pierwszenstwo: 19 kwietnia 1945 r. (Wielka Brytania) Wynalazek niniejszy dotyczy wiecznego pióra, którego piszacy lub znakujacy narzad posiada postac znanej twardej kulki, najkorzystniej me¬ talowej, osadzonej obrotowo w odpowiedniej obsadzie tak, ze czesc tej kulki wystaje, przy czym kulka jest przystosowana do obracania sie przy posuwaniu jej po zaopatrywanej w pismo powierzchni; obracajac sie przenosi ona blonke atramentu przez szczeline, utworzona miedzy kuillka a jej obsada. Ta blanka atramentu zo¬ staje rozmieszczona na danej powierzchni w po¬ staci pisma lub znaków.Dotychczas przy wykonywaniu podobnych piór napotykano trudnosci, polegajace na zaopatrzeniu ich w odpowiednie urzadzenie do regulowania doplywu do kulki piszacej cieczy, okreslonej w dalszej czesci opisu jako „atrament", w taki sposób, aby uzyskac zadawalniajacy slad na za¬ opatrywanej w pismo powierzchni. Ponadto trudnosc polegala na doborze wlasciwego atra¬ mentu, nadajacego sie do zastosowania we zwyklego uzywania * wszystkich okolicznosciach podobnego pióra.Pióro wedlug wynalazku usuwa powyzsze nie¬ dogodnosci ; doplyw atramentu w takim piórze jest regulowany tak, iz jest ono wystarczajaco zasilane podczas pisania, podczas zas nieuzywa- nia go nie nastepuje jakiekolwiek przypadkowe wyciekanie atramentu.Oczywiscie jest rzecza konieczna, aby kulka swobodnie obracala sie w jej obsadzie i nie byla hamowana ani zatrzymywana. Po napelnieniu pióra atramentem w szczelinie miedzy kulka i jej obsada powstaje menisk, który musi byc wystarczajaco mocny, aby przeciwstawil sie ro¬ zerwaniu, winien on stale utrzymywac atrament w tej szczelinie w zwyklych warunkach uzywa¬ nia pióra.Inaczej w przypadku nieuzywania pióra, czyli gdy kulka sie nie obraca atrament móglby albo przypadkowo wyplywac przez te szczeline lub tez móglby oddalic sie od tej szczeliny; moglobytq spowodowac powstanie powietrznego zamk¬ niecia pod 'kulka i zwloke w doplywie atra¬ mentu do szczeliny. Jednoczesnie nalezy zazna¬ czyc, zey jezeli ta szczelina jest zbyt mala, wów¬ czas obracanie sie kulki bedzie bardzo utrudnio¬ ne. Ponadto ilosc atramentu przenoszonego obra¬ cajaca sie kulka bedzie niewystarczajaca do uzy¬ skania zadowailniagacego pisma.Z powyzszego widac, ze do zadowalniajacego . dzialania pióra wlasciwy dobór wielkosci tej szczeliny posiada znaczenie decydujace. Wielkosc tej szczeliny musi znajdowac sie w scisle okres¬ lonych granicach. Ponadto stwierdzono, ze na¬ lezy dobrac atrament o wlasciwej lepkosci. Przy zbyt duzej lepkosci atramentu bedzie on stawial duzy opór przy przenoszeniu go przez szczeline za pomoca obracajacej sie kulki, a przy lepkosci atramentu zbyt malej, blonka atramentu, utwo¬ rzona na wystajacej czesci kulki, zostanie pod dzialaniem napiecia powierzchniowego rozerwa¬ na tak szybko, ze na tej powierzchni moga tworzyc sie kuleczki atramentu, wskutek czego uzyskuje sie pismo przerywane i niezadowalnia- jace.Wynalazek dotyczy kulkowego wiecznego pió¬ ra, zasilanego oleistym atramentem, którego lepkosc nie jest mniejsza niz 15 poisów w tem¬ peraturze