Frage:
Ist es in der ISS möglich, Druckbleistift anstelle von Space Pen zu verwenden?
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2013-09-01 14:33:36 UTC
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Ist es möglich, in der Internationalen Raumstation Druckbleistift anstelle von Raumstift und Bleistift zu verwenden?

Immer wenn ich eine solche Frage sehe, erinnert sie mich an die urbane Legende der Russen und den Bleistift. http://www.snopes.com/business/genius/spacepen.asp
Ein Hinweis - die Antworten auf diese Frage sind möglicherweise veraltet - ([Werden auf der ISS Druckbleistifte verwendet?] (Https://space.stackexchange.com/a/36179))
Drei antworten:
#1
+14
aramis
2013-09-05 02:10:26 UTC
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Die wichtigste Überlegung bei Stiften ist die Bruchgefahr und die Notwendigkeit des Schärfens von Abfallprodukten, die eine Gefahr darstellen können. Aber lassen Sie uns die Hauptfaktoren untersuchen: Materialien, Mechanismen und Fehlermodi.

Einige Begriffe:

  • Feder: das kleine Rohr am Arbeitsende, hinter dem Mechanismus. Nicht alle Formen haben eine. Die Spitze ist normalerweise eine Reibpassung, die die Funktion des Mechanismus unterstützt.
  • Mechanismus: Der Teil des Bleistifts, der das Blei vorschiebt.
  • Blei: Das Material, das auf der Oberfläche reibt und abgerieben wird weg und hinterlässt eine Markierung.
  • Welle: Die Struktur, in die der Mechanismus passt und an der häufig die Feder befestigt ist.

Materialien

Blei ist ein Überbleibsel aus den frühen Stiften, von denen viele tatsächlich Blei verwendeten. Derzeit wird das Metall nur von Reenactors und Fälschern verwendet.

  • Graphit - ein Schaft aus reinem Graphit. Zerbrechlicher, ungiftiger Elektroleiter.
  • Graphit und Bindemittel - Graphitpulver, das zu einem Schaft zusammengeklebt ist. Nicht übermäßig zerbrechlich, normalerweise ungiftig, kann elektrisch leitend sein.
  • Wachs & China Clay mit Pigmenten - typische Zusammensetzung für Buntstifte. Je nachdem, welches Wachs verwendet wird und welches Pigment es ist, kann es toxisch oder ungiftig sein. Normalerweise kein Dirigent. Neigt dazu, zerbrechlich zu sein. Kann auf vielen Oberflächen schreiben, die für andere Bleitypen zu glatt sind.
  • Polymer und Pigment - werden für einige kleine (0,3, 0,5, 0,7 mm) farbige Blei verwendet. Das verwendete spezifische Polymer kann sowohl die Zerbrechlichkeit als auch die Eignung zum Schreiben auf verschiedenen Oberflächen beeinträchtigen.
  • weiche Metalle - bei modernen Anwendungen nicht üblich. Gold, Silber, Kupfer und Blei wurden verwendet. Von diesen ist nur Blei weich genug, um zuverlässig auf moderne Papiere zu schreiben. Blei (Pb) ist giftig, elektrisch leitend und hinterlässt eine Lichtlinie. Es ist sehr duktil und bei Raumtemperatur nicht zerbrechlich.

Mechanismen

Es gibt drei gängige Arten von Druckbleistiftmechanismen und mehrere weniger gebräuchliche. P. >

