RU2073549C1 - Устройство для формообразования объемных тел - Google Patents
Устройство для формообразования объемных тел Download PDFInfo
- Publication number
- RU2073549C1 RU2073549C1 RU94031516/12A RU94031516A RU2073549C1 RU 2073549 C1 RU2073549 C1 RU 2073549C1 RU 94031516/12 A RU94031516/12 A RU 94031516/12A RU 94031516 A RU94031516 A RU 94031516A RU 2073549 C1 RU2073549 C1 RU 2073549C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- figures
- cantilever rods
- rods
- elements
- rings
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Toys (AREA)
Abstract
Использование: в области предметов культурно-бытового назначения. Сущность изобретения: устройство для формообразования объемных тел содержит набор гибких трубчатых элементов различной длины и набор соединительных элементов с консольными стержнями для соединения с гибкими трубчатыми элементами. Консольные стержни соединительных элементов выполнены изогнутыми по дуге окружности. По меньшей мере у части соединительных элементов набора консольные стержни образуют противоположно направленные пары, при этом угол между плоскостями, в которых лежат пары противоположно направленных консольных стержней, составляет 70 - 170o. 26 ил.
Description
Изобретение относится к области предметов культурно-бытового назначения, в частности, к декоративным предметам, сборным изделиям, конструкционным наборам с помощью которых могут быть собраны геометрические фигуры различной степени сложности.
Известны устройства для формообразования объемных тел, содержащие набор упругих плоских колец, в одних из которых равномерно по периметру выполнены радиальные прорези на внешней стороне, в других на внутренней и в третьих, как на внутренней, так и на внешней стороне колец (см. а.с. СССР N 1811887, кл. A 63 H 33/00, 1990) [1]
Данное устройство позволяет получить объемные геометрические фигуры в виде решетчатых сфер, но из-за строго определенного взаимного расположения прорезей число вариантов сильно ограничено. С помощью устройства [1] нельзя собирать кольцегранные фигуры, то есть многогранные фигуры и тела, грани которых представлены кольцами, а также получать фигуры, являющиеся вогнутыми многогранниками.
Данное устройство позволяет получить объемные геометрические фигуры в виде решетчатых сфер, но из-за строго определенного взаимного расположения прорезей число вариантов сильно ограничено. С помощью устройства [1] нельзя собирать кольцегранные фигуры, то есть многогранные фигуры и тела, грани которых представлены кольцами, а также получать фигуры, являющиеся вогнутыми многогранниками.
Известны также устройства для формообразования объемных тел в виде конструкционного набора, содержащего гибкие трубчатые элементы различной длины и соединительные элементы с консольными стержнями (см. патент США N 3176428, кл. 46-17, 1965) [2]
Вышеназванное устройство позволяет получить различные сборно-разборные объемные конструкции с большим числом вариантов сборки. Однако устройство [2] также не позволяет получать кольцегранные фигуры, по симметрии соответствующие правильным и полуправильным многогранникам (телам Платона и Архимеда), и фигурам, образуемым от их пересечений между собой. Кроме того устройство [2] не позволяет получать фигуры, являющиеся вогнутыми многогранниками (ребра которых являются криволинейными элементами).
Вышеназванное устройство позволяет получить различные сборно-разборные объемные конструкции с большим числом вариантов сборки. Однако устройство [2] также не позволяет получать кольцегранные фигуры, по симметрии соответствующие правильным и полуправильным многогранникам (телам Платона и Архимеда), и фигурам, образуемым от их пересечений между собой. Кроме того устройство [2] не позволяет получать фигуры, являющиеся вогнутыми многогранниками (ребра которых являются криволинейными элементами).
Это объясняется тем, что известные из [2] узлы крепления не позволяют закрепить в одном центре два и более соприкасающихся друг с другом сборных кольца, что необходимо для построения фигур, где каждая грань представлена кольцом или его частью.
Известное устройство [2] обладает наибольшим числом общих с заявленным техническим решением признаков и близко к нему по технической сущности, в силу чего было принято за прототип.
