专利摘要

本发明提供了一种简易废旧中性笔芯处理机器，包括外框架和包含在外框架内的笔芯定位装置、笔尖拔除机构和油墨回收装置，其中：笔芯定位装置由卡槽板与笔芯引导装置构成，笔芯引导装置的导管与卡槽板的沉孔共同实现笔芯的定位；笔尖拔除装置包括直线导轨机构、齿轮齿条传动机构、丝杠传动机构和夹板，通过丝杠传动机构实现夹板夹紧和松放笔尖，通过齿轮齿条传动机构实现笔尖拔除装置的整体上下移动，直线导轨机构可确保笔尖拔除装置上下运动时的稳定性；油墨回收装置利用外界提供的气压来将笔杆中的油墨分离出来，由油墨收集器收集分离出的油墨。本装置尺寸小，操作简便，起到节能环保的作用，可用来批量处理废旧中性笔芯。

权利要求

1.一种简易废旧中性笔芯处理机器，其特征在于，包括外框架和固定在外框架上的笔芯定位装置、笔尖拔除装置和油墨回收装置，其中：

所述笔芯定位装置包括笔芯引导装置和固结于外框架的卡槽板，笔芯引导装置的顶部设有多个通孔，每个通孔的下端对应连接一个导管，导管的下端与卡槽板相连接，卡槽板上设有用于确定笔芯位置的沉孔；笔芯从通孔进入笔芯引导装置，穿过导管并被卡槽板卡住，同时笔尖从卡槽板的沉孔中伸出，便于后续笔尖拔除处理；

所述笔尖拔除装置包括直线导轨机构、齿轮齿条传动机构、丝杠传动机构和夹板，直线导轨机构的精确直线运动用于实现笔尖拔除装置上下运动的平稳性，丝杠传动机构用于实现夹板夹紧和松放笔尖，齿轮齿条传动机构用于实现笔尖的拔除；

所述油墨回收装置包括油墨分离装置与油墨收集器，油墨分离装置利用外界提供的气压将笔杆中的油墨分离出来，油墨收集器用于盛装被拔落的金属笔头以及油墨分离装置吹出的残余油墨。

2.根据权利要求1所述的一种简易废旧中性笔芯处理机器，其特征在于，所述笔尖拔除装置中：

所述丝杠传动机构由丝杠和装配在丝杆上的螺母构成，当丝杠转动时螺母随丝杠的转动而发生平行于丝杠的平移运动；

所述夹板包括动板和静板，动板固定在丝杠的螺母上，静板通过轴承与丝杠连接，当丝杠转动时静板不发生移动，动板靠近或远离静板，在丝杠传动机构的作用下，动板和静板相互配合实现笔尖的夹持与松放；

所述直线导轨机构包括导轨和沿导轨滑动的滑块，其中：导轨竖直固定在外框架上，滑块与夹板中的静板固定连接，直线导轨机构确保静板沿导轨上下运动时的稳定性；

所述齿轮齿条传动机构包括相互啮合的齿轮和齿条、摇柄，其中：齿条竖直固定在在笔尖拔除装置的左右两侧；齿轮通过键与摇柄连接；摇柄通过固定板与外框架连接；转动摇柄使齿轮发生定轴转动并带动齿条，从而实现笔尖拔除装置和丝杠传动机构的整体上下位移，实现笔尖的拔除。

3.根据权利要求2所述的一种简易废旧中性笔芯处理机器，其特征在于，所述齿轮齿条传动机构的齿轮中间设有带键槽的孔，以实现齿轮与摇柄的键连接。

4.根据权利要求1所述的一种简易废旧中性笔芯处理机器，其特征在于，所述笔尖拔除装置共有四个直线导轨机构，分布于外框架四条竖直的边上。

5.根据权利要求1-4任一项所述的一种简易废旧中性笔芯处理机器，其特征在于，所述笔芯定位装置中：所述卡槽板上的沉孔与笔芯引导装置的导管位置对应、数量相同。

6.根据权利要求1-4任一项所述的一种简易废旧中性笔芯处理机器，其特征在于，所述笔芯定位装置中：沉孔的小径既要确保笔芯不会完全通过沉孔，又要确保笔尖的金属部分能完全从卡槽板的下方露出；沉孔的大径等于或大于导管的内径，以便限制笔芯的姿态，使笔芯处于竖直的状态并且在装置工作时笔尖不会出现大的摆动。

