DE8131775U1

DE8131775U1 - Educational toy in the form of a large cube composed of elementary cubes

Info

Publication number: DE8131775U1
Application number: DE8131775U
Authority: DE
Original assignee: VARGA JOSEPH 1050 BRUXELLES BE
Current assignee: VARGA JOSEPH 1050 BRUXELLES BE
Priority date: 1980-11-05
Publication date: 1982-04-08

Description

•-« f• - «f

Die Erfindung bezieht sich auf ein Lehrspielzeug f;The invention relates to an educational toy f;

der im Oberbegriff des Schutzanspruchs 1 angegebenen | Gattudg. 'the specified in the preamble of claim 1 | Gattudg. '

Bei bekannten Würfeln dieser Bauart werden die Würfelkanten des Großwürfels jeweils von drei Elementarwürfeln gebildet, die über eine sinnreiche zentrale Gelenkanordnung derart miteinander verbunden sind, daß eine gruppenweise Verdrehung der Elementarwürfel um jeweils eine von drei senkrecht aufeinander stehenden Achsen möglich wird. Um bei derartigen Würfeln eine gestörte Ordnungsfunktion, die im allgemeinen durch eine bestimmte Farbgebung der Würfelflächen bestimmt ist, wiederherzustellen, bedarf es schwieriger Überlegungen im Hinblick auf die zwingend notwendige Aufeinanderfolge der Drehbewegungen.In known cubes of this type, the cube edges of the large cube are each made of three elementary cubes formed, which are connected to one another via an ingenious central joint arrangement in such a way that that a group-wise rotation of the elementary cubes by one of three perpendicular to each other Axes becomes possible. In order to have a disturbed order function in such cubes, which in general is determined by a certain coloring of the cube faces, it takes more difficult to restore Considerations with regard to the absolutely necessary sequence of rotary movements.

Es sind ferner seit langem Würfelspiele bekannt, bei denen ein Großwürfel durch Aneinanderreihung und Übereinanderstapelung von losen Einzelwürfeln aufgebaut werden kann. Diese für Kleinkinder bestimmten Würfel erfordern keinerlei Überlegungen beim Zusammenbau, weil sie beliebig angeordnet werden können.Furthermore, dice games have been known for a long time in which a large cube is created by lining up and stacking one on top of the other can be built up from loose single cubes. These cubes designed for toddlers do not require any consideration during assembly because they can be arranged in any way.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein mit derartigen losen Elementarwürfeln ausgestattetes Lehrspieizeug zu schaffen, bei welchem die Elementarwürfel nur in einer bestimmten Anordnung gestapelt werden können und das Zusammenfügen nach einer bestimmten Ordnung nur durch systematisches Probieren oder überlegen erreicht werden kann.The invention is based on the object of providing a loose elementary cubes of this type To create educational toys in which the elementary cubes are only stacked in a certain arrangement can be and the assembly according to a certain order only through systematic trial and error or can be achieved superiorly.

■ III ··· ···■ III ··· ···

Gelöst wird die gestellte Aufgabe durch die im Kennzeichnungsteil des Schutzanspruchs 1 angegebenen Merkmale.The task set is solved by the one in the labeling part of the protection claim 1 specified features.

Durch die Magnetanordnung wird erreicht, daß trotz Verwendung von losen Elementarwürfeln infolge der bei unrichtigem Zusammenbau wirksam werdenden abstoßenden Kräfte, nur bestimmte Würfelkonfigurationen erreichbar sind, bei denen die anziehenden Kräfte zwischen den Elementarwürfeln an den Berührungsflächen überwiegen und so den Zusammenhalt des Großwürfels gewährleisten. Dabei kann der Schwierigkeitsgrad einmal durch eine bestimmte Ausbildung und Anordnung der Magnete und andererseits durch die Zahl der Elementarwürfel eingestellt werden. Während der bekannte, mit drehbaren Elementarwürfelgruppen arbeitende Spielwürfel auf drei Elementarwürfel pro Würfelkante beschränkt war, kann der erfindungsgemäße Magnet mit beliebigen Elementarwürfeln pro Kantenlänge ausgestattet werden und es ist darüber hinaus möglich, außer Würfeln mit den gleichen Magneten auch noch Quader und andere geometrische Körper sowie Fantasiekonstruktionen aufzubauen.The magnet arrangement ensures that despite the use of loose elementary cubes as a result of the repulsive forces that take effect when assembled incorrectly, only certain cube configurations can be achieved in which the attractive forces between the elementary cubes at the contact surfaces predominate and thus ensure the cohesion of the large cube. Thereby the level of difficulty on the one hand by a certain design and arrangement of the magnets and on the other hand by the number the elementary cube can be set. While the well-known, working with rotating elementary cube groups Game cube was limited to three elementary dice per cube edge, the inventive Magnet can be equipped with any elementary cubes per edge length and it's about it In addition to cubes with the same magnets, cuboids and other geometric bodies are also possible Build up fantasy constructions.

