一种清洁黑板擦的制作方法

[0001]
本实用新型涉及教学用品技术领域，具体涉及一种清洁黑板擦。


背景技术：

[0002]
黑板擦是教师教学中重要的工具，黑板擦作为教育教学的重要媒介，有着非常重要的作用。现在大部分教学使用的黑板擦还是传统的黑板擦，除尘效果不好，很多老师由于粉笔灰的吸入量过多，导致口腔疾病和呼吸道疾病，进而导致身体状况不好，影响教师的身体健康；黑板擦除尘效果不好，影响学生的观看效果，致使授课的效果不理想。虽然现在社会上已经出现了各种各样的黑板擦，但是很多不能完全清理干净，并且不能使黑板干燥洁净的问题依然存在。
[0003]
很多人对黑板擦污染大效果差的问题提出过解决办法和实物的设计。在知网上就有很多的有关黑板擦的设计文献，如郝艺婷、董悦宁（2020年）的设计中采用了pc端控制，激光定位的方法设计了大型黑板擦进行定点擦黑板，此产品的装配需要固定在整张黑板上，体型很大，制作和使用成本大，并且有无线控制很容易受到外部无线信号的干扰，使其使用效果降低。如闫乙伟等人（2020年）的设计中利用水溶性出尘的黑板擦。如王锦翠（2019年）的设计中同样从除尘的思路进行研究，其产品在黑板擦内部安装有风扇，利用风扇转动形成的吸力将粉笔灰收入盒中，此产品收集的能力具有一定的局限性，漂浮着的粉笔灰必定是散落很广，若只由黑板擦内部的一个小型风扇进行收集，那黑板擦壳体以外的空间中的粉笔将不会被完全收集。此作品在工作风扇消耗电能资源，且上课时使用将会产生大量的噪音。从另一角度又带来了一定的不实用性。又如申请号201821200035.x的中国专利，公开了一种喷水式的黑板擦，利用喷洒的水来减少空气中的粉尘，但该专利在使用时黑板较湿润，没能及时的干燥，会使黑板上的字特别的不清晰，所以实际使用中除尘效果较好，但却忽视了黑板的干燥程度，导致字迹不清晰，影响教学效果。


技术实现要素：

[0004]
实用新型目的：
[0005]
本实用新型提供一种清洁黑板擦，其目的是解决现阶段黑板擦清洁效果不佳，使用过程中污染大等问题。
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技术方案：
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一种清洁黑板擦，该黑板檫的壳体内部设置有水箱和气箱，气箱内设置有气压复位弹簧，气压复位弹簧的一端顶触气箱一侧的内壁，气压复位弹簧的另一端顶触进气开关；气箱与外界大气连通，气箱与外界大气连通处设置有第一单向阀；气箱与水箱连通，气箱与水箱连通处设置有第二单向阀；水箱与喷射箱连通，水箱与喷射箱连通处设置有第三单向阀；水箱侧方设置有注水口；喷射箱底部为喷射板，喷射板上设置有若干喷射孔，壳体底部的两侧均设置有干布夹，两侧的干布夹通过设置的推拉杆连接，推拉杆上设置有摩擦塞。
[0008]
推拉杆的端部与柔性转向片的一端固定连接，柔性转向片的另一端穿过转向片滑
块与干布夹固定连接。
[0009]
水箱底部设置有第三单向阀，水箱通过第三单向阀与喷射箱连通或者隔开。
[0010]
第一单向阀、第二单向阀和第三单向阀的结构一致，均为凹形的槽体上设置一个带有弹簧的盖片，盖片与其所要封闭的孔向匹配。
[0011]
摩擦塞与黑板接触的一侧设置为棱状结构。
[0012]
壳体上端为把手，把手截面呈“ω”状。
[0013]
