تاريخ ماجنابيند للتطوير والتصنيع
نشأة الفكرة:
في عام 1974 ، كنت بحاجة إلى صنع صناديق للمشاريع الإلكترونية.للقيام بذلك ، صنعت لنفسي مجلدًا من الألواح المعدنية الخام للغاية من بضع قطع من الحديد الزاوي مفصليًا معًا ومثبتًا في نائب.أقل ما يقال أنه كان محرجًا جدًا للاستخدام وليس متعدد الاستخدامات.سرعان ما قررت أن الوقت قد حان لصنع شيء أفضل.
لذلك فكرت في كيفية إنشاء مجلد "مناسب".كان الشيء الوحيد الذي أثار قلقي هو أن هيكل التثبيت كان يجب أن يتم ربطه مرة أخرى بقاعدة الآلة إما في النهايات أو في الخلف وكان هذا سيعيق طريق بعض الأشياء التي أردت صنعها.لذلك قفزت في الإيمان وقلت ... حسنًا ، دعونا لا نربط هيكل التثبيت بالقاعدة ، كيف يمكنني أن أجعل ذلك يعمل؟
هل كان هناك طريقة ما لكسر هذا الارتباط؟
هل يمكنك التمسك بشيء ما دون إرفاق شيء به؟
بدا هذا وكأنه سؤال سخيف ولكن بمجرد أن أضع السؤال في إطار بهذه الطريقة توصلت إلى إجابة محتملة: -
يمكنك التأثير على الأشياء دون اتصال مادي بها ... عن طريق الحقل!
كنت أعرف عن الحقول الكهربائية * ، وحقول الجاذبية * ، والمجالات المغناطيسية *.لكن هل من الممكن؟هل ستنجح في الواقع؟
(* من المثير للاهتمام أن نلاحظ أن العلم الحديث لم يشرح بشكل كامل كيف تعمل "القوة على مسافة" في الواقع).
ما حدث بعد ذلك لا يزال ذاكرة واضحة.
كنت في ورشتي المنزلية وكان الوقت قد حان بعد منتصف الليل ووقت الذهاب إلى الفراش ، لكنني لم أستطع مقاومة إغراء تجربة هذه الفكرة الجديدة.
سرعان ما وجدت مغناطيس حدوة حصان وقطعة من النحاس الأصفر.أضع مسمار النحاس بين المغناطيس و "حارسه" وثني النحاس بإصبعي!
يوريكا!انها عملت.كان سمك النحاس 0.09 مم فقط ولكن تم تأسيس المبدأ!
(الصورة على اليسار عبارة عن إعادة بناء للتجربة الأصلية ولكنها تستخدم نفس المكونات).
كنت متحمسًا لأنني أدركت ، منذ البداية ، أنه إذا كان من الممكن جعل الفكرة تعمل بطريقة عملية ، فإنها ستمثل مفهومًا جديدًا في كيفية تشكيل ورقة ميتال.
في اليوم التالي أخبرت زميلي في العمل ، توني غرينغر ، عن أفكاري.لقد كان متحمسًا بعض الشيء أيضًا وقد رسم لي تصميمًا محتملاً لمغناطيس كهربائي.كما أجرى بعض الحسابات المتعلقة بنوع القوى التي يمكن تحقيقها من المغناطيس الكهربائي.كان توني أذكى شخص عرفته وكنت محظوظًا جدًا لكوني زميلًا له ولديه إمكانية الوصول إلى خبرته الكبيرة.
حسنًا ، في البداية بدا الأمر وكأن الفكرة قد تنجح فقط مع مقاييس رقيقة إلى حد ما من شيت ميتال ، لكنها كانت واعدة بما يكفي لتشجيعي على المضي قدمًا.
