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Titel: Bauspielelemente Bei der Erfindung handelt es sich um ein Spielzeug,
das aus einer Anzahl von Bauspielelementen besteht, die untereinander zusammenfügbar
sind. Abhängig von der Art der Zusammensetzung, kann es für Kinder, Jugendliche
oder Erwachsene als Spielzeug und insbesondere als L.ehr- Lernspielzeug verwendet
werden.
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Im Gegensatz zu dem bisher bekannten Spielzeug, das aus Bauspielelementen
besteht, erfüllt die Erfindung eine zweite Funktion, indem es gleichzeitig noch
als dreidimensionales Puzzle zu verwenden ist, und zwar zur Erstellun einer Gesamteinheit
(z.B. Quader oder Wurfel).
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Bauspielelemente so zu entwickeln,
da3 sie sich zu Quadern oder Würfeln zusammenfügen lassen, wobei die Außenflächen
der zusammengefügten Einheiten glatt sind, das Innere der Einheiten dagegen aus
lauter Hohl- und Spitzpyramiden besteht, ohne einen Hohlraum zu lassen.
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Mit Hilfe der noch näher zu erläuternden Bauspielelemente sind anheften
nach der Art wie beispielsweise in Fig. 1 - 4 dargestellt, zusammenfügbar. Fig.
1 stellt einen würfel aus 8, Fig. 2 einen Quader aus 12, Fig. 3 einen Quader aus
18 und Fig. 4 stellt einen Würfel aus 27 (26) Bauspielelementen dar.
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Bei Fig. 4 sind 26 Bauspielelemente möglich, wenn das zentrale, auf
dem Schnittpunkt der Raumdiagonalen liegende Bauspielelement aus lauter pyramidenförmigen
Hohlräumen (Hohlpyramiden) besteht, es also entfällt.
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Erklärung des Prinzips: Die Erfindung geht jeweils von der Tatsache
aus, daß ein Würfel sich zerlegen läßt in sechs gleichseitige Pyramiden mit quadratischer
Grundfläche, im folgenden kurz Pyramiden genannt. Dabei entspricht die Kantenlänge
a des Würfels (Fig. 5) der Seitenlänge a der Pyramidengrundfläche (Big 6). Die Seitenlänge
b der die Pyramide bildenden vier Dreiecke, entspricht der Hälfte der Raumdiagonalen
r des Würfel (Fig. 5); d.h. b = r/2 . Die Dreieckshöhe h(ig. 6) entspricht der Hälfte
der Flächendiagonalen d des Würfels (Fig. 5); d.h. h 3 d/2 Man schafft nun in einem
Würfel einen Hohlraum (Fig. 7), der nur von einer der bereits beschriebenen Pyramiden
ganz ausgefüllt werden kann. Mit einem anderen Würfel wird eine Pyramide so verbunden
(Fig. 8), daß man beide Elemente (Fig. 7 + 8) zu einem Quader zusammensetzen kann
Fig. 9).
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Die Erfindung ist auf der Gundlage des vorstehend erklärten Prinzips
in der Weise erweitert worden, daß die einzelnen Bauspielelemente so zusammengesetzt
sind, daß sie zu Einheiten ( Würfeln oder Quadern) zusammenfügbar sind, wie beispielsweise
in Fig. 1- 4 dargestellt.
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Die Bauspielelemente lassen sich zunächst durch die Anzahl der flachen
Seiten unterscheiden: 1) Bauspielelemente mit 3 flachen Seiten, in Fig. 4 durch
senkrechte Schraffur gekennzeichnet, werden im folgenden als Eckelemente bezeichnet.
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2) Bauspielelemente mit 2 flachen Seiten, in Fig. 4 durch schräge
(45 Grad) Schraffur gekennzeichnet, werden im folgenden als Kantenelemente bezeichnet.
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3) Bauspielelemente mit 1 flachen Seite, in Fig. 4 durch waagerechte
Schraffur gekennzeichnet, werden im folgenden als Mittelelemente bezeichnet.
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4) Bauspieleiemente, die keine flache Seite haben, weil sie sich im
Innern des Würfels oder laders befinden, von den übrigen Elementen eingeschlossen
werden, sind im folgen den als Zentralelemente bezeichnet.
