DE10216935A1

DE10216935A1 - Three-dimensional constructional system for game involving building up polygon structures, has spherical nodal points with blind bores at equal angles to each other to accommodate rods

Info

Publication number: DE10216935A1
Application number: DE2002116935
Authority: DE
Inventors: Ingo-Rainer Voelskow
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2002-04-17
Filing date: 2002-04-17
Publication date: 2003-11-13

Abstract

The rods (1) which build up the structure are of circular cross-section and have circumferential grooves (4) near the ends. The rods may all be the same length, and may fit into blind bores (5) in spherical nodal points (2). Each bore has two spring tongues (7) with a ridge (6) which fits into the groove in the end of the rod. Each sphere has four equally-spaced blind bores and a structure made of regular dodecahedrons may be built up.

Description

Das zu schützende Spiel besteht aus Verbindungselementen (1), welche durch Vierfach- Kupplungselemente (2) zu Pentagons und Dodekaedern miteinander verbunden werden können (s Abb. I + II). Desweiteren können mit den hier beschriebenen Elementen mehrere miteinander verschachtelte Dodekaeder gebaut werden (Abb. III). Die Kupplungselemente bestehen aus Kugeln, Tetraedern, Würfeln, Oktaedern (Abb. IV, V, VI) oder beliebigen anderen Körpern mit entsprechenden Löchern (3), Halteröhren, Haltestiften oder anderen Befestigungsmechanismen. Ein entscheidendes Merkmal der Kupplungselemente sind die Anzahl der Steckverbindungen, nämlich vier, sowie die Richtungen, aus denen die Verbindungselemente (im folgenden "Stifte" genannt) eingesteckt werden können bzw. die Winkel, die von gesteckten Stiften gebildet werden. Diese Winkel sollen bei gleichem Abstand voneinander zwischen allen Stiften gleich sein. Ausserdem entscheidend ist, daß die Stifte im Kupplungselement um die eigene Achse drehbar sind und - ev. durch einen Einrastmechanismus - relativ stabil festgehalten werden. The game to be protected consists of connecting elements ( 1 ), which can be connected to each other by means of quadruple coupling elements ( 2 ) to form pentagons and dodecahedra (see Fig. I + II). Furthermore, the elements described here can be used to build several nested dodecahedra ( Fig. III). The coupling elements consist of spheres, tetrahedra, cubes, octahedra ( Fig. IV, V, VI) or any other body with corresponding holes ( 3 ), holding tubes, retaining pins or other fastening mechanisms. A decisive feature of the coupling elements are the number of plug connections, namely four, as well as the directions from which the connecting elements (hereinafter referred to as "pins") can be inserted or the angles formed by inserted pins. These angles should be the same between all pins at the same distance from each other. It is also crucial that the pins in the coupling element are rotatable about their own axis and - possibly by means of a latching mechanism - are held relatively stable.

Stand der Technik ist ein Spiel namens Geomag der Fa. Plastwood, via, Sabotino, 20, I-07023 Calangianus, (SS) Italien, bei welchem magnetische Stifte an metallischen Kugeln haften. Dieses Spiel ist allerdings für den Bau von Dodekaedern überhaupt nicht geeignet aufgrund mangelhafter Stabilität. Bekannt sind desweiteren Atom- und Molekülbausätze für den Chemieunterricht. Zur Veranschaulichung von Kohlenstoffverbindungen existieren Steckelemente, welche ebenfalls Arme im Winkel von ca. 109,5° zueinander haben. Allerdings sind bei diesen Modellen ein oder mehrere Arme (Stifte) bereits fest mit dem zentralen, kugeligen Kupplungselement verbunden. Auch diese Molekülmodellbausteine sind nicht für den Bau von Pentagons, Dodekaedern bzw. von ineinander verschachtelten Dodekaedern vorgesehen oder geeignet. Kupplungselemente ohne damit fest verbundene Verbindungselemente kombiniert mit entsprechenden Stiften in der gefragten Bauweise sind bislang nicht auf dem Markt, schon gar nicht auf dem Spielemarkt. State of the art is a game called Geomag Plastwood, via, Sabotino, 20, I-07023 Calangianus, (SS) Italy, where magnetic pins on metallic balls be liable. However, this game is for building dodecahedra not suitable at all due to poor stability. Also known are atomic and molecular kits for the Chemistry class. To illustrate Carbon compounds exist, which also have arms at an angle of approx. 109.5 ° to each other. However, these models have one or more arms (Pens) already firmly with the central, spherical Coupling element connected. This too Molecular model building blocks are not for building pentagons, Dodecahedra or of nested dodecahedra provided or suitable. Coupling elements without it fixed connected connecting elements combined with corresponding Pins in the popular design are not yet on the Market, especially not in the games market.

