MAGNABEND ISTORIA DEZVOLTĂRII ȘI FABRIȚEI
Geneza ideii:
În 1974 trebuia să fac cutii pentru adăpostirea proiectelor electronice.Pentru a face acest lucru, mi-am făcut un dosar de tablă foarte grosier din câteva bucăți de fier unghiular legate între ele și ținute într-o menghină.Cel puțin, a fost foarte incomod de utilizat și nu foarte versatil.Curând am decis că este timpul să fac ceva mai bun.
Așa că m-am gândit cum să fac un folder „corespunzător”.Un lucru care m-a îngrijorat a fost că structura de prindere trebuia legată înapoi de baza mașinii fie la capete, fie la spate, iar acest lucru avea să stea în calea unora dintre lucrurile pe care voiam să le fac.Așa că am făcut un salt de credință și am spus... OK, să nu legăm structura de prindere de bază, cum aș putea face asta să funcționeze?
A existat vreo modalitate de a rupe acea conexiune?
Te poți ține de un obiect fără a atașa ceva de el?
Mi s-a părut o întrebare ridicolă de pus, dar odată ce am formulat întrebarea în acest fel, am venit cu un posibil răspuns:-
Poți influența lucrurile fără o conexiune fizică cu ele... printr-un CÂMP!
Știam despre câmpurile electrice*, câmpurile gravitaționale* și câmpurile magnetice*.Dar ar fi fezabil?Chiar ar funcționa?
(* Ca o parte, este interesant de observat că știința modernă nu a explicat încă pe deplin cum funcționează de fapt „forța la distanță”).
Ceea ce s-a întâmplat în continuare rămâne o amintire clară.
Eram în atelierul meu de acasă și era după miezul nopții și era timpul să mă culc, dar nu am rezistat tentației de a încerca această nouă idee.
Am găsit curând un magnet de potcoavă și o bucată de alamă.Am plasat alamă între magnet și „deținătorul” acestuia și am îndoit alama cu degetul!
Eureka!A mers.Alama avea doar 0,09 mm grosime dar principiul a fost stabilit!
(Fotografia din stânga este o reconstrucție a experimentului original, dar folosește aceleași componente).
Am fost entuziasmat pentru că mi-am dat seama, chiar de la început, că dacă ideea ar putea fi făcută să funcționeze într-un mod practic, atunci ar reprezenta un nou concept în modul de formare a tablei.
A doua zi i-am spus colegului meu de muncă, Tony Grainger, despre ideile mele.A fost și el puțin încântat și mi-a schițat un posibil design pentru un electromagnet.De asemenea, a făcut câteva calcule cu privire la ce fel de forțe ar putea fi obținute de la un electromagnet.Tony a fost cea mai inteligentă persoană pe care am cunoscut-o și am fost atât de norocos să-l am ca coleg și să am acces la expertiza lui considerabilă.
Ei bine, inițial, se părea că ideea ar funcționa probabil doar pentru calibre destul de subțiri de tablă, dar a fost suficient de promițătoare pentru a mă încuraja să continui.
Dezvoltare timpurie:
În următoarele câteva zile am obținut câteva bucăți de oțel, niște sârmă de cupru și un redresor și am construit primul meu folder electromagnetic!Il mai am in atelierul meu:
Piesa electromagnică a acestei mașini este originală originală.
(Stalpul frontal și grinda de îndoire prezentate aici au fost modificări ulterioare).
Deși destul de crudă, această mașină a funcționat!
După cum sa prevăzut în momentul meu inițial eureka, într-adevăr, bara de prindere nu a trebuit să fie atașată la baza mașinii la capete, în spate sau oriunde.Astfel, mașina era complet deschisă și cu gâtul deschis.
Dar aspectul deschis ar putea fi realizat pe deplin doar dacă balamalele pentru grinda de îndoire ar fi, de asemenea, puțin neconvenționale.
În lunile următoare am lucrat la un fel de semi-balamale pe care am numit-o „balama-cușcă”, am construit o mașină mai performantă (Mark II), am depus o specificație provizorie de brevet la Oficiul Australian de Brevete și am apărut și pe un program de televiziune ABC numit „The Inventors”.Invenția mea a fost selectată drept câștigătoare pentru acea săptămână și mai târziu a fost selectată ca una dintre finaliste pentru acel an (1975).
În stânga este modelul Mark II, așa cum sa demonstrat la Sydney, după apariția în finala The Inventors.
A folosit o versiune mai dezvoltată a „balamalei cupei”, după cum se arată mai jos:
În 1975 l-am întâlnit pe Geoff Fenton la o întâlnire a Asociației Inventatorilor din Hobart (3 august 1975).Geoff a fost destul de interesat de invenția „Magnabend” și s-a întors la mine după întâlnire pentru a o privi mai atent.Acesta avea să fie începutul unei prietenii de durată cu Geoff și mai târziu al unui parteneriat de afaceri.
