DE4136797C2 - Spielzeug - Google Patents
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Description
Die Erfindung richtet sich auf ein Spielzeug mit gegenein
ander beweglich angeordneten Elementarkörpern.
Derartige Spielzeuge haben neben dem unterhaltenden, rein
spielerischen Zweck auch eine die Kombinationsfähigkeit des
Spielenden fordernde und schulende Komponente. Diese ergibt
sich durch das Lösen der mit dem Spielzeug verbundenen Auf
gabe, die einzelnen, anfänglich regellos verteilten Elemen
tarkörper unter Nutzung vorgegebener Bewegungsfreiheits
grade nach bestimmten Kriterien zu sortieren. Hierbei be
hält das Spielzeug insgesamt seine Form bei, während die
einzelnen Elementarkörper ihre Positionen verändern.
Ein gattungsgemäßes Spielzeug, welches im Handel erhältlich
ist, besteht aus sechsundzwanzig Elementarwürfeln identi
scher Größe, welche an einem Zentralelement derart befe
stigt sind, daß das Spielzeug die Form eines Würfels mit
der dreifachen Kantenlänge eines Elementarwürfels aufweist.
Durch die Beschaffenheit der Befestigung der Elementarwür
fel an dem Zentralelement ergibt sich die Möglichkeit, je
weils neun in einer Ebene angeordnete Elementarwürfel um
den mittleren dieser Elementarwürfel zu verdrehen. Bei die
ser Bewegung verändern also acht Elementarwürfel ihre Posi
tion, während der mittlere nur um eine seiner Symmetrieach
sen rotiert. Dieser Freiheitsgrad existiert für alle sechs,
je eine Seite des Spielwürfels bildenden Oberflächenschich
ten. Bei jedem Schritt hat der Spielende somit einerseits
die Auswahl zwischen sechs Oberflächenschichten und ande
rerseits zwischen drei Verdrehwinkeln - 90 Grad, 180 Grad,
270 Grad -, um die die ausgewählte Schicht verdreht wird.
Durch geeignete Auswahl der Schritte und ihrer Reihenfolge
können die Positionen der Elementarwürfel verändert werden.
Aufgrund der einzig möglichen Art der Bewegung, nämlich der
Rotation von ganzen Schichten um eine senkrecht zur betref
fenden Oberfläche orientierte Achse, behalten die Ele
mentarwürfel die Qualität ihrer Positionen bei, das heißt,
in Ecken befindliche Elementarwürfel nehmen auch nach der
Verdrehung wieder eine Eckposition ein, Kantenwürfel bilden
wieder Kanten und die seitenmittig gelegenen Elementarwür
fel ändern ihre Position überhaupt nicht. Ein weiteres
Merkmal des vorbekannten Spielzeugwürfels ist, daß die
sichtbaren Seiten der Elementarwürfel - eine einzige bei
seitenmittig gelegenen Elementarwürfeln, zwei bei Kanten- sowie
drei bei Eckwürfeln - stets nach außen gerichtet
bleiben. Es sind also in jedem Zustand des Spielzeugwürfels
immer dieselben vierundfünfzig Oberflächen der Elementar
würfel dem Betrachter zugewandt. Jede sichtbare Oberfläche
eines Elementarwürfels ist mit einer einfarbigen Beschich
tung versehen, welche sich bei richtiger Position sämtli
cher Elementarwürfel zu jeweils eine der sechs Außenseiten
des Spielzeugwürfels einnehmenden, einfarbigen Oberflächen
ergänzen. Diese Idealkonstellation des Spielzeugwürfels mit
sechs unterschiedlichen, in sich einfarbigen Seiten bildet
das einzige erreichbare Ziel der aufeinanderfolgenden
Drehoperationen. Dieser bekannte Spielzeugwürfel weist meh
rere Nachteile auf. Der schwerwiegendste ist, daß bei jedem
Schritt immer acht Elementarwürfel ihre Position ver
tauschen. Diese Tatsache macht es nahezu unmöglich, die Po
sitionen sämtlicher Würfel nach einer Sequenz von mehreren
Schritten vorauszusagen. Aus diesem Grund stellt der be
kannte Würfel extrem hohe Anforderungen an das räumliche
Vorstellungsvermögen. Das mag zwar einerseits den Reiz die
ses Spielzeugs auch für Erwachsene ausmachen, führt aber
auch bei vielen Spielenden nach einer gewissen Zeit er
folgloser Versuche zu Frustrationen. In diesen Fällen ist
der Sinn eines Geduldsspiels als eines kniffligen, aber
letztendlich doch mit dem gesunden Menschenverstand lösba
ren Problems verfehlt. Insbesondere existiert keine Mög
lichkeit, den Schwierigkeitsgrad zu reduzieren. Ein weite
rer Nachteil des bekannten Spielzeugwürfels ist darin zu
sehen, daß stets dieselben Seiten der Elementarwürfel
sichtbar sind und daher genau eine Idealkonstellation exi
stiert. Dieser Umstand trägt einerseits zu einer gewissen
Monotonie des Spielzeugs bei, welche in krassem Gegensatz
zu seinem hohen Schwierigkeitsgrad steht, und führt auf der
anderen Seite dazu, daß der Spielzeugwürfel nach Erreichen
der Idealkonstellation zunächst künstlich in Unordnung ge
bracht werden muß, um die Aufgabe von neuem lösen zu kön
nen.