Während Spiele und Baukästen mit würfelförmigen oder rechteckigen Spiel- oder Bauelementen hinreichend bekannt sind, verübt allein die Pentagon-Dodekaederform eine besondere, bis ins Philosophische gehende Faszination aus. During games and kits with cube-shaped or rectangular game or building elements well known the pentagon dodecahedron shape alone has a special fascination extending to the philosophical.

Bei dem hier vorgestellten Steckspiel bietet das Kupplungselement vier Steckmöglichkeiten, wobei die Achsen der gesteckten, gleichlangen Stifte zueinander immer den gleichen Winkel von ca. 109,5° bilden. Dieser Winkel entspricht somit in etwa dem Winkel von den in einer Ecke eines regelmäßigen Pentagons oder Pentagon-Dodekaeders zusammenlaufenden Kanten. With the slot game presented here, this offers Coupling element four plug options, the axes of the inserted pins of the same length to each other form the same angle of approx. 109.5 °. This angle corresponds thus roughly the angle of one in a corner regular pentagons or pentagon dodecahedra converging edges.

Da in der Ecke (Kupplungselement) eines Dodekaeders drei Kanten bzw. Stifte im Winkel von 108° zusammenlaufen, kann der vierte Stift im Kupplungselement, der zu jedem der drei Stifte wieder einen Winkel von ca. 108° bildet, die Basis für drei neue Pentagons und somit auch für drei neue Dodekaeder bilden. Die mathematische Winkelabweichung von weniger als 1,5° fällt für das hier angemeldete Spiel erst bei einer Verschachtelung von mehr als sechs Dodekaedern allmählich ins Gewicht. Da das Gesellschaftsspiel spätestens nach Schaffung von 4-6 Dodekaedern beendet ist, wird dieses mathematische Problem nur beim solitären Konstruieren bei Verwendung einer größeren Anzahl von Stiften und Kupplungselementen aus zwei oder mehr Spielen relevant werden. Because in the corner (coupling element) one Dodecahedron three edges or pins at an angle of 108 ° can converge, the fourth pin in the coupling element, the forms an angle of approx. 108 ° to each of the three pins, the basis for three new pentagons and thus also for three new ones Form dodecahedron. The mathematical angular deviation of less than 1.5 ° falls for the game registered here only at one Gradually nesting more than six dodecahedra into the Weight. Since the board game at the latest after creation finished by 4-6 dodecahedra, this becomes mathematical Problem only with solitary construction when using a larger number of pins and coupling elements from two or more games become relevant.

Zur Verminderung des Verzerrungseffektes kann durch einen variablen Einrastmechanismus die Verbindungslänge der gesteckten Stifte geringfügig verändert werden (Abb. VII). Dabei müssen die innenliegenden Dodekaeder kleiner, sprich, die Stifte kürzer, also ganz tief eingesteckt sein, während die außenliegenden Dodekaeder immer größer werden müssen, was man dadurch erreicht, daß man die Stifte nicht mehr ganz tief in das Kupplungselement einsteckt und sich damit die Entfernung zwischen den Kupplungselementen vergrößert. Der variable Einrastmechanismus besteht z. B. aus mehreren Ringen von "Nut (8) und Feder (9)", d. h. Rillen und flexiblen Lamellenzähnchen am Ende der Stifte bzw. am Kupplungselement. To reduce the distortion effect, the connection length of the inserted pins can be slightly changed using a variable locking mechanism ( Fig. VII). The inner dodecahedra must be smaller, i.e. the pins shorter, that is, inserted very deeply, while the outer dodecahedra must always be larger, which is achieved by not inserting the pins very deep into the coupling element and thus the distance enlarged between the coupling elements. The variable locking mechanism consists, for. B. from several rings of "groove ( 8 ) and tongue ( 9 )", ie grooves and flexible lamellar teeth at the end of the pins or on the coupling element.

