DE8103050U1

DE8103050U1 - Logisches stereospielzeug

Info

Publication number: DE8103050U1
Application number: DE19818103050
Authority: DE
Original assignee: POLITECHNIKA IPARI SZOEVETKEZET BUDAPEST HU
Current assignee: POLITECHNIKA IPARI SZOEVETKEZET BUDAPEST HU
Priority date: 1980-10-02
Filing date: 1981-02-05
Publication date: 1981-12-17
Also published as: DE3104023A1

Description

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Logisches Stereospielzeug

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Gegenstand der Erfindung ist ein logisches Stereospielzeug, das aus mehreren einzelnen Spielelementen besteht, die zusammengebaut ein Oktaeder bilden.

Die Teilstücke des in dieser Weise aufgebauten oktaederförmigen Körpers können dann um die durch den geometrischen

S Mittelpunkt der das Oktaeder begrenzenden Dreiecksflächen durchgehenden Achsen verdreht werden. Somit bietet sich die Möglichkeit für durch das Verdrehen der Teilstücke zustandegebrachte, mannigfaltige Variationen in der gegenseitigen Relativlage der Teilstücke.

Logische Stereospielzeuge sind bereits bekannt. Hierzu wird auf ein Stereospielzeug hingewiesen, das sowohl in Ungarn als auch in anderen Ländern weit verbreitet ist und dessen Erfinder auch der Erfinder des vorliegenden Spielzeuges ist. Das bekannte Spielzeug wurde in Ungarn unter der Patentnummer 170 062 registriert. Das Wesen dieses bekannten Spielzeuges besteht darin, daß ein regelmäßiger oder unregelmäßiger Körper - vorzugsweise ein Würfel - aus einer bestimmten Anzahl von identischen Spielelementen aufgebaut ist, von denen jeweils eine bestimmte Anzahl der Spielelemente - die vorzugsweise ebenfalls Würfel, jedoch kleinere Würfel sind - um die durch || den geometrischen Mittelpunkt des "großen" Würfels hin- B durchgehenden räumlichen Achsen verdreht werden können, wozu elastische Stifte und Verbindungselemente vorgesehen sind. Durch das Verdrehen der Spielelemente kann

man diese entsprechend der Gestaltung ihrer äußeren Flächen, die mit Ziffern, Farben oder sonstigen Symbolen versehen sind, auf je eine Begrenzungsfläche des Körpers - der im gegebenenfall ein Würfel ist - entsprechend einer logischen Anordnung einstellen. Die Anzahl der möglichen Kombinationsvariationen hängt von der Anzahl der Spielelemente des Spielzeuges ab. Ein Würfel, an dessen einen Fläche neun Spielelemente angeordnet sind, kann entsprechend Variationen eingestellt werden, die in eine Größenordnung von Billionen fallen.

Das erfindungsgemäße logische Stereospielzeug ist eine Weiterentwicklung des bekannten logischen Stereospielzeuges. Das erfindungsgemäße Spielzeug ist in seiner äußeren Form ein Oktaeder. Ein Oktaeder ist ein regelmäßiger Körper, der durch acht gleichseitige Dreiecke begrenzt ist und sechs Ecken aufweist. Demgemäß besteht das erfindungsgemäße Spielzeug aus solchen Spielelementen, die zusammengesetzt ein Oktaeder bilden.

Diese Spielelemente sind in drei Gruppen unterteilt:

Zur Gruppe I gehören sechs identische, aus einem Oktaeder ableitbare Spielelemente.

Zur Gruppe II gehören vier zueinander identische, aus einem Tetraeder ableitbare Spielelemente.

Zur Gruppe III gehören vier identische, nach ihrer Grundform aus einem Tretaeder ableitbare Spielelemente.

Diese insgesamt vierzehn Spielelemente sind an einem zentralen Verbindungskörper angeschlossen, der vorzugsweise

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eine Kugel ist. Die Verbindungselemente, durch welche die i Spielelemente an die zentrale Kugel angeschlossen sind,

α sind elastisch nachgiebig abgestützt, damit eine Verdre-

I hung durchgeführt werden kann.