Bekannt ist ein Spielwürfel aus der Patentschrift US 44 32 548, bestehend aus 26
Einzelwürfeln und einem in der inneren Zelle des Spielwürfels befindlichen
"Gummibandwürfel". Dieser Spielwürfel wird, um nicht in seine Einzelteile zu
zerfallen, von einem äußeren Oberflächengitter zusammengehalten, das aus
miteinander verbundenen Stäben oder Streifen besteht, die sämtliche Schnittlinien
der inneren Zellbegrenzungsebenen mit der Oberfläche des eingeschlossenen
Volumens abdecken. Dieser in US 44 32 548 beschriebene Spielwürfel hat jedoch
den Nachteil, daß infolge des in seiner inneren Zelle einbeschriebenen
"Gummibandwürfels" ein Durchschieben eines Elementarwürfels von einer
Seitenflächenmitte auf die gegenüberliegende Seitenflächenmitte nicht möglich ist.
Nachteilig ist auch der eingeschränkte Griffbereich des dort beschriebenen
Oberflächengitters, was sich allerdings bei einem Spielzeug nach der US 44 32 548
aufgrund der fehlenden Möglichkeit des Durchschiebens eines Elementarwürfels von
einer Seitenflächenmitte auf die gegenüberliegende Seitenflächenmitte nicht weiter
auf die Spielbarkeit auswirkt.
Weiterhin ist aus der Patentschrift US 32 37 341 ein Spielzeug mit würfelförmigen,
stapelbaren Signalelementen, die mit elektrischen Kontakten versehen sind bekannt.
Das dort beschriebene Spielzeug hat jedoch den Nachteil, daß aufgrund der mittels
der elektrisch leitenden Kontaktbänder durchgeschleiften Potentiale die einzelnen,
stapelbaren Signalelemente parallel geschaltet sind, so daß der elektrische
Schaltplan unabhängig von der konkreten Anordnung der elektrischen Elemente ist
und sich bei einer Umstellung dieser Elemente nicht ändert.
Aus diesen Nachteilen resultiert das der Erfindung zugrun
deliegende Problem, ein Spielzeug mit gegeneinander beweg
lich angeordneten Elementarkörpern so auszugestalten, daß
mehrere Idealkonstellationen existieren, bei denen die Ele
mentarkörper unterschiedliche, jedoch fest vorgegebene Po
sitionen einnehmen. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist,
einen Bewegungsmechanismus zu schaffen, der den Schwierig
keitsgrad des Spielzeugs gegenüber bekannten Anordnungen
reduziert.
