DE2835268C2 - Geschicklichkeitsspiel mit stabilisiertem Spielkugellauf - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Geschicklichkeitsspiel mit stabilisiertem Spielkugellauf und mit einem rotationssymmetrischem Spielkessel, dessen von der nach oben stehenden ihn begrenzenden Kesselwand umgebener und nach innen geneigter Kesselboden eine geschlichtete Oberfläche hat, die der an der Kesselwand eingeworfenen Spielkugei einen ungehinderten spiralförmigen Ablauf bis zu ihrem Einfall in im Mittelbcreich des Spielkessels kreisringförmig angeordnete nummerierte Fächer ermöglicht und mindestens zwei in Abständen voneinander angeordnete Beobachtungsringe aufweist.

F i g. 1 der Zeichnung zeigt in Draufsicht ein derartiges, beispielsweise durch die DE-GM 71 48 061 bekannt gewordenes Geschicklichkeitsspiel und darunter ein beim Spielen benutztes sogenanntes Tableau mit Zahlen und anderen Zeichen.

Fig.2 zeigt in größerem Maßstab einen Querschnitt durch einen Spieikessel längs der Linie H-II der Fi g. l. Die für den richtigen Ablauf der Spielkugei notwendige genau horizontale Lage des Spielkessels wird dadurch gesichert, daß er auf einem metallischen Dreibock aufgestellt wird, der selbst auf einem Fundament aus Beton steht, und daß er mittels Justierschrauben und Wasserwaage fest eingestellt wird.

Der Spielkessel kann aus Metall (z. B. Stahl- oder

Aluminiumguß) oder Holz bestehen und hat einen Außendurchmesser von z. B. 100 Zentimeter und einen Innendurchmesser von z. B. 40 Zentimeter. Die glatte z.B. geschlichtete Oberfläche des Kesselbodens ist um etwa 6° gegen die Horizontale nach innen geneigt. Die nach oben stehende, den Kesselboden begrenzende Innenseite der Kesselwand ist etwa 4 oder mehr Zentimeter hoch; ih/e Wandstärke kann geringer sein als die nach innen abnehmende Dicke des Kesselbodens. Die im Mitteibereich des Spielkesseis in seinem Boden kreisringförmig angeordneten z. B. 25 gleich großen Fächer zum Einfangen bzw. zum Einfall der Spielkugel sind durch senkrechte schmale Stege voneinander getrennt und durch Ziffern und Farben gekennzeichnet. Die Spielkugel hat einen Durchmesser von etwa 35 Millimeter und besteht aus Elfenbein oder Kunststoff. Die Spielkugel wird tangential am äußeren Rand des Spielkessels eingeworfen und läuft wegen der Zentrifugalkrafi zunächst an der Innenseite der Kesselwand des Spielkessels entlang. Bei Erreichen einer bestimmten stets gleichen Geschwindigkeit überwiegt der Einfluß der Schwerkraft etwas und die Spielkugel löst sich von der Innenseite der Kesselwand ab. Auf einer spiralartigen Bahn läuft sie auf dem geneigten Kesselboden abwärts und fällt in eines der 25 gleich großen Fächer. Infolge der niemals gleichen Einwurfgeschwindigkeit löst sich die Spielkugel an verschiedenen Punkten von der Innenseite der Kesselwand ab; da aber die Geschwindigkeit bei ihrer Ablösung stets die gleiche ist, entstehen spiralförmige Bahnen von stets gleicher Länge. Würde man durch Drehen um die senkrechte Mittelachse alle Kugelbahnen in Gedanken zusammenlegen, dann würde sich bei gleichem Ablösepunkt auch stets der gleiche Ankunftsort ergeben, der im wesentlichen durch Streuungen infolge mikroskopischer Unebenheiten wie Staub usw. nur minimalen Schwankungen unterliegt. Ein Spieler kann also durch Beobachtung des Ablösepunktes oder anderer Punkte der Bahn den

so Ankunftsort voraussagen und seine Voraussage durch Legen einer Wertmarke auf das Tableau festlegen.