I Die Erfindung wird anhand einer bevorzugten Ausführungs-

ξ form, die in allen Einzelheiten aus der Zeichnung ersicht-

1 lieh ist, im folgenden im einzelnen erläutert. In der Zeich-

1 nung zeigt:

I Fig. 1 das zusammengebaute erfindungsgemäße Spielzeug,

1 Fig. 2 einen Schnitt des Spielzeuges in Höhe der Spiel-

I elemente der Gruppe II,

Fig. 3 einen Schnitt des Spielzeuges in Höhe der Spielelemente der Gruppe III,

I Fig. 4 ein Spielelement aus der Gruppe I,

I Fig. 5 ein weiteres Spielelement aus der Gruppe II und

Fig. 6 ein Spielelement aus der Gruppe III.

Das Stereospielzeug gemäß der Erfindung weist die Form eines Oktaeders auf, das zusammengesetzt ist aus drei Gruppen von die Oberfläche des Oktaeders bildenden Spielelementen 1, 2, 4, die um einen im Zentrum des Oktaeders befindlichen Zentralkörpers gruppiert sind. Die Spielelemente innerhalb jeder Gruppe sind identisch.

Jede der Oktaeder-Dreiecksflächen wird von vier aneinandergrenzenden Spielelementen gebildet, von denen die

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Dreiecke, deren Seitenlänge der halben Seitenlänge der Oktaeder-Dreiecksfläche entspricht, unterteilt wird, nämlich in ein Mitteldreieck und drei an jeweils einer Seite desselben angrenzende Außendreiecke. Die Ecken des Oktaeders und damit die Außendreiecke werden von den Spielelementen 1 der ersten Gruppe gebildet, während vier der insgesamt acht Mitteldreiecke von den Spielelementen 2 der zweiten Gruppe, und die restlichen vier von den Spielelementen 4 der dritten Gruppe gebildet sind, und zwar in derartiger gleichmäßiger Verteilung über die Oktaeder-Umfangsflache hin, daß an die Ecken jedes Spielelementes 2 der zweiten Gruppe jeweils ein Spielelement 4 der dritten Gruppe mit seiner einen Ecke, und umgekehrt an die Ecken jedes Spielelementes 4 der dritten Gruppe ein Spielelement 2 der zweiten Gruppe mit seiner einen Ecke angrenzt.

Zu der ersten Gruppe gehören sechs untereinander identische Spielelemente 1, deren Grundform von einem Oktaeder abgeleitet werden kann. Diese Spielelemente 1 bestehen jeweils aus drei Teilen, nämlich einer vierseitigen Pyramide mit gleichseitige Dreiecke bildenden Seitenflächen und quadratischer Grundfläche, einem vierseitigen Pyramidenstumpf 7, dessen Grundfläche mit der Grundfläche der Pyramide nach Größe und Lage übereinstimmt und dessen Scheitelfläche entsprechend einer Zylinderfläche konkav gekrümmt ist, und einem an der Scheitelfläche des Pyramidenstumpfes angesetzten Prisma 8 mit trapezförmigem Querschnitt. Das Prisma 8 weist eine entsprechend der Scheitelfläche des Kegelstumpfes 7 zylindrisch gekrümmte Grundfläche, zwei als abgestumpfter Kreisausschnitt verlaufende, die schrägen Trapezseiten des Trapezquerschnittes bildende Seitenflächen, eine rechteckige Scheitelfläche und zwei trapezförmige Stirnflächen auf,

