WO2011120493A1 - Spielzeug-creationen und technische anwendungen - Google Patents

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WO2011120493A1
WO2011120493A1 PCT/DE2011/000286 DE2011000286W WO2011120493A1 WO 2011120493 A1 WO2011120493 A1 WO 2011120493A1 DE 2011000286 W DE2011000286 W DE 2011000286W WO 2011120493 A1 WO2011120493 A1 WO 2011120493A1
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WO
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game elements
game
elements
edge
group
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Application number
PCT/DE2011/000286
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English (en)
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Inventor
Adolf Ressler
Original Assignee
Eurotec Gmbh
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63F—CARD, BOARD, OR ROULETTE GAMES; INDOOR GAMES USING SMALL MOVING PLAYING BODIES; VIDEO GAMES; GAMES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • A63F9/00—Games not otherwise provided for
    • A63F9/06—Patience; Other games for self-amusement
    • A63F9/08—Puzzles provided with elements movable in relation, i.e. movably connected, to each other
    • A63F9/0826—Three-dimensional puzzles with slidable or rotatable elements or groups of elements, the main configuration remaining unchanged, e.g. Rubik's cube
    • A63F9/0838—Three-dimensional puzzles with slidable or rotatable elements or groups of elements, the main configuration remaining unchanged, e.g. Rubik's cube with an element, e.g. invisible core, staying permanently in a central position having the function of central retaining spider and with groups of elements rotatable about at least three axes intersecting in one point
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63F—CARD, BOARD, OR ROULETTE GAMES; INDOOR GAMES USING SMALL MOVING PLAYING BODIES; VIDEO GAMES; GAMES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • A63F9/00—Games not otherwise provided for
    • A63F9/06—Patience; Other games for self-amusement
    • A63F9/08—Puzzles provided with elements movable in relation, i.e. movably connected, to each other
    • A63F9/0803—Two-dimensional puzzles with slideable or rotatable elements or groups of elements, the main configuration remaining unchanged
    • A63F9/0823—Two-dimensional puzzles with slideable or rotatable elements or groups of elements, the main configuration remaining unchanged having overlapping circles with interchangeable elements

Definitions

  • the invention relates to a toy according to the preamble of claim 1.
  • the game elements are grouped into groups of six game elements, with two game elements each belonging to one group of game elements and to an adjacent group of game elements.
  • the groups of game elements thus interlock with each other, wherein the game elements belonging to a group are rotatable with respect to a central axis of rotation orthogonal to the same via a coaxially arranged to the axis of rotation actuator.
  • the actuator has prongs so that it can be brought into engagement with the game elements and can rotate by rotation of the associated six game elements about the axis of rotation.
  • the game elements each have arcuate or convex-shaped edge sides, whose contour corresponds to a circular arc, which is part of a circular section around the axis of rotation, which is assigned to the same group of game elements.
  • CONFIRMATION COPY It is the object of the present invention to create a new toy series and, inter alia, further develop a toy in such a way that groups of game elements, in a simple way and with low production costs and with the positive feature that the entire surface is cleared of faults and gaps, in which a part of the game elements belong to different groups, can be rotated in groups along an arcuate path without another group of game elements is twisted.
  • the invention in conjunction with the preamble of claim 1, characterized in that the edge sides of the multi-layer game elements have a plurality of superposed longitudinal sections of different contour, wherein the contour of each longitudinal section at the corners by a characterizing for the longitudinal section radius / Circular arc is struck, which is struck around its own axis of rotation of the group, while the edge is formed in the middle of the longitudinal portion of an equal radius / circular arc, which was drawn around the axis of rotation of an adjacent group of game elements.
  • the particular advantage of the invention is that the profiled formation of game elements along its wall thickness allows a rotation of nested groups of game elements allows without additional actuators for rotating the groups of game elements are needed. Due to differently contoured longitudinal sections of edge sides of the game elements the same can be arranged without gaps to each other, so that dysfunctional foreign body can not penetrate between the game elements and that the base for trouble-free pictures of any kind is 100% occupied with pieces and that the system due to the gap-free Concerning the entire Spielsteinkanten receives the necessary stability. Due to the fact that located at the same height longitudinal sections of the game elements are matched to each other, however, a rotation of the grouped arranged game elements can be done.
