专利名称：一种简易手动控制擦黑板装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种擦黑板装置，尤其是基于电机驱动的手动控制擦黑板装置， 属于教学用具技术领域。
背景技术：
传统的擦黑板的方式是教师手拿黑板擦擦黑板，这种方式不仅浪费教师的时间和体力，而且粉笔灰会由书写者吸入肺部，长期积累引发较严重的健康隐患。现在有一些发明和实用新型通过一些巧妙构思解决了这一问题，如，电动擦黑板装置，但这类装置多设有风机吸尘装置或储尘屉，其结构复杂、使用成本较高，需要一种结构和操作简单、节省人力、使用成本低、同样可以保证教师健康安全的擦黑板装置。
发明内容本实用新型的目的是提供一种基于小型电机驱动的简易手动控制擦黑板装置，使用方便，投资少，安全可靠，使粉笔灰不易被教师吸入，有效降低教师劳动强度和健康隐患。本实用新型的技术方案是该简易手动控制擦黑板装置，包含条形黑板擦1，推杆 2，齿条3，驱动轴4，齿轮5，联轴器6，电机7，减速器8和手动控制器13，横杆14。齿条3有两条，分别固定在黑板垂直边框外的两侧，与垂直边框平行，齿条的高度比黑板高度高5 40cm,以保证能够完全擦除黑板上的粉笔痕迹。驱动轴4与齿轮5、电机7同轴连接，且轴线平行于黑板的水平边框，布置在黑板的上方或下方空余的墙面上。电机7为与减速器8连接的小功率电机，减速器8两端分别连有一个联轴器6，联轴器6与驱动轴4紧固在一起， 将电机输出功率转化为驱动轴的旋转动力，通过减速器8将电机7的速度减下来。驱动轴 4的两侧设有圆柱齿轮5，与设置于黑板垂直方向外框略偏外的两个齿条3的位置对应，形成啮合的关系，齿轮每走一个端面齿距，则齿条也走一个端面齿距的行程，齿条将齿轮的旋转运动变成直线运动，通过与齿条固定于一体的横杆14推动推杆运动。横杆14两端水平固定在两个齿条3上，推杆2连接在横杆14与条形黑板擦1之间，条形黑板擦1的宽度与黑板宽度相等，推杆2与黑板面保持2 30°的倾角，以保证对黑板擦有一定的压力；推杆 2的一端固定在横杆14上、另一端固定在黑板擦1上。手动控制器13通过电线与电机7相连接，其面板上有启动、停止、正转、反转按扭，分别用来控制电机的4种状态。手动控制器设定电机正转时候，推杆沿着黑板面向上运动，电机反转时候，推杆沿着黑板面向下运动， 亦可设置先下后上的运动方式。按下启动按钮，则电机进入运行预备状态，若再按下正转按钮，则电机正转，推杆沿着黑板面向上(向下)运动，黑板擦在推杆的压力的作用下，将黑板擦干净；若再按下反转按钮，电机反转，推杆在黑板的上端沿着黑板面向下(向上)运动，黑板擦在推杆的压力的作用下，将黑板擦干净。本实用新型的有益效果是(1)减轻教师劳动强度。教师在下课时间需要擦黑板，只需要按下手动控制器的面板上的按钮就可以实现电机的正转或者反转，黑板擦在推杆的压力的作用下，将黑板擦干净，整个过程，教师不需要擦黑板。(2)减少健康隐患。由于传统的用手拿着黑板擦擦黑板，粉笔灰极容易被吸入到身体里，对人的健康带来一定的威胁，本装置中，教师可以远离黑板，手动操作手动控制器即可。(3)操作简单，安全可靠。教师只需要按下手动控制器上的按钮即可。
附图为本实用新型结构示意图。图中各标号依次表示1-条形黑板擦，2-推杆，3-齿条，4-驱动轴，5-齿轮，6-联轴器，7-电机，8-减速器，9-启动按钮，10-停止按钮，11-正转按钮，12-反转按钮，13-手动控制器，14-横杆，15-黑板。