mit denen es über diejenigen beiden Seitenflächen des Pyra- | midenstuitipfes 7, zu denen die Mantellinien seiner zylin- Ϊ, drisch gekrümmten Scheitelfläche parallel sind, beidseitig hinausragt und welche jeweils zu der benachbarten dieser Seitenflächen des Kegelstumpfes wenigstens annähernd parallel verlaufen. Die beiden als abgestumpfter Kreisausschnitt ausgebildeten Seitenflächen des Prismas 8, die jeweils parallel zu der benachbarten der anderen beiden Seitenflächen des Pyramidenstumpfes 7 verlaufen, sind gegenüber den letzteren zurückspringend angeordnet, so daß von der Scheitelfläche des Pyramidenstumpfes 7 beidseitig des Prismas 8 je eine hohlzylindrisch gekrümmte, über die Seitenflächen des Prismas 8 vorstehende Randschulter gebildet ist. Die trapezförmigen Stirnflächen des Prismas 8 schließen daher mit dessen rechteckigen ebenen Scheitelfläche jeweils einen stumpfen Winkel, und mit den über die Scheitelfläche des Pyramidenstumpfes 7 hinausragenden Endabschnitten der Grundfläche des Prismas 8 einen annähernd rechten Winkel ein.

Zu der zweiten Gruppe gehören vier identische Spielelemente 2, deren Form aus einem Tetraeder ableitbar ist. Diese Spielelemente 2 sind in der folgenden Weise gestaltet:

Der eine Teil der Spielelemente 2 bildet einen dreiseitigen Pyramidenstumpf 9, dessen ebene Grundfläche ein gleichseitiges Dreieck bildet, welches zu den Seitenflächen des Pyramidenteils der Spielelemente 1 identisch ist. An den Scheitel des Pyramidenstumpfes 9 schließt sich ein zweiter Pyramidenstumpf mit seiner Grundfläche an, die größer als die Scheitelfläche des ersten Pyramidenstumpfes 9 ist, so daß an jeder Seite

desselben eine vorstehende Randschulter 3 entsteht. Diese Randschultern 3 sind jeweils konvex zylindrisch gekrümmt, wobei die Mantellinien der Krümmungsfläche senkrecht zu der jeweils benachbarten Seitenfläche des ersten Pyramidenstumpfes 9 verlaufen. Der Krümmungsradius stimmt mit dem der Randschulterflächen überein, die von der Scheitelfläche des Pyramidenstumpfes 7 der Spielelemente 1 gebildet sind. Die Randschultern der Spielelemente 1 liegen auf den Randschultern 3 der Spielelemente 2 beim zusammengebauten Spielzeug auf; die Abmessungen sind derart, daß beim zusammengebauten Spielzeug die dreieckige Grundfläche des Pyramidenstumpfes 9 in der Ebene der benachbarten Seitenfläche des Pyramidenteils jedes der angrenzenden Spielelemente 1 liegt und mit diesen Seitenflächen je eine der Dreiecksflächen des Oktaeders bildet. Die einander benachbarten Seitenflächen der beiden Pyramidenstümpfe der Spielelemente 2 sind jeweils parallel und liegen beim zusammengebauten Spielzeug in der jeweiligen Ebene der Seitenfläche des Prismas 8 der Spielelemente 1 bzw. der dieser Prismenseitenfläche benachbarten Seitenfläche des Kegelstumpfes 7 der Spielelemente 1 .

Die dritte Gruppe enthält vier identische Spielelemente 4, von denen jeweils eine der noch unvollständigen Dreiecksflächen des Oktaeders ergänzt wird, indem wie die Spielelemente 2 auch die Spielelemente 4 jeweils die weiter oben erläuterten Mitteldreiecke der entsprechenden Oktaeder-Dreiecksflächen einnehmen. Diese Mitteldreiecke liegen mit ihren Ecken jeweils genau auf dem Mittelpunkt der entsprechenden Dreiecksseite der Oktaeder-Dreiecksfläche .