  • the different longitudinal sections of the game elements are adapted by circular cutouts (circle segments) with different radii at the same axes of rotation, so that a relative rotation of groups of grouped arranged game elements is ensured.
  • the longitudinal sections are arranged one above the other in layers and firmly connected to one another.
  • the longitudinal portion may be made in one piece, wherein the edge sides are profiled provided with different circular arc-like longitudinal sections.
  • the invention is based on a special deformation system, which allows to represent novel movements to develop a variety of novel games and to realize new rotations for technical functional processes, by a systematic, while maintaining the characteristic plan view of the elements, Prof il michell the marginal edges to to realize desired movement sequences.
  • innumerable new game creations will be made possible in that game pieces, which have the characters polygon, symmetry to one or more axes, vast gap with the edges of adjacent stones and absolutely identical contour (top view) of all stones within a game, groups in a plane or be rotated on a curved or spherical surface around a center.
  • the entire playing surface is also completely covered by tiles, so that not only the arrangement of the tiles for certain color patterns or markings is as a target of the game but that complete pictures, figures, drawings and full-color patterns can be pretended as a goal (final image), which would not be possible if the base area were only partially occupied, z. B. by gaps on adjacent tokens and / or gaps and spikes or disturbing mechanisms, such as knobs in the pivot point of a game stone group.
  • the invention makes possible a multiplicity of very different arrangements, and in turn each arrangement can be equipped with a theoretically unlimited plurality of play elements arranged adjacently to one another, each of which is polygonal and as a rule symmetrical with corners and the corners are connected.
  • edge group that the game elements are arranged to form a group of game elements, that the group of game elements is rotatably mounted respectively about a centrally arranged axis of rotation, the axis of rotation orthogonal to the game elements and / or the corners of the game elements that a section of an edge side facing away from the axis of rotation side of the game element has a contour consisting of several superimposed layers (in the optimal case "infinite" many layers with a layer thickness against "zero"), wherein the edge of a layer (longitudinal section ) is shaped once at the corners by a circular arc of a circular section, wherein the pivot originates from an axis of rotation associated with the same group of game elements, and the middle region edge receives
  • the present invention makes it possible, among other things, to further develop the aforementioned toy in such a way that groups of game elements in which some of the game elements belong to different groups are group-wise twisted along an arcuate path in a simple manner and with little outlay on production can be made without twisting another set of game elements.
  • this is a variant of the present invention of the DE 41 34 718 A1 completely off, since it is here, the surface gapless with permanently applied edges and without disturbing additional mechanisms by playing pieces completely to occupy, so photos, pictures , Drawings, etc. can be mapped without interference and interruption and that the pieces, which are virtually non-rotatable due to the optics (top view), can be offset by appropriate edge training groupwise in rotational movements.
  • the adjacent, superimposed longitudinal sections on the edge sides of the game elements gradually or continuously merge into one another, with homogeneous continuous transitions of the longitudinal sections arise, the thickness of the longitudinal sections against "zero" and the number It is essential that the contouring of the longitudinal sections takes place in each case by differently assigned radii of common axes of rotation.
  • the game elements are each triangular in shape and are grouped twisted to six.
  • the game elements may be formed flat, so that the toy extends in a plane.
  • the game elements are enclosed in a boundary frame whose inner contour is adapted to the contour of the game elements, so that a rotation of the outer game elements, which come into contact with the boundary frame, is ensured.
  • the game elements are each hexagonal shaped with machined longitudinal sections on each of the three edges which touch the edges of adjacent stones, each six hexagons touch at the edges with the profiled longitudinal sections so that they are arranged in a ring so that in the middle of a free hexagonal free field is formed, around which the other 6 hexagons are rotatable as a group.
  • the game elements can also be formed arched, so that, for example, a spherical toy is formed, which can be configured as a solid ball with 12 pivot points or as a part ball with 9, 6 or 3 pivot points.
  • the toy is designed as a hand toy, wherein the game elements are held by stabilizers in a predetermined level. An unwanted falling out of the game elements is thereby avoided.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a triangular game element with associated parameters
  • FIG. 2 shows a plan view of differently shaped longitudinal sections of the game elements, which are stacked on one another to form a game element
  • FIG. 3a shows a plan view of a planar toy, wherein the contour according to St 5 from FIG. 2 of a first longitudinal section of the middle play element according to FIG. 3a is shown, FIG.
