DE9413522U1 - Mechanischer Zufallsgenerator - Google Patents

Description

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Mechanischer Zufallsgenerator

Die Erfindung bezieht sich auf einen mechanischen Zufallsgenerator mit wannenförmigen Vertiefungen, die in bestimmten räumlichen Lagen des Zufallsgenerators die einzigen stabilen Gleichgewichtspunkte für eine Kugel darstellen, wobei jeder Vertiefung ein Symbol eindeutig zugeordnet ist.

Die meisten mechanischen Zufallsgeneratoren werden als Spielgeräte eingesetzt. Der wohl bekannteste Zufallsgenerator dieser Art ist der Spielwürfel, der auf seinen Würfelflächen die Werte von 1 bis in Form von Punkten (Würfelaugen) aufweist. Da beim Spielwürfel nur sechs verschiedene Zufallsergebnisse möglich sind, ist die Flexibilität erheblich eingeschränkt. Allerdings sind die meisten Spiele auf den Würfel ausgerichtet, so daß er für eine Vielzahl verschiedener Spiele einsetzbar ist.

Dagegen findet ein anderer mechanischer Zufallsgenerator, der Roulette-Drehteller, in der Regel nur für das Roulettespiel selbst Verwendung. Er besteht aus einer rotationssymmetrischen Wanne und einer zu der Wanne konzentrischen und im Mittelpunkt drehbar gelagerten Drehscheibe, die so in die Wanne eingesetzt ist, daß die Wannenoberfläche möglichst eben 0 und stufenlos in die Oberfläche der Drehscheibe übergeht. Ferner weist die Drehscheibe 37 Vertiefungen auf, die die tiefsten Stellen der Drehscheibe darstellen. Eine Zufallszahl wird dadurch

erzeugt, daß der Drehteller in Rotation versetzt und eine Kugel in die Wanne geworfen wird. Die Kugel strebt nun dem tiefsten Punkt der Drehscheibe, also den Vertiefungen zu, wird aber durch die Zentrifugalkraft immer wieder nach außen geschleudert. Erst wenn durch die Reibung die Winkelgeschwindigkeit der Drehscheibe abnimmt, bleibt die Kugel in einer der 37 Vertiefungen liegen.

Als nachteilig ist anzusehen, daß der Roulette-Drehteller aus naheliegenden Gründen eine gewisse Mindestgröße aufweisen muß. So sollte die Kugel zumindest so groß sein, daß sie noch bequem mit den Fingern greifbar ist. Die Größe der Kugel bestimmt die Größe der Vertiefungen, die wiederum den Durchmesser der Drehscheibe beeinflußt. Schließlich muß die Wanne einen größeren Durchmesser als der Drehteller aufweisen und auch einen nach oben gezogenen Rand besitzen, damit die Kugel nicht herausspringt.

Außerdem ist das Erzeugen einer Zufallszahl relativ aufwendig, da zunächst die Kugel aufgenommen, dann der Drehteller in Rotation versetzt und schließlich die Kugel wieder in die Wanne geworfen werden muß.

Dazu kommt, daß meist relativ lange Zeit gewartet werden muß, bis der Drehteller zur Ruhe kommt und die erzeugte Zufallszahl abgelesen werden kann. Zudem bedarf die Lagerung des Drehtellers einer gelegentlichen Wartung.

Demgegenüber hat sich die Erfindung zur Aufgabe gemacht, einen mechanischen Zufallsgenerator auszugestalten, dessen Anzahl der möglichen verschiedenen

Zufallsergebnisse bei der Herstellung variierbar ist und der leicht bedienbar, handliche Abmaßungen besitzt und wartungsfrei ist und ferner keine losen Einzelteile aufweist.
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Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß ein geschlossener, durchsichtiger Hohlring vorhanden ist, in dem die Kugel frei beweglich ist und sich die wannenförmigen Vertiefungen an der inneren Bodenseite des Hohlrings befinden und sich in Umfangsrichtung aneinander anschließen.

Der Kerngedanke der Erfindung ist die Abgeschlossenheit des Zufallsgenerators. Es gibt keine losen Teile, weil die Kugel in dem Hohlring eingeschlossen ist. Die Querschnittsform des Hohlrings ist im Rahmen des der Erfindung zugrunde gelegten Gedankens beliebig. Es muß nur sichergestellt sein, daß die Kugel leicht im Hohlring bewegbar ist. Insbesondere kann der Querschnitt rund, ellipsenförmig oder vieleckig sein. Die wannenförmigen Vertiefungen an der inneren Bodenseite des Hohlrings sind so gefertigt, daß bei waagrechter ruhiger Halterung des Hohlrings mit der Bodenseite nach unten sich die Kugel in allen Fällen in einer wannenförmigen Vertiefung absetzt.

