DE202021000886U1

DE202021000886U1 - Geometrischer Körper zum spielerischen Trainieren des räumlichen Vorstellungsvermögens und des Gedächtnisses

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Publication number: DE202021000886U1
Application number: DE202021000886.1U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2021-03-09
Filing date: 2021-03-09
Publication date: 2022-06-22
Anticipated expiration: 2031-03-10

Abstract

Der geometrische Körper mit einer beliebigen Anzahl von Öffnungen (0 bis ...) je Seite und Kantenlängen zwischen 2-20 cm ist dadurch gekennzeichnet, dass das Röhrensystem im Inneren eine eindeutig definierte Verkettung von Öffnung zu Öffnung ergibt (Sequenz), wobei die Öffnungen jeweils Ankunftsort als auch Startort für die nur mit Schwerkraft ablaufende Kugel im Inneren sind.

Description

Bei der Erfindung handelt es sich um einen geometrischen Körper zum spielerische Trainieren des räumlichen Vorstellungsvermögens und des Gedächtnisses

- Der geometrische Körper ist aus intransparentem Material (Größe z.B mit Kantenlänge 3,0 oder 15,0 cm)
- mit einer oder mehreren Öffnungen auf jeder Seite, welche durch ein Röhrensystem im Inneren eindeutig und unveränderbar miteinander verbunden sind.
- Durch das Röhrensystem bewegt sich eine Kugel - von einem Spieler in einer oben liegenden Öffnung betätigt - mittels der Schwerkraft zu einer weiter unten befindlichen (seitlichen oder unten liegenden) Öffnung auf einer anfänglich unbekannten Route.
- Die Kugel bleibt durch einen Magnet in der Ausgangsöffnung haften.
- Die Ausgangsöffnung wird noch oben gedreht und der Vorgang wiederholt.
- Es gibt (und zeigt sich beim Trainingsdurchlauf) eine eindeutige Verknüpfung, eine Verkettung der Ablaufbahnen, die durch die Anzahl der Löcher vorgegeben ist und wieder zur Startöffnung führt.
- Durch Ausprobieren, Merken und Vorhersagen, welche Eingangsöffnung mit welcher Ausgangsöffnung verbunden ist, kann eine Art Memory-Spiel gespielt werden.
- Das Memory-Spiel kann als Solitärspiel, als Ratespiel für Gruppen oder als Gedächtnistest in der Diagnostik eingesetzt werden.
- Die Oberflächen der Seiten geometrischen Körpers können in Farbe u./o. Textur durch die Nutzer verändert werden.
- Der Schwierigkeitsgrad steigt (variabel) mit der Abnahme von Orientierungsmerkmalen über die der Nutzer entscheiden kann - z.B. wenn alle Seiten des geometrischen Körpers mit der gleichen Farbe markiert sind = schwierig.
- Der Schwierigkeitsgrad steigt (fix) mit der Anzahl der Öffnungen, die durch die gewählte Ausführung / Modell vorgegeben ist; z.B Würfel mit 2 Öffnungen je Seite = 12 Rollwege statt 6, oder Tetraeder mit 3 Öffnungen je Seite = 12 Rollwege, etc.
- Es sind auch geometrische Körper möglich, die aus Hälften oder Viertel bestehen und sich durch Drehen umbauen lassen, so dass sich die Abrollstrecke der Kugel verändert.
- Es sind auch rein digital virtuelle Varianten der geometrischen Körper nach den oben beschriebenen Prinzipien programmierbar.

Erfindungen die der hier beschriebenen nahe kommen sind z.B. Spiele mit Hohlkörpern und Kugeln die als Geschicklichkeitsspiele entworfen wurden. JP2019180721 CN103801093 CN103801093 CN111714871 Die Spiele sollen u.a. der Schulung der Geschicklichkeit, des räumlichen Vorstellungsvermögens und des konstruktiven Denkens dienen. In den meisten der gefundenen Fällen sind es kanalartige Labyrinthe - gerasterte Kammern mit Öffnungen oder Röhrensystem. All diesen Fällen ist gemeinsam, dass eine Kugel im Inneren des Hohlkörpers diesen durch geschicktes Drehen oder Kippen durchläuft. Eine weitere Art sind Kombinationsspiele bei denen der Zufall mitwirkt, oder das Innenleben des Hohlkörpers von Nutzer verändert werden kann. Dies betrifft ältere Patente wie z.B. DE4021531 welches wiederum eine Weiterentwicklung von DD287659A5 .1, DE3334360A1 ist oder DE4419922A1 .
Die wesentliche Neuheit der Erfindung gegenüber anderen Spielen ist,