7.根据权利要求1-4任一项所述的一种简易废旧中性笔芯处理机器，其特征在于，所述油墨回收装置中：油墨分离装置放置在笔芯引导装置的上部，油墨分离装置的顶部设置有进气口，气泵连接该进气口，油墨分离装置由气泵提供油墨分离的动力，高压气体进入油墨分离装置的进气口；油墨分离装置的下方设置有多个出气口，出气口连接笔芯引导装置的通孔，高压气体流经油墨分离装置内部后从多个出气口分流喷出同时从笔尾进入笔杆，作用于油墨，使之从笔头处与笔芯分离。

8.根据权利要求1-4任一项所述的一种简易废旧中性笔芯处理机器，其特征在于，所述油墨回收装置中：油墨收集器为抽屉式容器结构，摆放于整体机器的下方。

9.根据权利要求1-4任一项所述的一种简易废旧中性笔芯处理机器，其特征在于，所述油墨回收装置中油墨分离装置的出气口与所述笔芯引导装置上的通孔数量相等且位置一一对应，且出气口的小端外径小于通孔的直径、大端外径大于通孔的直径。

说明书

技术领域

本发明涉及机械技术领域的一种能够用于使中性笔芯的金属笔头、塑料笔杆与油墨分离的机械装置，具体地，涉及一种利用齿轮齿条和丝杠机构驱动的笔尖拔除和分离的简易废旧中性笔芯处理机器。

背景技术

中性笔芯的笔杆材料是聚苯乙烯，笔头材料是铁、铬、镍、铅、铜、钨等重金属，此外笔芯内还有墨水和密封剂。其中聚苯乙烯难以降解，会形成白色污染，但有回收利用的价值；而金属笔头如果随意丢弃，将会污染水、土壤等，进而通过食物链影响到人体的健康；废旧笔芯里残留的油墨和密封剂，也会对土壤造成污染。

现行的笔芯回收处理手段主要是将笔头和笔杆分离后，将笔杆打碎成符合标准的粉末或颗粒，再加工成新的塑料制品。现行的笔芯回收处理方案成本均高于生产成本，从事该生产的企业有限，没有形成一条产业链，笔芯回收也就得不到推广。只有简化笔芯回收工序，降低回收成本，才能提高其回收率。

回收站处理笔芯的方案有两种，其一是将笔芯直接粉碎后，放在水中漂洗，利用浮力将笔头和塑料分开，将塑料统一收集。这种方案的处理效率较高，但是漂洗笔芯会产生大量的污水以及塑料残渣，一方面污水会对环境造成污染，另一方面会造成笔杆塑料部分回收的不完全。

其二是把笔芯排列整齐后固定，将金属笔头切除，留下塑料成分。这种方案处理后的笔杆和笔头相对完整，便于分类回收以及后续处理，但缺点也很明显：笔芯的收集、排列、固定的工序没有专门的处理机械，完全需要人工实现，人力成本高且工作效率低；切除后的金属笔头上必然有残余的塑料笔杆的部分，即笔头和笔杆的分离不完全，会对后续处理工序造成影响。

经检索，申请号为CN201120197261，名称为“圆珠笔及中性笔笔头与笔杆自动分离装置”的专利，采用包括平面连杆机构和弹簧复位机构的笔芯引导装置，和包括偏心传动轮的平面凸轮连杆机构以及爪形夹持机构的笔头拔除机构，实现笔芯的自动定位和笔头、笔杆分离的功能。该专利的缺点是：结构复杂、制造难度较高，不易于使用者操作，且只能同时处理单支笔芯，效率较低。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种简易废旧中性笔芯处理机器，该处理机器利用齿轮齿条传动机构和滚珠丝杠传动机构等简单的机械结构实现批量的笔芯回收预处理，以达到减少回收环节和降低回收成本的效果，简单方便、结构稳定可靠、制造成本低。