Zu diesem Zweck sieht die Erfindung bei einem Spielzeug mit
gegeneinander beweglich angeordneten Elementarkörpern ein
räumliches Oberflächengitter vor, welches ein Volumen um
gibt, in dem die Elementarkörper derart aufgenommen sind,
daß sie bei gedachter Aufteilung des Volumens in einzelne
Zellen gleicher Form und Größe mit Ausnahme von mindestens
einer Zelle je eine Zelle ausfüllen. Die Elementarkörper
sind also weder an einem Zentralelement noch gegenseitig
befestigt, sondern werden ausschließlich durch das Oberflä
chengitter zusammengehalten. Dieses Oberflächengitter muß
die Elementarkörper aus diesem Grund möglichst dicht um
schließen, um dem Spielzeug eine ausreichende Stabilität
zu verleihen. Die Aufteilung des eingeschlossenen Volumens
in einzelne Zellen entspricht einer gedanklichen Hilfskon
struktion, da ein solche Gerüst real nicht existiert. Zel
len mit gleicher Form und Größe sind die Grundvoraussetzung
dafür, daß jeder Elementarkörper jede beliebige Zelle aus
füllen kann. Die unausgefüllte Zelle gewährleistet einen
Bewegungsmechanismus, der darin besteht, daß ein benachbar
ter Elementarkörper in die zunächst freie Zelle nachrücken
kann. Dieser Bewegungsmechanismus umfaßt einen höheren Grad
der Bewegungsfreiheit der einzelnen Elementarkörper, da
sich auch die Qualität der Elementarkörper bei der Bewegung
ändern kann: Beispielsweise kann ein an der Oberfläche des
Spielzeugs befindlicher Elementarkörper in das Innere be
wegt werden und umgekehrt. Jeder Elementarkörper wird somit
in die Lage versetzt, prinzipiell jede Position einnehmen
zu können. Diese Tatsache hat zur Folge, daß in einer be
stimmten Konstellation der Elementarkörper verdeckte Ober
flächenbereiche derselben sich in einer anderen Konstella
tion an der Oberfläche des Spielzeugs befinden. Bei allen
sinnvollen Formen des Oberflächengitters sowie ausreichen
der Anzahl von Elementarkörpern lassen sich mindestens zwei
Konstellationen finden, wobei jeder in einer Konstellation
sichtbare Oberflächenbereich eines Elementarkörpers in je
der anderen Konstellation unsichtbar ist. Durch Auszeich
nung der Position jedes Elementarkörpers in diesen Konstel
lationen in dem jeweils sichtbaren Oberflächenbereich sind
die Idealkonstellationen definiert und ausreichende Krite
rien vorgegeben, nach denen sich diese einstellen lassen.
Der Spielende hat dadurch die Möglichkeit, das Spielzeug
von einer Idealkonstellation direkt in eine andere überfüh
ren zu können, ohne zunächst eine künstliche Unordnung her
stellen zu müssen. Dies hat beispielsweise den Vorteil, daß
definierte Ausgangspositionen gegeben sind und sich das
Können eines Spielers an der zur Überführung in eine andere
Idealkonstellation benötigten Zeit objektiv ablesen läßt.
Eine wichtige Eigenschaft des Erfindungsgegenstands ist,
daß die Grundform einer Zelle einem Spat, vorzugsweise ei
nem Quader oder Würfel, entspricht. Dies ist die einfachste
Form einer Zelle, bei der sich ein einfach zusammenhängen
des Volumen aus einzelnen Zellen von gleicher Form, Größe
und Orientierung lückenlos zusammensetzen läßt.
Ein vorteilhaftes Merkmal der Erfindung ist, daß die Ele
mentarkörper in Richtung der Kanten der Zellen verschiebbar
angeordnet sind. Damit die Elementarkörper gegeneinander
verschoben werden können, muß jede Zelle durch zu den Ver
schieberichtungen parallele Ebenen begrenzt sein. Diese
Forderung wird von spatförmigen Zellen erfüllt. Bei jeder
Schiebebewegung gleitet der betreffende Elementarkörper
parallel zu zwei sich schneidenden Zellbegrenzungsebenen,
deren Schnittlinie parallel zur Verschiebungsrichtung orien
tiert ist. Bei einer spatförmigen Zelle erhält man genau
drei Schnittlinien, welche jeweils einen Winkel miteinander
einschließen. Entlang dieser Schnittlinien kann ein Elemen
tarkörper in beiden Richtungen verschoben werden, so daß
insgesamt maximal sechs Bewegungsmöglichkeiten existieren.
Diese Bewegungsfreiheit existiert jedoch nur für im Inneren
des Elementarkörpers befindliche Zellen; bei Elementarkör
pern, die sich in Zellen an der Spielzeugoberfläche befin
den, ist die Bewegungsfreiheit geringer.
