CZ11582U1 - Sestava dílů logické prostorové stavebnice - Google Patents

Description

Technické řešení se týká sestavy dílů logické prostorové stavebnice s použitím jednoduchých geometrických těles prizmatického tvaru, které se navzájem do sebe zasouvají. Stavebnici lze považovat také za prostorový hlavolam.

Dosavadní stav

Pojednávaná stavebnice slouží také jako prostorový hlavolam, který lze složit do tvarově různých těles s použitím stejné sady dílů. Takovémuto druhu hlavolamu se taktéž říká prostorový tangram. Díly stavebnic či hlavolamů mají různé tvary a při použití atraktivního materiálu, kterým je například dřevo, je jejich výroba složitá a také nákladná, zejména u stavebnice, která má řešit vzájemné zasouvání nebo navazování jednotlivých dílů na sebe.

Podstata technického řešení

Vyřešení této problematiky dává předpoklad jednoduché výrobě a zároveň i tvorbě různých hlavolamů, stavebnic a v neposlední řadě předmětů pro reklamní účely. Předkládané technické řešení si předsevzalo za cíl vytvořit sestavu dílů logické prostorové stavebnice, jejíž nenákladné provedení by splňovalo tyto požadavky a nároky.

Sestava dílů prostorové logické stavebnice se skládá z osmi tvarově různých dílů. Tyto díly se mohou ve stavebnici podle potřeby vytvoření více či méně složitějších stavebnic opakovat. Taktéž je možné při tvoření konkrétní sady sestavy dílů upustit od několika tvarově různých dílů stavebnice, zejména takových, které jsou svým tvarem složitější a stavebnice či hlavolam je tak méně obtížná.

Jednotlivé díly stavebnice jsou sestaveny z jednoduchých geometrických těles, z kvádrů pravoúhelníkového tvaru. Tento kvádr je jediným prvkem v celé stavebnici a právě tato jednoduchost je výhodná pro výrobu. Jednotlivé kvádry tvoří základní prvky, stavební díly, stavebnice. Kvádr má své důležité rozměry, šířku a délku, která je dvojnásobkem šířky. Kvádr má svou hloubku, která však není pro stavebnici rozhodující. Nejvhodnější je používat kvádry s hloubkou, která se rovná šířce kvádru, kvádry se tak stanou hranoly. Zajímavou se stane stavebnice s kvádry, které mají hloubku menší než šířku. Taktéž není pro funkčnost stavebnice rozhodující, zda bude stejná hloubka kvádrů v různých řadách, avšak z hlediska estetického je vhodné použít stejný rozměr pro hloubku kvádrů ve všech řadách.

Všechny druhy stavebních dílů stavebnice obsahují nejméně tři a nejvíce pět základních kvádrů. Tento počet je důležitý z důvodu, že lze rozlišit, zda náhodné seskupení stavebních dílů je dále rozebíratelné či nikoliv. U stavebního dílu, který by byl složen z Šesti kvádrů, by nebylo možné vyloučit, zda se jedná o jeden stavební díl a nebo o spojení dvou stavebních dílů, které by byly složeny ze tří kvádrů, což by bylo zavádějící.

Jednotlivé kvádry ve stavebních dílech jsou sestavovány do tří řad, což je zřejmé z možnosti tříkvádrového stavebního dílu. U čtyřkvádrového a pětikvádrového stavebního dílu se kvádry seskupují taktéž do tří řad. Stavebnice a hlavolamy s jakýmkoliv počtem stavebních dílů mají proto jednotnou hloubku tří řad kvádrů nebo také jednotný součet hloubek kvádrů v jednotlivých třech řadách.

Kvádry jednotlivých stavebních dílů stavebnice v krajních řadách jsou umístěny zrcadlově podle roviny, která prochází středem prostřední řady kvádrů a je rovnoběžná s šířkou a délkou kvádrů. Jednotlivé strany a hrany kvádrů u všech druhů dílů jsou na sebe navzájem kolmé.

-1 CZ 11582 Ul

Jednotlivé kvádry u všech druhů dílů mohou být navzájem vůči sobě pootočeny o násobky úhlu 90° a to jen v rovině, která je rovnoběžná s šířkou a délkou kvádrů.

Kvádry v prostřední řadě a v obou krajních řadách jsou navzájem posunuty o šířku kvádru tak, že vytvářejí pól pro vzájemná zasouvání stavebních dílů do sebe.

Tímto způsobem lze vytvořit osm druhů dílů pro logickou prostorovou stavebnici, ve které se všechny díly do sebe navzájem zasouvají.

