纸夹

背景

回形针是一种几乎无处不在的装置，在世界范围内用于暂时将纸张固定在一起。制造回形针的技术在 20 世纪初发展起来，自 1930 年代以来几乎没有变化。回形针有多种形式，但最常见的一种称为 Gem 回形针。 “宝石”这个词的起源应该起源于一家至少早在 1907 年就开始出口它们的英国公司。这个词已经代表椭圆形中椭圆形设计的标志性形状。无论制造商如何，这种形状的任何夹子都称为 Gem 夹子。档案管理员和图书管理员有时使用的另一种回形针称为哥特式回形针。它有一个长方形的形状，有一个三角形的内环。回形针的其他区别标志是线材的整体尺寸、粗细和质量，以及回形针是否有波纹或光滑。美国的大多数回形针是由少数专门制造回形针的公司在国内制造的。这些制造商每年生产大约 2000 万磅（9 公斤）的回形针。

历史

回形针的进化是为了满足特定的需求。可以将大量纸张装订成一本书，以便将叶子固定在一起。装订不是将几张纸放在一起的可行解决方案，例如一组简短的记录或收据。虽然纸是在公元一世纪的某个时候在中国发明的 ，并在 13 世纪在欧洲广泛传播，直到 19 世纪末，人们还没有像现代回形针这样的任何东西。人们使用两种通用方法将几张纸固定在一起。他们可以在角落里切开页面，做两个平行的短切口。然后可以将丝带或绳子穿过狭缝，将末端绑起来并经常用蜡密封。第二种方法是用一个普通的直销钉将板材钉在一起。 19 世纪早期开发的制造廉价且质量一致的别针的机器。商界人士购买成箱的松散别针，按磅出售，称为“银行别针”，用于办公室。狭缝法和针法都有相同的缺点：必须刺穿纸张。针孔对纸张的磨损比狭缝少，但如果页面需要多次脱钉和重新装钉，钉住的角会受到很大的磨损，导致下垂的“狗耳朵”。别针也有一个缺点，就是锋利得足以刺伤手指，而且如果放置一段时间就会生锈。

早期回形针的设计或专利可以追溯到 19 世纪中叶，但这些早期的设备似乎都没有运行得足以给人留下持久的印象。其中一些在形式上更接近今天所谓的活页夹或斗牛犬夹，而另一些则将纸张的整个角包在薄金属的带齿覆盖层内。这种类型的纸紧固件由冲压金属板制成。线材成型技术在 19 世纪中叶发展起来，大约从 1870 年开始，各种设计的回形针在欧洲和美国展开竞争。

最早记录的回形针专利是美国专利局于 1898 年授予宾夕法尼亚人马修斯库利的。斯库利的专利申请提到了市场上已有的其他类似设计的设备，因此命名他是不准确的或任何其他人作为回形针之父。挪威人约翰·瓦勒 (John Vaaler) 经常被认为在 1899 年发明了回形针。他的专利申请包括几种可能的回形针形状，其中一种类似于现代 Gem 回形针。因为瓦勒，回形针成为二战期间挪威民族主义的象征。挪威甚至还有一座 23 英尺（7 m）高的回形针雕像。它的设立是为了纪念挪威人通过在翻领上别上回形针来代表对纳粹的团结。

马萨诸塞州的发明家科尼利厄斯·布鲁斯南 (Cornelius Brosnan) 于 1900 年获得了回形针设计的专利。他的申请再次提到该产品是对现有其他回形针的改进。他的剪辑被称为 Konaclip。 Konaclip 是一个椭圆形的金属丝环，内臂终止于一个圆形的眼睛。至少这三个片段，Schooley、Vaaler 和 Brosnan 设计在世纪之交就已经存在。 1899 年，康涅狄格州的发明家威廉·米德布鲁克为制造回形针的机器申请了专利。 Middlebrook 的专利申请并非用于制作任何特定类型的夹子，但该申请插图中的那个看起来像原型 Gem。至少在 1907 年，宝石夹子从英国进口到美国。宝石被宣传为优质的英国产品，优于所有其他产品。尽管不同设计的回形针继续制作了几年，但到 1930 年代中期，Gem 已成为最常用的回形针。