Durch Einbau von Magneten in Kunststoffelementarwürfeln können die Würfelflächen eines Elementarwürfels in beliebiger Kombination gepolt werden. Dadurch ergibt sich «ine mathematisch berechenbare Vielzahl von Kombinationsmöglichkeiten. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist jedoch vorgesehen, die Elementarwürfel so auszubilden, daßBy installing magnets in plastic elementary cubes, the cube surfaces of an elementary cube be polarized in any combination. This results in “a mathematically calculable one Variety of possible combinations. According to a preferred embodiment of the invention, however, provided to train the elementary cubes so that

eine Magnetachse zwei gegenüberliegende Würfelflächen in der Mitte durchsetzt, wobei vorzugsweise die Elementarwürfel selbst als Permanentmagnete ausgebildet sind. In Verbindung mit der äußeren Formund Strukturierung der Würfelflächen können dabei zwei Gruppen von Magneten geschaffen werden, die jeweils so zusammengefügt werden können, daß eine bestimmte Anzahl von Elernentarwürfeln hintereinander in der Magnetachse angeordnet werden, wobei sich ungleichnamige Pole der Magnete an den Würfelflächen gegenüberstehen und anziehen, während in benachbarten Reihen die Magnetachse jeweils in entgegengesetzter Richtung verläuft, so daß in jeder Berührungsfläche zwei ungleichnamige Pole gegenüberstehen, was wiederum eine gegenseitige Anziehung der Reihen zur Folge hat. Es soll für die Erfindung auch vorbehalten bleiben, bei einigen Elementarwürfeln jeweils eine Ecke abzuschrägen oder abzurunden, oder den Aufbau so zu treffen, daß ein Zylinder mit mehreckigem Querschnitt oder eine Walze aufgebaut werden kann, wie dies bei Spielkörpern mit gegeneinander verdrehbaren Elementarteilen bekannt ist.a magnet axis two opposing cube faces interspersed in the middle, the elementary cubes themselves preferably being designed as permanent magnets are. In connection with the external shape and structure of the cube surfaces, two groups of magnets can be created, each of which can be joined together so that one A certain number of elementary cubes can be arranged one behind the other in the magnetic axis, whereby there are dissimilar Poles of magnets on the cube faces oppose and attract while in adjacent ones Rows the magnet axis runs in opposite directions, so that in each contact area two opposite poles face each other, which in turn results in a mutual attraction of the rows. It should also be reserved for the invention to bevel one corner in each case with some elementary cubes or to round off, or to meet the structure so that a cylinder with a polygonal cross-section or a roller can be built up, as is the case with game bodies with elementary parts that can be rotated against each other is known.

Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.Further expedient refinements of the invention emerge from the subclaims.

t It I

I II I

t It I

Nachstehend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigen:Exemplary embodiments of the invention are described below with reference to the drawing. In the drawing demonstrate:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Elementarwürfels einer ersten Gruppe;1 shows a perspective view of an elementary cube of a first group;

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht eines Elementarwürfels einer zweiten Gruppe, die sich von der ersten Gruppe durch die Art der Magnetisierung unterscheidet;2 shows a perspective view of an elementary cube of a second group, which differs from the first group in the type of magnetization;

Fig. 3 einen Zuschnitt mit fünf Farbblättchen, der auf einen Elementarwürfel geklebt wird, um dessen Außenflächen farblich oder durch eine sonstige Oberflächenbeschaffenheit voneinander zu unterscheiden;3 shows a blank with five colored leaves which is glued onto an elementary cube, around its outer surfaces in terms of color or other surface properties to distinguish from each other;

Fig. 4 eine perspektivische Ansicht eines aus acht Elementarwürfeln zusammengesetzten Würfels;4 shows a perspective view of a composite of eight elementary cubes Cube;

Fig. 5 eine perspektivische Ansicht eines ausFig. 5 is a perspective view of one of

Siebenundzwanzig Elementarwürfeln zusammengesetzten Würfels;Twenty-seven elementary dice composite cube;

Fig. 6 eine perspektivische Ansicht eines aus vierundsechzig Elementarwürfeln zusammengesetzten Würfels.Fig. 6 is a perspective view of a composite of sixty-four elementary cubes Cube.

