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Permanentmagnetischer Spielkörper Bekannt ist ein Spielzeugbaukasten
aus zusammensetzbaren Blöcken, die im Innern permanentmagnetische Körper enthalten.
Um diese permanentmagnetischen Körper in die Blöcke einzubauen, war es notwendig,
den Blöcken selbst eine die Raummaße der permanentmagnetischen Körper um ein Vielfaches
übersteigende voluminöse Form zu geben; die so geschaffenen Baublöcke, die also
eine große Raumform aufweisen, bedürfen daher beim Verpacken entsprechend voluminöser
Kästen. Es ist aber häufig erwünscht, derartige Baukörner in kleiner, handlicher,
leicht zusammensetzbarer Form zu haben und aus ihnen Spiele zu schaffen oder sie
für Werbezwecke zu benutzen.
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Es ist auch schon bekannt, Bausteine aus magnetischem oder magnetisierbarem
Material bestehen zu lassen. Das Material dieser Bausteine ist derart, daß eine
verhältnismäßig große Länge des magnetischen Materials notwendig ist, damit sich
die permanentmagnetischen Eigenschaften nicht zu schnell verringern. Auch ist das
Material dieser Bausteine nicht geeignet, um die Magnetisierungsrichtung in einem
Baustein in verschiedenen Teilen verschieden zu wählen.
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Die ?Möglichkeit, verhältnismäßig kleine, handliche, permanentmagnetische
Spielkörper zu verwenden, die auch Werbezwecken dienen können, aus ihnen beispielsweise
kleine Mauern aufzubauen, ein Mosaikspiel zu bilden, Teile von Spielwaren zu kuppeln
oder aus ihnen Werbegegenstände zu bilden, ist dadurch gegeben, daß permanentmagnetische
Körper zur Verwendung kommen, die in verschiedenen Teilen verschiedene Magnetisierungsrichtungen
aufweisen, was bei Dauermagneten an sich bekannt ist.
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Auch ist es an sich schon bekannt, durch Beimengung von verschiedenen
Metalloxyden Magnetkerne herzustellen.
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In grundsätzlicher Hinsicht ist ein permanentmagnetischer Spielkörper
nach der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß er aus einer Zusammensetzung von
im wesentlichen nicht kubischen Kristallen von Polyoxyden von Eisen und wenigstens
einem der Metalle Barium, Strontium, Blei und gegebenenfalls Kalzium besteht, bei
einer remanenten Induktion B,., die, in Gauß gemessen, kleiner ist als das Vierfache
der koerzitiven Feldstärke BHC, in Örstedt gemessen, wobei der Körper ganz oder
vorwiegend eine flache Form hat mit vorzugsweise dreieckiger, viereckiger oder kreisförmiger
Grundfläche und einer Höhe, deren Quadrat kleiner ist als die Körpergrundfläche,
wobei sich die Magnetisierungsrichtung wenigstens örtlich mit der Höhenausdehnung
des flachen Teils des Körpers deckt. Die Magnetisierungsrichtung kann in an sich
bekannter Weise in verschiedenen Teilen des Körpers verschieden sein, besonders
in dem einen Teil des Körpers entgegengesetzt bzw. senkrecht verlaufend zu derjenigen
im anderen Teil des Körpers.
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Ein solcher Körper kann auch mit mehreren Körpern zusammenwirken,
die untereinander gegebenenfalls eine unterschiedliche Form haben, wobei dann wenigstens
eine Anzahl gleichgestalteter Körper gleiche Magnetisierungsrichtung aufweist. Von
den mitverwendeten Körpern können einer oder mehrere magnetisch weiche Körper, beispielsweise
von Kugelform, bilden.
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In vorzugsweiser Ausführung dient ein solcher Körper als Bauspielkörper,
wobei ein Teil der mitverwendeten Körper aus magnetisch weichem Werkstoff Nachbildungen
von Fenstern, Türen oder Stäben darstellt. Mit anderen mit ihm zusammenwirkenden
Körpern kann ein Mosaikspiel geschaffen werden. Der Spielkörper kann auch als Dominostein
verwendet werden und mit den mit ihm zusammenwirkenden Körpern ein Dominospiel bilden,
wobei jede Steinhälfte eine den verschiedenen Augenzahlen entsprechende charakteristische
Magnetisierungsrichtung aufweist.