为实现以上目的，本发明提供一种简易废旧中性笔芯处理机器，包括外框架和固定在外框架上的笔芯定位装置、笔尖拔除机构和油墨回收装置，其中：

所述笔芯定位装置包括笔芯引导装置和固结于外框架的卡槽板，笔芯引导装置的顶部设有多个通孔，每个通孔的下端对应连接一个导管，导管的下端与卡槽板相连接，卡槽板上设有用于确定笔芯位置的沉孔；笔芯从通孔进入笔芯引导装置，穿过导管并被卡槽板卡住，同时笔尖从卡槽板的沉孔中伸出，便于后续笔尖拔除处理；

所述笔尖拔除装置包括直线导轨机构、齿轮齿条传动机构、丝杠传动机构和夹板，直线导轨机构的精确直线运动用于实现笔尖拔除装置上下运动的平稳性，丝杠传动机构用于实现夹板夹紧和松放笔尖，齿轮齿条传动机构用于实现笔尖的拔除；

所述油墨回收装置包括油墨分离装置与油墨收集器，油墨分离装置利用外界提供的气压将笔杆中的油墨分离出来，油墨收集器用于盛装被拔落的金属笔头以及油墨分离装置吹出的残余油墨。

优选地，所述笔芯定位装置中：

所述笔芯引导装置上的导管内径要足够大使笔芯能在导管中顺利滑动；但又不宜过大，以确保笔芯在最后静止时处于竖直状态的需要为准；

所述卡槽板上的沉孔与笔芯引导装置的导管位置对应、数量相同；沉孔的小径既要确保笔芯不会完全通过沉孔，又要确保笔尖的金属部分能完全从卡槽板的下方露出；沉孔的大径等于或大于导管的内径，以便较好地限制笔芯的姿态，使笔芯处于竖直的状态并且在装置工作时笔尖不会出现较大地摆动。

优选地，所述笔尖拔除装置中：

所述丝杠传动机构由丝杠和装配在丝杆上的螺母构成，当丝杠转动时螺母随丝杠的转动而发生平行于丝杠的平移运动；

所述夹板包括动板和静板，动板固定在丝杠的螺母上，静板通过轴承与丝杠连接，当丝杠转动时静板不发生移动，动板靠近或远离静板，在丝杠传动机构的作用下，动板和静板相互配合实现笔尖的夹持与松放；

所述直线导轨机构包括导轨和沿导轨滑动的滑块，其中：导轨竖直固定在外框架上，滑块与夹板中的静板固定连接，直线导轨机构确保静板沿导轨上下运动时的稳定性；

所述齿轮齿条传动机构包括相互啮合的齿轮和齿条、摇柄，其中：齿条竖直固定在在笔尖拔除装置的左右两侧；齿轮通过键与摇柄连接；摇柄通过固定板与外框架连接；转动摇柄使齿轮发生定轴转动并带动齿条，从而实现笔尖拔除转置和丝杠传动机构的整体上下位移，实现笔尖的拔除。

更优选地，所述齿轮齿条传动机构的齿轮中间设有带键槽的孔，以实现齿轮与摇柄的键连接。

优选地，所述笔尖拔除装置共有四个直线导轨机构，分布于外框架四条竖直的边上。

优选地，所述油墨回收装置中：

油墨分离装置放置在笔芯引导装置的上部，油墨分离装置的顶部设置有进气口，气泵连接该进气口，油墨分离装置由气泵提供油墨分离的动力，高压气体进入油墨分离装置的进气口；油墨分离装置的下方设置有多个出气口，出气口连接笔芯引导装置的通孔，高压气体流经油墨分离装置内部后从多个出气口分流喷出同时从笔尾进入笔杆，作用于油墨，使之从笔头处与笔芯分离；

油墨收集器为抽屉式容器结构，摆放于整体机器的下方。

优选地，所述油墨回收装置中油墨分离装置的出气口与所述笔芯引导装置上的通孔数量相等且位置一一对应，且出气口的较小端外径小于通孔的直径、较大端外径大于通孔的直径。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

