PT1348473E

PT1348473E - Conjunto de elementos para a montagem de estruturas.

Info

Publication number: PT1348473E
Application number: PT03425308T
Authority: PT
Inventors: Edoardo Pio Tusacciu
Original assignee: Plast Wood S R L
Priority date: 2002-07-15
Filing date: 2003-05-14
Publication date: 2007-04-30
Also published as: HK1060820A2; TW200400846A; MXPA03005473A; HK1057504A1; US20050197038A1; CN1471989A; ITRM20020133V0; TWI238736B; CA2429121A1; DE03425308T1; EP1348473B1; IL156057A0; DE60311164T2; AR040540A1; AU2003204402B2; EP1348473A2; ITRM20020133U1; JP2004041735A; SI1348473T1; KR20040007246A

Description

ΡΕ1348473 1 DESCRIÇÃO "CONJUNTO DE ELEMENTOS PARA A MONTAGEM DE ESTRUTURAS" A presente invenção refere-se a um conjunto de elementos para a montagem de estruturas.

Mais especificamente, a invenção refere-se a um conjunto do tipo acima referido que utiliza elementos magnéticos que têm dimensões diferentes e adequadas e elementos ferromagnéticos, de um modo preferido, esferas ferromagnéticas.

Em particular, através do presente conjunto é possível montar estruturas tridimensionais de todo o tipo, mesmo as do tipo cristalográfico, tanto para fins lúdicos, como para fins didácticos, mas também formas para a reprodução de objectos. É conhecida a existência de sistemas que permitem a realização de formas ou estruturas tridimensionais complexas utilizando elementos que podem ser acoplados magneticamente. Em particular, conforme revelado na patente GB n.° 726328, os elementos magnéticos existem não só com a polaridade NS (Norte-Sul) simples como também com polaridades combinadas de NSN ou SNS, tendo formas diferentes, ou outras que possam ser acopladas de uma 2 ΡΕ1348473 maneira original para serem capazes de criar diferentes estruturas. São conhecidos sistemas, constituídos por elementos ou barras ferromagnéticos e esferas metálicas, proporcionando no seu interior um íman embutido, permitem assim a realização de estruturas tridimensionais, sendo assim possível representar também algumas formas cristalográficas. É ainda conhecido um sistema constituído por um conjunto de meios incluindo elementos do tipo barras, que têm todos o mesmo comprimento, os referidos elementos sendo cada um constituído por dois imanes, um em cada uma de duas extremidades, separados por um espaço intermédio ferromagnético, e esferas ferromagnéticas. 0 referido sistema permite também a realização de estruturas tridimensionais complexas.

Os documentos FR-A-2153792 e DE-A-3910304 revelam conjuntos de elementos para a realização de estruturas complexas. 0 problema que a presente invenção pretende resolver refere-se à possibilidade da construção de uma maior variedade de estruturas tridimensionais e cristalográficas utilizando um número mínimo de elementos.

Para além disto, tendo ao nosso dispor elementos 3 ΡΕ1348473 magnéticos, como elementos do tipo barra, e elementos ferromagnéticos, como esferas, um dos objectivos da presente invenção é o de possibilitar a realização de estruturas que sejam mais estáveis do ponto de vista estrutural, tornando possivel, desta maneira, a montagem de estruturas maiores e mais complexas.

Consequentemente, o objectivo da presente invenção é o de proporcionar um conjunto de elementos para a montagem de estruturas complexas compreendendo, pelo menos, uma multiplicidade de primeiros elementos de barra e uma multiplicidade de segundos elementos de barra e uma multiplicidade de elementos ferromagnéticos, os referidos primeiro e segundo elementos de barra tendo comprimentos diferentes, em que os referidos primeiro e segundo elementos de barra são elementos magnéticos e por o referido segundo comprimento dos segundos elementos de barra corresponder ao comprimento da diagonal do quadrado constituído por quatro dos primeiros elementos de barra como flanco, acoplados uns aos outros correspondendo aos cantos do quadrado por quatro elementos ferromagnéticos e/ou o referido segundo comprimento dos segundos elementos de barra corresponde a uma fracção integral do comprimento da diagonal do quadrado constituído nos flancos por quatro dos primeiros elementos de barra, acoplados uns aos outros correspondendo aos cantos do quadrado por quatro elementos ferromagnético, e/ou por o referido segundo comprimento dos segundos elementos de barra ser metade do comprimento da diagonal do quadrado constituído nos flancos por quatro dos 4 ΡΕ1348473 primeiros elementos de barra, acoplados uns aos outros correspondendo aos cantos do quadrado por quatro elementos ferromagnéticos, menos uma das dimensões principais dos referidos elementos ferromagnéticos.