Přehled obrázků na výkresech

Všech osm druhů dílů logické prostorové stavebnice je znázorněno na obr. 1, na kterém je vidět tři řady kvádrů a to první řada v popředí, za ni je druhá resp. prostřední řada kvádrů a v pozadí třetí řada kvádrů. První a třetí řada jsou krajní řady a kvádry v nich jsou zrcadlově umístěny vzhledem k prostřední řadě. Velikosti základního kvádru jsou vysvětleny na obr. 2, kde jsou vyobrazeny dva z osmi stavebních dílů stavebnice. Na obr. 3 je znázorněno na dvou stavebních dílech stavebnice vzájemné posunutí kvádrů o šířku kvádru a šipkou je vyznačen směr zasouvaní dílu do sebe, přičemž pod vyobrazením těchto dvou dílů je vyobrazené výsledné seskupení zasunutí stavebních dílů do sebe. Jako první z možných příkladů provedení technického řešení je podle obr. 4 vybráno pět druhů stavebních dílů ze sestavy logické prostorové stavebnice, z nichž se některé opakují. Četnost použití stavebních dílů pro tento příklad je uvedena u jednotlivých stavebních dílů, vyobrazených u tohoto obrázku. Vedle vyobrazení četnosti použitých druhů stavebních dílů je zde uvedeno několik možných výsledných těles, která lze získat ze stejné sady stavebních dílů. Na obr. 5 je uveden druhý možný příklad provedení technického řešení, pro který byla použita kompletní sada stavebních dílů stavebnice. Vyobrazení znázorňuje druhy použitých stavebních dílů s vyznačením jejich četnosti a vedle nich několik těles, která lze sestavit z této sady stavebních dílů.

Příklady provedení technického řešení

Pro vhodný výběr druhů a četnosti stavebních dílů pro logickou prostorovou stavebnici je důležité, aby byl počet obou typů pólů pro vzájemné zasouvání stejný nebo jinými slovy, aby byl shodný počet všech čtyřkvádrových stavebních dílů c, d, e a všech pětikvádrových stavebních dílů f, g, h, protože tyto stavební díly mají pouze jeden druh pólu a to navzájem opačný. Tříkvádrové díly a a b mají oba druhy pólů.

Základním stavebním prvkem je kvádr, jehož rozměry jsou vyznačeny na obr. 2 a jsou popisovány z čelního pohledu. Na obr. 2 je vyznačena délka y kvádru, šířka x kvádru a třetím rozměrem je hloubka z kvádru.

Na příkladech provedení podle obr. 4 i obr. 5 je znázorněno vyobrazení možných těles, která lze poskládat, trochu zjednodušeně. Na čelním pohledu těchto těles nejsou vyznačeny jednotlivé kvádry ani stavební díly a, b, c, d, e, f, g, h stavebnice a na bocích sestavených těles je pro jednoduchost vykreslena mřížka, u které je vzdálenost jednotlivých políček rovna šířce x kvádru a hloubce z kvádru, takže lze podle této mřížky určit, jak je těleso veliké, tedy kolikanásobek šířky x kvádru má těleso na výšku resp. na šířku.

Použitím různého počtu a četnosti druhů stavebních dílů a, b, c, d, e, f, g, h ze sestavy stavebních dílů logické prostorové stavebnice vytvořit různě logicky náročné prostorové sestavy či hlavolamy, ze kterých lze skládat tvarově různá a zajímavá tělesa.

Pro sestavu stavebních dílů a, b, c, d, e, f, g, h této stavebnice platí, že není rozhodující užití všech druhů těchto stavebních dílů a jejich četnosti v konkrétních sestavách či hlavolamech.

Claims (6)

1. NÁROKY NA OCHRANU

   1. Sestava stavebních dílů logické prostorové stavebnice, vyznačující se tím, že jednotlivé stavební díly (a, b, c, d, e, f, g, h) jsou vytvořeny z pravoúhelníkových kvádrů, jejichž délka (y) je dvojnásobkem jejich šířky (x).

   5
2. 2. Sestava podle nároku 1, vyznačující se tím, že počet kvádrů v každém ze stavebních dílů (a, b, c, d, e, f, g, h) je roven nejméně třem á nejvíce pěti.
3. 3. Sestava podle nároků la2, vyznačující se tím, že její stavební díly (a, b, c, d, e, f, g, h) jsou sestaveny do tří řad (A, B,C) kvádrů.
4. 4. Sestava podle nároků laž3, vyznačující se tím, kvádry jednotlivých dílů (a, ío b, c, d, e, f, g, h) stavebnice jsou v krajních řadách (A, C) uspořádány zrcadlově k rovině, procházející středem prostřední řady (B) kvádrů a která je rovnoběžná s jejich šířkou (x) a délkou (y).
5. 5. Sestava podle nároků laž4, vyznačující se tím, že jednotlivé kvádry u všech druhů stavebních dílů (a, b, c, d, e, f, g, h) mohou být navzájem vůči sobě pootočeny o násobky

   15 úhlu 90° a to jen v rovině, která je rovnoběžná s šířkou (x) a délkou (y) kvádrů.
6. 6. Sestava podle nároků laž5, vyznačující se tím, že kvádry v prostřední řadě (B) a obou krajních řadách (A, C) jsou navzájem posunuty o šířku (x) kvádru tak, že vytvářejí pól pro vzájemná zasouvání stavebních dílů (a, b, c, d, e, f, g, h) do sebe.