  • Figure 3b is a plan view of the first longitudinal sections of the in a common
  • FIG. 4a shows a plan view of a further longitudinal section of the middle game element, with the contour of the St 3 of FIG. 2,
  • 4b is a plan view of the running in the same common plane further longitudinal sections of all game elements, with the contour of the St 3 of FIG. 2,
  • FIG. 5 shows a plan view of the layered game element with the plurality of differently contoured longitudinal sections from FIG. 2,
  • FIG. 7 shows a side view of the game element according to FIG. 5, 8 shows a side view of a game element whose longitudinal sections run continuously from an upper side to a lower side of the game element, wherein the curved line 7 represents the contact line of adjacent game pieces,
  • Figure 9 is a plan view of a planar toy with a boundary frame in which the planar game elements are arranged, wherein the frame has the same inside profiling as the longitudinal edges of the adjacent game pieces.
  • FIG. 10 is a plan view of a planar toy, wherein the game elements are arranged captive and rotatable on a floor,
  • Figure 10a is an illustration of a game element with plate spring, as shown in FIG.
  • FIG. 11 Double game block of the hand toy from FIG. 11 (simplified representation without edge profiling)
  • FIG. 11 b stabilizer of the hand toy of FIG. 11
  • FIG. 11c Middle stabilizer layer of the hand-held toy from FIG. 11
  • FIG. 12 shows a perspective view of a spherical toy with 20 arch-shaped game elements, which can each rotate in groups of five stones around 12 pivot points,
  • Figure 13 is a schematic cross section through the spherical toy
  • FIG. 14a shows an arrangement of a plurality of game elements in a plane that can be expanded indefinitely, usefully in groups of six blocks, wherein in each case six game elements which group into a hexagon have the same markings,
  • FIG. 14b shows a representation of the game elements according to FIG. 14a in a plane, wherein each game element has three markings, so that around each pivot point a hexagon with the same marking is formed,
  • FIG. 15 shows an arrangement of hexagons in such a way that in each case 6 hexagons are grouped in a ring around a hexagonal empty field, the empty fields in each case being identified by a circle with a number for distinguishing,
  • FIG. 17 shows the contour of the middle part play element selected here with concave and convex longitudinal sections
  • FIG. 18 shows the contour of the lower part play element selected here with convex
  • FIG. 19 the division of a hexagon game piece into three symmetrical fields
  • FIG. 20 shows the division of a hexagonal game block into three symmetrical fields, the fields being rotated by 60 °, 180 ° or 300 ° in relation to FIG. 19,
  • Figure 21 is an arrangement of hexagons according to Figure 15, but with each one
  • Hexagon marker is divided into three fields according to FIG. 19 or FIG. 20, FIG. 22 shows circular guideways for the alternative that the hexagon playing pieces are to be guided.
  • FIG. 23 shows a plan view and a cross-section of a game block provided with disc springs, as used in FIG. 22,
  • Figure 24 ball toy with 20 hexagons and 12 pentagons
  • FIG. 25 ball toy according to FIG. 24 with systematic division of the hexagons into three equal areas, whereby a larger pentagon of the same marking forms around each pentagonal empty space,
  • FIG. 26 shows an example of a technical application with a centrally arranged square rotary body
  • FIG. 27 shows the lowermost layer selected here with concave longitudinal sections of FIG
  • FIG. 28 shows the middle layer selected here with concave and convex longitudinal sections of the rotary body from FIG. 26,
  • FIG. 29 shows the uppermost layer selected here with convex longitudinal sections, which in this case form a circle as a special case, of the rotary body from FIG. 26, FIG.
  • FIG. 30a supplementary information on the technical application from FIG. 30.
  • a toy according to a first embodiment extends in a toy plane, wherein the same trained planar game elements 1 to groups 2 a six Game elements 1 are assigned, see for example Figure 3a and 3b.
  • three groups 2 of game elements 1 are provided, the first group 2 being arranged so as to be rotatable about a rotation axis M1, a second group 2 about a rotation axis M2 and a third group 2 about a rotation axis M3.
  • the toy has thirteen game elements 1, wherein in each case two game elements 1 of each adjacent group 2 are rotated with, when a group 2 of six game elements 1 is set in rotation.
  • the axes of rotation M1, M2, M3 are perpendicular to the game elements 1 and are arranged where the corners meet 3 of six belonging to a group triangular game elements 1.
