HANES MAGNABEND O DDATBLYGIAD A GWEITHGYNHYRCHU
Genesis y Syniad:
Yn ôl yn 1974 roedd angen i mi wneud blychau ar gyfer prosiectau tai electronig.I wneud hyn gwnes i fy hun ffolder dalen fetel amrwd iawn allan o ddau ddarn o haearn ongl wedi'u colfachu gyda'i gilydd a'u dal mewn vice.A dweud y lleiaf roedd yn lletchwith iawn i'w ddefnyddio ac nid oedd yn amlbwrpas iawn.Penderfynais yn fuan ei bod yn bryd gwneud rhywbeth yn well.
Felly dechreuais feddwl am sut i wneud ffolder 'go iawn'.Un peth oedd yn fy mhoeni oedd bod yn rhaid clymu'r strwythur clampio yn ôl i waelod y peiriant naill ai yn y pen neu yn y cefn ac roedd hyn yn mynd i rwystro rhai o'r pethau roeddwn i eisiau eu gwneud.Felly fe wnes i naid ffydd a dweud ...Iawn, gadewch i ni beidio â chlymu'r strwythur clampio i'r gwaelod, sut allwn i wneud i hynny weithio?
A oedd unrhyw ffordd i dorri'r cysylltiad hwnnw?
Allwch chi ddal gwrthrych heb gysylltu rhywbeth ag ef?
Roedd hwnnw’n ymddangos fel cwestiwn chwerthinllyd i’w ofyn ond ar ôl i mi fframio’r cwestiwn yn y ffordd honno fe wnes i ddod o hyd i ateb posib:-
Gallwch chi ddylanwadu ar bethau heb gysylltiad corfforol â nhw ... trwy GAE!
Roeddwn i'n gwybod am feysydd trydan*, meysydd disgyrchiant*, a meysydd magnetig*.Ond a fyddai'n ymarferol?A fyddai'n gweithio mewn gwirionedd?
(* O'r neilltu mae'n ddiddorol nodi nad yw gwyddoniaeth fodern eto wedi egluro'n llawn sut mae "grym o bell" yn gweithio mewn gwirionedd).
Mae'r hyn a ddigwyddodd nesaf yn atgof clir o hyd.
Roeddwn yn fy ngweithdy cartref ac roedd hi ar ôl hanner nos ac amser i fynd i'r gwely, ond ni allwn wrthsefyll y demtasiwn i roi cynnig ar y syniad newydd hwn.
Buan iawn y deuthum o hyd i fagnet pedol a darn o bres shim.Rhoddais y pres shim rhwng y magnet a'i 'geidwad' a phlygu'r pres gyda fy mys!
Eureka!Fe weithiodd.Dim ond 0.09mm o drwch oedd y pres ond sefydlwyd yr egwyddor!
(Mae'r llun ar y chwith yn ail-greu'r arbrawf gwreiddiol ond mae'n defnyddio'r un cydrannau).
Roeddwn yn gyffrous oherwydd sylweddolais, o'r cychwyn cyntaf, pe bai modd gwneud i'r syniad weithio mewn ffordd ymarferol yna byddai'n cynrychioli cysyniad newydd o ran sut i ffurfio metel dalennog.
Y diwrnod wedyn dywedais wrth fy nghydweithiwr, Tony Grainger, am fy syniadau.Roedd ychydig yn gyffrous hefyd ac fe frasluniodd ddyluniad posibl ar gyfer electromagnet i mi.Gwnaeth rai cyfrifiadau hefyd ynghylch pa fath o rymoedd y gellid eu cyflawni o electromagnet.Tony oedd y person mwyaf clyfar yr oeddwn yn ei adnabod ac roeddwn mor ffodus i'w gael fel cydweithiwr a chael mynediad at ei arbenigedd sylweddol.
Wel i ddechrau roedd hi'n edrych yn debyg mai dim ond ar gyfer medryddion lled denau o fetal llen y byddai'r syniad yn gweithio ond roedd yn ddigon addawol i'm hannog i symud ymlaen.
