DE3123634A1 - Gliedersystem - Google Patents

Gliedersystem

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DE3123634A1
DE3123634A1 DE19813123634 DE3123634A DE3123634A1 DE 3123634 A1 DE3123634 A1 DE 3123634A1 DE 19813123634 DE19813123634 DE 19813123634 DE 3123634 A DE3123634 A DE 3123634A DE 3123634 A1 DE3123634 A1 DE 3123634A1
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Germany
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links
swivel
link
link system
joints
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Withdrawn
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DE19813123634
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English (en)
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Michael 2000 Hamburg Hahn
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Individual
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Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A63SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63FCARD, BOARD, OR ROULETTE GAMES; INDOOR GAMES USING SMALL MOVING PLAYING BODIES; VIDEO GAMES; GAMES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • A63F9/00Games not otherwise provided for
    • A63F9/06Patience; Other games for self-amusement
    • A63F9/08Puzzles provided with elements movable in relation, i.e. movably connected, to each other
    • A63F9/088Puzzles with elements that are connected by straps, strings or hinges, e.g. Rubik's Magic
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16GBELTS, CABLES, OR ROPES, PREDOMINANTLY USED FOR DRIVING PURPOSES; CHAINS; FITTINGS PREDOMINANTLY USED THEREFOR
    • F16G13/00Chains
    • F16G13/18Chains having special overall characteristics

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Transmission Devices (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Gliedersystem mit einer eindimensionalen
  • Erstreckung bestehend aus einzelnen Gliedern, von denen jedes gegenüber dem benachbarten Bewegungen ausführen kann.
  • Bei solchen Gliedersystemen handelt es sich beispielsweise um Ketten, deren einzelnen Glieder über Schwenkgelenke so miteinander verbunden sind - wie beispielsweise bei Antriebsketten - daß sie nur in einer Ebene gegeneinander verschwenkt werden können.
  • Derartige Antriebsketten lassen sich daher nur spiralförmig in einer Ebene aufwickeln. Eine andere Faltordnung als die einer eindimensionalen Spirale ist nicht denkbar.
  • Darüberhinaus gibt es andere Ketten, bei denen die einzelnen Glieder gegeneinander in einer Vielzahl verschiedener Ebenen verschwenkt und gedreht werden können. Diese Ketten - beispielsweise Lasthebeketten - können zwar zu mehrdimensionalen Faltordnungen aufgetürmt werden. Eine derartige Faltordnung ist aber weitgehend ungeordnet, da von den sich zwischen den einzelnen Gliedern befindlichen Gelenken bis auf die zu übertragenden Zugkräfte keinerlei Führungskräfte von einem Glied auf das benachbarte übertragen werden können. Eine Faltordnung 1äGt sich daher nur dadurch herbeiführen, daß die Glieder aufeinander geschichtet werden. Zugketten liegen daher im Regelfall relativ ungeordnet auf ihrer Unterlage.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, das Gliedersystem der einleitend genannten Art so auszubilden, daß es geeignet, in einer vorgegebenen Faltordnung zusammengelegt zu werden.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgen'ä.ß dadurch gelöst, daß die Glieder über Gelenke miteinander verbunden sind, von denen einige als Dreh-und andere als Schwenkgelenke ausgebildet sind, und die Aufeinanderfolge der Gelenke und die Ausbildung der Glieder einer vorgegebenen Faltordnung entspricht.
  • Bei diesem Gliedersystem steht die Einhaltung einer vorgegebenen Faltordnung im Vordergrund. Diese Faltordnung kann beispielsweise ein Würfel sein, zu dem das Gliedersystem zusammengefügt werden kann. Abweichend von den gebräuchlichen Kombinationsspielen, die im Handel erhältlich sind, wird bei diesem Gliedersystem eine bestimmte Ordnung von Bauelementen herbeigeführt, die in eindimensionaler Erstreckung aneindergereiht sind. Um die vorgegebene Faltordnung erfüllen zu können, muß einerseits der Tatsache Rechnung getragen werden, daß die Glieder untereinander zum Gliedersystem verbunden sind, andererseits aber eine Auswahl unter den Freiheitsgraden getroffen werden, die von den Gelenken zur Verfügung gehalten werden, die zwischen den einzelnen Gliedern angeordnet sind. Eine derartige Vielzahl von Kombinationsmerkmalen ist bei den herkömmlichen Kombinationsspielen nicht vorhanden. Würfelspiele mit gegeneinander verschwenkbaren Schicht verändern ihre Figur lediglich im Rahmen der von dem Kombinationsspiel vorgegebenen Silhouette. Abgeschrägte Ecken verändern sich in ihrer Lage zueinander und farbliche Kombinationen können manipuliert werden. Eine Auflösung des Kombinationsspiels in eine eindimensionale Aneinanderreihung von Gliedern ist aber nicht möglich.
  • In ähnlicher Weise sind dem Spieler auch bei solchen Kombinationsspielen enge Grenzen für die Anwendung eigener kombinatorischer Ideen gesetzt, bei denen einzelne Elemente zu einer Ordnunq zusammengefügt werden sollen. Zu denken ist insbesondere an Würfel, die aus kleineren Einzelelementen, insbesondere Würfeln und Quader zusammengesetzt werden sollen. Auch bei diesem Spiel muß der Spieler nicht die Anzahl der Freiheitsgrade in sein Spiel mit einbeziehen, die von den die Spielelemente miteinander verbindenden Gelenken ausgehen. Gerade diese Gelenkkombinationen vermitteln dem Spieler aber einen überblick über die Fähiqkeiten, die die einzelnen Gelenke einzeln und im Zusammenwirken aufweisen.