Es hat sich als günstig erwiesen, daß die Oberfläche jedes
Elementarkörpers jede Begrenzungsfläche der betreffenden
Zelle mindestens in einem Bereich tangiert. Ein vollständi
ges Ausfüllen einer Zelle durch einen Elementarkörper ist
für die Funktionsfähigkeit des erfindungsgemäßen Spielzeugs
nicht notwendig. Damit jedoch einerseits die Stabilität des
Spielzeugs bei jeder Konstellation gegeben ist und anderer
seits bei der Bewegung einzelner Elementarkörper eine aus
reichende Führung vorhanden ist, muß zwischen zwei benach
barten Elementarkörpern ein Formschluß vorhanden sein. Die
ser wird durch die erfindungsgemäße Gestaltung der Elemen
tarkörper gewährleistet. Im Hinblick auf die gleichzeitige
Forderung nach einer leichtgängigen Beweglichkeit der Ele
mentarkörper zeigt sich, daß das Oberflächengitter, welches
durch das eingeschlossene Volumen die Größe einer Zelle be
stimmt, mit einer gewissen Präzision gefertigt sein muß,
damit die Größe der Zellen möglichst mit der Größe der Ele
mentarkörper übereinstimmt, keinesfalls jedoch kleiner ist.
Das Oberflächengitter besteht aus miteinander verbun
denen Streifen, welche ausschließlich die Schnitt
linien der inneren Zellbegrenzungsebenen mit der Oberfläche
des eingeschlossenen Volumens abdecken. Diese Gestaltung
erfüllt zwei Funktionen: Einerseits werden sämtliche Ele
mentarkörper zuverlässig an ihrer Position gehalten, ande
rerseits sind die verbleibenden Lücken im Oberflächengitter
groß genug, damit man die Elementarkörper bequem bewegen
kann. Im Hinblick auf eine unproblematische Handhabung ist
es darüber hinaus günstig, wenn die Kantenlänge der Zellen
nicht kleiner als etwa zwei Zentimeter ist. Solange davon
weder die Stabilität des Oberflächengitters beeinträchtigt
wird, noch die zuverlässige Halterung einzelner Elementar
körper darunter leidet, ist es auch möglich, einzelne Stäbe
des Gitters wegzulassen und so den Griffbereich weiter zu
vergrößern.
Bei einem erfindungsgemäßen Spielzeug mit Symbolen, welche
den sichtbaren Außenflächen der Zellen zugeordnet sind, ist
ein vorteilhaftes Merkmal, daß an jedem Elementarkörper
Flächen zur Aufnahme dieser Symbole vorhanden sind. Die
Aufgabe besteht bei einem so ausgestalteten, erfindungsge
mäßen Spielzeug darin, alle Elementarkörper so zu positio
nieren, daß die auf den sichtbaren Oberflächen dargestell
ten Symbole mit den der betreffenden Zelle zugeordneten
Symbolen korrespondieren. Hierfür müssen bei jedem Elemen
tarkörper Flächen vorgesehen sein, auf denen die betreffen
den Symbole angeordnet werden können. Es ist günstig, aber
nicht notwendig, daß diese Flächen die Zellbegrenzungsflä
chen tangieren.
Eine andere Möglichkeit der Zuordnung der Elementarkörper
zu bestimmten Zellen ist dadurch gegeben, daß die Oberflä
chen der Elementarkörper Ausschnitte aus einer oder mehre
ren Formen bilden, welche durch entsprechende Plazierung
der Elementarkörper sichtbar werden. Diese Ausführungsform
kann entweder alternativ oder in Kombination mit der zuvor
beschriebenen Ausführungsform Verwendung finden. Die den
Elementarkörpern aufgeprägten Formen müssen die zur Stabi
lisierung und Führung der Elementarkörper notwendige Grund
bedingung erfüllen, also jede Begrenzungsfläche der betref
fenden Zelle mindestens in einem Bereich tangieren. Eine
darüber hinausgehende Formgebung ist durch eine entspre
chende Gestaltung des Oberflächengitters möglich. Jedoch
muß das von diesem eingeschlossene Volumen vollständig in
Zellen gleicher Form und Größe zerlegbar sein.
Ein weiteres Zuordnungskriterium besteht darin, daß mehrere
oder alle Elementarkörper von einer oder mehreren Ausneh
mungen durchsetzt sind, welche sich bei entsprechender Pla
zierung der Elementarkörper zu das Spielzeug vollständig
durchsetzenden, zylindrischen oder prismatischen Sichtöff
nungen ergänzen. Diese Ausführungsform ist vor allem dann
sinnvoll, wenn das Spielzeug mehrere innere Zellen auf
weist, welchen ebenfalls Elementarkörper eindeutig zugeord
net werden sollen.
