MAGNABEND 개발 및 제조의 역사
아이디어의 창세기:
1974년에 전자 프로젝트를 수용할 상자를 만들어야 했습니다.이렇게 하기 위해 저는 비스듬히 연결되어 바이스에 고정된 두 개의 앵글 철 조각으로 매우 조잡한 판금 폴더를 만들었습니다.간단히 말해서 사용하기가 매우 어색하고 다재다능하지 않습니다.나는 곧 더 나은 것을 만들어야 할 때라고 결정했다.
그래서 '적절한' 폴더를 만드는 방법에 대해 생각하게 되었습니다.내가 걱정했던 한 가지는 클램핑 구조가 끝이나 뒤쪽에서 기계 바닥에 다시 묶여야 했고 이것이 내가 만들고자 하는 것들 중 일부를 방해할 것이라는 점이었습니다.그래서 저는 믿음을 갖고 말했습니다.
그 연결을 끊을 방법이 있었습니까?
물건에 물건을 붙이지 않고 잡을 수 있습니까?
그것은 어리석은 질문처럼 보였지만 일단 그런 식으로 질문을 구성하면 가능한 대답을 생각해 냈습니다.
FIELD를 통해 물리적 연결 없이 사물에 영향을 줄 수 있습니다!
나는 전기장*, 중력장*, 자기장*에 대해 알고 있었습니다.하지만 실현 가능할까요?실제로 작동할까요?
(* 제쳐두고 현대 과학이 "원격의 힘"이 실제로 어떻게 작동하는지 아직 완전히 설명하지 못했다는 점은 흥미롭습니다.)
그 다음에 일어난 일은 아직도 선명한 기억입니다.
나는 집 작업실에 있었고 자정이 넘었고 잠자리에 들 시간이었지만 이 새로운 아이디어를 시도해보고 싶은 유혹을 참을 수 없었습니다.
나는 곧 말굽 자석과 놋쇠 심 조각을 찾았습니다.자석과 그 '키퍼' 사이에 놋쇠 심을 끼우고 손가락으로 놋쇠를 구부렸습니다!
유레카!그것은 효과가 있었다.황동은 두께가 0.09mm에 불과했지만 원리는 확립되었습니다!
(왼쪽 사진은 기존 실험을 재구성한 것이지만 동일한 부품을 사용하고 있습니다.)
아이디어가 실용적인 방식으로 작동할 수 있다면 판금을 형성하는 방법에 대한 새로운 개념을 나타낼 것이라는 사실을 처음부터 깨달았기 때문에 흥분했습니다.
다음 날 나는 직장 동료인 Tony Grainger에게 내 아이디어에 대해 이야기했습니다.그도 약간 흥분했고 나를 위해 가능한 전자석 디자인을 스케치했습니다.그는 또한 전자석에서 어떤 종류의 힘을 얻을 수 있는지에 대해 몇 가지 계산을 했습니다.Tony는 내가 아는 사람 중 가장 영리한 사람이었고 그를 동료로 두고 그의 상당한 전문 지식을 접할 수 있어서 정말 행운이었습니다.
처음에는 이 아이디어가 상당히 얇은 판금 게이지에서만 작동하는 것처럼 보였지만 계속 진행하도록 격려할 만큼 충분히 유망했습니다.
초기 개발:
다음 며칠 동안 나는 강철, 구리선, 정류기를 얻었고 내 첫 번째 전자기 폴더를 만들었습니다!내 작업실에 아직 가지고 있습니다.
이 기계의 전자석 부분은 정품입니다.
(여기에 표시된 전면 기둥과 굽힘 빔은 나중에 수정된 것입니다).
다소 조잡하지만 이 기계는 작동했습니다!
내 원래의 유레카 순간에 상상했던 것처럼 실제로 클램핑 바는 끝, 뒤쪽 또는 어느 곳에서나 기계 바닥에 부착할 필요가 없었습니다.따라서 기계는 완전히 개방적이고 개방적이었습니다.
그러나 개방형 측면은 벤딩 빔의 힌지가 약간 틀에 박힌 경우에만 완전히 실현될 수 있었습니다.
앞으로 몇 달 동안 저는 '컵 힌지'라고 하는 일종의 하프 힌지 작업을 하고 더 나은 성능의 기계(Mark II)를 제작했으며 호주 특허청에 임시 특허 사양을 제출했으며 "The Inventors"라는 ABC 텔레비전 프로그램.내 발명품은 그 주의 우승자로 선택되었고 나중에 그 해(1975)의 결선 진출자 중 하나로 선정되었습니다.
왼쪽은 발명가의 결승전 이후 시드니에서 시연된 Mark II 벤더입니다.
아래와 같이 '컵 힌지'의 보다 발전된 버전을 사용했습니다.
1975년 동안 나는 호바트에서 열린 발명가 협회 회의(1975년 8월 3일)에서 Geoff Fenton을 만났습니다.Geoff는 "Magnabend" 발명품에 상당한 관심을 갖고 있었고 회의가 끝난 후 자세히 살펴보기 위해 내 집으로 돌아왔습니다.이것은 Geoff와의 지속적인 우정과 나중에는 비즈니스 파트너십의 시작이었습니다.
