MAGNABEND היסטוריית הפיתוח והייצור
בראשית הרעיון:
עוד ב-1974 הייתי צריך להכין קופסאות לשיכון פרויקטים אלקטרוניים.לשם כך הכנתי לעצמי תיקיית מתכת גולמית מאוד מכמה חתיכות של ברזל זווית המחוברות יחד בצירים ומוחזקים בסגן.בלשון המעטה זה היה מאוד מביך לשימוש ולא מאוד תכליתי.עד מהרה החלטתי שהגיע הזמן לעשות משהו טוב יותר.
אז התחלתי לחשוב איך לעשות תיקייה 'נכונה'.דבר אחד שהדאיג אותי היה שצריך לקשור את מבנה ההידוק בחזרה לבסיס המכונה בקצוות או מאחור וזה יפריע לחלק מהדברים שרציתי לעשות.אז עשיתי קפיצת מדרגה ואמרתי...בסדר, בואו לא נקשור את מבנה ההידוק לבסיס, איך אוכל לגרום לזה לעבוד?
האם הייתה דרך לנתק את הקשר הזה?
האם אתה יכול להחזיק בחפץ מבלי להצמיד לו משהו?
זו נראתה כמו שאלה מגוחכת לשאול, אבל ברגע שסיגרתי את השאלה בצורה כזו, הגעתי לתשובה אפשרית:
אתה יכול להשפיע על דברים בלי קשר פיזי אליהם... דרך FIELD!
ידעתי על שדות חשמליים*, שדות כבידה* ושדות מגנטיים*.אבל האם זה יהיה אפשרי?האם זה באמת יעבוד?
(*לצד זה מעניין לציין שהמדע המודרני עדיין לא הסביר במלואו כיצד "כוח מרחוק" פועל בפועל).
מה שקרה אחר כך הוא עדיין זיכרון ברור.
הייתי בסדנה הביתית שלי והשעה הייתה אחרי חצות והזמן ללכת לישון, אבל לא יכולתי לעמוד בפיתוי לנסות את הרעיון החדש הזה.
עד מהרה מצאתי מגנט פרסה וחתיכת פליז שים.שמתי את הפליז בין המגנט ל'שומר' שלו וכופפתי את הפליז עם האצבע!
יוריקה!זה עבד.עובי הפליז היה רק 0.09 מ"מ אבל העיקרון נקבע!
(התמונה משמאל היא בנייה מחדש של הניסוי המקורי אך היא משתמשת באותם רכיבים).
התרגשתי כי הבנתי, כבר מההתחלה, שאם ניתן היה לגרום לרעיון לעבוד בצורה מעשית אז הוא ייצג מושג חדש כיצד ליצור פח.
למחרת סיפרתי לעמית לעבודה, טוני גריינג'ר, על הרעיונות שלי.גם הוא קצת התרגש והוא שרטט עבורי עיצוב אפשרי לאלקטרומגנט.הוא גם עשה כמה חישובים לגבי סוג הכוחות שניתן להשיג מאלקטרומגנט.טוני היה האדם הכי חכם שהכרתי והיה לי מזל גדול שהיה לי אותו כקולגה ויש לי גישה למומחיות הרבה שלו.
ובכן בהתחלה זה נראה כאילו הרעיון יעבוד רק עבור מדדים דקים למדי של מתכת מתכת אבל זה היה מבטיח מספיק כדי לעודד אותי להמשיך.
התפתחות מוקדמת:
במהלך הימים הבאים השגתי כמה חתיכות פלדה, כמה חוטי נחושת ומיישר ובניתי את התיקייה האלקטרו-מגנטית הראשונה שלי!עדיין יש לי את זה בסדנה שלי:
החלק האלקטרו-מגנט של מכונה זו הוא המקור המקורי.
(המוט הקדמי וקורה הכיפוף המוצגת כאן היו שינויים מאוחרים יותר).
למרות שדי גס המכונה הזו עבדה!
כפי שצפוי ברגע האאוריקה המקורי שלי, אכן לא היה צורך לחבר את מוט ההידוק לבסיס המכונה בקצוות, מאחור או בכל מקום.כך המכונה הייתה פתוחה לחלוטין ופתוח גרון.
אבל ההיבט הפתוח יכול היה להתממש במלואו רק אם הצירים עבור קרן הכיפוף היו גם קצת לא שגרתיים.
במהלך החודשים הקרובים עבדתי על מעין חצי ציר שכיניתי לו 'כוס-ציר', בניתי מכונה בעלת ביצועים טובים יותר (סימן II), הגשתי מפרט פטנט זמני למשרד הפטנטים האוסטרלי והופעתי גם על תוכנית טלוויזיה של ABC בשם "הממציאים".ההמצאה שלי נבחרה כזוכה לאותו שבוע ומאוחר יותר המשיכה להיבחר כאחת הפיינליסטיות לאותה שנה (1975).
בצד שמאל נמצא מכופף Mark II כפי שהודגם בסידני בעקבות ההופעה בגמר "הממציאים".
הוא השתמש בגרסה מפותחת יותר של 'ציר הכוס' כפי שמוצג להלן:
במהלך 1975 פגשתי את ג'וף פנטון במפגש של אגודת הממציאים בהובארט (3 באוגוסט 1975).ג'וף התעניין למדי בהמצאת "מגנבנד" וחזר אליי לאחר הפגישה כדי לבחון אותה מקרוב.זו הייתה אמורה להיות תחילתה של ידידות מתמשכת עם ג'וף ומאוחר יותר שותפות עסקית.
