MAGNABEND KASAYSAYAN NG DEVELOPMENT AT MANUFACTURE
Genesis ng Ideya:
Noong 1974 kailangan kong gumawa ng mga kahon para sa mga elektronikong proyekto sa pabahay.Upang gawin ito, ginawa ko ang aking sarili ng isang napaka-crude na sheetmetal na folder mula sa isang pares ng mga piraso ng anggulong bakal na pinagsama-sama at nakahawak sa isang bisyo.Upang sabihin ang hindi bababa sa ito ay napaka-awkward gamitin at hindi masyadong maraming nalalaman.Hindi nagtagal ay nagpasya akong oras na para gumawa ng isang bagay na mas mahusay.
Kaya naisip ko kung paano gumawa ng 'tamang' folder.Ang isang bagay na nag-aalala sa akin ay ang istraktura ng pag-clamping ay kailangang itali pabalik sa base ng makina alinman sa mga dulo o sa likod at ito ay hahadlang sa ilan sa mga bagay na gusto kong gawin.Kaya gumawa ako ng isang lukso ng pananampalataya at sinabing ...OK, huwag nating itali ang istraktura ng pang-ipit sa base, paano ko gagawin iyon?
Mayroon bang ilang paraan upang masira ang koneksyon na iyon?
Maaari ka bang humawak sa isang bagay nang hindi nakakabit dito?
Iyon ay tila isang katawa-tawa na tanong na itanong ngunit sa sandaling na-frame ko ang tanong sa paraang iyon ay nakaisip ako ng isang posibleng sagot:-
Maaari mong impluwensyahan ang mga bagay nang walang pisikal na koneksyon sa kanila ... sa pamamagitan ng FIELD!
Alam ko ang tungkol sa mga electric field*, gravity fields*, at magnetic fields*.Ngunit magiging posible ba ito?Talaga bang gagana ito?
(* Bilang isang tabi ito ay kagiliw-giliw na tandaan na ang modernong agham ay hindi pa ganap na nagpapaliwanag kung paano gumagana ang "puwersa sa malayo").
Malinaw na alaala pa rin ang sumunod na nangyari.
Nasa home workshop ako at pagkatapos ng hatinggabi at oras na para matulog, ngunit hindi ko mapigilan ang tuksong subukan ang bagong ideyang ito.
Hindi nagtagal ay nakahanap ako ng horseshoe magnet at isang piraso ng shim brass.Inilagay ko ang shim brass sa pagitan ng magnet at ng 'keeper' nito at binaluktot ang tanso gamit ang aking daliri!
Eureka!Gumana ito.Ang tanso ay 0.09mm lamang ang kapal ngunit itinatag ang prinsipyo!
(Ang larawan sa kaliwa ay isang muling pagtatayo ng orihinal na eksperimento ngunit ito ay gumagamit ng parehong mga bahagi).
Ako ay nasasabik dahil natanto ko, sa simula pa lang, na kung ang ideya ay maaaring gawin sa isang praktikal na paraan, ito ay kumakatawan sa isang bagong konsepto sa kung paano bumuo ng sheetmetal.
Kinabukasan sinabi ko sa aking kasamahan sa trabaho, si Tony Grainger, ang tungkol sa aking mga ideya.Medyo excited din siya at nag-sketch siya ng possible design para sa electromagnet para sa akin.Gumawa rin siya ng ilang mga kalkulasyon tungkol sa kung anong uri ng mga puwersa ang maaaring makamit mula sa isang electromagnet.Si Tony ang pinakamatalinong tao na nakilala ko at napakasuwerte kong kasama siya at may access sa kanyang malaking kadalubhasaan.
Sa una, mukhang ang ideya ay gagana lamang para sa medyo manipis na mga sukat ng sheetmetal ngunit ito ay sapat na pangako upang hikayatin akong magpatuloy.
