MAGNABEND ZGODOVINA RAZVOJA IN PROIZVODNJE
Geneza ideje:
Leta 1974 sem moral izdelati škatle za elektronske projekte.Da bi to naredil, sem si izdelal zelo grobo mapo iz pločevine iz nekaj kosov kotnega železa, ki so bili tesnili skupaj in držani v primežu.Mimogrede, bila je zelo nerodna za uporabo in ni zelo vsestranska.Kmalu sem se odločil, da je čas, da naredim nekaj boljšega.
Tako sem začel razmišljati o tem, kako narediti 'pravo' mapo.Ena stvar, ki me je skrbela, je bila, da je bilo treba vpenjalno strukturo privezati nazaj na osnovo stroja bodisi na koncih bodisi na zadnji strani in to bo oviralo nekatere stvari, ki sem jih želel izdelati.Zato sem naredil preskok in rekel ... V redu, da ne vežemo vpenjalne strukture na podlago, kako bi lahko to uspelo?
Ali je obstajal način za prekinitev te povezave?
Ali lahko držite predmet, ne da bi nanj kaj pritrdili?
To se je zdelo smešno vprašanje, a ko sem vprašanje zastavil tako, sem prišel do možnega odgovora: -
Na stvari lahko vplivate brez fizične povezave z njimi ... preko POLJA!
Vedel sem za električna polja*, gravitacija* in magnetna polja*.Toda ali bi bilo to izvedljivo?Ali bi dejansko delovalo?
(* Ob strani je zanimivo omeniti, da sodobna znanost še ni v celoti razložila, kako dejansko deluje "sila na daljavo".
Kar se je zgodilo potem, je še vedno jasen spomin.
Bil sem v domači delavnici in bila je že po polnoči in čas je bil za spanje, vendar se nisem mogel upreti skušnjavi, da bi preizkusil to novo idejo.
Kmalu sem našel podkvasti magnet in kos podložne medenine.Med magnet in njegov 'čuvar' sem dal podložno medenino in s prstom upognil medenino!
Eureka!Delovalo je.Medenina je bila debela le 0,09 mm, vendar je bilo načelo vzpostavljeno!
(Fotografija na levi je rekonstrukcija prvotnega poskusa, vendar uporablja iste komponente).
Bil sem navdušen, ker sem že na začetku spoznal, da če bi idejo lahko uresničili na praktičen način, bi predstavljala nov koncept oblikovanja pločevine.
Naslednji dan sem svojemu delovnemu kolegu Tonyju Graingerju povedala o svojih idejah.Tudi on je bil nekoliko navdušen in mi je skiciral možen dizajn za elektromagnet.Naredil je tudi nekaj izračunov glede tega, kakšne sile je mogoče doseči z elektromagnetom.Tony je bil najpametnejša oseba, ki sem jo poznal, in imel sem tako srečo, da sem ga imel za kolega in imel dostop do njegovega znatnega strokovnega znanja.
No, na začetku je bilo videti, da bi ideja verjetno delovala samo za dokaj tanke profile pločevine, vendar je bila dovolj obetavna, da me je spodbudila, da nadaljujem.
Zgodnji razvoj:
V naslednjih nekaj dneh sem dobil nekaj kosov jekla, nekaj bakrene žice in usmernika ter zgradil svojo prvo elektromagnetno mapo!Še vedno ga imam v delavnici:
Elektromagnetni del tega stroja je pristen original.
(Sprednji drog in upogibni žarek, prikazan tukaj, sta bila kasnejša modifikacija).
Čeprav je ta stroj precej surov, je deloval!
Kot je bilo predvideno v mojem prvotnem trenutku eureke, vpenjalne palice ni bilo treba pritrditi na osnovo stroja na koncih, zadaj ali kjer koli.Tako je bil stroj popolnoma odprt in odprt.
Toda odprtost bi lahko v celoti uresničili le, če bi bili tečaji za upogibni nosilec tudi nekoliko nekonvencionalni.
V naslednjih mesecih sem delal na nekakšnem polovičnem tečaju, ki sem ga poimenoval 'cup-hinge', izdelal sem bolj zmogljiv stroj (Mark II), vložil sem začasno patentno specifikacijo pri avstralskem patentnem uradu in sem se pojavil tudi na televizijski program ABC z imenom "Izumitelji".Moj izum je bil izbran kot zmagovalec tistega tedna, kasneje pa je bil izbran kot eden izmed finalistov tega leta (1975).
Na levi je Mark II bender, kot je prikazano v Sydneyju po nastopu v finalu The Inventors.
Uporabil je bolj razvito različico 'zgiba skodelice', kot je prikazano spodaj:
Leta 1975 sem spoznal Geoffa Fentona na srečanju združenja izumiteljev v Hobartu (3. avgusta 1975).Geoffa je zelo zanimal izum "Magnabend" in se je po sestanku vrnil k meni, da bi si ga podrobneje ogledal.To naj bi bil začetek trajnega prijateljstva z Geoffom in pozneje poslovnega partnerstva.