  • Darüberhinaus ist auch die Gefahr kleiner, daß einzelne Elemente, die zu der vorgegebenen Figur zusammengefügt werden sollen, währen des Spiels verlorengehen.
  • Gemäß einer bevorzugten AusfGhrungsform der Erfindung passen die Glieder in einen für alle Glieder gleichen Ouerschnittsraster.
  • Durch diese spezielle Ausbildung der Glieder wird das Kombinationsspiel um eine Variante möglicher Zusammenfügungen vereinfacht. Für den Spieler kommt es lediglich darauf an, die richtige Aufeinanderfolge von Gelenken einzuhalten, ohne daß er sich darüberhinaus auch noch um verschiedene Querschnittsraster krümmern muß. Andererseits ist nicht zu verkennen, daß der gleiche Querschnittsraster auch dazu führt, daß verschiedene Querschnittsformen als Orientierungshilfe beim Zusammenfalten des Gliedersystems wegfallen. Der Spieler muß mithin lediglich mit einer Orientierungshilfe auskommen, wodurch die Durchführung des Spiels erschwert ist.
  • Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen, in denen eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung beispielsweise veranschaulicht ist.
  • In den Zeichnungen zeigen: Fig. 1: eine räumliche Darstellung eines Gliedersystems in eindimensionaler Erstreckung, Fig. 2: eine räumliche Darstellung eines Gliedersystems in der vorgegebenen Faltordnung mit Blick auf eine Kopffläche, Fig. 3: eine räumliche Darstellung eines Gliedersystems in der vorgegebenen Faltordnung mit Blick auf eine Bodenfläche, Fig. 4: eine räumliche Darstellung eines äußeren Schwenkgliedes, Fig. 5: eine Draufsicht auf ein äußeres Schwenkglied, Fig. 6: eine Seitenansicht eines äußeren Schwenkgliedes, Fig. 7: eine räumliche Darstellung eines inneren Schwenkgliedes, Fig. 8: eine Draufsicht auf ein inneres Schwenkcjlied, Fig. 9: eine Seitenansicht eines inneren Schwenkcjliedes, Fig. 10: eine Draufsicht auf eine einschichtige Verbindungsplatte, Fig. 11: eine Draufsicht auf eine einschichtige Verbindungsplatte, Fig. 12: eine Seitenansicht einer einschichtigen Verbindungsplatte, Fig. 13: eine räumliche Darstellung einer zweischichtigen Ver bindungsplatte, Fig. 14: eine Draufsicht auf eine zweischichtige Verbindungsplatte, Fig. 15: eine Seitenansicht einer zweischichtigen Verbindungsplatte, Fig. 16: eine räumliche Darstellung eines Schwenkgelenkes mit zwei um 900 gegeneinander versetzten Schwenkebenen, Fig. 17: eine Draufsicht auf ein Schwenkgelenk gemäß Fig. 16 und Fig. 18: eine Seitenansicht eines Schwenkgelenkes gemäß Fig. 1 Ein Gliedersystem besteht im wesentlichen aus Gliedern 1 und Gelenken 2. Die Gelenke 2 verbinden die Glieder untereinander. Dabe sind zu unterscheiden Schwenkgelenke 3 und Drehgelenke 4. Die Schwenkgelenke 3 sind zwischen zwei Schwenkgliedern 5,6 angeordne die gegeneinander in einer Schwenkebene verlaufende Schwenkbewegungen ausführen können. Die Schwenkgelenke 3 lassen Schwenkbewegungen um einen Schwenkwinkel von 1800 zu. Gelegentlich sind als doppelte Schwenkgelenke ausgebildete Doppelgelenke 7 vorgesehen, die einen Schwenkwinkel von 360° zulassen. Diese Doppelgelenke 7 bestehen aus zwei unmittelbar hintereinander angeordneten Schwenk gelenken.
  • Die Drehgelenke 4 ermöglichen ein Verdrehen eines Gliedes 1 gegen über dem über das Drehgelenk 4 mit ihm verbundenen Nachbarglied Die Drehgelenke 4 sind so ausgebildet, daß die durch die Drehgelenke 4 miteinander verbundenen Glieder 1 Drehbewegungen um einen Drehwinkel von 360° gegeneinander ausführen können.
  • Schwenkgelenke können beispielsweise zwischen einem äußeren Schwenkglied 8 und einem inneren Schwenkglied 9 vorgesehen sein. Das äußere Schwenkglied 8 ist quaderförmig ausgebildet.
  • Seine quadratische Grundfläche 1o besitzt Kanten 11, die untereinander gleiche Kantenlänge besitzen. Der quadratischen Grundfläche 1o gegenüber ist das Schwenkgelenk 3 ausgebildet. Dieses besteht aus einer Achse 12, die in einer Bohrung 13 geführt ist.
  • Diese Bohrung erstreckt sich durch zwei Wangen 14,15, die in einem Abstand 16 voneinander planparallel zueinander verlaufen.
  • Die Dicke jeder der beiden Wangen 14,15 ist so berechnet, daß sie in etwa der Weite des Abstandes 16 entspricht. Die Wangen 14,15 und der Abstand 16 bilden zusammen eine Länge, die derjenigen der Kante 11 entspricht.
