MAGNABEND HISTORIE VÝVOJE A VÝROBY
Geneze myšlenky:
V roce 1974 jsem potřeboval vyrobit krabice pro elektronické projekty.Abych to udělal, vyrobil jsem si velmi hrubou plechovou složku z několika kusů úhlového železa, které byly zavěšeny a drženy ve svěráku.Přinejmenším to bylo velmi nešikovné na používání a nepříliš univerzální.Brzy jsem se rozhodl, že je čas udělat něco lepšího.
Tak jsem přemýšlel o tom, jak vytvořit 'správnou' složku.Jedna věc, která mě znepokojovala, bylo, že upínací struktura musela být přivázána zpět k základně stroje buď na koncích, nebo vzadu, a to by překáželo některým věcem, které jsem chtěl vyrobit.Tak jsem udělal skok ve víře a řekl...OK, nepřivazujme upínací konstrukci k základně, jak bych to mohl udělat?
Byl nějaký způsob, jak toto spojení přerušit?
Dokážete držet předmět, aniž byste k němu něco připevnili?
Zdálo se mi to jako směšná otázka, ale jakmile jsem otázku zarámoval tímto způsobem, přišel jsem s možnou odpovědí:-
Věci můžete ovlivňovat bez fyzického spojení s nimi... přes POLE!
Věděl jsem o elektrických polích*, gravitačních polích* a magnetických polích*.Ale bylo by to proveditelné?Fakt by to fungovalo?
(* Jako stranou je zajímavé poznamenat, že moderní věda ještě plně nevysvětlila, jak „síla na dálku“ vlastně funguje).
To, co se dělo potom, je stále jasná vzpomínka.
Byl jsem ve své domácí dílně a bylo po půlnoci a čas jít spát, ale neodolal jsem pokušení vyzkoušet tento nový nápad.
Brzy jsem našel magnet podkovy a kus mosazi.Vložil jsem podložku mezi magnet a jeho „držák“ a prstem jsem mosaz ohnul!
Eureka!Fungovalo to.Mosaz měla tloušťku pouze 0,09 mm, ale princip byl stanoven!
(Fotografie vlevo je rekonstrukcí původního experimentu, ale používá stejné komponenty).
Byl jsem nadšený, protože jsem si hned od začátku uvědomil, že pokud by se tento nápad dal realizovat praktickým způsobem, představovalo by to nový koncept, jak tvarovat plechy.
Další den jsem o svých nápadech řekl svému kolegovi z práce Tonymu Graingerovi.Byl také trochu nadšený a načrtl mi možný návrh elektromagnetu.Udělal také nějaké výpočty ohledně toho, jaký druh sil by mohl být dosažen z elektromagnetu.Tony byl nejchytřejší člověk, kterého jsem znal, a měl jsem to štěstí, že jsem ho měl za kolegu a měl přístup k jeho značným odborným znalostem.
Zpočátku to vypadalo, že tento nápad bude pravděpodobně fungovat pouze pro poměrně tenké plechy, ale byl dostatečně slibný, aby mě povzbudil, abych pokračoval.
Raný vývoj:
Během několika příštích dní jsem získal nějaké kusy oceli, nějaký měděný drát a usměrňovač a postavil svou první elektromagnetickou složku!Ještě to mám v dílně:
Elektromagnetická část tohoto stroje je originální originál.
(Přední tyč a ohybový nosník zobrazené zde byly pozdější modifikace).
Přestože byl tento stroj poněkud hrubý, fungoval!
Jak jsem předpokládal v mém původním heuréka momentu, upínací lišta nemusela být připevněna k základně stroje na koncích, vzadu nebo kdekoli.Stroj byl tedy zcela otevřený a s otevřeným hrdlem.
Aspekt s otevřeným koncem by však mohl být plně realizován pouze tehdy, pokud by závěsy pro ohýbací nosník byly také trochu netradiční.
Během nadcházejících měsíců jsem pracoval na jakémsi polovičním pantu, kterému jsem říkal 'cup-hinge', postavil jsem výkonnější stroj (Mark II), podal jsem prozatímní patentovou specifikaci u Australského patentového úřadu a také jsem se objevil na televizní program ABC s názvem „The Inventors“.Můj vynález byl vybrán jako vítěz pro daný týden a později byl vybrán jako jeden z finalistů pro daný rok (1975).
Vlevo je ohýbačka Mark II, jak byla předvedena v Sydney po vystoupení ve finále The Inventors.
Použila pokročilejší verzi „závěsu misky“, jak je znázorněno níže:
Během roku 1975 jsem se setkal s Geoffem Fentonem na setkání Asociace vynálezců v Hobartu (3. srpna 1975).Geoffa vynález "Magnabend" docela zaujal a po schůzce se ke mně vrátil, abych se na něj blíže podíval.To měl být začátek trvalého přátelství s Geoffem a později obchodního partnerství.