原材料

回形针一般由镀锌钢丝制成。线径取决于用它制成的夹子的尺寸和质量。回形针可以由轻质廉价钢制成，也可以由质量更好的钢制成，具体取决于制造商。然而，所使用的材料必须符合某些物理参数才能制作出令人满意的回形针。

设计

Gem 夹子通常被视为现代设计的典范。它简单、优雅且功能强大。然而，撇开标志性的形状不谈，回形针设计师必须考虑一系列机械和工程问题。用于制作回形针的材料必须具备某些特性。金属丝需要足够硬以在使用中保持其形状，但又不能硬到难以打开。工程师在设计回形针时还会考虑一种称为屈服应力的质量。屈服应力是永久重塑线材所需的应力量。如果导线的屈服应力过低，它会保持弯曲打开状态，不能紧紧地握住纸张。工程师还必须考虑所用材料的成本效益。使用更便宜、更细的电线可以为制造商节省资金。然而，材料还必须在制造过程中表现良好，不会在切割端留下锋利的毛刺，并且不会开裂或断裂。所使用的材料也应该是无腐蚀性的。夹子的成品外观也是一个设计考虑。夹子可以有各种饰面，光滑或略带锯齿，有光泽或无光泽，并且可以制成许多不同的尺寸。因此，即使基本的 Gem 设计在大约一百年的时间里基本保持不变，制造商在制造新的回形针时仍然面临设计和材料选择。

制造
过程

回形针的制造过程相当简单，使用专门的线材成型机。而且，这个过程自 1930 年代以来没有太大变化。

1. 这个过程从一个巨大的镀锌钢丝线轴开始。一名工人将电线的末端送入回形针机。一个完成的回形针有三个弯曲。机器通过切割线材并通过三个小轮子将线材形成这三个弯曲。轮子稍微粗糙，并在通过时抓住电线的长度。
2. 第一个轮子将线旋转 180 度，进行第一个弯道，第二个轮子进行下一个弯道，第三个轮子进行最后一次转弯。整个过程非常快，机器每分钟可以制作数百个剪辑。
3. 完成的回形针落入打开的盒子中。盒子被关闭并密封。根据工厂的规模，许多 回形针机的简单穿线。回形针机可能会立即运行。自动化控制允许一名工人监控数十台机器。

质量控制

质量控制在回形针制造中并不是一个特别重要的问题。产品的目视检查足以识别过程中的问题。不需要特殊测试。必须维护制造设备才能正常工作。今天在美国仍在使用的一些机器是在 1930 年代甚至更早的时候制造的。受过培训的工人检查设备是否存在可能影响成品夹子质量的磨损和缺陷。

副产品/废物

虽然回形针可以重复使用，但很多都被扔掉了。一些办公室纸张回收商要求在将纸张放入回收箱之前取出回形针。一些回收商使用金属检测设备，可以分离出订书钉和回形针，因此这种材料可以单独回收。一项回形针行业研究估计，大部分回形针从未按预期使用 - 用于夹纸 - 而是被人弯曲和破坏，用作清洁或撬工具等。 由于回形针价格低廉，无论是制造还是制造作为零售商品购买，大多数不会重复使用或回收，而是直接扔掉。

未来

很长一段时间以来，Gem 夹子一直在回形针设计中与其他竞争者竞争。全塑料回形针在 1950 年代上市，并取得了一些成功，随后是塑料涂层回形针。在 1990 年代，宾夕法尼亚州的一家公司开始销售看似巨大的 Gem 夹子，一次可以容纳一百多张纸。这些发展与消费者熟悉的世纪之交设计没有明显不同。这就引出了一个问题，即 Gem 夹子是否已经是完美的设计，从而没有改进的余地。

哪里可以了解更多

书籍

Kalpakjian，Serope。 制造工程与技术。 马萨诸塞州雷丁：Addison-Wesley，1992 年。

彼得罗夫斯基，亨利。 有用事物的进化。 纽约：Alfred A. Knopf，1992 年。

期刊

艾伦，弗雷德里克。 “你怎么做回形针？” 美国传统发明与技术 （98夏）。

“现在这是一个回形针！” 管理办公技术 （1997 年 4 月）：16。

安吉拉 伍德沃德