Zur Erleichterung der Beobachtung befinden sich wenigstens zwei konzentrische etwa 5—10 Millimeter breite Ringe auf der Kesselbodenoberfläche. Sie sollen zwar für die Spieler gut erkennbar sein, jedoch den Lauf der Spielkugel möglichst nicht beeinflussen. Die Markierung der Beobachtungsringe kann bei Metallen durch gegen die Umgebung verschiedene Oberflächenbehandlung und bei Holz durch Intarsien erreicht werden. Der innerste Ring dient zugleich als Grenze der Voraussage: innerhalb dieses Ringes befindet sich die Spielkugel kur/ vor dem Einfall. Ein Einsatz der Wertmarke ist dann nicht mehr zulässig.

Es wurde beobachtet, daß die Spielkugel sich nach Ablösung von der Innenseite der Kesselwand ihr in Wirklichkeit öfter wieder nähert und somit eine pendelnde Bewegung ausführt. Die Folge davon ist, daß man einerseits den Ablösepunkt nicht genau beobach-

ten kann und daß andererseits die Spielkugel bei der Abwärtsbewegung keine ideale Spirale, sondern eine etwas elliptische Spirale beschreibt. Elliptische Bahnen haben den Nachteil, daß die Spielkugel auch gegenüber dem vorausgesagten Feld ankommen kann, was im voraus schwerer zu erkennen ist

Der Grund für ein solches Verhalten der Spielkugel ist einmal prinzipieller Natur, weil die rollende Spielkugel mit ihrem Eigendrehimpuls (Drall) gezwungen wird, eine Kreisbahn auszuführen. Außerdem kann hinzukommen, daß die die Spielkugel einwerfende Person ihr — absichtlich oder unabsichtlich — einen zusätzlichen seitlichen Drall (Effet) versetzt welchen die Spielkugel bei ihrer Ablösung von der Innenseite der Kesselwand noch nicht verloren hat So entsteht eine Präzession der Kugelachse, eine pendelnde Bewegung und eine elliptische Spirale der Kugeibahn.

Bei dem aus der DE-PS 10 07 225 bekannten roülettartigen Kugelspiel mit einer tangential in den feststehenden Spielkessel einmündenden iiinlaufbahn sollen die auf seitlichen Drall beim Übertritt aus dem Einwurfkanal in den Kessel zurückzuführenden unerwarteten Unregelmäßigkeiten durch einen in der Laufbahn des Kessels vorgesehenen kreisförmigen Grat beseitigt werden. Dieser in der Kugelbahn hinter dem Ende des Einwurfkanals beginnende Grat steigt allmählich aus der Lauffläche an und endet in sie allmählich übergehend bzw. wieder zurückkehrend vor dem Ende des Einlaufkanals und bildet somit eine die Spielkugel am Außenrand des Kessels über einen großen Teil seines Kreisumfangs führende, nach ob^n offene Rinne, aus der die Spielkugel auf die innerhalb des Grates liegende Lauffläche des Kessels läuft. Diese einen konzentrischen Beobachtungsring (Zielstreifen genannt) aufweisende Lauffläche kann in verschiedener Weise ausgebildet sein und ist in ihrer Gänze aufgerauht, wodurch ein gleichmäßiger Lauf der Spielkugel begünstigt werden soll. Dieser bekannte Spielkessel wird in der Praxis nicht benutzt; seine Herstellung ist außergewöhnlich schwierig, zumal er in mehrfacher Hinsicht nicht rotationssymmetrisch ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Geschicklichkeitsspiel der eingangs genannten Art die Lauffläche bildende Kesseloberfläche derart zu gestalten, daß die Stabilisierung des Spielkugellaufs während ihres ganzen Laufs — also auch nahe der Kesselwand — erreicht wird.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Oberfläche des Kesselbodens im der Kesselwand benachbarten Einwurfbereich der Spielkugel einen schmalen, mehrere Zentimeter breiten, kreisringförmigen Bereich aufweist, der rauh (Rauhtiefe nach DIN 3141 bis zu 63 μιη) ist und einen anderen ebenfalls schmalen, mehrere Zentimeter breiten, kreisringförmigen Bereich mit allmählichem Übergang von rauher zu geschlichteter Oberfläche umschließt, und daß die Kesselwand auf ihrer Innenseite entweder bei an sich bekannter zylindrisch-ebener Ausbildung eine gegenüber der geschlichteten Oberfläche des Kesselbodens möglichst reibungsarme Oberfläche oder bei an sich bekannter halbkreisbogenförmiger Ausbildung eine ebenfalls rauhe Oberfläche aufweist.