  • FIG. 1 shows the parameters of a triangle for better understanding.
  • L is the side length of a still unprofiled game element
  • H is the height of a still unprofiled game element
  • T is the inner circle tangential to edge sides of an equilateral triangle (unprofiled game element)
  • r a is an outer circle passing through the corners of an equilateral triangle (unprofiled game element).
  • the game elements 1 are uniform and each formed symmetrically for themselves and have on the edge sides 4 a profiling. The profiling will be explained with reference to Figures 2 to 7.
  • the game elements 1 can be regarded as a superimposition of differently shaped triangles / partial game elements 5.
  • a second partial play element St3 according to FIGS. 4 a and 4 b has a concave-shaped segment cut-out 6 in the middle of the edge sides 4, while the corners 3 are rounded off in a convex-shaped manner 8. This contour is created by first drawing a circular arc around the pivot M1 with the radius
  • FIG. 2 shows, by way of example, partial play elements 5 St1, St2, St3, St4, St5, which result from the following relationships:
  • a game element 1 which consists of stacked sub-game elements St1, St2, St3, St4, St5. These partial play elements St1, St2, St3, St4, St5 have at their edge sides in each case differently contoured longitudinal sections 9, which extend between the corners 3.
  • the longitudinal sections 9 of the respective subplay elements St1, St2, St3, St4, St5 are each formed the same.
  • the game element 1 has a wall thickness d along which differently contoured longitudinal sections 9 extend, in this case five longitudinal sections.
  • the longitudinal sections 9 each have the same wall thickness, but this is not absolutely necessary in alternative arrangements, nor is the order, the number of layers or the systematic or variable repetition of layer types.
  • the wall thickness d of the game element 1 is thus five times as large as the wall thickness of a longitudinal section 9 in this case.
  • the generation of a homogeneous transition from play element 1 in FIG. 7 to the play element 11 in FIG. 8 arises from the fact that the thickness of the individual longitudinal sections goes to "zero" and the number of longitudinal sections goes to "infinity".
  • play elements 21 may also be connected via a tongue and groove connection to a bottom 22 of the frame.
  • the game elements 21 each have on the underside 13 a spring 23 which is guided in a circular groove 24 of the bottom 22 guided.
  • the rotational movement of the groups 2 of game elements 21 is thereby predetermined.
  • the game elements can also be used to form a hand toy (Fig. 11), ie it is played without a solid base with both hands. If you turn the game around, it looks in its form as well, or mirror image, each game element (double stone) 16 as shown in FIG. 11 a is composed of two former stones 1 and joined together by a thin cylindrical connecting web 17, so that a distance remains between the stones, where a stabilizer 18, is inserted so that the stones together hold together and do not fall out of the frame.
  • the hand toy thus consists of three layers. In the middle layer (FIG.
  • the connecting webs 17 rotate past the stabilizers 18, 18a, 18b, 18c, 18d whose concave edge shape 19 is adapted to the rotational movements of the connecting webs 17
  • the stabilizer 18 may take the form of a circular disk, but will be formed in its optimum shape as a hexagonal disc with the movement adapted concave edges, the stabilizers as a guide top and bottom stepped cylinder or cone 18 a are placed centrally, the size of which after the Scope, which is created by the edge profiling on the edge corners in the fulcrum of a group of six. In the corners and at the edges of the hand toy inevitably partial stabilizers, which are firmly connected to the frame.
  • the stabilizer 18 has six concave edges 19 whenever it is surrounded by six rotatable groups.
  • FIG. 11c shows the middle stabilizer layer of the hand toy.
  • the stabilizer receives its original form is a circular disc, only where there are concave edges where it is affected by a rotatable group 2 of game elements 16.
  • the stabilizers 18b, 18c, 18d have only two concave edges 19, since they are each only affected by the connecting webs 17 on the circular paths 20 of two rotatable groups. It is understood that the partial stabilizers at the edges, which are not separated by circular paths, are combined to form a uniform edge stabilizer 18a.
  • the toy is formed as a spherical toy with curved game elements 31.
  • the toy is formed as an icosahedron with twenty game elements and twelve corners (pivot points) 30. Around a fulcrum are five spherical game elements 31.
