Historia de desarrollo y fabricación

HISTORIA DE DESARROLLO Y FABRICACIÓN DE MAGNABEND
Génesis de la Idea:

Allá por 1974 necesitaba hacer cajas para albergar proyectos electrónicos.Para hacer esto, me hice una carpeta de hojalata muy tosca con un par de piezas de ángulo de hierro unidas con bisagras y sujetas en un tornillo de banco.Por decir lo menos, era muy incómodo de usar y no muy versátil.Pronto decidí que era hora de hacer algo mejor.

Así que me puse a pensar en cómo hacer una carpeta 'adecuada'.Una cosa que me preocupaba era que la estructura de sujeción tenía que amarrarse a la base de la máquina, ya sea en los extremos o en la parte posterior, y esto iba a interferir con algunas de las cosas que quería hacer.Así que hice un acto de fe y dije... OK, no atemos la estructura de sujeción a la base, ¿cómo podría hacer que funcione?

¿Había alguna forma de romper esa conexión?
¿Puedes aferrarte a un objeto sin atarle algo?
Parecía una pregunta ridícula, pero una vez que planteé la pregunta de esa manera, se me ocurrió una posible respuesta:

Puedes influir en las cosas sin una conexión física con ellas... ¡a través de un CAMPO!
Sabía de campos eléctricos*, campos de gravedad* y campos magnéticos*.Pero, ¿sería factible?¿Funcionaría realmente?
(* Como un aparte, es interesante notar que la ciencia moderna aún tiene que explicar completamente cómo funciona realmente la "fuerza a distancia").

Magnet Experiment

Lo que sucedió después es todavía un recuerdo claro.
Estaba en el taller de mi casa y era pasada la medianoche y hora de acostarme, pero no pude resistir la tentación de probar esta nueva idea.
Pronto encontré un imán de herradura y una pieza de latón.¡Puse la cuña de latón entre el imán y su 'guardián' y doblé la latón con el dedo!

¡Eureka!Funcionó.¡El latón tenía solo 0,09 mm de espesor, pero el principio estaba establecido!

(La foto de la izquierda es una reconstrucción del experimento original pero usa los mismos componentes).
Estaba emocionado porque me di cuenta, desde el principio, de que si la idea podía funcionar de manera práctica, representaría un nuevo concepto en la forma de formar láminas de metal.

Al día siguiente le conté mis ideas a mi colega de trabajo, Tony Grainger.Él también estaba un poco emocionado y esbozó un posible diseño para un electroimán para mí.También hizo algunos cálculos sobre qué tipo de fuerzas se pueden lograr con un electroimán.Tony era la persona más inteligente que conocía y tuve mucha suerte de tenerlo como colega y tener acceso a su considerable experiencia.
Bueno, inicialmente parecía que la idea probablemente solo funcionaría para calibres de chapa bastante delgados, pero fue lo suficientemente prometedor como para animarme a continuar.

Desarrollo temprano:

Durante los días siguientes, obtuve algunas piezas de acero, algunos cables de cobre y un rectificador, ¡y construí mi primera plegadora electromagnética!Todavía lo tengo en mi taller:

Prototype Magnabend

La parte del electroimán de esta máquina es el original genuino.
(El poste delantero y la viga de flexión que se muestran aquí fueron modificaciones posteriores).

¡Aunque bastante tosca esta máquina funcionó!

Como estaba previsto en mi momento eureka original, de hecho, la barra de sujeción no tenía que estar unida a la base de la máquina en los extremos, en la parte posterior o en cualquier parte.Por lo tanto, la máquina estaba completamente abierta y abierta.

Pero el aspecto abierto solo podría realizarse completamente si las bisagras para la viga de flexión también fueran un poco poco convencionales.

En los meses siguientes trabajé en una especie de media bisagra que denominé "bisagra de copa", construí una máquina con mejor rendimiento (Mark II), presenté una especificación de patente provisional en la Oficina de Patentes de Australia y también aparecí en un programa de televisión de ABC llamado "Los inventores".Mi invento fue seleccionado como ganador de esa semana y luego pasó a ser seleccionado como uno de los finalistas de ese año (1975).

Mark 2A bender

A la izquierda está el doblador Mark II como se demostró en Sydney después de la aparición en la final de The Inventors.