Die F i g. 3, 3a und 4 zeigen Ausführungsbeispiele der Erfindung. Varianten der Ausbildung der Innenseite der Kesselwand sind an sich bekannt. Neu ist jedoch die 6·> Gestaltung der Oberflächenrauhigkeit im Einwurfbereich der Spielkugel.

Die in den Spielkessel von der Hand eines Spielers oder Croupiers eingeworfene Spieikugel rollt zunächst wegen ihrer hohen Geschwindigkeit und damit hohen Zentrifugalkraft an der Innenseite der Kesselwand auf einem Umfang ab, der in der horizontalen Ebene liegt Die Drehimpulsachse steht also senkrecht In F i g. 3 und 4, die zwei verschiedene Kesselwände in Querschnitten natürlicher Größe darstellen, wird eine Spielkugel betrachtet, die von oben aus gesehen z. B. im Gegensinn des Uhrzeigers umläuft, also vom Betrachter weg. Wie üblich ist der Pfeil des Drehimpulsvektors L so gezeichnet, daß ein Betrachter vom Pfeilende zur Pfeilspitze sieht wenn die Drehung im Uhrzeigersinn erfolgt

Im allgemeinen ist der Spielkessel — wie in Fig.3 dargestellt — so ausgedreht, daß die Innenseite der Kespelwand mit dem Kesselboden bzw. seiner nach innen geneigten Ebene eine Ecke bildet, deren Winkel 90° plus etwa 6° Neigungswinkel des Kesselbodens beträgt. Dadurch berührt die Spielkugel den Spielkessel beim Lauf auf der größten Bahn stets in zwei Punkten. So reibt die Spielkugel infolge ihrer Kreisbewegung und infolge ihrer Eig^ndrehbewegung gleitend und bohrend dort, wo die Achse der Eigendrehbewegung der Spieikugel die Kesselbodenebene schneidet, während die Spielkugel an der senkrechten Innenseite abläuft. Diese Gleit- und Bohrreibung führen zur Abnahme der Bahngeschwindigkeit und damit zur Abnahme der Zentrifugalkraft, durch welche die Spielkugel an die Innenseite gedrückt wird. Es kommt dann der Zeitpunkt, bei welchem die nach innen gerichtete Komponente der Schwerkraft überwiegt.