Alleine das Konstruieren mit der ungewöhnlichen Form des Dodekaeders dürfte für viele ein interessantes, unkonventionelles Vergnügen darstellen. Die räumliche Verknüpfung mehrerer Dodekaeder miteinander (jedes Pentagon gehört jeweils zu zwei benachbarten Dodekaedern) stellt eine durch diese Erfindung ermöglichte neue Erfahrung dar. The construction alone with the unusual The shape of the dodecahedron should be an interesting, represent unconventional pleasure. The spatial Linking several dodecahedra with each other (each Pentagon belongs to two neighboring dodecahedra) represents one new experience made possible by this invention.

Mit entsprechenden Spielregeln versehen kann es aber außerdem ein äußerst spannendes, intelligentes Gesellschaftsspiel darstellen, welches in hohem Maße die räumliche Vorstellungskraft sowie abstraktes Denken und Planen fordert und schult. With appropriate rules of the game it can but also an extremely exciting, intelligent one Represent board game, which to a large extent spatial imagination as well as abstract thinking and planning demands and trains.

Example of how to play

1. Each player receives 60 balls and 90 pens in one color.
Each player sets either 2 pens and a ball or 2 balls and a pen in his or her color.
Inserted pins or balls may not be separated from each other again. However, pens and balls can be rotated by each player as long as they are not fixed by a Pentagon. Connections that have already been made can be changed in completely different directions and used for new goals.
2. The aim of the game is to have as many pentagons as possible to close. Every player who takes his turn Pentagon closes, gets a point for it. In advanced game stage there is the right game strategy in trying to train multiple pentagons in one close at the same time, e.g. B. by one or more Dodecahedron closes. For each of the closed pentagons the player receives a point.
3. If a player succeeds in closing a Pentagon out of their own pens or balls, ie that in this Pentagon all five pens or balls have the same color, they receive 2 points. For a Pentagon in which all 5 pens and 5 balls have the same color, this player gets 5 points.
4. The winner is the player who first reached 21 points. If the lead over the opponent is less than 2 points, the game continues until one of the players is 2 points ahead.

II.II.

Eine ebenso spannende Variante ist es, anstatt Punkte zu vergeben, dem Gegner eine Kugel wegzunehmen, wenn man ein Pentagon geschlossen hat. Entsprechend dürfen dem Gegner 2 Kugeln weggenommen werden, wenn man ein Pentagon mit fünf Stiften oder Kugeln der eigenen Farbe gesteckt hat, bzw. 5 Kugeln bei einem Pentagon mit 5 Stiften und 5 Kugeln der eigenen Farbe. Der Spieler verliert, der zuerst keine eigenen Kugeln mehr zur Verfügung hat. An equally exciting variant is to take a bullet away from the opponent instead of awarding points if you have closed a Pentagon. Accordingly, 2 balls may be taken away from the opponent if you have inserted a pentagon with five pens or balls of your own color, or 5 balls for a pentagon with 5 pens and 5 balls of your own color. The player who initially has no more balls of his own loses.

Man kann auch eigene Regeln aufstellen, auf die man sich vor Spielbeginn festlegt. You can also set up your own rules that you can follow committed itself before the start of the game.

Bei der Herstellung aus Holz für naturbewußte Kunden kann u. U. auf eine aufwändigere Steckkonstruktion aus Kostengründen verzichtet werden. Hier können einfache Rundstäbe aus Hartholz als Stifte und Kugeln oder Tetraeder aus Hartholz, Stein o. ä. mit entsprechend angebrachten, sauberen Bohrungen für die Stifte als Kupplungselemente dienen. When making wood for nature-conscious Customers can U. on a more complex plug-in construction Cost reasons are waived. Here simple Round bars made of hardwood as pins and balls or tetrahedra Hardwood, stone or similar with appropriately attached, clean Bores for the pins serve as coupling elements.

