FI94216C - Muodon mukaan lajitteleva laite - Google Patents

Description

94216

MUODON MUKAAN LAJITTELEVA LAITE

Opettavien laitteiden käyttäminen leluina nuorten lasten mielenkiinnon ja mielikuvituksen vangitsijana on vanha hyvin tunnettu tieteen ala, kuten on todistettu US-patenteissa 741903, Gates, 2623303, Mindel ja 4008526, Swett et ai. Kukin näistä patenteista kuvaa onttoa astiaa, jonka ulkopinnassa on lukuisia erimuotoisia aukkoja. Lukuisia palikoita, joista kukin on muotoiltu niin, että ne pääsevät sisään vain yhdestä ainoasta aukosta, on käytettävissä antamaan lapselle haasteen sovittaa kukin palikka sopivaan aukkoon ja vaatimaan käsinäppäryyden harjoitusta asettamalla palikka sopivasti linjaan ja viemään sisään aukon läpi.

Tunnetuissa laitteissa palikat ja syöttöaukot ovat kooltaan sellaisia, jotka aikaansaavat palikoiden läheisen, ei-sitovan tai tarkkuussovitukeen aukkojen läpi niin, että ne eliminoivat mahdollisuuden palikan panemiseksi sisään ei-paria olevan aukon läpi.

Laitteen lapsikäyttäjä ei vain visuaalisesti yhdistä palikan muotoa aukon muotoon vaan hänen täytyy myös harjoitella suhteellisen korkea-asteista käsinäppäryyttä palikan suuntaamiseksi sopivasti ei-ohjatulla tavalla aukkoon sen läpi kuljettamiseksi. Sellaisenaan tekniikan tason laitteet on rajoitettu iäl- • « tään sellaisten lasten käyttöön, joiden ei täydy kyetä tunnistamaan muotoja, vaan myös heillä on käsillään kyky linjata tarkasti palikat aukkojen läpipanemista varten.

Kun Swett et ai:n US-patentti 4008526 kuvaa 26:11a kuvassa 26 kaltevaa ohjausta palikoiden sisäänviemisen helpottamiseksi, ^ tämä aukon reunan pieni viiste ei eliminoi tarvetta palikan tarkkaan linjaamiseen aukon suhteen ennen sisäänviemistä, eikä siitä näin ole apua hyvin nuorille palikkojen käsittelyssä.

Keksintö ehdottaa yhteensopivaa palikka- ja reikätyyppistä opetus leikkikalua, jossa lasten käsittelytaidot laajemman käsinäp- päryyden alueelta voidaan sovittaa ja haastaa.

9421 6 2

Erityisesti keksinnön mukainen muodon mukaan lajitteleva laite sen lisäksi, että se sisältää läheisesti sopivat komplementti-palikat ja -aukot, jotka aikaisemmin on liitetty tämän tyypin opetusleikkikaluun ja sen käsittelytaitoon ja haasteeseen, tuo käyttöön myös ohjainvälineet valinnaisesti käytettäväksi palikoiden ja palikoiden käytävän linjauksen helpottamiseksi vastaavien aukkojen läpi. Tällaisten ohjainvälineiden käyttö, kun vielä perustuu oppimiskokemukseen, vaatii olennaisesti vähemmän käsittelytaitoja ja käsinäppäryyttä, tällä tavalla laajentaen laitteen käytettävyyttä sekä huvittelulähteenä että opetustyö-kaluna kasvavassa määrin vaikeammissa vaiheissa.

Keksinnölle on tunnusomaista se, mitä on esitetty patenttivaatimuksen 1 ja 10 tunnusmerkkiosissa.

Muodon mukaan lajitteleva laite sisältää tuki- tai varastosäiliön, edullisesti ylöspäin aukeavan kädensijallisen sangon ja sangon ylemmän avoimen pään sisäpuolelle rakennetun tai päälle vastaanotetun lajittelevan osan tai välikappaleen.

