MAGNABEND HISTÓRIA VÝVOJA A VÝROBY
Genéza myšlienky:
V roku 1974 som potreboval vyrobiť krabice pre elektronické projekty.Aby som to urobil, vyrobil som si veľmi hrubý plechový priečinok z niekoľkých kusov uhlového železa, ktoré boli spojené pántom a držané vo zveráku.Prinajmenšom to bolo veľmi nepohodlné na používanie a nie príliš univerzálne.Čoskoro som sa rozhodol, že je čas urobiť niečo lepšie.
Tak som začal premýšľať o tom, ako vytvoriť „správny“ priečinok.Jedna vec, ktorá ma znepokojovala, bolo, že upínacia konštrukcia musela byť priviazaná späť k základni stroja buď na koncoch, alebo vzadu, a to mi prekážalo pri niektorých veciach, ktoré som chcel vyrobiť.Tak som urobil skok vo viere a povedal som...OK, nepripájajme upínaciu konštrukciu k základni, ako by som to mohol urobiť?
Existoval nejaký spôsob, ako prerušiť toto spojenie?
Dokážete držať predmet bez toho, aby ste k nemu niečo pripevnili?
Zdalo sa mi to ako smiešna otázka, ale keď som otázku sformuloval týmto spôsobom, prišiel som s možnou odpoveďou:
Môžete ovplyvňovať veci bez fyzického spojenia s nimi ... cez POLE!
Vedel som o elektrických poliach*, gravitačných poliach* a magnetických poliach*.Ale bolo by to realizovateľné?Fakt by to fungovalo?
(* Okrem toho je zaujímavé poznamenať, že moderná veda ešte úplne nevysvetlila, ako vlastne funguje „sila na diaľku“).
To, čo sa dialo potom, je stále jasná spomienka.
Bol som vo svojej domácej dielni a bolo po polnoci a čas ísť spať, no neodolal som pokušeniu vyskúšať tento nový nápad.
Čoskoro som našiel podkovový magnet a kus mosadze.Vložil som podložku medzi magnet a jeho „držiteľa“ a prstom som mosadz ohol!
Eureka!Fungovalo to.Mosadz mala hrúbku len 0,09 mm, ale princíp bol stanovený!
(Fotografia vľavo je rekonštrukciou pôvodného experimentu, ale používa rovnaké komponenty).
Bol som nadšený, pretože som si hneď od začiatku uvedomil, že ak by sa táto myšlienka dala zrealizovať praktickým spôsobom, predstavovalo by to nový koncept tvarovania plechu.
Na druhý deň som o svojich nápadoch povedal kolegovi z práce Tonymu Graingerovi.Bol tiež trochu nadšený a načrtol mi možný návrh elektromagnetu.Urobil tiež niekoľko výpočtov týkajúcich sa toho, aké sily možno dosiahnuť z elektromagnetu.Tony bol najmúdrejší človek, akého som poznal, a mal som to šťastie, že som ho mal za kolegu a mal som prístup k jeho značným odborným znalostiam.
No spočiatku to vyzeralo, že tento nápad bude pravdepodobne fungovať len pre pomerne tenké plechy, ale bolo to dosť sľubné, aby ma povzbudilo pokračovať.
Skorý vývoj:
Počas niekoľkých nasledujúcich dní som získal nejaké kusy ocele, medený drôt a usmerňovač a postavil som svoj prvý elektromagnetický leporelo!Stále to mám v dielni:
Elektromagnetická časť tohto stroja je originálny originál.
(Tu znázornený predný stĺp a ohybový nosník boli neskoršími úpravami).
Hoci tento stroj fungoval dosť surovo!
Ako som predpokladal v mojom pôvodnom heureka momente, upínacia lišta v skutočnosti nemusela byť pripevnená k základni stroja na koncoch, vzadu alebo kdekoľvek.Stroj bol teda úplne otvorený a s otvoreným hrdlom.
Aspekt s otvoreným koncom by sa však mohol naplno realizovať len vtedy, ak by pánty pre ohýbací nosník boli tiež trochu netradičné.
V priebehu nasledujúcich mesiacov som pracoval na akomsi polovičnom závese, ktorý som nazval 'cup-hinge', postavil som výkonnejší stroj (Mark II), podal som predbežnú patentovú špecifikáciu Austrálskemu patentovému úradu a objavil som sa aj na televízny program ABC s názvom „The Inventors“.Môj vynález bol vybraný ako víťaz pre daný týždeň a neskôr bol vybraný ako jeden z finalistov pre daný rok (1975).
Vľavo je ohýbačka Mark II, ako bola demonštrovaná v Sydney po vystúpení vo finále The Inventors.
Použila rozvinutejšiu verziu „závesu pohára“, ako je znázornené nižšie:
Počas roku 1975 som sa stretol s Geoffom Fentonom na stretnutí Asociácie vynálezcov v Hobarte (3. augusta 1975).Geoff bol celkom zaujatý vynálezom "Magnabend" a po stretnutí sa vrátil ku mne, aby som sa naň pozrel bližšie.Toto mal byť začiatok trvalého priateľstva s Geoffom a neskôr obchodného partnerstva.
