Инновационная ручка

Введение

Современному человеку, избалованному  техническим прогрессом, теперь весьма сложно представить, что когда-то люди не имели простых и обыденных, на сегодняшний день, канцелярских товаров - бумаги, ручек, карандашей. Многие даже и не задумываются, что привычные  окружающие их инструменты для письма, используемые повседневно, таят в себе историю мировой цивилизации.

 

Ретроспективный анализ

 

1) История пишущих принадлежностей начинается с историей человечества. Первыми средствами для изображения символов были рука, палка и камень. Рукой и палкой можно было рисовать на песке, а камнем – на скале. 

 

2) Около 4000 лет до н.э. человек  начал использовать смоченные  глиняные дощечки. При этом  инструментом для письма служила  заточенная деревянная палочка,  либо кость.

      

3) Около 3000 лет до н.э. Для  письма на папирусе египетские  писцы начинают использовать  тонкие кисти или ручки из  тростника. Росписи на гробницах  донесли до нас изображения  этих инструментов. У тех же  египтян существовала самая настоящая  авторучка - ее не надо было  макать то и дело в чернильницу.  Она представляла собой свинцовую  трубочку с заостренным концом. Внутрь трубочки вставлялась  тростинка, заполненная темной  жидкостью. Жидкость понемногу  стекала к заостренному концу,  и, когда трубочкой водили по  папирусу, на нем оставался четкий  черный след. Такую ручку археологи  обнаружили в гробнице Тутанхамон  в Египте. В арабских странах, заострённая палочка из тонкого тростника с расщеплённым надвое острым концом, которую погружали в чернила, называлось Калам.

     

4) Около 1300 лет до н.э. римляне  и греки стали использовать  письмо по воску. Воск заливался  в деревянные таблеты.В это  время появился пишущий инструмент  – стилус (stylus). представлявшее собой  узкую палочку из кости, меди, серебра длиной в 4-5 указательных  пальцев с заострённым одним  концом и сплюснутым - другим. Острым  концом - писали, а плоским - стирали  ошибки или ненужный более  текст.

       В это же  время, в Китае, использовали  стилусы, изготовленные из бронзы. Письмо по воску практически  без изменений просуществовало  около 18 веков пока англосаксы  не изобрели пергамент. С появлением  пергамента, используемого для изготовления  рукописных книг, люди продолжали  употреблять восковые дощечки  для каждодневных записей и  макетирования книг. Для этих  целей использовался все тот  же металлический или костяной  стилус с расплющенным концом.

        На Руси  письмо на покрытых воском  дощечках (церах) было распространено в Великом Новгороде. Их использовали для обучения письму и черновых записей. Письмо на них производилось аналогичным стилусу письменным инструментом под названием писало. Писало, так же, применялось новгородцами для письма на бересте. Береста  на Руси заменяла папирус и пергамент. Найденные археологами свитки из бересты получили название "Берестяные грамоты".

    5) Предшественницей всех  типов ручки стала кисть. В  Китае ее делали из шерсти  верблюда или крысы и макали  в чернила. Древнейший рецепт  чернил содержал сажу сосновой  смолы, ламповое масло и желатин  из кожи осла.

А в Европе придумали чернила, которые  не выцветают веками. Их делали из солей  железа и чернильных орешков - болезненных  наростов, которые появляются на листьях  деревьев из-за деятельности некоторых  насекомых. Средневековые чернила, в отличие от привычных для  нас синих и черных, были бурого цвета, так как делались на основе железистых составов, а проще говоря, ржавчины. В воду опускали кусочки  старого железа, которые, ржавея, окрашивали ее в бурый цвет. Сохранились древние  рецепты изготовления чернил, в качестве компонентов, помимо железа, использовали дубовую или ольховую кору, вишневый клей, квас, мед и многие другие вещества, придававшие чернилам необходимую  вязкость, цвет, устойчивость. Столетия спустя эти чернила сохранили  яркость и силу цвета. Писец промокал чернила мелкотолченым леском, посылая  его на лист пергамента из песочницы - сосуда, похожего на современную перечницу.