Em particular, os referidos primeiro e segundo comprimentos podem ser determinados de modo a que, utilizando apenas dois elementos de barra, seja possível realizar muitas das clássicas estruturas bidimensionais e tridimensionais.

De um modo preferido, de acordo com a invenção, os elementos ferromagnéticos têm uma forma tridimensional simétrica.

De um modo mais preferido, de acordo com a invenção, os elementos ferromagnéticos têm uma forma esférica.

De um modo vantajoso, de acordo com a invenção, a referida fracção integral pode ser metade (1/2) da diagonal.

Ainda de acordo com a invenção, a referida fracção integral pode ser um terço (1/3) da diagonal.

Para além disto, de acordo com a invenção, a referida fracção integral pode ser um quarto (1/4) da diagonal. 5 ΡΕ1348473 A dimensão principal de um elemento ferromagnético pode ser constituída, por exemplo, num elemento paralelepípedo, por uma das distâncias entre faces opostas da figura geométrica.

Com vantagem, de acordo com a invenção, a referida dimensão principal é o diâmetro da esfera.

Ainda de acordo com a invenção, os referidos elementos ferromagnéticos podem ser utilizados, quer como vértice das figuras complexas, quer como elementos de acoplamento para os referidos segundos elementos de barra fornecidos ao longo das referidas diagonais.

Para além disto, de acordo com a invenção, os referidos elementos ferromagnéticos podem ser utilizados quer como vértice das figuras complexas, quer como elementos de acoplamento de, pelo menos, dois dos referidos segundos elementos de barra de modo a fazer o acoplamento com os mesmos segundos elementos de barra no centro das figuras complexas.

De um modo preferido, de acordo com a invenção, a dimensão principal dos referidos elementos ferromagnéticos corresponde a cerca de (V3 - V2) vezes o comprimento do canto utilizado para criar uma figura complexa, o referido comprimento do canto sendo a distância entre os centros dos dois elementos ferromagnéticos utilizados. 6 ΡΕ1348473

Para além disto, de acordo com a invenção o conjunto de elementos acima descrito pode proporcionar segundos elementos ferromagnéticos tendo dimensões diferentes em relação às dos primeiros elementos ferromagnéticos.

Ainda de acordo com a invenção, os referidos segundos elementos ferromagnéticos são utilizados como elementos de acoplamento para os referidos segundos elementos de barra fornecidos ao longo das diagonais das figuras.

Para além disto, de acordo com a invenção, os referidos segundos elementos ferromagnéticos podem ser utilizados como elementos de acoplamento fornecidos de modo a fazer o acoplamento de figuras complexas no centro.

De acordo com a invenção os referidos primeiros elementos de barra podem ter uma secção transversal octogonal.

De acordo com a invenção os referidos segundos elementos de barra podem ter uma secção transversal octogonal.

Ainda de acordo com a invenção, os referidos primeiros elementos de barra e/ou os referidos segundos elementos de barra podem ter uma cobertura exterior, a referida cobertura não cobrindo a base do elemento de 7 PE1348473 barra.

Para além disto, de acordo com a invenção, os referidos primeiros elementos de barra e/ou os referidos segundos elementos de barra podem ter uma cobertura exterior que pode incluir, parcial ou totalmente, a base, a referida cobertura sendo, de um modo preferido, construída em material plástico.

De um modo preferido, de acordo com a invenção, os elementos ferromagnéticos são construídos em aço. A presente invenção será agora descrita para fins ilustrativos mas não limitativos de acordo com as suas formas de realização preferidas, fazendo referência particular às figuras dos desenhos em anexo, em que: A figura 1 mostra uma primeira barra magnética de um conjunto de acordo com a invenção; A figura 2 mostra uma segunda barra magnética de um conjunto de acordo com a invenção tendo um comprimento inferior ao do primeiro elemento de barra; A figura 3 mostra um elemento de material ferromagnético esférico de um conjunto de acordo com a invenção; A figura 4 mostra a realização de um quadrado tendo uma diagonal realizada por um único módulo; A figura 5 mostra a realização de um quadrado tendo ΡΕ1348473 uma diagonal realizada por dois módulos; A figura 6 mostra a realização de um quadrado tendo uma diagonal realizada por dois módulos e um bloco esférico de acoplamento; e A figura 7 mostra a realização de um cubo de faces centradas.

Fazendo referência à figura 1, pode ver-se uma barra magnética 1 que tem um determinado comprimento. A referida barra pode ser eventualmente revestida com um material plástico, como o polipropileno, para proteger o material metálico. Para além disto, no caso em avaliação, a barra tem uma secção transversal octogonal.

