FR2508330A2 - Jeu de puzzle rotatif - Google Patents

Abstract

JEU DE PUZZLE A ELEMENTS DEPLACABLES EN ROTATION AUTOUR D'AXES DISTINCTS CONSTITUE D'AU MOINS TROIS ENSEMBLES DEPLACABLES, LES ELEMENTS DE LA ZONE COMMUNE A DEUX ENSEMBLES ETANT MOBILES EN ROTATION PAR RAPPORT A PLUSIEURS AXES, LES MEMES ELEMENTS POUVANT ETRE ASSOCIES A DIFFERENTES ORBITES ET LA CIRCONFERENCE DE L'UN DES TROIS ENSEMBLES, RECOUPANT LA CIRCONFERENCE DE CHACUN DES DEUX AUTRES SANS PASSER PAR LEURS CENTRES, CE JEU DE PUZZLE ETANT CARACTERISE EN CE QUE LES ARCS DE CERCLE QUI DEFINISSENT LES ELEMENTS DEPLACABLES SONT CENTRES A LA FOIS SUR DES POINTS APPARTENANT A DEUX TRAMES TRIANGULAIRES DISTINCTES DE POINTS EQUIDISTANTS, INSCRITES SUR UNE MEME SURFACE SPHERIQUE, CORRESPONDANT POUR L'UNE AUX QUATRE SOMMETS DU TETRAEDRE INSCRIT, ET POUR L'AUTRE AUX QUATRE SOMMETS DE SON TETRAEDRE DUAL, CE JEU COMPORTANT ESSENTIELLEMENT 14 ELEMENTS DEPLACABLES SUR LA SURFACE SPHERIQUE, EN CONSTITUANT 8 ENSEMBLES DISTINCTS, CHACUN DE CES ENSEMBLES CONSTITUANT UNE CALOTTE SPHERIQUE COMPOSEE DE SEPT ELEMENTS DISTINCTS, LE VOLUME EXTERIEUR DE L'ASSEMBLAGE POUVANT CONSTITUER UN CUBE.

Description

L'invention principale concerne un jeu de puzzle à élements deplaçabls en rotation autour d'axes distincts et constitués d'ensembles déplaçables chacun autour d'ur. axe, ces ensembles au nombre d'au moins trois, étant composés d'éléments distincts, les éléments de la zone commune à deux ensembles etant mobiles en rotation par rapport plusieurs axes successivement sans que le puzzle ne présente de supperposition des élémer.ts,qui sont chacun définis, par des arcs de cercle, centrés sur des points appartenant a une trame triangulaire de points équidistants correspondant à l'espace entre les axes des ensembles, chaque cercle définissant ainsi une orbite de déplacement des eléments,les memes eléments pouvant etre associés å différCntesfrbites . De plus dans l'invention principale la circonférence de l'un des trois ensembles, recoupe la circonférence de chacun des deux autres, sans passer -par leurs centres,les deux points d'intersection avec l'une des circonférence ayant le menue écart que les deux points d'intersection avec l'autre; les trois circonférences etant egales.

Dans les jeux de puzzle réalises selon le brevet principal et qui ne comportent qu'une seule trame triangulaire de points equidistants les rotatlons propre à la symétrie du tétraédre ne peuvent pas etre pratiqués. Le présent certificat d'addition concerne un jeu de puzzle fondé sur le fait que le traédre est son propre dual, et cette propriété géometrique particulière, permet de réaliser la structure a double trame triangulaire qui caractérise le nouveau jeu.

Dans sa définition la plus générale, le jeu de puzzle objet du présent certificat d'addition, est caractérisé en ce que, les arcs de cercle qui définissent les éléments du jeu,sont centrés a la fois sur des points appartenant à deux trames triangulaires distinctes constituées chacune par quatre points equidistants; ces deux trames etant inscrites sur une même surface sphérique.

L'une des trames correspond aux sommets d'un tetraédre inscrit dans la sphère, l'autre trame aux sommets du tetraédre dual dont les som -mets sont opposés à ceux du premier (Fig.13;
Chaque ensemble d'éléments déplaçable ayant pour axe,un point correspondant, soit a un sommet du premier tétraédre, soit à un sommet du tétraédre dual. On peut donc définir huit ensembles différents, les dits ensembles etant chacun constitués de sept eléments distincts, dont quatre triangulaire et trois quadrangulaire; chaque éléments triangulaire appartenant simultanément a trois ensembles différents, et chaque élément quadrangulaire simultanément à quatre ensembles diffdrents, le nombre des éléments déplaçables constituant le jeu etant de quatorze.