  • Twist-Aktion: Die Leitung ist an einem Träger befestigt, der in einem Spiralschlitz und einem geraden Schlitz verläuft. durch Verdrehen des einen oder anderen wird der Träger vorgeschoben. Skillcraft, Paper * Mate und Cross haben dies alle für größere Größen verwendet. mit Graphit. Dieser Typ ist schwerkraftunabhängig. Wird normalerweise für Kabel mit 0,9 mm und 1,1 mm verwendet. 0,7-mm-Blei sind etwas zerbrechlich, aber verfügbar.
  • Bleihalter, allgemein als Zeichenstifte bezeichnet, haben einen Reibungsmund, der ein ziemlich dickes Blei enthält (häufig 2 mm). Der Mund ist einfach: Ein Ring mit 3 bis 5 Backen als ein Stück, der zu den Enden der Backen hin dicker ist und von einer Feder in ein Rohr zurückgezogen wird. Das Kabel wird vorgeschoben, indem die Backen mit einem Knopf nach vorne gedrückt werden und das Kabel nach vorne fallen gelassen wird. Dies ist schwerkraftabhängig. Beachten Sie, dass dieser Typ normalerweise keine Spitze hat. Ein Satz Backen wird ähnlich wie der obige Führungshalter gehalten, ist jedoch so konfiguriert, dass sich die Backen erst nach einem wesentlichen Teil des Hubs durch eine schwebende Spannzange öffnen, aber nach einem bestimmten Punkt wird die Spannzange blockiert und die Backen werden blockiert Kiefer öffnen sich dann aus ihrer eigenen Federung. Beim Zurückziehen bewegt sich die Spannzange mit den Backen zurück, ist jedoch wiederum in ihrem Bewegungsbereich eingeschränkter, und die Backen ziehen sich in die Spannzange zurück. Dies ist der häufigste Mekahnismus. In der Regel befinden sich zusätzliche Zuleitungen in einem Magazin, wobei die Schwerkraft eine neue Zuleitung speist, wenn die erste weit genug vorgeschoben ist. Dies macht es schwerkraftabhängig, da die typische Leitung kurz ist - 3 bis 5 cm.
  • Reibung und Rad - eine Reibspitze hält die Leitung an Ort und Stelle; Ein kleines Rad im Bleistiftkörper schiebt die Mine voran. Nicht für kleinere Kabel geeignet, das Fehlen von Backen lässt das Kabel häufig verrutschen, und das Vorschieben des Kabels kann ein Problem sein. Sehr selten. Schwerkraftunabhängig.
  • Manueller Vorschub der Reibung - Eine Gleitkomponente wird neben der Leitung eingefahren und drückt die Leitung beim Herunterdrücken und Vorwärtsbewegen ebenfalls nach vorne. Einige Versionen haben Einwegzähne. Eine Reibspitze ist typisch. Anfällig für Schlupf. Schwerkraftunabhängig. Benötigt größere Kabel (1,5 bis 2,5 mm)
  • Magazin mit Spitzen mit nicht vorrückendem Kabel - die Welle ist auch das Magazin, das 15 bis 30 kurze (1 cm) Spitzen mit 5 bis 6 mm Kabel hält. Wenn die Bleispitze ausreichend abgenutzt ist, wird sie herausgezogen und durch die Rückseite der Welle geführt, wobei die anderen Spitzen nach vorne geschoben werden. Schwerkraftunabhängig. Ziemlich langlebig (1,5 bis 2 mm Kabel werden verwendet), aber der Fehlermodus führt dazu, dass 20 bis 40 kleine Gegenstände lose sind.

Und zum Vergleich:

  • Kabel in Welle gebunden. Das Blei wird bei der Herstellung mit der Welle verbunden und durch Entfernen von Material von der Welle freigelegt. Die Wellenkonstruktion besteht typischerweise aus Holz, kann aber auch aus gerolltem und geklebtem Papier oder Polymer bestehen. Das Schärfen führt dazu, dass sowohl Bleimaterial als auch Wellenmaterial in kleinen Stücken erzeugt werden.
  • gewickeltes Blei - das Blei ist breit genug, um eine eigene Welle zu sein. Unordentlich, wenn nicht eingewickelt; Wenn es eingewickelt ist, muss es geschärft werden. "Porzellanmarker" sind Wachsblei, das in gewickeltes Lochpapier eingewickelt ist; Das Papier wird in aufeinanderfolgenden Spiralen entfernt, wobei jeweils etwa 5 bis 7 mm des Wachsbleis sichtbar werden.

Fehlermodi

Druckbleistifte können auf verschiedene Weise versagen.

Am mildesten und am häufigsten ist ein Bleibruch vor dem Vorschubmechanismus und hinter der Feder. In Einzelleitungssystemen, insbesondere bei Schrauben mit fortgeschrittener Leitung, kann dies dazu führen, dass Bleiblöcke unbrauchbar werden, und Stücke bis zu 1 cm müssen möglicherweise sofort entsorgt werden.

Eine zweite Form ist das Brechen von Blei durch Vibrationsschäden im Bleistift, entweder innerhalb des Vorschubmechanismus oder im Magazin. Brüche an bestimmten Stellen können den kiefergeschobenen Führungsmechanismus machtlos machen. Ein Bruch hinter dem zurückgezogenen Kiefer, aber vor dem Magazin, kann dazu führen, dass der Stift nicht mehr funktioniert. Vibrationsschäden können die Kabel im Magazin in Stücke zerbrechen, die zu klein sind, um vom Kiefer zur Spitze geführt zu werden.

Ein dritter häufiger Fehlermodus sind Fremdkörper im Mechanismus. Dies kann eine Kieferbewegung oder ein Schließen des Kiefers verhindern.