Na figura 2 pode ver-se uma barra 2 magnética equivalente à barra magnética 1 mas caracterizada por ter um comprimento diferente que pode ser calculado, de um modo adequado, a fim de se obter determinadas figuras geométricas. A figura 3 mostra um elemento ferromagnético 3 de acoplamento, neste caso, com uma forma esférica. 0 material utilizado na realização do referido elemento pode ser, por exemplo, aço.

Fazendo referência à figura 4 pode ver-se o acoplamento de quatro módulos magnéticos 1 acoplados de uma maneira que produza um quadrado, colocando nos cantos quatro elementos de acoplamento esféricos 3. Os dois 9 ΡΕ1348473 vértices opostos estão acoplados por um módulo magnético 4 adicional, realizando assim a diagonal do mesmo quadrado. Assumindo que a dimensão do módulo 1 é igual a 1, que o raio da esfera de acoplamento 2 é igual are que o comprimento do módulo 4 é igual a a, pode-se obter a seguinte relação para realizar a figura descrita: a = ^2 (1+2 r) -2r A figura 5 mostra o mesmo quadrado descrito na figura 1 constituído por quatro módulos 1 e quatro elementos de acoplamento esféricos 3 , tendo uma diagonal constituída por dois elementos 5 com metade do comprimento de um único elemento 4, criando assim uma diagonal com dois módulos. A figura 6 mostra o mesmo quadrado que está mostrado nas figuras 4 e 5, constituído por quatro módulos 1 e quatro elementos de acoplamento esféricos 3, tendo uma diagonal realizada por dois módulos 6 acoplados por um elemento 3 de acoplamento esférico central. Desta maneira, é possível a realização de formas mais complexas. A relação entre a dimensão do módulo 6, indicado pela letra b, e em relação à dimensão do módulo 1 e ao elemento 3 de acoplamento (utilizando os mesmos símbolos indicados na figura 3) é: b = ^2/2x(l+2r)-2r 10 ΡΕ1348473 A figura 7 mostra um cubo de faces centradas cujos doze cantos são realizados por módulos 1 acoplados por oito elementos de acoplamento esféricos 3. Cada canto do cubo está acoplado a um elemento 3 de acoplamento adicional fornecido no centro do mesmo cubo pelo mesmo módulo 7. A relação entre o comprimento 1 do canto criado pelos módulos 1, a dimensão r do raio da esférica do elemento 3 de acoplamento e a dimensão, indicada pela letra c, do elemento 7 de acoplamento do vértice no centro do cubo, é: c = (l+2r)/2x(Í3)-2r

Se se pretender considerar as dimensões absolutas de um cubo ideal, é suficiente subtrair a quantidade de 2r ao comprimento a e c das barras, tomando em consideração a dimensão acabada do elemento de acoplamento. Desta maneira, o rácio entre a distância de um canto e o centro do cubo, em relação ao mesmo cubo, é igual a Vú/2. Em vez disto, se se pretender conhecer a dimensão de uma única esfera a ser utilizada para todos os vértices e para deixar, consequentemente, as dimensões determinadas, então este último terá um diâmetro igual a vezes o comprimento do canto absoluto do cubo ideal correspondendo à estrutura avaliada. É possível realizar o cubo de faces centradas utilizando também apenas os módulos 1, mas utilizando elementos de acoplamento 3 esféricos com diferentes 11 ΡΕ1348473 diâmetros .

Através da presente inovação é possivel realizar uma montagem, para fins lúdicos ou didácticos, que represente estruturas cristalográficas com um número minimo de elementos, tornando estas mesmas estruturas mais resistentes e obtendo também vantagens económicas em relação ao número de elementos necessários para realizar os elementos complexos. A presente invenção está aqui descrita para fins ilustrativos e não limitativos de acordo com as suas formas de realização preferidas, mas deverá ser entendido que podem ser introduzidas por peritos na técnica modificações e/ou alterações sem se afastarem do âmbito relevante conforme definido nas reivindicações anexas.

