灰滾筒的受壓充分，且使壓力具有一定的韌性。無塵擦灰滾筒受壓期間產(chǎn)生的軸心誤差通過萬向聯(lián)軸器予以消除。所述無塵擦灰滾筒內(nèi)裝有一層柔軟的海綿墊，其表面為帶有細紋紋理的無塵擦布。

進一步的，所述清灰裝置包括安裝在毛刷滑道上的清灰毛刷、連接左右兩段清灰毛刷的毛刷連接件以及將毛刷與凸輪槽關(guān)聯(lián)的凸輪連接鍵。當(dāng)擦灰滾筒逆向旋轉(zhuǎn)擦灰時，清灰毛刷經(jīng)凸輪連接件在凸輪槽內(nèi)運行，并將其旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化為左右往復(fù)運動，實現(xiàn)對無塵擦灰滾筒的清灰工作。所述毛刷連接件為一彈性連接件。

進一步的，所述集灰腔體為一去蓋的長方體狀集灰腔體。該腔體位于無塵擦灰滾筒的下方，腔體的排灰口位于腔體底面。當(dāng)長方體集灰腔體的粉筆灰儲量到達預(yù)定值時，將長方體集灰腔體的下端的排灰口打開，使筆灰傾泄排出并導(dǎo)入垃圾桶，完成集灰腔體的排灰工作。

本發(fā)明的優(yōu)點：

1.無塵擦灰滾筒緊貼黑板面，且各個滾筒擦灰段對黑板的壓力分配靈活、受壓充分而不致過量、壓力變化相對較小，擦除效果穩(wěn)定可靠。

2.使用軟質(zhì)的帶有紋理的無塵擦灰滾筒貼面擦除，且使用毛刷輔助清潔滾筒表面附著的粉筆灰，此外，同一板面再分兩組無塵擦灰滾筒擦灰，清灰效果好。

3.采用高傳動比的蝸輪蝸桿機構(gòu)，阻力小，傳動平穩(wěn)。且使用鏈條鏈接方式，惡劣工況承受能力強。

4.在黑板背面實現(xiàn)擦除黑板粉筆灰的工作，且集灰腔體在黑板的背面收集粉筆筆灰，擦除過程安靜、隔塵性好，做到黑板正面的教學(xué)空間無粉塵污染。

5.操作便捷，希望擦除時，只需下拉所需使用的內(nèi)側(cè)黑板即可自動完成擦除工作，并且擦除時只對內(nèi)側(cè)的與無塵擦灰滾筒接觸時的黑板正面進行擦除，即上下黑板的內(nèi)容可同時存在并有一定的上下推拉空間，不影響正常教學(xué)過程。

附圖說明

圖1本發(fā)明除去右端外框架、鏈條及鏈輪的三維結(jié)構(gòu)示意圖

圖2本發(fā)明圖1的a處局部放大圖

圖3本發(fā)明圖1的a處正視局部放大圖

圖4本發(fā)明圖1的b處局部放大圖

圖5本發(fā)明圖1的c處局部放大圖

圖6本發(fā)明圖1的d處局部放大圖

圖7本發(fā)明圖1的d處正視局部放大圖

圖8本發(fā)明圖1的e處局部放大圖

圖9本發(fā)明圖1的f處局部放大圖

圖10本發(fā)明的f處向左半剖視圖

圖11本發(fā)明的左外框架結(jié)構(gòu)示意圖

圖12本發(fā)明的三維結(jié)構(gòu)示意圖

圖中：1、左外框架2、黑板背面3、黑板框架4、無塵擦灰滾筒5、毛刷連接件6、清灰毛刷7、上滾輪8、鏈條連接桿9、下滾輪10、下拉槽11、順時針蝸輪12、順時針蝸桿13、帶內(nèi)凸輪槽齒輪14、凸輪連接件15、集灰腔體16、鏈條17、鏈輪18、中耳座19、鏈輪槽20、鏈輪支撐軸21、滾筒支座22、逆時針蝸桿23、逆時針蝸輪24、蝸輪耳座25、萬向聯(lián)軸器26、滾筒轉(zhuǎn)軸27、毛刷滑道28、壓座彈簧29、上滾輪軌道30、齒輪條31、下滾輪軌道32、鏈條軌道33、齒輪轉(zhuǎn)接帶34、支架底座