Die Elementarwürfel 10 und 11 sind als Permanentmagnete ausgebildet und ihre Magnetachse MA bzw. MA¹ durchsetzt den Mittelpunkt zweier gegenüberliegender Würfelflächen. Bei dem Elementarwürfel gemäß Fig. 1 verläuft die Magnetachse MA vom Nordpol N in der oberen Würfelfläche nach dem Südpol S in der unteren Würfelfläche, während die Magnetachse MA¹ gemäß Fig. 2 umgekehrter Weise verläuft. Es ist klar, daß die Elementarwürfel-Magnete gemäß Fig. 1 und 2 einander identisch sind und erst dadurch ihre Sruppen-Spezifizierung erlangen, daß ihre Oberflächen in bestimmter Weise charakterisiert werden, sei es durch Farbgebung oder Oberflächenstrukturierung. Zu diesem Zweck wird der Zuschnitt 12 gemäß Fig. 3 auf Elementarwürfel 10 bzw. 11 aufgeklebt. Nach dem Ausführungsbeispiel besitzt der Zuschnitt fünf Felder 16, 18, 20, 22 und 24, die fünf Seitenflächen der Elementarwürfel bedecken, während die sechste Würfelfläche freibleibt. Es ist natürlich auch möglich, den Zuschnitt mit sechs Feldern zu versehen oder die Seitenflächen der Elementarwürfel in anderer Weise zu färben oder zu strukturieren.The elementary cubes 10 and 11 are designed as permanent magnets and their magnetic axis MA or MA ¹ penetrates the center of two opposing cube surfaces. In the elementary cube according to FIG. 1, the magnetic axis MA runs from the north pole N in the upper cube area to the south pole S in the lower cube area, while the magnetic axis MA ¹ according to FIG. 2 runs in the opposite way. It is clear that the elementary cube magnets according to FIGS. 1 and 2 are identical to one another and only acquire their group specification when their surfaces are characterized in a certain way, be it by coloring or surface structuring. For this purpose, the blank 12 according to FIG. 3 is glued onto the elementary cube 10 or 11. According to the exemplary embodiment, the blank has five fields 16, 18, 20, 22 and 24, which cover five side faces of the elementary cube, while the sixth cube face remains free. It is of course also possible to provide the blank with six fields or to color or structure the side surfaces of the elementary cubes in another way.

Um das Ziel zu erreichen, Elementarwürfel mit einheitlichen Seitenflächen zusammengesetzt aus den Seitenflächen der Elementarmagnete zu erlangen ist es erforderlich, daß im Würfel eiiLandejj benachbarte Magnete in unterschiedlicher Richtung/verlaufen, damit sich benachbarte Nord- und Südpole der beiden nebeneinanderliegenden Magnete anziehen, während in Richtung der Magnetachse Würfelflächen mit unterschiedlicher Polung aufeinander folgen, so daß hier ebenfalls eine AnziehungIn order to achieve the goal of obtaining elementary cubes with uniform side faces composed of the side faces of the elementary magnets, it is necessary that in the cube eiiLandejj neighboring magnets in different directions / run so that neighboring north and south poles of the two adjacent magnets attract each other, while in the direction of the Magnet axis Cube faces with different polarity follow one another, so that there is also an attraction here

• t · ■ I• t · ■ I

erfolgt. Um dies zu erreichen, wird bei den Elementarwürfeln gemäß Figur 1 und 2, bei denen die Magnetachsen in Gegenrichtung zueinander verlaufen, das Feld 10 auf die Frontseite 14 (oder eine andere nicht von der Magnetachse durchsetzte Fläche) geklebt, während die Felder 22 bzw. 24 auf der linken bzw. rechten Fläche des Elementarwürfels zu liegen kommen. Die Felder 18 bzw. 20 kommen auf der Oberseite bzw. Unterseite des Elementarwürfels zu liegen, so daß einmal die Fläche 18 einen Nordpol N definiert (Fig. 1) und einmal die Fläche 18 einen Südpol S bildet (Fig. 2). Entsprechend definiert das Feld 20 den Südpol des Elementarwürfels 10, aber den Nordpol des Elementarwürfels 11.he follows. In order to achieve this, in the case of the elementary cubes according to FIGS. 1 and 2, in which the magnetic axes run in the opposite direction to one another, the field 10 is glued to the front side 14 (or another area not penetrated by the magnetic axis), while the fields 22 or 24 come to rest on the left or right surface of the elementary cube. The fields 18 and 20 come to lie on the top or bottom of the elementary cube, so that once the surface 18 defines a north pole N (FIG. 1) and once the surface 18 forms a south pole S (FIG. 2). Correspondingly, the field 20 defines the south pole of the elementary cube 10, but the north pole of the elementary cube 11.