干布夹由两侧的侧板和一条横板组成，横板的两条长边分别与两条侧板的中部轴连接，横板两侧的侧板通过干布夹弹簧连接。
[0014]
有益效果：
[0015]
本实用新型提供一种清洁黑板擦，在使用过程中不需要电能等能源的消耗，只需一个简单的机械擦拭过程，把擦拭过程中机械运动转化为提供动力的能量，将摩擦力通过巧妙的机械结构改变力的方向，从而合理的实现黑板的无尘擦拭和干燥；擦拭结构在根本上就防止了粉笔灰扬尘的生成，达到除尘的效果；干燥结构合理的起落使黑板干燥洁净，最终实现黑板即擦即用的效果，避免了现有传统黑板擦导致粉笔灰飞扬的情况，避免了喷水式的黑板擦，没能及时的干燥黑板，使黑板上的字不清晰，影响教学效果等情况。
[0016]
本实用新型黑板擦结构合理，水箱外形采用手握状的外形，使用时更舒适；产品小巧，材料使用塑料，成本低，具有很好的经济性；绿色无污染，对保护环境和教师身体健康具有重要意义；效率高，操作简单。
附图说明
[0017]
图1为清洁黑板擦的整体示意图；
[0018]
图2为清洁黑板擦的内部整体示意图；
[0019]
图3为清洁黑板擦端部内部结构示意图；
[0020]
图4为清洁黑板擦横向剖视图；
[0021]
图5为清洁黑板擦的内部结构爆炸图；
[0022]
图6为单向阀结构示意图；
[0023]
图7为干布夹结构示意图；
[0024]
图8为图7中a处结构放大图；
[0025]
图9为图7中b处结构放大图；
[0026]
图中标注：1.进气开关，2.把手，3.壳体，4. 摩擦塞，5.喷射箱，5-1.喷射板，6.干布夹，6-1.侧板，6-2.横板，6-3.轴，6-4.端部，6-5. 限位杆，6-6.干布夹弹簧，7. 限位连接件，8.水箱加水口塞，9.气箱盖，10.进气孔，11.气箱，12.复位弹簧，13.水箱，14.柔性转向片，15.转向片滑块，16.推拉杆，17.第一单向阀，18.注水口，19.出气孔，20.第二单向阀，21.第三单向阀，22.槽体，23.盖片。
具体实施方式
[0027]
本申请为一款能够高效率完成清洁任务的清洁黑板擦。该产品利用了摩擦力提供干布夹的动力、弹性形变改变力的方向、气体压力差提供喷水的动力等原理，这样利用压力差、弹性形变等物理性质来让黑板擦产生自动控制，及合理利用了资源又节省了利用电能
供能的不必要的浪费。从根本上防止粉笔灰尘的形成，能够快速对黑板进行清洁、且对保护环境和教师身体健康具有重要意义。
[0028]
一种清洁黑板擦，该黑板擦的壳体3内部设置有水箱13和气箱11，水箱13和气箱11连通或者隔开，水箱13侧方设置有注水口18，水箱13下方设置有喷射箱5，水箱13与喷射箱5连通或者隔开，喷射箱5底部为喷射板5-1，喷射板5-1上设置有若干喷射孔，壳体3底部的两侧均设置有干布夹6，干布夹6用于夹持速干布，两侧的干布夹6通过设置的推拉杆16连接，推拉杆16上设置有摩擦塞4。
[0029]
下面结合附图对本实用新型做进一步说明。
[0030]