6) В период 600...1800 нашей эры удешевление  и распространение пергамента  привело к тому, что потребовался  общедоступный пишущий инструмент. Европейцы (в первую очередь  испанцы) обнаружили, что при использовании  определенным образом заточенного  гусиного пера для письма по  пергаменту, можно увеличить скорость  написания текстов. Но подготовить  его для письма очень трудно. Весной у сильного молодого  гуся надо вырвать одно из  пяти внешних перьев, причем обязательно  из левого крыла (если ты  возьмешь перо из правого крыла,  то будешь при письме загораживать  написанное). Потом перо надо обжечь  в горячем песке, чтоб оно  стало сухим и жестким. Потом  заострить кончик ножом. Благодаря применению гусиного пера, изменился и стиль письма – появились прописные буквы, почерк и наклон. Так 14 веков тому назад, были придуманы прописные буквы. До этого при письме использовали только заглавные буквы. Гусиные перья прослужили человеку добрых десять веков. Для работы перо требовалось зачинить, то есть срезать наискосок, заострить, расщепить. И в этом деле были профессионалы – чиновники, занимавшиеся зачинкой перьев для целых государственных учреждений.

          Использование  гусиного пера и чернил лучшего  качества, заметно повлияло на  почерк. Учащиеся выбирали гусиные  перья как более удобные для  скорости письма, чтобы рука с  пишущим инструментом могла поспевать  за их мыслями. Люди начали  писать с легкостью и подчас  отражали в манере письма черты  собственной личности.

Перьев требовалось очень много!   Гусиные перья просуществовали рекордно длительное время – до конца 18 века. Они же дали название складному ножу, которым поправляли перья. Нож назвали перочинным.  

   

Примерно в 1790 году независимо друг от друга австралийцы и французы изобрели грифель для карандаша. Тогда и возникла индустрия пишущих  инструментов.

7) В 1803 году было запатентовано  металлическое перо для ручки.  Однако только через 27 лет стальные  кончики для перьев получили  признание на рынке. К концу  19-го века ручки с металлическим пером полностью вытеснили недолговечные, требующие частой замены гусиные перья. Все попытки изобретателей сделать долго пишущую ручку оканчивались неудачей.

8) В 1884 году страховой агент  Левис Эдсон Ватерман вошел  в историю, как изобретатель  ручки, заправляемой чернилами  (поначалу сбоку, с помощью  специальной пипетки). Ему так  много приходилось писать на  работе, что это подтолкнуло его  к изобретению. Ватерман оставил  работу и образовал компанию "Ideal Pen", чем положил начало продажам  перьевых чернильных ручек. Переименованная  в честь своего создателя эта  компания известна на рынке  эксклюзивных перьевых авторучек.

9) В 1888 году Джоном Лоудом  в США впервые была предложена  идея шариковой ручки, а затем  в 1916 году Ван Райзенбергом. Однако  она не была запатентована.

10) В 1940-е годы братья Джозеф (Ласло) и Георг Биро изобрели  шариковую авторучку в том  виде, каком мы знаем ее сейчас. В 1943 году были изготовлены  первые коммерческие образцы.  Во время второй мировой войны  правительство Великобритании приобрело  патент Ласло. Шариковые ручки  стали использовать штурманы  в авиации и офицеры в нелегких  боевых условиях.

В октябре 1945 года, после ярмарки  в Нью-Йорке, шариковые ручки появились  в широкой продаже. Примечателен тот факт, что поначалу шариковая  авторучка была разрекламирована как  «первая ручка, способная писать под водой!».

В начале технология производства стержней была дорогой. Шариковые стержни  были согнуты для увеличения емкости  чернил и имели «двойную длину». Технология развилась в сторону  более тонких шариков и удешевления  стержней.

          В 1953 году француз барон Бич (Bich) вложил деньги в разработку  шариковых ручек. Стоимость изготовления  упала настолько, что шариковые  ручки стали общедоступны.           

      11)   В  Советском Союзе шариковые ручки  появились позже, чем в других  странах. Когда после Великой  Отечественной войны было принято  решение начать производство  шариковых ручек, за консультациями  неспроста обратились именно  к Паркеру - акт о капитуляции  Германии был подписан ручкой "паркер", которая принадлежала  генералу Эйзенхауэру. Однако, сделка  не состоялась, и Советскому Союзу  пришлось самостоятельно, путем  проб и ошибок, «изобретать велосипед» - разрабатывать шариковую ручку.  Куйбышевский завод шарикоподшипников  взял на себя почетную миссию  по производству главной детали - собственно шариков. Однако, их  миниатюрный размер усложнял  производство - поначалу никак не  получалось придать им правильную  форму. Потом химикам никак  не удавалось подобрать правильную  формулу чернильной пасты - эксперименты  в этой области продолжались  достаточно долго. Таков был  в СССР тернистый путь к  изготовлению ручек, которое состоялось  в 1949 году.