Mit diesen beiden Gruppen von Elementarwürfeln 10 bzw. 11 lassen sich größere Würfel zusammenbauen, wobei die Anzahl der eine Kante bildenden Elementarwürfel in die dritte Potenz erhoben die Zahl der im Großwürfel enthaltenen Elementarwürfel ergibt. In der einfachsten Form weist der Würfel C₈ gemäß Fig. 4 acht Elementarwürfel auf, und der Würfel C^y gemäß Figur 5 besteht aus siebenundzwanzig Elementarwürfeln, während der Großwürfel Cc« gemäß Figur 6 aus vieruncjsechzig Elementarwürfeln zusammengesetzt ist. Bei den gezeichneten Ausführungsbeispielen verläuft die Magnetachse jeweils in vertikaler Richtung, wobei immer die Magnetachsen MA bzw. MA¹ benachbarter Reihen in entgegengesetzter Richtung verlaufen (das gleiche gilt selbstverständlich auch bei horizontaler Anordnung).With these two groups of elementary cubes 10 and 11, larger cubes can be assembled, the number of elementary cubes forming an edge being raised to the third power, giving the number of elementary cubes contained in the large cube. In its simplest form, the cube C ₈ according to FIG. 4 has eight elementary cubes, and the cube C ^ y according to FIG. 5 consists of twenty-seven elementary cubes, while the large cube Cc "according to FIG. 6 is composed of sixty four elementary cubes. In the illustrated exemplary embodiments, the magnet axis runs in the vertical direction, the magnet axes MA and MA ^{1 of} adjacent rows always running in the opposite direction (the same of course also applies to a horizontal arrangement).

Durch diese Anordnung wird erreicht, daß alle benachbarten Elementarwürfel aufeinander anziehende Kräfte ausüben, weil sich in den Würfelflächen ungleichnamige Magnetpole gegenüberstehen. Ist jedoch auch nur ein einziger Elementarwürfel mit seiner Magnetachse falsch gerichtet, ergibt sich an seinen Würfelflächen infolge gegenüberstehenden gleichnamigen Polen eine abstoßende Kraft, wodurch der Zusammenhalt des Würfels gestört ist. Dagegen kann jeder Würfel um seine Magnetachse gedreht werden, ohne daß hierdurch der Zusammenhalt gestört würde. Auf diese Weise läßt sich durch Drehen der Elementarwürfel um ihre Achse das einheitliche Erscheinungsbild der Großwürfel-Seitenflächen erreichen. Es können aber auch reguläre oder irreguläre Muster aufgebaut werden.This arrangement ensures that all neighboring elementary cubes are attracted to one another Exert forces because magnetic poles of different names face each other in the faces of the cube. But it is even a single elementary cube with its magnetic axis misaligned results from his Cube faces a repulsive force due to opposing poles of the same name, whereby the Cohesion of the cube is disturbed. In contrast, each cube can be rotated around its magnetic axis without that this would disrupt cohesion. In this way you can rotate the elementary cube achieve the uniform appearance of the large cube side surfaces around their axis. It can but also regular or irregular patterns can be built up.

Anstatt die Elementarwürfel, wie im Ausführungsbeispiel dargestellt, als einheitliche Permanentmagnete auszubilden, ist es auch möglich ein oder mehrere Magnete oder ferromagnetische Teile in Kunststoff-Elementarwürfeln einzubetten. Durch die Kombination der anziehenden und abstoßenden Kräfte ergibt sich dann eine noch größere Zahl von Aufbaumöglichkeiten mit einer entsprechend verringerten Anzahl von Aufbauten, bei denen nur eine gegenseitige Anziehung vorhanden ist. Hierdurch kann über den reinen Spiel- oder Gebrauchszweck hinaus auch noch das mathematische und physikalische Verständnis gefördert werden.Instead of designing the elementary cubes as uniform permanent magnets, as shown in the exemplary embodiment, it is also possible to have one or more magnets or ferromagnetic parts in plastic elementary cubes to embed. The combination of attractive and repulsive forces then results in a even greater number of construction options with a correspondingly reduced number of constructions who are only attracted to one another. This can be used purely for play or use In addition, the mathematical and physical understanding are promoted.

