Hvordan fungerer en kuglepen?

En kuglepen er en pen, der bruger en lille roterende kugle lavet af messing, stål, eller wolframcarbid til at sprede blæk, mens du skriver. Alle penne, der gik forud for kuglepen - uanset om fjeder, metal eller springvand - brugt en vandig, mørkt indienblæk, der føres gennem pennen ved hjælp af kapillærvirkning. Problemerne med denne teknologi omfatter:

• Blækket kan flyde ujævnt.
• Blækket tørrer langsomt. Blækket udsættes for luften, mens det flyder gennem pennen, så den ikke kan tørre hurtigt, eller den tilstopper pennen.
• Når det ved et uheld tørrer i pennen, blækket gummer det hele og kræver omhyggelig rengøring.

Når du tilføjer denne liste til det faktum, at fyldepenne har en tendens til at oversvømme, når du flyver på et fly med dem, du kan se, at alle kuglepenne indtil anden verdenskrig bød på nogle betydelige problemer for deres brugere - verden ventede på en bedre løsning!

Målet med en kuglepen er at skabe en enhed, der kan distribuere et hurtigtørrende tykt blæk, uden at blækket tørrer ud i selve pennen. Nøglen er bolden. Bolden fungerer som:

• En kontinuerlig hætte, der forhindrer blækket i at tørre
• En mekanisme til at få blækket på papiret

Bolden er placeret mellem blækbeholderen og papiret ved en stikkontakt , og mens det er stramt, den har plads nok til at rulle rundt, mens du skriver. Når pennen bevæger sig hen over papiret, bolden vender og tyngdekraften tvinger blækket ned i reservoiret og på bolden, hvor det overføres til papiret. Det er denne rullemekanisme, der gør det muligt for blækket at flyde til toppen af ​​bolden og rulle ind på det papir, du skriver på, samtidig forsegle blækket fra luften, så det ikke tørrer i reservoiret.

Fordi spidsen af ​​en normal kuglepen er så lille, det er svært at visualisere, hvordan bolden og fatningen rent faktisk fungerer. En måde at forstå det klart på er at se på en flaske roll-on anti-transpirant, som bruger den samme teknologi i en meget større skala! Den typiske beholder med roll-on har de samme problemer, som en kuglepen gør-den ønsker at holde luft ude af den flydende antispirant, samtidig med at den gør det let at påføre. På denne skala er det let at se, hvordan mekanismen fungerer. Her er et skud af boldenden af ​​en typisk roll-on:

Den øre på billedet hjælper dig med at forstå, hvor stor bolden er.

Hvis du ser inde i beholderen, hvad du har er ekstremt enkelt-bolden er udsat, så den kan opfange den flydende antispirant:

De følgende to fotos viser dig, hvordan bolden passer ind i fatningen:

En kuglepen fungerer nøjagtig på samme måde. Den lille kugle holdes i en fatning, og kuglens bagside er udsat, så den kan opsamle blæk fra beholderen. Bolden passer ind i fatningen med lige nok plads til at bevæge sig frit.