DE19926125A1 - Lehr- und Anschauungsgerät - Google Patents

Abstract

Ein Lehr- und Anschauungsgerät, welches aus Abrollkörpern zusammengesetzt ist und wenigstens eine durchgehende Abrollbahn für eine Kugel aufweist, soll so gestaltet werden, daß physikalische Gesetzmäßigkeiten der Bewegungslehre veranschaulicht werden können. DOLLAR A Das erfindungsgemäße Lehr- und Anschauungsgerät ist mit mindestens 2 Abrollbahnen ausgestattet, die querschnittsgleich gestaltet sind und eine gleiche Länge haben. Jede Abrollbahn 1 ist mit einer Gefällstrecke zur Beschleunigung einer Kugel versehen, wobei die Abrollbahnen über die gesamten Längen oder über definierte Teillängen kurvenförmig verlaufen. Bevorzugt werden die Durchmesser der Kugeln gleich gehalten, wobei jedoch das Gewicht unterschiedlich ist, um dadurch die sich daraus ergebende unterschiedliche Geschwindigkeit herzuleiten. In bevorzugter Weise sind die Kugeln aus unterschiedlichen Holzarten oder Materialien gefertigt. DOLLAR A Das erfindungsgemäße Lehr- und Anschauungsgerät ist auch besonders zur Freizeitgestaltung geeignet.

Description

Die Erfindung betrifft ein Lehr- und Anschauungsgerät, welches aus Abrollkörpern zusammengesetzt ist und wenigstens eine durchgehende Abrollbahn für eine Kugel aufweist.

Das in Frage kommende Lehr- und Anschauungsgerät ist in verschiedenen Ausführungen bekannt und wird üblicherweise als eine Rollbahn bezeichnet. In der einfachsten Ausführung ist sie so gestaltet, daß sie aus mehreren übereinander angeordneten geradlinigen Laufbahnen besteht, so daß die Kugel von oben nach unten rollt, wobei die geradlinigen Bahnen in den Endbereichen durch Bögen miteinander verbunden sind. Bei einer anderen Ausführung sind mehrere Abrollkörper durch zwei parallel und im Abstand zueinander stehende Stifte miteinander verbunden, so daß die Abrollbahn durch die mittleren Abrollkörper hindurchführen kann.

Derartige Kugelbahnen sind als Spielzeug für Kinder gedacht und geben dem Benutzer keinerlei Gestaltungsmöglichkeiten, da weder die Kugeln ausgetauscht werden können noch die Laufbahnen verändert werden können. Die Kreativität der Benutzer werden durch die bislang bekannten Kugelbahnen überhaupt nicht oder nur äußerst gering gefördert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Lehr- und Anschauungsgerät mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruches 1 so zu gestalten, das auch als Spielzeug verwendbar ist, daß es jedoch so ausgelegt ist, daß die Wirkung von einfachen physikalischen Gesetzmäßigkeiten der Bewegungslehre erkennbar ist, so daß die Kreativität der Benutzer gefördert wird.

Die gestellte Aufgabe wird gelöst, in dem das Lehr- und Anschauungsgerät mindestens zwei querschnittsgleiche Abrollbahnen gleicher Länge für jeweils eine Kugel aufweist, daß jede Abrollbahn mit wenigstens einer Gefällstrecke versehen ist, und daß die Abrollbahnen über die gesamten Längen oder über definierte Teillängen kurvenförmig oder geradlinig verlaufen.