具體實施方式

下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明做進一步描述。

參照圖1，本發(fā)明為一種上下推拉式高效自潔黑板，包括：軌道固定裝置、多維傳動裝置、板面擦灰裝置、清灰裝置及集灰腔體。所述軌道固定裝置包括左外框架1、右外框架，安裝在外框架上所設(shè)有的鏈輪支撐軸上的鏈輪及與鏈輪嚙合的鏈條。參照圖11及圖10，所述左、右外框架上都設(shè)有上滾輪軌道29、下滾輪軌道31，鏈條軌道32和齒輪條30，且左、右外框架上的各個軌道及齒輪條布局相互對稱。所述左外框架1的軌道布局上優(yōu)選地，使上滾輪軌道29與下滾輪軌道31的中心線在同一豎直線上，且上滾輪軌道29較下滾輪軌道31的軌道寬而淺，以區(qū)分上滾輪軌道29及下滾輪軌道31的交錯部分，實現(xiàn)交錯部分運行的有序變軌。所述的鏈條軌道32置于上滾輪軌道29及下滾輪軌道31的左邊，且較下滾輪軌道31更深，使上滾輪7及下滾輪9的運行限位在鏈條軌道31之外，保證三條軌道各自獨立運行且不發(fā)生干涉情況。所述齒輪條30置于上下滾輪軌道的右端，當(dāng)黑板框架3在靠近外側(cè)的的軌道上運行時，帶內(nèi)凸輪槽的齒輪13與齒輪條30嚙合，將下拉力轉(zhuǎn)化為動力源而使齒輪13轉(zhuǎn)動。所述鏈條16與黑板中耳座18上的鏈條連接桿8固定，并通過所述鏈輪17掛住黑板，同時使上、下兩塊黑板的軌道運行位置彼此相關(guān)，保證上、下黑板在軌道內(nèi)的有序運行。

參照圖1-7及圖10，所述多維傳動裝置包括置于上、下滾輪軌道右端的齒輪條30、與齒輪條30嚙合的帶內(nèi)凸輪槽的齒輪13、通過平鍵連接實現(xiàn)與帶內(nèi)凸輪槽齒輪13固定的蝸桿12(22)及與蝸桿12(22)嚙合的蝸輪11(23)。所述蝸輪11(23)安裝在蝸輪耳座24上。所述多維傳動裝置通過帶內(nèi)凸輪槽的齒輪13與靠近外側(cè)的齒輪條30的嚙合實現(xiàn)齒輪13的轉(zhuǎn)動，通過其上的內(nèi)凸輪槽將旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化為清灰裝置所需的快速左右移動，通過蝸輪11(23)和蝸桿12(22)的嚙合實現(xiàn)擦灰裝置所需的逆向低轉(zhuǎn)速運行。所述的蝸輪11(23)和蝸桿12(22)根據(jù)黑板左右兩邊的旋轉(zhuǎn)方向的不同，同時分為順、逆時針蝸輪蝸桿組兩類，以保證擦灰裝置及清灰裝置的運行狀態(tài)合理。

參照圖1及圖9-10，所述板面擦灰裝置包括安裝在支架底座34上的滾筒支座21、安裝在支架底座34與滾筒支座21中間部位的壓座彈簧28、安裝在滾筒支座21上的萬向聯(lián)軸器25、與萬向聯(lián)軸器25連接的滾筒轉(zhuǎn)軸26以及安裝在滾筒轉(zhuǎn)軸26上的無塵擦灰滾筒4。所述滾筒轉(zhuǎn)軸26與蝸輪11(23)連接實現(xiàn)轉(zhuǎn)動，并通過多個萬向聯(lián)軸器25逐級傳動給各個滾筒轉(zhuǎn)軸26，最終實現(xiàn)無塵擦灰滾筒4的相對移動方向的逆向轉(zhuǎn)動擦拭黑板。所述無塵擦灰滾筒4通過壓座彈簧28抵壓滾筒支座21實現(xiàn)與黑板正面的緊貼，保證各段擦灰滾筒4的受壓充分且使壓力具有一定的韌性。無塵擦灰滾筒4受壓期間產(chǎn)生的軸心誤差通過萬向聯(lián)軸器26予以消除。所述無塵擦灰滾筒4內(nèi)裝有一層柔軟的海綿墊，其表面為帶有細紋紋理的無塵擦布。

參照圖6及圖9-10，所述清灰裝置包括安裝在毛刷滑道27上的清灰毛刷6、連接清灰毛刷6的毛刷連接件5以及將毛刷6與凸輪槽關(guān)聯(lián)的凸輪連接鍵14。當(dāng)擦灰滾筒4做相對移動方向逆向旋轉(zhuǎn)擦灰時，與黑板面2接觸的無塵擦灰滾筒4的擦面不斷更新，使無塵滾筒4的擦面使用的清灰面一直是潔凈狀態(tài)。同時，無塵擦灰滾筒4旋轉(zhuǎn)時，經(jīng)過清灰毛刷6的連續(xù)的左右往復(fù)快速刷除滾筒面，使其上灰塵掉入下方的集灰腔體中，實現(xiàn)對無塵擦灰滾筒的清灰工作。所述毛刷連接件5為一彈性連接件。

參照圖2及圖6，所述集灰腔體為一去蓋的長方體狀集灰腔體。該腔體位于無塵擦灰滾筒4的下方，腔體的排灰口位于腔體底面。當(dāng)長方體集灰腔體15的粉筆灰儲量到達預(yù)定值時，將長方體集灰腔體15的底面的排灰口打開，使筆灰傾泄排出并導(dǎo)入垃圾桶，完成集灰腔體15的排灰工作。

本發(fā)明操作便捷，希望擦除時，只需上推或下拉所需使用的內(nèi)側(cè)黑板即可完成所需黑板的擦除工作，而進行黑板的內(nèi)外側(cè)切換時，上下推拉到底部或頂部稍有余力即可隨軌道自動完成切換工作。不希望擦除時，上下黑板的內(nèi)容可同時存在，且內(nèi)側(cè)黑板還具有約占各軌道三分之一的上下推拉空間，不會影響正常教學(xué)過程。