Idealkonstellationen lassen sich auch dadurch kennzeichnen,
daß die Oberfläche jedes Elementarkörpers transparent ist
und in ihren die Begrenzungsflächen einer Zelle tangieren
den Bereichen Kontaktflächen aufweist, welche durch Kon
taktelemente und/oder elektronische Bauelemente derart mit
einander verbunden sind, daß bei entsprechender Plazierung
der Elementarkörper ein Stromkreis geschlossen ist. Das für
einen Elementarkörper spezifische Merkmal ist dabei, welche
Kontaktflächen miteinander verbunden sind und welche elek
tronischen Bauelemente dazwischengeschaltet sind. Der in
dem geschlossenen Schaltkreis fließende Strom kann sich auf
vielerlei Art bemerkbar machen, zum Beispiel Lämpchen zum
Leuchten bringen oder Geräusche erzeugen. Obwohl fast alle
elektronischen Bauelemente verwendet werden können, muß zu
mindest ausgeschlossen sein, daß bei irgendeiner Konstella
tion ein Bauelement durch Verpolung oder dergleichen zer
stört wird.
In weiterer Ausgestaltung dieses Prinzips sieht die Erfin
dung vor, daß als elektronisches Bauelement in einem Ele
mentarkörper eine elektrische Energiequelle und in den üb
rigen Elementarkörpern je eine Leuchtdiode angeordnet ist.
Sämtliche Idealkonstellationen sind dadurch definiert, daß
alle Leuchtdioden leuchten. Je nach der Gestaltung der ein
zelnen Elementarkörper sind bei dieser Ausführungsform eine
Vielzahl von Idealkonstellationen möglich. Beispielsweise
können alle Leuchtdioden in Reihe oder teilweise in Reihe,
teilweise parallel oder sämtlich parallel geschaltet sein.
Ein wichtiges Merkmal der zuletzt beschriebenen Ausfüh
rungsform ist, daß die Energiequelle vor einem Kurzschluß
gesichert ist. Dies kann beispielsweise durch eine Strombe
grenzungsschaltung mit optischer Anzeige realisiert werden.
Schließlich entspricht es der Lehre der Erfindung, daß das
Oberflächengitter elastisch ist, so daß einzelne Elementar
körper rotiert werden können. Hierdurch ergibt sich ein
weiterer Freiheitsgrad der Bewegung.
Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung
ergeben sich aus der folgenden Beschreibung einer bevorzug
ten Ausführungsform der Erfindung sowie anhand der Zeich
nung. Hierbei zeigen:
Fig. 1: Eine erste Ausführungsform eines erfindungs
gemäßen Spielzeugs in perspektivischer Dar
stellung,
Fig. 2: eine abweichende Ausführungsform, ebenfalls
in perspektivischer Darstellung,
Fig. 3: eine andere Ausführungsform in der Drauf
sicht,
Fig. 4: einen Elementarkörper einer weiteren Ausfüh
rungsform in räumlicher Darstellung,
Fig. 5: einen anderen Elementarkörper derselben Aus
führungsform in einer der Fig. 4 entspre
chenden Darstellung und
Fig. 6: eine die Wirkungsweise dieser Ausführungs
form erläuternde Prinzipskizze.
Das erfindungsgemäße Spielzeug 1 nach Fig. 1 weist ein
räumliches Oberflächengitter 2 auf, welches ein würfelför
miges Volumen 3 umgibt, das sich in siebenundzwanzig wür
felförmige Zellen 4 unterteilen läßt. Die Kantenlänge des
Volumens 3 entspricht der dreifachen Kantenlänge einer
Zelle 4. Die Unterteilung des Volumens 3 in einzelne Zellen
4 erfolgt durch innere, nicht dargestellte Zellbegrenzungs
ebenen. Das Oberflächengitter 2 besteht aus Streifen 5,
welche die Schnittlinien der inneren Zellbegrenzungsebenen
mit der Oberfläche 6 des Volumens 3 abdecken. Wie in Fig.