Geoff je bil diplomirani inženir in tudi sam zelo pameten izumitelj.Z lahkoto je spoznal pomen oblikovanja tečaja, ki bi stroju omogočila, da uresniči svoj polni potencial odprtega tipa.
Moj 'zgib za skodelico' je deloval, vendar sem imel resne težave s koti žarka, ki so večji od 90 stopinj.
Geoffa so zelo zanimali tečaji brez središča.Ta razred tečajev lahko zagotovi vrtenje okoli virtualne točke, ki je lahko popolnoma zunaj samega tečajnega mehanizma.
Nekega dne (1. februarja 1976) se je Geoff pojavil z risbo nenavadnega in inovativnega tečaja.Bil sem presenečen!Še nikoli nisem videl ničesar podobnega!
(Glej risbo levo).
Izvedel sem, da je to spremenjen mehanizem odjemnika toka, ki vključuje 4-prečne povezave.Nikoli pravzaprav nismo naredili prave različice tega tečaja, toda nekaj mesecev pozneje je Geoff pripravil izboljšano različico, ki smo jo naredili.
Spodaj je prikazan prerez izboljšane različice:
"Roke" tega tečaja se držijo vzporedno z glavnimi vrtljivimi členi z majhnimi ročici.Te si lahko ogledate na spodnjih fotografijah.Ročice morajo prevzeti le majhen odstotek celotne obremenitve tečaja.
Simulacija tega mehanizma je prikazana v spodnjem videu.(Hvala Dennisu Aspu za to simulacijo).
https://youtu.be/wKxGH8nq-tM
Čeprav je ta tečajni mehanizem deloval precej dobro, ni bil nikoli nameščen na dejanski stroj Magnabend.Njegove pomanjkljivosti so bile, da ni omogočal popolnega 180-stopinjskega vrtenja upogibnega žarka in se je tudi zdelo, da ima v sebi veliko delov (čeprav so bili mnogi deli enaki drug drugemu).
Drugi razlog, da se ta tečaj ni uporabljal, je bil, ker je Geoff nato pripravil svoje:
Triaksialni tečaj:
Triaksialni šarnir je sicer omogočal celih 180 stopinj vrtenja in je bil enostavnejši, saj je potreboval manj delov, čeprav so bili sami deli bolj zapleteni.
Triaksialni tečaj je napredoval skozi več stopenj, preden je dosegel precej ustaljeno zasnovo.Različne vrste smo poimenovali The Trunnion Hinge, The Spherical Internal Hinge in The Spherical External Hinge.
Sferični zunanji tečaj je simuliran v spodnjem videu (hvala Jaysonu Wallisu za to simulacijo):
https://youtu.be/t0yL4qIwyYU
Vsi ti modeli so opisani v dokumentu o patentnih specifikacijah ZDA (PDF).
Ena največjih težav s tečajem Magnabend je bila, da ga ni bilo kam postaviti!
Konci stroja so zunaj, ker želimo, da je stroj odprt, zato mora iti drugam.Tudi med notranjo stranjo upogibnega žarka in zunanjo stranjo sprednjega pola magneta res ni prostora.
Da naredimo prostor, lahko zagotovimo ustnice na upogibnem žarku in na sprednjem drogu, vendar te ustnice ogrožajo moč upogibnega žarka in vpenjalno silo magneta.(Te ustnice lahko vidite na zgornjih fotografijah tečaja odjemnika toka).
Tako je zasnova tečaja omejena med potrebo po tankosti, da bodo potrebne le majhne ustnice, in potrebo po debelini, da bo dovolj močna.In tudi potreba, da je brez središča, da se zagotovi virtualni vrtilnik, po možnosti tik nad delovno površino magneta.
Te zahteve so bile zelo zahtevne, vendar je Geoffova zelo inventivna zasnova dobro obravnavala zahteve, čeprav je bilo za iskanje najboljših kompromisov potrebno veliko razvojnega dela (ki je trajalo vsaj 10 let).
Na zahtevo lahko napišem ločen članek o tečajih in njihovem razvoju, a za zdaj se bomo vrnili k zgodovini:
Pogodbe o proizvodnji pod licenco:
V prihodnjih letih smo podpisali številne pogodbe o "proizvodnji pod licenco":
6. februar 1976: Nova Machinery Pty Ltd, Osborne Park, Perth, Zahodna Avstralija.
31. december 1982: Thalmann Constructions AG, Frauenfeld, Švica.
12. oktober 1983: Roper Whitney Co, Rockford, Illinois, ZDA.
1. december 1983: tovarna strojev Jorg, Amersfoort, Nizozemska
(Več zgodovine na zahtevo katere koli zainteresirane strani).