ג'וף היה בוגר הנדסה וממציא חכם מאוד בעצמו.הוא ראה בקלות את החשיבות של עיצוב ציר שיאפשר למכונה לממש את מלוא הפוטנציאל הפתוח שלה.
'ציר הכוס' שלי עבד אבל היו בעיות רציניות עבור זוויות אלומה הרבה מעבר ל-90 מעלות.
ג'וף התעניין מאוד בצירים חסרי מרכז.סוג זה של ציר יכול לספק סיבוב סביב נקודה וירטואלית שיכולה להיות לגמרי מחוץ למנגנון הציר עצמו.
יום אחד (1 בפברואר 1976) הופיע ג'וף עם ציור של ציר יוצא דופן וחדשני למראה.נדהמתי!מעולם לא ראיתי דבר דומה לזה לפני כן!
(ראה ציור משמאל).
למדתי שזהו מנגנון פנטוגרף שונה הכולל הצמדות של 4 מוטות.מעולם לא יצרנו גרסה מתאימה של הציר הזה, אבל כמה חודשים לאחר מכן הגה ג'ף גרסה משופרת שאכן יצרנו.
חתך רוחב של הגרסה המשופרת מוצג להלן:
ה'זרועות' של ציר זה נשמרות במקביל לאברי הציר הראשיים על ידי ארכובה קטנים.אלה ניתן לראות בתמונות למטה.הארכובה צריכים לקחת רק אחוז מינורי מעומס הצירים הכולל.
הדמיה של מנגנון זה מוצגת בסרטון למטה.(תודה לדניס אספו על הסימולציה הזו).
https://youtu.be/wKxGH8nq-tM
למרות שמנגנון ציר זה עבד די טוב, הוא מעולם לא הותקן על מכונת Magnabend אמיתית.החסרונות שלו היו שהוא לא סיפק סיבוב מלא של 180 מעלות של קורת הכיפוף וגם נראה שיש בו הרבה חלקים (למרות שרבים מהחלקים היו זהים זה לזה).
הסיבה הנוספת לכך שהציר הזה לא התרגל הייתה בגלל שג'וף הגיע עם שלו:
ציר תלת-צירי:
הציר התלת-צירי אכן סיפק סיבוב מלא של 180 מעלות והיה פשוט יותר מכיוון שהיה צריך פחות חלקים, אם כי החלקים עצמם היו מסובכים יותר.
הציר התלת-צירי התקדם במספר שלבים לפני שהגיע לעיצוב מיושב למדי.קראנו לסוגים השונים The Trunnion Hinge, The Spherical Internal Hinge ו-Spherical External Hinge.
הציר החיצוני הכדורי מדומה בסרטון למטה (תודה לג'ייסון וואליס על הדמיה זו):
https://youtu.be/t0yL4qIwyYU
כל העיצובים הללו מתוארים במסמך מפרט הפטנטים האמריקאי (PDF).
אחת הבעיות הגדולות ביותר עם ציר Magnabend הייתה שלא היה איפה לשים אותו!
הקצוות של המכונה בחוץ כי אנחנו רוצים שהמכונה תהיה פתוחה, אז היא חייבת ללכת למקום אחר.אין באמת מקום גם בין הפן הפנימי של קרן הכיפוף לבין הפן החיצוני של הקוטב הקדמי של המגנט.
כדי לפנות מקום נוכל לספק שפתיים על קורת הכיפוף ועל המוט הקדמי אך שפתיים אלו מתפשרות על חוזק קורת הכיפוף ועל כוח ההידוק של המגנט.(אתה יכול לראות את השפתיים האלה בתמונות של ציר הפנטוגרף למעלה).
לפיכך עיצוב הציר מוגבל בין הצורך להיות דק כך שיהיה צורך רק בשפתיים קטנות לבין הצורך להיות עבה כדי שיהיה חזק מספיק.וגם הצורך להיות חסר מרכז כדי לספק ציר וירטואלי, רצוי ממש מעל משטח העבודה של המגנט.
הדרישות הללו הסתכמו בהזמנה גבוהה מאוד, אבל העיצוב המאוד המצאתי של ג'ף התייחס היטב לדרישות, אם כי נדרשה עבודת פיתוח רבה (שנמשכת על פני 10 שנים לפחות) כדי למצוא את הפשרות הטובות ביותר.
אם תתבקש אולי אכתוב מאמר נפרד על הצירים ופיתוחם אך לעת עתה נחזור להיסטוריה:
הסכמי ייצור-תחת רישיון:
במהלך השנים הקרובות חתמנו על מספר הסכמי "ייצור-תחת רישיון":
6 בפברואר 1976: Nova Machinery Pty Ltd, Osborne Park, Perth Western Australia.
31 בדצמבר 1982: Thalmann Constructions AG, Frauenfeld, שוויץ.
12 באוקטובר 1983: Roper Whitney Co, Rockford, אילינוי, ארה"ב.
1 בדצמבר 1983: Jorg Machine Factory, Amersfoort, הולנד
(עוד היסטוריה אם יתבקש על ידי גורם מעוניין כלשהו).