Um den Stiften einen besseren Halt zu geben, kann man allerdings die 4 Bohrungen im Kupplungselement mit einem größeren Durchmesser als dem der Stifte bohren und mit passenden Spezialdübeln (10) für die an den Enden mit Rillen o. ä. präparierten Stifte versehen. Diese Dübel sind außen so beschaffen, daß sie sich in der Bohrung fest verzahnen (11). Innen sind sie z. B. mit flexiblen Kunststoff Lamellenzähnchen (9) versehen, die einen Stift mit entsprechenden Rillen leicht herein, aber nur schwer wieder hinauslassen. In order to give the pins a better grip, you can drill the 4 holes in the coupling element with a larger diameter than that of the pins and provide them with suitable special dowels ( 10 ) for the pins prepared at the ends with grooves or the like. These dowels are designed on the outside so that they interlock in the hole ( 11 ). Inside they are e.g. B. with flexible plastic lamellar teeth ( 9 ), the a pin with appropriate grooves easily in, but difficult to let out again.

Bei der Herstellung aus Kunststoff ist es sinnvoll, die Steckverbindung mit einem Einrastmechanismus zu versehen, der den Stift in eingestecktem Zustand festhält, der aber erlaubt, daß der Stift gegen gewissen Widerstand auch wieder vom Kupplungselement gelöst werden kann. Dabei soll der Stift auch im eingerasteten Zustand um die eigenen Achse drehbar bleiben. When making plastic, it makes sense to To provide plug-in connection with a locking mechanism that holds the pin in the inserted state, but which allows that the pin against certain resistance again from Coupling element can be released. The pen should also remain rotatable around its own axis when locked.

Dieser Einrastmechanismus kann beispielsweise auf die Weise hergestellt werden, daß die Stifte (1) an beiden Enden rundum eine Aussparung aufweisen (4), während die Steckzylinder (5) eine entsprechende, rundumlaufende Verdickung (6) aufweisen, in der die Aussparung einrasten kann (Nut und Federprinzip). Sinnvoll ist es, auch aus Kostengründen (Materialersparnis), das Kupplungselement hohl zu konstruieren. Dadurch kann der Einrastmechanismus mit einer Federwirkung gestaltet werden, indem man den Steckzylinder geteilt baut, so daß er auseinander federn kann (7), wenn der Stift die Verdickung passiert, aber zusammenschnappt, wenn die Vertiefung des Stiftes die Verdickung erreicht. This latching mechanism can be produced, for example, in such a way that the pins ( 1 ) have a recess all around at both ends ( 4 ), while the plug-in cylinders ( 5 ) have a corresponding, all-round thickening ( 6 ) in which the recess can latch ( Tongue and groove principle). It makes sense to design the coupling element to be hollow, also for reasons of cost (material savings). This allows the locking mechanism to be designed with a spring action by building the plug-in cylinder so that it can spring apart ( 7 ) when the pin passes the thickening but snaps together when the recess of the pin reaches the thickening.

Eine andere Möglichkeit für die Konstruktion eines Einrastmechanismus besteht darin, die Stifte röhrenartig zu gestalten und in der Innenseite am Röhrenende eine rundumlaufende Aussparung anzubringen, welche an entsprechenden Verdickungen von aus dem Kupplungselement herausstehenden, passenden Andockstiften einrasten kann. Durch Zweiteilung dieser Verdickungen bzw. einen Spalt in der Mitte dieser Verdickung kann eine Federwirkung erzielt werden. Alternativ dazu kann auch das röhrenartige Ende des Stiftes mit einem Spalt zwecks Federwirkung versehen werden. Ebenso kann der ganze Haltemechanismus gerade umgekehrt herum gebaut werden, nämlich daß aus dem Kupplungselement kleine Röhrchen herausragen, in die die Stifte gesteckt werden. Another way to construct a The locking mechanism consists of closing the pins in a tube-like manner design and one on the inside at the end of the tube to make all-round recess, which on corresponding thickenings from the coupling element protruding, matching docking pins can snap into place. By This thickening is divided into two or a gap in the middle this thickening can achieve a spring effect. Alternatively, the tubular end of the pin can also be used a gap for spring action. As well the whole holding mechanism can just go the other way round be built, namely that from the coupling element small Protrude tubes into which the pins are inserted.