Usó una versión más desarrollada de la 'bisagra de copa' como se muestra a continuación:

Cup hinge

Durante 1975 conocí a Geoff Fenton en una reunión de la Asociación de Inventores en Hobart (3 de agosto de 1975).Geoff estaba bastante interesado en el invento "Magnabend" y volvió a mi casa después de la reunión para echarle un vistazo más de cerca.Este iba a ser el comienzo de una amistad duradera con Geoff y más tarde de una sociedad comercial.
Geoff era un graduado de ingeniería y un inventor muy inteligente.Inmediatamente vio la importancia de tener un diseño de bisagra que permitiera que la máquina desarrollara todo su potencial abierto.
Mi 'bisagra de copa' funcionó pero tuvo serios problemas para los ángulos de haz mucho más allá de los 90 grados.

Geoff se interesó mucho en las bisagras sin centros.Esta clase de bisagra puede permitir pivotar alrededor de un punto virtual que puede estar completamente fuera del propio mecanismo de bisagra.

Pantograph Hinge1

Un día (1 de febrero de 1976) Geoff apareció con un dibujo de una bisagra de aspecto inusual e innovador.¡Estaba impresionado!¡Nunca había visto nada remotamente parecido antes!
(Ver dibujo a la izquierda).

Aprendí que este es un mecanismo de pantógrafo modificado que involucra enlaces de 4 barras.En realidad, nunca hicimos una versión adecuada de esta bisagra, pero unos meses después, Geoff presentó una versión mejorada que hicimos.
A continuación se muestra una sección transversal de la versión mejorada:

Pantograph hinge drawing

Los 'brazos' de esta bisagra se mantienen paralelos a los elementos pivotantes principales mediante pequeñas manivelas.Estos se pueden ver en las fotos a continuación.Las bielas solo tienen que tomar un porcentaje menor de la carga total de la bisagra.

Pantograph hinge2

Una simulación de este mecanismo se muestra en el siguiente video.(Gracias a Dennis Aspo por esta simulación).

https://youtu.be/wKxGH8nq-tM

Aunque este mecanismo de bisagra funcionó bastante bien, nunca se instaló en una máquina Magnabend real.Sus inconvenientes eran que no proporcionaba una rotación completa de 180 grados de la viga de flexión y también parecía tener muchas partes (aunque muchas de las partes eran iguales entre sí).

La otra razón por la que esta bisagra no se usó fue porque a Geoff se le ocurrió la suya:
Bisagra triaxial:

La bisagra triaxial proporcionaba una rotación completa de 180 grados y era más simple en la medida en que necesitaba menos piezas, aunque las piezas en sí eran más complicadas.
La bisagra triaxial progresó a través de varias etapas antes de llegar a un diseño bastante asentado.Llamamos a los diferentes tipos Bisagra muñón, Bisagra interna esférica y Bisagra externa esférica.

La bisagra externa esférica se simula en el siguiente video (Gracias a Jayson Wallis por esta simulación):

https://youtu.be/t0yL4qIwyYU

Todos estos diseños se describen en el documento de especificación de patentes de EE. UU. (PDF).

¡Uno de los mayores problemas con la bisagra Magnabend era que no había dónde colocarla!
Los extremos de la máquina están fuera porque queremos que la máquina tenga un extremo abierto, por lo que tiene que ir a otro lugar.Realmente tampoco hay espacio entre la cara interior de la viga de flexión y la cara exterior del polo frontal del imán.
Para dejar espacio, podemos proporcionar labios en la viga de flexión y en el polo frontal, pero estos labios comprometen la fuerza de la viga de flexión y la fuerza de sujeción del imán.(Puedes ver estos labios en las fotos de la bisagra del pantógrafo arriba).
Por lo tanto, el diseño de la bisagra está limitado entre la necesidad de ser delgado para que solo se necesiten labios pequeños y la necesidad de ser grueso para que sea lo suficientemente fuerte.Y también la necesidad de no tener centro para proporcionar un pivote virtual, preferiblemente justo por encima de la superficie de trabajo del imán.
Estos requisitos equivalían a una tarea muy exigente, pero el diseño muy ingenioso de Geoff abordó bien los requisitos, aunque se necesitó mucho trabajo de desarrollo (que se extendió durante al menos 10 años) para encontrar los mejores compromisos.

Si se solicita, puedo escribir un artículo separado sobre las bisagras y su desarrollo, pero por ahora volveremos a la historia:

Acuerdos de fabricación bajo licencia:
En los próximos años, firmamos una serie de acuerdos de "Fabricación bajo licencia":

6 de febrero de 1976: Nova Machinery Pty Ltd, Osborne Park, Perth, Australia Occidental.

31 de diciembre de 1982: Thalmann Constructions AG, Frauenfeld, Suiza.

12 de octubre de 1983: Roper Whitney Co, Rockford, Illinois, EE. UU.

1 de diciembre de 1983: Jorg Machine Factory, Amersfoort, Holanda

(Más historial si lo solicita algún interesado).