Uitvinding van de Vulpen

Lekvrij schrijven dankzij Waterman en Parker

Lewis Waterman en George Parker bevrijdden de mensheid in de jaren ’80 van de 19de eeuw van een grote irritatie: de lekkende pen. Het valt nu nauwelijks nog voor te stellen, maar tot die tijd was het met name bij officiële documenten een groot probleem deze netjes te krijgen en te houden. De geschiedenis van de pen begon rond 700, maar had bijna 12 eeuwen later nog steeds geen probleemloos fabricaat opgeleverd. Zeker niet voor ongeoefende schrijvers. Een zeer geleidelijke weg van constant doorgevoerde verbeteringen leidde echter toch nog tot de productie van betrouwbare vulpennen.


 

Albert Anker - De gemeenteschrijver (Der Gemeindeschreiber). 1874. In deze tijd was het gebruik van een ganzenveer nog steeds gewoon.

 

De ganzenveer: het begin van de pen

Feitelijk zijn de oudste penachtige voorwerpen stokoud. Mesopotamiërs krasten het spijkerschrift namelijk al in hun kleitabletten met een zogeheten stylus, een van riet gemaakt staafje. Een idee dat tegenwoordig overigens weer helemaal terug is, nu mensen opnieuw een tablet beschrijven met een stylus.

Het idee van een pen die kan schrijven doordat hij in inkt wordt gedoopt, ontstond ergens rond 700. Het schrijfgerei betrof bij voorkeur een ganzenveer, al werden er ook veren van andere vogels gebruikt. De basis van een veer, de buis waar de haartjes aan zitten, heet een pen. Nu was men erachter gekomen dat deze pennen zich helemaal vol zogen als je ze in de inkt doopte. Met het scherp gemaakte uiteinde kon je er dan mee schrijven. Optimaal werkte dat echter niet en het vroeg dan ook de nodige kunde van de schrijver. 

Toch zou er gedurende een zeer lange tijd geen alternatief beschikbaar komen. Dat veranderde toen er ook metalen pannen kwamen. Niettemin werden ganzenveren nog tot ver in de 19de eeuw gebruikt om mee te schrijven.

 

Justus Juncker - Geleerde aan schrijftafel die zijn veer aanscherpt. Helft 18de eeuw. De punt van een ganzenveer werd snel bot en moest regelmatig met een mesje worden bijgesneden. 

 

De komst van metalen pennen

Wanneer er voor het eerst metalen pennen werden gemaakt, is niet duidelijk. De Kalief van Maghreb lijkt al in de 10de eeuw een soort van vulpen te hebben besteld, al is het niet bekend hoe deze er uitzag. In ieder geval beschrijft Nicolas Bion, instrumentmaker van de Franse Koning, een vulpen in een verhandeling uit 1709. Op basis daarvan wordt vaak aangenomen dat Bion deze pen zelf had ontworpen, maar dat is niet zeker.  

In ieder geval ontstonden er twee soorten metalen pen:

• Kroontjespennen. Hierbij staan houder en penpunt los van elkaar en kun je de penpunt in de houder bevestigen. De pen moet daarbij in een potje met inkt worden gedoopt, net als de ganzenveer. De houder is niet van metaal, maar van goedkopere materialen als hout , been of soms ook glas.

• Vulpennen. Dat waren pennen met een eigen ingebouwd inktreservoir. Aanvankelijk werd er uitsluitend met losse penpunten gewerkt. Pas in de 19de eeuw kwamen er ook pennen met vaste punten.

Voor 1822 werden de pennen, ongeacht het type, met de hand gemaakt en was het metaal dat voor de penpunt werd gebruikt niet zelden goud. Daarom waren ze duur en waarschijnlijk vrij zeldzaam. Dat was voor het grootste gedeelte van de mensen overigens geen werkelijk probleem, want die konden toch niet lezen of schrijven. Hoewel er vermoedelijk een wisselwerking bestond tussen duur schrijfgerei enerzijds en analfabetisme anderzijds. 