Ein vierter häufiger Fehler ist eine beschädigte Spitze. Dies erfordert, dass der Benutzer die Schreibwinkel und den Druck einstellt oder in Fällen, in denen er sich verbiegt, die Funktion verhindert. Plastikspitzen können mit einem scharfen Messer entfernt werden; Metallspitzen können häufig mit einer Zange oder sogar Zähnen entfernt werden.

Platzgefahren

Gebrochene Bleistücke können in der Umgebung schweben. Sie sind oft klein genug, um nicht sichtbar zu sein, und groß genug, um beim Einatmen schmerzhaft oder sogar schädlich zu sein.

Elektroleitende Leitungen können Kurzschlüsse in Schaltkreisen verursachen.

Wachs- und Polymerleitungen kann schmelzen und dann an wärmeren Bauteilen haften; Dies kann zu einer möglichen Überhitzung der Verkabelung führen.

Mehrere Fehlermodi können dazu führen, dass keine Schreibgeräte mehr vorhanden sind. Im Vergleich dazu weist der Space Pen weniger Fehlermodi auf und ist vibrationsfest. Vibrationen sind ein Hauptproblem beim Start.

Schwerkraftgespeiste Mechanismen, z. B. das Magazin mit typischen 0,5- und 0,7-mm-Bleikiefermechanismen oder die Leithaltersysteme, arbeiten nicht in Schwerelosigkeit. Leadholder können umgangen werden.

Nicht mechanische Stifte (traditionelles Holz oder moderne Plastik- oder Papierstifte) produzieren Späne, die selbst eine Gefahr darstellen. Holz- und Papierspäne sind brandgefährlich und möglicherweise schmerzhaft zu atmen.

Jedes lose Material, einschließlich der beim Schreiben entstehenden kleinen Flocken des Bleimaterials (der Staub, den man normalerweise abbläst), ist ein Inhalationsproblem und verstopft möglicherweise die Filter im Luftumwälzsystem. Wenn elektrisch leitend, besteht auch die Gefahr eines Kurzschlusses.

Schlussfolgerung

Mit den richtigen Polymeren, der richtigen Konstruktion und einer angemessenen Vibrationsreduzierung können bestimmte Arten von Druckbleistiften sein sicher verwendet; Der Raumstift ist bereits funktionsfähig, flugbereit und vibrationsfest und kann auf Wunsch von den verschiedenen Raumfahrtagenturen gelöscht werden.

Es besteht daher nur ein geringer Bedarf an der bekanntesten Nützlichkeit, Löschbarkeit und dem Gefahren überwiegen die Vorteile.

[Ahem] (https://space.stackexchange.com/a/36179/35243).
#2
+11
Everyone
2013-09-01 14:40:39 UTC
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Es ist nicht nur möglich, es wurde auch so gemacht. Druckbleistifte wurden früher verwendet. Sie wurden wegen der von ihnen ausgehenden Gefahr aus dem Verkehr gezogen.

Wikipedia sagt,

NASA-Programme verwendeten zuvor Bleistifte (zum Beispiel eine mechanische Bestellung von 1965) Bleistifte), aber aufgrund der erheblichen Gefahren, die abgebrochene Bleistiftspitzen und Graphitstaub in der Schwerelosigkeit für die Elektronik darstellen, und der brennbaren Natur des in Bleistiften enthaltenen Holzes war eine bessere Lösung erforderlich.

#3
+11
Undo
2013-09-01 16:53:23 UTC
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Ja, es ist möglich . Tatsächlich ist es eine bessere Lösung, außer dass Graphit in teure Dinge gerät, die Graphit nicht mögen.

Wenn wir darüber nachdenken, wie ein Druckbleistift funktioniert, ist die Schwerkraft überhaupt nicht involviert. P. >

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Von hier sup>

Wie Sie dem Diagramm entnehmen können, ist dies die einzige Kraft Dazu muss der obere Knopf gedrückt werden. Der Stift ist so aufgebaut, dass ein klemmenartiges Objekt die Mine an Ort und Stelle hält, wenn der Stift verwendet wird.

Wenn der Knopf gedrückt wird, gibt die Klammer die Mine frei und die Mine wird gedrückt durch einen anderen Mechanismus nach unten. Danach greift die Klemme wieder nach der Mine.

Daher ist keine Schwerkraft erforderlich, um einen Druckbleistift zu bedienen, und ein Standardstift von Stap-o-les oder Wally-Mart würde einwandfrei funktionieren.

