Inlämningsuppgift 3 - En mekanisk konstruktion

Ja, då är vi framme vid inlämningsuppgift 3 i ingenjörskonsten. Vi i min grupp har valt att analysera en kulspetspenna. OCH FAN I HELVETE!! En kulspetspenna är så mycket intressantare än vad man tror. Här kommer några interesting facts:
 
Figur 1
 
Figur 2

1. Främre plasthöljet till pennan är helt ihålig då den ska kunna skruvas ihop med det bakre plasthöljet och hålla inne alla smådelar. Den övre delen består av en skruvad del som ska skruvas ihop med det bakre höljets inåtgående skruvdel. Mittpartiet består av en cylinderformad del som höjs upp aningen i båda ändar - detta för att gummistödet ska sitta kvar på samma ställe och inte åka upp eller ner medan du skriver. Längst fram så blir höljet mer konformat och allra längst fram på insidan så smalnar det av för att kunna stoppa upp fjädern.

2. Skruvfjädern fyller en mängd olika funktioner. När den inte är spänd befinner sig udden inuti det främre plasthöljet. För att kunna skriva med pennan så måste man först trycka ut udden. När den är ute är fjädern spänd. För att förhindra att fjädern åker runt fritt inuti pennan har man tillplattat den annars cylinderformade bläckpatronen vilket leder till att fjädern endast kan röra sig inom ett begränsat område. Utseendet av den tillplattade delen som kan hittas på bläckpatronet tydliggörs med hjälp av figur 3. Fjäderns diameter är som minst vid den övre delen, det vill säga den delen som stoppas av tillplattningen, annars håller den samma diameter över hela fjädern, förutom längst ner mot det främre plasthöljet då det är tillplattat för att inte riskera att fjädern åker ut.

3. Bläckpatronen förvarar bläck i ett cylinderformat rör. Bläcket är en form av tjock trögflytande pasta. Oftast blå eller svart. Det är snabbtorkande och så pass trögflytande att det inte läcker ut i någon av bläckpatronens ändar, men tillräckligt tunn för att kunna passera kulspetsen och ge färg åt underlaget, detta tack vare gravitationskraften. Därför går det inte att skriva med en bläckpenna upp och ner allt för länge, då den behöver gravitationen för att trycka bläcket mot kulan. Bläcket fäster dock bara på vissa typer av underlag, till exempel papper, vissa tyger och hud. Uppåt kraftpåverkningsanordningen så är röret öppet och ner mot öppningen så sitter udden som är gjord i någon form av metall. Längst fram på udden så finns det en väldigt liten öppning på ca 0,5-1 mm, med en väldigt liten kula som precis får plats men ändå är tillräckligt stor för att inte ramla ur. Den fungerar på samma sätt som en deodorant. Kulan är oftast gjord av mässing, stål eller volframkarbid.

4. Kraftpåverkningsanordningen är ihålig i olika nivåer för att bläckpatronen ska kunna stoppas upp och inte bara fortsätta rakt igenom. Den har en större diameter ner mot bläckpatronen och mindre upp mot tryckknappen. Uppe på kraftpåverkningsanordningen är den smalare och har en yttre ring som fungerar som spärrmekanism vilket gör att den passar ihop med tryckknappens motsvarande spärr. Den förlängda smalare delen är där för att anordningen inte ska hoppa ur de anordningen, se figur 4. Det är sex stycken hack, varav varannan går längre ut. I det bakre plasthöljet så finns det hack som svarar till dessa längre hack i spärren. När man trycker ner knappen så rör sig hacken runt varandra, vilket gör att udden stannar ute eller åker upp i höljet igen.

5. Tryckknappen används för att trycka in och ut udden. Genom ett tryck på knappen så skjuts pennan ut och blir användbar. Trycker man på knappen igen så skjuts den tillbaka in i “viloläge”.

6. Bakre plasthöljet till pennan är helt ihålig precis som det främre och har som sagt den svarande skruvdelen till den. Det som är speciellt med den bakre är att det är den som bestämmer om pennan skjuts in eller ut. Efter en noga observation så ser troligen spärrmekanismen i det bakre höljet ut på så sätt som visas i figur 5, om man skulle forma det till en cirkel. När pennans udd trycks ut så hamnar de längre hacken, i kraftpåverkningsanordningen, i höljets högre eller lägre del. Det är därför det bara finns två olika lägen som pennan kan ha och att den efter varje tryck byter, alltså är varannan inne och varannan ute. Hade dem däremot varit rektangulära så hade mekanismen bara åkt upp och ner i samma spår utan att rotera vilket kan ses i figur 6. När de är triangulära så skjuts dem hela tiden vidare till nästa spår vilket skapar en rotation.

7. Gummistödets funktion är att ge handen ett bättre grepp om pennan och för att den ska vara skönare att använda. Fingrarna glider då inte heller nedåt medan du skriver. 

Figur 3
 
Figur 4
 
Figur 5
 

I och med denna myt så började vi söka efter en penna som faktiskt fungerar i noll gravitation och kom då över ”The Space Pen” som är tillverkad av Fisher Space Pen Company. En penna som använder sig av trycksatta bläckpatroner och är utformad för att fungera i noll gravitation, i vatten, på vått och fett papper, i alla vinklar och i ett väldigt brett temperatursspektrum. Skaparen av pennan experimenterade länge för att hitta ett bra bläck och till slut så lyckades han. Han använde sig då av ett tixotropiskt bläck, som är halvfast tills det att kulan på pennan rör sig, det flyter alltså bara då pennan används. Anledningen till att den funkar i noll gravitation är för att i patronen så finns det kvävgas som trycker på bläcket, vilket gör att den inte behöver bero på gravitationskraften. 

Sedan finns det givetvis flera olika bläck för olika underlag!

Men ärligt talat så trodde jag inte att jag skulle finna en kulspetspenna såhär intressant!

 

May the force be with you #nerdstyle,


 

Kommentarer

Kommentera inlägget här:

Namn:
Kom ihåg mig?

E-postadress: (publiceras ej)

URL/Bloggadress:

Kommentar:

Trackback
RSS 2.0