Das erfindungsgemäße Lehr- und Anschauungsgerät ermöglicht einen weiten Gestaltungspielraum für den Verlauf der Abrollbahnen und für die Auslegung der Abrollkörper. Es ist mindestens eine Gefällstrecke notwendig, damit die Kugeln gleichmäßig beschleunigt werden. Eine wesentliche Voraussetzung für den Verlauf der Abrollbahnen ist die gleiche Länge und daß sie stets auf gleicher Höhe verlaufen, damit die Kugeln bei gleichbleibendem Gefälle beschleunigt werden. Die Abrollbahnen können zum Teil parallel und im Abstand zueinander verlaufen, können auseinander gezogen werden und dann wieder zusammengeführt werden, so daß insgesamt ein guter spielerischer Nutzen erzielt wird. Insbesondere sollen jedoch physikalische Gesetzmäßigkeiten der Bewegungslehre sowie der Zusammenhänge zwischen Bewegung und Oberflächenbeschaffenheit der Kugeln demonstriert werden. Dies kann beispielsweise erfolgen, in dem die Durchmesser der Kugeln für die Abrollbahnen gleich sind, durch unterschiedliche Materialien die Gewichte jedoch voneinander abweichen. Dadurch wäre demonstrierbar, daß bei gleichem Gefälle die Kugeln mit den größeren Gewichten bzw. mit den größeren Massen stärker beschleunigt werden und demzufolge das Ziel früher erreichen. Diese unterschiedlichen Gewichte können durch unterschiedliche Materialien hervorgerufen werden, indem beispielsweise Kugel aus Glas, Metall, Kork oder Holz verwendet werden. Die Gewichte weichen dann sehr stark voneinander ab. Es ist deshalb insbesondere vorgesehen, daß die Kugel aus unterschiedlichen Holzarten gefertigt sind. Es ist allgemein bekannt, daß beispielsweise Laubholz, wie z. B. Buche, Eiche, Ahorn, Tropenhölzer und dergleichen schwerer sind als Nadelhölzer. Werden sie aus unterschiedlichen Hölzern gefertigt, kann nicht nur die Wirkung der größeren Masse bzw. des größeren Gewichtes demonstriert werden, sondern es könnten auch die einzelnen Holzarten besser erkannt und dokumentiert werden.

Gemäß einer anderen Möglichkeit ist vorgesehen, daß die Kugeln den gleichen Durchmesser aufweisen, daß sie auch aus gleichen Materialien gefertigt sind, jedoch die Rauhigkeiten der Kugeln voneinander abweichen, so daß erkennbar wird, daß eine Kugel mit der besseren Oberflächengüte auch stärker auf der Gefällstrecke beschleunigt wird. Je nach Verlauf der Abrollbahnen kann das Ziel für jede Kugel auf gleicher Höhe liegen oder die Ziele der einzelnen Abrollbahnen können im Versatz zueinander stehen, so daß insgesamt die Länge jeder Abrollbahn gleich ist. Da auf Grund des besseren Kurvenverhaltens Kugeln als Abwälzkörper verwendet werden, obwohl auch Rollen denkbar sind, ist in Anpassung an die Kugelform vorgesehen, daß die Abrollbahnen im Querschnitt halbkreisförmig gestaltet sind. Zwischen den einzelnen Abrollbahnen verlaufen dann Stege. Dabei ist zwecks einer kompakten Bauweise vorgesehen, daß die Breiten der Stege deutlich geringer sind als die Breiten der Abrollbahnen.

Gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, daß das Lehr- und Anschauungsgerät wenigstens zwei Gefällstrecken für jede Abrollbahn aufweist, daß eine Gefällstrecke die Startstrecke jeder Abrollbahn ist, und daß die andere Gefällstrecke im mittleren Bereich liegt. Durch die erste dem Start zugeordnete Gefällstrecke ist sichergestellt, daß die Kugeln selbsttätig in Bewegung gesetzt werden. Durch die im mittleren Bereich liegende Gefällstrecke ist sichergestellt, daß sie nicht vor Erreichen des Zieles zum Stillstand kommen. Zweckmäßig ist es, wenn das Gefälle der mittleren Gefällstrecke größer ist als das der dem Start zugeordneten, da dadurch sichergestellt ist, daß die Anfangsgeschwindigkeit der Kugeln nicht allzu groß ist. Anstelle einer Gefällstrecke am Start ist es jedoch auch möglich, daß alle Kugeln mit einem gleichmäßigen Impuls in Bewegung gesetzt werden. Sofern dem Start eine Gefällstrecke zugeordnet ist, ist vorgesehen, daß dort eine hochziehbare Startleiste installiert ist, so daß alle Kugeln gleichzeitig freigegeben werden. Damit auch akustisch die unterschiedlichen Ankunftszeiten am Ziel für die einzelnen Kugeln erkennbar ist, ist vorgesehen, daß dem Endbereich bzw. dem Ziel jeder Abrollbahn ein Klangkörper funktionell zugeordnet ist, der als Anschlag wirkt.