如图1-5所示，一种清洁黑板擦，壳体3内设置有水箱13和气箱11，水箱13上端和气箱11的外周形成把手2，水箱13和气箱11连通或者隔开，水箱13侧方设置有注水口18，水箱加水塞8塞于注水口18，将水从注水口18注入水箱13，水箱加水塞8避免水箱13内水流出，水箱13与喷射箱5连通或者隔开，喷射箱5底部为喷射板5-1，底部即与黑板接触的一侧，喷射板5-1上设置有若干喷射孔，水箱13底部设置有四个第三单向阀21，底部即与黑板接触的一侧，水箱13与喷射箱5通过四个第三单向阀21连通或者隔开，喷射板5-1通过魔术贴粘贴有用于擦黑板的海绵，魔术贴便于更换海绵，水箱13内的水通过进入四个第三单向阀21能够进入到喷射箱5内，再从喷射板5-1的喷射孔流出，浸湿海绵；壳体3底部的左右两侧均设置为干布夹6，干布夹6用于夹持速干布，底部即与黑板接触的一侧，两侧干布夹6的端部通过设置的推拉杆16连接，推拉杆16上设置有摩擦塞4，摩擦塞4为橡胶材质，摩擦塞4与黑板接触，摩擦塞4与黑板之间相对运动产生的摩擦力提供黑板擦左右两侧的干布夹6向上或者向下移动的动力。
[0031]
喷射板5-1可以为与喷射箱5相同的材质，也可以为高密度透水板，高密度透水板上可以设置有喷射孔也可以不设置喷射孔。
[0032]
气箱11的一端一体设置有气箱盖9，气箱盖9上设置有进气孔10，进气孔10处一体设置有第一单向阀17，气箱11通过第一单向阀17与外界大气连通或者隔开；气箱11内设置有气压复位弹簧12，气压复位弹簧12的一端顶触气箱11的一侧内壁，气压复位弹簧12的另一端顶触进气开关1；气箱11侧壁上设置有出气孔19，出气孔19处设置有第二单向阀20，气箱11通过第二单向阀20与水箱13连通或者隔开。
[0033]
通过按压进气开关1，使气压复位弹簧12压缩或者其利用弹力自动复位，从而控制气箱11内的压力变化，气箱11内气体的压力变化提供水箱13内的水喷出的动力。这样利用压力差的物理性质来让黑板擦产生自动控制，而且合理利用了资源又节省了利用电能供能的不必要的浪费。当向下按压进气开关1时，气箱11内容积减小，气箱11内的压力增大，顶触第一单向阀17和第二单向阀20，第一单向阀17使进气孔10封闭，此时气箱11与外界大气隔绝，第二单向阀20受压力，使气箱11与水箱13相通，气箱11内部的气压提供水箱13内的水从水箱13底部的四个第三单向阀21喷出的动力，进而使水进入喷射箱5内，扩散到喷射板5-1上，经过喷射板5-1上的喷射孔喷出，均匀的洒向利用魔术贴粘在喷射板5-1上的海绵，均匀湿润海绵，使海绵擦拭黑板时将所经过的黑板产生的粉笔灰完全的融入湿润的海绵，从根本上除去漂浮的粉笔灰，降低扬尘率。
[0034]
松开进气开关1，气压复位弹簧12迅速恢复至原位，气箱11内的气压降低，此时与水箱13连通的第二单向阀20受水箱13内的压力复位，使气箱11与水箱13不相通；第一单向
阀17受外界大气压的压力，压迫第一单向阀17打开进气孔10，使外界大气与气箱11相通，即实现了利用压力差来恢复气箱11内外压力平衡。
[0035]
如图6所示，第一单向阀17、第二单向阀20和第三单向阀21的结构一致，均为凹形的槽体22上设置一个带有弹簧的盖片23，盖片23与其所要封闭的孔相匹配。利用弹簧从而实现孔的封堵和打通。
[0036]
如图2和图5所示，推拉杆16的两个端部均与相同侧的柔性转向片14的一端通过螺栓固定连接，柔性转向片14的另一端穿过相同侧的转向片滑块15与相同侧的干布夹6通过螺栓固定连接，转向片滑块15通过螺栓固定连接于壳体3内。即推拉杆16的右侧（右侧即如图2所示的里侧）端部通过螺栓与右侧柔性转向片14的一端固定连接，右侧柔性转向片14的另一端穿过右侧的转向片滑块15与右侧的干布夹6通过螺栓固定连接；同理左侧也这样连接，推拉杆16的左侧与右侧为对称的连接结构。
[0037]