  • Das äußere Schwenkglied 8 ist an seinem der quadratischen Grundfläche 1o gegenüberliegenden Ende 17 in Form eines Schwenkradius 18 abgerundet. Dieser Schwenkradius 18 ist so groß ausgebildet, daß das äußere Schwenkglied 8 bei der Ausführung von Schwenkbewegungen nicht von einem mit ihm durch das Schwenkgelenk 3 verbundenen Nachbarglied behindert wird. Das äußere Schwenkglied 8 ist in einer längeren AusfUhrungsform 19 und in einer kürzeren Ausführungsform 20 vorgesehen. Die längere Ausführungsform 19 ist so bemessen, daß sie doppel so lang wie die Länge der Kante 11 ist. Die Länge der kürzeren Ausführungsform 20 ist so bemessen, daß die Länge von zwei aneinandergefügten kürzeren Åusführungsformen 2 der Länge von drei aneindergefügten Kanten 11 entspricht.
  • Über das Schwenkgelenk 3 steht das äußere Schwenkglied 8 mit dem inneren Schwenkglied 9 in Verbindung. Zu diesem Zwecke besitzt das innere Schwenkglied 9 einen Schwenkzapfen 21, durch den sich eine die Achse 12 aufnehmende Bohrung 22 erstreckt. Die Länge des Schwenkzapfens 21 entspricht der Tiefe des Abstandes 16.
  • Dabei ist der Schwenkzapfen 21 in seiner Länge so bemessen, daß ein ihn gegenüber dem äußeren Schwenkgelenk 8 abgrenzender Radius 23 sich unmittelbar oberhalb eines Bodens 24 bewegt, wenn das innere Schwenkglied 9 Schwenkbewegungen gegenüber dem äußeren Schwenkglied 8 ausführt. Andererseits bewegen sich die Wangen 14,15 mit ihren Schwenkradien 18 unmittelbar oberhalb zweier Absätze 25,26, die beidseits des Schwenkzapfens 21 ausgebildet sind. Die Absätze 25,26 erstrecken sich wie der Schwenkzapfen 21 über die gesamte Breite des äußeren Schwenkgliedes 9, die der Länge der Kante ii entspricht. Dabei ist die Tiefenerstrekkung der Absätze 25,26 so bemessen, daß sie der Breite der Wangen 14,15 entspricht.
  • Auch von den inneren Schwenkgliedern 9 ist eine längere Ausführungsform 27 und eine kürzere Ausführungsform 28 vorgesehen. Die Längen dieser beiden Ausführungsformen 27,28 verhalten sich genaues wie diejenigen der Ausführungsformen 19,20. An seinem den Schwenk zapfen 21 abgewandten Ende besitzt das innere Schwenkglied 9 eine quadratische Grundfläche 29, dessen Kante 30 ebenso lang wie die Kante 11 ist. Aus der quadratischen Grundfläche 29 ragt eine Drehachse 31 heraus. Diese Drehachse 31 ist im Mittelpunkt der Grundfläche 29 befestigt und steht senkrecht auf dieser. An ihrem der Grundfläche 29 abgewandten Ende 32 kann die Drehachse 31 eine Verdickung 33 aufweisen. Diese Drehachse 31 ragt in eine Bohrung 34 hinein, die sich von der quadratischen Grundfläche lo durch das äußere Schwenkglied 8 in Richtung auf den Boden 24 erstreckt. Diese Bohrung 34 ist im Mittelpunkt der quadratischen Grundfläche io angeordnet. Ihr Durchmesser entspricht demjenigen der Drehachse 31. Mit der Verdickung 33 ist die Drehachse 31 im Bereich des Bodens 24 innerhalb der Bohrung 34 so befestigt, daß die Drehachse 31 in der Bohrung zwar Drehbewequngen ausführen kann, nicht aber in Richtung auf die quadratische Grundfläche aus der Bohrung 34 herausrutschen kann.
  • Zwei äußere Schwenkylieder 8 können über eine einschichtige Schwenkplatte 35 zu einem Doppele3elenk 7 verbunden sein. Die einschichtige Schwenkplatte 35 besteht aus einer Platte 36, deren Dicke der Breite des Abstandes 16 entspricht. An ihren beiden in Längsrichtung sich einander gegenüberliegenden Enden 37,38 ist die Schwenkplatte 35 mit Radien 39,40 versehen, deren GröRe den Radien 18,23 entspricht. In einem entsprechenden Abstand von den Radien 39,40 durchdringen Bohrungen 41,42 die Schwenkplatte 35. Durch diese Bohrungen 41,42 erstrecken sich Achsen 12, mit deren Hilfe die Schwenkplatte 35 beispielsweise mit äußeren Schwenkgliedern 8 beidseitig verbunden ist. Die Länge der Schwenkplatte 35 entspricht derjenigen einer längeren Ausführungsform 19,27. Diese Länge ergibt sich dadurch, daß die Schwenkplatte 35 mit ihren beiden Enden 39,40 jeweils in die Abstände 16 hineinragt. Da die Länge der Abstände 16 bis zum Boden 24 in etwa der Hälfte der längeren Ausführungsform 19 entspricht, muß die Länge der Schwenkplatte 35 mindestens so groß wie die längere Ausführungsform 19 sein.
