EP0045526A1 - Gestaltungsspielzeug mit der Grundform einer geraden Stange - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to a design toy, which is composed of strings that are movably connected to one another and connected to one another.
- Logical toys are also known which are composed of building blocks to form a unit. They are constructed in such a way that the toy consisting of the building blocks forms a regular or irregular body through the connection of the building blocks, in which a certain group of the building blocks can be rotated about the spatial axes of the toy body.
- the outer surfaces of the blocks are either provided with colors, figures, numbers or other symbols, so that a very large number of variations in the mutual relative arrangement of the blocks can be carried out by rotating the block groups.
- the toy according to the invention differs from the known logical toys in particular in that the mutual arrangement and connection of the building blocks are different and the design toy, which is preferably a square prism in the basic position of its building blocks, is varied in its overall shape by rotating the building blocks relative to one another can.
- the invention therefore achieves the object of creating a design toy of the type mentioned at the outset, which consists of individual, preferably shape-identical building blocks which are rotated relative to one another along their mutually contacting connecting surfaces with the aid of connecting elements arranged between them and appropriately elastically flexible can, so that different shape changes can be made to the entire body forming the toy.
- the building blocks which are lined up in a chain-like manner each have two at right angles to one another, formed as circular surfaces or as regular polygons connecting surfaces running on and the building blocks which are adjacent to one another in the chain can be rotated with their adjacent, congruent connecting surfaces adjacent to one another about a connecting axis running perpendicular to them through their geometric center points. Since the connecting surfaces run at an angle to one another, the rotation of mutually adjacent building blocks changes their mutual angular position, so that the shape of the body forming the toy changes accordingly.
- the design toy according to the invention can therefore also be described as a rod composed of the building blocks, which can take on a variety of different shapes by rotating the building blocks against one another. Since the building blocks lie flat against one another, the building blocks are held together in their possible relative positions in such a way that the individual spatial structures which arise in a variety of different ways are self-supporting in shape.
- the design toy according to the invention can therefore be used to train and further develop the design skills and spatial imagination as well as to learn the stereo geometry.
- the two connecting surfaces of the building blocks can be different from one another, as long as they are regularly polygonal or circular in the borderline case and the superimposed connecting surfaces of adjacent building blocks are congruent, the two connecting surfaces of each building block are preferably of identical design, so that all building blocks have identical connecting surfaces .
- the individual building blocks can have different shapes. In the preferred solution, however, all of the building blocks are designed identically to one another.
- the building blocks are preferably designed such that, in a certain basic position, they form a straight rod or column, which is designed as an oblique or, in particular, a straight prism.
- the building blocks themselves are designed as straight prisms, the base area and the parallel top surface of which are designed as isosceles trapezoids or preferably isosceles triangles and the two sides of which are delimited by the same leg sides of the base area and the top area on opposite sides and form the connection surfaces.
- the base area and the cover area as isosceles trapezoids in part of the prismatic modules, whereas the other part of the modules have base and cover areas designed as isosceles triangles.
- blocks with a trapezoidal base can alternate with blocks with a triangular base.
- the design toy 1 according to the invention is constructed in the embodiment shown from identical straight triangular prisms, the base area and parallel top surface 3 of FIG. 3 of which are congruent triangular surfaces and two of whose rectangular side surfaces are designed as square connecting surfaces 8 which are adjacent to each other in the toy 1 building blocks 2.
- the outer surfaces of the toy body 1 are therefore formed by the base and top surfaces 3 and the third side surface 9 of the prismatic modules 2.
- the base and top surface 3 are right-angled triangles, so that the connecting surfaces 8 form a right angle with one another.
- the toy body 1 is composed of a total of preferably twelve or twenty-four building blocks 2.
- the individual prism modules 2 are connected in a row next to one another in such a way that they are congruent with one another by means of their preferably square connecting surfaces 8 by means of pins and recesses known per se and formed on the connecting surfaces or by means of any connecting elements of this type, so that the superimposed connecting surfaces match each other.
- the building blocks are hollow bodies which are closed along the side surface 9 by a pressed-in or glued-in cover plate 10.
- the walls of the hollow body forming the side surfaces 8 each have a bore 5 in the geometric center of these connecting surfaces 8, through which a cylindrical pin 6 is inserted before the cover plate 10 is inserted, which pin forms the axis of rotation between the adjacent building blocks 2 and has a head at both ends.