  • each spherical triangle consists in the structure as in the flat triangles again of several layers (spherical longitudinal sections), the optimal shape is achieved even if the thickness dn of a position against "zero" and the number of layers goes to "infinity" whereby the homogeneous, flowing transitions between the layers arise with the intended effect of the gap-free concern of adjacent triangles.
  • the formula for the radii which characterize the contour of the outer edges of the spherical triangles can be taken over by the flat triangles with small modifications. The already known relationship in flat triangles
  • Rx ,, H + (x-1) * (L-H) / (n-1)
  • Rx "Hx + (x-1) * (Lx-Hx) / (n-1)
  • the radius only increases due to the fact that the circumference of the sphere increases with each new layer x, so that the side length and the height of a spherical triangle already coincide with each new layer changes, in the same linear relationship as the ball diameter changes.
  • the gradual change of the radii thus depends on two parameters for the spherical triangles and also for all other spherical shapes, such as, for example, spherical hexagon or spherical rhombus.
  • the game elements 31 are connected via a stabilizer 32 to a central body 33 of the toy.
  • the stabilizer 32 is formed as a pentagonal spherical stabilizer plate with concave sides as a guide surface for the five game elements 31, which are grouped around a respective stabilizer.
  • the central body 33 is formed as a ball of a massive material in Figure 13, may alternatively be formed as a hollow body.
  • the game elements 31 are each held by stabilizers 32 on the base body 33 at a spherical distance, wherein the base body 33 can swell up to the inside of the tiles 31, whereby the stabilizer supports are shortened. It is thus a special effect of the kind incurred that the ball toy due to the novel contour of the game elements has a completely closed spherical surface, without gaps, levers or other buttons, so in addition to the simple structure, ease of use and playability, especially a free color - And image design can be done without the aforementioned interference elements.
  • a planar game element with 42 pieces is prepared by marking the pieces such that 7 differently marked groups each with 6 pieces are produced, each piece having a group having the same marking.
  • each game element 29 has three markings 34, which may be formed, for example, as numbers and / or as colors or otherwise.
  • the game elements 29 have three equal parts, so that when correctly arranged around each pivot hexagons 28 form with the same marking.
  • the degree of difficulty is enormous more difficult compared to the arrangement of FIG. 14a, since the stones, with the exception of the curbs, also have to occupy their fixed, unmistakable place within a group and the rotational position of a stone at 0 °, 120 ° or 240 ° is fixed.
  • the game pieces 35 are not triangular but hexagonal and an arrangement of hexagons takes place in such a way that 6 hexagons are arranged in a circle around an empty field 36, for example the six stones 35 with the marking "A”. around the middle empty field 36 marked "1".
  • the ten empty fields 36 in this example are each identified by a circle with a number.
  • the individual superimposed layers (in this example 3 layers) of a piece of stone shows the
  • 16 shows the contour 25 of the longitudinal section of the upper layer 38 of a game piece 35, formed with the radius R1, which passes exactly through the corner of the piece A, and B,
  • FIG. 18 shows the contour 25 of the longitudinal section of the lower layer 40 of a game stone 35, shaped with the radius R2, which tangentially touches the common edge of the game pieces A and B.
  • the number of layers is increased to "infinity", with the thickness of the layers goes to "zero".
  • additional layers can be placed, for. B. in reverse order beginning with R1 and ending with R2 in the new top layer, in which case the game piece is then constructed symmetrically in its thickness.
  • the possible combinations in the layer structure of the longitudinal sections are no limits.
  • a division 34 of the hexagons 35 can take place in three identical regions 27, as shown in FIGS. 19, 20 and 21, so that a characteristic symmetry according to FIG.
  • a marking can be specified and the hexagonal divided into three areas 27 stones 35 should be rotated as a target around the empty spaces around so that each empty space 36 a new hexagon 26 with the same Identification as the corresponding empty field 36 forms (Fig. 21).
  • the hexagonal play elements 35 can also be connected via spring-groove connection 23a (FIG. 23) to a bottom 22a, which is arranged concealed under the pieces in FIG. 22, the spring being in a circular shape Groove 24a of the bottom 22a is mounted guided (Fig. 22).
  • the rotational movement of the groups of game elements is thereby predetermined.