  • Zwei innere Schwenkgelenke 9 werden über doppelte Schwenkplatten 43,44 miteinander verbunden. Bei diesen doppelten Schwenkplatten 43,44 handelt es sich um zwei einander parallel verlaufende Schwenkplatten 35. Jeweils eine der beiden Schwenkplatten 43,44 erstreckt sich beidseits des Schwenkzapfens 21, der über eine Achse 12 mit den beiden Schwenkplatten 43,44 verbunden ist. Die Achse 12 erstreckt sich sowohl durch die Bohrung 22 als auch durch Bohrungen 45,46,47,48, die in der doppelten Schwenkplatte 43,44 vorgesehen sind. Jeweils eines von zwei inneren Schwenkgliedern 9 wird an den beiden einander sich gegenüberliegenden Enden 49,50 mit der doppelten Schwenkplatte 43,44 verbunden. Um die Ausführung von Schwenkbewegungen der doppelten Schwenkplatte 43,44 gegenüber den inneren Schwenkgliedern 9 zuzulassen, sind an den Enden 49,50 Radien 51,52 vorgesehen, die den Radien 39,40 der einfachen Schwenkplatte 35 entsprechen. Diese Radien 51,52 bewegen sich beim Verschwenken der doppelten Schwenkplatte 43,44 gegenüber den inneren Schwenkgliedern 9 an den Absätzen 25,26 entlang. Die Länge der doppelten Schwenkplatte 43,44 entspricht der-jenigen der einfachen Schwenkplatte 35.
  • Schließlich ist ein Schwenkglied 53 vorgese1ien, das mit jeweils zwei um 90° gegeneinander versetzten Schwenkzapfen 54,55 ausgebildet ist, Diese Schwenkzapfen 54,55 besitzen eine Dicke, die derjenigen des Abstandes 16 entsprechen. Sie ragen zwischen zwei Wangen 14,15 bzw. in einen zwischen der doppelten Schwenkplatte 43,44 liegenden Abstand 56. Dieser Abstand 56 entspricht in seiner Breite demjenigen des Abstandes 16. Jeder der beiden Schwenkzapfen 54,55 ist mit Radien 57,58 versehen, die an einander sich gegenüberliegenden Enden 59,60 der Schwenkzapfen 54,55 vorgesehen sind. Die Größe der Radien 57,58 entspricht derjenigen der Radien 18,23,39,40,51,52. Im entsprechenden Abstand von den Radien 57,58 sind Bohrungen 61,62 vorgesehen, deren Achsen senkrecht aufeinander stehen. Die Schwenkzapfen 54,55 sind etwa gleich lang. Ihre Länge entspricht dem Schwenkzapfen 21 des inneren Schwenkgliedes 9. Auch die Dicke der Schwenkzapfen 54,55 entspricht derjenigen des Schwenkzapfens 21. Die sich an die beiden Schwenkzapfen 54,55 anschließenden Glieder 1 schwenken in Schwenkebenen, die senkrecht aufeinander stehen.
  • Die Glieder 1 können mit Hilfe der Schwenkgelenke 3 bzw. Drehgelenke 4 so zu einem Gliedersystem zusammengefügt werden, daß bei Einhaltung einer bestimmten Faltordnung sich ein Würfel 63 ergibt. Zu diesem Zwecke ist die Länge der Kanten 11 auch der Breite der Schwenkplatte 35 und der doppelten Schwenkplatte 43,44 und schließlich auch der Breite der Schwenkzapfen 54,55 zugrunde gelegt. Darüberhinaus ist der Abstand 56 zwischen der doppelten Schwenkplatte 43,44 so bemessen, daß die gesamte Tiefe der doptelten Schwenkplatte 43,44 der Länge einer Kante 11 entspricht.
  • Im wesentlichen wechseln sich in dem zu einem Würfel 63 zusammenfügbaren Gliedersystem Schwenkgelenke 3 und Drehgelenke 4 jeweils einander ab. Lediglich im Bereich der Doppelgelenke 7 folgen zwei Schwenkgelenke unmittelbar aufeinander. Derartige Doppelgelenke 7 sind im Bereich des zweiten Gliedes 64, des siebten Gliedes 65, des siebzehnten Gliedes 66 des zweiundzwanzigsten Gliedes 67, des fleununddreißigsten Gliedes 69 sowie des siebenunvierzigsten Gliedes vorgesehen. Dabei beginnt das Gliedersystem mit einer längeren AusfUhrungsform 19 eines äußeren Schwenkgliedes 8 und endet mit einer kürzeren Ausführungsform 28 eines inneren Schwenkgliedes 9. Im Bereich der Doppelgelenke 7 wird die Richtung des Gliedersystems um einen Winkel von 180° umgelenkt.
  • Darüberhinaus folgen auch im Bereich des Schwenkgliedes 53 zwei Schwenkgelenke 3 unmittelbar aufeinander, ohne daß zwischen diesen beiden .Schwcnkgelenken 3 ein Drehgelenk 4 eincgefikvt ist.
  • Im Bereich dieses Schwenkgliedes 53 wird gleichzeitis! die Richtung des Gliedersystems um 900 umgelenkt und die Schwenkebene der aufeinanderfolgenden äußeren Schwenkglieder 8 um 900 versetzt.