Die Gleit- und Bohrreibung bewirken, daß die Spielkugel nun dadurch auf einem Umlauf abläuft, der in einer senkrechten Ebene liegt. Der Drehimpulsvektor /. in F i g. 3 ist von de;· vertikalen in die horizontale Lage V gesprungen. Während vorher die Kreisbewegung keinen Einfluß auf den senkrecht stehenden Vektor ausübte, hat sich das nun geändert: der horizontal stehende Drehimpulsvektor L' wird durch die Kreisbahn der Spielkugel gezwungen, fortwährend seine Richtung zu ändern. Bei einem ganzen Umlauf dreht sich der Drehimpulsvektor um 360°. Es wirkt also ein Drehmoment Tauf den horizontal stehenden Drehimpulsvektor L'. Die Addition beider Vektoren hat ein Aufrichten des Drehimpulsvektors zur Folge, der in F i g. 3 nun die Stellung /."einnimmt. Diese Aufrichtung hat zur Folge, daß die Spielkugel nun an die Innenseite gedruckt wird und zwar immer in diesem Sinn, unabhängig davon, ob die Richtung des Umlaufs im Uhrzeigersinn oder im Gegensinn erfolgt. Da nun die Spielkugel wieder an die Innenseite gedrückt wird wie zu Anfang infolge der Zentrifugalkraft, hat die Gleit- und Bohrreibung an der Innenseite zur Folge, daß dann die Spielkugel wieder auf einem Umfang abläuft, der in der horizontalen Ebene liegt. Der Drehimpulsvektor steht wieder senkrecht (L in F i g. 3). Nach kurzer Zeit springt er wieder um in die horizontale Lage L'. Dieser Wechsel kann einige Male passieren und man beobachtet auch, daß die Spielkugel, nachdem sie die Innenseite schon verlassen hat, wieder an sie zurückkehrt und so eine pendelnde Bewegung ausführt. Der Ort der Ablösung von der Innenseite ist schwer zu erkennen. Die Geschwindigkeit, mit welcher die Spielkugel die Innenseite verläßt, kann verschieden groß sein. Ist sie zu gering, dann fällt die Spielkugel zu stark nach der Mitte zu, wodurch elliptische Spiralen der Kugelbewegung entstehen.

Der erfinduneseemäß vorgesehene schmale, kreis-

ringförmige rauhe Bereich der Oberfläche des Kesselbodens in seinem Einwurfbereich wird dadurch geschaffen, daß dieser an die Innenseite der Kesselwand angrenzende Teil des Kesselboden nach seiner Ausdrehung entgegen der bisherigen Übung nicht mitgeschlichtel wird, sondern im Gegenteil in einer Breite von mindestens 2 Zentimetern künstlich aufgerauht wird. Die Rauhtiefe (nach DIN 3141) soll jedoch 63 μπι nicht überschreiten. Die gewünschte Rauhigkeit läßt sich in Form von kreisrunden Riefen durch Ausdrehen des Kesselbodenaußenbereichs z. B. mit Schmirgelpapier auf einer Drehbank leicht herstellen und im Bedarfsfall erneuern. Der nach innen anschließende andere kreisförmige Bereich mit allmählichem Übergang von rauher zu geschlichteter Oberfläche des Kesseibodens soii etwa 2—5 Zentimeter breit, also auch schmal sein und kann in der gleichen Weise mit Schmirgelpapier feinerer Körnungen erzeugt werden. Die möglichst reibungsarme Oberfläche der Innenseite bei zylindrisch-ebener Ausbildung kann in einer Feinschlichtung und Hochglanzpolierung bestehen. In Fig.3a sind die verschiedenen Rauhtiefen der rotationssymmetrischen Oberflächenbearbeitung des Kesselbodens eingezeichnet. Die Rauhzone braucht nicht ganz an die Kesselwand heranzureichen.

Außer der Hochglanzpolierung kann die Reibungsarmut der Oberfläche der Innenseite in weiterer Ausbildung der Erfindung auch durch die Anordnung eines kreisringförmigen Druckluftkissens zwischen der Innenseite der Kesselwand und der Spielkugel erzielt werden, wie dies in F i g. 3 schematisch dargestellt ist.

Die Maßnahme, eine möglichst reibungsarme Oberfläche für einen Spielkörper durch die Erzeugung eines Druckluftkissens zu erreichen, is,! an sich bekannt; allerdings bei einem Geschicklichkeitsspiel mit ebener, viereckiger Spielplatte und Spielscheibe (DE-OS 22 39 229).

