MAGNABEND HISTORIA DE DESENVOLVEMENTO E FABRICACIÓN
Xénese da idea:
Alá polo ano 1974 necesitaba facer caixas para albergar proxectos electrónicos.Para iso fixen unha carpeta de chapas moi tosca con un par de anacos de ferro angular unidos entre si e suxeitos nun torno.Polo menos, era moi incómodo de usar e pouco versátil.Pronto decidín que era hora de facer algo mellor.
Así que pensei en como facer un cartafol "adecuado".Unha cousa que me preocupaba era que a estrutura de suxeición tiña que estar amarrada de novo á base da máquina, tanto nos extremos como na parte traseira, e isto íase a obstaculizar algunhas das cousas que quería facer.Así que dei un salto de fe e dixen... OK, non atemos a estrutura de suxeición á base, como podería facer que iso funcionara?
Había algunha maneira de romper esa conexión?
Pódese agarrar a un obxecto sen pegarlle algo?
Pareceume unha pregunta ridícula de facer, pero unha vez formulada a pregunta dese xeito, atopei unha posible resposta:
Podes influír nas cousas sen unha conexión física con elas... a través dun CAMPO!
Coñecía os campos eléctricos*, os campos gravitatorios* e os campos magnéticos*.Pero sería viable?Funcionaría realmente?
(* Como parte, é interesante notar que a ciencia moderna aínda está por explicar completamente como funciona realmente a "forza a distancia").
O que pasou despois aínda é un recordo claro.
Estaba no meu taller de casa e xa era pasada a media noite e a hora de irme á cama, pero non puiden resistir a tentación de probar esta nova idea.
Pronto atopei un imán de ferradura e un anaco de latón.Puxen o latón entre o imán e o seu "gardador" e dobrei o latón co dedo!
Eureka!Funcionou.O latón tiña só 0,09 mm de espesor, pero o principio foi establecido!
(A foto da esquerda é unha reconstrución do experimento orixinal pero está usando os mesmos compoñentes).
Estaba entusiasmado porque me decatei, dende o principio, de que se a idea se podía facer funcionar dun xeito práctico, representaría un novo concepto sobre como formar chapa.
Ao día seguinte conteille ao meu colega de traballo, Tony Grainger, as miñas ideas.Tamén estaba un pouco emocionado e esbozoume un posible deseño para un electroimán.Tamén fixo algúns cálculos sobre o tipo de forzas que se podían conseguir cun electroimán.Tony era a persoa máis intelixente que coñecín e tiven a sorte de telo como colega e ter acceso á súa considerable experiencia.
Ben, inicialmente parecía que a idea probablemente só funcionaría para calibres bastante finos de chapa, pero era o suficientemente prometedor como para animarme a continuar.
Desenvolvemento temperán:
Nos próximos días conseguín algunhas pezas de aceiro, algún fío de cobre e un rectificador e construín a miña primeira carpeta electromagnética!Aínda o teño no meu taller:
A parte do electroimán desta máquina é orixinal.
(O poste frontal e a viga de flexión que se mostran aquí foron modificacións posteriores).
Aínda que bastante tosca esta máquina funcionou!
Como estaba previsto no meu momento eureka orixinal, de feito a barra de suxeición non tiña que estar unida á base da máquina nos extremos, na parte traseira ou en calquera lugar.Así, a máquina estaba completamente aberta e a garganta aberta.
Pero o aspecto aberto só podería realizarse plenamente se as bisagras para a viga de flexión tamén fosen un pouco pouco convencionais.
Durante os próximos meses traballei nunha especie de bisagra que chamei "bisagra de copa", construín unha máquina de mellor rendemento (Mark II), presentei unha especificación provisional de patentes na Oficina de Patentes de Australia e tamén aparecín en un programa de televisión da ABC chamado "The Inventors".O meu invento foi seleccionado como gañador para esa semana e despois pasou a ser seleccionado como un dos finalistas dese ano (1975).
Á esquerda está a dobladora Mark II como se demostrou en Sydney tras a aparición na final de The Inventors.
Utilizou unha versión máis desenvolvida da "bisagra de copa", como se mostra a continuación:
Durante 1975 coñecín a Geoff Fenton nunha reunión da Asociación de Inventores en Hobart (3 de agosto de 1975).Geoff estaba bastante interesado no invento "Magnabend" e volveu ao meu lugar despois da reunión para observalo máis de cerca.Este ía ser o comezo dunha amizade duradeira con Geoff e máis tarde unha asociación comercial.