zwyklego uzywania pióra. Wielkosc pierscieniowej szczeliny miedzy kulka a jej ob¬ sada jest dobrana tak, aby wystarczajaco cienka blonka atramentu byla przenoszona przez te szczeline, zapewniajaca uzyskanie równomier¬ nego pisma, bez nadmiernego gromadzenia sie atramentu. Wielkosc szczeliny, bezposrednio po osadzeniu kulki w jej obsadzie, np. przez zaci¬ skanie, wynosi 0,001 — 0,0001 cm, a kulka po¬ siada srednice 0,75 — 3 mm. Stosuje sie zwykle atrament, skladajacy sie z oleistego rozpuszczal¬ nika, lepkiego zgeszczacza i farby.Zbiorniczek do atramentu moze posiadac postac wloskowatej rurki lub, w razie potrzeby, uksztal¬ towanej inaczej, lecz przejscie ze zbiorniczka do kulki najlepiej posiada postac wloskowatego przewodu lub kilku takich przewodów.Ponadto wynalazek obejmuje równiez podobne pióro kulkowe zasilane atramentem o lepkosci zasadniczo nie mniejszej, niz 15 poisów w tem¬ peraturze zwyklego uzywania pióra.Na rysunku przedstawiono, tytulem przykladu, pióro wedlug wynalazku, na którym fig. 1 przed¬ stawia przekrój podluzny pióra, fig. 2 — w po- dzialce powiekszonej przekrój podluzny konców¬ ki piszacej pióra, fig. 3 — powiekszony widok kulki osadzonej w jej gniazdku.Z fig. 1 i 2 widac, ze pióro zawiera zbiorniczek 1 do atramentu o dowolnym ksztalcie, w szcze¬ gólnej postaci wykonania moze posiadac postac rurki wloskowatej; nie stanowi on zreszta przed¬ miotu wynalazku niniejszego. Koniec zbiorniczka w poblizu kulki jest trwale polaczony za pomoca rurki posredniej z jednym koncem koncówki piszacej 2, np. przez lutowanie, spawanie lub przez nagwintowanie; drugi koniec koncówki 2 posiada wewnetrzne nagwintowanie do osadzenia gniazdka 3 kulki piszacej 6.Wewnetrzna srednica koncówki 2 przy jej koncu przeciwleglym do kulki 6 jest nieznacznie wieksza, niz zewnetrzna srednica zbiorniczka 1, korzystnie o 3 mm i po osadzeniu zbiorniczka 1 wewnatrz koncówki 2 opiera sie on swym gór¬ nym koncem o wystepy 2a. Koncówka 2 posiada zasadniczo okragly przekrój poprzeczny i jest zaopatrzona w osiowy kanalik siegajacy do ka¬ nalika 4 obsady 3. Obsada 3 jest równiez okra¬ gla i posiada ciagly otwór osiowy. Dolna czesc obsady 3, polaczona z górna czescia koncówki #, jest korzystnie zlobkowana, jak pokazano na rysunku i posiada kanalik U o srednicy okolo 1 mm. Dolny koniec kanalika U jest polaczony z kanalikiem koncówki 2 lagodnym przejsciem w celu zapobiezenia tworzeniu sie pecherzyka powietrznego podczas napelniania pióra atra¬ mentem. Kanalik U przy górnym koncu jest po¬ laczony kanalikiem 5, najlepiej o srednicy 0,25 do 0,5. mm, z gniazdkiem, w którym jest osadzo¬ na obrotowo kulka metalowa 6, najlepiej stalo¬ wa, najkorzystniej o srednicy 1 mm. Przy za¬ mocowaniu kulki 6 w jej gniazdku osadza sie ja w tym gniazdku wpierw prowizorycznie, a nastepnie zaciska sie brzegi gniazdka w odpo¬ wiedni znany sposób. Nalezy przy tym bardzo uwazac, aby szczelina miedzy kulka i jej gniazd¬ kiem, sluzaca do przenoszenia atramentu, posia¬ dala szerokosc 0,0001 — 0,001 cm. Innymi slowy róznica miedzy minimalna a maksymalna