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Die Spielelemente 4 sind in folgender Form gestaltet:

Die jeweils das vorgenannte Mitteldreieck bildende Dreiecksfläche der Spielelemente 4 ist die Grundfläche eines dreiseitigen Pyramidenstumpfes 10, auf dessen Scheitelfläche in deren Mitte ein geometrisch ähnlicher, kleinerer dreiseitiger Pyramidenstumpf 11 mit seiner Grundfläche sitzt. Die jeweils einander benachbarten Seitenflächen der Pyramidenstümpfe 10 und 11 sind parallel. Von der Scheitelfläche des größeren Pyramidenstumpfes 10 werden daher rings der Grundfläche des kleineren Pyramidenstumpfes drei Randschultern gebildet, deren Schulterflächen jeweils konkav zylindrisch gekrümmt verlaufen, wobei die Erzeugende der Krümmungsflachen jeweils senkrecht zu der benachbarten Seite der Scheitelfläche des größeren Paramidenstumpfes 10 verlaufen. Die Scheitelfläche des kleineren Pyramidenstumpfes 11 kann eben sein, ist aber vorzugsweise entsprechend der Krümmung der Oberfläche des kugelförmigen Zentralkörpers 6 des Spielzeuges hohlsphärisch.

Die am übergang des größeren Pyramidenstumpfes 10 zum kleineren Pyramidenstumpf 11 gebildeten Randschultern der Spielelemente 4 liegen im zusammengesetzten Zustand des Spielzeuges jeweils auf den Endabschnitten der gell wölbten Grundflächen des Prismas 8 des jeweils angrenzen-

den Spielelementes I auf, während die an die jeweilige

! Randschulter des Spielelementes 4 angrenzende Seiten-

fläche von dessen Pyramidenstumpf 10 an der zu diesem

ν Endabschnitt benachbarten Seitenfläche des Pyramiden-

stumpfes 7 des Spielelementes 1 anliegt. Die Endabschnitte der Grundflächen dies Prismas 8 können somit entsprechend der Krümmung der Randschultern des Spielelementes 4 konvex gekrümmt sein.

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Die Spielelemente 4 sind im Gegensatz zu den Spielelementen 1 und 2, welche aus Vollmaterial bestehen, hohl. In der Längsachse des Pyramidenstumpfes 11 verläuft eine Bohrung für eine Schraube 5, die mit ihrem Ende in ein entsprechend am kugelförmigen Zentralkörper 6 ausgebildetes Gewindeloch eingeschraubt ist und zwischen deren Kopf und dem Boden des Hohlraumes des Spielelementes 4 eine Feder eingespannt ist, so daß die Schraube 5 eine entsprechende Drehachse für das zugehörige Spielelement 4 bildet. Von den Schrauben 5 wird außerdem das gesamte zusammengesetzte Spielzeug zusammengehalten, indem mittels der angeschraubten Spielelemente 4 die von ihren Randschultern übergriffenen Spielelemente 1 an zwei gegenüberliegenden Seiten gehalten werden und die Spielelemente 1 ihrerseits die entsprechenden Randschultern 3 der Spielelemente 2 übergreifen, so daß auch diese gegen ein Herausfallen gehalten sind. Die Hohlräume der Spielelemente 4 können in der aus Fig. 3 ersichtlichen Weise durch Abdeckscheiben verschlossen sein.

Das zusammengebaute Oktaeder ist daher insgesamt aus vierzehn Spielelementen zusammengesetzt. Nachdem die einzelnen Spielelemente zusammengepaßt und mit Hilfe der Schrauben 5 zu einer Einheit miteinander verbunden sind, entstehen in dem Oktaeder insgesamt vier, jeweils senkrecht zu einer der Schrauben 5 verlaufende ebene Teilungsflächen, die einander schneiden und jeweils den Mittelpunkt des Oktaeders enthalten, so daß sie jeweils sechs der Seitenkanten des Oktaeders in deren Mittelpunkt schneiden und entsprechend die Form eines regelmäßigen Sechsecks haben (Fig. 1). Von den entsprechenden Schulterflächen der Spielelemente wird in jeder dieser Teilungsflächen eine Kreisringführung gebildet, der Mittelpunkt im Mittelpunkt des Oktaeders liegt.