具体实施方式
以下结合附图和实施例，对本实用新型作进一步阐述。实施例1 如附图所示，本简易手动控制擦黑板装置由条形黑板擦1、推杆2、齿条 3、驱动轴4、齿轮5、联轴器6、电机7、减速器8、手动控制器13和横杆14组成。齿条3有两条，分别固定在黑板垂直边框外的两侧，与垂直边框平行，齿条的高度比黑板高度高5cm。 驱动轴4与齿轮5、电机7同轴连接，且轴线平行于黑板的水平边框，布置在黑板的上方或下方空余的墙面上。电机7为与减速器8连接的小功率电机，减速器8两端分别连有一个联轴器6，联轴器6与驱动轴4紧固在一起。驱动轴4的两侧设有圆柱齿轮5，与设置于黑板垂直方向外框略偏外的两个齿条3的位置对应，形成啮合的关系，通过与齿条固定于一体的横杆14推动推杆运动。横杆14两端水平固定在两个齿条3上，推杆2连接在横杆14 与条形黑板擦1之间，条形黑板擦1的宽度与黑板宽度相等，推杆2与黑板面保持30°的倾角，推杆2的一端固定在横杆14上、另一端固定在黑板擦1上。手动控制器13通过电线与电机7相连接，其面板上有启动、停止、正转、反转按扭，分别用来控制电机的4种状态。实施例2 如附图所示，本简易手动控制擦黑板装置由条形黑板擦1、推杆2、齿条 3、驱动轴4、齿轮5、联轴器6、电机7、减速器8、手动控制器13和横杆14组成。齿条3有两条，分别固定在黑板垂直边框外的两侧，与垂直边框平行，齿条的高度比黑板高度高40cm。 驱动轴4与齿轮5、电机7同轴连接，且轴线平行于黑板的水平边框，布置在黑板的上方或下方空余的墙面上。电机7为与减速器8连接的小功率电机，减速器8两端分别连有一个联轴器6，联轴器6与驱动轴4紧固在一起。驱动轴4的两侧设有圆柱齿轮5，与设置于黑板垂直方向外框略偏外的两个齿条3的位置对应，形成啮合的关系，通过与齿条固定于一体的横杆14推动推杆运动。横杆14两端水平固定在两个齿条3上，推杆2连接在横杆14与条形黑板擦1之间，条形黑板擦1的宽度与黑板宽度相等，推杆2与黑板面保持2°的倾角， 推杆2的一端固定在横杆14上、另一端固定在黑板擦1上。手动控制器13通过电线与电机7相连接，其面板上有启动、停止、正转、反转按扭，分别用来控制电机的4种状态。实施例3 如附图所示，本简易手动控制擦黑板装置由条形黑板擦1，推杆2，齿条 3，驱动轴4，齿轮5，联轴器6，电机7，减速器8和手动控制器13，横杆14组成。图示黑板 15主要为了表明装置与黑板的位置关系而标识。[0015]在驱动轴4的左右两端分别焊接一段角铁钢架，通过螺栓连接将两端固定在墙上，与黑板横边框平行。用同样方法将齿条3固定在垂直方向的墙面上，与黑板竖边框平行，齿条的长度至少比黑板上下端的距离略长一点，因为黑板的上下边缘通常离屋顶和地面还有一定距离，所以保证了齿条3有充分的运动空间。横杆14固定在齿条的中间位置。 齿轮5、电机7、减速器8通过联轴器6与驱动轴4同轴连接，后将这些部件合称为驱动轴系列部件。驱动轴系列部件可以布置在黑板上方高于上边缘的墙上，也可以固定在黑板下方低于下边缘的墙上，以不挡住黑板使用范围为宜。电机7为小功率异步或同步电机，与减速器8连接，减速器将电机的速度减下来。 减速器两端分别连有一个联轴器，联轴器与驱动轴紧固在一起，将电机输出功率转化为驱动轴的旋转动力。