 

Magnus Enckell - Kansakoulu. 1899. Kinderen leerden schrijven op een lei, omdat dat met dure en snel lekkende pen niet te doen was. 

 

Massaproductie kroontjespennen vanaf 1822

In 1822 vond er in het Engelse Birmingham een belangrijke omslag plaats in de geschiedenis van de pen. Daar ging ene John Mitchell namelijk over tot het machinaal produceren van metalen pennen in de vorm van kroontjespennen. Hij dacht een gat in de markt te zien voor goedkope pennen en had groot gelijk. Zijn bedrijf had al snel succes.

Dat leidde ertoe dat zijn broer William Mitchell een eigen pennenfabriek opende, ook in Birmingham. En hij was niet de laatste. Binnen enkele tientallen jaren stond Birmingham vol met fabrieken die wereldwijd kroontjespennen verkochten. Het werd daarmee het onbetwiste hart van de internationale pennenindustrie.

In 1842 kwam er tenslotte ook een fabriek in Duitsland. Bovendien besloten Britse fabrikanten van schrijfgerei de moordende concurrentie in eigen land te ontvluchten en (met succes) hun geluk te beproeven in de Verenigde Staten.

Het positieve gevolg van de massaproductie van kroontjespennen was dat schrijfgerei nu beschikbaar en betaalbaar was voor iedereen. Dat heeft een belangrijke bijdrage geleverd aan de grote afname van analfabetisme in de loop van de 19de eeuw.

 

De prins van Wales Albert Edward en prinses Alexandra bezoeken de pennenfabriek Gillott's Victoria Works in Birmingham in 1874. De vrouwelijke werknemers laten zien dat het maken van pennen precisiewerk was.

 

Werking van de metalen pen: capillariteit

Een metalen pen schrijft dankzij de zogeheten capillaire werking.  Dat is een natuurkundig verschijnsel dat ervoor zorgt dat vloeistof, zolang het maar door een afdoende smal buisje stroomt, zichzelf verplaatst. Dit zonder hulp en soms zelfs in weerwil van externe krachten zoals de zwaartekracht.

Dit verschijnsel ontstaat door een interactie op moleculair niveau tussen de vloeistof en vaste oppervlakten. Als een buisje of kanaaltje maar dun genoeg is, zal de combinatie van oppervlaktespanning en adhesie (aantrekkende krachten) tussen de vloeistof en de vloeistofhouder ervoor zorgen dat de vloeistof wordt opgetild. Hoe fijner het buisje, hoe hoger de vloeistof stijgt.

Door van dit principe gebruik te maken kan er een kleine hoeveelheid inkt in de pen blijven zitten om mee te schrijven. Deze vloeit dan geleidelijk langs de metalen punt weg. De pennen bezitten daartoe dus een smal kanaaltje. Zonder dit kanaaltje zou er geen inkt in de pen blijven zitten, maar zou die zo van de penpunt afdruppelen.

  

Albert Edelfelt - Dame die een brief schrijft. 1887. De kroontjespen en de ruim voorziene inktpot zijn goed zichtbaar. De vrouw zit aan een speciale schrijftafel, een onmisbaar onderdeel van welgestelde huishoudens in de 19de eeuw. 

 

Lekken en de dosering van de inkt

Of en hoeveel een metalen pen gaat lekken is afhankelijk van de dosering van de inkt. Als er teveel inkt in de pen komt gaat het mis. Als er te weinig inkt in de pen komt, schrijft deze echter niet goed. Daarom valt het in de praktijk bepaald niet mee om de inkt op de juiste manier te doseren.

Binnen dit kader hoeft een kroontjespen dus niet te lekken. Een handige en geoefende schrijver zal het meestal weten te voorkomen. De meeste mensen waren echter niet zo'n schrijver. Bovendien moet een kroontjespen met grote regelmaat opnieuw in de inkt worden gedoopt. Om dat echt iedere keer goed te doen is zelfs voor een ervaren schrijver wat veel gevraagd.

