MAGNABEND HISTÒRIA DE DESENVOLUPAMENT I FABRICACIÓ
Gènesi de la idea:
L'any 1974 necessitava fer caixes per allotjar projectes electrònics.Per fer-ho, em vaig fer una carpeta de xapa molt crua amb un parell de peces d'angle de ferro articulades i subjectades en un vici.Com a mínim, era molt incòmode d'utilitzar i poc versàtil.Aviat vaig decidir que era hora de fer alguna cosa millor.
Així que vaig pensar com fer una carpeta "adequada".Una cosa que em preocupava era que l'estructura de subjecció s'havia de lligar de nou a la base de la màquina ja sigui als extrems o a la part posterior i això s'interposaria en algunes de les coses que volia fer.Així que vaig fer un salt de fe i vaig dir... D'acord, no lliguem l'estructura de subjecció a la base, com podria fer que això funcioni?
Hi havia alguna manera de trencar aquesta connexió?
Es pot subjectar un objecte sense enganxar-hi res?
Semblava una pregunta ridícula de fer, però un cop emmarcada la pregunta d'aquesta manera, vaig trobar una possible resposta:
Pots influir en les coses sense una connexió física amb elles... a través d'un CAMP!
Sabia sobre camps elèctrics*, camps de gravetat* i camps magnètics*.Però seria factible?Funcionaria realment?
(* A banda, és interessant assenyalar que la ciència moderna encara no ha explicat completament com funciona realment la "força a distància").
El que va passar després encara és un record clar.
Estava al taller de casa meva i era passada la mitjanit i l'hora d'anar a dormir, però no vaig poder resistir la temptació de provar aquesta nova idea.
Aviat vaig trobar un imant de ferradura i un tros de llautó.Vaig posar el llautó entre l'imant i el seu "guardià" i vaig doblegar el llautó amb el dit!
Eureka!Ha funcionat.El llautó tenia només 0,09 mm de gruix, però el principi es va establir!
(La foto de l'esquerra és una reconstrucció de l'experiment original però utilitza els mateixos components).
Em va entusiasmar perquè em vaig adonar, des del principi, que si la idea es podia fer funcionar d'una manera pràctica, representaria un nou concepte de com formar xapa.
L'endemà vaig dir al meu company de feina, Tony Grainger, les meves idees.Ell també estava una mica emocionat i em va dibuixar un possible disseny per a un electroimant.També va fer alguns càlculs sobre quin tipus de forces es podrien aconseguir amb un electroimant.Tony era la persona més intel·ligent que vaig conèixer i vaig tenir la sort de tenir-lo com a col·lega i tenir accés a la seva considerable experiència.
Bé, inicialment semblava que la idea probablement només funcionaria per a calibres de xapa bastant prims, però era prou prometedor per animar-me a continuar.
Desenvolupament primerenc:
Durant els propers dies vaig obtenir unes peces d'acer, un fil de coure i un rectificador i vaig construir la meva primera carpeta electromagnètica!Encara el tinc al meu taller:
La part electro-imant d'aquesta màquina és l'original original.
(El pal davanter i la biga de flexió que es mostren aquí van ser modificacions posteriors).
Encara que bastant crua, aquesta màquina va funcionar!
Tal com estava previst en el meu moment d'eureka original, de fet, la barra de subjecció no havia d'estar connectada a la base de la màquina als extrems, a la part posterior o enlloc.Així, la màquina era completament oberta i amb la gola oberta.
Però l'aspecte obert només es podria realitzar completament si les frontisses de la biga de flexió també fossin una mica poc convencionals.
Durant els propers mesos vaig treballar en una mena de mitja frontissa que vaig anomenar "frontissa de copa", vaig construir una màquina de millor rendiment (Mark II), vaig presentar una especificació provisional de patents a l'oficina de patents d'Austràlia i també vaig aparèixer a un programa de televisió de l'ABC anomenat "The Inventors".El meu invent va ser seleccionat com a guanyador d'aquella setmana i més tard va ser seleccionat com un dels finalistes d'aquell any (1975).
A l'esquerra hi ha la dobladora Mark II com es va demostrar a Sydney després de l'aparició a la final de The Inventors.
Va utilitzar una versió més desenvolupada de la "frontissa de copa", com es mostra a continuació:
Durant l'any 1975 vaig conèixer Geoff Fenton en una reunió de l'Associació d'Inventors a Hobart (3 d'agost de 1975).Geoff estava força interessat en l'invent "Magnabend" i va tornar al meu lloc després de la reunió per mirar-lo més de prop.Aquest havia de ser l'inici d'una amistat duradora amb Geoff i més tard una associació comercial.