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Der erfindungsgemäße Körper kann mit den mit ihm zusammenwirkenden
Körpern auch zu Kupplungsgliedern von Spielfahrzeugen dienen, und zur Entkupplung
kann ein Entkupplungsmagnet vorgesehen sein.
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Bei Verwendung als Werbemittel kann der erfindungsgemäße Körper derart
magnetisierbar sein, daß
er durch die magnetisch weichen Körper
kenntlich gemachte Figuren, z. B. -eine Buchstabenverbindung, bildet. Bei Verwendung
einer Mehrzahl solcher Körper als Werbemittel können zu einem eine stabile Lage
einnehmenden Körper wenigstens zwei Körper zugeordnet sein, die mit den gleichnamigen
Polen dem stabilen Körper zugeordnet sind, so daß durch Anstoß des einen zugeordneten
Körpers der andere in Schwingung versetzt wird. Schließlich kann der permanentmagnetische
Körper bei Ausbildung als runde Scheibe an einer magnetisch weichen Wand geneigt
abrollbar angeordnet sein.
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Zum Magnetisieren der einzelnen Körper der gekennzeichneten Art kann
eine aus einem Dauermagneten bestehende Vorrichtung dienen, in welchem Falle der
Dauermagnet mit dazu entsprechend geformten Polschuhen versehen ist.
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An Hand der Zeichnung, in der einige Ausführungsformen dargestellt
sind, wird die Erfindung nachstehend näher erläutert. In Fig. 1 ist die Seitenansicht
eines permanentmagnetischen Körpers gemäß der Erfindung dargestellt, wobei die Magnetisierung
im ganzen Körper dieselbe Richtung hat; in Fig.2 und 3 sind ähnliche Körper in der
Draufsicht (A) und Seitenansicht (S) dargestellt, wobei die Magnetisierung in verschiedenen
Teilen des Körpers eine verschiedene Richtung hat; in Fig. 4 ist eine Kombination
aus Körpern gemäß der Erfindung dargestellt, die als Baukasten Verwendung finden
kann; Fig. 5 und 6 stellen Abarten der Kombination gemäß Fig. 4 dar; in Fig.7 und
8 sind Kombinationen gemäß der Erfindung zum Bauen einer Ecke dargestellt; in Fig.9
ist dargestellt, wie die Körper gemäß der Erfindung in einem Mosaikspiel, in Fig.
10 in einem Dominospiel Verwendung finden; Fig. 11, 12 und 13 stellen Spielwarenausführungen
unter Benutzung von Körpern gemäß der Erfindung dar, bei denen runde ferromagnetische
Körper, z. B. Stahlkugeln, Verwendung finden; in Fig. 14 ist eine ähnliche Kombination
für Werbezwecke dargestellt; Fig. 15 stellt eine Polarisiervorrichtung zum beliebigen
Ändern der Magnetisierung eines Körpers gemäß der Erfindung dar; Fig. 16 und 17
zeigen andere Verwendungsformen der Körper gemäß der Erfindung für Werbezwecke.
Fig. 1 zeigt in Seitenansicht einen permanentmagnetischen Körper gemäß der Erfindung,
der in Form eines rechteckigen Prismas gestaltet ist, dessen Grundfläche b außerdem
eine beliebige Form, z. B. die Form eines Dreiecks, eines Rhombus, eines Rechtecks,
eines Parallelogramms, eines Vierkants oder eine Kreises, haben kann und dessen
Höhe h verhältnis mäßig klein ist, d. h. daß das Quadrat der Höhe kleiner ist als
die Größe des Grundflächeninhalts.
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Das Material des Körpers hat eine remanente Induktion B" die, in Gauß
gemessen, kleiner ist als die vierfache koerzitive Feldstärke BHC, in Orstedt gemessen.
Dies gibt die Möglichkeit, den Körper auf eine Weise zu magnetisieren, die von derjenigen
bei den üblichen permanentmagnetischen Werkstoffen stark abweicht, ohne daß die
permanentmagnetischen Eigenschaften dadurch nennenswert verschlechtert werden.
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Insbesondere deckt sich die Magnetisierungsrichtung NS des Körpers
- gemäß Fig. 1 mit seiner Höhenausdehnung h.
