WO2005097278A1

WO2005097278A1 - Puzzle tridimensional

Info

Publication number: WO2005097278A1
Application number: PCT/IB2004/050404
Authority: WO
Inventors: Fernando Antonio Martin Villarroel Mercado
Original assignee: Vargas Dorado, Juan Carlos
Priority date: 2004-04-06
Filing date: 2004-04-06
Publication date: 2005-10-20

Abstract

Este es un puzzle de piezas corredizas compuesto por un bloque de cubos (2) ubicados en una estructura externa transparente compuesta por: a) piezas movibles (3), que tienen forma de paralelepípedo y ranuras en sus caras laterales, b) soportes (4), que son la unión perpendicular de dos láminas planas y que también tienen ranuras, y c) conectores (5), formados por dos discos unidos por un eje cilíndrico; los conectores unen las piezas movibles y los soportes atravesando sus ranuras. En la estructura externa existen seis grupos de piezas movibles (6) que están ubicados en los lados del bloque de cubos. Estos grupos están unidos a doce soportes ubicados en las aristas del bloque. La manera que las piezas están unidas, permite que las piezas movibles se muevan en dos direcciones, desplazando hileras de cubos, haciendo posible que estos cambien de ubicación en el bloque.

Description

Description THREE-DI ENSIONAL PUZZLE Sector Técnico

[1] Los puzzles pertenecen al sector de los juegos de entretenimiento en los que se deben ordenar piezas de acuerdo a un patrón preestablecido. Técnica

[2] Esta invención es un puzzle de piezas corredizas. En este tipo de puzzles, las piezas son deslizadas a través de rutas dadas, generalmente dentro de una estructura, hasta lograr una configuración final. En este puzzle en particular, las piezas pueden ser desplazadas arriba, abajo, a la derecha, a la izquierda, adelante y atrás. Esta característica de movimiento hace que este puzzle pueda ser catalogado también como un puzzle tridimensional.

[3] En cuanto a los puzzles de piezas corredizas, talvez el primero fue el Puzzle Quince inventado por Samuel Loyd en la década del 1870. Otros más recientes son el Quince de Rubik patentado en 1984 por Erno Rubik y el Cuadrado de Tsukuda. Estos puzzles no tienen la característica de movimiento tredimensional, porque sus piezas pueden moverse únicamente de manera horizontal y vertical. Divulgación de la Invención

[4] Este puzzle esta compuesto por un bloque de cubos y una estructura externa. Manipulando la estructura externa, los cubos deben ser ubicados adecuadamente. [5] Los cubos muestran colores, partes de imágenes u otros tipos de diseño según los cuales el puzzle debe ser resuelto (Fig. 1). Todos las cubos en un puzzle tienen el mismo tamaño. Pueden elaborarse puzzles con diferentes cantidades de cubos. Por ejemplo, un puzzle puede contener un bloque formado por cinco cubos de largo, tres de ancho y cuatro de alto, es decir un total de 60 cubos (5x3x4) (Fig. 2). De esta manera, pueden elaborarse puzzles formados por 8 (2x2x2), 12 (3x2x2), 18 (3x3x2), 24 (4x3x2), 27 (3x3x3), 36 (4x3x3), u otra cantidad de cubos. La dificultad para resolver un puzzle, varía de acuerdo con la cantidad de cubos que contiene. [6] El bloque de cubos está ubicado dentro de una estructura externa compuesta por tres tipos de componentes: piezas movibles, conectores y soportes. • Las piezas movibles tienen forma de paralelepípedo. Están compuestas por delgadas láminas hechas de un material transparente. Sus cuatro caras laterales tienen ranuras longitudinales (Fig. 3). Las medidas de la base de una pieza movible son iguales a las medidas de uno de los cubos que forman el bloque, mientras que su altura es ligeramente mayor (Fig. 4). El número total de piezas movibles en la estructura externa varia según la cantidad de cubos utilizados. • Los soportes son piezas compuestas por dos láminas rectangulares de material transparente unidas en ángulo recto. Ambas láminas tienen varias ranuras transversales de las mismas medidas que las ranuras de las piezas movibles (Fig. 5). Los lados de los soportes tienen un ancho equivalente a la altura de las piezas movibles (Fig. 6). En la estructura externa del puzzle existen doce soportes, divididos en tres grupos de acuerdo a su longitud y número de ranuras. La longitud de los soportes y el número de ranuras, tienen relación con el número de cubos a lo largo, alto y ancho del bloque. Por ejemplo, en un bloque formado por cinco cubos de largo, tres de ancho y cuatro de alto (5x3x4), cuatro soportes tendrán un largo equivalente a cinco cubos y tendrán cinco ranuras; otros cuatro soportes tendrán un largo equivalente a cuatro cubos, y cuatro ranuras; y los otros cuatro soportes tendrán un largo equivalente a tres cubos, y tres ranuras (Fig. 7). • Los conectores están formados por dos discos unidos por un eje cilindrico (Fig. 8). El diámetro del eje cilindrico es igual al ancho de una ranura de las piezas movibles. El largo de este eje es igual al espesor de dos de las láminas que componen estas piezas (Fig. 9). El diámetro de los discos es ligeramente mayor al diámetro del eje.

