Dispositivo esférico de visualización auto-rotatorio.

Una estructura autoalimentada, movil y sustancialmente estacionaria que comprende:

un cuerpo giratorio (3) que incluye sustancialmente un mecanismo de accionamiento autonomo movido por energia derivada de radiaciones electromagneticas;

en que dicho mecanismo incluye un elemento que produce contra-par imantado anclado por, y alineado a lo largo de la direccion de un campo de energia ambiente que comprende el campo magnetico de la Tierra.

Campo de la invención

La presente invención se refiere a dispositivos de pantalla de encendido automático y autoalimentados, y más particularmente a esferas auto-giratorias movidas por energía 5 irradiada.

Antecedentes de la invención

Diferentes tipos de estructuras de la novedad que se mueven sin ningún soporte, mecanismo de accionamiento o entrada de energía aparentes a menudo se utilizan como 1 juguetes, piezas decorativas de conversación o medios de publicidad. Diversas realizaciones de tales estructuras se han descrito en la Patentes no. US 5,435,86 Huang et al., las patentes japonesas núms. 1137451, 1143111 y 1171383, todas de Hirose Mamoru, las patentes japonesas núms. 72181,7219426, 7239652 todas de Takagi Hiroshi y las patentes alemanas núms. DE 1976736 Fushoellier, DE3725723 15 Steinbrinck, y DE 41377175 Lang. La mayor parte de las realizaciones de la técnica anterior no están totalmente libres de conexiones externas. Si no se encuentran sujetas con firmeza a un soporte externo, requieren mecanismos de producción de contra-par complejos y voluminosos como aspas de ventilador u otros sistemas internos pesados y complejos que consumen una gran cantidad de energía eléctrica.

Los mecanismos de producción de contrapar y sus soportes son muy evidentes para un observador, y no generan ningún interés ni valoración de los campos de energía ambiente.

La presente invención resulta de un intento de diseñar una estructura móvil interesante y educativa que requiere un nivel de energía muy bajo derivada de un campo de radiación electromagnética ambiente.

JP 1-171383 describe un extremo superior que gira automáticamente y que tiene un eje 5 de salida de un motor proporcionado en el interior de una carcasa esférica formada mediante la conexión de medios cuerpos del tipo taza fijados dentro de un plano interior de la carcasa, en que la carcasa del motor es rotativa, en que la carcasa está equipada con un cuerpo resistente a la rotación, y en que se proporciona una batería solar en la parte lateral de la carcasa.

JP 2-214886 describe un dispositivo de guía de constelación que tiene dos hemisferios huecos, en los cuales se registran caracteres y gráficos que muestran los nombres y las figuras de la constelación, en que las superficies esféricas del mismo están unidas mutuamente para formar una esfera hueca rotatoria.

Resumen de la invención

Los objetos principal y secundario de esta invención son proporcionar la estructura rotatoria pero a la vez estacionaria más simple y que requiera la mínima cantidad de energía, capaz de funcionar durante muy largos períodos de tiempo sin ningún tipo de mecanismo de accionamiento aparente, entrada de potencia, o soporte de apoyo, y que 2 pueda ser adecuada para ser utilizada como un juguete, un medio de publicidad, una novedad, o un componente robótico de un espacio remoto o una instalación submarina.

La presente invención proporciona una estructura autoalimentada, móvil y sustancialmente estacionaria de acuerdo con la reivindicación independiente. Las

realizaciones preferentes de la presente invención se describen en las reivindicaciones dependientes.

En la realización preferida de la invención, éstos y otros valiosos objetos se consiguen haciendo flotar una carcasa sellada y hueca hecha con un material transparente o 5 translúcido dentro de un volumen de fluido contenido dentro de un recipiente sellado transparente de la misma forma que la carcasa y montado concéntricamente alrededor de la misma. El recipiente exterior está suspendido o soportado de otro modo mediante un trípode u otra estructura similar. La carcasa interior lleva, sobre su superficie, un diseño gráfico como por ejemplo un mapa del mundo, y se hace girar sobre sí misma 1 independientemente del recipiente exterior. Debido a la transparencia del recipiente y del fluido, estos componentes no se ven a simple vista, ya que normalmente ésta se fija en el diseño que cubre la superficie de la carcasa interior. Por consiguiente, el diseño parece estar girando sin ningún contacto de apoyo con la estructura de soporte externo. El mecanismo de accionamiento interno está anclado, en otras palabras, deriva su 15 contra-par de giro a partir de un peso que se orienta en respuesta a la gravedad. El mecanismo de accionamiento puede ser un motor convencional con su propio armazón, imán de campo y conmutador, o puede estar constituido por un conjunto circular de electroimanes que actúan como un rotor a medida que se activan selectivamente mediante un conmutador electrónico o mecánico en co-reacción con, o accionados por, 2 el campo terrestre magnético, otro campo magnético creado por el hombre, la dirección de la luz ambiental o la gravedad. La energía para el motor o los electroimanes se obtiene captando ondas eléctricas que actúan sobre la carcasa mediante el uso de células fotovoltáicas, o recibiendo y rectificando ondas de radiofrecuencia desde un transmisor remoto.