Geoff era llicenciat en enginyeria i un inventor molt intel·ligent.Va veure fàcilment la importància de tenir un disseny de frontissa que permetés a la màquina aconseguir tot el seu potencial obert.
La meva "frontissa de copa" va funcionar, però tenia problemes greus per als angles del feix molt més enllà dels 90 graus.
Geoff es va interessar molt per les frontisses sense centre.Aquesta classe de frontissa pot proporcionar pivotar al voltant d'un punt virtual que pot estar completament fora del propi mecanisme de frontissa.
Un dia (1 de febrer de 1976) Geoff va aparèixer amb un dibuix d'una frontissa d'aspecte inusual i innovador.Em va sorprendre!Mai abans havia vist res semblant!
(Veure dibuix a l'esquerra).
Vaig aprendre que es tracta d'un mecanisme de pantògraf modificat que implica enllaços de 4 barres.En realitat, mai vam fer una versió adequada d'aquesta frontissa, però uns mesos després Geoff va crear una versió millorada que vam fer.
A continuació es mostra una secció transversal de la versió millorada:
Els "braços" d'aquesta frontissa es mantenen paral·lels als membres pivotants principals mitjançant petites manetes.Aquests es poden veure a les fotos següents.Les manetes només han d'assumir un petit percentatge de la càrrega total de la frontissa.
Al vídeo següent es mostra una simulació d'aquest mecanisme.(Gràcies a Dennis Aspo per aquesta simulació).
https://youtu.be/wKxGH8nq-tM
Tot i que aquest mecanisme de frontissa va funcionar força bé, mai es va instal·lar en una màquina Magnabend real.Els seus inconvenients eren que no proporcionava una rotació completa de 180 graus de la biga de flexió i també semblava que hi havia moltes peces (tot i que moltes de les peces eren iguals entre si).
L'altra raó per la qual aquesta frontissa no es va fer servir va ser perquè Geoff va sortir amb la seva:
Frontissa triaxial:
La frontissa triaxial proporcionava una rotació completa de 180 graus i era més senzilla ja que necessitava menys peces, tot i que les peces en si eren més complicades.
La frontissa triaxial va progressar a través de diverses etapes abans d'arribar a un disseny força establert.Els diferents tipus els vam anomenar la frontissa de muñón, la frontissa interna esfèrica i la frontissa externa esfèrica.
La frontissa externa esfèrica es simula al vídeo següent (gràcies a Jayson Wallis per aquesta simulació):
https://youtu.be/t0yL4qIwyYU
Tots aquests dissenys es descriuen al document d'especificacions de patents dels EUA (PDF).
Un dels problemes més grans de la frontissa Magnabend va ser que no hi havia on posar-la!
Els extrems de la màquina estan fora perquè volem que la màquina sigui oberta, així que ha d'anar a un altre lloc.Realment no hi ha espai entre la cara interior del feix de flexió i la cara exterior del pol frontal de l'imant.
Per fer espai podem proporcionar uns llavis a la biga de flexió i al pal frontal, però aquests llavis comprometen la força de la biga de flexió i la força de subjecció de l'imant.(Podeu veure aquests llavis a les fotos de la frontissa del pantògraf de dalt).
Així, el disseny de la frontissa es limita entre la necessitat de ser prim perquè només es necessiten llavis petits i la necessitat de ser gruixut perquè sigui prou fort.I també la necessitat de ser sense centre per tal de proporcionar un pivot virtual, preferiblement just per sobre de la superfície de treball de l'imant.
Aquests requisits eren un ordre molt elevat, però el disseny molt inventiu de Geoff va abordar bé els requisits, tot i que es va necessitar molt treball de desenvolupament (que s'estén durant almenys 10 anys) per trobar els millors compromisos.
Si se'm demana, puc escriure un article a part sobre les frontisses i el seu desenvolupament, però de moment tornarem a la història:
Acords de fabricació sota llicència:
Durant els propers anys vam signar una sèrie d'acords de "fabricació sota llicència":
6 de febrer de 1976: Nova Machinery Pty Ltd, Osborne Park, Perth, Austràlia Occidental.
31 de desembre de 1982: Thalmann Constructions AG, Frauenfeld, Suïssa.
12 d'octubre de 1983: Roper Whitney Co, Rockford, Illinois, EUA.
1 de desembre de 1983: Jorg Machine Factory, Amersfoort, Holanda
(Més historial si ho demana qualsevol interessat).