- a compression spring 11 is used as a helical spring, by means of which the mutually adjacent modules 2 are pressed against one another in the direction of their connecting axes.
- the pins 6 can be designed, for example, as a cap screw with a nut screwed onto the free end or as a rivet or the like, on which the washers shown in FIG. 2 may be seated.
- the interconnected building blocks can therefore be lifted from each other by a distance determined by the elastic modulus of the spring 11 and the free length of the pin 6 in the direction of the pin 6.
- locking projections 4 arranged in a square on the one connecting surface 8 of the module 2, and locking holes or locking recesses 7 also arranged in a square on the connecting surface 8 are each formed in the same relative position and dimension.
- the cylindrical or frustoconical or spherical projections 4 have a height of preferably a few tenths of a millimeter.
- the design toy 1 is preferably composed of twelve or twenty-four building blocks, so that there is a number of possible design variations depending on their number and the number of possible design variations determined by the number of corners of the regular polygons formed by the connecting surfaces 8. One of these can be seen in FIG. 4.
- the design toy according to the invention is particularly suitable for teaching stereo geometry.
- the building blocks 2 of the design toy can easily be formed by injection molding from plastic and can be colored.
- the cross-sectional outline of the building blocks 2 need not be rectangular, although this is currently preferred.
- the cross-sectional outline of the building blocks 2 can also be, for example, hexagonal or octagonal or oval, in such a way that the two connecting surfaces running at an angle to one another, which preferably have opposite slopes, have the shape of a regular octagon or hexagon or a circle.
- the outline of the building blocks is preferably an isosceles triangle or trapezoid or a parallelogram deviating from the rectangle.
- the connecting surfaces 8 do not run at an angle to one another, but parallel, in accordance with the one side pair of the parallelogram.
- the connecting surfaces run at an angle deviating from 90 ° to the other side pair of the parallelogram, the mutual angular position of mutually adjacent modules is also changed by their mutual rotation.
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Abstract
Description
- Die Erfindung bezieht sich auf ein Gestaltungsspielzeug, welches aus kettenartig aneinandergereiht beweglich miteinander verbundenen Bausteinen zusammengesetzt ist.
- Spielzeuge, die aus verschiedenen Bausteinen bestehen, sind bereits bekannt. Die verschiedenen Bausteine sind in einer Schachtel aufbewahrt und durch entsprechendes Zusammensetzen der Bausteine können verschiedene räumliche Figuren aufgebaut werden. Das verwendete Material ist Holz oder Keramik und die Oberflächen der Bausteine können farbig sein. Wenn jedoch einer der Bausteine verlorengeht, kann er nur schwer ersetzt werden. Dadurch vermindert sich die ursprüngliche Möglichkeit zum Aufbau von unterschiedlichen Figuren.
- Spielzeuge dieser Art sollten daher derart weiterentwickelt werden, daß die Bausteine in irgendeiner Weise miteinander verbunden sind. Als Ergebnis dieser Bestrebungen ist ein Gestaltungsspielzeug geschaffen, bei welchem die achteckigen, länglich ausgebildeten Bausteine kettenartig miteinander verbunden sind. Die Lageänderung der Bausteine wird durch eine gelenkige Verbindung ermöglicht. Der Nachteil dieses Spielzeugs liegt auf der Hand: die Gestaltungsvariationen mit Hilfe dieser Bausteine können ausschließlich in einer Ebene durchgeführt werden.
- Bekannt sind auch logische Spielzeuge, die aus Bausteinen zu einer Einheit zusammengesetzt sind. Sie sind derart aufgebaut, daß das aus den Bausteinen bestehende Spielzeug durch die Verbindung der Bausteine einen regelmäßigen oder unregelmäßigen Körper bildet, bei welchem eine bestimmte Gruppe der Bausteine um die Raumachsen des Spielzeugkörpers verdreht werden kann. Die außenliegenden Oberflächen der Bausteine sind entweder mit Farben, Figuren, Zahlen oder sonstigen Symbolen versehen, so daß durch die Verdrehung der Bausteingruppen eine sehr hohe Anzahl von Variationen in der gegenseitigen Relativanordnung der Bausteine durchgeführt werden kann.
