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˜ OFICINA ESPANOLA DE PATENTES Y MARCAS

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k 2 180 451 kN´umero de solicitud: 200101605 kInt. Cl. : A47G 35/00

11 N´ umero de publicaci´on:

SOLICITUD DE PATENTE

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71 Solicitante/s: Jos´ e Cebri´ an Ruiz

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72 Inventor/es: Cebri´ an Ruiz, Jos´ e

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74 Agente: No consta

22 Fecha de presentaci´ on: 09.07.2001

43 Fecha de publicaci´ on de la solicitud: 01.02.2003

43 Fecha de publicaci´ on del folleto de la solicitud:

01.02.2003

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Plaza Jos´ e Jim´ enez L´ opez V´ azquez, 7 18210 Peligros, Granada, ES

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k kResumen:

54 T´ıtulo: Esfera suspendida por efectos magn´ eticos. 57

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Esfera suspendida por efectos magn´eticos que consta de dos elementos diferenciados, esfera principal (1) y pieza base (2), de secci´on laminar, construidas a partir de elementos ferromagn´eticos con propiedades magn´eticas y cargas distribuidas superficialmente y con signo contrario exterior e interiormente, de modo que la forma del elemento base (2) da lugar a que en una posici´on de equilibrio la esfera (1) se mantenga suspendida sin ning´un contacto sobre el elemento base (2). La esfera (1) tambi´en puede ser maciza e incluso la base (2) constituirse como un im´an o elemento magn´etico que adopte la forma del elemento principal.

Venta de fasc´ ıculos: Oficina Espa˜ nola de Patentes y Marcas. C/Panam´ a, 1 – 28036 Madrid

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DESCRIPCION Esfera suspendida por efectos magn´eticos. El objeto de la presente invenci´ on es realizar de un modo sencillo una estructura magn´etica que pueda servir como elemento ornamental en un hogar o en cualquier otro lugar que se estime apropiado, con propiedades tambi´en did´ acticas, y que sea susceptible de llamar la atenci´on de un modo claro al apreciarse las propiedades f´ısicas particulares de un conjunto de elementos con propiedades magn´eticas. Se conocen distintos elementos ornamentales con propiedades magn´eticas, alguno de ellos teniendo como elemento principal esferas, simulando el globo terr´ aqueo con movimiento de planetas a su alrededor, otros basados en sistemas de movimiento casi-continuo, de modo que con una peque˜ na aportaci´ on de energ´ıa mec´anica desarrollan un movimiento con un rozamiento m´ınimo. Pr´ acticamente no se conocen sistemas ornamentales que se basen en elementos geom´etricos suspendidos o en levitaci´on debido a propiedades magn´eticas de la materia, y en todo caso, ninguno de ellos tiene como elemento principal una esfera ni es f´ acilmente construible. El fundamento f´ısico y electromagn´etico de esta invenci´on parte de la carga electrost´ atica de una esfera. Si se tiene una esfera de radio a, con una determinada densidad de carga, en el vac´ıo, su energ´ıa potencial electrost´ atica puede ser calculada usando el siguiente procedimiento: Suponer que la carga de la esfera se trae en cascarones de espesor diferenciales (dr) con carga diferencial dQ y calcular el trabajo necesario para traer el cascar´on de espesor dr, ubicado en (r,r+dr) obteniendo posteriormente la carga del cascar´ on. Desde la m´as remota antig¨ uedad se ten´ıa conocimiento de que un mineral, la magnetita (´ oxido ferroso-f´errico), ten´ıa la propiedad de atraer al hierro. A esta propiedad se le llama magnetismo, e imanes a los cuerpos que la poseen, Gracias al conocimiento del im´an natural (magnetita), pudo construirse la br´ ujula. Se observ´ o que un cuerpo magn´etico puede comunicar su propiedad al hierro (imantar). En el caso del hierro, la imantaci´on cesa cuando se vuelve a separar del im´ an que la caus´o; en cambio, el acero, una vez imantado mantiene el magnetismo. Todos estos fen´omenos encuentran su explicaci´on en la teor´ıa el´ectrica del magnetismo. Las experiencias de Oersted demostraron que una corriente el´ectrica (cargas el´ectricas en movimiento), producen efectos magn´eticos (por ejemplo, es capaz de desviar una br´ ujula). Experiencias posteriores vinieron a demostrar que, efectivamente, una corriente crea un campo magn´etico, y un campo magn´etico puede crear una corriente, de tal manera que existe una interacci´ on entre campo magn´etico y campo el´ectrico. En el caso de los imanes naturales, o de los cuerpos imantados, la corriente que origina el magnetismo es el conjunto de todas las corrientes elementales que son los electrones girando alrededor de sus n´ ucleos. En la mayor´ıa de las sustancias, estos imanes elementales est´an desordenados, cada uno orientado en una direcci´ on del espacio, por lo que su resultante es nula, y no presentan magnetismo. 2