التنمية في وقت مبكر:
على مدار الأيام القليلة التالية ، حصلت على بعض القطع من الفولاذ وبعض الأسلاك النحاسية والمُعدِّل وصنعت أول مجلد كهرومغناطيسي خاص بي!لا يزال لدي في ورشة العمل الخاصة بي:
الجزء الكهرومغناطيسي لهذا الجهاز هو الأصل الأصلي.
(العمود الأمامي وشعاع الانحناء الموضحان هنا تم تعديلهما لاحقًا).
على الرغم من أن هذه الآلة بدائية نوعا ما!
كما هو متصور في لحظة eureka الأصلية الخاصة بي ، في الواقع لم يكن من الضروري ربط قضيب التثبيت بقاعدة الماكينة في النهايات أو في الخلف أو في أي مكان.وهكذا كانت الآلة مفتوحة بالكامل وذات الحلق.
ولكن لا يمكن تحقيق الجانب المفتوح بالكامل إلا إذا كانت مفصلات شعاع الانحناء غير تقليدية إلى حد ما.
خلال الأشهر المقبلة ، عملت على نوع من نصف المفصلة التي أسميتها `` مفصل الكأس '' ، وصنعت آلة ذات أداء أفضل (Mark II) ، وقدمت مواصفات براءات الاختراع المؤقتة إلى مكتب براءات الاختراع الأسترالي وظهرت أيضًا في برنامج تلفزيوني ABC يسمى "المخترعون".تم اختيار اختراعي ليكون الفائز لهذا الأسبوع ثم تم اختياره لاحقًا كواحد من المتأهلين للتصفيات النهائية لذلك العام (1975).
على اليسار يوجد بندر Mark II كما هو موضح في سيدني بعد ظهوره في نهائي The Inventors.
استخدم إصدارًا أكثر تطورًا من "مفصلة الكأس" كما هو موضح أدناه:
خلال عام 1975 قابلت جيف فينتون في اجتماع جمعية المخترعين في هوبارت (3 أغسطس 1975).كان جيف مهتمًا جدًا باختراع "Magnabend" وعاد إلى مكاني بعد الاجتماع لإلقاء نظرة فاحصة عليه.كانت هذه بداية صداقة دائمة مع جيف ولاحقًا شراكة تجارية.
كان جيف خريج هندسة وكان مخترعًا ذكيًا للغاية.لقد أدرك بسهولة أهمية وجود تصميم مفصلي من شأنه أن يسمح للآلة بإدراك إمكاناتها الكاملة ذات النهايات المفتوحة.
عملت "مفصلة الكأس" الخاصة بي ولكن واجهت مشاكل خطيرة في زوايا الأشعة التي تتجاوز 90 درجة.
أصبح جيف مهتمًا جدًا بالمفصلات غير المركزية.يمكن أن توفر هذه الفئة من المفصلات إمكانية التمحور حول نقطة افتراضية يمكن أن تكون بالكامل خارج آلية المفصلة نفسها.
ذات يوم (1 فبراير 1976) ظهر جيف برسم لمفصلة غير عادية ومبتكرة المظهر.لقد اندهشت!لم أر قط أي شيء عن بعد مثله من قبل!
(انظر الرسم على اليسار).
علمت أن هذه آلية منساخ معدلة تتضمن روابط من 4 أشرطة.لم نصنع أبدًا نسخة مناسبة من هذا المفصل ، لكن بعد بضعة أشهر جاء جيف بنسخة محسنة صنعناها بالفعل.
يظهر المقطع العرضي للإصدار المحسن أدناه:
يتم إبقاء "أذرع" هذا المفصل موازية للأعضاء المحورية الرئيسية بواسطة أذرع صغيرة.يمكن رؤية هذه في الصور أدناه.يجب أن تأخذ السواعد نسبة صغيرة فقط من إجمالي حمل المفصلة.