- dass die Verbindung von Öffnung zu Öffnung eine unveränderbare festgelegte Verkettung von Abrollbahnen (Röhren) ergibt, bis die Kugel wieder am Anfang der Verknüpfungskette angekommen ist,
- dass die Kugel im Inneren des geometrischen Körpers magnetisch ist, die Öffnungen mit einem eisenhaltigen Ring umgeben sind - die Kugel bei Würfelbewegung in der Öffnung festhaftet.
- dass die Kugel ihren Weg allein durch Schwerkraft durch den auf einer waagerechten Unterlage stehenden geometrischen Körper zu „scheinbar überraschenden“ Ausgangsöffnungen findet,
- dass es um eine eindeutige Fokussierung auf Gedächtnisleistung und räumliches Vorstellungsvermögen geht - keine Kombination mit Geschicklichkeit und/oder Zufall,
- dass es erst 3D-Druck-Technologie ermöglicht, die mit der Lochanzahl zunehmen Kompliziertheit des Röhrensystems herstellen zu können,
- dass sich das Röhrenprinzip so lange beliebig erweitern läßt bis die Grenze der menschlichen Vorstellungs- und Gedächtnisleistung erreicht ist,
- dass sich die zu erbringende raumstrukturelle Gedächtnisleistung durch festgelegte Verkettungen normieren läßt (Eignung als Disziplin bei den World Memory Sport Championships, oder ggf. in der Diagnostik).

Ausführungsbeispiel Würfel
Im Folgenden wird eine von vielen möglichen Ausführungsvarianten, die dem oben beschriebenen Prinzip folgt, erläutert.
Ein Würfel (1) hat jeweils eine runde Öffnung (2) auf jeder Seite (Fg.1). Die Öffnungen sind durch ein Röhrensystem (3a, 3b) in einer fest vorgegebenen Art miteinander verbunden (2). Im Inneren des Röhrensystem kann sich eine magnetische Kugel frei bewegen (4). Öffnungen sind mit einem Metallring umgeben(5), dessen Durchmesser geringfügig kleiner ist als die Kugel, so dass die Kugel bei Ankunft aus der Öffnung magnetisch andockt und zu einem Viertel hervorguckt. Der Nutzer dreht den Würfel mit der Kugel in der Öffnung nach oben und gibt durch einen Anstoß per Hand oder mit einem kurzen Stift die Kugel frei. Die Kugel bewegt sich nur mit Schwerkraft durch das Röhrensystem zu einer tieferliegenden Öffnung. Der Würfel wird abermals mit der Ankunftsöffnung nach oben aufgesetzt. Der nächste Abrollvorgang kann beginnen. Das innere Röhrensystem ist unveränderbar. Für die Kugel gibt es kein zurück zur vorherigen Öffnung. Für die Kugel ist der geometrische Körper ein Einbahnstraßensystem. Bei x Öffnungen ist eine kettenartige Verknüpfung von gleich vielen (x) Abrollwegen vorbestimmt. Danach ist ein Durchgang beendet. Es gibt lange - die Gegenseite erreichende (3a) und kurze die vertikalen Seiten erreichende Abrollweg (3b). Die durch die Würfelmodell Varianten vorgegebenen Verknüpfungen (lang/ kurz) sollten in ihrer Reihung chaotisch sein. Entscheidend für die Erfindung ist der Rohrabzweig (7) der hinter jeder Öffnung einen senkrechten Kugelabwurf garantiert und eine geneigte seitliche bis schräg von oben kommende Ankunft der Kugel vorgibt.
Zum Spiel/Trainings- Ablauf: Es geht darum die Wege der Kugel in zwei Runden zunächst gut zu beobachten und sich zu merken. In einer dritten Runde soll man vorhersagen , wo die Kugel als nächstes hin rollt. Macht man die Vorhersagen fehlerfrei . (6 Punkte) kann man zum nächsten Level übergehen, sonst wiederholt man die Runde.
In der einfachen Variante ist der Würfel (1) mit 6 unterschiedlichen Farbplättchen (8) markiert. Dabei ist eine Farbe die Grundfarbe = Level 1 (Man muss sich die Verknüpfung z.B.: von rot nach blau, nach grün zuvor merken - Sequenzlernen.) Level 2: drei Farbplättchen werden durch die Grundfarbenplättchen ersetzt. Dabei erleichtern kleine Schlitze (6) das Herausheben der eingerasteten Farbplättchen. Level 3: außer der Grundfarbe gibt es nur noch eine farbig markierte Seite. Level 4 Der Würfel zeigt auf allen Seiten nur noch die Grundfarbe. Nun ist ein rein räumliches Gedächtnis gefordert z.B. dass die Kugel mal rechts, mal links, mal unten rauskommt. Da man den Würfel vor jedem Abrollvorgang nach oben drehen muss, wird es äußerst anspruchsvoll sich die Verkettung räumlich zu merken.
Solang alle Seiten farbig oder haptisch markiert sind steht das Auswendiglernen (Sequenzlernen) im Vordergrund. Wenn die Markierungen als Orientierungshilfe fehlen, geht es um gute räumlichen Vorstellungskraft (Mentale Rotation als kognitive Komponente).
Die Farbfelder lassen sich untereinander tauschen um den Würfel neu zu kalibrieren oder wie oben beschrieben schrittweise durch ein mitgeliefertes Farbplätten-Set mit gleicher Grundfarbe zu ersetzen, bis der Würfel auf allen Seiten die gleiche Farbe hat.
Spielt man zu mehreren Personen, so schreibt jeder verdeckt auf einen Zettel seine Vermutung, wo die Kugel raus kommt. Zum Schluss nach sechs Runden addiert man die Punkte und findet den Sieger mit dem besten Gedächtnis oder / und besten räumlichen Vorstellungsvermögen.
Variantenvorschlag für einen Würfel mit erhöhtem Schwierigkeitsgrad:: Würfel mit 2 Löchern je Seite ( =12 Abrollwege) !
Variantenvorschlag:

Der Würfel ist primär als „anfassbare“ analoge Variante entwickelt. Hiermit läßt sich unser räumliches Wahrnehmungsvermögen haptisch unterstützt trainieren. Dieses Memospiel kann aber auch als elektronische Grafikversion programmiert werden und auf dem PC gespielt werden. Auf die drei nicht sichtbaren Seiten eines Würfels können (farbige) Kennzeichnungen verweisen (ähnlich 1), solange kein 3D Bildschirm, bzw Hologram zur Verfügung steht. Der Würfel läßt sich elektronisch per Tastatur, Maus oder Joystick drehen. Gleiche Programmierbarkeit gilt für weitere geometrische Körper.

Die Herstellung des Würfels kann in der einfachen Variante mit einem Loch je Seite noch im Spritzguss aus Teilelementen hergestellt werden. Für die Herstellung eines geometrischen Körpers mit mehr als 10-12 Löchern ist der 3D Druck hilfreich.
Vorteile des geometrischen Körpers:

- Röhrenprinzip je Ausführungsart beliebig erweiterbar - viele Varianten.
- Robust und gut herstellbar, da keine beweglichen Teile im Inneren des geometrischen Körper.
- Leicht auswechselbare Markierungselemente für nutzerdefinierte Schwierigkeitsgrade.
- Klare Fokussierung auf Sequenzlernen und mentale Rotation
- Normierung der zu erbringenden raumstrukturellen Gedächtnisleistung möglich (Test- oder Wettbewerbsverfahren)
- Austesten der Grenzen der menschlichen Vorstellungs- und Gedächtnisleistung.
- Idealer Anwendungsfall für 3D-Druck

Bezugszeichenliste

(1): Beispiel eines geometrischen Körpers: Würfel mit Seitenbezeichnung I-VI
(2): Öffnungen
(3): Röhren - lang 3a, kurz 3b
(4): Kugel magnetisch
(5): Metallring
(6): Schlitz zum Heraushebeln der Farbplättchen
(7): 30-45° Rohrabzweig
(8): austauschbare farbige Markierungsplättchen

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2019180721 [0002]
CN 103801093 [0002]
CN 111714871 [0002]
DE 4021531 [0002]
DD 287659 A5 [0002]
DE 3334360 A1 [0002]
DE 4419922 A1 [0002]

