ES2280723T3 - Conjunto de elementos para el montaje de estructuras. - Google Patents
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Abstract
Un conjunto de elementos para montar estructuras complejas, que comprende al menos una pluralidad de primeros elementos de barra (1) y una pluralidad de segundos elementos de barra y una pluralidad de elementos ferromagnéticos (3), teniendo dichos primeros y segundos elementos de barra una longitud diferente, caracterizado porque dichos primeros y segundos elementos de barra son elementos magnéticos y porque dicha segunda longitud de los segundos elementos de barra (4) corresponde a la longitud de la diagonal del cuadrado compuesto por cuatro primeros elementos de barra (1) como lados, acoplados entre sí en correspondencia con las esquinas del cuadrado por cuatro elementos ferromagnéticos (3), y/o dicha segunda longitud de los elementos de la segunda barra (5) corresponde a la fracción integral de la longitud de la diagonal del cuadrado compuesto por cuatro primeros elementos de barra como lados, acoplados entre sí en correspondencia con las esquinas del cuadrado por cuatro elementos ferromagnéticos (3), y/o porque dicha segunda longitud de los elementos de la segunda barra (6) es la mitad (1/2) de la diagonal del cuadrado compuesto por cuatro primeros elementos de barra (1) como lados, acoplados entre sí en correspondencia con las esquinas del cuadrado por cuatro elementos ferromagnéticos (3), menos una de las dimensiones principales de dicho elemento ferromagnético (3).
Description
Conjunto de elementos para el montaje de
estructuras.
La presente invención se refiere a un conjunto
de elementos para el montaje de estructuras.
Más específicamente, la invención se refiere a
un conjunto de la clase anterior que emplea elementos magnéticos
que tienen dimensiones diferentes y adecuadas y elementos
ferromagnéticos, preferiblemente esferas ferromagnéticas.
En particular, mediante el presente conjunto es
posible montar estructuras tridimensionales de cualquier clase,
incluso de tipo cristalográfico, para propósitos de juego y
educativos, pero también formas para reproducir objetos.
Ya se conoce la existencia de sistemas que
pueden producir formas o estructuras tridimensionales complejas
mediante elementos que pueden acoplarse magnéticamente. En
particular, como se describe en la Patente GB Nº 726328, los
elementos magnéticos existen no sólo con la polaridad sencilla NS
(Norte-Sur), sino con las polaridades combinadas
NSN o SNS, que tienen diferentes formas, u otras que pueden
acoplarse de una manera original para poder crear diferentes
estructuras.
Se conocen sistemas, compuesto por elementos
ferromagnéticos, o barras, y esferas metálicas, provistos en su
interior, o que tienen embebido un imán, permitiendo de esta manera
la realización de estructuras tridimensionales, siendo posible
también representar algunas formas cristalográficas.
Se conoce además un sistema compuesto por un
conjunto de medios que incluyen elementos de tipo barra, teniendo
todos ellos la misma longitud, estando compuesto cada uno de dichos
elementos por dos imanes, uno en cada uno de los dos extremos,
separados por un interespacio ferromagnético, y por esferas
ferromagnéticas. Dicho sistema permite formar estructuras
tridimensionales complejas.
Los documentos
FR-A-2153792 y
DE-A-3910304 describen conjuntos de
elementos para realizar estructuras complejas.
El problema que la presente invención pretende
resolver se refiere a la posibilidad de construir una mayor
variedad de estructuras tridimensionales y cristalográficas
empleando el número mínimo de elementos.
Además, teniendo disponibles elementos
magnéticos, tales como elementos de tipo barra, y elementos
ferromagnéticos, tales como esferas, un objeto de la presente
invención es permitir realizar montajes más estables desde el punto
de vista estructural, haciendo posible, de esta manera, ensamblar
montajes más grandes y complejos.
Por lo tanto, el objeto de la presente invención
es un conjunto de elementos para montar estructuras complejas, que
comprende al menos una pluralidad de primeros elementos de barra y
una pluralidad de segundos elementos de barra y una pluralidad de
elementos ferromagnéticos, teniendo dichos primeros y segundos
elementos de barra una longitud diferente, en los que dichos
primeros y segundos elementos de barra son elementos magnéticos y
porque dicha segunda longitud de los segundos elementos de barra
corresponde a la longitud de la diagonal del cuadrado compuesto por
cuatro primeros elementos de barra como lados, acoplados entre sí en
correspondencia con las esquinas por cuatro elementos
ferromagnéticos, y/o dicha segunda longitud de los segundos
elementos de barra corresponde a una fracción integral de la
longitud de la diagonal del cuadrado compuesto por cuatro primeros
elementos de barra como lados, acoplados entre sí en correspondencia
con las esquinas del cuadrado por cuatro elementos ferromagnéticos,
y/o porque dicha segunda longitud de los segundos elementos de barra
es la mitad de la diagonal del cuadrado compuesto por los cuatro
primeros elementos de barra como lados, acoplados entre sí en
correspondencia con las esquinas del cuadrado por cuatro elementos
ferromagnéticos, menos una de las dimensiones principales de dicho
elemento ferromagnético.