Der Verlauf der Abrollbahnen kann vielfältig sein. Es ist jedoch bevorzugt vorgesehen, daß die Abrollbahnen über definierte Teillängen geradlinig sowie parallel und im Abstand zueinander und über bestimmte Teillängen in entgegengesetzten Richtungen verlaufen. Es kann auch zweckmäßig sein, wenn bestimmte horizontale Abschnitte der Abrollbahnen übereinander verlaufen. Außerdem ist in bevorzugter Ausführung vorgesehen, daß die kurvenförmigen Strecken der Abrollbahnen wechselweise als Links- und Rechtskurven ausgebildet sind und jeweils 90°-180°-Kurven sind. Insgesamt wird bei der Gestaltung der Abrollkörper und der Abrollbahnen für bestimmte Teilabschnitte immer eine symmetrische Anordnung angestrebt, die jedoch nicht notwendig ist, da beispielsweise die Abrollbahnen auch spiralförmig verlaufen können. Ferner kann sich an einen spiralförmig ausgebildeten Verlauf auch ein Abschnitt mit geradlinigem und kurvenförmigen Verlauf der Abrollbahnen anschließen. Der Weg, den die Kugel zurücklegen, richtet sich immer nach dem Verlauf der Abrollbahnen. Um diesen Weg verändern zu können, ist in weiterer Ausgestaltung vorgesehen, daß einer Abrollbahn oder mehreren Abrollbahnen schwenkbare Weichen zugeordnet sind, so daß je nach Stellung der Weiche eine Kugel wahlweise zwei Abrollbahnen durchlaufen kann. Da bei unterschiedlichem Gewicht von gleichen Kugeln sich die Geschwindigkeit ändern, ist in weiterer Ausgestaltung noch vorgesehen, daß mittels Uhren oder optoelektronischen Meßfühlern die Zeiten und alle Bewegungsgrößen der Kugeln vom Start bis zum Ziel gemessen werden. Anstelle von Uhren könnten an vorgegebenen Stellen auch die Geschwindigkeiten der Kugeln mittels einer Meßeinrichtung ermittelt werden. Solche Meßeinrichtungen bestehen überwiegend aus elektronischen Bauteilen.

Anhand der beiliegenden Zeichnungen wird die Erfindung noch näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1, 2, 3, 5, 6 fünf verschiedenen Ausführungen in einer Draufsicht,

Fig. 4 das Lehr- und Anschauungsgerät nach der Fig. 1 in einer perspektivischen Darstellung,

Fig. 7 einen Abrollkörper mit neigungsverstellbaren Abrollbahnen in einer der Fig. 8 entsprechenden Seitenansicht,

Fig. 8 eine der Fig. 7 entsprechenden Ansicht,

Fig. 9 eine den Fig. 7 und 8 entsprechende Draufsicht des Abrollbahnstartkörpers,

Fig. 10 eine in Fig. 7 bis 8 entsprechende Abrollsegmente in Seitenansicht,

Fig. 11 einen Abrollkörper mit einer bogenförmig geneigten Abrollbahn in einer Seitenansicht,

Fig. 12 einen den Start bildenden Abrollkörper in einer perspektivischen Darstellung,

Fig. 13 einen Abrollkörper im Querschnitt,

Fig. 14 einen weiteren Abrollkörper im Querschnitt,

Fig. 15 den Start bildenden Abrollkörper für ein Lehr- und Anschauungsgerät nach der Fig. 6,

Fig. 16 eine Seitenansicht eines Abrollkörpers mit einer geneigten Bohrung,

• - Fig. 17 einen Abrollkörper mit einer Weiche,

Fig. 18 einen Abrollkörper mit zwei schwenkbaren Weichen,

Fig. 19 eine der Fig. 17 entsprechende Stirnansicht.

Das in der Fig. 1 dargestellte Lehr- und Anschauungsgerät ist mit 4 Abrollbahnen 1 ausgestattet und besteht aus mehreren, nachfolgend erläuterten Abrollkörpern 2. Die Abrollkörper 2, 2a, 2b, 2c sind in nicht näher dargestellter Weise durch mechanische Verbindungselemente im Sinne eines Stecksystems miteinander verbunden. Die Abrollbahnen 1 sind gleich lang. Der in Abrollrichtung der Kugeln 3 erste Abrollkörper 2 ist mit einer bewegbaren Startleiste 4 versehen, so daß vier Kugeln 3 gleichzeitig starten. Dieser Abrollkörper 2 ist so gestaltet, daß die Abrollbahnen 1 ein leichtes Gefälle haben. Daran schließt sich der Abrollkörper 2c mit geneigten, bogenförmigen Abrollbahnen 1b an. Die sich daran anschließenden Abrollkörper 2 sind so gestaltet, daß die beiden linken und rechten Abrollbahnen 1 U-förmig verlaufen, d. h. die Kugeln laufen in diesem Bereich in entgegen gesetzten Richtungen. Wie durch das Bezugszeichen 3' angedeutet, legen zwar die Kugeln den gleichen Weg zurück, liegen aber aufgrund der unterschiedlichen Bögen im Abstand zueinander. Nachdem die Kugeln die ein U beschreibenden Abrollbahnen 1 durchlaufen haben, werden sie wieder zusammengeführt und liegen dann etwa auf gleicher Höhe, wie durch das Bezugszeichen 3" dargestellt ist. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist der entsprechende Abrollkörper 2b in diesem Bereich so gestaltet, daß wiederum Gefällstrecken entstehen. Die anschließenden Abrollkörper sind so gestaltet, daß die Abrollbahnen 1 viermal hintereinander abgewinkelt sind. Dieser Bereich nach dem Zusammenführen der Kugeln ist mäanderförmig in der Weise gestaltet, daß eine kompakte Bauweise entsteht. Der letzte Abrollkörper 2 ist mit Klangkörpern 5 ausgestattet, die einen Anschlag für die Kugeln bilden. Sofern die Kugeln 3 den gleichen Durchmesser haben, jedoch ein unterschiedliches Gewicht, treffen sie nacheinander auf die Klangkörper 5 auf.