Задача, на решение которой направлено предложенное устройство, заключается в возможности сборки с его помощью объемных реберных фигур, характеризующихся выпуклой, вогнутой и выпукло-вогнутой формой; кольцегранных фигур (т.е. фигур, имеющих симметрию многогранников, грани которых выполнены в виде колец и являющихся пересечением многогранников с полой сферой); фигур, являющихся вогнутыми многогранниками и пересечение этих фигур между собой в различных комбинациях, а также сборка композиций из вышеперечисленных фигур и их пересечений.
Техническим результатом от использования заявленного устройства является получение кольцегранных фигур, грани которых представлены кольцами, повышение удобства из сборки и отсутствие искажений собираемых фигур, за счет получения колец из трубчатых элементов без искажений.
Вышеназванный технический результат достигается за счет того, что в устройстве для формообразования объемных тел, содержащем помимо набора гибких трубчатых элементов различной длины, единичные и блоковые, сонаправленные и противоположно направленные соединительные элементы с консольными элементами, при этом консольные элементы выполнены криволинейными, изогнутыми по дуге окружности, причем угол α между плоскостями, в которых лежат пары противоположно направленных консольных стержней, составляет 70 170o.
Это связано с тем, что для сборки кольцегранных фигур (фигур, грани которых представлены кольцами), по симметрии соответствующих правильным и полуправильным многогранникам (телам Платона и Архимеда), к которым относятся тетраэдр, куб, октаэдр, икосаэдр и их пересечения, необходимо, чтобы углы между соседними гранями в этих фигурах соответствовали диапазону 70-170o.
Например, у тетраэдра этот угол составляет примерно 70o, у куба равен 90o, у октаэдра 109o, у додекаэдра 138o, у икосаэдра - 143o. У фигур с большим числом граней этот угол увеличивается вплоть до 170o.
Выполнение консольных стержней изогнутыми по дуге окружностей необходимо для получения из трубчатых элементов колец без искажений: при сборке различных кольцегранных фигур, их композиций и структур из колец.
Изобретение иллюстрируется чертежами, где:
на фиг. 1 изображен общий вид объемного тела, представляющего собой геометрическую фигуру пересечения тетраэдра с полой сферой (тетраэдр, грани которого представлены кольцами);
на фиг. 2 соединительный узел I на фиг. 1;
на фиг. 3 показан общий вид объемного тела, представляющего из себя вогнутый тетраэдр;
на фиг. 4 соединительный узел II на фиг. 3;
на фиг. 5 показан соединительный элемент с двумя парами противоположно направленных консольных стержней, перпендикулярных между собой (для сборки выпуклых многогранных фигур);
на фиг. 6 то же вид сверху;
на фиг. 7 то же вид сбоку;
на фиг. 8 показан концевой соединительный элемент для вогнутого тетраэдра;
на фиг. 9 показан блоковый сдвоенный соединительный элемент для тетраэдра из колец и других тел;
на фиг. 10 то же вид сбоку;
на фиг. 11 то же вид сверху;
на фиг. 12 сечение А-А на фиг. 11;
на фиг. 13 показан блоковый тройной соединительный элемент;
на фиг. 14 то же вид сбоку;
на фиг. 15 то же вид сверху;
на фиг. 16 разрез В-В на фиг. 15;
на фиг. 17 показан блоковый соединительный элемент (для сборки взаимно пересекающихся кольцегранников);
на фиг. 18 то же вид сбоку;
на фиг. 19 то же вид сверху;
на фиг. 20 разрез С-С на фиг. 19;
на фиг. 21 показан комбинированный блоковый соединительный элемент (для сборки взаимно пересекающихся вогнутых и выпуклых кольцегранных фигур);
на фиг. 22 то же вид сбоку;
на фиг. 23 то же вид сверху;
на фиг. 24 разрез Д-Д на фиг. 23;
на фиг. 25 показан счетверенный блоковый соединительный элемент;
на фиг. 26 то же, вид сверху.