Das Spiel kann in ganz verschiedenen Größen hergestellt werden, von einer kleinen Reiseversion bis hin zu großen Vorführ- und Werbemodellen. Ebenso kann man ein Spiel mit mehr oder weniger Figuren anbieten. Sinnvoll und aus Gründen der Preisgestaltung vernünftig ist ein Spiel aus 2 mal 60 Kupplungselementen in 2 verschiedenen Farben, dazu 2 mal 90 Stifte, insgesamt also 120 Kupplungselemente mit 180 Stiften pro Spiel. In einer günstigeren Kunststoffversion kann man dann auch 4 mal 60 Kupplungselemente in 4 verschiedenen Farben mit 4 mal 90 Stiften anbieten. The game can come in very different sizes be made, from a small travel version to large demonstration and advertising models. Likewise, one can Offer a game with more or fewer figures. Meaningful and out A game of 2 times 60 is reasonable for pricing Coupling elements in 2 different colors, plus 2 times 90 Pins, a total of 120 coupling elements with 180 pins per game. In a cheaper plastic version you can then also 4 times 60 coupling elements in 4 different colors Offer 4 times 90 pens.

Ergänzend zum Spiel bietet sich ein Flächenmodul in Pentagonform an, welches man bei einem einfachen Dodekaeder einklemmt oder an den nach aussen zeigenden freien vierten Löchern bzw. Andockstiften der Kupplungselemente mittels passender Haken oder Ösen anbringt. Dieses Modul kann als leicht anbringbarer Kunststoffrahmen gestaltet werden, in den wiederum Pentagons aus ästhetisch schönen, edlen Materialien wie feine Edelhölzer, Edelmetalle, geschliffene Achate oder auch bemaltes Japanpapier etc. eingesetzt werden können. Ein solchermaßen ausgestatteter Dodekaeder stellt ein im Trend liegendes Objekt moderner Wohnraumgestaltung dar und kann als Kerzenständer, Lampenschirm oder ähnliches zudem nützliche Funktionen übernehmen. In addition to the game, there is a surface module in Pentagon shape, which is the case with a simple dodecahedron pinched or on the free fourth facing outwards Using holes or docking pins on the coupling elements attaches suitable hooks or eyes. This module can be used as easily attachable plastic frames can be designed in the again pentagons made of aesthetically beautiful, noble materials such as fine woods, precious metals, polished agates or painted Japanese paper etc. can be used. On Dodecahedron equipped in this way is a trend lying object of modern living space design and can as a candlestick, lampshade or similar take on useful functions.

Zum Bau sehr großer Gebilde aus ineinander verschachtelten Dodekaedern benötigt man zum Ausgleich der mathematischen Ungenauigkeit der Winkel Stifte in vielen verschiedenen Längen. Hierzu kann man relativ einfach stufenlos längenverstellbare Stifte herstellen, die z. B. aus 1 oder 2 Stiften (12) in einem Röhrchen (13) bestehen, die man auseinanderziehen und zusammenstauchen kann (Abb. IX). Dieser Mechanismus kann zwecks Stabilisierung mit einer Miniatur- Zahnreihe oder einem Schraubgewinde versehen werden. To build very large structures from nested dodecahedra, you need pins in many different lengths to compensate for the mathematical inaccuracy of the angle. For this purpose, you can relatively easily produce continuously adjustable pins, which, for. B. consist of 1 or 2 pins ( 12 ) in a tube ( 13 ), which can be pulled apart and compressed ( Fig. IX). This mechanism can be provided with a miniature row of teeth or a screw thread for stabilization.