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der entsprechenden Teilungsfläche des Oktaeders um die zu dieser Teilungsfläche senkrecht verlaufende Schraube 5 in beliebiger Richtung verdreht werden. Von den vier Schrauben 5 werden daher insgesamt vier Drehachsen gebildet, von denen jede durch den Mittelpunkt des Oktaeders und die geometrischen Mittelpunkte zweier seiner gegenüberliegenden Mitteldreiecke hindurchverläuft, von denen das eine durch ein Spielelement 2, und das andere

Der Zentralkörper 6 in der Mitte des Oktaeders ist im Ausführungsbeispiel eine Kugel. Dieser Körper kann jedoch auch ein von einem Oktaeder ableitbarer Körper sein, an dessen Außenflächen die entsprechenden Stirnflächen der Spielelemente verdreht werden können.

durch ein Spielelement 4 gebildet ist. |

Man kann die Dreiecksflächen des Oktaeders mit Ziffern, Figuren oder sonstigen Symbolen oder mit Farben versehen. Durch die Verdrehung werden daher mannigfaltige Variationen in der gegenseitgen Relativlage der Spielelemente erreicht, abhängig von dem Inhalt, den die Figuren oder Symbole haben.

Ein wesentliches Merkmal für das erfindungsgemäß aufgebaute Oktaeder besteht darin - und dadurch unterscheidet es sich auffallend von den anderen Stereospielzeugen daß bei den bekannten Spielzeugen die Spielelemente um drei senkrecht zueinander verlaufende Achsen verdreht werden können, wohingegen die. Spielelemente des erfindungsgemäßen Spielzeuges um vier Achsen verdreht werden können, die mit den Koordinaten des rechtwinkligen Raumkoordinatensystems einen gegebenen Winkel Vi einschließen.

Die prismatischen Körper, aus denen die Spielelemente jeweils zusammengesetzt sind, sind jeweils reguläre Polyeder mit regulären kongruenten Vielecken als Begrenzungsflächen und kongruenten regulären Ecken. Ersichtlich kann das erfindungsgemäße Spielzeug von der regulären Grundform des Polyeders abweichen, beispielsweise indem die Höhe der die Polyederecken bildenden Pyramiden der Spielelemente 1 größer oder kleiner als entsprechend Fig. 1 gestaltet werden, so daß dann die Polyeder-Dreiecksflächen nicht mehr eben, sondern entsprechend winklig verlaufen. Bei kleinerer Pyramidenhöhe entsteht beispielsweise der aus den Fig. 2 und 3 ersichtliche Umriß.

Ferner ist es ersichtlich, daß bei den von den jeweiligen Randschultern der Spielelemente gebildeten Kreiszylinderführungen nicht beide jeweils zusammenwirkenden Führungsringflächen als ununterbrochene Kreisringfläche gestaltet zu sein brauchen, wenngleich dies bevorzugt wird.

Das.erfindungsgemäße Spielzeug kann auch als Gesellschaftsspiel verwendet werden. Als Beispiel hierfür kann ein Oktaeder erwähnt werden, an dessen Oberfläche - jeweils auf einer der Oktaeder-Dreiecksflächen - ein zylinderförmiger Vorsprung ausgebildet ist, auf den ein ringförmiges Spielelement gesteckt wird. Wenn aber die Oktaeder-Dreiecksflächen reliefartig gestaltet sind, so kann die Handhabung des Oktaeders auch von Blinden erfolgen.

Zusammenfassung

Logisches Stereospielzeug, welches aus mehreren Spielelementen zu einer Einheit zusammengebaut ist und die Grundform eines Oktaeders hat. Die Spielelemente (1, 2, 4),aus denen das Oktaeder besteht, gehören zu jeweils einer von drei Spielelementengruppen. Innerhalb jeder Gruppe sind die Spielelemente identisch zueinander ausgebildet. Die Spielelemente (1, 2, 4) sind derart gestaltet, daß sie an einem in der geometrischen Mitte des Oktaeders befindlichen Zentralkörper um vier, ein räumliches Achsenkreuz bildende Achsen gegeneinander verdreht werden können, so daß ihre gegenseitige Relativverteilung an der Oberfläche des Oktaeders in einer großen Anzahl von Variationen verändert werden kann (Fig. 1).