تم عرض محاكاة لهذه الآلية في الفيديو أدناه.(بفضل Dennis Aspo لهذه المحاكاة).
https://youtu.be/wKxGH8nq-tM
على الرغم من أن آلية المفصلة هذه تعمل بشكل جيد ، إلا أنها لم يتم تثبيتها على آلة Magnabend الفعلية.كانت عيوبه أنه لم يوفر دورانًا كاملاً بمقدار 180 درجة لحزمة الانحناء ويبدو أيضًا أنه يحتوي على الكثير من الأجزاء (على الرغم من أن العديد من الأجزاء كانت متشابهة مع بعضها البعض).
السبب الآخر لعدم استخدام هذا المفصل هو أن جيف قد ابتكر ما يلي:
المفصل ثلاثي المحاور:
يوفر المفصل ثلاثي المحاور 180 درجة كاملة من الدوران وكان أبسط من حيث أنه يحتاج إلى أجزاء أقل ، على الرغم من أن الأجزاء نفسها كانت أكثر تعقيدًا.
تقدم المفصلة ثلاثية المحاور عبر عدة مراحل قبل الوصول إلى تصميم مستقر إلى حد ما.أطلقنا على الأنواع المختلفة مفصل مرتكز الدوران والمفصلة الداخلية الكروية والمفصلة الخارجية الكروية.
تمت محاكاة المفصلة الخارجية الكروية في الفيديو أدناه (شكرًا لجيسون واليس على هذه المحاكاة):
https://youtu.be/t0yL4qIwyYU
كل هذه التصاميم موصوفة في وثيقة مواصفات براءات الاختراع الأمريكية. (PDF).
كانت إحدى أكبر مشكلات المفصلة Magnabend أنه لم يكن هناك مكان لوضعها!
لقد خرجت أطراف الآلة لأننا نريد أن تكون الآلة مفتوحة الأطراف ، لذلك يجب أن تذهب إلى مكان آخر.لا توجد مساحة بين الوجه الداخلي لشعاع الانحناء والوجه الخارجي للقطب الأمامي للمغناطيس أيضًا.
لإفساح المجال ، يمكننا توفير شفاه على شعاع الانحناء وعلى العمود الأمامي ، لكن هذه الشفاه تقلل من قوة شعاع الانحناء وقوة التثبيت للمغناطيس.(يمكنك رؤية هاتين الشفتين في صور مفصلة المنساخ أعلاه).
وبالتالي ، فإن تصميم المفصلة مقيد بين الحاجة إلى أن تكون نحيفة بحيث تكون هناك حاجة إلى شفاه صغيرة فقط والحاجة إلى أن تكون سميكة بحيث تكون قوية بدرجة كافية.وأيضًا الحاجة إلى أن تكون بلا مركز لتوفير محور افتراضي ، ويفضل أن يكون أعلى سطح عمل المغناطيس مباشرة.
كانت هذه المتطلبات بمثابة طلب طويل جدًا ، لكن تصميم جيف المبتكر للغاية تناول المتطلبات جيدًا ، على الرغم من أن هناك حاجة إلى الكثير من أعمال التطوير (التي تمتد على مدى 10 سنوات على الأقل) للعثور على أفضل الحلول الوسط.
إذا طُلب مني ذلك ، فقد أكتب مقالًا منفصلاً عن المفصلات وتطورها ، لكن في الوقت الحالي سنعود إلى السجل:
اتفاقيات التصنيع تحت الترخيص:
خلال السنوات القادمة وقعنا عددًا من اتفاقيات "تصنيع تحت ترخيص":
6 فبراير 1976: Nova Machinery Pty Ltd ، Osborne Park ، Perth Western Australia.
31 ديسمبر 1982: Thalmann Constructions AG ، Frauenfeld ، سويسرا.
12 أكتوبر 1983: شركة روبر ويتني ، روكفورد ، إلينوي ، الولايات المتحدة الأمريكية.
1 ديسمبر 1983: مصنع Jorg Machine ، أمرسفورت ، هولندا
(المزيد من التاريخ إذا طلب ذلك أي طرف مهتم).