на фиг. 1 изображен общий вид объемного тела, представляющего собой геометрическую фигуру пересечения тетраэдра с полой сферой (тетраэдр, грани которого представлены кольцами);
на фиг. 2 соединительный узел I на фиг. 1;
на фиг. 3 показан общий вид объемного тела, представляющего из себя вогнутый тетраэдр;
на фиг. 4 соединительный узел II на фиг. 3;
на фиг. 5 показан соединительный элемент с двумя парами противоположно направленных консольных стержней, перпендикулярных между собой (для сборки выпуклых многогранных фигур);
на фиг. 6 то же вид сверху;
на фиг. 7 то же вид сбоку;
на фиг. 8 показан концевой соединительный элемент для вогнутого тетраэдра;
на фиг. 9 показан блоковый сдвоенный соединительный элемент для тетраэдра из колец и других тел;
на фиг. 10 то же вид сбоку;
на фиг. 11 то же вид сверху;
на фиг. 12 сечение А-А на фиг. 11;
на фиг. 13 показан блоковый тройной соединительный элемент;
на фиг. 14 то же вид сбоку;
на фиг. 15 то же вид сверху;
на фиг. 16 разрез В-В на фиг. 15;
на фиг. 17 показан блоковый соединительный элемент (для сборки взаимно пересекающихся кольцегранников);
на фиг. 18 то же вид сбоку;
на фиг. 19 то же вид сверху;
на фиг. 20 разрез С-С на фиг. 19;
на фиг. 21 показан комбинированный блоковый соединительный элемент (для сборки взаимно пересекающихся вогнутых и выпуклых кольцегранных фигур);
на фиг. 22 то же вид сбоку;
на фиг. 23 то же вид сверху;
на фиг. 24 разрез Д-Д на фиг. 23;
на фиг. 25 показан счетверенный блоковый соединительный элемент;
на фиг. 26 то же, вид сверху.
Устройство для формообразования объемных тел состоит из набора гибких трубчатых элементов 1 различной длины и соединительных элементов 2 с консольными стержнями 3, изогнутыми по дуге окружности. В устройство входят также концевые соединительные элементы 4, которые как и все другие имеют корпус 5.
Сборка объемных тел производится следующим образом. Гибкие трубчатые элементы 1 вставляют в соединительные элементы 2 путем их надевания на консольные стержни 3, толщина которых выбрана соответствующей диаметру трубчатых элементов 1. При этом для сборки соответствующей геометрической фигуры применяют определенные соединительные элементы 2. Например, для сборки тетраэдра из колец (фиг. 1) используют сдвоенные соединительные элементы (фиг. 9), а для сборки вогнутого тетраэдра (фиг. 3) достаточно концевых соединительных элементов 4. Для построения сложных объемных тел применяют комбинированные блочные соединительные элементы в сочетании с более простыми. При этом могут быть использованы и единичные соединительные элементы (отдельно на фигурах не показаны, но они полностью соответствуют изображению на фиг. 10). Эти единичные разъемы применяют в тех случаях, когда нужно получить окружность или криволинейное ребро из нескольких трубчатых элементов 1.
Рассмотрим в качестве примера формообразование объемного тела, получаемого от пересечения тетраэдра с полой сферой (фиг. 1). Для его сборки используются сдвоенные блоковые соединительные элементы, показанные на фиг. 9, где угол a между парами противоположно направленных консольных стержней 3 для тетраэдра равен 70o. Из трех трубчатых элементов 1 собирают кольцо, плоскость (теоретическая) которого будет представлять из себя грань кольцегранного тетраэдра (а сам трубчатый элемент линию пересечения тетраэдра с полой сферой). Затем, присоединяя к свободным консольным стержням 3 еще три кольца, получаем кольцегранник. Так как консольные стержни 3 и изогнутые по дуге окружности с кривизной (0,03 0,3), то при соединении трубчатых элементов 1 разной длины могут быть собраны фигуры различного масштаба. В зависимости от прочностных свойств и размеров трубчатых элементов 1 и соединительных элементов 2 габаритные размеры собираемых объемных тел могут колебаться от нескольких сантиметров до нескольких метров. В простейшем случае при сборке тетраэдра из колец с радиусом кривизны стержней R1 6 см: показанным на фигурах 9 11, радиус сферы, в которую вписывается тетраэдр из колец, равен 7,4 см.