Es gibt jedoch Bedenken hinsichtlich der feinen Bleisäule im Bleistift. Wenn Sie jemals einen Druckbleistift (oder einen normalen Bleistift) verwendet haben, wissen Sie, dass es ziemlich einfach ist, die Mine von der Spitze des Stifts abzubrechen. In diesem Fall scheint die Leine mit Überschallgeschwindigkeit zu fliegen und tut wie verrückt weh, wenn sie Sie trifft.

Dies ist ein großes Problem im Weltraum - da keine Abwärtskraft vorhanden ist, um die Leine auf den Boden zu ziehen wird es einfach weiter um den Bahnhof herumhüpfen, bis es ein Zuhause findet. Leider befand sich dieses Haus meistens in einem seltenen und teuren Gerät.

Ja, es ist sicherlich mechanisch möglich, aber es besteht das Risiko, dass das Blei in etwas Wichtiges abschießt.

Ein weiteres Problem besteht darin, dass eine abgebrochene Spitze eines normalen Stifts nicht nur scharf ist und sich in empfindlichen Geräten festsetzen kann, sondern dass ihre Leitungen aus Graphit bestehen, einem wirklich guten elektrischen Leiter, der leicht Kurzschlüsse verursachen kann. Tatsächlich habe ich sie sogar verwendet, um einige Schaltkreise vorübergehend zu modifizieren, indem ich einfach mit einem normalen Graphitstift eine Graphenlinie zwischen zwei Anschlüssen zeichnete. Mit ein bisschen Ausdauer funktioniert es tatsächlich bemerkenswert gut. ;)
@TildalWave Es ist eine empfohlene Schnellkorrektur für zwielichtige Fernbedienungstasten :) +1
AFAIK, um das Problem der locker schwebenden Staubpartikel, Krümel, Wassertropfen usw. zu lösen, das ein Problem sein könnte, gibt es ständig funktionierende Luftfilter, die einfach alles aus der Luft saugen, sodass Sie viel brauchen würden Pech, dass es in empfindliche Elektronik stürzt, anstatt vom Filter entfernt zu werden.
@SF. Ja, aber die Ableitung eines automatischen Bleistifts würde ziemlich schnell gehen.
Die Schwerkraft wird in vielen Druckbleistiften verwendet, um Sekunden zu erhalten, und führt später dazu, dass sie in den Vorschubmechanismus eingespeist werden.
@aramis Nach meiner Erfahrung arbeiten alle meine mechanischen Stifte verkehrt herum, rückwärts und seitwärts. Sie scheinen nicht von der Schwerkraft abhängig zu sein. Vielleicht würde die NASA hohe Qualität kaufen?
@Undo: Nein. Sie laden 10 Kabel gleichzeitig durch die Rückseite des Stifts, und wenn Sie das gesamte erste Kabel verbrauchen (nachdem Sie es mehrmals mechanisch verlängert haben), wird das nächste Kabel dank der Schwerkraft geladen - klicken Sie einfach ein paar Mal und es wird verlängert. Die Verwendung von Druckbleistiften ohne Schwerkraft (und das Ausfahren von verbrauchtem Blei) funktioniert einwandfrei. Das Laden von Druckbleistiften ohne Schwerkraft wäre schmerzhaft.
@Undo: wie für schnelles Reisen - nein, es ist sehr leicht, so dass die Luftreibung es ein oder zwei Meter entfernt zum Stillstand bringt. OTOH: Wenn es lüftergekühlte Geräte gibt, die keine Luft am Lüftereinlass filtern, kann dies zu Problemen führen. Oder gehen Sie einfach in Ihre Lunge, was zwar nicht tödlich, aber ziemlich unangenehm wäre.
Es gibt mehrere Arten von Druckbleistiften. Viele von ihnen verlassen sich auf die Schwerkraft, um die Leitungen 2+ in den Vorschubmechanismus einzuspeisen. Einige (Leads des Zeichners) verlassen sich überhaupt auf die Schwerkraft. Einige, wie der Papermate-Scharfschütze, haben eine einzige Leitung, die durch eine Schraube vorgeschoben wird. Keine Schwerkraft, aber schwer nachzufüllen. Andere haben ein Magazin für Ersatzleitungen, die durch die Schwerkraft in das vorrückende System eingespeist werden. Diese erfordern die Schwerkraft. Andere, wie die Staedtler-Bleihalter, benötigen Schwerkraft oder Griff, um das Blei überhaupt voranzutreiben.
Oh, und nicht alle verwenden Graphitleitungen. Ich habe Wachsminen für 2,0-mm- und 1,1-mm-Stifte und Kunststoff für die 1.1-Bleistifte gekauft, die beide gut schreiben.


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