Lajitteluosa on suhteellisen paksu ja sisältää vastakkaiset yleensä tasaiset ensimmäiset ja toiset pinnat. Lukuisia käytäviä on määritetty poikittain lajitteluosan läpi. Kukin käytävä on yleensä suppilonmuotoinen suipeten suurennetusta suusta tai aukosta välikappaleen ensimmäisessä pinnassa pienennettyyn ja • erityisesti muodostettuun aukkoon toisen pinnan läpi suppilon-muotoisen käytävän katkaistussa päässä.

Lukuisten käytävien erityisesti muotoillut aukot toisessa pinnassa ovat kukin eri muotoisia ja ne on sovitettu vastaanottamaan samanlaisesti muotoiltuja pitkänomaisia palikoita niiden välillä olevalla riittävän pienellä toleranssilla niin, että mahdollistetaan kunkin palikan sisäänvieminen vain vastaavasti muotoillun aukon läpi ja vain tarkan linjauksen jälkeen sen kanssa. Sellaisenaan kun lajitteluosa tai välikappale on asetettu sangon päälle toisen pinnan ollessa ylimpänä, suhteellisen paljon käsinäppäryyttä on vaadittu palikoiden sisäänviemi-seksi pienten muotoiltujen aukkojen läpi. Toisaalta lajittelu- 9421 6 3 osan tai välikappaleen asettaminen ensimmäisen pinnan ollessa ylimpänä mahdollistaa palikoiden rasittamattoman sisäänviemisen suppilonmuotoisten käytävien suurennettujen avoimien suihin avustettavaa ohjausta varten olevien rajoitetusti muotoiltujen aukkojen suhteen käytävien pohjalla.

Suurennetut aukot jakavat tasaisesti lajitteluosan ensimmäisen pinnan. Esimerkiksi, jos kolme käytävää on asetettu kuten on kuvattu piirustuksissa, kukin suurennettu suppilosuu on muodoltaan pyöreä segmentti käsittäen suunnilleen kolmasosan ympyrän pinta-alasta. Kunkin käytävän suurennettu suu mahdollistaa sisemmän muodostetun aukon selvän näkymisen niin, että se aikaansaa yksittäisen käytävän sisälle vastaanotettavan palikan muodon visuaalisen osoituksen. Suppilonmuoto itse mahdollistaa lapsen, jolla on rajoitettu käsittelytaito tai käsinäppäryys, sijoittamaan palikat helposti käytävien suurennettuihin suihin palikoiden avustettua ohjausta varten rajoitetusti muotoiltujen aukkojen läpi. Kun lapsen taidot lisääntyvät, tarve suppilon muodon ohjaustoiminnan luotettavuuteen vähenee pisteeseen, jossa lajitteluvälikappale voidaan kääntää ylösalaisin ja toinen pinta, jossa on heti sen päälle ylimmäksi sijoitetut muotoillut aukot, palikoiden viemiseksi suoraan niiden läpi.

Käyttäjän palikoiden käsittelyn helpottamiseksi erityisesti, kun palikat on tuotu sisään suppilon suun kautta, on tutkittu, • että palikat, jotka ovat hieman korkeampia kuin lajitteluväli-kappaleen paksuus niin, että mahdollistetaan palikan jatkuva tarttuminen kun sitä pyöritetään ja muuten käsitellään käytävässä, kunnes palikka on sopivasti linjassa pienennetyn muotoillun aukon suhteen. Siinä pisteessä palikka voidaan päästää irti ja se putoaa automaattisesti allaolevaan säiliöön tai sankoon.