转向片滑块15用于改变柔性转向片14的弯曲度，柔性转向片14通过转向片滑块15改变力的方向，利用柔性转向片14的弹性形变，从而使推拉杆16上横向摩擦力转变为竖直方向的推拉力。即推拉杆16将摩擦塞4与黑板之间的横向摩擦力，通过柔性转向片14与转向片滑块15的限制，转变为干布夹6竖直方向的运动，通过推拉杆16的杠杆作用，使推拉杆16左端连接的干布夹与黑板接触，则推拉杆16右端连接的干布夹与黑板分离，反之亦然。
[0038]
摩擦塞4与黑板接触的一侧设置为棱状结构。棱状结构能够增加摩擦力，提供推拉杆16向下或向上运动的动力。摩擦塞4外周设置有限位连接件7，摩擦塞4与限位连接件7之间存在空隙，限位连接件7通过螺栓固定在壳体3上，限位连接件7用于限制摩擦塞4的移动距离，而且具有美观黑板擦的作用。
[0039]
如图7-9所示，干布夹6由两侧的侧板6-1和一条横板6-2组成，横板6-2的两条长边分别与两条侧板6-1的中部轴连接，横板6-2两侧的侧板6-1通过干布夹弹簧6-6连接，干布夹弹簧6-6的反弹力用于提供夹持速干布的力。两条侧板6-1中部均设置有圆柱形的轴6-3，横板6-2两条长边的端部设置为c字形端部6-4，端部6-4咬合在轴6-3上。如图7所示的里侧设置为封闭结构，外侧设置有限位杆6-5，限位杆6-5的一端通过螺栓固定在横板6-2上，限位杆6-5的另一端设置有向内的凸起，凸起卡入轴6-3端部设置的小孔内，即限位杆6-5的凸起与轴6-3间隙配合。两条侧板6-1的下部，即与速干布接触处，可以设置有凸起（条形、波浪形或者点状凸起）结构，以增大速干布与侧板6-1之间的摩擦力，便于夹持的更牢固。
[0040]
安装干布夹6时，将两条侧板6-1中部的轴6-3卡入横板6-2的端部6-4内，向如图7所示的里部推进，推至顶触封闭处，将限位杆6-5的凸起卡入6-3端部的小孔内，此时干布夹6已安装好。当夹持速干布时，用手按压摩擦塞4的左端或者右端，使黑板擦右端或者左端的干布夹6被推出，则右端或者左端的干布夹6全部结构暴露出来，通过向内按压两条侧板6-1的上部，两条侧板6-1以端部6-4为轴转动，干布夹弹簧6-6被拉伸，即与普通夹子或者夹持件的方法一致，将速干布放置于两条侧板6-1之间，松开手，两条侧板6-1由于受到干布夹弹簧6-6的反弹力，而实现夹持速干布的状态。
[0041]
当手持本实用新型的清洁黑板擦向左运动时，摩擦塞4与黑板之间产生向右的横向摩擦力，向右的横向摩擦力压迫推拉杆16右端连接的柔性转向片14，柔性转向片14则通过转向片滑块15的限制，将向右的横向摩擦力转变为竖向（垂直于黑板）的力，即带动推拉杆16右端的干布夹6向下运动，拉杆16右端的干布夹6与黑板接触，将黑板擦经过处，即黑板
上与喷射板5-1相对的被喷淋潮湿的部分擦干。此时，根据杠杆原理，推拉杆16左端的干布夹6则向上翘起。
[0042]
当手持本实用新型的清洁黑板擦向右运动时，摩擦塞4与黑板之间产生向左的横向摩擦力，向左的横向摩擦力压迫推拉杆16左端连接的柔性转向片14，柔性转向片14则通过转向片滑块15的限制，将向左的横向摩擦力转变为竖向（垂直于黑板）的力，即带动推拉杆16左端的干布夹6向下运动，拉杆16左端的干布夹6与黑板接触，将黑板擦经过处，即黑板上与喷射板5-1相对的被喷淋潮湿的部分擦干。此时，根据杠杆原理，推拉杆16右端的干布夹6则向上翘起。
[0043]
即总是，待擦拭的黑板先被喷射板5-1上喷淋潮湿的海绵擦拭，再经过干布夹6上的速干布擦干。