Il n ··>Il n ··>

Das Zusammensetzen der Elementarwürfel zu einem Großwürfel ist verhältnismäßig leicht dann möglich, wenn der Spieler erkennt, daß die Elementarwürfel gruppenweise in solche gemäß Figur 1 und solche gemäß Figur 2 unterteilt werden können. Wenn man nämlich sämtliche Elementarwürrel in ihrer Magnetachse aneinanderfügt, dann °rgeben sich entweder abstoßende oder anziehende Kräfte, und es ist immer möglich sie so anzuordnen, daß sie sich jeweils in einer Reihe befindlich anziehen. Dann liegen in dieser Reihe jeweils entweder die Felder 18 bzw. 20 aufeinander, oder ein Feld 18 auf einem Feld 20 des nächsten Elementarwürfels, je nach Gruppeneinteilung. Wenn die Farboder Formgebung der Oberflächenstrukturierung der Felder 18 und 20 ähnlich gestaltet ist, beispielsweise mit einer roten bzw. orangen oder rosa Farbgebung, dann wird insbesondere bei Lampenlicht dem Benutzer diese Gruppeneinteilunq nicht ohne weiteres ersichtlich, wenngleich die unterschiedlich angeordneten Seitenfelder ihn schließlich zur richtigen Erkenntnis führen werden.The assembly of the elementary cubes to a large cube is relatively easy then when the player recognizes that the elementary dice can be divided into groups according to FIG. 1 and those according to FIG. If you have all elementary cubes in their magnetic axis adjoining each other, then there are either repulsive or attractive forces, and they are always possible to be arranged so that they attract each other in a row. Then in this row either the fields 18 or 20 lie on top of one another, or a field 18 on a field 20 of the next elementary cube, depending on the group division. If the color or shape of the surface structure of the Fields 18 and 20 is designed similarly, for example with a red or orange or pink coloring, then in particular with lamp light the This group classification is not immediately apparent to the user, even if they are arranged differently Side fields will eventually lead him to the right insight.

Die Elementarwürfel-Magnete lassen sich natürlich auch zu Quadern und anderen geometrischen Figuren aufbauen, oder es lassen sich räumliche Fantasiefiguren herstellen, wobei auch räumliche, freitragende Brücken herstellbar sind.The elementary cube magnets can of course also be built into cuboids and other geometric figures, or spatial fantasy figures can be produced, including spatial, self-supporting bridges can be produced.

Claims

- 2 protection claims

1. Educational toys in the frame of a large cube, the side surfaces of which differ from those with different Color and / or surface structure provided side surfaces smaller Elementary cubes are formed which are arranged to be movable relative to one another, characterized in that the elementary cubes (10,11) consist of magnetic or magnetizable material, or a contain such material embedded in such a way that the elementary cubes in at least a possible relative position to one another through magnetic attraction to the large cube are united.

2. Educational toy according to claim 1,

characterized in that the elementary cubes (10, 11) are formed by permanent magnets are, the magnetic axis of which are two opposite side faces of the elementary cube interspersed in the middle.

3. Educational toy according to claims 1 and 2, characterized in that two groups of Elementary cubes (10 or 11) are available which, with the same design, act as permanent magnets differ from each other in that the opposite side surfaces, the are penetrated by the magnetic axis, are designed differently in the two groups.

4. Educational toy according to claims 1 to 3, characterized in that each elementary cube (10,11) is pasted with a blank (12) whose fields (16, 18, 20, 22, 24) lie on five adjacent cube faces,

5. educational toy according to claim 4,

characterized in that the fields of the blank are arranged in the manner of a cross, and that the central field (16) lies on a side surface of the cube which is ^{not penetrated by the magnetic axis (MA or MA 1).}

6. Educational toy according to one of claims 1 to 5, characterized in that in the large cube (Cg, Cp ₇ , ^ 64) several rows of elementary cubes are arranged with their magnetic axis aligned with one another and adjacent rows with their magnetic axis are directed in opposite directions.

7. Educational toy according to one of claims 1 to 6, characterized in that the each other opposing fields (18, 20) of the elementary cube into which the magnetic axis enters or from which the axle emerges, have a similar appearance.