驱动轴的两侧设有圆柱齿轮5，与设置于黑板垂直方向外框略偏外的两个齿条3的位置对应，形成啮合的关系，齿轮每走一个端面齿距，则齿条也走一个端面齿距的行程，齿条将齿轮的旋转运动变成直线运动，通过与齿条固定于一体的横杆14推动推杆运动。齿条的高度比黑板高度高10cm。推杆的一端固定在横杆14上，另一端固定在黑板擦 1上。推杆与黑板面保持15°倾角，以保证对黑板擦有一定的压力。手动控制器与电机相连接，手动控制器面板上有启动，停止，正转，反转的4个按扭，分别用来控制电机的4种状态。设定电机正转时，推杆沿着黑板面向上运动，电机反转时候，推杆沿着黑板面向下运动， 亦可设置先下后上的运动方式。按下启动按钮，则电机进入运行预备状态，若再按下正转按钮，则电机正转，推杆沿着黑板面向上(向下)运动，黑板擦在推杆的压力的作用下，将黑板擦干净；若再按下反转按钮，电机反转，推杆在黑板的上端沿着黑板面向下(向上)运动，黑板擦在推杆的压力的作用下，将黑板擦干净。如果驱动轴系列部件设置在黑板上方，则做完一个擦黑板周期后，电机驱动齿条向下运动，将位于齿条中间位置的横杆和黑板擦运送到黑板下方，以不挡住黑板正常使用范围；反之，当驱动轴系列部件设置在黑板下方时，将横杆和黑板擦运送到黑板上方。手动控制器安装在离黑板有一定的距离，保证粉笔不会吸入到人的身体为宜。各主要原件选型为电机可优选为三相异步电机，功率为180w，驱动轴使用9 33.5 χ3.25·热镀锌焊接钢管，减速电机采用GW10-80，2. 6rpm，直齿条采用 THG30UNIT. E0
权利要求1.一种简易手动控制擦黑板装置，包含条形黑板擦(1)、推杆(2)、齿条(3)、驱动轴 (4)、齿轮(5)、电机(7)、手动控制器(13)和横杆(14)，其特征在于条形黑板擦(1)的宽度与黑板宽度相等；齿条(3)有两条，分别固定在黑板垂直边框外的两侧，与垂直边框平行； 驱动轴(4)与齿轮(5)、电机(7)同轴连接，且轴线平行于黑板的水平边框，布置在黑板的上方或下方空余的墙面上；齿轮(5)为圆柱齿轮，与齿条(3)啮合连接；横杆(14)两端水平固定在两个齿条上；推杆(2)连接在横杆(14)与条形黑板擦(1)之间，与黑板平面呈2 30° 角度；手动控制器(13)与电机(7)通过电线连接。
2.按权利要求1所述的简易手动控制擦黑板装置，其特征是电机(7)与驱动轴(4)之间装有减速器(8)和联轴器(6)，电机(7)通过减速器(8)及联轴器(6)，与驱动轴(4)同轴连接。
3.按权利要求1或2所述的简易手动控制擦黑板装置，其特征是齿条的高度比黑板高度高5 40cm。
4.按权利要求1、2或3所述的简易手动控制擦黑板装置，其特征是手动控制器至少包含停止、启动按钮。
专利摘要本实用新型涉及一种擦黑板装置，尤其是基于电机驱动的手动控制擦黑板装置，属于教学用具技术领域。由条形黑板擦、电机、减速器、驱动轴、齿轮、齿条、横杆、推杆、手动控制器连接构成，电机减速后驱动齿轮转动，由齿条将旋转运动转化为直线运动，带动横杆、推杆、条形黑板擦上下运动，实现按动控制器按钮即可自动清洁黑板的目的。手动控制器离黑板距离较远，操作者不易吸入粉笔灰。装置使用方便，投资少，安全可靠，减轻了教师的劳动强度，降低了健康风险。
文档编号B43L21/00GK202062911SQ201120133549
公开日2011年12月7日 申请日期2011年4月29日 优先权日2011年4月29日
发明者罗小林, 袁明利 申请人:昆明理工大学