Die Ausführung nach der Fig. 2 ist ebenfalls mit 4 Abrollbahnen 1 ausgestattet. An den ersten, die Startleiste 4 aufweisenden Abrollkörper 2b schließt sich ein Abrollkörper 2 an, bei dem die Abrollbahnen 1 viertelkreisförmig in Form von Rechtskurven gestaltet sind. Daran schließt sich ein weiterer Abrollkörper 2a an, wobei die Abrollbahnen 1 nach Art eines Halbkreises gestaltet sind. Daran schließen sich zwei Abrollkörper 2 mit geradlinigen Abrollbahnen 1 an. Aufgrund der unterschiedlichen Radien der Abrollbahnen 1 bei den beiden vorhergehenden Abrollkörpern 2 liegen die Kugeln im Versatz zueinander, wie durch das Bezugszeichen 3' dargestellt ist. Daran schließt sich ein weiterer Abrollkörper an, dessen Abrollbahnen 1 ebenfalls viertelkreisförmig in Form einer Rechtskurve verlaufen. Es folgt dann ein Abrollkörper 2b, bei dem die Abrollbahnen 1 geradlinig und mit Gefälle verlaufen, so daß die Kugeln 3 beschleunigt werden. Daran schließt sich ein weitere Abrollkörper 2a an, dessen Abrollbahnen 1 viertelkreisförmig in Form von Rechtskurven gestaltet sind. Es folgt ein weiterer Abrollkörper 2a mit geradlinigen Abrollbahnen, dem sich wiederum ein Abrollkörper 2a anschließt mit viertelkreisförmigen Abrollbahnen 1 in Form von Linkskurven. Daran schließt sich der letzte Abrollkörper 2a mit geradlinigen Abrollbahnen 1 an. Dieser Abrollkörper 2 ist ebenfalls mit den Klangkörpern 5 ausgestattet.

Die Ausführung nach der Fig. 3 zeigt eine Ausführung mit drei Abrollbahnen 1 und demzufolge auch mit drei Kugeln 3. Der die Startleiste 4 beinhaltende erste Abrollkörper 2b bildet wiederum die erste Gefällstrecke. Daran schließt sich ein zweiter Abrollkörper 2 an, wobei die Abrollbahnen 1 viertelkreisförmig gestaltet sind. Daran schließt sich ein weiterer Abrollkörper 2a mit halbkreisförmigen Abrollbahnen 1 an, so daß die Kugeln 3 in eine um 270° umgelenkte Richtung verlaufen. Es schließt sich dann ein Abrollkörper 2b an, dessen Abrollbahnen 1a Gefällstrecken bilden. Daran folgt ein zum vorhergehenden Abrollkörper 2a spiegelbildlich angeordneter Abrollkörper 2a an, so daß die Kugeln 3 um einen Winkel um 180° umgelenkt werden. Es folgt dann ein weiterer Abrollkörper 2b, dessen Abrollbahnen 1a ebenfalls Gefällstrecken bilden. In gewissen Bereichen liegen die Kugeln 3 aufgrund der unterschiedlichen Radien der Abrollbahnen 1 im Versatz, wie durch die Bezugszeichen 3' dargestellt ist. Es schließen sich dann zwei Abrollkörper 2a mit geradlinigen Abrollbahnen 1 an. Es folgt dann wiederum ein Abrollkörper 2a mit viertelkreisförmigen Abrollbahnen 1, die eine Rechtskurve bilden, so daß der letzte Abrollkörper 2a seitlich neben dem Abrollkörper 2a liegt, der die ersten halbkreisförmigen Abrollbahnen aufweist. Der letzte Abrollkörper 2 ist wiederum mit den Klangkörpern 5 ausgestattet.