[7] Para formar la estructura externa, las pieza movible están unidas por los conectores. Estos atraviesan las ranuras de dos piezas contiguas. El eje cilindrico permanece en las ranuras y los discos ubicados en los extremos del eje evitan que las piezas se separen (Fig. 10 y Fig. 11). Este tipo de conexión permite que las piezas movibles puedan desplazarse arriba y abajo. La longitud de las ranuras debe permitir que este desplazamiento sea equivalente a la medida exacta de un cubo (Fig. 12A y Fig., 12B).

[8] Uniendo varias piezas movibles se forma grupos (Fig. 13). Cada pieza del grupo tiene la capacidad de movimiento descrita anteriormente (Fig. 14A y Fig., 14B). En la estructura externa del puzzle existen seis grupos de piezas movibles. El número de piezas en cada grupo coincide con el número de cubos en cada lado del bloque. Por ejemplo, en un bloque formado por cinco cubos de largo, tres de ancho y cuatro de alto (5x3x4), existirán dos grupos de cinco piezas movibles de largo y cuatro de ancho, dos grupos de cinco piezas de largo y tres de ancho, y dos grupos de cuatro piezas de largo y tres de ancho (Fig. 15).

[9] En la estructura externa, los soportes están ubicados alrededor del bloque de cubos. Las aristas de los soportes convergen con las aristas del bloque (Fig. 16). Para formar la estructura externa, los conectores unen los soportes con los grupos de piezas movibles. Esto puede ocurrir porque la posición y el número de las ranuras de las piezas movibles agrupadas coinciden con las ranuras de los soportes (Fig. 17). Cada grupo de piezas movibles está unido a cuatro soportes y cada soporte une a dos grupos.

[10] La conexión de los seis grupos de piezas movibles y los doce soportes, forman la estructura externa de un puzzle. Cuando la estructura contiene el bloque de cubos, el puzzle está listo (Fig. 18)

[11] Al presionar una de las piezas movibles de la estructura externa, toda una hilera de cubos del bloque se desplaza y la pieza movible del lado opuesto sobresale. Como las piezas se desplazan el espacio equivalente a un cubo, es posible presionar piezas movibles de otros lados del puzzle, intercalando los cubos y haciendo que estos cambien sus posiciones en el bloque (Fig. 19). Todos los cubos del puzzle pueden ser movidos en seis direcciones: a la izquierda, a la derecha, arriba, abajo, adelante y atrás. Los cubos pueden ser desplazados de varias maneras. Pueden presionarse piezas movibles de varios lados del puzzle. Pueden presionarse al mismo tiempo varias piezas del mismo lado o de lados opuestos del puzzle. Una pieza movible conectada a otras cuatro, puede ser desplazada el espacio equivalente a dos cubos si estas cuatro piezas se desplazaran el equivalente a uno.

[12] Para mantener los cubos alineados y asegurar que los desplazamientos sean de las distancias adecuadas pueden utilizarse varios mecanismos. Por ejemplo, pueden haber pequeñas cavidades circulares cóncavas cerca de las esquina en tres lados de cada bloque y, al mismo nivel en los lados opuestos, hoyos cilindricos en los que se inserten resortes y pequeñas esferas (Fig. 20 y Fig. 21). Durante los desplazamientos, las esferas se introducen en los hoyos cilindricos; cuando los bloques están alineados, debido a la acción de los resortes, parte de las esferas se introducen en las cavidades cóncavas (Fig. 22). Es posible utilizar otros elementos o dispositivo que cumplan funciones similares. Estos dispositivos ayudan a mantener los cubos alineados, sin embargo, el puzzle puede funcionar sin utilizarlos.