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En ciertas sustancias, estos peque˜ nos dominios magn´eticos pueden orientarse muy f´ acilmente, debido a influencias externas (puede ser el mismo magnetismo terrestre); cuando varios dominios elementales magn´eticos se orientan en una misma direcci´on espacial, su resultante ya no es nula, y el cuerpo resulta imantado. Los cuerpos cuyos dominios magn´eticos son f´acilmente orientables (son f´ aciles de magnetizar) se llaman paramagn´eticos. Aquellos otros que, por el contrario, resultan dif´ıcilmente o nada imantables, se llaman diamagn´eticos. Existe un grupo de materiales (hierro, cobalto, n´ıquel y compuestos especiales) que son extremadamente paramagn´eticos. Dado que el hierro es el primero que se descubri´ o con tal comportamiento, estos materiales reciben el nombre de ferromagn´eticos. Campo magn´etico es la regi´on del espacio en la que se manifiestan los fen´omenos magn´eticos. Estos act´ uan seg´ un unas imaginarias “l´ıneas de fuerza”: ´estas son el camino que sigue la fuerza magn´etica. Se observa que hay una diferencia fundamental entre el campo magn´etico y el el´ectrico: en ´este, el campo nace en las cargas positivas y muere en las negativas. En aqu´el, por el contrario no existen ni fuentes ni sumideros: se cierra sobre s´ı mismo. Se define el flujo magn´etico que pasa por una superficie dada como el n´ umero de l´ıneas de fuerza que lo atraviesan. La inducci´ on magn´etica es el n´ umero de l´ıneas de fuerza que atraviesan cada unidad de superficie. El funcionamiento del dispositivo se basa en el magnetismo de dos piezas principales, por un lado una esfera y por otro lado un elemento o pieza base. Tanto uno como otro tienen perfectamente diferenciadas dos caras, de modo que se construyen de materiales preferentemente con propiedades ferromagn´eticas (imanes, de carga positiva o negativa). La esfera suele ser hueca y se constituye a partir de una l´ amina de espesor variable, mientras el elemento base tambi´en se constituye de forma laminada. No obstante, tanto la esfera como la base tambi´en podr´ıan ser macizas, e incluso la base constituirse como un im´an o elemento magn´etico que adopte la forma del elemento principal. La forma de elemento base es c´oncava en el centro, y convexa en sus extremos, con una planta en forma de c´ırculo, siendo la parte c´ oncava longitudinalmente m´ as larga que las partes convexas y situ´ andose aquella en el centro geom´etrico de estas. Esto es debido a que mediante el grado de concavidad y convexidad del elemento base, unido al tipo de material empleado y al espesor del mismo, se puede regular la levitaci´ on o suspensi´ on del elemento principal (en este caso la esfera). As´ı, si se intenta colocar una esfera con carga exterior positiva e interior negativa sobre una forma de elemento base tal y como se ha descrito y con distribuci´ on de cargas inversa (interior positiva y exterior negativa), adecuando espesores de laminado, di´ ametro de la esfera principal, material empleado y grado de concavidad y convexidad del elemento base, se puede conseguir que la esfera levite o permanezca suspendida debido a los efectos magn´eticos de la materia anteriormente relacionados.

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La impresi´ on que se obtiene es la de una falta de apoyo, de modo que el conjunto es susceptible de presentarse como elemento ornamental particularmente excepcional. No existe contacto en una posici´ on de equilibrio que es necesario encontrar entre la esfera y el elemento base (la fuerza es directamente proporcional a la carga e inversamente proporcional a la distancia que las separa, dependiendo de estas fuerzas que la pieza suspendida est´e m´as o menos cerca de la pieza base). Aunque no se describen otras formas geom´etricas, los mismos principios son aprovechables para otras formas poligonales o geom´etricas, regulares o irregulares de la pieza suspendida. La caracter´ıstica de combinaci´ on de concavidad y convexidad del elemento base se precisa para alcanzar de un modo m´ as f´ acil una configuraci´ on de equilibrio. La aplicaci´on industrial del conjunto se puede encontrar en la industria auxiliar de la decoraci´ on u ornamentaci´ on, as´ı como en el sector del regalo. A continuaci´ on se hace referencia a una serie de figuras que muestran un modo concreto no exclusivo de realizaci´on del dispositivo, Figura 1: Vista en perfil del conjunto del dispositivo Figura 2: Corte transversal de la esfera o elemento principal Figura 3: Corte transversal del elemento base