Demzufolge wird eine Zufallszahl mit dem erfindungsgemäßen mechanischen Zufallsgenerator dadurch erzeugt, daß man den mit der Bodenseite nach unten liegenden Hohlring schnell um einen Finger kreisen läßt. Durch die Zentrifugalkraft wird die Kugel aus der Vertiefung geschleudert und bewegt sich rotato-

risch im Hohlring. Nachdem der Zufallsgenerator wieder zur Ruhe gekommen ist, setzt sich die Kugel wieder in eine Vertiefung des Hohlrings ab und das der Vertiefung zugeordnete Symbol kann abgelesen werden. Möglich ist auch, den Hohlring zu schütteln oder anderweitig zu bewegen. Wesentlich ist nur, daß sich die Kugel so schnell in dem Hohlring bewegt, daß das Ergebnis nicht bewußt gesteuert werden kann. Eine ungehinderte Rotation der Kugel ist dann am besten möglich, wenn der Hohlring während des Drehens mit der Bodenseite nach oben gehalten wird. Nach dem Drehen bzw. Schütteln wird er plötzlich umgedreht, so daß die Vertiefungen wieder nach unten gelangen.

Die Vorteile der Erfindung sind vor allen Dingen darin zu sehen, daß der Zufallsgenerator so bemaßt werden kann, daß er einerseits handlich und andererseits noch leicht bedienbar ist. Außerdem weist der Zufallsgenerator keine losen Einzelteile auf, die verlorengehen könnten, wodurch er problemlos nicht zuletzt auch wegen seiner Bemaßungen - leicht überall mitführbar ist. Ein Zufallsergebnis läßt sich einfach und vor allen Dingen sehr schnell erzeugen. Ein weiterer Vorteil ist, daß der erfindungsgemäße Zufallsgenerator wartungsfrei ist. Schließlich kann er in verschiedenen Variationen mit einer unterschiedlichen Anzahl von möglichen Zufallsergebnissen gefertigt werden.

Bei den meisten Anwendungen zum Erzielen von Zufallsergebnissen, kommt es darauf an, daß die verschiedenen Ergebnisse gleich wahrscheinlich sind.

Eine Voraussetzung dafür ist, daß jedes Symbol gleich oft vorkommt, wobei jedem Symbol genau eine Vertiefung zugeordnet sein darf.

Um das Erzielen eines Zufallsergebnisses so wenig wie möglich steuerbar zu machen, wiederholen sich die gleichen Symbole periodisch in Umfangsrichtung des Hohlrings. Dadurch liegen die gleichen Symbole jeweils weit auseinander, wodurch eine Manipulation des Ergebnisses nahezu unmöglich wird.

In einem Spezialfall kommt jedes Symbol nur einmal vor, was sich vor allen Dingen bei Zufallsgeneratoren mit vielen Zahlen anbietet. Demgegenüber wird man bei einem Zufallsgenerator mit wenigen verschiedenen Symbolen jedes Symbol mehrfach verwenden, damit die einzelne Vertiefung gegenüber dem Umfang nicht zu groß wird.

0 Damit die Zufallsergebnisse gleich wahrscheinlich sind, müssen außerdem die mechanischen Voraussetzungen erfüllt sein. So müssen die Vertiefungen äquidistant sein und die gleiche Größe und Form aufweisen.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind die Symbole Zahlen, da für Spiele oftmals Zahlenwerte als Zufallsergebnisse benötigt werden.

Da für die meisten Spiele Spielwürfel verwendet werden, wird in einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ein solcher Spielwürfel nachgebildet. Der erfindungsgemäße Zufallsgenerator weist folglich

die Zahlen von 1 bis 6 auf.

In einer alternativen Ausgestaltungsform wird ein Roulette-Drehteller nachgebildet. Die Zahlen 0 bis 36 sind ebenso angeordnet und eingefärbt wie die Zahlen beim Roulettespiel. Dieser Roulette-Zufallsgenerator ist sehr viel einfacher zu bedienen als der Roulette-Drehteller selbst und liefert ein schnelleres Ergebnis.

Eine weitere Möglichkeit besteht darin, den Zufallsgenerator mit den Zahlen 1 bis 49 zu versehen, wodurch er als Hilfe zum Ausfüllen des Lottoscheins für die Ziehung 6 aus 49 benutzt werden kann.

In einer Weiterbildung der Erfindung befinden sich mehrere Kugeln innerhalb des Hohlrings, wodurch das Zufallsergebnis zum Beispiel ungefähr einem Wurf mit mehreren Würfeln entspricht. Allerdings sind die erzielten Zahlen nicht unabhängig voneinander, da sich die Kugeln im Inneren des Rings gegenseitig beeinflussen. So ist zum Beispiel ein Pasch unmöglich, wenn jede Ziffer nur einmal vorkommt. Bei mehrmaligem Vorhandensein einer Zahl ist ein Pasch unwahrscheinlicher als bei einzelnen unabhängigen Zufallsgeneratoren.

Die Unabhängigkeit der einzelnen Zufallsergebnisse wird entscheidend verbessert, wenn sich jeweils jede Kugel in einem eigenen Hohlring befindet, weil sich die Kugeln nicht gegenseitig beeinflussen. In einer Erweiterung der Erfindung sind deshalb mehrere Hohlringe zusammengefaßt, was den Vorteil hat,

daß nicht jeder Ring einzeln in Rotation versetzt werden muß.