本发明采用纯机械结构，仅利用人力，不需要外接电源或其他能源设备，因而不存在能耗问题；采用齿轮齿条、滚珠丝杠、直线导轨等机构，结构简单且机械强度高、使用寿命长；采用曲柄机构作为原动件，操作简便；可以进行笔芯的批量处理，效率高；产品尺寸小，便于携带和放置。本发明具有节能环保、简便高效、体积小、机械强度高、使用寿命长等优点，同时结构在空间优化后可以加装诸如笔筒、电池收集盒等构件，用途广泛。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明整体结构示意图；

图2为本发明装置的左视图(省略固定板)；

图3为本发明装置的剖视图；

图4为本发明固定板的俯视图；

图5为本发明笔芯引导装置的立体图；

图6为本发明卡槽板的主视图；

图中：外框架1，直线导轨2，滑块3，静板4，动板5，卡槽板6，笔芯引导装置7，丝杠8，油墨收集器9，油墨分离装置10，齿条11，齿轮12，固定板13,圆柱导轨14，连接板15。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。

如图1-3所示，本实施例提供一种简易废旧中性笔芯处理机器,包括：外框架1、笔芯定位装置、笔尖拔除机构和油墨回收装置，其中：笔芯定位装置、笔尖拔除机构和油墨回收装置均固定在外框架1内。

本实施例中，所述外框架1整体呈长方形形状，其各条边均采用铝型材制成，并通过必要的连接件连接固定，保证稳定性。铝型材具有较低的密度，较高的强度，使用铝材既可以减少装置的总重量，又可以满足强度的需要。

如图1-3所示，所述笔尖拔除装置包括直线导轨机构、齿轮齿条传动机构、丝杠传动机构和夹板，其中：丝杠传动机构用于实现夹板夹紧和松放笔尖，齿轮齿条传动机构用于实现笔尖的拔除，直线导轨机构的精确直线运动用于实现笔尖拔除装置上下运动的平稳性。

如图1-3所示，所述夹板包含静板4与动板5，其中：动板5是笔尖拔除装置的关键部件之一，数量为三块，固定在丝杠传动机构的丝杠8上，当丝杠8转动时动板5可以移动；静板4亦是笔尖拔除装置的关键部件之一，数量为五块，丝杠8在两端无螺纹处通过轴承与五块静板4中最外侧的两块相连接；丝杠8转动时，静板4不发生移动。在丝杠传动机构的作用下，动板5和静板4相互配合实现笔尖的夹持与松放。

本实施例中，所述动板5相互平行且垂直于地面，并且沿着两根相互平行的圆柱导轨14运动；两根圆柱导轨14分别从动板5的左、右侧垂直穿过，同时与五块静板4中的最外侧的两块固定连接。

本实施例中，五块静板4之间相互平行且垂直于地面。所述动板5所沿的两根圆柱导轨14与五块静板4连接成为一个整体。图2、3中较为中间的三块静板4与三块动板3形成一对一的组合：每块静板4与一块动板5配合，在丝杠8转动时，静板4不动，动板5靠近或远离静板4，实现笔尖拔除装置对笔尖的加紧与松开。

如图1-3所示，直线导轨2与滑块3共同构成直线导轨机构，其中：直线导轨2竖直放置连接在外框架1上，滑块3可以在直线导轨2上流畅滑动。滑块3与五块静板4中最外侧的两块连接，滑块3沿直线导轨2上下运动时滑块3带动静板4沿直线导轨2上下运动，直线导轨机构确保静板4沿直线导轨2上下运动时的稳定性。

本实施例中，所述笔尖拔除装置共有四个直线导轨机构，分布于外框架1四条竖直的边上。所述直线导轨机构可以有效地减少机构运动时产生的摩擦，确保机构直线运动的精度，使机器流畅、稳定地运转。

如图1-4所示，所述齿轮齿条传动机构包括相互啮合的齿条11和齿轮12；结合图2与图4，齿条11与静板4间接相连：先用两块连接板15与五块静板4中处于中间的三块连接起来，连接位置在静板4的左、右两侧，以提供齿条11足够的连接空间，并确保齿轮12齿条11传动力时三块静板4的受力基本相同；齿条11竖直与连接板15连接。齿轮12与一摇柄键相连，摇柄通过固定板13与外框架1相连，摇柄与固定板13之间通过轴承连接(如图4所示)。因而齿轮12位置固定，当齿轮12与齿条11啮合时，可以通过转动摇柄使齿轮12转动，通过齿轮12的转动使齿条11发生竖直上下的位移运动，从而带动整个笔尖拔除装置进行上下移动。