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- ,w ä . Es liegt die folgende Erkenntnis zugrunde: Das Feld eines
Dauermagneten kann als das Feld verteilter magnetischer Ladung m auf der oberen
und auf der unteren Fläche gefunden werden. Diese Ladungen erzeugen ein Feld H,
das eine der Magnetisierung 1 des Magneten entgegengesetzte Richtung aufweist und
folglich eine entmagnetisierende Wirkung herbeiführt, die um so stärker ist, j e
kleiner die Höhenabmessung ä und je größer die Stärke der magnetischen Ladun -gen
in ist. Es nimmt die Stärke der magnetischen Ladungen in mit der remanenten Induktion
B, zu, und die Widerstandsfähigkeit des Materials gegen Entmagnetisierung
ist bei wachsender koerzitiver Feldstärke BHC größer. Auf diese Weise bleibt also
durch Verwendung eines Materials mit verhältnismäßig niedriger remanenter Induktion
B, und hoher koerzitiver Feldstärke BHC das erzeugte entmagnetisierende Feld H hinreichend
klein, so daß der Magnet seine magnetischen Eigenschaften in hinreichendem Maße
beibehält.
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Es ergibt sich sogar die Möglichkeit, die Magnetisierung I in verschiedenen
Teilen des Körpers verschieden zu gestalten. In Fig. 2 z. B. ist die Magne tisierung
des Körpers links von der gestrichelten Linie derjenigen rechts von der gestrichelten
Linie entgegengesetzt gestaltet, in Fig. 3 ist sie im Teil rechts der gestrichelten
Linie senkrecht zu derjenigen im übrigen Teil des Körpers.
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Das hierfür verwendete Material hat z. B. eine remanente Induktion
von 2000 Gauß und eine koerzi -tive Feldstärke von 1600 Örstedt und läßt sich sogar
bei sehr geringen Dicken, bei denen es in einem Teil seiner Magnetisierungskurve
in der Nähe der koerzitiven Feldstärke BHC betrieben wird, nicht nennenswert entmagnetisieren.
Es ist gekennzeichnet durch eine Zusammensetzung im wesentlichen aus nicht kubischen
Kristallen von Polyoxyden von Eisen und wenigstens einem der Metalle Barium, Strontium,
Blei und gegebenenfalls Kalzium. Diese Zusammensetzung ermöglicht also die Verwendung
billiger Rohstoffe, wodurch das Material für den vorliegenden Zweck besonders geeignet
ist.
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Die Verwendung einer Mehrzahl von Körpern gemäß Fig. 1 ermöglicht
beispielsweise auf einfache Weise den Zusammenbau eines Magnetkreises, bei dem die
Abmessungen des Kreises und die Stärke des erzeugten Magnetfeldes in der Weise geändert
werden können, daß Körper zu dem Kreise zugesetzt oder aus ihm beseitigt werden.
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In Fig. 4 ist dargestellt, wie aus einer Vielzahl der in Fig. 2 A
gezeigten Körper eine kleine Mauer zusammengebaut werden kann. Die besondere Art
der Magnetisierung gibt die Möglichkeit, die Körper gegeneinander versetzt anzuordnen,
wie dies in der Figur wiedergegeben ist. Dies würde auch möglich sein, wenn die
Magnetisierungsrichtungen aller Körper die gleiche Richtung parallel zu der Mauerebene
zeigten, aber in diesem Falle ist die gegenseitige Anziehungskraft der Körper erheblich
geringer. Unter beiden erwähnten Bedingungen ergibt sich eine gegenseitige Anziehungskraft
an der Treffstelle dreier Körper, während unter anderen Bedingungen üblicherweise
stets zwischen zwei solchen Körpern eine abstoßende Kraft fortbesteht.
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Die nach Art der Fig. 2 und 4 magnetisierten Körper können auch flach
aufeinander aufgebaut ,verden, wie dies in Fig. 5 dargestellt ist.
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In Fig. 6 sind zwei solcher Körper senkrecht aufeinander angebracht,
wobei der obere Körper sich an der Stelle der durch die gestrichelte Linie dargesteliten
Übergangszone
zwischen den verschiedenen Magnetisierungsrichtungen des unteren Körpers einstellt.
Auf diese Weise kann ein Mauerchen senkrecht zu der in Fig. 4 dargestellten Mauer
gebaut werden.
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Auch zum Bauen einer Ecke können beispielsweise nach Art der Fig.
2 bzw. 3 magnetisierte Körper Verwendung finden. Auf diese Weise ergibt sich der
Bau gemäß Fig. 7. Die nach Art der Fig. 3 magnetisierten Körper 1 und 2 sind kürzer
bemessen als die übrigen in der Figur dargestellten, nach Art der Fig. 2 magne tisierten
Körper, so daß an der Ecke wieder alle aneinander anschließenden Körper sich gegenseitig
anziehen.