  • the twelve empty fields 36a in FIG. 24 are not formed as empty fields but as pentagonal stones, and each stone is rotated by 30 °, so that the five corners do not face the peaks but the edges and become the size of the pentagons chosen so that the length of the outer edge of a pentagon exactly corresponds to the distance between the edges of two opposite pentagons, so that in each case between the edges of two opposite pentagons a square stone with the same edge length as the edge length of the pentagon is installed, so that at each Pentagon five squares lie and lie between the squares five triangles with the same edge length, with the tips of the triangles each touching the corner of the pentagon, so that when turning a pentagon around itself simultaneously the five adjacent squares and the five triangles, which touch the pentagon at its corners, are rotated with the pivot point of all elements being the center of the pentagon.
  • All edges that move against each other during a rotation, so after rotation no longer face each other must be profiled in the known form by several to countless radii lying between the smallest radius and the largest radius, with the smallest radius between the center the pentagon and the farthest edge center of the adjacent square is located and the largest radius between the center of the pentagon and the most distant edge corner of the adjacent square and this profiling is also transmitted to the triangles.
  • the determination of the radii is made on the spherical surface and thus the radius has to be made by Zirkelabgriff, or is to be understood as chord measure and that each radius is also influenced by a second parameter, namely that each radius alone enlarged, because with each new layer and the radius of the ball increases by the layer thickness.
  • the games in conjunction with the systematic three-division of Spielsteinkennhoten find.
  • the bottom plate is arched down according to the contour of the stones, so that the stones receive a fixed position, whereby a Auslegespiel is enabled.
  • the game combined can be used as a turning and / or Auslegespiel use.
  • the rotary toy can also be used as a sliding toy, whereby the exact rotation-sliding movement, one or more stone simultaneously takes place so that an adjacent stone on the moved field and free the field on which the stone was laying, or that moves a group of adjacent stones on the free field in a rotational movement, in which case after the rotation of the first stone again occupied the empty space and the field where the last stone lay, new free field becomes.
  • FIG. 26 shows a square component 41 with the side length "a" in the middle of a trough 42.
  • the component 41 remains square in plan view
  • the device 41 includes in its output arrangement gap-free and tight with the walls 51 of the trough 42 and
  • the device 41 is rotatable about its central axis 44th
  • the element 41 could find application as a rotatable square drain cover.
  • Figure 30 consisting of a square frame 52 with bottom plate 53 and a centrally mounted sliding peg 54 about which a trapezoidal rotary body 55 revolves, the generalization of the invention for a variety of technical applications shall be emphasized.
  • the game pieces can be dimensioned in all embodiments of the games and technical applications in any size and oversize and made with a variety of materials and also with the use of magnetism, z. B. for use on children's playgrounds, city parks, fronts, etc.
  • the toy can be visualized and recorded by means of a computer program product on a screen.
  • a correspondingly provided software code program
  • the input elements such as keyboard, wireless or joysticks
  • the game elements can be rotated about the axes of rotation.
  • the screen can also be designed as a touch-sensitive screen, so that by touching the correspondingly visualized game elements on the screen surface, a rotation of the same can be effected or, for example, by touching a center, whereby the whole associated group rotates about the center.
  • the three-part system of the stones evoke the special visualizing effects.
  • the program and its visual presentation can also be used on a small electronic hand toy as well as on an oversized screen or screen.

Abstract

Die Erfindung basiert auf einer neuartigen systematischen Verformungs- und Gestaltungssystematik, welche es erlaubt neue kreisförmige Bewegungsabläufe durch profilierte Kanten zu ermöglichen, wodurch wiederum die Möglichkeit geschaffen wird, einerseits neue technische Anwendungen auf Grundlage dieser Erfindung zu realisieren, andererseits eine neuartige Creationstechnik anzuwenden, die es erlaubt, eine Vielzahl neuer Spiele dadurch zu entwickeln, dass jeweils eine Mehrzahl von benachbart zueinander angeordneten Spielelementen, die jeweils vieleckförmig ausgebildet sind und zu einer Gruppe von Spielelementen zusammengefasst angeordnet sind, dass die Gruppe von Spielelementen jeweils um eine zentral zu derselben angeordneten Drehachse drehbar gelagert ist, wobei die Spielsteine jeweils gleichzeitig zu verschiedenen Gruppen zugehörig sind und ihr Bewegungsablauf, bzw. Bewegungsrichtung davon abhängt, um welche Drehachse gedreht wird und dass die Drehbewegung erst dadurch ermöglicht wird, dass die Randseiten der Spielelemente eine Kontur aufweisen, die aus übereinander gelagerten Schichten mit unterschiedlichen Längsabschnitten entsteht, wobei jeder Längsabschnitt, der sich in gleicher Ebene/Schicht befindet, das gleiche Profil aufweist, gebildet durch eine kreisförmige Abtrennung der Kantenecken durch einem Kreisbogen, der mit einem Radius von einer derselben Gruppe von Spielelementen zugeordneten Drehachse gebildet wird, wobei ein weiteres Kreissegment aus der Mitte der Kante herausgeschnitten wird, mit einem gleichgroßen Kreisbogen, der auf einer Drehachse einer benachbarten Gruppe erzeugt wird und dass diese Spiele sowohl in der Ebene als auch auf einer Kugeloberfläche Anwendung finden.