Datblygiad Cynnar:
Dros y dyddiau nesaf cefais rai darnau o ddur, rhywfaint o wifren gopr, a chywirydd ac adeiladu fy ffolder electro-magnetig cyntaf!Rwy'n dal i'w gael yn fy ngweithdy:
Rhan electro-magnet y peiriant hwn yw'r gwreiddiol gwirioneddol.
(Diwygiadau diweddarach oedd y polyn blaen a'r trawst plygu a ddangosir yma).
Er ei fod braidd yn amrwd, fe weithiodd y peiriant hwn!
Fel y rhagwelwyd yn fy eiliad eureka wreiddiol, yn wir nid oedd yn rhaid i'r bar clampio gael ei gysylltu â gwaelod y peiriant ar y pennau, yn y cefn, nac yn unrhyw le.Felly yr oedd y peiriant yn hollol benagored a gwddf agored.
Ond dim ond os oedd y colfachau ar gyfer y trawst plygu braidd yn anghonfensiynol y gellid sylweddoli'r agwedd benagored yn llawn.
Dros y misoedd nesaf bûm yn gweithio ar fath o hanner colfach yr oeddwn yn ei alw’n ‘cup-hinge’, adeiladais beiriant a oedd yn perfformio’n well (Marc II), fe wnes i gyflwyno Manyleb Patent Dros Dro gyda Swyddfa Batentau Awstralia ac ymddangosais ar rhaglen deledu ABC o'r enw "The Inventors".Dewiswyd fy nyfais fel yr enillydd ar gyfer yr wythnos honno ac yn ddiweddarach es ymlaen i gael ei ddewis yn un o'r rownd derfynol ar gyfer y flwyddyn honno (1975).
Ar y chwith mae plygu Mark II fel y dangoswyd yn Sydney yn dilyn ymddangosiad yn rownd derfynol The Inventors.
Defnyddiodd fersiwn mwy datblygedig o'r 'colfach gwpan' fel y dangosir isod:
Yn ystod 1975 cyfarfûm â Geoff Fenton mewn cyfarfod o Gymdeithas y Dyfeiswyr yn Hobart (3 Awst 1975).Roedd gan Geoff ddiddordeb mawr yn y ddyfais "Magnabend" a daeth yn ôl i'm lle ar ôl y cyfarfod i gael golwg agosach arno.Roedd hyn i fod yn ddechrau cyfeillgarwch parhaus gyda Geoff ac yn ddiweddarach yn bartneriaeth fusnes.
Roedd Geoff yn raddedig mewn Peirianneg ac yn ddyfeisiwr clyfar iawn ei hun.Gwelodd yn rhwydd bwysigrwydd cael cynllun colfach a fyddai'n caniatáu i'r peiriant wireddu ei botensial penagored llawn.
Roedd fy 'colfach gwpan' yn gweithio ond roedd gen i broblemau difrifol ar gyfer onglau trawst llawer y tu hwnt i 90 gradd.
Dechreuodd Geoff ddiddordeb mawr mewn colfachau di-ganol.Gall y dosbarth hwn o golfach ddarparu pivoting o amgylch pwynt rhithwir a all fod yn gyfan gwbl y tu allan i fecanwaith y colfach ei hun.
Un diwrnod (1 Chwefror 1976) daeth Geoff i lun o golfach anarferol ac arloesol yr olwg.Cefais fy syfrdanu!Doeddwn i erioed wedi gweld unrhyw beth tebyg o bell o'r blaen!
(Gweler y llun ar y chwith).
Dysgais fod hwn yn fecanwaith pantograff wedi'i addasu sy'n cynnwys cysylltiadau 4 bar.Ni wnaethom erioed fersiwn iawn o'r colfach hwn mewn gwirionedd ond ychydig fisoedd yn ddiweddarach, lluniodd Geoff fersiwn well a wnaethom.
Dangosir trawstoriad o'r fersiwn well isod:
Mae 'breichiau' y colfach hwn yn cael eu cadw'n gyfochrog â'r prif aelodau pivot gan granciau bach.Mae'r rhain i'w gweld yn y lluniau isod.Dim ond canran fach o gyfanswm y llwyth colfach y mae'n rhaid i'r cranciau ei gymryd.