Maagang Pag-unlad:
Sa mga sumunod na araw ay nakakuha ako ng ilang piraso ng bakal, ilang tansong wire, at isang rectifier at ginawa ang aking unang electro-magnetic folder!Mayroon pa rin ako nito sa aking workshop:
Ang electro-magnet na bahagi ng makinang ito ay ang tunay na orihinal.
(Ang front pole at bending beam na ipinakita dito ay mga pagbabago sa ibang pagkakataon).
Bagaman medyo magaspang gumana ang makinang ito!
Tulad ng naisip sa aking orihinal na sandali ng eureka, sa katunayan ang clamping bar ay hindi kailangang ikabit sa base ng makina sa mga dulo, sa likod, o kahit saan.Kaya ang makina ay ganap na nakabukas at nakabukas ang lalamunan.
Ngunit ang open-ended na aspeto ay ganap lamang na maisasakatuparan kung ang mga bisagra para sa bending beam ay medyo hindi kinaugalian.
Sa mga darating na buwan, nagtrabaho ako sa isang uri ng half-hinge na tinawag kong 'cup-hinge', gumawa ako ng mas mahusay na gumaganap na makina (Mark II), nagsumite ako ng Provisional Patent Specification sa Australian Patent Office at lumabas din ako sa isang programa sa telebisyon sa ABC na tinatawag na "The Inventors".Ang aking imbensyon ay napili bilang nagwagi para sa linggong iyon at kalaunan ay napili bilang isa sa mga finalist para sa taong iyon (1975).
Sa kaliwa ay ang Mark II bender gaya ng ipinakita sa Sydney kasunod ng paglitaw sa final ng The Inventors.
Gumamit ito ng mas binuo na bersyon ng 'cup hinge' tulad ng ipinapakita sa ibaba:
Noong 1975 nakilala ko si Geoff Fenton sa isang pulong ng Inventors Association sa Hobart (3 Agosto 1975).Si Geoff ay medyo interesado sa "Magnabend" na imbensyon at bumalik sa aking lugar pagkatapos ng pagpupulong upang tingnan ito nang mas malapitan.Ito ang magiging simula ng matibay na pagkakaibigan ni Geoff at kalaunan ay isang business partnership.
Si Geoff ay isang Engineering graduate at isang napakatalino na imbentor mismo.Agad niyang nakita ang kahalagahan ng pagkakaroon ng disenyo ng bisagra na magbibigay-daan sa makina na mapagtanto ang ganap na bukas na potensyal nito.
Ang aking 'cup hinge' ay gumana ngunit nagkaroon ng malubhang problema para sa mga anggulo ng beam na higit sa 90 degrees.
Naging interesado si Geoff sa mga centerless na bisagra.Ang klase ng bisagra ay maaaring magbigay ng pag-ikot sa paligid ng isang virtual na punto na maaaring ganap na nasa labas ng mekanismo ng bisagra mismo.
Isang araw (1 Peb 1976) dumating si Geoff na may guhit ng isang hindi pangkaraniwang at makabagong hitsura na bisagra.Namangha ako!Wala pa akong nakitang malayuang katulad nito!
(Tingnan ang guhit sa kaliwa).
Nalaman ko na ito ay isang binagong mekanismo ng pantograph na kinasasangkutan ng 4-bar linkages.Hindi kami kailanman aktwal na nakagawa ng wastong bersyon ng bisagra na ito ngunit pagkalipas ng ilang buwan ay nagkaroon si Geoff ng pinahusay na bersyon na ginawa namin.
Ang isang cross section ng pinahusay na bersyon ay ipinapakita sa ibaba:
Ang 'mga braso' ng bisagra na ito ay pinananatiling parallel sa pangunahing mga pivoting na miyembro sa pamamagitan ng maliliit na crank.Ang mga ito ay makikita sa mga larawan sa ibaba.Ang mga crank ay kailangan lamang kumuha ng isang maliit na porsyento ng kabuuang pagkarga ng bisagra.