В 60-е годы в Японии (Tokyo Stationery Company) были изобретены наконечники в виде фетра. Ручки с фетровыми наконечниками  получили название «фломастер» ("flowmaster" от англ. flow – стекать).

В технология шариковых ручек. Тонкий шарик, менее вязкие чернила. В начале 90-х годов технология роллеров была значительна улучшена.

           1990-е  годы. Компьютерная эра. Рынок  пишущих инструментов ищет решение  в изменении формы. Резиновые  муфты, ручки треугольного сечения,  «раздутые» ручки.  Наибольшее  распространение получили резиновые  муфты цилиндрического сечения  и повторяющие форму пальцев.

№	Название изобретения	Автор	Страна
1.	Рука и палка.	Первобытные люди
2.	Заточенная деревянная палочка, либо кость.			4000 лет до н.э.
3.	Тонкие кисти или ручки из тростника.	Древний Египет		Около 3000 лет до н.э.
4.	Стилус (stylus).	Древний Рим, Древняя Греция		Около 1300 лет до н.э
5.	Кисть.	Древний Китай
6.	Гусиное перо.	Европа		600...1800 нашей эры
7.	Металлическое перо для ручки.			1803 г.
8.	Ручка, заправляемой чернилами.	Левис Эдсон Ватерман		1884 г
9.	Идея шариковой ручки, а в 1916 году Ван Райзенбергом.	Джон Лоуд	США	1888
10.	Изобрели шариковую авторучку  в том виде, каком мы знаем ее сейчас.	братья Джозеф (Ласло) и Георг  Биро		1940-е
11.	Шариковая ручка.	СССР	СССР	1949 г.

Использование принципа историзма  сводится к иерархической матрице  удовлетворения потребности.

Иерархическая матрица удовлетворения потребностей:

Потребность: фиксирование информации

Технические решения:

• Пальцы, палочки, кости, перо.
• Обычная шариковая ручка.
• Электронная ручка.

 

 

Функциональный  анализ. Артефакт: шариковая ручка.

1)Функциональное предназначение  F={D,G,H}

D :изображение текста

G:бумага

H: динамическое воздействие

2)Физическая операция Q={A,E,C}

A1: кинетическая энергия

E1: преобразование

C1: текст

 

3. Разбиваем ручку на функциональные элементы

Е₁– трубка

Е₂– стержень

Е₃ -  пастообразные чернила

Е₄ – пишущий металлический шарик

Е₅- резиновый держатель

Е₆- механизм с пружиной

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4. Выделяем объекты окружающей  среды.

 

V1 – бумага

 

V2 – Человеческая рука

 

 

 

 

 

5. Функциональная структура.

 

 

 

 

6. Описываем функции  выделенных элементов.

№	Наименование функционирующего элемента	Обозначение ф.э.	Обозна-чение ф.	Описание функции
1	Трубка	Е1	F1	Защита и объединение всех деталей  ручки, придание внешнего вида
2	Стержень	Е2	F2	Хранение пастообразных чернил
3	Пастообразные чернила	Е3	F3	Окрашивание поверхности бумаги
4	Пишущий металлический шарик	Е4	F4	Дозированное выделение пастообразных  чернил
5	Резиновый держатель	Е5	F5	Предотвращение скольжения, придание внешнего вида
6	Механизм с пружиной	Е6	F6	Фиксация положения стержня

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7. Выделяем основные  и вспомогательные потоки.

Электрическая энергия – 

Механическая энергия – 

 

 

Химическая энергия (воздействие) -

 

 

 

 

 

 

8. Проводим описание  физических операций выделенных  элементов.

Физическая операция – это общее  описание функционирования каждого  элемента.

Q = {A, E, C }

№	Наименование объекта	А	С	Е	Физ. закон или эффект	№ источника	№ приемника
1	V2	Кинетическая энергия	Кинетическая энергия	Управление процессом написания	текст		V1
2	Е6	Механическая энергия	Механическая энергия	Фиксация стержня	Энергия пружины		Е2
3	Е2