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En dichas figuras, se destacan los siguientes elementos numerados: 1) Esfera (elemento principal) 2) Elemento base 3) Distribuci´ on de carga interna de esfera 4) Distribuci´ on de carga externa de esfera 5) Distribuci´ on de carga interna de elemento base 6) Distribuci´ on de carga externa de elemento base 7) Esfera en planta 8) Secci´on de esfera 9) Elemento base en planta 10) Secci´on de elemento base Una realizaci´on preferida se constituye de un modo simple a partir de una esfera (1) de material electromagn´etica de 20 a 40 cm. de di´ametro, con un elemento base (2) de parte c´oncava (2a) 20 cm mayor que el di´ ametro de la esfera (1) y parte convexa (2b) 10 cm menor que el di´ ametro de la esfera (1). La carga interna de la esfera (3) es negativa, la carga externa de la esfera (4) positiva, la carga interna del elemento base (5) es positiva y la carga externa del elemento base (6) es negativa. La secci´on (8) de la esfera y la secci´on (10) del elemento base tienen un espesor id´entico ambos entre 0.1 y 0.4 cm.

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REIVINDICACIONES 1. Esfera suspendida por efectos magn´eticos caracterizada porque el funcionamiento del dispositivo se basa en el magnetismo de dos piezas principales, por un lado una esfera (1) y por otro lado un elemento o pieza base (2) de modo que tanto uno como otro tienen perfectamente diferenciadas dos caras, y de modo que se construyen de materiales con propiedades ferromagn´eticas (imanes, de carga positiva o negativa), consigui´endose en una posici´ on de equilibrio para ambas piezas que la esfera (1) levite o est´e suspendida sin apoyarse sobre la pieza base (2). 2. Esfera suspendida por efectos magn´eticos seg´ un reivindicaci´ on 1 caracterizada porque la esfera (1) es hueca y se constituye a partir de una l´ amina de espesor variable (8), mientras el elemento base (2) tambi´en se constituye de forma laminada con espesor (10) variable.

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3. Esfera suspendida por efectos magn´eticos seg´ un reivindicaciones anteriores caracterizada porque la esfera (1) tambi´en puede ser maciza e incluso la base (2) constituirse como un im´an o elemento magn´etico que adopte la forma del elemento principal. 4. Esfera suspendida por efectos magn´eticos seg´ un reivindicaciones anteriores caracterizada porque la forma de elemento base es c´oncava (2a) en el centro, y convexa (2b) en sus extremos, con una planta (9) en forma de c´ırculo, siendo la parte c´oncava longitudinalmente m´ as larga que las partes convexas y situ´andose aquella en el centro geom´etrico de estas. 5. Esfera suspendida por efectos magn´eticos seg´ un reivindicaciones anteriores caracterizada porque la distribuci´ on de cargas es inversa para ambas piezas (interior positiva (5) y exterior negativa (6) para la base y exterior positiva (4) e interior negativa (3) para la esfera).

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kES 2 180 451 kN. solicitud: 200101605 kFecha de presentaci´on de la solicitud: 09.07.2001 kFecha de prioridad:

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INFORME SOBRE EL ESTADO DE LA TECNICA

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A47G 35/00

DOCUMENTOS RELEVANTES Categor´ıa

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Documentos citados

Reivindicaciones afectadas

GB 2107085 A (RITCHIE, G.) 20.04.1983, p´agina 1, l´ıneas 3-37,45-48,76-96; p´agina 2, l´ıneas 34-42,96-101; figuras 1,2,4.

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4,5 CA 2190298 A (SUNATORI, GO SIMON) 14.05.1998, resumen; p´agina 4, l´ınea 21 - p´agina 5, l´ınea 16; p´agina 6, l´ınea 10 - p´agina 7, l´ınea 3; figuras 4,5.

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3-5 BASE DE DATOS PAJ de JPO, JP 02-228263 A (ISHIKAWAJIMA HARIMA HEAVY IND. CO. LTD.) 11.09.1990, resumen; figura.

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Categor´ıa de los documentos citados X: de particular relevancia

on no escrita O: referido a divulgaci´

Y: de particular relevancia combinado con otro/s de la

on P: publicado entre la fecha de prioridad y la de presentaci´

misma categor´ıa A: refleja el estado de la t´ecnica

de la solicitud es de la fecha E: documento anterior, pero publicado despu´ de presentaci´ on de la solicitud

El presente informe ha sido realizado × para todas las reivindicaciones Fecha de realizaci´ on del informe 28.11.2002

para las reivindicaciones n◦ : Examinador O. Gonz´alez Pe˜ nalba

P´ agina

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