Se describen diversos mecanismos de conmutación para activar selectivamente y de forma secuencial los electroimanes, incluyendo un obturador óptico que enmascara fotocélulas específicas dedicadas a electroimanes determinados, un distribuidor electrónico de impulsos eléctricos y uno que responde a cambios de oscilación.

La realización preferida de la invención se percibirá como una réplica del planeta Tierra flotando en el espacio y girando para siempre de manera majestuosa, autónoma y guiada por la interacción de la energía solar, la gravedad y las fuerzas geomagnéticas; un auténtico icono para un futuro energético sostenible para la Tierra.

El fluido que soporta la carcasa puede ser un líquido o un gas, incluyendo el aire. El 1 volumen del fluido puede ser un gran cuerpo de agua o la atmósfera sin necesidad de un contenedor. Por ejemplo, si se rellena con helio, la carcasa girará a la vez que flota de forma estacionaria sobre el suelo.

La intención es que todas las realizaciones sean estacionarias, es decir, que estén desprovistas de cualquier mecanismo de movimiento que pueda provocar un cambio de 15 ubicación sustancial durante su funcionamiento

En formas de realización del mecanismo de accionamiento, donde se utiliza un campo de energía externa hecha por el hombre, ya sea fótica o magnética, la rotación del campo puede proporcionar la fuerza de giro aplicada a la carcasa.

El mecanismo de accionamiento es preferiblemente autónomo, es decir, está alojado 2 dentro del recipiente, si no de la carcasa.

Breve Descripción de los Dibujos

La Figura 1 es una vista en alzado frontal de la realización preferida de la invención;

La Figura 2 es una vista en sección transversal de la carcasa que expone el mecanismo de accionamiento interno;

La Figura 3 es una vista en perspectiva de una primera realización alternativa del mecanismo de accionamiento;

La Figura 4 es una vista en sección transversal de una segunda realización alternativa del mecanismo de accionamiento;

La Figura 5 es una vista en planta superior del mismo;

La Figura 6 es un diagrama del circuito de corriente de alimentación del electroimán;

La Figura 7 es un diagrama en sección transversal de una tercera realización alternativa 1 del mecanismo de accionamiento;

La Figura 8 es una vista en planta superior del mismo;

La Figura 9 es un diagrama en sección transversal de una cuarta realización alternativa del mecanismo de accionamiento;

La Figura 1 es una vista en planta superior del mismo;

Las Figuras 11 y 13 son vistas en sección transversal parcial, esquemáticas de ubicaciones alternativas del mecanismo de accionamiento;

La Figura 14 es una vista superior esquemática de una versión de un solo electroimán del mecanismo de accionamiento;

La Figura 15 es un diagrama eléctrico del localizador de soporte de apoyo direccional 2 del mismo; y

La Figura 16 es una vista esquemática en sección transversal de una forma de realización cilindrica de la invención.

Descripción de la Realización Preferida de la Invención

Haciendo referencia ahora a los dibujos, en las Figuras 1 y 2 se muestra la primera forma de realización de la invención en la forma de una esfera 1 la cual descansa sobre un soporte de tres puntas 2. La esfera cuenta con una carcasa 3 esférica, cerrada y 5 sellada hecha con dos piezas semiesféricas de acrílico pegadas entre sí a lo largo de una costura ecuatorial 4. La carcasa 3 está rodeada concéntricamente por un recipiente esférico 5 preferiblemente fabricado con acrílico transparente de la misma manera que la carcasa 3. La carcasa 3 y el recipiente 5 están separados por un pequeño espacio rellenado con un... [Seguir leyendo]

1. Una estructura autoal i mentada, móvil y sustancial mente estacionaria que comprende:

un cuerpo giratorio (3) que incluye sustancialmente un mecanismo de 5 accionamiento autónomo movido por energía derivada de radiaciones

e lect ro magnét icas;

en que dicho mecanismo incluye un elemento que produce contra-par imantado anclado por, y alineado a lo largo de la dirección de un campo de energía ambiente que comprende el campo magnético de la Tierra.