Muut keksinnön kohteet ja edut kuvataan rakenteen yksityiskohdissa ja keksinnön käyttötavassa, jotka jäljempänä esitetään, ja oheisissa piirustuksissa, joissa: . Kuva 1 on osittainen perspektiivikuva keksinnön mukaisesta la-jittelulaitteesta, jossa suurennetut aukot on suunnattu ylös- 9421 6 4 päin;

Kuva 2 on kuvan 1 suhteen samanlainen osittainen perspektiivi-kuva, jossa lajittelukansi on käännettynä ja pienennetyt muotoillut aukot päällimmäisenä;

Kuva 3 on suurennettu poikkileikkauskuva, joka on otettu olennaisesti tasossa, joka kulkee kuvan 4 linjaa 3-3 pitkin;

Kuva 4 on lajittelulaitteen tasokuva päältä; ja

Kuvat 5, 6 ja 7 ovat perspektiivikuvia erityisesti muotoilluista palikoista.

Viitaten erityisemmin piirustuksiin, valikoiva laite 10 sisältää lajitteluosan 12, jota on käytetty yhdessä alapuolella olevan tuen, normaalisti varastosäiliön tai sangon 14 kanssa. Sanko 14 voi olla yleensä tavallisen sylinterin muotoinen, jossa on avoin yläpää, jota rajoittaa rengasmainen reuna 16, ja kahva 18, joka on saranoitu vastakkaisista päistään diametrisesti vastakkaisiin paikkoihin 20. Lajitteluosa 12 on tavallisesti välikappale, joka on osittain vastaanotettu väli- tai kitka-sovitteella sangon 14 avoimen yläpään sisäpuolelle ja tuettu reunaan 16 myöhemmin kuvattavalla tavalla.

• · • Lajitteluvälikappale 12, kun ei rajoitu siihen, on edullisesti ontoksi rakenteeksi puristettu sopivan jäykkä synteettinen hartsimainen materiaali, esimerkiksi polyeteeni. Välikappale sisältää yhdensuuntaisesti välimatkan päässä toisistaan yleensä tasomaiset ensimmäiset ja toiset levyt 22 ja 24, jotka rajoittavat vastaavasti ensimmäisiä ja toisia pintoja 26 ja 28. Levyt 22 ja 24 on yhtenäisesti liitetty toisiinsa rengasmaisella sivuseinällä 30, joka sisältää keskisesti sen ympäri ulkonevan kohouman 32, jota rajoittaa pystysuoraan välimatkan päässä toisistaan olevat ja vastakkain suunnatut rengasmaiset olat 34. Asennettaessa lajitteluvälikappaletta, joka toimii myös sangon kantena kummassakin vaihtoehtoisessa käännetyssä asennossa, kohouman 32 alla oleva kehäseinä 30 on liitetty kitka- tai vä- 9421 6 5 lisovitteella sangon 14 avoimen yläpään sisäpuolelle ja vastaava alaspäin suunnattu reunaolka 34 on asetettu sangon reunan 16 päälle niin, että lajitteluvälikappale voidaan kiinnittää sankoon irrotettavasta.

Todellinen lajittelutoiminta käsittää erityisesti muotoiltujen palikoiden 36 linjaamisen erityisesti muotoiltuihin aukkoihin 38 lajitteluosan tai välikappaleen 12 toisen pinnan 28 läpi. Kukin näistä aukoista 38 on ensimmäisen ja toisen pinnan 26 ja 28 välissä olevan lajitteluosan 12 läpi pystysuoraan asetetun suppilon muotoisen käytävän 40 katkaistussa päässä. Kunkin käytävän 40 vastakkainen pää aukeaa ensimmäisen pinnan 26 suurennetun suun tai aukon 42 läpi. Kutakin käytävää 40 rajoittaa vastakkaisten levyjen 22 ja 24 välissä oleva yhtenäinen jatkuva kehäseinä 44, joka kulkee tasaisesti suppilon muotoisesti tai suippenee ensimmäisen pinnan 26 suurennetusta aukosta 42 toisen pinnan 28 pieneen erityisesti muotoiltuun aukkoon 38.