  • Das Gliedersystem ist so angeordnet, daß jeweils zwei kurze Ausführungsformen 20,28 über Drehgelenke 4 miteinander verbunden sind. Insgesamt befinden sich in dem Gliedersystem 53 Glieder 1. Drei äußere Schwenkglieder 8 und eine Schwenkplatte 35 bilden eine erste Gruppe von vier Gliedern längerer Ausführungsform 19. Darauf folgen ein inneres Schwenkglied 9 kürzerer Ausführungsform 28, das über ein Drehgelenk 4 mit einem äußeren Schwenkglied 8 kürzerer Ausführungsform 20 verbunden ist.
  • Sodann folgen sechs Glieder längerer Ausführungform, von denen drei äußere Schwenkglieder 8, eins ein inneres Schwenkglied 9, eins eine einfache Schwenkplatte 35 und eins ein Schwenkglied 53 mit zwei um 9o° gegeneinander versetzten Schwenkebenen ist.
  • Die Schwenkplatte 35 ist über zwei aufeinanderfolgende Schwenkgelenke 3 mit äußeren Schwenkgliedern verbunden, von denen jeweils eines von kürzerer Ausführungsform 20 und eines von längerer Ausführungsform 19 ist. Sodann sind zwei äußere Schwenkglieder 8 über Drehgelenke 4 miteinander verbunden. Darauf folgt ein inneres Schwenkglied 9 längerer Ausführungsform 27, das einerseits über ein Schwenkgelenk 3 mit dem äußeren Schwenkglied 8 und andererseits über ein Drehgelenk 4 mit dem nachfolgenden äußeren Schwenkqlied 8 verbunden ist. Dieses äußere Schwenkglied 8 ist über ein Schwenkgelenk 3 mit dem Schwenkglied 53 verbunden.
  • Auf das Schwenkglied 53 folgen zwei Schwenkglieder kürzerer Ausfühpungsform 2o,28. Mit dem Schwenkglied 53 ist ein äußeres Schwenkglied 8 über ein Schwenkgelenk 3 so verbunden, daß die beiden an das Schwenkglied 53 angelenkten Schwenkglieder 8 Schwenkebenen aufweisen, die um 9o° gegeneinander versetzt sind.
  • Auf das äußere Schwenkglied 8 kürzerer Ausführungsform 20 folgt über ein Drehgelenk 4 ein inneres Schwenkglied 9, das mit fiinf Gliedern 1 längerer Ausführungsform verbunden ist. Mit dem inneren Schwenkglied 9 kürzerer Ausfthrungsform 28 ist ein äußeres Schwenkglied.8 längerer Ausführungsform 19 über ein Schwenkgelenk 3 verbunden, Dieses ist mit einem inneren Schwenkglied-3 längerer Ausführungsform 27 über ein Drehgelenk 4 verbunden. Die sich daran anschließende doppeLte Schwenkplatte 43,44 verbindet das innere Schwenkglied 9 mit dem sich an die doppelte Schwenkplatte 43,44 anschließenden inneren Schwenkgelenk 9. Dieses ist über ein Drehgelenk 4 mit dem nachfolgenden äußeren Schwenkgelenk 8 verbunden.
  • Diesem folgt eine weitere Gruppe von zwei kurzen Schwenkgliedern 9,8, die über Drehgelenke 4 miteinander und über Schwenkgelenke mit dem benachbarten Gliedern 1 verbunden sind. Dieser Gruppe von zwei kurzen Schwenkgliedern 9,8 schließt sich eine Gruppe von fünf Schwenkgliedern längerer Ausführungsform 19,27 an. Die Verbindung zu dieser Gruppe von fünf Schwenkgliedern wird hergestellt durch das doppelte Schwenkgelenk 67, das von einer Schwenkplatte 35 gebildet wird. Das sich an sie anschließende äußere Schwenkgelenk 8 ist über ein Drehgelenk 4 mit einem äußeren Schwer glied 8 verbunden, das über ein Schwenkgelenk 3 mit einem inneren Schwenkglied 9 in Verbindung steht. Diesem folgt über ein Drehgelenk 4 ein äußeres Schwenkglied 8, das mit einer Gruppe von zwei Schwenkgliedern 9,8 kurzer Ausführungsform 28,20 in Verbindung steht. Die beiden kurzen AusfüI,rungsformen sind hier wie an allen anderen Stellen über Drehgelenke 4 miteinander verbunden. Dieser Gruppe von zwei Schwenkgliedern 9,8 kürzerer Ausführunqsform 28, 20 folgt über eine Schwenkplatte 35 eine weitere Gruppe von Schwenkgliedern 8,9 kürzerer Ausführungsform 20,28. Die Schwenkplatte 35 zwischen diesen beiden Gruppen von Schwenkgliedern 8,9 stellt das doppelte Schwenkglied 68 dar.
  • Nunmehr folgt eine Gruppe von drei Gliedern 1 längerer Ausführungs formen 19,27. Dabei ist ein äußeres Schwenkglied 8 über ein Drehgelenk 4 mit einem inneren Schwenkglied 9 verbunden. Dieses steht über eine doppelte Schwenkplatte 43,44 mit vier Schwenkgliedern 8, kürzerer Ausführungsform 20,28 in Verbindung. Statt dieser doppeltl Schwenkplatte 43,44 könnte auch ein Schwenkglied Verwendung findet das lediglich einen Schwenkwinkel von 180° zuläßt.