En particular, dicha primera y segunda
longitudes pueden determinarse de manera que, usando sólo dos
elementos de tipo barra, es posible realizar muchas de las
estructuras bi- y tri-dimensionales clásicas.
Preferiblemente, de acuerdo con la invención,
los elementos ferromagnéticos tienen una forma tridimensional
simétrica.
Aún más preferiblemente, de acuerdo con la
invención, los elementos ferromagnéticos tienen una forma
esférica.
Ventajosamente, de acuerdo con la invención,
dicha fracción integral puede ser la mitad (1/2) de la diagonal.
Aún de acuerdo con la invención, dicha fracción
integral puede ser un tercio (1/3) de la diagonal.
Adicionalmente, de acuerdo con la invención,
dicha fracción integral puede ser un cuarto (1/4) de la
diagonal.
La dimensión principal de un elemento
ferromagnético puede estar compuesta, por ejemplo, en un elemento
paralelepípedo, por una de las distancias entre caras opuestas de
la figura geométrica.
Ventajosamente, de acuerdo con la invención,
dicha dimensión principal es el diámetro de la esfera.
Aún de acuerdo con la invención, dichos
elementos ferromagnéticos pueden usarse como vértices de las figuras
complejas y como elementos de acoplamiento para dichos segundos
elementos de barra provistos a lo largo de dichas diagonales.
Adicionalmente, de acuerdo con la invención,
dichos elementos ferromagnéticos pueden usarse como vértices de las
figuras complejas y como elementos de acoplamiento de al menos dos
de dichos segundos elementos de barra, de manera que se acoplan con
los mismos segundos elementos de barra en el centro de las figuras
complejas.
Preferiblemente, de acuerdo con la invención, la
dimensión principal de dichos elementos ferromagnéticos corresponde
a aproximadamente (\surd3 - \surd2) veces la longitud de la
esquina usada para crear una figura compleja, siendo la longitud de
dicha esquina la distancia entre los centros de los dos elementos
ferromagnéticos usados.
Adicionalmente, de acuerdo con la invención, el
conjunto anterior de elementos puede proporcionar segundos
elementos ferromagnéticos que tienen dimensiones diferentes con
respecto a las de los primeros elementos ferromagnéticos.
Aún de acuerdo con la invención, dichos segundos
elementos ferromagnéticos se usan como elementos de acoplamiento
para dichos segundos elementos de barra proporcionados a lo largo de
las diagonales de las figuras.
Adicionalmente, de acuerdo con la invención,
dichos segundos elementos ferromagnéticos pueden usarse como
elementos de acoplamiento proporcionados de manera que se acoplan al
centro de las figuras complejas.
De acuerdo con la invención, dichos primeros
elementos de barra pueden tener una sección transversal
octagonal.
De acuerdo con la invención, dichos segundos
elementos de barra pueden tener una sección transversal
octagonal.
Aún de acuerdo con la invención, dichos primeros
elementos de barra y/o dichos segundos elementos de barra pueden
tener una cubierta externa, no cubriendo dicha cubierta la base del
elemento de tipo barra.
Adicionalmente, de acuerdo con la invención,
dichos primeros elementos de barra y/o dichos segundos elementos de
barra pueden tener una cubierta externa que puede incluir parcial o
completamente la base, estando compuesta dicha base preferiblemente
por material plástico.
Preferiblemente, de acuerdo con la invención,
los elementos ferromagnéticos están compuestos por acero.
La presente invención se describirá ahora, con
propósitos ilustrativos aunque no limitantes, de acuerdo con sus
realizaciones preferidas, con particular referencia a las figuras de
los dibujos adjuntos, en los que:
La figura 1 muestra una primera barra magnética
de un conjunto de acuerdo con la invención;
La figura 2 muestra una segunda barra magnética
de un conjunto de acuerdo con la invención que tiene una longitud
menor que el primer elemento de tipo barra;
La figura 3 muestra un elemento esférico de
material ferromagnético de un conjunto de acuerdo con la
invención;
La figura 4 muestra la realización de un
cuadrado que tiene una diagonal formada por un único módulo;
La figura 5 muestra la realización de un
cuadrado que tiene una diagonal formada por dos módulos;
La figura 6 muestra la realización de un
cuadrado que tiene una diagonal formada por dos módulos y un bloque
esférico de acoplamiento; y
La figura 7 muestra la realización de un cubo
centrado en las caras.
Haciendo referencia a la figura 1, puede
observarse una barra magnética 1 que tiene una longitud determinada.
