Penna a sfera

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Penna a sfera a scatto, smontata e intera

La penna a sfera (anche biro)[1] è uno strumento per scrivere su carta che rilascia l'inchiostro da un serbatoio interno attraverso l'azione di rotolamento di una sfera metallica. Questa sfera può variare di diametro e può essere in ottone, acciaio o carburo di tungsteno.[2]

Originariamente concepite e sviluppate come alternativa affidabile e pulita alle penne stilografiche, le penne a sfera sono ormai lo strumento di scrittura a mano dominante.[3][4]


Storia[modifica | modifica sorgente]

Il concetto di utilizzare una sfera all'interno di uno strumento di scrittura, come metodo per applicare dell'inchiostro su carta esiste dal 19° secolo. In queste invenzioni un tubo sottile veniva riempito d'inchiostro, la sommità del tubo veniva bloccata da una piccola pallina, montata in modo che non potesse scivolare dentro il tubo o fuoriuscire dalla penna. Quando la punta della penna veniva fatta scorrere sulla carta, la pallina girando trascinava con se l'inchiostro disegnando così sulla carta.

Il primo brevetto di una penna a sfera[5] è stato rilasciato il 30 ottobre 1888 ad un conciatore di pelli di nome John J. Loud.[6] Questi stava tentando di costruire uno strumento di scrittura in grado di scrivere sui suoi prodotti in pelle, cosa che le penne stilografiche di allora non potevano fare. La penna di Loud era composta principalmente da un tubo contenente l'inchiostro, ed una piccola sfera rotante di acciaio inserita sulla punta. Anche se poteva essere usata per marcare superfici ruvide come il cuoio, si rivelò troppo grossa per scrivere lettere sulla carta. In assenza di redditività commerciale, il suo potenziale non fu sfruttato e il brevetto alla fine decadde.

La fabbricazione di penne a sfera economiche e affidabili come le conosciamo adesso nasce dalla sperimentazione, dalla chimica moderna e dalla capacità nel 20° secolo di produrre oggetti meccanici di precisione.[3] I brevetti depositati in tutto il mondo durante lo sviluppo iniziale, testimoniano molti dei tentativi falliti di produrre penne a livello commerciale.[7] Le prime penne non depositavano in modo uniforme l'inchiostro, si verificavano fuoriuscite d'inchiostro o la punta si ostruiva facilmente; questi sono stati alcuni degli ostacoli che gli inventori hanno dovuto affrontare nel corso dello sviluppo di penne a sfera affidabili.[4] Per esempio se la presa della sfera fosse troppo stretta o l'inchiostro troppo spesso, questi non avrebbe raggiunto la carta. Se la presa della sfera invece fosse troppo lenta o l'inchiostro troppo fluido, la penna avrebbe avuto perdite o poteva macchiare.[4] Un determinata fluidità e viscosità dell'inchiostro, il serbatoio d'inchiostro pressurizzato a pistone, le molle, l'azione capillare e la gravità sono alcune delle tecniche che hanno permesso di risolvere questi problemi.[8][9]

László Bíró, un giornalista ungherese, frustrato dalla quantità di tempo sprecato a riempire le penne stilografiche e pulire le pagine macchiate, notò che gli inchiostri usati nella stampa di giornali asciugavano rapidamente, lasciando la carta asciutta e senza sbavature. Decise così di creare una penna utilizzando lo stesso tipo di inchiostro.[4] Bíró si avvalse dell'aiuto del fratello György, un chimico,[4] per sviluppare la formula di un inchiostro viscoso, adatto ad essere utilizzato nella sua penna a sfera.[3]

L'innovazione di Bíró fu proprio la combinazione di un inchiostro ad alta viscosità con un meccanismo a sfera, che agivano in modo da evitare che l'inchiostro si asciugasse all'interno del serbatoio, consentendo così un flusso più controllato.[4] Bíró il 15 giugno 1938 depositò in Gran Bretagna un brevetto della sua penna.[1][10]