Geoff bol absolvent inžinierstva a sám veľmi šikovný vynálezca.Okamžite pochopil, že je dôležité mať dizajn závesu, ktorý by stroju umožnil naplno využiť jeho otvorený potenciál.
Môj „záves pohára“ fungoval, ale mal vážne problémy s uhlom lúča oveľa viac ako 90 stupňov.
Geoff sa začal veľmi zaujímať o pánty bez hrotu.Táto trieda pántov môže poskytovať otáčanie okolo virtuálneho bodu, ktorý môže byť úplne mimo samotného mechanizmu pántu.
Jedného dňa (1. februára 1976) prišiel Geoff s nákresom nezvyčajne a inovatívne vyzerajúceho pántu.Bol som ohromený!Nikdy predtým som nič podobné ani zďaleka nevidel!
(Pozri nákres vľavo).
Dozvedel som sa, že ide o upravený mechanizmus zberača zahŕňajúci 4-tyčové spojenia.V skutočnosti sme nikdy nevytvorili správnu verziu tohto závesu, ale o niekoľko mesiacov neskôr prišiel Geoff s vylepšenou verziou, ktorú sme urobili.
Nižšie je uvedený prierez vylepšenej verzie:
„Ramená“ tohto závesu sú držané paralelne s hlavnými otočnými členmi pomocou malých kľúk.Tie je možné vidieť na fotografiách nižšie.Kľuky musia prevziať len malé percento z celkového zaťaženia pántu.
Simulácia tohto mechanizmu je uvedená vo videu nižšie.(Vďaka Dennisovi Aspoovi za túto simuláciu).
https://youtu.be/wKxGH8nq-tM
Hoci tento závesný mechanizmus fungoval celkom dobre, nebol nikdy nainštalovaný na skutočnom stroji Magnabend.Jeho nevýhodou bolo, že neumožňoval úplné otočenie ohýbacieho lúča o 180 stupňov a tiež sa zdalo, že má v sebe veľa častí (hoci mnohé časti boli navzájom rovnaké).
Ďalším dôvodom, prečo si tento pánt nezvykol, bolo to, že Geoff potom prišiel so svojím:
Trojosový záves:
Trojosový záves poskytoval plných 180 stupňov otáčania a bol jednoduchší, keďže potreboval menej dielov, hoci samotné diely boli komplikovanejšie.
Trojosový záves prešiel niekoľkými fázami, kým dosiahol celkom ustálený dizajn.Rôzne typy sme nazvali Čapový záves, Sférický vnútorný záves a Sférický vonkajší záves.
Sférický vonkajší záves je simulovaný vo videu nižšie (ďakujem Jaysonovi Wallisovi za túto simuláciu):
https://youtu.be/t0yL4qIwyYU
Všetky tieto návrhy sú popísané v dokumente US Patent Specification. (PDF).
Jedným z najväčších problémov závesu Magnabend bolo, že ho nebolo kam dať!
Konce stroja sú vonku, pretože chceme, aby bol stroj otvorený, takže musí ísť niekam inam.Ani medzi vnútornou stranou ohýbacieho nosníka a vonkajšou stranou predného pólu magnetu skutočne nie je žiadne miesto.
Aby sme uvoľnili miesto, môžeme na ohýbacom nosníku a na prednom póle poskytnúť pery, ale tieto okraje ohrozujú silu ohybového nosníka a upínaciu silu magnetu.(Tieto pery môžete vidieť na fotografiách pántu pantografu vyššie).
Dizajn pántu je teda obmedzený medzi potrebou byť tenký, takže budú potrebné len malé pery, a potrebou byť hrubý, aby bol dostatočne pevný.A tiež potreba byť bez stredu, aby sa vytvoril virtuálny čap, najlepšie tesne nad pracovnou plochou magnetu.
Tieto požiadavky boli veľmi náročné, ale Geoffov veľmi vynaliezavý dizajn tieto požiadavky dobre riešil, hoci na nájdenie najlepších kompromisov bolo potrebné veľa vývojovej práce (presahujúcej najmenej 10 rokov).
Na požiadanie môžem napísať samostatný článok o pántoch a ich vývoji, ale teraz sa vrátime k histórii:
Licenčné zmluvy o výrobe:
V priebehu nasledujúcich rokov sme podpísali niekoľko dohôd „Výroba pod licenciou“:
6. február 1976: Nova Machinery Pty Ltd, Osborne Park, Perth Západná Austrália.
31. december 1982: Thalmann Constructions AG, Frauenfeld, Švajčiarsko.
12. október 1983: Roper Whitney Co, Rockford, Illinois, USA.
1. december 1983: Jorg Machine Factory, Amersfoort, Holandsko
(Viac histórie, ak o to záujemca požiada).