Die Fig. 4 zeigt das Lehr- und Anschauungsgerät nach der Fig. 1 in einer perspektivischen Darstellung. Daraus ergibt sich, daß der Abrollkörper 2c mit bogenförmig geneigten Abrollbahnen 1b versehen ist, durch die die Kugeln 3 laufen. Die Fig. 1 zeigt, daß dem die Startleiste 4 aufweisenden ersten Abrollkörper 2 von zwei Stützkörpern 6 unterstützt sind, während der die zweite Gefällstrecke aufweisende Abrollkörper 2b von einem Stützkörper 6 unterstützt ist. Die Abrollbahnen der restlichen Abrollkörper laufen horizontal, wobei, bedingt durch die im mittleren Bereich liegende Gefällstrecke die davor und dahinter liegenden Abrollbahnen im Höhenversatz zueinander stehen. Die Fig. 4 zeigt besonders deutlich, daß die Abrollkörper 2, 2a, 2c untereinander und die Abrollkörper 2 und 2b mit den Stützkörpern 6 durch Stifte 7 als Verbindungselemente miteinander verbunden sind.

Die Ausführung nach der Fig. 5 ist ebenfalls mit drei Abrollbahnen 1 ausgestattet. An den die Startleiste 4 enthaltenden ersten Abrollkörper 2b mit der ersten Gefällstrecke schließt sich ein Abrollkörper 2 an, der mit viertelkreisförmigen Abrollkörpern 1 ausgestattet ist. Es folgen dann bis auf die Neigungsabrollkörper 2c flache Abrollkörper 2a, deren Abrollbahnen 1 Halbkreise sind. Zwischen diesen Abrollkörpern sind ein Abrollkörper 2a mit horizontalen Abrollbahnen und zwei Abrollkörper 2c mit bogenförmig geneigten Abrollbahnen 1b angeordnet. Es schließen sich dann 3 weitere Abrollkörper 2c, 2a, 2a mit geradlinigen Abrollbahnen 1 an, wobei der erste Abrollkörper 2c bogenförmig geneigte Abrollbahnen 1b hat. Es folgt dann wiederum ein Abrollkörper 2a mit viertelkreisförmigen Abrollbahnen 1. Zunächst durchlaufen die Kugeln 3 dann einen Abrollkörper 2c mit bogenförmig geneigten Abrollbahnen 1b. Dann folgen zwei Abrollkörper 2 mit geradlinigen Abrollbahnen 1, denen sich zur Umlenkung der Kugeln 3 um einen Winkel von 180° zwei Abrollkörper 2a mit viertelkreisförmigen Abrollbahnen 1 anschließen. Es folgen dann wiederum zwei Abrollkörper 2a mit geradlinigen Abrollbahnen 1. Wie die Figur zeigt, stehen die Klangkörper 5 in einem solchen Versatz, daß die 3 Abrollbahnen 1 wiederum gleich lang sind.

Die Ausführung nach der Fig. 6 ist mit insgesamt 6 Abrollbahnen 1 ausgestattet, die um eine Mittelachse symmetrisch zueinander laufen, so daß die Kugeln 3 vom Abrollstartkörper 10a entgegengesetzt abrollen. Dabei ist die Anordnung im dargestellten Ausführungsbeispiel noch so ausgebildet, daß zunächst nur vier Kugeln 3 in entgegengesetzten Richtungen laufen, und die beiden anderen Kugeln 3 in dazu rechtwinkligen Richtungen abrollen. Die Kugeln werden mehrfach durch Rechts- und Linkskurven umgelenkt, wobei für die zunächst rechtwinklig startenden Kugeln 3 noch anhand in den Fig. 17 bis 19 dargestellte Weichen aufweisen. Damit die Bahnen gleich lang sind, bestehen auch hier die Klangkörper 5 jeder Seite im Versatz zueinander. In dieser Anordnung sind zwei Abrollkörper 2c mit geneigten Abrollbahnen 1b enthalten.

Die zuvor geschilderten Kombinationen sind beispielhaft zu sehen, da viele Möglichkeiten durch die Abrollkörper 2, 2a, 2b und 2c möglich sind. Wesentlich ist, daß die Abrollkörper quader- oder flachförmig gestaltet sind und daß die die geradlinigen Abrollbahnen 1 und die viertelkreisförmigen und halbkreisförmigen Abrollbahnen 1 aufweisenden Abrollkörper 2, 1a, 2b und 2c baugleich sind, so daß das Lehr- und Anschauungsgerät als Baukasten anzusehen ist.

