MAGNABEND ARENDUS- JA TOOTMISE AJALUGU
Idee teke:
1974. aastal oli mul vaja teha kastid elektroonikaprojektide jaoks.Selleks tegin endale paarist hingedega kokku pandud ja kruustangis hoitud nurkraua tükist väga toores lehtmetallist kausta.Vähemalt öeldes oli see väga ebamugav kasutada ja mitte väga mitmekülgne.Otsustasin peagi, et on aeg midagi paremaks muuta.
Seega hakkasin mõtlema, kuidas teha "õiget" kausta.Üks asi, mis mind muret tekitas, oli see, et kinnituskonstruktsioon tuli kas otstest või tagant masina aluse külge tagasi siduda ja see takistas mõningaid asju, mida ma teha tahtsin.Nii et ma tegin usuhüppe ja ütlesin ... OK, ärge siduge kinnituskonstruktsiooni aluse külge, kuidas ma saaksin selle toimima panna?
Kas oli kuidagi võimalik seda sidet katkestada?
Kas saate objektist kinni hoida ilma sellele midagi kinnitamata?
See tundus olevat naeruväärne küsimus, kuid kui olin küsimuse selliselt kujundanud, leidsin võimaliku vastuse: -
Saate mõjutada asju ilma nendega füüsilise ühenduseta ... VÄLJA kaudu!
Teadsin elektriväljadest*, gravitatsiooniväljadest* ja magnetväljadest*.Aga kas see oleks teostatav?Kas see tegelikult toimiks?
(* Kõrvalepõikena on huvitav märkida, et kaasaegne teadus ei ole veel täielikult selgitanud, kuidas "jõud kaugelt" tegelikult töötab).
Mis edasi juhtus, on siiani selge mälestus.
Olin oma koduses töötoas ja kell oli pärast südaööd ja magamamineku aeg, kuid ma ei suutnud vastu panna kiusatusele seda uut ideed proovida.
Peagi leidsin hobuserauamagneti ja tüki messingist.Panin messingi magneti ja selle 'hoidja' vahele ning painutasin messingit näpuga!
Eureka!See toimis.Messing oli vaid 0,09 mm paksune, kuid põhimõte oli kindlaks tehtud!
(Vasakpoolne foto on algse katse ümberkonstruktsioon, kuid see kasutab samu komponente).
Olin põnevil, sest mõistsin kohe alguses, et kui idee saaks praktilisel viisil toimima panna, oleks see uus lehtmetalli vormimise kontseptsioon.
Järgmisel päeval rääkisin oma ideedest töökaaslasele Tony Graingerile.Temagi oli veidi põnevil ja visandas mulle võimaliku elektromagneti kujunduse.Ta tegi ka arvutusi selle kohta, milliseid jõude saab elektromagnetiga saavutada.Tony oli kõige targem inimene, keda ma teadsin, ja mul oli väga vedanud, et sain ta kolleegiks ja mul on juurdepääs tema märkimisväärsetele teadmistele.
Algselt näis, et see idee töötab tõenäoliselt ainult üsna õhukeste lehtmetallide puhul, kuid see oli piisavalt paljutõotav, et julgustada mind jätkama.
Varajane arendus:
Järgmise paari päeva jooksul hankisin mõned terasetükid, vasktraadi ja alaldi ning ehitasin oma esimese elektromagnetilise kausta!Mul on see veel töökojas alles:
Selle masina elektromagnetiline osa on originaal.
(Siin näidatud eesmine post ja painutustala olid hilisemad modifikatsioonid).
Kuigi üsna toorelt see masin töötas!
Nagu minu algses eureka-momendis ette nägi, ei pidanud kinnituslatt tõepoolest olema masina aluse külge kinnitatud otstest, tagaküljest ega kuskilt.Seega oli masin täiesti lahtise otsaga ja lahtise kõriga.
Kuid avatud aspekti saaks täielikult realiseerida ainult siis, kui painutustala hinged oleksid ka pisut ebatavalised.
Järgmistel kuudel töötasin mingi poolhinge kallal, mida nimetasin 'tassi hingeks', ehitasin parema jõudlusega masina (Mark II), esitasin Austraalia patendiametile esialgse patendispetsifikatsiooni ja esinesin ka ABC telesaade nimega "Leiutajad".Minu leiutis valiti selle nädala võitjaks ja hiljem valiti selle aasta (1975) finalistide hulka.
Vasakul on Mark II painutaja, mida demonstreeriti Sydneys pärast The Inventorite finaali ilmumist.
See kasutas "tassi hinge" edasiarendatud versiooni, nagu allpool näidatud:
1975. aastal kohtusin Geoff Fentoniga Leiutajate Ühingu koosolekul Hobartis (3. august 1975).Geoff oli "Magnabendi" leiutisest üsna huvitatud ja tuli pärast kohtumist minu juurde tagasi, et seda lähemalt uurida.Sellest pidi alguse saama kestev sõprus Geoffiga ja hiljem äripartnerlus.