Mae efelychiad o'r mecanwaith hwn i'w weld yn y fideo isod.(Diolch i Dennis Aspo am yr efelychiad hwn).
https://youtu.be/wKxGH8nq-tM
Er bod y mecanwaith colfach hwn yn gweithio'n eithaf da, ni chafodd ei osod erioed ar beiriant Magnabend gwirioneddol.Ei anfanteision oedd nad oedd yn darparu ar gyfer cylchdroi 180 gradd llawn o'r trawst plygu a hefyd roedd yn ymddangos bod ganddo lawer o rannau ynddo (er bod llawer o'r rhannau yr un peth â'i gilydd).
Y rheswm arall pam na chafodd y colfach hwn ei ddefnyddio oedd oherwydd i Geoff wedyn feddwl am ei:
Colfach triaxial:
Roedd y colfach triaxial yn darparu ar gyfer 180 gradd llawn o gylchdroi ac roedd yn symlach i'r graddau bod angen llai o rannau arno, er bod y rhannau eu hunain yn fwy cymhleth.
Aeth y colfach triaxial ymlaen trwy sawl cam cyn cyrraedd dyluniad gweddol sefydlog.Fe wnaethom alw'r gwahanol fathau yn Golfach Trunnion, Y Colfach Fewnol Spherical a'r Colfach Allanol Sfferig.
Mae'r colfach allanol sfferig wedi'i efelychu yn y fideo isod (Diolch i Jayson Wallis am yr efelychiad hwn):
https://youtu.be/t0yL4qIwyYU
Disgrifir yr holl ddyluniadau hyn yn nogfen Manyleb Patent yr UD.(PDF).
Un o'r problemau mwyaf gyda'r colfach Magnabend oedd nad oedd unman i'w roi!
Mae pennau'r peiriant allan oherwydd rydyn ni eisiau i'r peiriant fod yn benagored, felly mae'n rhaid iddo fynd i rywle arall.Nid oes lle mewn gwirionedd rhwng wyneb mewnol y trawst plygu ac wyneb allanol polyn blaen y magnet ychwaith.
Er mwyn gwneud lle gallwn ddarparu gwefusau ar y trawst plygu ac ar y polyn blaen ond mae'r gwefusau hyn yn peryglu cryfder y trawst plygu a grym clampio'r magnet.(Gallwch weld y gwefusau hyn yn y lluniau o'r colfach pantograff uchod).
Felly mae dyluniad y colfach wedi'i gyfyngu rhwng yr angen i fod yn denau fel mai dim ond gwefusau bach fydd eu hangen a'r angen i fod yn drwchus fel ei fod yn ddigon cryf.A hefyd yr angen i fod yn ddi-ganol er mwyn darparu colyn rhithwir, yn ddelfrydol ychydig uwchben wyneb gwaith y magnet.
Roedd y gofynion hyn yn gyfystyr â threfn uchel iawn, ond roedd dyluniad dyfeisgar iawn Geoff yn mynd i'r afael â'r gofynion yn dda, er bod angen llawer o waith datblygu (yn ymestyn dros o leiaf 10 mlynedd) i ddod o hyd i'r cyfaddawdau gorau.
Os gofynnir i mi efallai ysgrifennu erthygl ar wahân ar y colfachau a’u datblygiad ond am y tro byddwn yn dychwelyd at yr hanes:
Cytundebau Gweithgynhyrchu-Tan-Drwydded:
Dros y blynyddoedd nesaf llofnodwyd nifer o gytundebau "Gweithgynhyrchu-Dan-Drwydded" gennym:
6 Chwefror 1976: Nova Machinery Pty Ltd, Parc Osborne, Perth Gorllewin Awstralia.
31 Rhagfyr 1982: Thalmann Constructions AG, Frauenfeld, y Swistir.
12 Hydref 1983: Roper Whitney Co, Rockford, Illinois, UDA.
Rhagfyr 1, 1983: Jorg Machine Factory, Amersfoort, yr Iseldiroedd
(Mwy o hanes os gofynnir amdano gan unrhyw barti â diddordeb).