  • An das sich an die doppelte Schwenkplatte 43,44 anschließende innere Schwenkglied 9 schließt sich ein äußeres Schwenkglied 8 über ein Drehgelenk 4 an. Dieses äußere Schwenkglied 8 stellt die Verbindung zu zwei weiteren Schwenkgliedern 9,8 kürzerer Ausführungsform 28,20 her, die über ein Drehgelenk 4 miteinander verbunden sind.
  • Nunmehr folgt eine Schwenkplatte 35 als doppeltes Schwenkgelenk 69. Ihr schließen sich zwei Schwenkglieder 8,9 kürzerer Ausführungsform 20,28 an, die silber ein Drehgelenk 4 miteinander verbunden sind. Dieser Gruppe folgen nunmehr vier Schwenkglieder 8,9 längerer Ausführungsform 19,27. Bei dieser Gruppe sind jeweils zwei äußere Schwenkglieder 8 über Drehgelenke 4 mit inneren Schwenkgliedern 9 verbunden. Diese stellen die Verbindung zu äußeren Schwenkgliedern 8 her. Dabei ragt das letzte innere Schwenkglied 9 dieser Gruppe in ein äußeres Schwenkglied 8 kürzerer Ausführungsform hinein. Diese beiden Schwenkglieder 8,9 sind über ein Drehgelenk 4 miteinander verbunden. Dieser Gruppe von zwei kurzen Schwenkglieder folgt eine doppelte Schwenkplatte 43,44, die das letzte doppelte Schwenkgelenk 70 des Gliedersystems darstellt. An diese doppelte Schwenkplatte 43,44 schließt sich eine Gruppe von zwei Schwenkgliedern 9,8 kürzerer Ausführungsform 28,in an, die über ein Drehgelenk 4 miteinander verbunden sind. Das äußere Schwenkglied 8 dieser Gruppe stellt die Verbindung zu einer letzten Gruppe von drei Schwenkgliedern 9,8 längerer Ausführungsform 27,19 her. In dieser Gruppe ist das erste innere Schwenkglied 9 über ein Drehgelenk 4 mit dem zweiten äußeren Schwenkglied 8 verbunden, das über ein Schwenkgelenk 3 mit dem inneren Schwenkglied 9 in Verbindung steht.
  • Drehgelenke 4 sind jeweils zwischen Schwenkgliedern 8,9 gleicher Länge vorgesehen. Schwenkglieder ungleicher Länge werden jeweils durch Schwenkgelenke 3 miteinander verbunden. Mit dem erfindungsgemäßen Gliedersystem kann ein Würfel 63 so gefaltet werden, daß jeweils im Bereich der Doppelgelenke Umlenkungen von 180° stattfinden. Im Bereich des Schwenkgliedes 53 muß darüberhinaus die Schwenkebene um 9o verdreht werden. Dieses Schwenkglied 53 ist als elftes Glied 1 in das Gliedersystem eingeordnet. Die über das Schwenkglied 53 miteinander verbundenen äußeren Schwenkglieder 8 sind über Drehgelenke 4 mit deren Nachbargelenken verbunden.
  • Statt des quadratischen Querschnittes der einzelnen Glieder 1 können auch andere symmetrische Querschnittsformen gewählt werden. Dabei ist allerdings damit zu rechnen, daß Freiräume zwischen den einzelnen Gliedern 1 verbleiben, wenn das Gliedersystem zu der beabsichtigten Faltordnung zusammengefaltet ist.
  • Statt eines Würfels 63 können mit ähnlich gestalteten Gliedersystemen auch andere räumliche Gebilde gefaltet werden. Dabei kommt es lediglich darauf an, sowohl die geeignete Querschnittsform für die Glieder 1 zu wählen als auch die Aufeinanderfolge der einzelnen Glieder 1 so zu bestimmen, daß die sich zwischen den einzelnen Gliedern 1 befindlichen Gelenke 3,4 in der benötigten Ordnung aufeinanderrfolqen.
  • Es ist auch möglich, die einzelnen Gelenke 3,4 als Schnappgelenke auszubilden. Dadurch erhält das Gliedersystem sowohl im linear ausgebreiteten Zustand als auch in seiner räumlichen Zusammenfaltung eine relativ hohe Stabilität.
  • Zur Erschwerung des Spiels ist es denkbar, statt der Schwenkgelenke 3, die lediglich einen Schwenkwinkel von 180° zulassen, weitere Schwenkplatten 35 bzw. doppelte Schwenkplatten 43,44 zu verwenden. Diese eröffnen eine größere Anzahl an Auswahlmöglichkeiten bezüglich der einzuhaltenden Faltordnung. Die richtige Auswahl fällt daher dem Spieler umso schwerer.
  • Darüberhinaus ist es auch möglich, das Spiel dadurch zu erschweren, daß beispielsweise zwei lange Glieder durch drei kurze ersetzt werd Auf diese Weise ist es denkbar, die Schwierigkeit bei der Auswahl von Umlenkungen, die nach jedem Glied möglich sind, erheblich zu erschweren. Schließlich ist es auch denkbar, bestimmte Glieder durch funktionsgleiche andere Glieder zu ersetzen. Auf diese Weise können mit den Gliedern Umschichtungen vorgenommen werden, die bei einer Beschränkung auf die unbedingt notwendige Funktion zum Zwecke des Zusammenbaus beispielsweise eines Würfels nicht möglich sind.