!n diesem Fall kann die Außenseite der Kesselwand einen zylindrischen mit Druckluft angefüllten Hohlraum H aufweisen, der nach ai'ßen abgedeckt ist, z. B. mit einer Manschette M, und mit der Innenseite der Kesseiwand durch viele feine in Höhe des Mittelpunktes der Spielkugel angeordnete Löcher für die sie durchströmende Druckluft verbunden ist. Diese Löcher haben einen Durchmesser von etwa 1 Millimeter oder weniger und einen Abstand voneinander von etwa 1—2 Millimeter. Der Hohlraum ist über Stutzen und über Schläuche mit einer geeigneten Druckluftquelle verbunden. Die ausströmende Druckluft braucht nur eine geringe Geschwindigkeit zu haben, so daß bei Anordnung von etwa 1500 feinen Löchern die gesamte austretende Luftmenge weniger als z. B. 2 Liter ie Sekunde beträgt

In beiden Fällen der Ausführung der Erfindung nach F i g. 3 und 3a der Zeichnung hat der große Unterschied der Reibung zwischen der Innenseite der Kesselwand und dem rauhen Bereich des geneigten Kesselbodens den Vorteil zur Folge, daß die Spielkugel selbst bei großer Einwurfgeschwindigkeit nicht nutzlos viele Umläufe am Rand macht, sondern wegen der großen Gleit- und Bohrreibung auf der rauhen Oberfläche bald die Geschwindigkeit erhält, mit der sie sich von der Innenseite ablöst Noch größer ist aber der Vorteil, daß der Drehimpulsvektor seine horizontale Lage beibehält, und nicht wieder in die senkrechte Lage zurückspringen kann. Denn es gibt nun an der Innenseite der Kesselwand keine Reibung mehr, während die große Reibung auf dem Außenbereich des Kesselbodens dafür sorgt, daß die Spielkugel auf dieser Ebene abläuft, so daß die Drehachse der Spielkugel horizontal stehen bleibt. Der allmähliche Übergang von der rauhen zur geschlichteten Oberfläche des Kesselbodens bewirkt, daß auf der ganzen Bahn der Spielkugel keine Stelle vorhanden ist, an welcher das aufrichtende Drehmoment, das ständig vorhanden bleibt, solange der

ίο horizontale Drehiinpulsvektor der Spielkugel infolge der Kreisbahn gedreht wird, sich infolge unterschiedlicher Reibung unterschiedlich auswirken kann; denn dies würde auch zu einer geringen Pendelbewegung und folglich zu elliptischen Spiralen führen können.

Bei der in F i g. 4 der Zeichnung dargestell'en anderen Variante der an sich bekannten Ausbildung der Innenseite ist die sonst reibungsarme Innenseite der Kesselwand ersetzt durch eine ebenfalls rauhe Oberfläche, wobei der Übergang von dem geneigten Kesselboden zur Innenseite der Kesselwand im Querschnitt kein Winkel von etwa 96°, sondern ein Kreis ist, genauer gesagt ein Kreisbogenstück, dessen Radius etwa gleich dem zwei- oder dreifachen Spielkugelradius ist. Die rauhe Oberfläche des äußeren Bereichs des geneigten

2^r> Kesselbodens wird somit fortgesetzt bis zum oberen Ende der Innenseite. Die Spielkugel berührt hierbei die kreisbogenförmig gekrümmte [-"lache in nur einem Punkt. Diese Ausführung der Erfindung beruht auf folgender Überlegung:

Beim Einwurf läuft die Spielkugel am Rand mit einer Geschwindigkeit, die sie infolge der Zentrifugalkraft an die Innenseite drückt. Je nach der Geschwindigkeit läuft die Spielkugel höher oder tiefer. Sie kann auf einem Umfang abrollen, dessen Ebene horizontal steht oder

i^r> bei geringerer Geschwindigkeit jede Lage bis zur senkrechten einnehmen kann. Der Drehimpulsvektor der Spielkugel hat unendlich viele Möglichkeiten der Stellung von der senkrechten bei hoher Geschwindigkeit bis zur waagerechten bei geringerer Geschwindig-