- Das erfindungsgemäße Spielzeug unterscheidet sich von den bekannten logischen Spielzeugen insbesondere dadurch, daß die gegenseitige Anordnung und Verbindung der Bausteine anders sind und das Gestaltungsspielzeug, das in der Grundstellung seiner Bausteine vorzugsweise ein viereckiges Prisma ist, durch Verdrehung der Bausteine gegeneinander in seiner Gesamtgestalt vielseitig verändert werden kann.
- Durch die Erfindung wird daher die Aufgabe gelöst, ein Gestaltungsspielzeug der eingangs erwähnten Art zu schaffen, das aus einzelnen, vorzugsweise formidentischen Bausteinen besteht, die mit Hilfe von zwischen ihnen angeordneten, zweckmäßig elastisch nachgiebig abgestützten Verbindungselementen entlang ihrer in gegenseitiger Berührung stehenden Verbindungsflächen gegeneinander verdreht werden können, so daß dadurch unterschiedliche Gestaltsänderungen des das Spielzeug bildenden Gesamtkörpers durchgeführt werden können.
- Gemäß der Erfindung weisen die kettenartig aneinandergereihten Bausteine jeweils zwei als Kreisflächen oder als regelmäßige Vielecke ausgebildete, im Winkel zueinander verlaufende Verbindungsflächen auf und die in der Kette jeweils aneinandergrenzenden Bausteine sind mit ihren einander benachbarten, deckungsgleich ausgebildeten Verbindungsflächen aneinanderliegend um eine senkrecht zu diesen durch deren geometrische Mittelpunkte verlaufende Verbindungsachse gegeneinander verdrehbar. Da die Verbindungsflächen im Winkel zueinander verlaufen, ändert sich durch die Verdrehung einander benachbarter Bausteine deren gegenseitige Winkelstellung, so daß sich entsprechend die Gestalt des das Spielzeug bildenden Körpers ändert.
- Das erfindungsgemäße Gestaltungsspielzeug läßt sich daher auch als aus den Bausteinen zusammengesetzte Stange beschreiben, die durch Verdrehen der Bausteine gegeneinander vielseitig unterschiedliche Formen annehmen kann. Da die Bausteine flächig aneinander anliegen, sind die Bausteine in ihren möglichen gegenseitigen Relativlagen derart aneinandergehalten, daß die einzelnen, in mannigfaltig unterschiedlicher Weise entstehenden räumlichen Gebilde selbsttragend formbeständig sind. Das erfindungsgemäße Gestaltungsspielzeug kann daher zur Schulung und Weiterentwicklung der gestalterischen Fähigkeiten und des räumlichen Vorstellungsvermögens sowie zum Erlernen der Stereogeometrie verwendet werden.
- Wenngleich die beiden Verbindungsflächen jeweils der Bausteine voneinander verschieden sein können, solange sie regelmäßig vieleckig oder im Grenzfall kreisförmig sind und die aufeinanderliegenden Verbindungsflächen jeweils einander benachbarter Bausteine deckungsgleich ausgebildet sind, sind die beiden Verbindungsflächen jedes Bausteins vorzugsweise identisch ausgebildet, so daß alle Bausteine identische Verbindungsflächen aufweisen.
- Ferner können die einzelnen Bausteine unterschiedliche Formen haben. In der bevorzugten Lösung jedoch sind sämtliche Bausteine untereinander gleich ausgebildet.
- Ferner sind die Bausteine vorzugsweise derart ausgebildet, daß sie in einer bestimmten Grundstellung eine gerade Stange oder Säule bilden, die als schiefes oder insbesondere gerades Prisma ausgebildet ist. In der gegenwärtig bevorzugten Lösung sind hierzu die Bausteine selbst als gerade Prismen ausgebildet, deren Grundfläche und dazu parallele Deckfläche als gleichschenklige Trapeze oder vorzugsweise gleichschenklige Dreiecke ausgebildet sind und deren beiden von den gleichen Schenkelseiten der Grundfläche und der Deckfläche an gegenüberliegenden Seiten begrenzten Seitenflächen quadratisch ausgebildet sind und die Verbindungsflächen ausbilden. Es ist auch möglich, bei einem Teil der prismatischen Bausteine die Grundfläche und die Deckfläche als gleichschenklige Trapeze auszubilden, wohingegen der andere Teil der Bausteine als gleichschenklige Dreiecke ausgebildete Grund- und Deckflächen aufweist. Beispielsweise können Bausteine mit trapezförmiger Grundfläche mit Bausteinen dreieckiger Grundfläche abwechseln.
- Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispieles erläutert, welches in seiner Gestaltung aus der Zeichnung ersichtlich ist. In der Zeichnung zeigt:
- Fig. 1 ein Gestaltungsspielzeug gemäß der Erfindung in Form eines vierseitigen prismatischen Stabes,
- Fig. 2 einen Teillängsschnitt des Gestaltungsspielzeugs aus Fig. 1,
- Fig. 3 eines der Bausteine, aus denen das Gestaltungsspielzeug aus Fig. 1 zusammengesetzt ist, in perspektivischer Ansicht und
- Fig. 4 ein Beispiel für einen der möglichen Körper, der durch Veränderung der Drehstellung der Bausteine des Gestaltungsspielzeugs aus Fig. 1 ausgebildet werden kann.
- Wie aus Fig. 1 ersichtlich, ist das erfindungsgemäße Gestaltungsspielzeug 1 in der gezeigten Ausführungsform aus identischen geraden Dreiecksprismen aufgebaut, deren Grundfläche und dazu parallele Deckfläche 3 gemäß Fig. 3 deckungsgleiche Dreiecksflächen sind und von deren rechteckigen Seitenflächen zwei als quadratische Verbindungsflächen 8 ausgebildet sind, mit denen im Spielzeug 1 einander benachbarte Bausteine 2 aufeinanderliegen. Im Spielzeugkörper 1 werden daher dessen Außenflächen durch die Grund- und Deckflächen 3 und die dritte Seitenfläche 9 der prismatischen Bausteine 2 gebildet. Im Ausführungsbeispiel sind die Grund- und Deckfläche 3 rechtwinklige Dreiecke, so daß die Verbindungsflächen 8 miteinander einen rechten Winkel einschließen. Es ist jedoch auch möglich, die Grund- und Deckfläche als gleichseitige Dreiecke auszubilden, so daß die Verbindungsflächen 8 einen Winkel von 60° miteinander und mit der Seitenfläche 9 einschließen und letztere ebenfalls quadratisch ausgebildet ist. Der Spielzeugkörper 1 wird insgesamt aus vorzugsweise zwölf oder vierundzwanzig Bausteinen 2 zusammengesetzt.
- Die einzelnen Prismenbausteine 2 sind in einer Reihe nebeneinander derart miteinander verbunden, daß sie mit ihren vorzugsweise viereckigen Verbindungsflächen 8 deckungsgleich aufeinanderliegend mittels an sich bekannter und an den Verbindungsflächen ausgebildeter Stifte und Vertiefungen oder mittels irgendwelcher Verbindungselemente dieser Art miteinander verbunden sind, so daß die aufeinanderliegenden Verbindungsflächen zueinander passen.
- Aus Fig. 2 ist die Art und Weise der Verbindung der Bausteine im einzelnen ersichtlich. Die Bausteine sind Hohlkörper, die entlang der Seitenfläche 9 von einer eingepreßten oder eingeklebten Deckelplatte 10 geschlossen sind. Die die Seitenflächen 8 bildenden Wände des Hohlkörpers weisen entsprechend Fig. 3 jeweils im geometrischen Mittelpunkt dieser Verbindungsflächen 8 eine Bohrung 5 auf, durch die vor dem Einsetzen der Deckelplatte 10 ein zylindrischer Zapfen 6 gesteckt wird, der die Drehachse zwischen den aneinandergrenzenden Bausteinen 2 bildet und an beiden Enden einen Kopf aufweist. Zwischen dem einen Kopf des Zapfens 6 und der benachbarten Wand des Bausteins 2 ist eine als Schraubenfeder ausgebildete Druckfeder 11 eingesetzt, mittels welcher die einander benachbarten Bausteine 2 in Richtung ihrer Verbindungsachsen federnd gegeneinandergedrückt sind. Die Zapfen 6 können beispielsweise als Kopfschraube mit am freien Ende aufgeschraubter Mutter oder als Niet oder dergleichen ausgebildet sein, auf denen gegebenenfalls die aus Fig. 2 ersichtlichen Unterlegscheiben sitzen. Die miteinander verbundenen Bausteine können daher um einen durch den Elastizitätsmodul der Feder 11 und die freie Länge des Zapfens 6 bestimmten Abstand in Richtung der Zapfen 6 voneinander abgehoben werden.