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In Fig. 8 ist ein ähnlicher Bau dargestellt, an dem an der Ecke ein
Weicheisenstab 5 angeordnet ist, so daß die unerwünschte Abstoßung zwischen benachbarten
Magneten verhindert wird. Der Stab 5 kann gegebenenfalls durch ein Winkeleisen ersetzt
werden. Zugleich ist in dieser Figur dargestellt, wie weitere magnetisch weiche
Bauteile, z. B. ein Blechtürchen 6, in den Bau aufgenommen werden können. In ähnlicher
Weise ist auch der Einbau von Blechfenstern usw. möglich.
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Fig.9 zeigt, wie aus einer Vielzahl von Körpern gemäß der Erfindung
ein Mosaiklegepuzzlespiel aufgebaut werden kann. Nicht nur müssen die Körper wegen
ihrer geometrischen Form in richtiger Weise zusammenpassen, sondern es muß auch
der Bedingung entsprochen sein, daß sich die Magnetisierungsrichtungen aneinander
anschließender Körper entsprechen. Wie in Fig.9 dargestellt, können Körper Verwendung
finden, deren Magnetisierungsrichtungen gemäß Fig. 2 in verschiedenen Teilen des
Körpers entgegengesetzten Richtungssinn haben. Es erweist sich dabei als vorteilhaft,
daß, ähnlich wie bei Fig. 4, jedenfalls für eine Anzahl von Körpern der Kombination
die Bedingung gilt, daß die Teile der Körper, innerhalb derer die Magnetisierungsrichtung
konstant ist, für diese Körper kongruent sind.
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Wenn außerdem Körper Verwendung finden, die gemäß Fig. 3 magnetisiert
sind, verringert sich üblicherweise die Zahl der Möglichkeiten, gemäß denen die
Körper zusammenpassen, was das Lösen des Puzzles erschweren kann.
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Fig. 10 zeigt, wie aus den erfindungsgemäßen Körpern ein Dominospiel
mit blinden Steinen aufgebaut werden kann, wobei also auf den Steinen keine Augen
angegeben sind. Jede Hälfte der dargestellten Körper zeigt eine durch Pfeile bezeichnete
Magnetisierungsrichtung, die einer bestimmten- Augenzahl entspricht, wie sie beispielsweise
durch die Ziffern unter den Körpern angegeben ist. Die Ziffer 0 kann z. B. dem Fehlen
der Magnetisierung entsprechen. Auf diese Weise werden nur dann zwei Steine aneinander
anschließen, wenn die den Magnetisierungsrichtungen entsprechenden Augenzahlen zusammen
7 betragen oder wenn einer der beiden Steine eine Augenzahl 0 besitzt.
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In Fig. 11 und 12 ist eine Kombination für Spielzeugzwecke dargestellt,
bei der ein gemäß Fig. 2 magnetisierter Körper gemeinsam mit magnetisch weichen
runden Körpern, z. B. Stahlkugeln, Verwendung findet. Dabei ergibt sich die Eigentümlichkeit,
daß sich die Kugeln nach einem bestimmten Muster symmetrisch mit Rücksicht auf die
Übergangs -zone zwischen den beiden Magnetisierungsrichtungen des Körpers einstellen,
wie dies in den Figuren dargestellt ist. Werden zwei derartige Körper mit den Kugeln
dazwischen aufeinandergelegt, so stellt sich gemäß Fig. 13 heraus, daß sich die
Kugeln parallel zu der Übergangszone zwischen den beiden Magnetisierungsrichtungen
in Reihen anordnen. Eine derartige Anordnung kann gegebenenfalls auch gewerbliche
Verwendung finden, indem der obere Körper in seiner Ebene verhältnismäßig frei beweglich
und deshalb zum Tragen stark schwingender Teile verwendbar ist.
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Wenn die Kugeln zwischen zwei scheibenförmigen, an ihrer ganzen Oberfläche
mit gleichen, sich in ihrer Stärkenrichtung deckendem Sinne magnetisierten Magneten
angeordnet werden, ergibt sich ein einfaches Kugel- oder Spurlager, wobei durch
die gegenseitige Abstoßung der Kugeln ein Kugelkäfig entbehrlich ist.