  • Schließlich kann die Auswahl der Zusammenbau-Kriterien auch noch ein dadurch erhöht werden, daß zusätzlicher Farbeffekt auf die Glieder aufgebracht wird. Diese Einfärbungen sind möglich, um die Anzahl der Auswahlkriterien zu erhöhen. Zum Beispiel können beim Zusammenbau eines Würfels die Farben so kombiniert werden, daß jeweils zwei sich gegenüberliegende Seiten des Würfels in gleicher Weise eingefärbt sind, daß aber die Seitenpaarungen untereinander verschiedene Einfärbungen aufweisen. Darüberhinaus können die Einfärbungen so vorgenommen werden, daß einzelne Seiten der Faltordnung einfarbig, andere Seiten aber mehrfarbig gestaltet sind.
  • Die Mehrfarbigkeit kann unter anderem darin zum Ausdruck kommen, daß in einer einfarbigen Fläche nur ein Glied eine von dieser Seite unterschiedliche Einfärbung aufweist.

Claims (39)

  1. GLIEDERSYSTEM PatentansErüche W Gliedersystem mit einer eindimensionalen Erstreckung bestehend aus einzelnen Gliedern, von denen jedes gegenüber dem benachbarten Bewegungen ausfahren kann, dadurch gekennzeichnet, daß die Glieder (1) huber Gelenke (3,4) miteinander verbunden sind, von denen einige als Dreh- und andere als Schwenkgelenke (4,3) ausgebildet sind, und die Aufeinanderfolge der Gelenke (3,4) und die Ausbildung der Glieder (1) einer vorgegebenen Faltordnung entspricht.
  2. 2. Gliedersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Glieder (1) in einen für alle Glieder (1) gleichen Querschnittsraster passen.
  3. 3. Gliedersystem nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß alle Glieder (1) einen quadratischen Querschnitt aufweisen.
  4. 4. Gliedersystem nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkgelenke (3) einen Schwenkwinkel von 180° aufweisen.
  5. 5. Gliedersystem nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkgelenke (3)zwei im Abstand voneinander angeordnete Wangen (14,15) aufweisen, zwischen denen ein Schwenkzapfen (21) drehbar gelagert ist, dessen Dicke der Weite des Abstandes (16) entspricht.
  6. 6. Gliedersystem nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß einige Schwenkgelenke (7) einen Schwenkwinkel von 360° oO aufweisen.
  7. 7. Gliedersystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Schwenkplatten (43,44) planparallel zueinander im Abstand einer von je einem Schwenkzapfen (21) vorgegebenen Dicke voneinander angeordnet sind und die beiden Schwenkzapfen 121) einander gegenüberliegerdin den Schwenkplatten (43,44) drehbar gelagert sind.
  8. 8. Gliedersystem nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Schwenkglied (53) zwei Schwenklager aufweist, von denen das eine eine Schwenkebene aufweist, die um 90° gegenÜber der des anderen versetzt ist.
  9. 9. Gliedersystem nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehgelenke (4) einen Drehwinkel von 360° auSweisen.
  10. 10. Gliedersystem nach Anspruch bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Drehgelenk (4) als eine in eine Bohrung (34) eines Gliedes (1) hineinragende Drehachse (30) eines benachbarten Gliedes (1) ausgebildet ist.
  11. 11. Gliedersystem-nach Anspruch 1 bis lo, dadurch gekennzeichnet, daß die Gelenke (3,4) als Rastergelenke ausgebildet sind.
  12. 12. Gliedersystem nach Anspruch 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Glieder (1) von unterschiedlicher Längenerstreckung sind.
  13. 13. Gliedersystem nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkglieder (8,9) zwei unterschiedliche Längen aufweisen.
  14. 14. Gliedersystem nach Anspruch 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schwenkglied (8,9)längerer Ausführungsform (19,27) doppelt so lang wie breit ist.
  15. 15. Gliedersystem nach Anspruch 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß zwei aneinander gefügte Schwenkglieder (8,9) kürzerer Ausführungsform (20,28) dreimal so lang wie ein Glied (1) breit ist.
  16. 16. Gliedersystem nach Anspruch 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Glieder (1) im zusammengefalteten Zustand des Gliedersystems eines Würfels (63) ergeben.
  17. 17. Gliedersystem nach Anspruch 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Würfel (63) eine Kantenlänge aufweist, die viermal so lang wie eine Kante (11) ist, die der Breite eines Gliedes (1) entspricht,
  18. 18. Gliedersystem nach Anspruch 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Würfel (63) Schichten mittinander planparallel verlaufenden Ebenen aufweist, von der jeder eine Dicke hat, die der Länge einer Kante (11) entspricht.
  19. 19. Gliedersystem nach Anspruch 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet daß ein Schwenkgelenk (3) zwei Glieder (1) benachbarter Dreh gelenke (4) mit einander verbindet.
  20. 20. Gliedersystem nach Anspruch 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet daß ein Glied (35;43,44) zwei einander benachbarte Schwenkgelenke (3) aufweist, von denen jedes mit je einem Glied (1) verbunden ist, das über Drehgelenke (4) mit seinen Nachbargliedern (1) verbunden ist.
  21. 21. Gliedersystem nach Anspruch 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet daß an seinem Ende ein in ein äußeres Schwenkglied (8) hinein ragendes inneres Schwenkglied (9) vorgesehen ist.