Eine leicht handhabbare Anordnung ergibt sich, wenn alle Hohlringe in einer Ebene liegen und konzentrisch sind. Der Zufallsgenerator läßt sich (ebenso wie ein einzelner Hohlring) flach auf den Tisch legen und kann leicht um einen Finger gedreht werden.

In einer speziellen Ausführungsform besitzt der Hohlring jeweils oben und unten eine Reihe wannenförmiger Vertiefungen, die zueinander spiegelsymmetrisch sind, was den Vorteil hat, daß die Kugel in fast jeder Lage des Hohlrings eindeutig in einer Vertiefung zu liegen kommt, wenn der Hohlring in Ruhe ist. Dieser Vorteil muß allerdings dadurch erkauft werden, daß die Kugel schwergängiger im Hohlring bewegbar ist und dadurch nicht so schnell relativ zum Hohlring rotieren kann.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung lassen sich dem nachfolgenden Beschreibungsteil entnehmen, in dem anhand der Zeichnung ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert wird.

Die Zeichnung zeigt einen erfindungsgemäßen mechanischen Zufallsgenerator in Draufsicht. Er besteht aus einem rotationssymmetrischen Hohlring (1), dessen Rotationsachse senkrecht auf der Zeichenebene

steht und der 24 gleich große, halbkugelförmige Vertiefungen (2) an seiner Bodenseite aufweist, die sich in Umfangsrichtung aneinander anschließen, so daß sie sich in einem Punkt berühren. In einigen Vertiefungen (2) sind beispielhaft Symbole (3) aufgemalt. Sechs Vertiefungen (2) unten links sind mit den Zahlen 1 bis 6 versehen. Im oberen rechten Teil weisen sechs Vertiefungen (2) sechs verschiedene Farben auf, was durch unterschiedliche Schraffur und Maserung symbolisiert ist. Zwischen zwei Vertiefungen (2) befindet sich eine dunkel dargestellte Kugel (4).

Claims (13)

1. ÄW ,.* J

   Dipl.-Phys. Dr. W. Pöhner

   European Patent Attorney · Europäischer Patentvertreter · Mandataire en Brevets Europeens Postfach 63 23 · D-97013 Würzburg · Kaiserstr. 27 · &Eacgr;&Oacgr;9 31 /145 66 · Fax 09 31 /185 66

   ANSPRUCHE

   l. Mechanischer Zufallsgenerator mit wannenförmigen Vertiefungen (2), die in bestimmten räumlichen Lagen des Zufallsgenerators die einzigen stabilen Gleichgewichtspunkte für eine Kugel (4) darstellen, wobei jeder Vertiefung (2) ein Symbol (3) eindeutig zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein geschlossener, durchsichtiger Hohlring (1) vorhanden ist, in dem die Kugel (4) frei beweglich ist und sich die wannenförmigen Vertiefungen (2) an der inneren Bodenseite des Hohlrings (1) befinden und sich in Umfangsrichtung aneinander anschließen.
2. 2. Mechanischer Zufallsgenerator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Symbol (3) gleich oft vorkommt, wobei die Symbole (3) jeweils eindeutig einer Vertiefung (2) zugeordnet sind.
3. 3. Mechanischer Zufallsgenerator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Symbole (3) periodisch wiederholen.
4. 4. Mechanischer Zufallsgenerator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Symbol (3) nur einmal vorkommt.

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5. 5. Mechanischer Zufallsgenerator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertiefungen (2) die gleiche Größe und Form haben und äquidistant sind.
6. 6. Mechanischer Zufallsgenerator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Symbole (3) Zahlen sind.
7. 7. Mechanischer Zufallsgenerator nach einem der Ansprüche 2 bis 4 sowie den Ansprüchen 5 und 6, da durch gekennzeichnet/ daß sechs verschiedene Zahlen im Bereich von 1 bis 6 vorkommen.
8. 8. Mechanischer Zufallsgenerator nach Anspruch 4 bis 6, gekennzeichnet durch 37 Vertiefungen (2), denen die Zahlen 0 bis 3 6 zugeordnet sind, wobei die Anordnung der Zahlen und deren Einfärbung einem Roulette-Drehteller entspricht.
9. 9. Mechanischer Zufallsgenerator nach einem der Ansprüche 2 bis 4 sowie den Ansprüchen 5 und 6, da durch gekennzeichnet, daß 49 verschiedene Zahlen im Bereich von 1 bis 49 vorkommen.
10. 10. Mechanischer Zufallsgenerator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch mehrere Kugeln (4) innerhalb des Hohlrings (1).
11. 11. Mechanischer Zufallsgenerator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch mehrere außenflächig miteinander verbundene Hohlringe (1) verschiedenen Durchmessers.
12. 12. Mechanischer Zufallsgenerator nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlringe (1) in einer Ebene liegen und konzentrisch sind.
13. 13. Mechanischer Zufallsgenerator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet/ daß sich die wannenförmigen Vertiefungen (2) auch gegenüber der Bodenseite befinden und sich in Umfangsrichtung aneinander anschließen, so daß die bodenseitigen und die gegenüberliegenden Vertiefungen (2) spiegelsymmetrxsch zueinander sind.