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Wenn man die Tatsache benutzt, daß sich die Kugeln an der Übergangszone
zwischen zwei Magnetisierungsrichtungen vorzugsweise nach einem bestimmten Muster
einstellen, kann sich eine für Werbezwecke geeignete Kombination, wie die in Fig.
1-1 dargestellte, ergeben, wobei sich die Kugeln nach einem bestimmten Muster, beispielsweise
einer bestimmten Figur, z. B. Buchstabenverbindung, anordnen. Die auf der durch
eine gestrichelte Linie dargestellte Übergangszone zwischen zwei entgegengesetzten
Magnetisierungsrichtungen sich anordnenden Kugeln sind dabei bestrebt, die in ihrer
Nähe befindlichen Kugeln abzustoßen, so daß die Kugeln, wenn sie über die Fläche
des Körpers gemäß Fig. 13 ausgestreut werden, sich gleichmäßig über diese Übergangszone
verteilen.
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In Fig. 15 ist eine beispielsweise für das Mosaikspiel gemäß Fig.
9 bzw. die Ausführung nach Fig. 13 zu verwendende Polarisierungsvorrichtung dargestellt,
wobei der zu magnetisierende Teil des Körpers 15 zwischen zwei Polschuhe 12 und
13 aus magnetisch weichem Material, beispielsweise Weicheisen, gebracht wird, die
auf den Stirnflächen eines leistungsfähigen Dauermagneten 14 angeordnet sind, der
z. B. aus üblichem dauermagnetischem Material hergestellt sein kann und der zwischen
den Polschuhen 12 und 13 ein hinreichend großes Feld erzeugt, um den Körper 15 örtlich
zu magnetisieren, ohne dabei die Magnetisierung in dem vor die Polschuhe 12 und
13 vorspringenden Teil des Körpers 15 stark zu beeinflussen. In dieser Weise kann
der Benutzer selbst beliebig Änderungen in der Magnetisierung der Elemente vornehmen,
was den Reiz für die beabsichtigten Zwecke noch erhöht.
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In Fig. 16 ist eine zylindrische Blechbuchse 25 dargestellt, an der
ein runder, scheibenförmiger, in seiner Stärkenrichtung magnetisierter Körper haftet,
welcher bei Anordnung unter einem etwas von 90° abweichenden Winkel zur Zylinderachse
der Buchse 25 infolge der Schwerkraft auf der Buchse längs der wendelförmigen, gestrichelten
Linie herunterrollt.
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Mittels runder, scheibenförmiger, in ihrer Stärkenrichtung magnetisierter
Körper kann weiterhin eine (nicht dargestellte) Ausführung für Werbezwecke geschaffen
werden, die aus einer Vielzahl aufeinanderhängender, mit Buchstaben oder sonstigen
Zeichen versehener Körper zusammengesetzt ist, wobei, wenn der oberste Körper gedreht
wird, alle übrigen Körper durch die gegenseitige Reibung sich ebenfalls zu drehen
anfangen.
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Eine Spielzeugausführung ergibt sich weiterhin, wenn an einem runden,
scheibenförmigen, in seiner Stärkenrichtung magnetisierten Körper wenigstens zwei
ähnliche Körper magnetisch haften, die sich dann gegenseitig abstoßen. Ist der erstere
Körper waagerecht angeordnet und wird einer der letzteren Körper
an
ihm entlang gerollt, so führt diese gegenseitige Abstoßung eine abwechselnde Bewegung
der letzteren Körper herbei.
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In Fig. 17 ist eine gleichfalls für Werbezwecke verwendbare Ausführung
dargestellt, die aus einem flach auf einer Tragfläche liegenden Körper 30 und zwei
schräg gekantelten Körpern 31 und 32 besteht, die vom Körper 30 abgestoßen werden.
Wird der eine Körper, z. B. 31, in Schwingung versetzt, so gerät auch der andere
Körper, 32, in Schwingung, wobei unter passend gewählten Bedingungen die Schwingung
wechselweise von dem einen auf den anderen Körper übergeht.
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Es kann vorteilhaft sein, die Körper an den Ecken abzurunden, um ein
Abnutzen dieser Ecken zu verhindern. Aus demselben Grund können die Körper in eine
Kunststoff- bzw. Emaillefarbe eingetaucht werden. Auch aus anderen Gründen müssen
die Körper nicht notwendigerweise ganz flach sein, sondern sie können beispielsweise
eine L-Form haben, z. B. für Zwecke des Aufbaues einer Ecke gemäß Fig. 7.