Dans un mode de réalisation préféré les quatre ensembles qui sont centrés sur les quatre points correspondant aux sommets de l'un des tétraèdre, forment des calottes sphériques, dont la surface est égale à celle des quatre ensembles, centrés sur les points oorrespondantaux sommets du tétraèdre dual. La circonférence des ensembles correspondant alors a celle de la sphère.

Dans un autre mode de réalisation, les ensembles centrés sur les 4 points correspondant àla trame triangulaire, formée par les sommets de l'un des tetraédr forment des calottes dont la surface est différente de celle des ensembles centrés sur les quatres points correspondant au tétraédre dual.

Dans ce cas la circonférence qui défini les ensembles est plus petite que celle de la sphère.

Dans ces modes de rdalisation,les jeux de puzzle sphériques, selon le présent certificat d'addition, comportent comme les jeux selon le brevet principal des dispositifs de guidage. Ces dispositifs de guidage etant caracltrisé en e que les quatorze eléments mobiles du puzzle sont associés les uns aux autres dans leur épaisseur par l'intermédiaire de leurs bords juxtaposés,qui sont profilés de façon a former d'un coté des languettes et de l'autre des rainures permettant aux dites languettes de coulisser.

L'assemblage languettes-rainures ayant une courbure correspondante à celle de lasphère définissant le jeu, et les quatorze éléments déplaçables se répartissant comme suit : 4 éléments triangulaire à rainures, 4 éléments triangulaire à languettes, et 6 éléments quadrangulaires comportant chacun deux bords opposés à languettes et deux bords opposés à rainures.

Dans un mode de réalisation particulier le jeu selon le présent certificat d'addition, comporte un noyeau central sphérique, sur le quel sont fixés, les quatres éléments triangulaires à rainures qui sont mobiles en rotation sur des axes, dont le positionnement correspond aux sommets de l'un des tétraèdres inscrit Dans ce mode de réalisation, le profil du bord des éléments pour les cotés rainure,est simplifié. Il est constitué par un décrochement en surplomb sur la surface du noyeau sphérique, les languettes etant guidées, dans un espace formant rainure, compris entre ce décrochement en surplomb et la surface meme du noyeau sphérique.

Une autre variante, pour réaliser le jeu, consiste a donner à l'assemblage coulissant des languettes-rainures, un profil accrochant du type queue d'aronde. Dans cette variante le noyeau sphérique peut etre supprimé et le jeu constitué uniquement des quatorze eléments déplaçables.

La structure mécanique de l'assemblage caractérisant le jeu selon le présent certificat d'addition, telle que cette structure est définie ci dessus dans plusieurs mode: de réalisation, permet de constituer des jeux qui bien que toujours formés du même nombre d'eléments déplaçables, assemblés mécaniquement dela même façon, peuvent se présenter extérieure -ment sous différentes formes, à la condition, bien entendu, que la forme extérieure donné à chaque dlément*, respecte les plans de rotation des ensembles,tels que ces plans sont définis, par les circonférences de chacun de ces ensembles. La forme la plus simple est le jeu sphérique.

L'epaisseur des élements etant comprise, entre la sphére formant noyeau et une sphère concentrique de diamétre supérieur. D'autres formes peuvent etre constituées avec des eléments comportant des creux ou des reliefs divers. nfin la forme cubique est particulierement interessante par le fait que les sommets d'un oube peuvent correspondre aux sommets des deux tétraèdres imbriqués.

Sans aucun caractère limitatif des exemples de réalisation vont maintenant etre décrit en référence aux dessins annexés.

La Eïg.l montre un tétraedre régulier et son dual, qui est un tetraédre régulier dont les sommets sont opposés ceux du premier. La Fiv.2 montre une surface sphérique dans la quelle sont inscrit deux tétraedresréguliers comme représenté Fig.l
On voit Fig.2 que les points notés 1,2,3 et 4 correspondent aux sommets d'un premier tétraèdre et forment sur la surface sphérique, une premiere trame triangulaire de points equidistants.De la même façon les points 5,6,7 et 8 correspondent aux sommets du second tetraédre et forment sur la même surface sphérique une seconde trame triangulaire de points equi -distants.Quoique l'ecartement-des points, dans ces deux trames trian -gulaires soit egaux, les deux trames sont bien distinctes, puisque il est impossible de passer de l'une a l'autre avec le même ecartement de compas.Sur la même figure on distingue quatres circonférences 9,10,11 et 12 tracés sur la surface-de la sphére. Chacune de ces circonférencesest définie à la fois à partir d'un point pris sur l'une ou l'autre des deux trames triangulaires Ainsi la circonference 11, peut etre définie aussi bien à partir du sommet 5 de l'un des tétraèdres que du sommet 2 qui appartient à l'autre tétraédre, et il en est de même pour chaque cercle.