szero¬ koscia szczeliny winna wynosic mniej niz 0,0025 cm. Jest jasne, ze szczelina o szerokosci 0,0001 cm nie moze byc mierzona w zwykly sposób, stosowany w praktyce przemyslowej, lecz za po¬ moca znanego w fizyce sposobu pomiaru napie¬ cia powierzchniowego cieczy. Przy zastosowaniu tego sposobu okresla sie preznosc gazu, wystar¬ czajaca do przeprowadzenia pecherzyka gazo¬ wego do cieczy przez rurke wloskowata i polega na bezposrednim pomiarze cisnienia wloskowa¬ tego, a wiec i napiecia powierzchniowego cie¬ czy. Gdy wymiary wloskowatej rurki sa znane to napiecie powierzchniowe moze byc obliczone z preznosci gazu i odwrotnie, gdy jest znane na¬ piecie powierzchniowe wówczas wymiary prze¬ wodu wloskowatego moga byc obliczone na pod¬ stawie zjawiska przeprowadzania pecherzyka gazowego do cieczy. Przy zastosowaniu jako cie¬ czy neptanu wielkosc szczeliny oblicza sie za - 2 -pomoca równania d=60/p, przy czym d oznacza wielkosc szczeliny w mikronach, a p — cisnienie w szczelinie, (mierzone w om slupa rteci. Wszel¬ kie wielkosci szczelin piór kulkowych sa mie¬ rzone w ten sposób. Jest zrozumiale, ze przy przeprowadzaniu takich pomiarów jest wyma¬ gana dokladnosc, zwykle stosowana przy fizycz¬ nych pomiarach.Pióro wedlug wynalazku wymaga zastosowania atramentu o lepkosci nie mniejszej niz 15 poi- sów w temperaturze uzywania pióra i nie wiek¬ szej niz 200 poisów w temperaturze 37° C. Jest ona prawdopodobnie 1000-krotnie wieksza niz lepkosc dowolnego atramentu, stosowanego do¬ tychczas do wiecznych piór. Takim rozpuszczal¬ nikiem moze byc np. oleina, olej rycynowy, kwas rycynowy lub dowolne ich polaczenie. Jako lepki zgeszczacz mozna uzyc odpowiedniej kalafonii, farba zas moze byc stosowana w postaci roz¬ tworu chemicznego, zawiesiny koloidalnej lub dowolnej mieszaniny. Atrament taki jest nie tylko lepki, lecz i nielotny i ponadto posiada do¬ bre wlasciwosci smarownicze. Jest to wazne, po¬ niewaz gniazdko kulki dziala jak lozysko dla kulki, która jest dosc silnie przyciskana podczas pisania.Szerokosc szczeliny miedzy kulka i jej gniazd¬ kiem nie moze byc mniejsza niz 0,0001 cm, co jest zrozumiale z nastepujacych rozwazan.Wspólczynnik tarcia Obracajacej sie kulki jest zbyt duzy, gdy szerokosc szczeliny wynosi mniej niz 0,0001 cm, poniewaz lepkosc atramentu jest duza. Ponadto powierzchnia kulki i wewnetrzna powierzchnia jej gniazdka nie jest i zreszta nie moze byc wykonczona precyzyjnie i posiada pe¬ wne niedokladnosci. Nastepnie pismo kulki bylo¬ by zbyt blade wskutek niewielkiej ilosci farby, dzieki ograniczonemu dzialaniu zawartej w atra¬ mencie farby.Oczywiscie górna granica szerokosci szczeliny okresla sie czesciowo przez koniecznosc utrzy¬ mywania kulki w jej gniazdku, to znaczy, ze gniazdko nie moze byc tak wykonane, aby kulka mogla wypasc z obsady pod dzialaniem wlasne¬ go ciezaru. Prócz tego istnieje tu jeszcze inny wazny powód, dla czego szerokosc szczeliny nie moze przekraczac 0,001 cm, w przeciwnym bo¬ wiem razie zbyt duzo atramentu bedzie wyply¬ wac przez szczeline, wskutek czego pismo nie bedzie „suche" i