Рекомендуемая величина кривизны стержней для сборки выпуклых фигур (фиг. 5 7) и сборки композиций вогнутых фигур (фиг. 13 16, фиг. 25 26) составляет R2 9 см, а радиус кривизны концевых элементов соединений (фиг. 8) R3 14 см.
Claims (1)
- Устройство для формообразования объемных тел, содержащее набор гибких трубчатых элементов различной длины и набор соединительных элементов с консольными стержнями для соединения с гибкими трубчатыми элементами, отличающееся тем, что консольные стержни соединительных элементов выполнены изогнутыми по дуге окружности и по меньшей мере у части соединительных элементов набора образуют пары противоположно направленных консольных стержней, при этом угол между плоскостями, в которых лежат пары противоположно направленных консольных стержней, составляет 70 170o.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU94031516/12A RU2073549C1 (ru) | 1994-08-26 | 1994-08-26 | Устройство для формообразования объемных тел |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU94031516/12A RU2073549C1 (ru) | 1994-08-26 | 1994-08-26 | Устройство для формообразования объемных тел |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU94031516A RU94031516A (ru) | 1996-06-20 |
RU2073549C1 true RU2073549C1 (ru) | 1997-02-20 |
Family
ID=20160061
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU94031516/12A RU2073549C1 (ru) | 1994-08-26 | 1994-08-26 | Устройство для формообразования объемных тел |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2073549C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2003074142A1 (fr) * | 2002-03-01 | 2003-09-12 | Kozhevnikov Dmitriy Nikolayevi | Dispositif de production d'articles tridimensionnels |
-
1994
- 1994-08-26 RU RU94031516/12A patent/RU2073549C1/ru not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Патент США N 3176428, кл. 46-17, 1965. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2003074142A1 (fr) * | 2002-03-01 | 2003-09-12 | Kozhevnikov Dmitriy Nikolayevi | Dispositif de production d'articles tridimensionnels |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU94031516A (ru) | 1996-06-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3998003A (en) | Construction toy device | |
US20050026535A1 (en) | Magnetic construction toy | |
US3830011A (en) | Deformable tubular rods with deformable sheet material connectors | |
US5183430A (en) | Geometric toy construction system | |
US6641453B1 (en) | Construction set for building structures | |
US5505035A (en) | Building systems with non-regular polyhedral nodes | |
SU583769A3 (ru) | Складывающа с самоопорна конструкци | |
US3343324A (en) | Underwater structural unit | |
US3600825A (en) | Synthesized natural geometric structures | |
US5472365A (en) | Polygon attachment system for constructing polyhedra | |
US5448868A (en) | Periodic space structures composed of two nodal polyhedra for design applications | |
US3360883A (en) | Construction toy comprising connectors having orthogonal channels | |
CA1222869A (en) | Connectable polygonal construction modules | |
US6461215B1 (en) | Toy building set comprising a tubular, elongated, flexible toy building element, and such a toy building element | |
US5372450A (en) | Flexible joint connector | |
JP2003513724A (ja) | ブロック玩具 | |
EP0028240A1 (en) | Construction element and throwing toy made therewith | |
JPS638792B2 (ru) | ||
RU2073549C1 (ru) | Устройство для формообразования объемных тел | |
WO2002030522A2 (es) | Cobertura para balon o esfera | |
US3554584A (en) | Connector assemblies for models and the like | |
JPH0282995A (ja) | 組立おもちゃ | |
JPS59501196A (ja) | 遊戯及び教育器具 | |
US4682450A (en) | Combinate polyhedra | |
US20020187720A1 (en) | Geometric toy construction system |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20040827 |