- Zur gegenseitigen Lagefixierung der Bausteine 2 sind entsprechend Fig. 3 an der einen Verbindungsfläche 8 des Bausteins 2 im Quadrat angeordnete Rastvorsprünge 4, und an der Verbindungsfläche 8 ebenfalls im Quadrat angeordnete Rastlöcher oder Rastvertiefungen 7 jeweils in der gleichen Relativposition und Abmessung ausgebildet. Die zylindrischen oder kegelstumpfförmigen oder kugeligen Vorsprünge 4 haben eine Höhe von vorzugsweise einigen Zehntel-Millimetern. Im zusammengebauten Zustand werden daher die einander benachbarten Bausteine 2 unter dem Druck der Feder 11 in jeder der Drehlagen, in welcher die einander benachbarten Verbindungsflächen 8 der Bausteine 2 deckungsgleich aufeinanderliegen, durch Eingreifen der Vorsprünge 4 des einen Bausteins in die Vertiefungen 7 des benachbarten Bausteins unter dem Druck der Feder 11 verrastet gehalten.
- Wenn man also den einen Baustein gegen den benachbarten Baustein verdrehen will, wird er von diesem erst etwas abgehoben, bis die Vorsprünge 4 aus den Vertiefungen 7 freigekommen sind, wonach die Verdrehung um den Zapfen 6 erfolgt. Da die Verbindungsflächen 8 der Bausteine 2 in einem Winkel zueinander verlaufen, ändert sich durch das gegenseitige Verdrehen einander benachbarter Bausteine 2 deren gegenseitige Winkellage. Durch das Vorhandensein der Rastvorsprünge 4 und der Rastvertiefungen 7 ist dafür gesorgt, daß die Bausteine des Gestaltungsspielzeugs 1 im wesentlichen nur schrittweise nacheinander verdreht werden können.
- Das Gestaltungsspielzeug 1 ist vorzugsweise aus zwölf oder vierundzwanzig Bausteinen zusammengesetzt, so daß sich eine in Abhängigkeit von ihrer Anzahl und den durch die Anzahl der Ecken der von den Verbindungsflächen 8 gebildeten regelmäßigen Vielecke bestimmte Anzahl von möglichen Gestaltungsvariationen ergibt. Eine derselben ist aus Fig. 4 ersichtlich.
- Das erfindungsgemäße Gestaltungsspielzeug eignet sich insbesondere zum Lehren der Stereogeometrie.
- Die Bausteine 2 des Gestaltungsspielzeuges können einfach mittels Spritzguß aus Kunststoff ausgebildet werden und farbig sein.
- Der Querschnittsumriß der Bausteine 2 braucht nicht notwendig rechteckig zu sein, wenngleich dies gegenwärtig bevorzugt wird. Der Querschnittsumriß der Bausteine 2 kann vielmehr auch z.B. sechseckig oder achteckig oder oval sein, derart, daß die im Winkel zueinander verlaufenden beiden Verbindungsflächen, die vorzugsweise entgegengesetzte Steigungen aufweisen, die Form eines regelmäßigen Achtecks bzw. Sechsecks bzw. eines Kreises aufweisen. In der Seitenansicht in Richtung parallel zu den Verbindungsflächen 8 ist der Umriß der Bausteine vorzugsweise ein gleichschenkliges Dreieck oder Trapez oder ein vom Rechteck abweichendes Parallelogramm.
- Im letzten Fall verlaufen die Verbindungsflächen 8 entsprechend dem einen Seitenpaar des Parallelogramms zwar nicht im Winkel zueinander, sondern parallel. Da aber auch in diesem Fall die Verbindungsflächen in einem von 90° abweichenden Winkel zu dem anderen Seitenpaar des Parallelogramms verlaufen, wird die gegenseitige Winkelstellung einander benachbarter Bausteine durch deren gegenseitige Verdrehung ebenfalls geändert.
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