pióro bedzie wykazywac sklon¬ nosc do zasmarowywania lub zalewania.Jest zrozumiale, ze otrzymywanie „suchego" pisma zalezy od wlasciwosci uzytego atramentu i papieru oraz od sposobu pisania. Dzieki nie¬ lotnym wlasciwosciom atramentu, grubosc blon- ki atramentu tworzacej slad piszacy, musi znaj¬ dowac sie ponizej okreslonej granicy, poniewaz do szybkiego suszenia pisma, wykonanego przez pióro wedlug wynalazku przyczynia sie pochla¬ nianie przez papier, a nie wyparowanie atra¬ mentu.Gdy pióro wedlug wynalazku jest calkowicie lub czesciowo wypelnione atramentem w ten sposób, ze kanaliki 4, 5 sa wypelniane atramen-' tern, wówczas slupek atramentu rozciaga sie od szczeliny pomiedzy kulka i jej gniazdkiem az do zbiorniczka, w tej zas szczelinie powstaje menisk, posiadajacy duze sily wloskowate. Ten menisk zapobiega przypadkowemu przesaczaniu sie atra¬ mentu i utrzymuje atrament w tej szczelinie w zwyklych warunkach zastosowania pióra.Podczas obracania sie kulki przy przesuwaniu jej po zaopatrywanej w pismo powierzchni, me¬ nisk zostaje znieksztalcony, a blonka atramentu przeniesiona za pomoca kulki przez te szczeline i umieszczona na pokrywanej pismem powierz¬ chni.Odpowiedni atrament do wiecznego pióra we¬ dlug wynalazku moze byc wykonany z nastepu¬ jacych skladników, wzietych w ilosciach zmie¬ niajacych sie w nizej podanych granicach.Jasna oleina Jasna kalafonia Farba (anilinowa) Mydlo (metaliczne) Podano wagowo 38 — 53, 47 — 30, 13 — 17, 2^0.Jesli dodaje sie mydla to korzystnie jest sto¬ sowac mydlo lekarskie (olejan sodu).Nizej podane inne rodzaje odpowiedniego atra¬ mentu.Podano wagowo Olej rycynowy 45 % Kwas rycynowy 17 % Kalafonia 23 % Farba anilinowa 15 % Podano wagowo Olej rycynowy 60 % Kalafonia 22 % Farba (anilinowa) 18 % Jak juz wyjasniono wyzej zbiorniczek do atramentu musi posiadac postac rurki wlosko¬ watej i zostaje napelniony atramentem po zmon¬ towaniu pióra. Zbiorniczek moze byc umocowa¬ ny odejmowalnie wewnatrz oprawki, skladaja¬ cej sie z dwóch zasadniczo cylindrycznych czesci 1U i 15. Czesc 1U oprawki posiada otwory lAa do powietrza i jest zamknieta przy jednym koncu i otwarta przy koncu drugim. Jej wewnetrzna srednica jest nieco wieksza od zewnetrznej sred¬ nicy wezowej rurki 1. Otwarty koniec czesci 1h oprawki posiada nagwintowany wystep do osa¬ dzenia go w dolnym koncu czesci 15, która po¬ siada na drugim koncu wewnetrzne nagwinto- - 3 -wanie do osadzenia koncówki piszacej 2. Czesc 15 oprawki posiada wewnetrzne wystepy, o które opiera sie kolnierz koncówki 2 w celu umiesz¬ czenia jej w oprawce.Obsada 3 najlepiej wystaje poza czesc 15 pprawki, jak zostalo przedstawione na fig. 1.Pióro mozna zaopatrzyc w znana odejmowalna koncowa pokrywke, nie przedstawiona na rysun¬ ku, sluzaca do ochrony kulki podczas nieuzywa- nia pióra, przy czyni taka pokrywka moze byc zaopatrzona od zewnatrz w elastyczne wylozenie, zamykajace szczeline dokola kulki 6.Wieczne pióro wedlug wynalazku opisano je¬ dynie tytulem przykladu i wynalazek moze obej¬ mowac inne odmiany nie przekraczajace jego zakresu. PL