Ang isang simulation ng mekanismong ito ay ipinapakita sa video sa ibaba.(Salamat kay Dennis Aspo para sa simulation na ito).
https://youtu.be/wKxGH8nq-tM
Bagama't gumagana nang maayos ang mekanismo ng bisagra na ito, hindi ito kailanman na-install sa isang aktwal na makina ng Magnabend.Ang mga disbentaha nito ay hindi ito nagbigay ng buong 180 degree na pag-ikot ng bending beam at tila marami rin itong bahagi (bagaman marami sa mga bahagi ay pareho sa bawat isa).
Ang iba pang dahilan kung bakit hindi nasanay ang bisagra na ito ay dahil si Geoff ay nakaisip ng kanyang:
Triaxial Hinge:
Ang triaxial hinge ay nagbigay ng buong 180 degrees ng pag-ikot at mas simple dahil kailangan nito ng mas kaunting mga bahagi, kahit na ang mga bahagi mismo ay mas kumplikado.
Ang triaxial hinge ay umusad sa ilang yugto bago maabot ang isang medyo ayos na disenyo.Tinawag namin ang iba't ibang uri na The Trunnion Hinge, The Spherical Internal Hinge at The Spherical External Hinge.
Ang spherical external hinge ay ginagaya sa video sa ibaba (Salamat kay Jayson Wallis para sa simulation na ito):
https://youtu.be/t0yL4qIwyYU
Ang lahat ng mga disenyong ito ay inilarawan sa dokumento ng US Patent Specification.(PDF).
Ang isa sa mga pinakamalaking problema sa bisagra ng Magnabend ay na walang kahit saan upang ilagay ito!
Ang mga dulo ng makina ay nasa labas dahil gusto naming ang makina ay bukas, kaya kailangan itong pumunta sa ibang lugar.Talagang walang puwang sa pagitan ng panloob na mukha ng bending beam at ang panlabas na mukha ng harap na poste ng magnet.
Upang magkaroon ng puwang, maaari tayong magbigay ng mga labi sa baluktot na sinag at sa harap na poste ngunit ang mga labi na ito ay nakompromiso ang lakas ng baluktot na sinag at ang puwersang pang-clamping ng magnet.(Makikita mo ang mga labi na ito sa mga larawan ng pantograph hinge sa itaas).
Kaya ang disenyo ng bisagra ay napipilitan sa pagitan ng pangangailangan na maging manipis upang ang mga maliliit na labi lamang ang kailangan at ang pangangailangan na maging makapal upang ito ay maging sapat na malakas.At gayundin ang pangangailangan na maging centerless upang makapagbigay ng virtual na pivot, mas mabuti sa itaas lamang ng work-surface ng magnet.
Ang mga kinakailangang ito ay umabot sa isang napakataas na pagkakasunud-sunod, ngunit ang napakaimbentong disenyo ni Geoff ay tumugon sa mga kinakailangan nang maayos, bagama't maraming gawain sa pag-unlad (pagpapalawak ng hindi bababa sa 10 taon) ang kailangan upang mahanap ang pinakamahusay na mga kompromiso.
Kung hihilingin maaari akong magsulat ng isang hiwalay na artikulo sa mga bisagra at ang kanilang pag-unlad ngunit sa ngayon ay babalik tayo sa kasaysayan:
Mga Kasunduan sa Paggawa-Sa ilalim ng Lisensya:
Sa mga darating na taon pumirma kami ng ilang kasunduan sa "Paggawa-Sa ilalim ng Lisensya":
6 Pebrero 1976: Nova Machinery Pty Ltd, Osborne Park, Perth Western Australia.
31 Disyembre 1982: Thalmann Constructions AG, Frauenfeld, Switzerland.
12 Oktubre 1983: Roper Whitney Co, Rockford, Illinois, USA.
Disyembre 1, 1983: Jorg Machine Factory, Amersfoort, Holland
(Higit pang kasaysayan kung hiniling ng sinumang interesadong partido).