Muotoillut aukot 38 ovat kukin erimuotoisia ja erityisesti muotoillut niin, että ne vastaavat erityisen vastaavan palikan 36 muotoa tai poikkileikkausta vain tämän palikan vastaanottamiseksi niiden läpi. Pohjimmiltaan kunkin aukon 38 muoto ja poikkileikkauspinta-ala on riittävästi suurempi kuin vastaavan palikan 36 mahdollistaakseen tämän palikan kulkemisen sen läpi. Kuten on kuvattu, kolme aukkoa 38 vastaavien käytävien 40 kans- • · sa on tarkasteltu edullisessa toteutusmuodossa, pyöreä aukko, suorakulmainen aukko ja kolmikulmainen aukko. Vastaavat kuvissa 5, 6 ja 7 kuvatut palikat ovat poikkileikkaukseltaan, pyöreä, suorakulmainen ja kolmikulmainen kunkin palikan poikkileikkauksen ollessa vakio niiden tehollisen korkeuden suhteen. On myös tarkasteltu, että kukin palikka 36, jonka korkeus on vähän suurempi kuin lajitteluosan tai -välikappaleen 12 paksuus, helpottaa palikan käsittelyä, erityisesti "suppilokäytävän" läpi, jossa on ylöspäin suunnattu suurennettu suu 42.

Ensimmäisellä pinnalla 26, joka on pinta, jonka läpi suurennetut suut tai aukot 42 aukeavat, on olennaisesti koko pinta-ala jaettuna suurennetuilla aukoilla 42 yhtäläisiin osiin tai seg- 9421 6 6 merit teihin, esimerkiksi kolmeen kolmikulmaiseen segmenttiin kuvatussa kolmen käytävän segmentissä. Tällä tavalla maksimi le-veysaukko 42 on asetettu kutakin käytävää varten helpottamaan palikoiden 36 sisäänviemisen alkua täten vaatien minimaalisen käsittelytaidon ja/tai käsinäppäryyden. Lisäksi suurennetut aukot 42 mahdollistavat rajoitetusti muotoillun aukon 38 valmista näkemistä mahdollistaakseen muotoillun aukon visuaalista vertailua yksittäisten palikoiden 36 kanssa ohjeena lapselle, mikä palikka on työnnettävä suurennetun aukon 42 läpi käsittelyä ja ohjausta varten käytävän 40 läpi. Jos lapsi ei ole kykenevä tekemään tarvittavaa visuaalista vertailua, "suppilomuoto" vielä tekee mahdolliseksi palikoiden sisäänviemisen palikoiden kokei-lukäsittelyllä niin, että määritetään, kulkevatko palikat valittujen aukkojen läpi. Että palikat ovat korkeudeltaan hieman suurempia kuin lajitteluosan 12 paksuus yhdessä suhteellisen laajan aukon 42 luonteen kanssa "suppilon" vastaavassa päässä helpottaa palikan käsittelyä jopa hyvin nuorilla.

Kun "suppilokäytävät" 40 ovat normaalisti samanmuotoisia, kukin eroaa helposti muotoillun reiän 38 mukaan. Esimerkiksi pyöreään aukkoon johtavalla käytävällä on yleensä jatkuva kaareva sisäpinta sektorin muotoisesta aukosta 42 sisäänpäin. Suorakulmaiseen aukkoon johtavassa käytävässä on neljä muotoiltuun aukkoon johtavaa yleensä tasomaista pintaa. Kolmikulmaiseksi muotoiltuun aukkoon johtavassa käytävässä on yleensä kolme tasomaista • pintaa.

On tutkittu, että minimaaliset taidot omaavalla käyttäjällä la-jitteluosa tai -välikappale 12 asetetaan, kuten kuvissa 1 ja 3 on kuvattu, niin että suurennetut käytävien suut 42 on suunnattu ylöspäin palikoiden ohjattua "suppilomaista sisäänviemistä" varten ja vastaavien käytävien 40 läpi. Koska käyttäjän taidot kasvavat, vähemmän riippuvuutta voidaan osoittaa suipennettujen käytävien ohjaustoimintaan. Äärimmillään lajitteluosa tai -välikappale 12 käännetään toisen pinnan 28 suhteen ja käytäväau-kot 38 suunnattuna ylöspäin kuten kuvassa 2. Tässä asennossa opetuslelu tarjoaa käyttöön maksimihaasteen käyttäjälle. Täten arvioidaan, että keksinnön lajittelulaite on erityisen sovelias t 7 94216 käyttäjien sovittamista/ ohjaamista, viihtyvyyttä ja opetusta varten käyttötaitojen ja käsinäppäryyden kanssa.