Geoff는 공학을 전공했으며 그 자신도 매우 영리한 발명가였습니다.그는 기계가 완전한 개방형 잠재력을 실현할 수 있도록 하는 경첩 설계의 중요성을 쉽게 깨달았습니다.
내 '컵 힌지'는 작동했지만 90도를 훨씬 넘는 빔 각도에는 심각한 문제가 있었습니다.
Geoff는 센터리스 힌지에 매우 관심을 갖게 되었습니다.이 힌지 클래스는 힌지 메커니즘 자체 외부에 있을 수 있는 가상 지점을 중심으로 회전을 제공할 수 있습니다.
어느 날(1976년 2월 1일) Geoff는 독특하고 혁신적인 모양의 경첩 그림을 가지고 나타났습니다.나는 놀랐다!나는 전에 이와 같은 것을 원격으로 본 적이 없습니다!
(왼쪽 그림 참조).
나는 이것이 4-바 연결을 포함하는 수정된 팬터그래프 메커니즘이라는 것을 배웠습니다.우리는 실제로 이 경첩의 적절한 버전을 만든 적이 없지만 몇 달 후 Geoff는 우리가 만든 개선된 버전을 내놓았습니다.
개선된 버전의 단면은 다음과 같습니다.
이 힌지의 '암'은 작은 크랭크에 의해 주요 회전 부재와 평행하게 유지됩니다.이들은 아래 사진에서 볼 수 있습니다.크랭크는 총 힌지 하중의 작은 비율만 취하면 됩니다.
이 메커니즘의 시뮬레이션은 아래 비디오에 나와 있습니다.(이 시뮬레이션에 대해 Dennis Aspo에게 감사드립니다).
https://youtu.be/wKxGH8nq-tM
이 힌지 메커니즘은 꽤 잘 작동했지만 실제 Magnabend 기계에는 설치되지 않았습니다.그것의 결점은 그것이 벤딩 빔의 완전한 180도 회전을 제공하지 않았고 또한 그 안에 많은 부품이 있는 것처럼 보였습니다(많은 부품이 서로 동일했지만).
이 경첩이 사용되지 않은 또 다른 이유는 Geoff가 다음을 생각해 냈기 때문입니다.
3축 경첩:
3축 힌지는 완전한 180도 회전을 제공했으며 부품 자체가 더 복잡했지만 더 적은 수의 부품이 필요했기 때문에 더 간단했습니다.
3축 힌지는 상당히 안정된 디자인에 도달하기 전에 여러 단계를 거쳐 진행되었습니다.우리는 다른 유형을 트러니언 경첩, 구형 내부 경첩 및 구형 외부 경첩이라고 불렀습니다.
구형 외부 힌지는 아래 비디오에서 시뮬레이션됩니다(이 시뮬레이션에 대해 Jayson Wallis에게 감사드립니다).
https://youtu.be/t0yL4qIwyYU
이러한 모든 디자인은 미국 특허 명세서 문서(PDF)에 설명되어 있습니다.
Magnabend 경첩의 가장 큰 문제점 중 하나는 놓을 곳이 없다는 것이었습니다!
우리는 기계가 개방형이길 원하기 때문에 기계의 끝이 밖으로 나와 있으므로 다른 곳으로 가야 합니다.벤딩 빔의 내부면과 자석 전면 극의 외부면 사이에도 실제로 공간이 없습니다.
공간을 확보하기 위해 벤딩 빔과 전면 폴에 립을 제공할 수 있지만 이러한 립은 벤딩 빔의 강도와 자석의 클램핑력을 손상시킵니다.(위의 팬터그래프 힌지의 사진에서 이 입술을 볼 수 있습니다.)
따라서 힌지 디자인은 얇은 입술만 필요하고 충분히 강하도록 두껍게 해야 할 필요성 사이에서 제한됩니다.또한 가상 피벗을 제공하기 위해 중심이 없어야 하며, 바람직하게는 자석의 작업 표면 바로 위에 있어야 합니다.
이러한 요구 사항은 매우 어려운 주문이었지만 Geoff의 매우 독창적인 디자인은 요구 사항을 잘 해결했지만 최상의 절충안을 찾기 위해 많은 개발 작업(최소 10년 이상 연장)이 필요했습니다.
요청이 있는 경우 경첩과 경첩의 개발에 대한 별도의 기사를 작성할 수 있지만 지금은 역사로 돌아가겠습니다.
제조 라이선스 계약:
향후 몇 년 동안 우리는 다수의 "제조-라이선스(Manufacture-Under-License)" 계약에 서명했습니다.
1976년 2월 6일: Nova Machinery Pty Ltd, Osborne Park, Perth Western Australia.
1982년 12월 31일: Thalmann Constructions AG, Frauenfeld, Switzerland.
1983년 10월 12일: 미국 일리노이주 록포드에 있는 Roper Whitney Co.
1983년 12월 1일: Jorg Machine Factory, Amersfoort, Holland
(관심 있는 당사자가 요청하는 경우 더 많은 기록).