Geoff era absolvent de inginerie și el însuși un inventator foarte inteligent.El a văzut cu ușurință importanța de a avea un design de balamale care să permită mașinii să-și realizeze întregul potențial deschis.
„Balamaua cupei” a funcționat, dar a avut probleme serioase pentru unghiurile fasciculului mult peste 90 de grade.
Geoff a devenit foarte interesat de balamalele fără centru.Această clasă de balamale poate asigura pivotarea în jurul unui punct virtual care poate fi complet în afara mecanismului de balama în sine.
Într-o zi (1 februarie 1976) Geoff a apărut cu un desen al unei balamale cu aspect neobișnuit și inovator.Am fost uimit!Nu mai văzusem niciodată ceva asemănător!
(Vezi desenul din stânga).
Am aflat că acesta este un mecanism de pantograf modificat care implică legături cu 4 bare.Nu am făcut niciodată o versiune adecvată a acestei balamale, dar câteva luni mai târziu, Geoff a venit cu o versiune îmbunătățită pe care am făcut-o.
O secțiune transversală a versiunii îmbunătățite este prezentată mai jos:
„Brațele” acestei balamale sunt menținute paralele cu elementele pivotante principale prin manivele mici.Acestea pot fi văzute în fotografiile de mai jos.Manivela trebuie să preia doar un procent mic din sarcina totală a balamalei.
O simulare a acestui mecanism este prezentată în videoclipul de mai jos.(Mulțumesc lui Dennis Aspo pentru această simulare).
https://youtu.be/wKxGH8nq-tM
Deși acest mecanism de balama a funcționat destul de bine, nu a fost niciodată instalat pe o mașină Magnabend reală.Dezavantajele sale au fost că nu prevedea o rotație completă de 180 de grade a grinzii de îndoire și, de asemenea, părea să aibă o mulțime de părți în ea (deși multe dintre părți erau aceleași între ele).
Celălalt motiv pentru care această balama nu s-a obișnuit a fost pentru că Geoff a venit apoi cu a lui:
Balama triaxială:
Balamaua triaxială a asigurat o rotație completă de 180 de grade și a fost mai simplă în măsura în care avea nevoie de mai puține piese, deși piesele în sine erau mai complicate.
Balamaua triaxială a progresat prin mai multe etape înainte de a ajunge la un design destul de stabilit.Am numit diferitele tipuri Balamaua trunnion, Balamaua internă sferică și Balamaua externă sferică.
Balamaua externă sferică este simulată în videoclipul de mai jos (mulțumim lui Jayson Wallis pentru această simulare):
https://youtu.be/t0yL4qIwyYU
Toate aceste modele sunt descrise în documentul US Patent Specification (PDF).
Una dintre cele mai mari probleme cu balamaua Magnabend a fost că nu era unde să o pui!
Capetele mașinii sunt scoase pentru că vrem ca mașina să fie deschisă, așa că trebuie să meargă în altă parte.Între fața interioară a fasciculului de îndoire și fața exterioară a polului frontal al magnetului nu există într-adevăr niciun spațiu.
Pentru a face loc putem prevedea buze pe grinda de îndoire și pe stâlpul frontal, dar aceste buze compromit rezistența grinzii de îndoire și forța de strângere a magnetului.(Puteți vedea aceste buze în fotografiile balamalei pantografului de mai sus).
Astfel, designul balamalei este constrâns între necesitatea de a fi subțire, astfel încât să fie nevoie doar de buze mici și nevoia de a fi groase, astfel încât să fie suficient de puternică.Și, de asemenea, necesitatea de a fi fără centru pentru a oferi un pivot virtual, de preferință chiar deasupra suprafeței de lucru a magnetului.
Aceste cerințe au reprezentat o comandă foarte mare, dar designul foarte inventiv al lui Geoff a abordat bine cerințele, deși a fost nevoie de multă muncă de dezvoltare (prelungită pe o perioadă de cel puțin 10 ani) pentru a găsi cele mai bune compromisuri.
Dacă mi se solicită, pot scrie un articol separat despre balamale și dezvoltarea lor, dar deocamdată vom reveni la istorie:
Acorduri de fabricație sub licență:
În următorii ani, am semnat o serie de acorduri „Fabricație-Sub-Licență”:
6 februarie 1976: Nova Machinery Pty Ltd, Osborne Park, Perth Australia de Vest.
31 decembrie 1982: Thalmann Constructions AG, Frauenfeld, Elveția.
12 octombrie 1983: Roper Whitney Co, Rockford, Illinois, SUA.
1 decembrie 1983: Fabrica de mașini Jorg, Amersfoort, Olanda
(Mai mult istoric dacă este solicitat de orice parte interesată).