Vandaar dat er kort na het ontstaan van de metalen pen al snel behoefte kwam aan een gereguleerde dosering van de inkt middels een pen met een inktreservoir. Hierdoor zou het steeds weer moeten dippen in en doseren van de inkt overbodig worden. Dat was het idee achter de vulpen.

 

Reclame voor de stalen 048 Falcon pennen van het populaire Amerikaanse merk Esterbrook. 1876. Opvallend is dat de pen een vogelnaam heeft.

 

Eerste patenten op de vulpen

Het basisprincipe van een pen met eigen inktreservoir was daarmee al voor de 19de eeuw bekend. Echter, veel van deze pennen waren niet betrouwbaar. Ook hier verliep de dosering van de inkt niet goed. Daarnaast was de inkt zelf een probleem, aangezien deze vaak klonterde. Dat was niet alleen vervelend met schrijven, maar zorgde er ook voor dat de smalle buisjes in de pen snel verstopt raakten. Daarom diende er nog veel verbeterd te worden voordat de vulpen op grote schaal bruikbaar werd.

In 1827 werd er binnen dit kader voor het eerst een octrooi verleend op een vulpen. Dat gebeurde door de Franse overheid die een patent uitgaf op een vulpen ontworpen door de Roemeense politieke activist en wetenschapper Petrarche Poenaru (1799-1875) die tevens verantwoordelijk was voor de eerste Roemeense krant. Hij had het zo druk met het maken van notities dat hij dringend behoefte kreeg aan beter en sneller schrijfgerei. Er zat toen niets anders voor hem op dan dat zelf te maken.

Vernieuwend aan zijn ontwerp van de vulpen was het feit dat de pen werkte met vervangbare inktpatronen. Wat er verder van deze pen is geworden is echter niet bekend.

Vervolgens kreeg in 1848 de Amerikaanse uitvinder Azel Storrs Lyman (1815-1885), die zich doorgaans bezighield met wapens, een patent op een vulpen waarbij de punt vastzat aan de houder. Dat was tot dusverre ongebruikelijk, maar duidelijk een zeer welkome verbetering.

 

Het patent van Poenaru uit 1827, inclusief patenttekening.

 

Op weg naar de lekvrije vulpen

Bijna de hele 19de eeuw lang zijn er uitvinders geweest die claimden de lekvrije vulpen te hebben bedacht. Het mocht niet baten, want bestaande vulpennen bleven de naam houden onbetrouwbaar te zijn en toch te lekken. En dus ging de zoektocht naarstig verder. 

Het bleek echter dat er eerst drie andere uitvindingen nodig waren, voordat de weg naar een echt betere pen vrij kwam te liggen. Dat waren:

  • Gevulcaniseerde of ‘harde’ rubber, uitgevonden door Charles Goodyear in 1839. Hierdoor konden rubberen vulzakjes aan de pen worden bevestigd die bedienbaar waren met een hefboompje.
  • Gouden pennen met een punt van iridium. Dit extra harde en dikke materiaal zorgde ervoor dat de schrijfpunt minder snel sleet en een betere schrijflijn produceerde dan penpunten van ander materiaal.
  • Betere inkt die veel minder klonterde. Deze zorgde voor een betere capillaire werking, waardoor de buisjes niet meer zo snel verstopt raakten.

Al deze verbeteringen hadden tegen 1850 echter plaatsgevonden en dus nam het aantal octrooien dat werd uitgegeven op vulpennen die gebruik maakten van deze vindingen hierna fors toe.

 

Nikolay Ge - Leon Tolstoj. 1884. De grootste schrijver van zijn tijd aan het werk.

 

De bijna lekvrije vulpen van Waterman

En toch was er nog steeds geen pen die de mensheid echt tot tevredenheid stemde. Volgens de anekdote merkte verzekeringsagent Lewis Edson Waterman (1837-1901) dat aan den lijve toen hij een klant een belangrijk contract wilde laten ondertekenen. De door hem gekochte vulpen besmeurde het hele contract en Waterman raakte zijn klant kwijt aan de concurrent. Daarop ging hij zelf aan de slag om een beter exemplaar te maken, want zo'n gênante situatie wilde hij niet opnieuw meemaken.