[0044]
壳体3上端（即气箱11外周）为把手2，把手2截面呈“ω”状。当人手握取把手2时，手呈自然握取物的状态，与“ω”形状正好贴合，此时手握取把手2较舒适，利于黑板檫的操作。
[0045]
使用过程：首先通过注水口18向水箱13内注入水，注水后将水箱加水塞8塞上注水口18，将海绵通过魔术贴粘在5-1上，速干布夹持在干布夹6上，以手持清洁黑板擦向左运动时为例，当手持清洁黑板擦向左运动时，摩擦塞4与黑板之间产生向右的横向摩擦力，向右的横向摩擦力压迫推拉杆16右端连接的柔性转向片14，柔性转向片14则通过转向片滑块15的限制，将向右的横向摩擦力转变为竖向（垂直于黑板）的力，即带动推拉杆16右端的干布夹6向下运动，拉杆16右端的干布夹6与黑板接触，将黑板擦经过处擦干，即黑板上与喷射板5-1相对的被喷淋潮湿的部分擦干。此时，根据杠杆原理，推拉杆16左端的干布夹6则向上翘起。
[0046]
擦拭原理如下：气箱11、水箱13、喷射箱5、喷射板5-1以及喷射板5-1上的海绵构成擦拭结构。在气箱11中有两个孔，一个进气孔10，一个出气孔，进气孔10连接大气与气箱11内部，且安装有第一单向阀17，气体由单向阀17单向流动到气箱11，出气孔连接水箱13，且安装有第二单向阀17，气体由气箱11流向水箱13。气箱11中还有连接着进气开关的复位弹簧12，按下复位弹簧12进气开关1内移，减小气箱11的容积，气箱11内压力增大，气箱11与水箱13之间形成压力差，气体由出气孔经单向阀17进入到水箱13，之后复位弹簧12恢复原来的形状，导致气箱11容积增大，外部环境中的空气又经过进气孔由单向阀17进入气箱11，使气箱11内外压力平衡。这样利用压力差、弹性形变等物理性质来让其产生自动控制，及合理利用了资源又节省了利用电能供能的不必要的浪费。接着进入水箱13的气体将会加大水箱13内部的压力，推动水从底部的四个第三单向阀21流入至喷射箱5，同时扩散到喷射板5-1上，由喷射板5-1上的喷射孔喷出，均匀的洒向利用魔术贴粘在喷射板5-1上的海绵，均匀湿润海绵，使海绵擦拭黑板时将所经过的黑板产生的粉笔灰完全的融入湿润的海绵，从根本上除去漂浮的粉笔灰，降低扬尘率。
[0047]
干燥原理如下：柔性转向片14、转向片滑块15、摩擦塞4、干布夹6以及干布夹6上的速干布构成干燥结构。根据实际黑板擦使用过程的运动方向，在黑板擦底端海绵两侧装有自动升降速干布，速干布将湿的黑板擦干。速干布夹在自动异向升降的干布夹6上，干布夹6连接着柔性转向片14的一端，柔性转向片14穿过转向片滑块15改变柔性转向片14的运动方向，柔性转向片14的另一端连接着推拉杆16，推拉杆16由固定于摩擦塞4上。在黑板擦工作时，黑板擦底部两端的摩擦塞4与黑板之间产生的摩擦力，摩擦力传递给推拉杆16，推拉杆
16向下拽动柔性转向片14，再由柔性转向片14改变力的方向，进而提升（收进）和下降（推出）干布夹6，推出的干布夹6进行速干擦拭，收进的干布夹6不工作。黑板擦回程时与去程进行相同的操作，只是方向相反，原来工作的速干布收起，原来不工作的速干布推出工作。在整个干燥过程中，并不需要提供额外的能量，利用擦黑板时所必需的能量（摩擦塞4与黑板之间相对运动产生的摩擦力）来充分利用为其提供干燥时所需的动力。

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