On tietysti tunnustettava se, että keksintö ei ole rajoittunut kuvattuihin erityisiin muotoihin tai käytävien lukumäärään.

Lajitteluosan 12 muodostaminen ontoksi osaksi mahdollistaa riittävän paksuuden, noin 3,81 cm (1,5 tuumaa), saadakseen aikaan olennaisen "suppilomuodon" suurennetun aukon 42 ja rajoitetun muotoisen aukon 38 välillä, kun se on myös kevytpainoinen ja lapsen helppo käsitellä sen kääntämiseksi kuten on toivottu. Jatkuvat käytävien 40 kehäseinät jäykistävät lajitteluosaa 12 ja erityisesti etäisyyden päässä olevia levyjä 22 ja 24. Kuten edellä on huomattu, on tutkittu, että palikat 36 ovat vähän pitempiä kuin käytävät 40, noin 4,13 cm (1,625 tuumaa) mahdollistaakseen kunkin suurennetun aukon läpi työnnetyn palikan jatkuvan käsittelyn, kunnes palikka liittyy vastaavasti muotoillun aukon 38 sisäpuolelle sen läpi menemiseksi. Suurennetun aukon 42 laaja luonne mahdollistaa myös palikan jatkuvan tarttumisen.

Lajitteluosan asettaminen kitkamaisesti liitettynä välikappaleena ylhäältä avoimen sangon yläpäähän mahdollistaa lajitteluosan käytön kantena sangolle, joka puolestaan tuo käyttöön tavallisen säilytysastian yksittäisille palikoille. Sangon kä-densija kääntyy tavallisesti ensimmäisen lajitteluosan päällä

• I

. olevan kantavan asennon ja toisen lajitteluosasta kaukana olevan varastoasennon välillä.

Edellä kuvattua on pidetty keksinnön periaatteen kuvauksena. Muut toteutusmuodot, jotka voivat tulla mieleen alan ammattimiehelle, esimerkiksi suorakulmainen säiliö vastaavan suorakulmaisen lajitteluosan kanssa on pidettävä keksinnön piiriin kuuluvina.

Claims (10)