[13] En puzzles con bloques que tienen solo un cubo de alto (3x3x1, 4x3x1, 5x3x1 u otros similares), existe una variación en el diseño de la estructura externa. En estos casos, los grupos de piezas movibles superior e inferior y los ocho soportes con los que estos deberían unirse son remplazados por dos soportes planos, que son delgadas láminas hachas de material transparente, las cuales tienen el tamaño y la forma necesarios para cubrir el bloque y los cuatro grupos de piezas movibles alrededor de este. Además, estos soportes tienen ranuras que coinciden con las ranuras de las piezas movibles para ser unidas a estas mediante los conectores (Fig. 23). En puzzles de estas características, la estructura externa está formada por cuatro grupos de piezas movibles, cuatro soportes regulares de una sola ranura y dos soportes planos (Fig. 24). Cuando la estructura contiene el bloque de cubos, el puzzle está ensamblado (Fig. 25). Los soportes planos pueden también ser utilizados cuando el bloque tiene más de un cubo de alto (Fig. 26 y Fig. 27), sin embargo esto limitará el movimiento de los cubos.

[14] En cuanto a los diseños o patrones que pueden ser utilizados en los cubos, existen varias opciones. Algunas de estas son explicadas a continuación: • En un bloque formado por un mismo número de cubos a lo largo, ancho y alto (3x3x3, 4x4x4, 5x5x5 u otras medidas similares), los lados de los cubos pueden estar pintados de colores. Para resolver el puzzle, los cubos deben estar ordenados de manera que sus lados visibles en el bloque muestren un mismo color. Luego, cambiando de ubicación los cubos, deben mostrar un color diferente. Si el bloque tiene una medida de 3x3x3, podrán mostrar tres colores diferentes; si mide 4x4x4, cuatro colores; si mide 5x5x5, cinco colores y así sucesivamente. • Los lados de los cubos pueden tener fragmentos de imágenes. Al ordenarlos adecuadamente, las imágenes completas deben ser vistas en los seis lados del bloque. Dependiendo de las medidas del bloque, cada cara podrá mostrar varias imágenes. • Cubos hechos de materiales transparentes pueden tener fragmentos de una imagen tridimensional. Al ordenarlos adecuadamente, la imagen tridimensional completa debe ser armada. • Los cubos pueden tener partes de circuitos electrónicos. Al ordenarlos adecuadamente, los circuitos deben conectarse produciendo efectos sonoros o visuales; ordenándolos de otra manera pueden conectarse circuitos diferentes, produciendo efectos diferentes. Breve Descripción de los Dibujos

[15]

Fig. 5 Conector. Esta compuesto por dos discos unidos por un eje cilindrico. Fig. 6 Comparación del diámetro y del largo del eje cilindrico de los conectores con el ancho de una ranura y el espesor de las laminas de las piezas movibles. Fig. 7 Soporte. Está compuesto por dos láminas rectangulares unidas en ángulo recto. Ambas láminas tienen ranuras de las mismas medidas que las piezas movibles.

Fig. 8 Vista lateral de un soporte comparado con dos piezas movibles. Ambos lados del soporte tienen una medida igual a la altura de las piezas movibles.

Fig. 9 Los doce soportes que componen la estructura externa de un puzzle con un bloque de medidas 5x3x4.

Fig. 10 Unión de tres piezas movibles mediante los conectores.

Fig. 11 Vista lateral de la unión de las tres piezas movibles. El eje cilindrico de los conectores permanece en las ranuras y los discos evitan que las piezas se separen.

Fig. 12 A : Desplazamiento de una pieza movible hacia abajo. La pieza está conectada a otras dos. La conexión permite que la pieza se desplace el espacio equivalente a un cubo. B : Desplazamiento de la pieza movible hacia arriba.

Fig. 13 Unión de quince piezas movibles en un grupo de cinco piezas de largo y tres de ancho (5x3).

Fig. 14 A : Tres piezas del grupo desplazadas hacia arriba. B : Tres piezas del grupo desplazadas hacia abajo.

Fig. 15 Los seis grupos de piezas movibles que componen la estructura externa de un puzzle con un bloque de medidas 5x3x4.

Fig. 16 Ubicación de los soportes alrededor de un bloque de cubos de medidas 5x3x4. Las aristas de los soportes y del bloque convergen.

Fig. 17 Unión de los seis grupos de piezas movibles y los doce soportes en un puzzle con un bloque de medidas 5x3x4. Las ranuras de los soportes coinciden con las ranuras de las piezas movibles agrupadas.

Fig. 18 Puzzle ensamblado.

Fig. 19 Desplazamiento de cubos. En primer lugar, una pieza movible del lado izquierdo de la estructura es presionada; una hilera de cubos es desplazada hacia la derecha y una pieza movible de este lado de la estructura sobresale. A continuación, una pieza movible del lado inferior de la estructura es presionada; otra hilera es desplazada hacia arriba y la pieza movible del lado opuesto de la estructura sobresale. Luego, la pieza movible del lado derecho que sobresalió con el primer movimiento es presionada; la hilera de cubos es desplazada hacia la izquierda y las dos piezas movibles involucradas vuelven a su posición original. Por último, la pieza movible del lado superior que sobresalió con el segundo movimiento es presionada; la otra hilera de cubos es desplazada hacia abajo y las dos piezas movibles involucradas vuelven a su posición original. Nótese que con estos movimientos, algunos cubos han cambiado su posición original en el bloque.