Bei dem in den Fig. 7 bis 10 dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Abrollkörper 2a übereinander angeordnet und sie werden von einer Stützkonstruktion gehalten, die im wesentlichen aus vier aufrechtstehenden Stützen 8 und vier Längsleisten 9 gebildet wird.

Jeder Abrollkörper 2a weist geradlinige Abrollbahnen 1 auf, wobei wechselweise an jeweils einem Ende zur Umlenkung der Kugeln 3 Abrollsegmente 2d angesetzt sind. Das oberste, dem Start zugeordnete Abrollsegment 2d ist jedoch nur mit einer viertelkreisförmigen Abrollbahn ausgestattet, während die restlichen Abrollsegmente 2d halbkreisförmige Abrollbahnen 1 aufweisen. Die Fig. 9 zeigt, daß der Abrollbahnstartkörper 10 wiederum eine Startleiste 4 aufweist, und daß der Abrollbahnstartkörper mit geneigten Abrollbahnen 1 und mit Bohrungen 2e versehen ist, um die Kugeln zu starten. Aus der Fig. 7 ergibt sich, daß vier Abrollbahnen 1 nebeneinander liegen, d. h. sie werden auch durch die entsprechende Anzahl von Abrollkörpern 2a gebildet. Es ist jedoch gemäß der Darstellung auch möglich, in einen Abrollkörper 2a die entsprechende Anzahl von Abrollbahnen 1 vorzusehen. Zur Verbindung mit den Stützen 8 und den anschließenden Abrollkörpern 2a sind seitlich und vorner an den Abrollsegmenten 2d Bohrungen 7a und Stift 7 vorgesehen.

Die Fig. 11 zeigt einen Abrollkörper 2c, bei dem die bogenförmig geneigten Abrollbahnen 1b als Beschleunigungsstrecke ausgebildet sind. Dieser Abrollkörper 2c kann sowohl am Anfang der gesamten Abrollbahn stehen oder an geeigneter Stelle zwischen dem Start und dem Ziel. Bei der Ausführung nach der Fig. 11 verlaufen die geneigten Abrollbahnen 1b bogenförmig. Auch dieser Abrollkörper 2c ist mit Stiften 7 und Bohrungen 7a ausgestattet.

Die Fig. 12 zeigt einen Abrollkörper 2 mit der Startleiste 4, die in einer Nut 12 angeordnet ist. Bei dieser Ausführung ist der Abrollkörper 2 mit vier Abrollbahnen 1 ausgestattet. Die Abrollbahnen 1 verlaufen horizontal, können jedoch auch schräg angeordnet sein. Auch dieser Abrollkörper 2 ist mit Bohrungen 7a ausgestattet.

Die Fig. 13 und 14 zeigen Abrollkörper 2a in zwei verschiedenen Ausführungen. Bei der Ausführung nach der Fig. 13 ist der Abrollkörper 2a mit vier Abrollbahnen 1 ausgestattet, während bei der Ausführung nach der Fig. 14 der Abrollkörper 2a mit drei Abrollbahnen 1 ausgestattet ist. Auch diese Abrollkörper sind mit Stiften 7 und Bohrungen 7a ausgestattet.

Die Fig. 15 zeigt einen Abrollbahnstartkörper 10a für das Lehr- und Anschauungsgerät gemäß der Fig. 6. Daraus ergibt sich, daß für vier Kugeln 3 zunächst eine Bahn gebildet wird, die in entgegengesetzten Richtungen verlaufen, wobei sich der Abstand vergrößert. Für die beiden restlichen Kugeln verlaufen die beiden Abrollbahnen 1 rechtwinklig dazu, so daß sie zunächst nebeneinander verlaufen. Diese Ausführung ist mit einer U-förmigen Startleiste 4a ausgestattet.

Die Fig. 16 zeigt einen quaderförmigen Abrollkörper 2b, der mit horizontalen Abrollbahnen 1 und mit dazu schrägstehenden Bohrungen 1a ausgestattet ist.

Die Fig. 17 zeigt einen Abrollkörper 2a, der mit einer Weiche 13 ausgestattet ist, die um einen festen Stift 14 schwenkbar ist und mit dem Anschlag 15 festgelegt wird, so daß entweder eine Kugel geradlinig weiterrollen kann oder entsprechend der Darstellung um einen Winkel umgeleitet wird.