Um Dodekaeder-Objekte in verschiedenen Größen zu bekommen, kann man die Stifte durch überstülpbare Röhren (13) oder bei röhrenartigen Stiften durch einfache Verbindungselemente miteinander verbinden und damit ihre Länge verdoppeln oder verdreifachen, wodurch sich die Fläche der Pentagons und das Volumen der Dodekaeder um ein Vielfaches vergrößert. In order to obtain dodecahedron objects in different sizes, the pins can be connected to each other by means of slip-on tubes ( 13 ) or, in the case of tube-like pins, by simple connecting elements and thus double or triple their length, which increases the area of the pentagons and the volume of the dodecahedra by one Enlarged many times.

So kann dieses Spiel, anstatt mit anderen Spielen in der Schublade zu verschwinden, auch nach oder zwischen dem Gebrauch dem Besitzer große Freude schenken. So this game can be used instead of other games the drawer to disappear, even after or between the Give the owner great pleasure in use.

Claims

1. Three-dimensional plug-in game, consisting of coupling elements and pin-like connecting elements for the production of pentagons, individual dodecahedra and nested dodecahedra, characterized in that four individual plug devices are arranged in a coupling element so that the axes of the inserted connecting elements all form the same angle to one another and have the same distance from each other.

2. According to claim 1) characterized, that connecting elements and coupling elements by one Snap mechanism easily and stably connected and can be easily detached from each other at the same time and this snap mechanism turns the pin in slightly allowed in locked position.

3. According to claim 1) and 2) characterized, that the coupling elements made of balls, tetrahedra, cubes or There are octahedra with four holes in which the pin-like Fasteners can be inserted.

4. According to claim 1) and 2) characterized, that the coupling elements made of balls, tetrahedra, cubes or Octahedra exist, from which four short holding pins protrude the tubular, (hollow) pin-like connecting elements can be put up.

5. According to claim 1) and 2) characterized, that the coupling elements made of balls, tetrahedra, cubes or Octahedra consist of four tubular holding devices protrude into which the pin-like connecting elements are inserted become.

6. According to claim 1) 2) 3) and 5) characterized, that the locking mechanism from an all-round recess (Groove) at the end of the connecting element or the plug device as well as a thickening (spring) which snaps in there with spring force the connector or in the connecting element. The Spring force is through one or more columns in the Plug device or generated at the end of the connecting element.

7. According to claim 1) to 5) characterized, that the snap mechanism consists of several grooves on one side and matching, flexible lamellar teeth on the other side consists.

8. According to claim 1) to 7) characterized, that both fasteners and coupling elements be made of either plastic or wood.

9. According to claim 1) to 7) characterized, that the connecting elements made of plastic and the Coupling elements made of wood - or vice versa.

10. According to claim 1) 2) 3) 4) 7) 8) and 9), characterized, that the holes of the wooden coupling elements with special dowels are made of plastic, which are firmly anchored in the wood and which provided with small, flexible plastic teeth on the inside while the (wooden) fasteners are at their ends provided with corresponding grooves that snap into the teeth are.

12. According to claims 1-11) characterized, that the distance between the connected Coupling elements is 2 to 7 cm.

13. According to claims 1-12) that the connecting elements by a sliding or Screw mechanism are adjustable in length.

14. According to claim 13) characterized, that the sliding or screw mechanism consists of one or two Pins in a suitable tube and the Sliding mechanism is provided with latches.

15. According to claim 1) to 14) characterized, that the game elements are at least two different colors exhibit. Each color has the same number of game elements.

16. According to claim 1) to 15) that a game of 120 coupling elements and 180 Fasteners exist.

17. According to claim 1) Pentagon dodecahedron objects consisting of 3, 4, 5, 7, 11 or 12 symmetrically nested dodecahedra, characterized, that several regular dodecahedra connected in such a way are that several pentagons of a dodecahedron simultaneously to this Dodecahedron, as well as to another, neighboring dodecahedron belong.

17. According to claim 1) Pentagon-shaped surface or frame, which finished on one Dodecahedron, which is produced by the game described above was attached, characterized, that the five corners of the surface or frame with special Clamps, hooks or eyes for fastening to the corners of the dodecahedron (i.e. on the coupling elements).