钢笔基础知识【三】:上水系统与储墨机构

只说几个近代,入门选手可能会遇见的,使用程度很高的上水系统。
1.气压
听上去很高级,实际上就是大家经常见的挤压墨囊上墨,用的就是气压完成上墨,所以叫气压上墨。
这玩意粗略分两种,一种是带呼吸管的,一种是没有带呼吸管的。带呼吸管的可以重复多次吸墨,墨水可以累积,不带呼吸管的就只能一次完成,要完成下一次就要把之前的排出去。为什么会这样原理与派克真空里面的呼吸管原理一样,下面贴链接。
2.上墨器与差动活塞
旋转上墨器与活塞这俩在我看来就是一样的东西,活塞就是放大了的上墨器而已,这个实在是太简单大家都见过也没有什么好说的。
3.真空
派克的真空上墨英文名称:Vacumatic。与西华负压上墨似乎英文名完全一样,为了讲述的方便,将西华初创的上墨方式命名为负压,将派克初创的命名为真空。
上世纪四十年代之前,算是各种上墨系统百家争鸣的时期,1934 年派克发布了其代表性的真空上墨,宣称其将墨囊赶入了历史的坟墓。
然而同年稍后,西华发布负压上墨,并且通过拆解打脸:派克“不要墨囊的钢笔”并不是没有用墨囊,而是不把墨囊当墨囊用。西华的真空才是真正的“不要墨囊的钢笔”。
上墨原理:

结合图片就很易懂,这个上墨原理比什么潜艇简单多了。
上水钮是可以向下按压的,下压的时候压迫墨囊向下形变,然后墨囊挤压空气。
上水钮会有弹簧自动回弹,这个时候外部空气重新流回笔杆内部,墨水会被空气带着进入笔杆内部。(注意此时墨水是走吸墨管进入笔身的)
由于单次按压上水并不够多,所以真空需要反复多次按压。(在此需要注意,在第二次按压的时候笔杆内部已经有墨水了,但是由于空气流出的阻力小于墨水的阻力,所以空气流出而墨水不流出,又因为吸墨管高度高于出墨孔,所以墨水能够累积下来。)
这就是派克真空的上墨机制,其最大的特点就是可以重复多次的吸墨,并且墨水可以累积,在此之前的上水,如果你想第二次吸墨,就必须把前一次的墨水排出来。
这个多次吸墨关键在于那个导墨管的高度高于出墨孔,要是导墨管gg,也不能成功上墨了。
具体就看下文:https://zhuanlan.zhihu.com/p/55276976
4.负压/拉杆
都是由犀飞利首创的上墨方式,当年也是一时风头两无,现在却没有什么厂商使用。
【负压上墨】
负压上墨,英文全称 vaccum filling :从1910年代西华发明这种上水方式之后,几乎主宰了半个世纪的钢笔市场,直到插入式上水的普及。这种上水方式普遍见于各个厂牌,唯一不愿意大量采用的是派克和部份欧陆笔厂,派克自认为是笔坛老大,和西华又是最直接的竞争对手,所以向来都开发自己的上水方式,只在最便宜的学生笔parkette系列采用。
犀飞利是玩气压的老手,所以负压上墨正如其名也是利用气压的变化实现上墨,相较于潜艇/TD 还需要利用一个墨囊,负压上墨直接采用笔杆作为储存墨水的容器,容量上更进一筹,也更便于观察剩余的墨水量。
在1940年代之前,各种上水系统百家争鸣,负压上水笔款虽然没有拉杆上水风行,但也可以算是主流之一。
【上墨原理】

上墨原理如下:
将尾部的尾钮旋出之后,可以将负压杆拉出。
再将负压杆退回,由于尾部密封,前部又有活塞片密封,密闭空间体积增大压强减小,形成徐相对于大气压强的负压。
在笔杆的前部笔杆直径会突然变大,活塞片不能形成气密性,在气压的作用下将墨水吸入笔杆。
【拉杆上墨】
拉杆上水,英文 lever filling 。从1910年代西华发明这种上水方式之后,几乎主宰了半个世纪的钢笔市场,直到插入式上水的普及。一般可见得就是陪伴我们童年的猫和老鼠,里面经常出现拉一下拉杆就直接滋水的场景,出现在这种现象级的动画之中,可见得其普及度。
这种上水方式普遍见于各个厂牌,唯一不愿意大量采用的是派克和部份欧陆笔厂,派克自认为是笔坛老大,和西华又是最直接的竞争对手,所以向来都开发自己的上水方式,只在最便宜的学生笔 parkette 系列采用。
笔杆中的金属片依照厂牌的不同设计也有所不同,西华的笔款金属片连接到笔尾呈现一个U字型,类似派克21的金属片,本身就有弹性,而华尔牌(WAHL)则是直接连在拉杆上,本身没有弹性。
【原理】

拉杆上水的构造很单纯,笔杆上有一个金属横杆,拉起横杆和笔身成垂直后,可以带动连接拉杆的 j 形条,进而压迫装在笔杆中的胶胆,推回拉杆后,胶胆本身的弹性会造成吸力,将墨水吸上而入墨。
拉杆上水的优点是价钱便宜,零件简单好维修,操作极为容易,缺点是套入口袋时拉杆常常会勾住布料,造成未预期的漏墨,所以渐渐被其他系统取代。
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5.潜艇/TD
上墨系统巅峰之作,不解释。
【TD 原理】
先从相对简单的 TD 上墨说起,来把上墨原理拉出来复习一遍,按照贴吧 ID : 沸腾的黑咖啡 的说法,可以将这个上墨分为如下几步:

上拉 TD 杆。
下压 TD 杆,通气孔回到笔杆内,笔杆和大气再次被隔开,杆内体积减小,压力增大,此时压迫墨囊。
压到底时,通气槽连通笔杆和大气,空气进入笔杆,杆内再次恢复大气压,此时墨囊依靠弹性恢复原状,形成低压吸入墨水。
为了验证是否弄懂个中原理,建议思考一下上拉拉杆时会有哪些气流变化,答案如下:
在 TD 杆往后拉的过程中,由于 O 环完全隔绝笔杆内部和大气,笔杆内体积变大,压力减小;
当 TD 杆上的通气孔运行到 O 环后方时,空气进入笔杆,杆内恢复大气压;
【潜艇结构】

此处是将某个台湾笔友的文字大陆化,加上一些自己的理解而成,具体谁写的已经不可考了,特此说明。
基本上墨原理与 TD 互通,我们需要了解的更多的是呼吸管这些复杂结构,最为灵魂的就是这支呼吸管。这小小的笔杆内可增了不少零件,为的就是让呼吸管能任意的伸出或缩入笔杆内。
把呼吸管缩入笔杆内会减少储墨空间,不过前文也提到潜艇一次上墨的书写量却是所有西华古董笔之冠,原因也是出在这支呼吸管。总之,潜艇的呼吸管真的称得上钢笔史上最精典的设计。我们这就来细细品味~
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当然上墨机构远远不止这么一点,上墨器和卡水大家都懂,笔杆上墨也没有什么好说的,在历史的长河之中还有一些被淹没的机构,比如:虹吸、新月、按钮、侧拉、旁捏、小辫等等,有兴趣就自行查阅资料吧。