1 zu sehen ist, sind im Oberflächengitter 2 an mehreren
Stellen größere Lücken vorhanden. Es handelt sich hierbei
um zwei nicht abgedeckte Schnittlinien 7 von inneren Zell
begrenzungsebenen mit je einer Oberflächenseite 8 des um
schlossenen Volumens 3. Diese Lücken beeinträchtigen die
Stabilität des Oberflächengitters 2 nicht. Sie erleichtern
jedoch dem Benutzer die Handhabung des Spielzeugs 1. Im
eingeschlossenen Volumen 3 befinden sich sechsundzwanzig
Elementarwürfel 9. Jeder Elementarwürfel 9 weist abgerun
dete Kanten 10 und Ecken 11 auf. Der Abstand zweier gegen
überliegender Seiten 12 eines Elementarwürfels 9 entspricht
der Kantenlänge einer Zelle 4. Da sich in dem in siebenund
zwanzig Zellen 4 unterteilbaren Volumen 3 nur sechsundzwan
zig Elementarwürfel 9 befinden, verbleibt eine freie Zelle
4. In diese kann einer der benachbarten Elementarwürfel 9
verschoben werden, wie der Pfeil 13 andeutet. Dadurch ist
nun die benachbarte Zelle 4 frei geworden. Mittels dieses
Mechanismus kann die freie Zelle 4 durch das gesamte Volu
men 3 des Spielzeugs 1 wandern. Ein Elementarwürfel 9 än
dert bei jedem Positionswechsel seine Qualität: Der zentrale
Elementarwürfel 9 wird zu einem flächenmittig gelegenen
Würfel 9, ein flächenmittig auf einer der sechs Ober
flächenseiten 8 befindlicher Elementarwürfel 9 kann entwe
der in die zentrale Zelle 4 oder auf eine Kantenposition
verschoben werden, von einer Zelle an der Kante des Spiel
zeugs 1 läßt sich durch einmaliges Verschieben entweder die
Flächenmitte einer der angrenzenden Oberflächenseiten 8
oder ein Eck erreichen, ein Eckwürfel 9 wird allenfalls zu
einem Kantenwürfel 9. Durch eine entsprechende Reihenfolge
der Schiebeoperationen läßt sich jeder Würfel 9 an jede ge
wünschte Stelle 4 bewegen. Um dem Spielzeug 1 eine Aufgabe
zu geben, welche sich durch sinnvoll aufeinanderfolgende
Schiebeoperationen lösen läßt, sind die Seiten 12 der Ele
mentarwürfel 9 mit Symbolen versehen, welche ihre zugeord
nete Position im Volumen 3 anzeigen. Diese in Fig. 1 nicht
widergegebenen Symbole sind beispielsweise Ausschnitte aus
bildhaften Darstellungen, welche bei entsprechender Anord
nung der betreffenden Elementarwürfel 9 jeweils eine Ober
flächenseite 8 des Spielzeugs 1 einnehmen. Eine Konstella
tion sämtlicher Elementarwürfel 9, bei der an allen Ober
flächenseiten 8 des Spielzeugs 1 mit Ausnahme der freien
Zelle 4 zusammenpassende, bildhafte Darstellungen zu sehen
sind, sei mit Idealkonstellation bezeichnet. Die bildhaften
Darstellungen einer Idealkonstellation bedecken demnach
entweder 51 Seiten 12 der Elementarwürfel, wenn die leere
Zelle 4 eine äußere Position einnimmt, oder 54 Seiten der
Elementarwürfel 9, falls sie sich im Zentrum befindet. Da
sechsundzwanzig Elementarwürfel 9 jedoch insgesamt 156
Seiten 12 aufweisen, existieren bei dem erfindungsgemäßen
Spielzeug 1 drei Idealkonstellationen, deren bildhafte
Darstellungen vollständig unabhängig voneinander sind. Bei
jeder erreichten Idealkonstellation stellen sich dem
Spielenden daher sofort zwei alternative, weitere Aufgaben,
nämlich das Einstellen einer der beiden anderen Ide
alkonstellationen. Man könnte das Spielzeug 1 aus diesem
Grund als unendliches oder ewiges Geduldsspiel bezeichnen.
In Fig. 2 ist eine abweichende Ausführungsform eines
Spielzeugs 1′ zu sehen, dessen Oberflächengitter 2 ein Vo
lumen 3 umschließt, welches in insgesamt acht Zellen 4 un
terteilt ist. Die Zellen 4 sind durch die Streifen 5 des
Oberflächengitters 2 zu erkennen, welche je eine Schnittli
nie der drei inneren Begrenzungsebenen mit der Oberfläche 6
des Volumens 3 abdecken. Von den acht Zellen 4 sind sieben
mit je einem Elementarwürfel 9 ausgefüllt, so daß auch hier
eine Zelle 4 frei bleibt. Dieses Spielzeug 1′ besitzt genau
zwei Idealkonstellationen, wie ein Vergleich der Anzahl der
auf den Oberflächenseiten 8 befindlichen Elementarwürfel
seiten 12 mit der Gesamtzahl der Seiten 12 sämtlicher Ele
mentarwürfel 9 ergibt.