Dicha barra puede recubrirse finalmente con material plástico, tal
como polipropileno, para proteger el material metálico. Además, en
el que caso que se está evaluando, la barra tiene una sección
transversal octagonal.
En la figura 2 puede observarse una barra
magnética 2 equivalente a la barra magnética 1, aunque caracterizada
porque tiene una longitud diferente, que puede calcularse
adecuadamente para obtener determinadas figuras geométricas.
La Figura 3 muestra un elemento de acoplamiento
ferromagnético 3, en este caso de forma esférica. El material para
realizar dicho elemento puede ser, por ejemplo, acero.
Haciendo referencia a la figura 4 puede
observarse el acoplamiento de cuatro módulos magnéticos 1 acoplados
de manera que forman un cuadrado, poniendo cuatro elementos
esféricos de acoplamiento 3 en las esquinas. Dos vértices opuestos
se acoplan mediante un módulo magnético 4 adicional, formando de
esta manera la diagonal del mismo cuadrado. Asumiendo que la
dimensión del módulo 1 es igual a l, el radio de la esfera de
acoplamiento 2 igual a r y la longitud del módulo 4 igual a a, se
obtiene la siguiente relación para formar la figura descrita:
a = \surd
2(l+2r)-2r
La Figura 5 muestra el mismo cuadrado descrito
en la figura 1, compuesto por cuatro módulos 1 y cuatro elementos
esféricos de acoplamiento 3, que tienen la diagonal compuesta por
dos elementos 5 cuya longitud es la mitad de la de un elemento
único 4, creando de esta manera una diagonal con dos módulos.
La Figura 6 muestra el mismo cuadrado mostrado
en las figuras 4 y 5, compuesto por cuatro módulos 1 y por cuatro
elementos esféricos de acoplamiento 3, que tiene una diagonal
formada por dos módulos 6 acoplados mediante un elemento de
acoplamiento esférico central 3. De esta manera es posible crear
formas más complejas. La relación entre la dimensión del módulo 6,
indicada como b, y con respecto a la dimensión de módulo 1 y
al elemento de acoplamiento 3 (usando los mismos símbolos indicados
para la figura 3):
b = \surd 2/2
\times
(l+2r)-2r
La figura 7 muestra un cubo centrado en las
caras, cuyas doce esquinas están formadas por módulos 1, acoplados
por ocho elementos esféricos de acoplamiento 3. Cada esquina del
cubo está acoplada con un elemento de acoplamiento 3 adicional
provisto en el centro del mismo cubo mediante el mismo módulo 7. La
relación entre la longitud l de la esquina creada por los
módulos 1, la dimensión r del radio de la esfera del elemento
de acoplamiento 3 y la dimensión, indicada por c, del
elemento 7 que acopla los vértices al centro del cubo, es:
c = (l+2r)/2
\times (\surd
3)-2r
si queremos considerar las
dimensiones absolutas de un cubo ideal, es suficiente restar a la
longitud a y c de las barras, la cantidad 2r,
teniendo en cuenta la dimensión acabada del elemento de
acoplamiento. De esta manera, la proporción entre la distancia de
una esquina y el centro del cubo, con respecto al mismo cubo, es
igual a \surd3-\surd2. En lugar de ello, si
queremos conocer la dimensión de una única esfera para usarla para
todos los vértices, y determinar las dimensiones en consecuencia,
entonces esta última tendrá un diámetro igual a
\surd3-\surd2 veces la longitud de la esquina
absoluta del cubo ideal correspondiente a la estructura
evaluada.
Es posible formar el cubo centrado en las caras
usando también sólo módulos 1, pero usando elementos esféricos de
acoplamiento 3 con un diámetro diferente.
Mediante la presente innovación, es posible
formar un montaje para jugar o para estudiar, para representar
estructuras cristalográficas con un número mínimo de elementos,
haciendo a las mismas estructuras más resistentes y/obteniendo
también ventajas económicas con respecto al número de elementos a
usar par formar los elementos complejos.
La presente invención se ha descrito con
propósitos ilustrativos, pero no limitantes, de acuerdo con sus
realizaciones preferidas, aunque debe entenderse que los
especialistas en la técnica pueden introducir modificaciones y/o
cambios sin alejarse del alcance pertinente como se define en las
reivindicaciones adjuntas.