Lisboa, 11 de Abril de 2007

Claims

ΡΕ1348473 1 REIVINDICAÇÕES 1. Conjunto de elementos para a montagem de estruturas complexas, compreendendo pelo menos uma multiplicidade de primeiros elementos de barra (1) e uma multiplicidade de segundos elementos de barra e uma multiplicidade de elementos ferromagnéticos (3), os referidos primeiro e segundo elementos de barra tendo diferentes comprimentos, caracterizado por os referidos primeiro e segundo elementos de barra serem elementos magnéticos e por o referido segundo comprimento dos segundos elementos de barra (4) corresponder ao comprimento da diagonal do quadrado constituído nos flancos por quatro dos primeiros elementos de barra (1), acoplados uns aos outros correspondendo aos cantos do quadrado por quatro elementos ferromagnéticos (3) , e/ou por o referido segundo comprimento dos segundos elementos de barra (5) corresponder a uma fracção integral do comprimento da diagonal do quadrado constituído nos flancos por quatro dos primeiros elementos de barra, acoplados uns aos outros correspondendo aos cantos do quadrado por quatro elementos ferromagnéticos (3), e/ou por o referido segundo comprimento dos segundos elementos de barra (6) ser de metade (1/2) da diagonal do quadrado constituído nos flancos por quatro dos primeiros elementos de barra (1), acoplados uns aos outros correspondendo aos cantos do quadrado por quatro elementos ferromagnéticos (3), menos uma das dimensões principais do referido elemento 2 PE1348473 ferromagnético (3).
2. Conjunto de elementos de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por os elementos ferromagnéticos terem uma forma tridimensional simétrica.
3. Conjunto de elementos de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado por os elementos ferromagnéticos (3) terem uma forma esférica.
4. Conjunto de elementos de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a referida fracção integral ser de metade (1/2) da diagonal.
5. Conjunto de elementos de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a referida fracção integral ser de um terço (1/3) da diagonal.
6. Conjunto de elementos de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a referida fracção integral ser de um quarto (1/4) da diagonal.
7. Conjunto de elementos de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a referida dimensão principal ser o diâmetro da esfera.
8. Conjunto de elementos de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por os referidos elementos ferromagnéticos (3) serem utilizados, quer como vértices das 3 ΡΕ1348473 figuras complexas, quer como elementos de acoplamento para os referidos segundos elementos de barra (2,6) fornecidos ao longo das referidas diagonais.
9. Conjunto de elementos de acordo com uma das reivindicações anteriores 6 - 8, caracterizado por os referidos elementos ferromagnéticos (3) serem utilizados, quer como vértices das figuras complexas, quer como elementos de acoplamento de pelo menos dois dos referidos segundos elementos de barra (2,6), de modo a fazer o acoplamento com os mesmos segundos elementos de barra (2,6) no centro das figuras complexas.
10. Conjunto de elementos de acordo com a reivindicação 9, caracterizado por a dimensão principal dos referidos elementos ferromagnéticos (3) corresponder a cerca de (V3 - V2) vezes o comprimento do canto utilizado para criar uma figura complexa, o referido comprimento do canto sendo a distância entre os centros dos dois elementos ferromagnéticos utilizados.
11. Conjunto de elementos de acordo com uma das reivindicações anteriores, caracterizado por proporcionar segundos elementos ferromagnéticos (3) que têm dimensões diferentes em relação às dos primeiros elementos ferromagnéticos.
12. Conjunto de elementos de acordo com a reivindicação 11, caracterizado por os referidos segundos 4 ΡΕ1348473 elementos ferromagnéticos (3) serem utilizados como elementos de acoplamento para os referidos segundos elementos de barra (2, 4, 6, 7) fornecidos ao longo das diagonais das figuras.
13. Conjunto de elementos de acordo com a reivindicação 11 ou 12, caracterizado por os referidos segundos elementos ferromagnéticos (3) serem utilizados como elementos de acoplamento fornecidos de modo a fazer o acoplamento no centro das figuras complexas.
14. Conjunto de elementos de acordo com uma das reivindicações anteriores, caracterizado por os referidos primeiros elementos de barra (1) terem uma secção transversal ortogonal.
15. Conjunto de elementos de acordo com uma das reivindicações anteriores, caracterizado por os referidos segundos elementos de barra (2, 4, 6, 7) terem uma secção transversal ortogonal.
16. Conjunto de elementos de acordo com uma das reivindicações anteriores, caracterizado por os referidos primeiros elementos de barra (1) e/ou os referidos segundos elementos de barra (2, 4, 6, 7) terem uma cobertura exterior, a referida cobertura exterior não cobrindo a base do elemento de barra.
17. Conjunto de elementos de acordo com uma das reivindicações anteriores 1 - 16, caracterizado por os 5 ΡΕ1348473 referidos primeiros elementos de barra (1) e/ou os referidos segundos elementos de barra (2, 4, 6, 7) poderem ter uma cobertura exterior que pode incluir, parcial ou totalmente, a base, a referida cobertura exterior sendo, de um modo preferido, fabricada em material plástico.
18. Conjunto de elementos de acordo com a reivindicação 17 ou 18, caracterizado por os elementos ferromagnéticos (3) serem fabricados em aço. Lisboa, 11 de Abril de 2007