Geoff byl absolvent inženýrství a sám velmi chytrý vynálezce.Okamžitě pochopil, jak je důležité mít design závěsu, který by stroji umožnil plně využít jeho otevřený potenciál.
Můj 'závěs' misky fungoval, ale měl vážné problémy s úhly paprsku hodně nad 90 stupňů.
Geoff se začal velmi zajímat o bezhrotové panty.Tato třída závěsů může zajistit otáčení kolem virtuálního bodu, který může být zcela mimo samotný závěsný mechanismus.
Jednoho dne (1. února 1976) přišel Geoff s nákresem neobvyklého a inovativního závěsu.Byl jsem ohromen!Nikdy předtím jsem nic podobného ani vzdáleně neviděl!
(Viz nákres vlevo).
Dozvěděl jsem se, že se jedná o upravený pantografový mechanismus zahrnující 4-tyčové spoje.Ve skutečnosti jsme nikdy nevytvořili správnou verzi tohoto pantu, ale o několik měsíců později přišel Geoff s vylepšenou verzí, kterou jsme udělali.
Níže je uveden průřez vylepšenou verzí:
„Ramena“ tohoto závěsu jsou udržována paralelně k hlavním otočným členům pomocí malých klik.Ty jsou vidět na fotkách níže.Kliky musí převzít pouze malé procento z celkového zatížení závěsu.
Simulace tohoto mechanismu je zobrazena na videu níže.(Díky Dennisi Aspoovi za tuto simulaci).
https://youtu.be/wKxGH8nq-tM
Ačkoli tento závěsný mechanismus fungoval docela dobře, nebyl nikdy nainstalován na skutečný stroj Magnabend.Jeho nevýhodou bylo, že neumožňoval úplné otočení ohýbacího paprsku o 180 stupňů a také se zdálo, že má v sobě mnoho částí (ačkoli mnoho částí bylo navzájem stejných).
Dalším důvodem, proč si tento pant nezvykl, bylo to, že Geoff pak přišel se svým:
Tříosý závěs:
Trojosý závěs poskytoval plných 180 stupňů rotace a byl jednodušší, protože potřeboval méně dílů, i když samotné díly byly složitější.
Trojosý závěs prošel několika fázemi, než dosáhl poměrně ustáleného designu.Různé typy jsme nazvali Trunnion Hinge, The Spherical Internal Hinge a The Spherical External Hinge.
Sférický vnější závěs je simulován ve videu níže (děkuji Jaysonu Wallisovi za tuto simulaci):
https://youtu.be/t0yL4qIwyYU
Všechny tyto návrhy jsou popsány v dokumentu US Patent Specification. (PDF).
Jedním z největších problémů pantu Magnabend bylo, že ho nebylo kam dát!
Konce stroje jsou venku, protože chceme, aby byl stroj otevřený, takže musí jít někam jinam.Mezi vnitřní plochou ohýbacího paprsku a vnějším čelem předního pólu magnetu skutečně není žádné místo.
Abychom vytvořili místo, můžeme na ohýbacím nosníku a na předním sloupu poskytnout rty, ale tyto rty snižují sílu ohýbacího paprsku a upínací sílu magnetu.(Tyto rty můžete vidět na fotografiích pantografového pantu výše).
Konstrukce závěsu je tedy omezena mezi potřebou být tenký, takže budou potřeba pouze malé okraje, a potřebou být tlustý, aby byl dostatečně pevný.A také potřeba být bez středu, aby byl zajištěn virtuální čep, nejlépe těsně nad pracovní plochou magnetu.
Tyto požadavky představovaly velmi vysokou zakázku, ale Geoffův velmi vynalézavý design tyto požadavky dobře řešil, ačkoli k nalezení nejlepších kompromisů bylo zapotřebí mnoho vývojové práce (po dobu nejméně 10 let).
Na požádání mohu napsat samostatný článek o pantech a jejich vývoji, ale nyní se vrátíme k historii:
Licenční smlouvy o výrobě:
Během nadcházejících let jsme podepsali řadu smluv „Výroba pod licencí“:
6. února 1976: Nova Machinery Pty Ltd, Osborne Park, Perth Western Australia.
31. prosince 1982: Thalmann Constructions AG, Frauenfeld, Švýcarsko.
12. října 1983: Roper Whitney Co, Rockford, Illinois, USA.
1. prosince 1983: Jorg Machine Factory, Amersfoort, Holandsko
(Více historie, pokud o to zájemce požádá).