2. La estructura de la reivindicación I, que también comprende: un volumen de fluido (6); y

medios para recoger energía de dicha radiación electromagnética;

en que dicho cuerpo giratorio (12) comprende:

una carcasa (3; 28A) soportada de forma flotante por dicho fluido (6),

un localizador de soporte direccional que incluye dicho elemento; y

en que dicho mecanismo de accionamiento también comprende medios para girar dichas carcasas (3, 28A) sobre un primer eje y en referencia a dicho

3. La estructura de la reivindicación 2 en que dichos medios para girar

comprenden un dispositivo electromecánico movido por dicho eje para recoger energía.

4. La estructura de la reivindicación 3 en que:

dichas radiaciones electromagnéticas comprenden las ondas de luz (L); y

dichos medios para recoger comprenden un colector fotovoltaico que genera una 5 corriente eléctrica cuando se expone a dichas ondas de luz (L).

5. La estructura de la reivindicación 4 en que dicho dispositivo electromecánico comprende un motor eléctrico (8) activado por dicha corriente eléctrica.

6. La estructura de la reivindicación 3 en que:

dichas radiaciones electromagnéticas comprenden ondas de radiofrecuencia; y

dichos medios para recoger comprenden una antena (26) y un receptor de radiofrecuencia que genera una corriente eléctrica cuando dicha antena está expuesta a dichas ondas de radiofrecuencia.

7. La estructura de la reivindicación 6 en que dicho dispositivo electromecánico comprende un motor eléctrico (8) accionado por dicha corriente eléctrica.

8. La estructura de la reivindicación 3 en que:

dicho campo ambiente de energía comprende la gravedad de la Tierra: y

dicho localizador comprende un sensor de la fuerza de gravedad.

9. La estructura de la reivindicación 8, en que dicho sensor de la fuerza de gravedad comprende un peso montado sobre un eje (1) sustancialmente alineado con dicho eje; y también comprende un imán (21) sustancialmente 5 paralelo a dicho eje.

1. La estructura de la reivindicación 3, en que:

dicho campo de energía ambiente comprende el campo magnético de la Tierra; y

dicho localizador comprende medios para detectar dicho campo magnético de la 1 Tierra.

11. La estructura de la reivindicación 3, que también comprende un contenedor (5, 5) que contiene dicho fluido (6) y dicha carcasa (3, 28A) está contenida dentro de dicho contenedor (5) y separada del mismo por dicho 15 fluido (6).

12. La estructura de la reivindicación 11 en que:

dicha carcasa (3, 28A) y dicho contenedor (5, 5) están cerrados y dicho fluido envuelve sustancialmente dicha carcasa (3, 28A).

y en que dicha carcasa (3, 28A) y dicho contenedor (5, 5) tienen formas

similares.

13. La estructura de la reivindicación 12 en que dicha carcasa (3, 28A) y dicho contenedor (5, 5) consisten en esferas huecas.

14. La estructura de la reivindicación 13 en que dicha carcasa (3, 28A) y

dicho contenedor (5, 5) están fabricados con material permeable a la luz;

dicha radiación electromagnética comprende las ondas de luz (L); y

dichos medios para la recogida comprenden un colector fotovoltaico (13) asociado con dicha carcasa (3, 28A), que genera una corriente eléctrica cuando se expone a dichas ondas de luz (L).

15. La estructura de la reivindicación 12 en que:

dicha radiación electromagnética comprende ondas de radiofrecuencia;

dichos medios para recoger comprenden una antena (26) y un receptor de radiofrecuencia que genera una corriente eléctrica cuando dicha antena (26) está 15 expuesta a dichas ondas de radiofrecuencia; y

dicho dispositivo electromecánico está accionado por dicha corriente eléctrica.

16. La estructura de la reivindicación 3 en que dicho dispositivo electromecánico comprende:

un motor (8) que tiene un rotor y un estator, en que uno de dichos rotor y estator

está unido fijamente a dicha carcasa (3, 28A), y el otro está fijamente unido a dicho localizador.

17. La estructura de la reivindicación 3 en que dicho dispositivo electromecánico comprende:

al menos un sensor de campo magnético sensible a dicho campo magnético; y medios para activar repetidamente dicho sensor.

18. La estructura de la reivindicación 17 en que dicho dispositivo

electromecánico comprende también un eje (1) sustancialmente alineado con dicho eje, y dicho sensor de campo magnético está montado radialmente alrededor de dicho eje (1).

19. La estructura de la reivindicación 18, en que:

dicho sensor está conectado de forma giratoria a dicho eje (1) y fijado

firmemente a dicha carcasa (3, 28A); y dicho eje (1) está fijado firmemente en

dicho localizador.

2. La estructura de la reivindicación 17, en que dicho localizador

comprende un sensor de campo magnético.