如图1-3所示，所述丝杠传动机构由丝杠8和装配在丝杆8上的三个螺母构成，三个螺母分别与三块动板5固定连接。在其他实施例里，螺母的实际数量根据动板5的数量设定。

本实施例中，所述丝杆8在工作时仅发生定轴转动，螺母会随丝杠8的转动而发生平行于丝杠8的平移运动，从而带动固定在螺母上的三块动板5一起进行水平位移。

如图1、5、6所示，所述笔芯定位装置包括卡槽板6和笔芯引导装置7，其中如图5所示，所述笔芯引导装置7顶部设有多个通孔，每个通孔下方均相应地连接有一根导管；机器工作时，人工将笔芯从通孔放入笔芯引导装置7的导管，笔芯在重力的驱使下会沿着导管向下运动，最终静止在导管的另一端。导管的内径要足够大使笔芯能在导管中顺利滑动；由于笔芯在最后静止时需要处于竖直状态，以便笔尖从卡槽板6的下方充分地露出，所以导管的内径又不宜过大。

所述笔芯引导装置7的导管的下端与卡槽板6相连接，卡槽板6与外框架1固结；如图6所示，所述卡槽板6上设有用于确定笔芯位置的沉孔，并且每根导管都与卡槽板6上的一个沉孔相对应。沉孔的小径既要确保笔芯不会完全通过沉孔，又要确保笔尖的金属部分能完全从卡槽板6的下方露出；沉孔的大径等于或略大于导管的内径，以便较好地限制笔芯的姿态，使笔芯处于竖直的状态并且在装置工作时笔尖不会出现较大地摆动。工作时，笔芯从卡槽板6的上方滑动下来，笔头在沉孔处被卡住，笔尖通过沉孔从卡槽板6的下方伸出，等待被拔除。

如图5、6所示，本实施例中所述的通孔的数量为3排*6列，导管及沉孔的设置与通孔一一对应；在其他实施例里，通孔、导管、通孔可以为其他需要的数量。

如图1-3所示，所述油墨回收装置包括油墨分离装置10和油墨收集器9，其中：油墨分离装置10放置在笔芯引导装置7的上部，用于向笔芯引导装置7输出气体以分离油墨；油墨收集器9摆放于整体机器的下方，用于盛装被拔落的金属笔头以及油墨分离装置10吹出的残余油墨。

本实施例中，所述油墨分离装置10的顶部设有一个圆柱形的进气口，外界气泵与进气口相连接，将高压气体从进气口送人油墨分离装置10；下方设有多个出气口，出气口设计为圆台形状，采用橡胶材料制作，以保证油墨分离装置10的气密性。气体流经油墨分离装置10内部并从出气口分流流出。气体在油墨分离装置10内部不经过任何处理。油墨分离装置10设计多个出气口用于一次处理多只笔芯，提高工作效率。

本实施例中，所述油墨分离装置10的出气口与所述笔芯引导装置7上的通孔数量相等且位置一一对应，出气口的较小端外径小于通孔的直径、较大端外径大于通孔的直径。工作时，人工将出气口插入通孔，直至出气口完全封住通孔；此时，油墨分离装置的气密性得以提高，油墨分离装置在通气分离油墨时的效率也相应地增加。

本实施例中，所述油墨收集器9为一个无盖的长方体盒子，盒子两端带有把手，便于取放。

本发明采用纯机械结构，仅利用人力，不需要外接电源或其他能源设备，因而不存在能耗问题；采用齿轮齿条、滚珠丝杠、直线导轨等机构，结构简单且机械强度高、使用寿命长；采用曲柄机构作为原动件，操作简便；可以进行笔芯的批量处理，效率高；产品尺寸小，便于携带和放置。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。

一种简易废旧中性笔芯处理机器专利购买费用说明

Q：办理专利转让的流程及所需资料

A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。

1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2：按规定缴纳著录项目变更手续费。

3：同时提交相关证明文件原件。

4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q：专利转让变更，多久能出结果

A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。