9421 6

1. Muodon mukaan lajitteleva laite (10), joka koostuu käännettävästä lajitteluosasta (12) ja yksilöllisesti erilaisesti muotoilluista palikoista (36), lajitteluosa (12) sisältää vastakkaiset etäisyyden päässä toisistaan olevat ensimmäiset ja toiset pinnat (26,28), lukuisia käytäviä (40) poikittain pintojen välissä, kunkin käytävän (40) sisältäessä ensimmäisen aukon (42) ja vastaavan toisen aukon (38) vastaavasti ensimmäisessä ja toisessa pinnassa (26,28) ja niiden läpi, jolloin mainitussa toisessa pinnassa (28) olevilla toisilla aukoilla (38) on erilainen ja erityinen muotoilu vastaten eri tavalla muotoiltuja palikoita (36) niin, että niiden läpi sopii vain vastaavasti muotoiltu palikka, tunnettu siitä, että ensimmäisen (26) pinnan läpi menevien ensimmäisten aukkojen (42) ollessa olennaisesti suurempia kuin vastaavat toisen pinnan (28) läpi menevät toiset aukot (38), ja kooltaan ja muodoltaan sellaisia, että vastaanottavat kunkin mainitun palikan (36), kunkin käytävän (40) kaventuessa sen ensimmäisestä aukosta (42) sen toiseen aukkoon (38), jolla tavalla mainitun ensimmäisen aukon läpi si-säänviety vastaava palikka (36) ohjataan toiseen aukkoon ja sen läpi, tukiväline (14) lajitteluosaa (12) varten ja ulompien ensimmäisen (26) ja toisen (28) pinnan asettamiseksi palikoiden valikoivaa sisäänviemistä varten joko ensimmäiseksi suurempien .. ensimmäisten aukkojen (42) läpi ohjattua liikettä varten ensim-’ mäisestä pinnasta (26) muotoiltujen toisten aukkojen (38) läpi tai ensimmäiseksi toisen pinnan toisten aukkojen (38) läpi.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen muodon mukaan lajitteleva laite, tunnettu siitä, että lajitteluosa (12) on käännettävissä tukivälineen päällä, ja että sovite lajitteluosan kannattamiseksi on sijoitettu tukivälineen päälle, jolloin ensimmäinen pinta (26) ja toinen pinta (28) on valinnaisesti käännettävissä ottaen huomioon tukivälineen.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen muodon mukaan lajitteleva . laite, tunnettu siitä, että lajitteluosa (12) on ontto ja sisältää välimatkan päässä toisistaan olevat levyt (22,24), il «e i Kili M i « i 94216 jotka muodostavat ensimmäisen ja toisen pinnan (26,28), ja kehämäisen sivuseinän (30), joka on yhtä kappaletta levyjen kanssa ja liittää mainitut levyt yhteen, kunkin käytävän (40) sisältäessä jatkuvan periferisen seinän (44) levyjen välissä.

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen muodon mukaan lajitteleva laite, tunnettu siitä, että tukiväline (14) koostuu säiliöstä (14), jossa on kehämäisellä reunalla (16) rajoitettu avoin suu, mainitun lajitteluosan (12) sisältäessä kehämäisen ulospäin ulkonevan kohouman (32) kehämäisen sivuseinän ympäri (30) ja keskisesti välimatkan päässä levyjen (22,24) välissä vastakkaisten reunusten (34) muodostamiseksi, lajitteluosan (12) ollessa valikoivasti vastaanotettu säiliön suuhun jonkun mainituista pinnoista (26,28) ollessa ulompana säiliön (14) suhteen ja säiliön reunaan (16) liittyneen ulkonevan kohouman (32) vastaavan reunuksen (34) kanssa.

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen muodon mukaan lajitteleva laite, tunnettu siitä, että lajitteluosa (12) on sijoitettu osittain säiliön (14) suun sisäpuolelle puristussovi-tuksella.

6. Patenttivaatimuksen 2 tai 5 mukainen muodon mukaan lajitteleva laite, tunnettu siitä, että ensimmäiset aukot (42) ovat samankokoisia ja samanmuotoisia ja jakavat ensimmäi- * sen pinnan (26) samankokoisiin osiin.

7. Patenttivaatimuksen 3 tai 6 mukainen muodon mukaan lajitteleva laite, tunnettu siitä, että kunkin käytävän (40) jatkuva periferinen seinä (44), joka kaventuu sen suuremmasta ensimmäisestä aukosta (42) sen muotoiltuun toiseen aukkoon (38), mukautuu jatkuvasti muotoillun toisen aukon (38) muotoon.

8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen muodon mukaan lajitteleva laite, tunnettu siitä, että palikat (36) ovat pituudeltaan suurempia kuin ensimmäisen ja toisen pinnan (26,28) . välissä olevan lajitteluosan (12) paksuus. 94216

9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen muodon mukaan lajitteleva laite, tunnettu siitä, että se on varustettu kädensi-jalla (18), joka on asennettu kääntyvästi mainitun säiliön (14) suhteen ja liikutettavissa ensimmäisen kantoaseman, jossa se on säiliön päällä olevan lajitteluosan (12) yläpuolella, ja kauempana lajitteluosasta olevan toisen varastoasennon välillä.

10. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen 1-9 mukainen muodon mukaan lajittelevan laitteen käyttö leikkikaluna. • ♦ 94216