  22. 22. Gliedersystem nach Anspruch 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet daß auf jedes Schwenkgelenk mit Ausnahme der Doppelqelenke (7) ein Drehqelenk (4) und jeweils einem Drehgelenk (4) ein Schwenkgelenk (3) folgt.
  23. 23. Gliedersystem nach Anspruch 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß Drehgelenke (4) zwischen Gliedern (1) gleicher Länge angeordnet sind.
  24. 24. Gliedersystem nach Anspruch 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Würfel (63) Glieder (1) längerer Ausführungsform (19,27) gegenüber der Anzahl von Gliedern (1) kürzerer Ausführungsform (20,28) überwiegen.
  25. 25. Gliedersystem nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß 33 Glieder (1) längerer Ausführungsforin (19,27) und 20 Glieder (1) kürzerer AusfAhrungsform (20,28) vorhanden sind.
  26. 26. Gliedersystem nach Anspruch 1 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Schwenkgelenke (3) mit einem Schwenkwinkel von jewei 1800 in Schwenkplatten (35;43,44) als Doppelgelenke (7) vereinigt sind.
  27. 27. Gliedersystem nach Anspruch 1 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß für den Aufbau eines Würfels (63) mindestens sieben Doppelgelenke (7) vorgesehen sind.
  28. 28. Gliedersystem nach Anspruch 1 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Würfel (62) Doppelgelenke (7) im Bereich des zweiten Gliedes (64),des siebten Gliedes (65), des siebzehnten Gliedes (66), des zweiundzwanzigsten Gliedes (67), des neunundzwanzigsten Gliedes (68), des neununddreißigsten Gliedes (69) und des siebenundvierzigsten Gliedes (70) vorgesehen sind.
  29. 29. Gliedersystem nach Anspruch 1 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß Doppelgelenke (7) beim Würfel (63) im Bereich von Umlenkungen mit einem Winkel von 180° vorgesehen sind.
  30. 30. Gliedersystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Schwenkglied (53) mit zwei um 900 gegeneinander versetzten Schwenkebenen beim Ubergang von einer Schicht eines Würfels (63) zur nächsten Schicht vorgesehen ist.
  31. 31. Gliedersystem nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß das Schwenkglied (53) mit zwei um 900 gegeneinander versetzten Schwenkebenen als 12. Glied im Gliedersystem eingeordnet ist.
  32. 32. Gliedersystem nach Anspruch 30 und 31, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Schwenkglied (53) mit zwei um 900 gegeneinander versetzten Schwenkebenen benachbarten Gliedern (1) über Drehgelenke (4) mit ihren benachbarten Gliedern (1) verbunden sind.
  33. 33. Gliedersystem nach Anspruch 1 bis 32, dadurch gekennzeichnet, daß von einem äußeren Schwenkglied (8) langer Ausführungsform (19) als Anfang ausgezählt die Glieder in folgender Reihenfolge angeordnet sind: 4 Gliedern langer Ausführungsform folgen 2 Glieder kurzer Ausführungsform; diesen folgen 6 Glieder langer Ausführungsform, denen sich 2 Glieder kurzer AusfUhrungsform anschließen; a,'iIAI zu 33. diesen folgen 5 Glieder langer Ausführungsform, denen sich 2 Glieder kurzer Ausführungsform anschließen; diesen folgen 5 Glieder langer Ausführungsform, denen sich 2 Glieder kurzer Ausführungsform anschließen; diesen folgt ein Glied langer Ausführungsform, dem sich 2 Glieder kurzer Ausführuncjsform anschließt; diesen folgen 3 Glieder langer Ausführungsform, denen sich 4 Glieder kurzer Ausführungsform anschließen; diesen folgt 1 Glied langer Ausführungsform, dem sich 2 Glieder kurzer Ausführungsform anschließen; diesen folgen 4 Glieder langer Ausführungsform, denen sich 2 Glieder kurzer Ausführungsform anschließen; diesen folgt 1 Glied langer Ausführungsform, dem sich 2 Glieder kurzer Ausführungsform anschließen; diesen folgen bis zum Ende des Gliedersystems 3 Glieder langer Ausführungsform.
  34. 34. Gliedersystem nach Anspruch 1 bis 33, dadurch gekennzeichnet daß zusätzliche Freiheitsgrade in den Gelenken (2) zu Erschwerung der Einhaltung einer vorgegebenen Faltordnung vorgesehen sind.
  35. 35. Gliedersystem nach Anspruch 1 bis 34, dadurch gekennzeichnet, daß zwei lange Glieder durch entsprechende kurze ersetzbar sind.
  36. 36. Gliedersystem nach Anspruch 1 bis 35, dadurch gekennzeichnet, daß einzelne Glieder durch funktionsgleiche andere Glieder ersetzbar sind.
  37. 37. Gliedersystem nach Anspruch 1 bis 36, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einfärbung der Glieder vorgesehen ist.
  38. 38. Gliedersystem nach Anspruch 1 bis 37, dadurch gekennzeichnet, daß die Einfärbung der Glieder einer unterschiedlichen Einfärbung der Seiten des aus den Gliedern zusammen-setzbaren Würfels entspricht.
  39. 39. Gliedersystem nach Anspruch 1 bis 38, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils zwei sich einander gegenüberliegende Seiten des Würfels in der gleichen Farbe eingefärbt sind, die Seitenpaare untereinander aber verschiedenartig gefärbt sind.
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