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Erläuterung eines Beispiels: Die Bauspielelemente, die beispielsweise
zu einem Würfel nach Fig. 4 zusammengefügt werden können, besitzen insgesamt 6x9
" 54 flache Seiten und im Innern passen 54 Pyramiden in entsprechend 54 pyramidenförmige
Hohlräume.
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Die weitere Unterteilung der Bauspielelemente, die bereits nach Eck-,
Kanten-, Mittel- und Zentralelementen unterschieden wurden, erfolgt in der nächsten
Stufe in der Weise, daß man 1.1) die vier Variationsmöglichkeiten der Eckelemente
bestimmt: neben den 3 flachen Seiten gibt ea bei 3 pyramidenförmigen Hohlräumen
O Pyramiden 2 2 " 1 1 Pyramide 1 1 pyramidenförmigem Hohlraum 2 Pyramiden 0 0 pyramidenförmigen
Hohlräumen 3 1.2) die funf Variationsmöglichkeiten der Kantenelemente bestimmt:
neben den 2 flachen Seiten gibt es bei 4 pyramidenförmigen Hohlräumen O Pyramide
" 3 pyramidenförmigen " 1 Pyramide " 2 " " 2 Pyramiden " 1 pyramidenförmigen Hohlraum
3 Pyramiden II " " zu 4 " II 1.3) die sechs Variationsmöglichkeiten der Mittelelemente
bestimmt: neben der einen flachen Seite gibt es bei 5 pyramidenförmigen Hohlräumen
O Pyramide 4 pyramidenförmigen " 1 II t 1? 2 Pyramiden " 2 " " 3 " 1 pyramiden-förmigen
Hohlraum 4 " 0 " " 5
1.4) die sieben Variationsmöglichkeiten des
Zentralelements bestimmt: bei keiner flachen Seite gibt es: bei 6 pyramidenförmigen
Hohlräumen o Pyramide (kein Element) bei 5 " " 1 " II 2 2 2 Pyramiden 3 II 1? 3
" " 2 " " 4 " " 1 pyramidenförmigen Hohlraum 5 " " 0 " II 6 6 Pyramiden Entsprechend
der Ausnutzung der Variationsmöglichkeiten kann man eine Vielzahl von Puzzles mit
unterschiedlichem Schwierigkeitsgrad herstellen.
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Ein Beispiel soll die Bauspielelemente näher erläutern: Fig. 10 stellt
eine Variation der Mittelelemente nach 1.3.
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ii Aufriß dar. Dabei handelt es sich um ein Mittelelement, daß neben
der flachen Seite 2 pyramidenförmige Hohlräume (Hohlpyramiden) aufweist und drei
Pyramiden. In der Ansicht von Fig. 10 befindet sich die flache Seite links, die
Hohlpyramiden sind vorn und hinten (hintere in Fig. lo nicht sichtbar) und die Pyramiden
befinden sich oben, rechts und unten. Fig. 11 zeigt das Mittelelement (Fig. 1o)
um 9o Grad um die senkrechte Achse im Uhrzeigersinn gedreht. Fig. 12 zeigt das Mittelelement(
Fig. 11) um 180 Grad um die senkrechte Achse gedreht; die flache Seite ist nun vorn.
Fig. 13 zeigt das Mittelelement(Fig. 12) um 90 Grad um die waagerechte Achse so
gedreht, daß die flache Seite unten ist.
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Uber die übliche Verwendung von Bauspielelementen hinaus eignet sich
das Material besonders zur Erstellung interessanter, phantaßievoller und architektonischer
Strukturen, zum Bau von Brücken, begünstigt durch das leichte aber stabile Ineinanderpassen
von Pyramiden in die entsprechenden Hohlpyramiden.
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Dieser Vorteil wirkt sich auch auf Turmbau (große Höhe) und ähnliche
Bauwerke aus. Dazu als Beispiel Fig. 14.
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Dadurch, daß die Bauspielelemente sich zu einem dreidimensionalen
Puzzle (ohne Hohlräume) zusammensetzen lassen genügt das Spielzeug dem Bedürfnis
nach platzsparender Unterbringung.
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Für eine kindgerechte Gestaltung gibt es die Möglichkeit den Bauspielelementenverschiedene
Farbtöne zu geben. Diese Farbtöne lassen sich sinnvoll einsetzen, und zwar zur Çrleichterung
des Verständnisses für Symmetrien und räumliche Zuordnungen.