Ces cercles définissent ensemble sur la surface de la sphére quatorze zones distinctes, chacune de ces zones correspondant à l'un des eléments déplaçable du puzzle. On voit que ces éléments sont définis par dés arcs de cercle centrés sur des points appartenant a deux trames distinctes.

La Fig.2bis, montre la même sphère représentéeen géométrie caoutchouc.

rour étirer la surface surle plan l'élément triangulaire e est supprimé.

Sur cette figure on distingue bien les quatorze élements du jeu. Sn raison de la déformation les huit ensembles déplaçables n'apparaissent pas tous dans des circonférences comme ils se présentent en réalité sur la sphére. Ils sont chacun constitué par les éléments suivants :-(1, 5,6,E,12,9,15) - (2,6, 8,7,1Q,13,14) - (3,5,7,E,12,11,14) - (4,5,6,7,9,10,11) - (5,1,4,ss,11,12,4) - (6,1,2,4,9,13,10) - (7,2,3,4,11,10,14) - (8,1,2,3,12,13,4) . On voit que chaque ensemble est composé de sept éléments distincts.

Sur la Fig.2 on voit que chaque circonférence correspond au diamètre de la sphère et que par exemple la calotte de centre 5 limitée par la circonférence 11, a même surface que la calotte de centre 2, limitée parle, ainsi tous les ensembles ont même surface.

I1 est egalement possible de définir à partir des sommets d'un tetraédre des calottes plus grande que celles qui sont définies à partir des sommets de l'autre tétraèdre ,mais il faut toujours que deux calottes inégales soient complémentaires pour former une sphère.

La Fiv.4, montre un jeu de puzzle réalisé selon le présent certificat d'addition dont la forme exterieur est un cube, pour la position du jeu représenté . En trait fin , la surface sphérique inscrite dans le cube, est celle à partir de la quelle , la structure du jeu est définie. C'est la même que sur la Fig.2, et les huit ensembles déplaçables forment des calottes de même surfaces. Les plans de rotation des ensembles définis par les circonférences recoupent la surface du oube, selon des hexagones régu- -liers qui se recoupent en partageant les arrêtes du cube par moitié. Les axes de rotation des ensembles, qui correspondent au sommets des tétraèdres passent par les coins du cube.

La Piu.6, montre les principJaux eléments de la structure du même cube en vue éclatée. On voit qu'il comporte un noyeau sphérique central, sur le quel sont fixés 4 éléments triangulaires à rainures 1,2,3,4, qui sont mobiles en rotation. leurs axes correspondent aux sommets de l'un des tetraédres inscrits et passent par le centre de la sphére.Dans le cas représenté on voit que le profil du bord des éléments pour les cotés rainures est cor,sti- -tué par un décrocliement en surplomb sur la surface du ncJeau. Les languet -tes etant guidées dans un espace formant rainure; compris entre ce dénro- -chement et la surface même du noyeau 7,11,12, Pour simplifier la figure un seul des 4 élements triangulaireS à languette est représenté en 5. Les autres sont identiques, ils correspondent aux sommets du tétraédre dual. Un des six eléments quadrangulaires est représenté en 6, les autres sont identiques.

La face plane extérieure est carre. On voit qu'il comporte deux bords opposés à languettes9 et 10, et deux bords opposés à rainures 11 et 12.

L'assemblage languette rainure de tous les éléments à une courbure corres -pondante à celle de la sphère, et chacun des éléments vient au contact du noyeau sphérique, en lui présentant une surface qui s'adapte exactement à icelui oi de façon à pouvoir glisser dessus et les assemblages des languettes dans les rainures coulisser facilement.