21. La estructura de la reivindicación 17, en que:

dicho sensor comprende un electroimán (21) que cuando se activa se alinea

giratoriamente con dicho campo magnético; y

dichos medios para activar comprenden medios para aplicar selectivamente una corriente de alimentación a dicho electroimán (21).

22. La estructura de la reivindicación 21, en que los medios para activar 5 selectivamente comprenden un mecanismo de conmutación accionado

conectivamente por dicho localizador para activar dicho electroimán (21) cuando dicho electroimán (21) no está alineado con dicho campo magnético.

23. La estructura de la reivindicación 22 en que dichas radiaciones 1 electromagnéticas comprenden además las ondas de luz;

dichos medios para recoger la energía comprenden un colector fotovoltaico (13) sensible a las ondas de luz que incide sobre dicha carcasa (3, 28A) y que tiene una salida conectable a dicho electroimán (21); y

dicho mecanismo de conmutación comprende un obturador (23) asociado con 15 dicho localizador, en que dicho obturador (23) está conformado y dimensionado

para enmascarar selectivamente dicho colector fotovoltaico (13) cuando dicho electroimán (21) está alineado con dicho campo magnético.

24. La estructura de la reivindicación 22 en el que dichas radiaciones 2 electromagnéticas comprenden además ondas de radiofrecuencia;

dichos medios para recoger comprenden una antena (26) y un receptor de radiofrecuencia que genera una corriente eléctrica cuando dicha antena (26) está expuesta a dichas ondas de radiofrecuencia; y

dicho mecanismo de conmutación comprende un distribuidor de impulso eléctrico sensible a la orientación de dicho localizador en relación con cada uno de dichos electroimanes (21) para aplicar selectivamente dicha corriente a dicho electroimán (21).

25. La estructura de la reivindicación 22 en que el campo magnético comprende el campo magnético de la Tierra.

26. La estructura de la reivindicación 22, que comprende además al menos un 1 medio colocado fuera de dicha carcasa (3, 28A) para generar dicho campo

magnético.

27. La estructura de la reivindicación 8, en que dicho sensor de la fuerza de gravedad comprende un peso conectado giratoriamente con dicha carcasa (3, 15 28A), en que dicho peso tiene un centro de gravedad (G) mantenido distalmente

desde dicho eje;

28. La estructura de la reivindicación 3, en que:

dicho dispositivo electromecánico comprende al menos un electroimán (21) y un 2 mecanismo de conmutación;

dicho localizador comprende un peso conectado de forma giratoria con dicha carcasa (3, 28A), dicho peso tiene un centro de gravedad (G) mantenido distalmente de dicho eje; y

dicho mecanismo de conmutación comprende conmutadores de gravedad sensibles a la orientación vertical de dicho electroimán (21).

29. La estructura de la reivindicación 21 en que dichos medios para aplicar 5 selectivamente comprenden un mecanismo sensible a la orientación relativa de

dicho campo magnético y a la dirección del campo ambiente de energía.

3. La estructura de la reivindicación 29, en que;

dicho campo de energía ambiente comprende ondas de luz (L) que inciden sobre 1 dicha carcasa (3, 28A); y

dicho mecanismo comprende:

por lo menos dos fotosensores (a-d) para producir corrientes de control para dicho electroimán (21);

cada uno de dichos fotosensores (a-d) tiene una superficie fotosensible, en que la 15 superficie fotosensible de cada uno de dichos fotosensores (a-d) se encuentra

dentro de un plano diferente del plano de la superficie fotosensible de cualquier otro fotosensor (a-d).

31. La estructura de la reivindicación 3, que comprende además al menos un 2 colector fotovoltaico (13) que tiene una superficie fotosensible, y que produce

dicha corriente de alimentación.

32. La estructura de la reivindicación 1 en que dicho dispositivo electromecánico comprende por lo menos un electroimán (21) que genera un campo magnético de polarización; y

que comprende además al menos una bobina próxima a dichos medios para 5 detectar, y r lo menos un conmutador conectado para cargar dicha bobina y crear

un campo magnético corrector opuesto a dicho campo magnético de polarización.

33. La estructura de la reivindicación 17, en que dichos medios para activar 1 repetidamente dicho sensor comprenden medios montados en dicho sensor de

campo magnético, con el fin de generar un voltaje que tenga una polaridad sensible a la orientación de dicho sensor.

34. La estructura de la reivindicación I, que también comprende un pivote que 15 soporta dicha estructura por encima de una superficie.

35. La estructura de la reivindicación 2 o 14, en que dicha carcasa (3, 28A) también comprende una superficie externa que tiene un diseño gráfico para ocultar dicho mecanismo de accionamiento