Nel 1941 i fratelli Bíró insieme ad un amico, Juan Jorge Meyne, fuggirono dalla Germania e si trasferirono in Argentina, dove formarono la Bírós Pen of Argentina e nel 1943 depositarono un nuovo brevetto.[1] La loro penna venne venduta in Argentina come Birome (dai nomi di Bíró e Meyne), tanto che in quel paese le penne a sfera sono ancora note con quel nome. Questo nuovo progetto venne autorizzato dagli inglesi, che introdussero le penne a sfera per gli equipaggi della RAF con il nome di Biro. Le penne a sfera si dimostrarono più versatili delle penne stilografiche, soprattutto in alta quota, dove le stilografiche erano più soggette a perdite di inchiostro.[4]

Nel tempo la penna a sfera subì evoluzioni ed adattamenti rispetto allo sviluppo tecnologico ed alle regioni di utilizzo; per esempio in Cina ed in altri paesi asiatici vengono preferite le punte da 0,38 a 0,7 mm di diametro, che meglio si adattano alla scrittura a ideogrammi, mentre nei paesi occidentali si preferisce la misura da 1 mm.

Struttura e funzionamento[modifica | modifica sorgente]

La punta della penna a sfera è realizzata normalmente in ottone, in alpacca, in plastica o in acciaio inossidabile. All'interno della punta vi è una cavità che contiene un inchiostro viscoso che viene distribuito sulla carta grazie al rotolamento di una piccola sfera metallica (del diametro compreso tra 0.38 e 1.6 millimetri) posta all'estremità della punta.

L'inchiostro si secca quasi immediatamente al contatto della carta, che deve essere preferibilmente un poco porosa. Recentemente grazie allo sviluppo di nuovi inchiostri alcuni produttori hanno introdotto misure di sfera maggiorate fino a 1,6 mm che costituisce attualmente il limite massimo reperibile in commercio.

I motivi che impediscono per il momento l'utilizzo di sfere di maggiore diametro sono principalmente due:

  • il rischio di fuoriuscita accidentale di inchiostro dalla punta
  • la difficoltà che la punta avrebbe nello scrivere immediatamente dopo l'appoggio sul foglio (proprietà tecnicamente detta starting)

Principali produttori di penne a sfera[modifica | modifica sorgente]

Note[modifica | modifica sorgente]

  1. ^ a b c Mary Bellis, About ballpoint pens, About.com. URL consultato il Feb 2013.
  2. ^ How does a ballpoint pen work? in Engineering, HowStuffWorks, 1998–2007. URL consultato il 16 novembre 2007.
  3. ^ a b c Romanowsky Perry, How products are made in Ballpoint pen, High Beam Research, Inc., January 1998. URL consultato il Feb 2013.
  4. ^ a b c d e f g Melissa Russell-Ausley, How Ballpoint Pens Work, Howstuffworks, Inc.. URL consultato il Feb 2013.
  5. ^ Collingridge, M. R. et al. (2007) "Ink Reservoir Writing Instruments 1905–20" Transactions of the Newcomen Society 77(1): pp. 69–100, page 69
  6. ^ Great Britain Patent No. 15630, 30 October 2008
  7. ^ Birome Ballpoint Pen Collection in Bios, Landmarks, Patents - ASME, ASME (American Society of Mechanical Engineers), 1996-2013. URL consultato il Feb 2013.
  8. ^ Collingridge, M. R. et al. (2007) "Ink Reservoir Writing Instruments 1905–20" Transactions of the Newcomen Society 77(1): pp. 69–100, page 80
  9. ^ Webshark Ltd. - www.webshark.hu, A porcelán-arany csoda, Herend. URL consultato l'11 settembre 2010.
  10. ^ The first complete specifications appear to be UK 498997, June 1938 and UK 512218, December 1938; his rather basic Hungarian patent 120037 was dated April 1938. Collingridge, M. R. et al. (2007) "Ink Reservoir Writing Instruments 1905–20" Transactions of the Newcomen Society 77(1): pp. 69–100, page 80

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