Fig. 20 Cubo transparentado. Existen cavidades circulares cóncavas cerca de las esquinas en tres lados y resortes y esferas insertados en hoyos cilindricos en los lados opuestos. Estos elementos mantienen los cubos alineados y aseguran que los desplazamientos sean de las distancias adecuadas.

Fig. 21 Vista frontal de cuatro cubos transparentados. Se observan las posiciones de cavidades, esferas y resortes. Las ampliaciones muestran resortes y esferas insertados en hoyos cilindricos.

Fig. 22 Alineación de cubos. Durante el desplazamiento, las esferas se introducen en los hoyos cilindricos; cuando los cubos están alineados se introducen en las cavidades cóncavas de los cubos contiguos. Las ampliaciones muestran esta acción.

Fig. 23 Soporte planos. Tienen el tamaño y la forma necesarios para cubrir el bloque de cubos y los cuatro grupos de piezas movibles alrededor de este. También tienen ranuras que coinciden con las ranuras de las piezas movibles para ser unidas a estas mediante los conectores

Fig. 24 Piezas que componen un puzzle cuando el bloque solo tiene un cubo de alto. En este caso el bloque esta compuesto por cuatro cubos de largo y tres de ancho (4x3).

Fig. 25 Puzzle con un bloque de un solo cubo de alto.

Fig. 26 Piezas que componen un puzzle cuando el bloque tiene más de un cubo de alto y se utilizan soportes planos. En este caso el bloque esta compuesto por cuatro cubos de largo, cuatro de ancho y tres de alto (4x4x3).

Fig. 27 Puzzle con un bloque que tiene más de un cubo de alto en el que se utilizan soportes planos. Mejor Manera de Realizar la Invención [16] Las piezas del puzzle deben estar hechas de materiales que reduzcan la fricción. Las piezas movibles y los soportes puede estar hechos de algún tipo de material plástico transparente. Los cubos pueden estar hechos de madera o plástico, dependiendo del tipo de puzzle que se realice. Los conectores pueden estar hechos de estos u otro tipo de material.

[17] Para facilitar los desplazamiento, los cubos, las piezas movibles y los soportes deben tener bordes curveados. Adicionalmente se puede aplicar sobre las superficies de estas piezas algún tipo de lubricante.

[18] La unión de las piezas movibles mediante los conectores es el aspecto más complejo para realizar el puzzle. Como se observa en las Figuras 10 y 11, cada conector debe atravesar las ranuras de dos piezas movibles contiguas. Para lograr esto, uno de los lados de estas piezas, preferiblemente el que se encontrará en la parte interior del puzzle, podría tener un hoyo que permita insertar los ejes cilindricos en las ranuras y unir los discos a los extremos de cada eje insertado. Otra manera de lograr la unión, podría ser dividir las piezas movibles en dos partes de manera que las ranuras queden abiertas, colocar los conectores para que unan las piezas y, finalmente, pagar las partes divididas. En cualquier caso, el resultado debe ser un grupo de piezas movibles como el que se observa en la Figura 12.

Claims

[1] Puzzle de piezas corredizas que consta de un bloque de cubos (2) ubicados en una estructura externa compuesta por: a) piezas con forma de paralelepípedo (3) unidas en grupos (6) que están ubicados en los lados del bloque de cubos, b) soportes (4) a los que los grupos de piezas están unidos, y c) conectores (5) que unen todas las piezas de la estructura atravesando ranuras existentes en estas, caracterizado en que la unión de las piezas de la estructura permite que las piezas con forma de paralelepípedo se desplacen en dos direcciones, desplazando al mismo tiempo hileras de cubos, haciendo posibles que estos cambien de ubicación en el bloque.

[2] Puzzle de piezas corredizas según la reivindicación 1 , caracterizado en que los grupos de piezas con forma de paralelepípedo (6) están ubicados en los seis lados del bloque de cubos y los soportes (4) están ubicados en las doce aristas de este bloque.

[3] Puzzle de piezas corredizas según la reivindicación 1 , caracterizado en que grupos de piezas con forma de paralelepípedo (6) están ubicados en cuatro lados del bloque de cubos, cuatro soportes (4) están ubicados en las cuatro aristas laterales del bloque y dos soportes de forma plana (7) están ubicados en los lados superior e inferior del bloque.