Die Ausführungsform eines Spielzeugs 1′′, die aus Fig. 3
ersichtlich ist, unterscheidet sich von der Ausführungsform
1 nach Fig. 1 ausschließlich dadurch, daß mehrere Elemen
tarwürfel 9 eine durchgehende Bohrung 14 aufweisen, welche
sich in der Idealkonstellation zu einer querschnittlich zy
lindrischen, das gesamte Spielzeug 1′′ durchsetzenden Aus
nehmung ergänzen. Mittels dieser Anordnung kann - was be
sonders bei Spielzeugen mit mehr als einer im Inneren lie
genden Zelle 4 wichtig ist - die richtige Position auch der
innen befindlichen Elementarwürfel 9 überprüft werden.
Diese Ausführungsform kann entweder in Verbindung mit bild
haften Darstellungen auf den verbleibenden Seitenflächen 12
der Elementarwürfel 9 verwendet werden oder für sich genom
men mit mehreren, das Spielzeug 1′′ in der Idealkonstella
tion vollständig durchsetzenden Ausnehmungen unterschiedli
cher Richtung und/oder unterschiedlichen Querschnitts, von
denen im Hinblick auf eine eindeutige Idealkonstellation
jeder Elementarwürfel 9 betroffen sein muß, Anwendung
finden. Sofern hierbei die Form jedes Elementarwürfels 9
gegenüber allen anderen Elementarwürfeln 9 Unterschiede
aufweist, ist die Idealkonstellation eindeutig.
In den Fig. 4 und 5 sind zwei unterschiedliche Elemen
tarwürfel 9 einer weiteren Ausführungsform gezeichnet, de
ren prinzipielle Wirkungsweise Fig. 6 an einem Modell mit
nur einer Schicht veranschaulicht. Die den Fig. 4 und 5
zugrundeliegende Ausführungsform weist jedoch ebenfalls
eine räumliche Anordnung auf wie zum Beispiel das Spielzeug
1 oder 1′. Sie unterscheidet sich von diesen ausschließlich
in der Beschaffenheit der Elementarwürfel 9′, 9′′. Diese
weisen ein Gehäuse 15 aus transparentem, nicht leitenden
Material auf, dessen Kanten 10 und Ecken 11 entgegen der
schematischen Darstellung der Fig. 4 und 5 ebenfalls abge
rundet sind. Auf sämtlichen Seiten 12 der Elementarwürfel
9′, 9′′ ist mittig eine Kontaktfläche 16 vorgesehen, welche
im Spielzeug 1 einen leitenden Kontakt zu dem an diese Flä
che angrenzenden Elementarwürfel 9′, 9′′ ermöglicht. Bei
der in den Fig. 4 bis 6 angesprochenen Ausführungsform
ist in dem vom Oberflächengitter 2 eingeschlossenen Volumen
3 genau ein Elementarwürfel 9′ vorhanden, die restlichen
Elementarwürfel 9′′ entsprechen prinzipiell der Anordnung
nach Fig. 5. Bei dem Elementarwürfel 9′ ist im Gehäuse 15
eine Minibatterie 17, die beispielsweise aus einer oder
mehreren Knopfzellen bestehen kann, angeordnet. Deren beide
Pole sind mit je einer oder mehreren, vorzugsweise mit je
drei der Kontaktflächen 16 leitend verbunden. Die restli
chen, prinzipiell der Fig. 5 entsprechenden Elementarzel
len 9′′ des Spielzeugs 1 enthalten je eine durch das trans
parente Gehäuse 15 sichtbare Leuchtdiode 18, deren Elektro
denanschlüsse 19 mit mindestens je einer der Kontaktflächen
16 leitend verbunden sind. In der Auswahl der mit der Anode
19 und der Kathode 19 verbundenen Kontaktflächen 16 unter
scheiden sich die einzelnen Elementarwürfel 9′′ untereinan
der. Auch kann jeder der beiden Elektrodenanschlüsse 19
gleichzeitig mit mehreren Kontaktflächen 16 verbunden sein.