Claims

Der geometrische Körper mit einer beliebigen Anzahl von Öffnungen (0 bis ...) je Seite und Kantenlängen zwischen 2-20 cm ist dadurch gekennzeichnet, dass das Röhrensystem im Inneren eine eindeutig definierte Verkettung von Öffnung zu Öffnung ergibt (Sequenz), wobei die Öffnungen jeweils Ankunftsort als auch Startort für die nur mit Schwerkraft ablaufende Kugel im Inneren sind.
Der geometrische Körper nach Anspruch 1, ist dadurch gekennzeichnet, dass die Kugel von oberer Position - durch einen Anstoß nach unten per Hand oder mit Hilfe eines kurzen Stiftes - mittels Schwerkraft zu einer tiefer liegenden Öffnung rollt, wobei der Körper auf einer waagerechten Unterlage steht oder ruhig gehalten wird um den Abrollvorgang nicht zu beeinflussen.
Der geometrische Körper nach Anspruch 1 und 2 ist dadurch gekennzeichnet, dass die Kugel magnetisch ist und an den mit eisenhaltigen Ringen versehenen Öffnungen haftet, oder die Kugel aus eisenhaltigem Material ist und die Öffnungen mit Magneten versehen sind.
Der geometrische Körper nach Anspruch 1-3 ist dadurch gekennzeichnet, dass die Kugel magnetisch dann an der Öffnung haftet, wenn der Körper per Hand bewegt und so gedreht wird, dass aus der unteren Ankunftsöffnung die „neue“ Startöffnung oben wird.
Der geometrische Körper nach Anspruch 1-4 ist dadurch gekennzeichnet, dass die Abrollvorgänge der Kugel der Anzahl der ans Röhrensystem angeschlossenen Löcher des geometrischen Körpers entspricht bis die Startöffnung einer Sequenz wieder erreicht ist.
Der geometrische Körper nach Anspruch 1-5 ist dadurch gekennzeichnet, dass unmittelbar nach den Öffnungen eine Rohrgabelung dafür sorgt, dass der Anstoß nach unten nicht den Weg in den seitlichen Abzweig findet, aber die Ankunft der Kugel an der unteren Öffnung jeweils von seitlich bis schräg oben erfolgt.
Der geometrische Körper nach Anspruch 1-6 ist dadurch gekennzeichnet, dass es als Ausführungsvariante neben den an das Röhrensystem angeschlossenen Öffnungen auch nicht angeschlossene Öffnungen geben kann.
Der geometrische Körper nach Anspruch 1-7 ist dadurch gekennzeichnet, dass er als Ausführungsvariante einfarbig sein kann.
Der geometrische Körper nach Anspruch 1-8 ist dadurch gekennzeichnet, dass als Ausführungsvariante die Flächen des geometrischen Körpers mit farbigen oder haptischen Markierungselementen gekennzeichnet sein können.
Der geometrische Körper nach Anspruch 1-9 ist dadurch gekennzeichnet, dass sich als Ausführungsvariante die Markierungselemente beliebig tauschen lassen.
Der geometrische Körper nach Anspruch 1-10 ist dadurch gekennzeichnet, dass der Nutzer den Schwierigkeitsgrad bei markierbaren Ausführungsvarianten selber durch Reduktion der Markierungselemente bis zur Einfarbigkeit des Körpers schrittweise erhöhen kann.
Der geometrische Körper nach Anspruch 1-11 ist dadurch gekennzeichnet, dass sich die Verkettung des Röhrensystems als Prinzip sowohl in Würfeln, Tetraedern, Quadern und Oktaedern umsetzen läßt und somit viele Ausführungsvarianten / Modelltypen möglich sind.
Der geometrische Körper nach Anspruch 1-12 ist dadurch gekennzeichnet, dass er in einer Ausführungsvariante bewegliche Teile enthält, mit denen der Nutzer die Abrollbahnen (Sequenz) verändern kann.
Der geometrische Körper nach Anspruch 1-13 ist dadurch gekennzeichnet, dass er sich als Solitärspiel oder als Gruppenspiel eignet zum Training der mentalen Rotation und des Gedächtnisses oder als Test in der Diagnostik.
Der Schutzanspruch schließt die virtuell elektronische Variante des Memospieles mit ein, bei dem eine virtuelle Kugel per Mausklick analog zum physisch realen Körper durch ein „unsichtbares Röhrensystem“ (festgelegte elektronisch bestimmte Sequenz) geschickt wird und die Verkettung der Öffnungen mit Sequenzlernen und mentaler Rotation entdeckt und die Ankunft der Kugel richtig vorhergesagt werden soll. Dazu läßt sich der geometrische Körper mit Steuerungszeichen der Tastatur oder Maus/Joystick drehen und wenden, um die Kugel im Ankunftsloch zu finden und den Körper mit der Kugel wieder nach oben zu drehen.