En se reportant à nouveau à la Pig.4 on voit bien le positionnement des éléments une fois en place sur le noyeau pour former le cube. On retrouve 1,2,3,4 les triangulaires a rainures, fixés au noyeau mais mobile sn rotation. 5,5',5" les triangulaires a languettes ( Le quatriéme-est cach.) Et 6,6',6'', le; trois quadrangulaires qui sont visibles sur la figare.Cette structure permet la rotation des élements par ensembles de sept comme décrit plus haut, les éléments de la zone commune a deux en -sembles etant-mobiles en rotation par rapport a plusieurs axes suc3es- -sivement.

La Fig.5 représente une section suivant une diagonale de deux faces opposées et les arrétes des faces adjacentes, du cube. Dans le cas représenté la sphère formant le noyeau est creuse. On voit que les triangulaires à rainures 2 et 6 sont fixés au noyeau par des parties formant axes 8 et9 qui les laissent mobiles en rotation. L'axe 10 et le plan passant par 11 sont perpandiculaires...etc.

La Fig.3 montre la meme section pour un jeu sphérique. On voit que seule la forme extérieure des éléments est différente. Toute la structure méca -nique de l'assemblage definissant le jeu et son fonctionnement est strictement identique.

Claims (6)

IVENDI CÂTIONS

1. Jeu de puzzle selon la revendication 1, du brevet principal et caractérisé en ce que les arcs de ceroles, qui définissent les éléments tOplacabless sont centrés a la fois, sur des pointa appartenant i deus trames triangulaires distinctes, de points oquidistanta, insoritss sur une surface sphérique et correspondant pour l'une, aux quatre sommets du tetraédre inscrit, et pour l'autre au quatre sommets de son tétraèdre dual, ce Jeu comportant essentiellement 14 éléments déplaçables sur la surface sphérique, en constituant 8 ensembles distincts, chacun de ces ensembles , constituant une calotte sphérique composée de sept éléments distincts.

2. Jeu de puzzle selon 1, caractérisé en ce que les quatre ensembles centrés, sur les quatre points correspondants a l'un des tétraèdre, forment des calottes, dont la surface est égale, à celle des 4 ensembles centrds sur les quatres points correspondants au tétraédre dual ;la circonférence des ensembles correspondant alors a la circonté- -rence de la sphère.

3. Jeu de puzzle selon 1, caractérisé en ce que les ensembles centrés sur les 4 points correspondant à l'un des tétraedre, forment des calottes dont la surface est différente de celles des ensembles centrés sur les quatre points correspondant au tétraédre dual.

4. Jeu de puzzle selon 2 ou 3, caractérisé en ce que,les quatorze élements mobiles du puzzle, sont associés les uns aux autres, dans leur épaisseur,par l'intermédiaire de leurs bords juxtaposés, qui sont profilés, de façon à former d'un coté des languettes,de l'autre des rainures permettant aux dites languettes de coulisser; l'assemblage languette-rainures ayant une courbure correspondant a celle de la sphére définissant le jeu et les quatorze éléments se répartissant comme suit s 4 éléments triangulaires à rainures, 4 élements triangulaires à languettes, et 6 élé ents quadrangulaires comportant chacun deux bords opposés à languettes et deux bords opposés a rainures.

5. Jeu de puzzle selon 4 caractérisé en ce qu'il comporte un noyeau central sphérique, sur le quel sont fixés, les 4 elements triangulaires à rainures, qui sont mobiles en rotation, et dont les axes correspondent aux sommets de l'un des tétraèdre inscrit.

6. Jeu de puzzle selon 5 caractérisé en ce que le profil du bord des éléments,iour les cotés rainures, est constitué par Ün décroch.ement e surplomb sur la surface du noyeau,les languettes etant guidées dans un espace formant rainure, compris entre ce décrochement en surplomb et la surface meme du noyeau sphérique.

7. Jeu de puzzle selon 4 caractérisé en ce que,les éléments sont associés par un assemblage coulissant de lan & ettes-rainures ayant un profil du type queue d'aronde ; un tel jeu ne comportant pas de noyeau sphérique.

6. Jeu de puzzle selon l'une des revendication 6 ou 7, caractérisé en ce que le jeu constitue un assemblage dont la forme extérieureest sphérique.

9. Jeu de puzzle selon l'une des revendications 6 ou 7, oaractérisé en ce que la surface exterieur des éléments comporte des creux ou des reliefs, de façon a ce que le volume exterieur du jeu soit différent d'une sphère bien que les parties de l'assemblage ayant une fonction mécanique ne soient pas modifiées.

10. Jeu de puzzle selon 9,caractérisé en ce que le volume extérieur de 1' assemblage, constitue un cube dans certaines positions.