Claims (18)
1. Un conjunto de elementos para montar
estructuras complejas, que comprende al menos una pluralidad de
primeros elementos de barra (1) y una pluralidad de segundos
elementos de barra y una pluralidad de elementos ferromagnéticos
(3), teniendo dichos primeros y segundos elementos de barra una
longitud diferente, caracterizado porque dichos primeros y
segundos elementos de barra son elementos magnéticos y porque dicha
segunda longitud de los segundos elementos de barra (4) corresponde
a la longitud de la diagonal del cuadrado compuesto por cuatro
primeros elementos de barra (1) como lados, acoplados entre sí en
correspondencia con las esquinas del cuadrado por cuatro elementos
ferromagnéticos (3), y/o dicha segunda longitud de los elementos de
la segunda barra (5) corresponde a la fracción integral de la
longitud de la diagonal del cuadrado compuesto por cuatro primeros
elementos de barra como lados, acoplados entre sí en correspondencia
con las esquinas del cuadrado por cuatro elementos ferromagnéticos
(3), y/o porque dicha segunda longitud de los elementos de la
segunda barra (6) es la mitad (1/2) de la diagonal del cuadrado
compuesto por cuatro primeros elementos de barra (1) como lados,
acoplados entre sí en correspondencia con las esquinas del cuadrado
por cuatro elementos ferromagnéticos (3), menos una de las
dimensiones principales de dicho elemento ferromagnético (3).
2. Conjunto de elementos de acuerdo con la
reivindicación 1, caracterizado porque los elementos
ferromagnéticos tienen una forma tridimensional simétrica.
3. Conjunto de elementos de acuerdo con la
reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque los elementos
ferromagnéticos (3) tienen una forma esférica.
4. Conjunto de elementos de acuerdo con la
reivindicación 1, caracterizado porque dicha fracción
integral es la mitad (1/2) de la diagonal.
5. Conjunto de elementos de acuerdo con la
reivindicación 1, caracterizado porque dicha fracción
integral es un tercio (1/3) de la diagonal.
6. Conjunto de elementos de acuerdo con la
reivindicación 1, caracterizado porque dicha fracción
integral es un cuarto (1/4) de la diagonal.
7. Conjunto de elementos de acuerdo con la
reivindicación 1, caracterizado porque dicha dimensión
principal es el diámetro de la esfera.
8. Conjunto de elementos de acuerdo con la
reivindicación 1, caracterizado porque dichos elementos
ferromagnéticos (3) se usan como vértice de las figuras complejas y
como elementos de acoplamiento para dichos segundos elementos de
barra (2, 6) proporcionados a lo largo de dichas diagonales.
9. Conjunto de elementos de acuerdo con una
cualquiera de las reivindicaciones anteriores 6-8,
caracterizado porque dichos elementos ferromagnéticos (3) se
usan como vértice de las figuras complejas y como elementos de
acoplamiento de al menos dos de dichos segundos elementos de barra
(2, 6), de manera que se acoplan con los mismos segundos elementos
de barra (2, 6) en el centro de las figuras complejas.
10. Conjunto de elementos de acuerdo con la
reivindicación 9, caracterizado porque la dimensión principal
de dichos elementos ferromagnéticos (3) corresponde a
aproximadamente (\surd3 - \surd2) veces la longitud de la
esquina usada para crear una figura compleja, siendo la longitud de
dicha esquina la distancia entre los centros de los dos elementos
ferromagnéticos usados.
11. Conjunto de elementos de acuerdo con una
cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado
porque proporciona segundos elementos ferromagnéticos (3) que tienen
dimensiones diferentes con respecto a aquellas de los primeros
elementos ferromagnéticos.
12. Conjunto de elementos de acuerdo con la
reivindicación 11, caracterizado porque dichos segundos
elementos ferromagnéticos (3) se usan como elementos de acoplamiento
para dichos segundos elementos de barra (2, 4, 6, 7) proporcionados
a lo largo de las diagonales de las figuras.
13. Conjunto de elementos de acuerdo con la
reivindicación 11 ó 12, caracterizado porque dichos segundos
elementos ferromagnéticos (3) se usan como elementos de acoplamiento
proporcionados de manera que se acoplan al centro de las figuras
complejas.
14. Conjunto de elementos de acuerdo con una
cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado
porque dichos primeros elementos de barra (1) tienen una sección
transversal octagonal.
15. Conjunto de elementos de acuerdo con una
cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado
porque dichos segundos elementos de barra (2, 4, 6, 7) tienen una
sección transversal octagonal.
\newpage
16. Conjunto de elementos de acuerdo con una
cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado
porque dichos primeros elementos de barra (1) y/o dichos segundos
elementos de barra (2, 4, 6, 7) tienen una cubierta externa, no
cubriendo dicha cubierta la base del elemento de tipo barra.
17. Conjunto de elementos de acuerdo con una
cualquiera de las reivindicaciones anteriores 1-16,
caracterizado porque dichos primeros elementos de barra (1)
y/o dichos segundos elementos de barra (2, 4, 6, 7) pueden tener una
cubierta externa que incluye parcial o completamente la base,
estando compuesta dicha cubierta preferiblemente por material
plástico.
18. Conjunto de elementos de acuerdo con la
reivindicación 17 ó 18, caracterizado porque, los elementos
ferromagnéticos (3) están compuesto por acero.
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