Geoff oli lõpetanud inseneriteaduse ja ise väga nutikas leiutaja.Ta mõistis kergesti hingede konstruktsiooni tähtsust, mis võimaldaks masinal realiseerida oma täieliku avatud potentsiaali.
Minu tassi liigend töötas, kuid tal oli tõsiseid probleeme 90-kraadise valgusvihu nurkade puhul.
Geoff tundis suurt huvi tsentriteta hingede vastu.See liigendiklass võimaldab pöörata ümber virtuaalse punkti, mis võib olla hingemehhanismist täielikult väljaspool.
Ühel päeval (1. veebruar 1976) ilmus Geoffile ebatavalise ja uuendusliku välimusega hinge joonis.Ma olin üllatunud!Ma polnud kunagi varem midagi sellist kaugelt näinud!
(Vt joonist vasakul).
Sain teada, et see on modifitseeritud pantograafi mehhanism, mis hõlmab 4-baarilisi ühendusi.Me ei teinud sellest hingest kunagi õiget versiooni, kuid mõni kuu hiljem tuli Geoff välja täiustatud versiooniga, mille me ka tegime.
Täiustatud versiooni ristlõige on näidatud allpool:
Selle hinge "käed" hoitakse väikeste vändadega paralleelselt peamiste pöörlevate osadega.Neid saab näha allolevatel fotodel.Vändad peavad võtma vaid väikese protsendi hingede kogukoormusest.
Selle mehhanismi simulatsioon on näidatud allolevas videos.(Aitäh Dennis Aspole selle simulatsiooni eest).
https://youtu.be/wKxGH8nq-tM
Kuigi see hingemehhanism töötas üsna hästi, ei paigaldatud seda kunagi tegelikule Magnabendi masinale.Selle puuduseks oli see, et see ei võimaldanud paindetala täielikku 180-kraadist pöörlemist ja ka tundus, et sellel oli palju osi (kuigi paljud osad olid üksteisega samad).
Teine põhjus, miks see liigend ei harjunud, oli see, et Geoff tuli siis välja oma:
Kolmeteljeline hing:
Kolmeteljeline liigend võimaldas täielikult 180 kraadi pöörata ja oli lihtsam, kuna vajas vähem osi, kuigi osad ise olid keerulisemad.
Kolmeteljeline liigend arenes läbi mitme etapi, enne kui jõudis üsna kindla kujunduseni.Nimetasime erinevaid tüüpe sfääriliseks hingeks, sfääriliseks sisemiseks hingeks ja sfääriliseks välishingeks.
Sfäärilist välist hinge on simuleeritud allolevas videos (aitäh Jayson Wallist selle simulatsiooni eest):
https://youtu.be/t0yL4qIwyYU
Kõiki neid kujundusi on kirjeldatud USA patendispetsifikatsiooni dokumendis (PDF).
Magnabendi hinge üks suuremaid probleeme oli see, et seda polnud kuhugi panna!
Masina otsad on väljas, kuna tahame, et masin oleks lahtine, nii et see peab minema mujale.Ka painutustala sisepinna ja magneti esipooluse välispinna vahel pole tegelikult ruumi.
Ruumi tegemiseks saame painutustalale ja esipostile pakkuda huuled, kuid need huuled kahjustavad paindetala tugevust ja magneti kinnitusjõudu.(Neid huuli näete ülaloleval pantograafi hinge fotodel).
Seega on hingede disain piiratud vajaduse vahel olla õhuke, nii et vaja on ainult väikseid huuli, ja vajaduse vahel olla paksud, et see oleks piisavalt tugev.Ja ka vajadus olla tsentriteta, et tagada virtuaalne pöördepunkt, eelistatavalt vahetult magneti tööpinna kohal.
Need nõuded ulatusid väga suure tellimuseni, kuid Geoffi väga leidlik disain vastas nõuetele hästi, kuigi parimate kompromisside leidmiseks oli vaja palju arendustööd (mis ulatub vähemalt 10 aastani).
Soovi korral võin hingedest ja nende arengust kirjutada eraldi artikli, kuid praegu tuleme tagasi ajaloo juurde:
Tootmis-all-litsentsilepingud:
Järgmiste aastate jooksul sõlmisime mitmeid "litsentsi tootmise" lepinguid:
6. veebruar 1976: Nova Machinery Pty Ltd, Osborne Park, Perth, Lääne-Austraalia.
31. detsember 1982: Thalmann Constructions AG, Frauenfeld, Šveits.
12. oktoober 1983: Roper Whitney Co, Rockford, Illinois, USA.
1. detsember 1983: Jorgi masinatehas, Amersfoort, Holland
(Rohkem ajalugu, kui mõni huvitatud pool seda soovib).