Die Ausführung nach der Fig. 18 zeigt, daß der Abrollkörper 2a mit zwei Weichen 13 ausgestattet ist, die um 2 im Abstand zueinander liegende Stifte 14 schwenkbar sind, so daß in der in Vollinien dargestellten Stellung die Kugeln um einen Winkel umgeleitet werden, während in der strichpunktierten Stellung der Weiche 13 die Kugeln geradeaus laufen.

Die Fig. 19 zeigt eine Stirnansicht des Abrollkörpers 2a nach der Fig. 17 mit einer Weiche 13. Daraus ergibt sich, daß die Weiche 13 oberhalb der Fläche angeordnet ist, in die die Abrollbahnen 1 eingeordnet sind.

Insbesondere die Fig. 13 und 14 zeigen, daß die Abrollbahnen 1 entsprechend den Kugeln halbkreisförmig gestaltet sind. Die Nuten und die Bohrungen sind ein klein wenig größer als die Durchmesser der Kugeln 3. Die Fig. 17 bis 19 zeigen außerdem, daß die Weichen gegen Anschläge 15 laufen, so daß die beiden Endstellungen fixiert sind.

Bei den dargestellten Ausführungsbeispielen sind verschiedene Abrollkörper 2a durch Stützstäbe 11 oder Stützlagerstäbe 16 abgestützt. Die Anordnung der Stützstäbe 11 bzw. 16 richtet sich nach dem Aufbau des Lehr- und Anschauungsgerätes. In nicht dargestellter Weise kann eine Geschwindigkeitsmeßeinrichtung an geeigneten Stellen mit optoelektronischen Meßfühlern zur Ermittlung der Bewegungsgrößen, vorzugsweise Sender- und Empfangsdioden im Infrarotbereich der Abrollbahnen 1 installiert werden, um die jeweiligen Geschwindigkeiten und Beschleunigungen der Kugeln 3 zu messen. Außerdem ist es möglich, daß zusätzlich oder auch allein eine Uhr oder mehrere Uhren installiert werden, um ggf. die unterschiedlichen Laufzeiten der Kugeln 3 zu messen.

Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt. Wesentlich ist, daß nach Art eines Baukastensystems das Lehr- und Anschauungsgerät aufgebaut werden kann, und daß die Abrollbahnen 1 für Kugeln mit unterschiedlichen Gewichten gleich lang sind, was durch einen entsprechenden Aufbau der Abrollkörper 2, 2a, 2b, 2c, 2d erreicht werden kann oder durch das Setzen der als Anschlag wirkenden Klangkörper 5.

Claims (25)

1. Lehr- und Anschauungsgerät, welches aus Abrollkörpern zusammengesetzt ist und wenigstens eine durchgehende Abrollbahn für eine Kugel aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das Lehr- und Anschauungsgerät mindestens 2 querschnittsgleiche Abrollbahnen 1 gleicher Länge für jeweils eine Kugel (3) aufweist, daß jede Abrollbahn (1) mit wenigstens einer Gefällstrecke versehen ist und daß die Abrollbahnen (1) über die gesamten Längen oder über definierte Teillängen kurvenförmig oder geradlinig verlaufen.

2. Lehr- und Anschauungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchmesser der Kugeln (3) für die Abrollbahnen 1 gleich sind und daß die Gewichte der Kugeln (3) voneinander abweichen.

3. Lehr- und Anschauungsgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kugeln (3) aus unterschiedlichen Materialien oder unterschiedlichen Holzarten gefertigt sind.

4. Lehr- und Anschauungsgerät nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Abrollbahnen (1) im Querschnitt halbkreisförmig gestaltet sind.

5. Lehr- und Anschauungsgerät nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Lehr- und Anschauungsgerät wenigstens zwei Gefällstrecken für jede Abrollbahn (1) aufweist, daß eine Gefällstrecke die Startstrecke der Abrollbahn (1) ist und daß die andere Gefällstrecke vorzugsweise im mittleren Bereich der Abrollbahnen (1) liegt.

6. Lehr- und Anschauungsgerät nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der die Startstrecke aufweisende Abrollkörper (2) (2b), (10), (10a) mit einer hochziehbaren Startleiste (4) (4a) ausgestattet ist.

7. Lehr- und Anschauungsgerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Startleiste (4) teilweise in eine Nut (12) eingreift.

8. Lehr- und Anschauungsgerät nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Endbereich jeder Abrollbahn (1) einen als Anschlag wirkenden Klangkörper (5) aufweist.