Een jaar later, in 1884, kreeg hij een patent op een verbeterde versie van de vulpen. Zijn belangrijkste vernieuwing  was het aanbrengen van kleine luchtgaatjes in de penpunt. Hierdoor kwam er meer zuurstof bij de inkt, wat in belangrijke mate ten goede kwam aan de capillaire werking. Ook zorgde hij ervoor dat het inktreservoir lekvrij bleef.

De pen van Waterman was dus bij lange na niet de eerste vulpen. Zelfs het idee dat het de eerste 'praktische' vulpen was, zoals het concern Waterman graag mag stellen, wordt door sommigen betwist. Wel zeker is het dat deze vulpen een groot commercieel succes werd, wat je van al zijn voorgangers niet kunt zeggen. Dat geeft aan dat hij wel degelijk veel minder lekte dan andere pennen die op dat moment op de markt waren.

Daarom mag deze pen wel degelijk tellen als de eerste vulpen die geschikt was voor algemeen gebruik. Al was Lewis Waterman nog meer schatplichtig aan zijn voorgangers dan de meeste andere uitvinders al niet waren.

 

Links: Idyllische advertentie voor vulpennen van Waterman uit 1919 onder het motto Wherever the Vacation Spirit Calls. Het lijkt een poging een te zakelijk imago af te vlakken. Rechts: Advertentie voor de nieuwe Parker Jointless uit 1898, met de 'lucky curve' goed zichtbaar in de uitsnede.

 

De verbeterde versies van Parker

En toch was ook de Waterman nog niet perfect. In 1889 kreeg George Safford Parker (1863-1937) namelijk ook nog een patent voor een aantal verbeteringen aan de vulpen. Hij was een telegrafist die niet rond kwam van zijn salaris en daarom als bijbaan pennen ging verkopen en repareren. Daarbij kwam hij nog zoveel problemen tegen, vooral wat betreft lekkende pennen, dat hij besloot een eigen model te bouwen. In 1888, nog voordat hij het patent had, richtte hij zijn bedrijf Parker Pen Company op. 

In 1894 kreeg hij een tweede patent voor de zogeheten Lucky Curve vulpen. Deze trok overtollige inkt uit de penpunt terug in het buisje, wanneer de pen niet werd gebruikt.

In 1898 bracht de firma de Parker Jointless (Voegloos) op de markt. Deze dankte zijn naam aan een uit één stuk bestaande inktvaatje. Dat was eveneens een belangrijke nieuwigheid die lekken tegenging, al werd hierdoor het vullen van de pen wel een knoeiboel. Natuurlijk had de pen ook het Lucky Curve systeem.  

Deze pen werd Parkers eerste grote commerciële succes, ook buiten de VS. Rond 1908 was Parker Pen Company wereldleider op het gebied van pennen. De Lucky Curve pen bleef tot 1928 in de verkoop. Niet lang nadat de balpen zijn intrede had gedaan, viel het doek.

 

V.l.n.r.: Petrarche Poenaru, Lewis Waterman (1899) en George S. Parker.

  

Bronnen

  • Jack Challoner (red.) - '1001 Uitvindingen die de wereld veranderd hebben." Kerkdriel 2010
  • en.wikipedia.org - 'Dip pen'/ 'Fountain pen'/ 'Petracrhe Poenaru' (23-9-2013) / 'Parker Pen Company' / 'Parker Jointless' (30-11-2018)
  • nl. wikipedia.org - 'Vulpen'/ 'Ganzenveer'/ 'Capillariteit' (23-9-2013) / 'Petrarche Poenaru' (30-11-2018)
  • www.vintagepens.com - 'Who invented the fountain pen?' (23-9-2013)
  • www.calibremagazine.com - 'A Quick History of Fountain Pens.' (23-9-2013)

Afbeeldingen

  • George Parker: https://www.findagrave.com/memorial/119886935/george-safford-parker
  • Overige: Wikimedia (commons.wikimedia.org)