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zugelassene Vertreter beim Europäischen Patentamt Dipl.-Ing. Hans-Martin Viering · Dipl.-Ing. Rolf Jentschura · Steinsdorfstraße 6 · D-8000 Münchon

Anwaltsakte 3773 05.02.1981

POLITECHNIKA IPARI SZÖVETKEZET, Budapest/Ungarn

Logisches Stereospielzeug

ANSPRÜCHE

Logisches Stereospielzeug, das aus verschiedenen Spielelementen zu einer ein Oktaeder bildenden Einheit zusammengebaut ist und bei dem jeweils mehrere Spielelemente um die Achsen eines räumlichen Achsenkreuzes verdreht werden können, dadurch gekennzeichnet, daß das Oktaeder aus drei Gruppen von Spielelementen aufgebaut ist, von denen die Spielelemente (1, 2, 4) innerhalb jeweils derselben Gruppe zueinander identisch sind, daß die zu der einen Gruppe gehörenden Spielelemente (4), die jeweils in der Mitte einer Begrenzungsfläche des Oktaeders sich befinden, ein Mitteldreieck in die-

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StelnsdorfstraBe β Telex: 5 212 3OS jepa d Postscheck München 3067 26-801

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(089)293414 . tS'usmefjs (jciT|r NoVm Qru^pe'Z), ; ; Deutsche Bank München 2 711 687

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ser Begrenzungsfläche bilden und hohl ausgebildet sind und jeweils mit einer, bezogen auf den geometrischen Mittelpunkt des Oktaeders, radial verlaufende Bohrung versehen sind, in der eine federnd abgestützte Schraube (5) eingesetzt ist, die in einem im Inneren des Oktaeders angeordneten Zentralkörper (6) eingeschraubt ist.
2. Stereospielzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Gruppe der Spielelemente sechs zueinander identische Spielelemente (1), die zweite Gruppe vier zueinander identische Spielelemente (2) und die dritte Gruppe ebenfalls vier zueinander identische Spielelemente (4) enthalten und daß der in der Mitte des Oktaeders angeordnete Zentralkörper (6) ein regelmäßiger Körper, vorzugsweise eine Kugel, ist.
3. Stereospielzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der Spielelemente (1) der ersten Gruppe die Form einer Pyramide mit einer viereckigen Grundfläche aufweist, an die sich eine abgestumpfte Pyramide (7) mit ihrer Grundfläche gleicher Abmessung anschließt, wobei die Scheitelfläche der abgestumpften Pyramide (7) als konkave Fläche ausgebildet ist, auf der ein Prisma (8) sitzt, welches an seinen beiden Seiten von schräg zusammenlaufenden, an der konkaven Fläche der abgestumpften Pyramide (7) kreisbogenförmig begrenzten Seitenflächen, und ' an seiner der abgestumpften Pyramide (7) abgewendeten Oberseite von einer Rechteckfläche begrenzt ist und dessen Grundfläche über die konkave Fläche der abgestumpften Pyramide (7) beidendig mit abgeschrägten Endflächen hinausragt, zu denen die beiden

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Stirnflächen des Prismas (8) wenigstens annähernd rechtwinklig verlaufen.
4. Stereospielzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der zweiten Gruppe vier zueinander identische Spielelemente (2) angehören, deren erster Teil eine erste abgestumpfte Dreieckspyramide

(9) ist, an deren Scheitelfläche eine zweite abgestumpfte Dreieckspyramide mit ihrer Grundfläche größerer Abmessung als die Scheitelfläche der ersten Dreieckspyramide (9) sich anschließt, derart, daß die über die Scheitelfläche der ersten Dreieckspyramide

(9) hinausragende Grundfläche der zweiten Dreieckspyramide eine Randschulter (3) bildet, welche konvex gekrümmt verläuft.
5. Stereospielzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die die Verdrehung der aneinander gehaltenen Spielelemente (1, 2, 4) bestimmenden räumlichen Achsen ein Koordinatensystem bilden, dessen einzelne Achsen durch den Mittelpunkt der Mitteldreiecke der einzelnen Begrenzungsflächen des Oktaeders hindurchlaufen und welches mit dem rechtwinkligen Koordinatensystem einen Winkel« einschließt.

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