Die nicht mit der Leuchtdiode verbundenen Kontaktflächen 16
können isoliert bleiben oder aber durch Drähte 20 miteinan
der verbunden sein, wie Fig. 5 zu entnehmen ist. Fig. 6
zeigt ein einschichtiges Modell der soeben beschriebenen
Ausführungsform, dessen interne Verdrahtung sich ohne Lei
terbahnkreuzungen auf die Zeichenebene projizieren läßt.
Der Elementarwürfel 21 entspricht der Bauform 9′, die übri
gen Elementarwürfel 22 bis 28 sind prinzipiell baugleich
mit der Ausführung 9′′. Bei der gezeichneten Konstellation
leuchtet keine einzige Leuchtdiode 18, es handelt sich also
um keine Idealkonstellation. Verschiebt man nun die Elemen
tarwürfel 21, 26 um eine Position nach unten, leuchten die
Dioden 18 der Elementarwürfel 24 und 25. Man könnte genauso
gut auch die Elementarwürfel 27 und 28 um eine Zelle nach
rechts verschieben. In diesem Fall würden die Leuchtdioden
8 der Elementarwürfel 23, 26 und 28 leuchten. Dies ist zwar
schon besser, aber immer noch keine Idealkonstellation, da
noch dunkle Leuchtdioden 18 vorhanden sind.
Claims (8)
1. Spielzeug mit mehreren, innerhalb eines räumlichen
Oberflächengitters gegeneinander beweglich
angeordneten Elementarkörpern, wobei das von dem
Oberflächengitter umschlossene Volumen sich durch
Zellbegrenzungsebenen in einzelne Zellen gleicher Form
und Größe aufteilen läßt und die Elementarkörper mit
Ausnahme von mindestens einer Zelle je eine Zelle
ausfüllen und das räumliche Oberflächengitter aus
miteinander verbundenen Stäben oder Streifen besteht,
welche ausschließlich die Schnittlinien der inneren
Zellbegrenzungsebenen mit der Oberfläche des
eingeschlossenen Volumens abdecken, dadurch
gekennzeichnet, daß auf jeder Seite des
Oberflächengitters eine oder mehrere Schnittlinien von
inneren Zellbegrenzungsebenen mit der Oberfläche des
eingeschlossenen Volumens durch die Stäbe oder
Streifen nicht vollständig abgedeckt sind.
2. Spielzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
das räumliche Oberflächengitter elastisch ist.
3. Spielzeug mit mehreren, innerhalb eines räumlichen
Oberflächengitters gegeneinander beweglich
angeordneten Elementarkörpern, wobei das von dem
Oberflächengitter umschlossene Volumen sich durch
Zellbegrenzungsebenen in einzelne Zellen gleicher Form
und Größe aufteilen läßt und die Elementarkörper mit
Ausnahme von mindestens einer Zelle je eine Zelle
ausfüllen, insbesondere ein Spielzeug nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche jedes
Elementarkörpers transparent ist und in ihren die
Begrenzungsflächen einer Zelle tangierenden Bereichen
Kontaktflächen aufweist, welche durch Kontaktelemente
und/oder elektronische Bauelemente derart miteinander
verbunden sind, daß bei entsprechender Plazierung der
Elementarkörper ein Stromkreis geschlossen ist.
4. Spielzeug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
als elektronisches Bauelement in einem Elementarkörper
eine elektrische Energiequelle und in den übrigen
Elementarkörpern je eine Leuchtdiode angeordnet ist.
5. Spielzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß
die Energiequelle vor einem Kurzschluß gesichert ist.
6. Spielzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß die Oberfläche eines oder mehrerer
Elementarkörper eine oder mehrere Begrenzungsflächen
der betreffenden Zelle ausschließlich in einem
Teilbereich tangiert.
7. Spielzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß die Oberfläche der Elementarkörper
Ausschnitte aus einer oder mehrerer Formen bilden,
welche durch entsprechende Plazierung der
Elementarkörper sichtbar werden.
8. Spielzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß mehrere oder alle Elementarkörper
von einer oder mehreren Ausnehmungen durchsetzt sind,
welche sich bei entsprechender Plazierung der
Elementarkörper zu das Spielzeug vollständig
durchsetzenden, zylindrischen oder prismatischen
Sichtöffnungen ergänzen.
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