Geoff era un licenciado en Enxeñaría e un inventor moi intelixente.Viu facilmente a importancia de ter un deseño de bisagra que permitise á máquina realizar todo o seu potencial aberto.
A miña "bisagra de copa" funcionou pero tivo serios problemas para os ángulos do feixe moito máis aló dos 90 graos.
Geoff interesouse moito polas bisagras sen centro.Esta clase de bisagra pode proporcionar pivote arredor dun punto virtual que pode estar completamente fóra do propio mecanismo de bisagra.
Un día (1 de febreiro de 1976) apareceu Geoff cun debuxo dunha bisagra de aspecto inusual e innovador.Quedei abraiado!Nunca antes vira nada semellante!
(Ver debuxo á esquerda).
Aprendín que este é un mecanismo de pantógrafo modificado que inclúe enlaces de 4 barras.Nunca fixemos unha versión axeitada desta bisagra, pero uns meses despois Geoff veu cunha versión mellorada que fixemos.
A continuación móstrase unha sección transversal da versión mellorada:
Os "brazos" desta bisagra mantéñense paralelos aos principais elementos pivotantes mediante pequenas manivelas.Estes pódense ver nas fotos de abaixo.As manivelas só teñen que levar unha pequena porcentaxe da carga total da bisagra.
No seguinte vídeo móstrase unha simulación deste mecanismo.(Grazas a Dennis Aspo por esta simulación).
https://youtu.be/wKxGH8nq-tM
Aínda que este mecanismo de bisagra funcionou bastante ben, nunca se instalou nunha máquina Magnabend real.Os seus inconvenientes eran que non proporcionaba unha rotación completa de 180 graos da viga de flexión e tamén parecía que tiña moitas pezas (aínda que moitas das pezas eran iguais entre si).
A outra razón pola que esta bisagra non se acostumou foi porque Geoff chegou coa súa:
Bisagra triaxial:
A bisagra triaxial proporcionaba unha rotación completa de 180 graos e era máis sinxela xa que necesitaba menos pezas, aínda que as pezas eran máis complicadas.
A bisagra triaxial pasou por varias etapas antes de chegar a un deseño bastante asentado.Chamámoslles aos diferentes tipos Bisagra de muñón, Bisagra interna esférica e Bisagra externa esférica.
A bisagra externa esférica está simulada no seguinte vídeo (Grazas a Jayson Wallis por esta simulación):
https://youtu.be/t0yL4qIwyYU
Todos estes deseños descríbense no documento de especificacións de patentes dos EUA. (PDF).
Un dos maiores problemas coa bisagra Magnabend foi que non había onde poñelas!
Os extremos da máquina están fóra porque queremos que a máquina sexa aberta, polo que ten que ir a outro lugar.Realmente non hai espazo entre a cara interna do feixe de flexión e a cara exterior do polo frontal do imán.
Para facer espazo podemos proporcionar uns beizos na viga de flexión e no poste frontal pero estes labios comprometen a forza da viga de flexión e a forza de suxeición do imán.(Podes ver estes beizos nas fotos da bisagra do pantógrafo de arriba).
Así, o deseño da bisagra está restrinxido entre a necesidade de ser delgado para que só se necesiten beizos pequenos e a necesidade de ser groso para que sexa o suficientemente forte.E tamén a necesidade de estar sen centros para proporcionar un pivote virtual, preferiblemente xusto por riba da superficie de traballo do imán.
Estes requisitos supuxeron unha orde moi alta, pero o deseño moi inventivo de Geoff abordou ben os requisitos, aínda que foi necesario moito traballo de desenvolvemento (que se estende durante polo menos 10 anos) para atopar os mellores compromisos.
Se se me solicita, pode escribir un artigo separado sobre as bisagras e o seu desenvolvemento, pero de momento volveremos á historia:
Acordos de fabricación baixo licenza:
Durante os próximos anos asinamos unha serie de acordos de "Fabricación baixo licenza":
6 de febreiro de 1976: Nova Machinery Pty Ltd, Osborne Park, Perth, Australia Occidental.
31 de decembro de 1982: Thalmann Constructions AG, Frauenfeld, Suíza.
12 de outubro de 1983: Roper Whitney Co, Rockford, Illinois, EUA.
1 de decembro de 1983: Jorg Machine Factory, Amersfoort, Holanda
(Máis historial se o solicita algún interesado).