9. Lehr- und Anschauungsgerät nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß die Abrollbahnen (1) über definierte Teillängen geradlinig sowie parallel und im Abstand zueinander verlaufen und über bestimmte Teillängen in entgegengesetzten Richtungen verlaufen.

10. Lehr- und Anschauungsgerät nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß die vor und hinter den im mittleren Bereich liegenden Gefällstrecken bzw. liegende Gefällstrecke vorhandenen Abrollbahnen (1) horizontal verlaufen und im Höhenversatz zueinander stehen.

11. Lehr- und Anschauungsgerät nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1-9, dadurch gekennzeichnet, daß die kurvenförmigen Strecken der Abrollbahnen (1) wechselweise als Links- und Rechtskurven ausgebildet sind und nach Art eines Viertelkreises oder nach Art eines Halbkreises gestaltet sind.

12. Lehr- und Anschauungsgerät nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1-9, dadurch gekennzeichnet, daß die Laufbahnen (1) teilweise spiralförmig ausgebildet sind.

13. Lehr- und Anschauungsgerät nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1-11, dadurch gekennzeichnet, daß das Lehr- und Anschauungsgerät an bestimmten Stellen durch Stützstäbe 11 und/oder durch Stützlagerstäbe (16) abgestützt ist.

14. Lehr- und Anschauungsgerät nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1-12, dadurch gekennzeichnet, daß die Abrollkörper (2), (2a), (2b), (2c), (2d) zur Bildung eines Baukastensystems quaderförmig oder flachförmig ausgebildet sind, und daß die aneinander gereihten Abrollkörper (2), (2a), (2b), (2c), (2d) durch Stifte (7) und Bohrungen (7a) miteinander verbunden ist.

15. Lehr- und Anschauungsgerät nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1-13, dadurch gekennzeichnet, daß der die Startbahn aufweisende Abrollkörper (2), (2b), (10a) durch mehrere Stützkörper (6) mit vorzugsweise gleichen Abmessungen abgestützt ist.

16. Lehr- und Anschauungsgerät nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1-14, dadurch gekennzeichnet, daß die als Gefällstrecken ausgebildete Abrollbahnen (1) aufweisenden Abrollkörper (2b), (2c) mit geneigten Bohrungen (1a) bzw. (1b) versehen sind, die die Abrollbahn (1) bilden.

17. Lehr- und Anschauungsgerät nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüchen 1-15, dadurch gekennzeichnet, daß der die Startbahnen enthaltene Abrollkörper (2), (2b) offene Abrollbahnen (1) und schrägstehende Bohrungen (1a) aufweist, so daß die Kugeln (3) in verschiedenen Richtungen abrollen.

18. Lehr- und Anschauungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die die Abrollbahnen (1) aufweisenden Abrollkörper (2a) über und/oder nebeneinander angeordnet sind, und daß an den Endbereichen der Abrollkörper (2a) zur Umlenkung der Kugeln (3) Abrollsegmente (2d) angesetzt sind.

19. Lehr- und Anschauungsgerät nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1-17, dadurch gekennzeichnet, daß die die Startstrecke bildenden Abrollbahnen (1b) des ersten Abrollkörpers (2c) in einem Bogen verlaufen.

20. Lehr- und Anschauungsgerät nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1-18, dadurch gekennzeichnet, daß der die Startstrecke aufweisende Abrollkörper (2b) offene Abrollbahnen (1) und schrägstehende Bohrungen (1a) aufweist.

21. Lehr- und Anschauungsgerät nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1-19, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Abrollkörper (2a) zur Umlenkung der Laufrichtung der Kugel (3) wenigstens eine schwenkbare Weiche (13) aufweist.

22. Lehr- und Anschauungsgerät nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Endstellungen jeder Weiche (13) durch Anschläge (15) begrenzt sind.

23. Lehr- und Anschauungsgerät nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1-21, dadurch gekennzeichnet, daß das Lehr- und Anschauungsgerät mit einer Geschwindigkeitsmeßeinrichtung und/oder einer Uhr zur Ermittlung der Geschwindigkeit, der Beschleunigung oder der Durchlaufzeit der Kugeln (3) ausgerüstet ist.

24. Lehr- und Anschauungsgerät nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1-23, dadurch gekennzeichnet, daß die Abrollkörper (2, 2a) quader- oder flachförmig gestaltet sind.

25. Lehr- und Anschauungsgerät nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1-24, dadurch gekennzeichnet, daß den Abrollkörpern mit Gefällstrecken zunächst geradlinige Abrollbahnen (1) nachgeordnet sind.