4(i keit. Wegen der Kreisbahn der Spielkugel wird die horizontale Komponente des Drehimpulsvektors gedreht. Auch hier fürt die Summe von Drehimpulsvektor L' und Drehmoment'ektor T zur Aufrichtung des Drehimpulsvektors zur Stellung L". Dies geschieht auch hier immer in dem Sinn, daß die Spielkugel zur Innenseite gedrückt wird, unabhängig davon, ob die Spielkugel im Sinn des Uhrzeigers oder im Gegensinn umläuft. Wegen des kreisbogenförmigen Übergangs von dem geneigten Kesselboden zur Innenseite der

μ Kesselwand und wegen der kreisbogenförmigen Ausbildung der Innenseite selbst besteht ein Druck auf die Innenseite derart, daß der Lauf der Spielkugel etwas höher stattfindet. Da aber der Drehimpulsvektor keine sprunghafte, sondern eine kontinuierliche Änderung seiner Lage gegen die Horizontale erfährt und die Drehung des Vektors infolge der Kreisbahn der Spielkugel immer gleichförmig erfolgt, ist die aufrichtende Kraftwirkung auf den Drehimpulsvektor nahezu immer gleich. Die Änderung ist am äußeren Rand am

w> größten und Auswirkungen der Änderung werden durch die rauhe Oberfläche gebremst. So wird erreicht, daß durch die rauhe Oberfläche überflüssige Umläufe der Spielkugel vermindert werden und die Spielkugel auf eine ideale Spiralbahn geführt wird, was ein großer

<>■> Vorteil ist

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Geschicklichkeitsspiel mit stabilisiertem Spielkugellauf und mit einem rotationssymmetrischen Spielkessel, dessen von der nach oben stehenden ihn begrenzenden Kesselwand umgebener und nach innen geneigter Kesselboden eine geschlichtete Oberfläche hat, die der an der Kesselwand eingeworfenen Spielkugel einen ungehinderten spiralförmigen Ablauf bis zu ihrem Einfall in im Mittelbereich des Spielkessels kreisringförmig angeordnete nummerierte Fächer ermöglicht und mindestens zwei in Abständen voneinander angeordnete Beobachtungsringe aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche des Kesselbodens im der Kesselwand benachbarten Einwurfbereich der Spielkugel einen schmalen, mehrere Zentimeter breiten, kreisringföimigen Bereich aufweist, der rauh (Rauhtiefe nach DIN 3141 bis zu 63 μιη) ist und einen anderen ebenfalls schmalen, mehrere Zentimeter breiten, kreisringförmigen Bereich mit allmählichem Übergang von rauher zu geschlichteter Oberfläche umschließt, und daß die Kesselwand auf ihrer Innenseite entweder bei an sich bekannter zylindrisch-ebener Ausbildung eine gegenüber der geschlichteten Oberfläche des Kesselbodens möglichst reibungsarme Oberfläche oder bei an sich bekannter halbkreisbogenförmiger Ausbildung eine ebenfalls rauhe Oberfläche aufweist.

2. Geschicklichkeitsspiel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei zylindrisch-ebener Ausbildung die Oberfläche der Innenseite der Kesselwand feingeschlichtet und hochglanzpoliert ist.

3. Geschicklichkeitsspiel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei zylindrisch-ebener Ausbildung zwischen der Oberfläche der Innenseite der Kesselwand und der Spielkugei ein kreisringförmiges Druckluftkissen erzeugbar ist.

4. Geschicklichkeitsspiel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung des Druckluftkissens die Außenseite der Kesselwand einen zylindrischen mit Druckluft angefüllten Hohlraum (H, M) aufweist, der nach außen abgedeckt und mit der Innenseite der Kesselwand durch viele feine, in Höhe des Spielkugelmittelpunktes angeordnete Löcher für die sie durchströmende Druckluft verbunden ist.