Description

Spielzeug-Creationen und technische Anwendungen
Die Erfindung betrifft ein Spielzeug nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Aus der DE 41 34 718 A1 ist ein Spielzeug mit einer Mehrzahl von benachbart zueinander angeordneten flächenhaften Spielelementen bekannt. Die Spielelemente sind zu Gruppen von sechs Spielelementen zusammengefasst, wobei jeweils zwei Spielelemente zu der einen Gruppe von Spielelementen und zu einer benachbarten Gruppe von Spielelementen gehört. Die Gruppen von Spielelementen greifen somit ineinander über, wobei die zu einer Gruppe gehörigen Spielelemente bezüglich einer orthogonal zu derselben angeordneten zentralen Drehachse über ein koaxial zu der Drehachse angeordnetes Betätigungselement drehbar sind. Das Betätigungselement weist Zacken auf, so dass es in Eingriff mit den Spielelementen bringbar ist und durch Drehung die zugehörigen sechs Spielelemente um die Drehachse verdrehen kann. Damit ein Verdrehen der gruppiert angeordneten Spielelemente möglich ist, weisen die Spielelemente jeweils bogenförmige bzw. konvexförmige Randseiten auf, deren Kontur einen Kreisbogen entspricht, der Teil eines Kreisausschnittes um die Drehachse ist, die derselben Gruppe von Spielelementen zugeordnet ist.
Nachteilig an dem bekannten Spielzeug ist, dass zum Versetzen der Spielelemente in Drehung ein gesondertes Betätigungselement erforderlich ist, und dass dieses in dem zentralen Bereich der Gruppe von Spielelementen einen Raum einnehmen muss. Ferner ist nachteilig, dass durch die bogenförmige Ausbildung der Randseitenabschnitte Zwischenräume oder ein Spalt zwischen benachbarten Spielelementen gebildet wird, was das Eindringen von funktionsstörenden Schmutzteilen und dergleichen ermöglicht und die bogenförmigen Kanten können immer nur in einem Punkt anliegen, was zu einer instabilen Lage führt. Weiterhin ist es durch die störenden Funktionsteile und Spalten nicht möglich, über die gesamte Fläche Fotos, Skizzen oder Bilder, wie z. B. die Weltkarte unterbrechungsfrei darzustellen.
BESTÄTIGUNGSKOPIE Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine neue Spielzeugserie zu kreieren und dabei unter anderem ein Spielzeug derart weiterzubilden, dass auf einfache Weise und mit geringem Herstellungsaufwand und mit dem positiven Merkmal, dass die gesamte Oberfläche störungs- und spaltfrei belegt wird, Gruppen von Spielelementen, bei denen ein Teil der Spielelemente zu unterschiedlichen Gruppen gehören, gruppenweise entlang einer bogenförmigen Bahn verdreht werden können, ohne dass eine andere Gruppe von Spielelementen verdreht wird.
Zur Lösung der Aufgabe ist die Erfindung in Verbindung mit dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Randseiten der aus mehreren Schichten bestehenden Spielelemente mehrere übereinander liegende Längsabschnitte unterschiedlicher Kontur aufweisen, wobei die Kontur jedes Längsabschnittes an den Ecken durch einen für den Längsabschnitt charakterisierenden Radius/Kreisbogen geprägt wird, welcher um die eigene Drehachse der Gruppe geschlagen wird, während die Kante in der Mitte des Längsabschnittes von einem gleich großen Radius/Kreisbogen geformt wird, welcher um die Drehachse einer benachbarten Gruppe von Spielelementen gezogenen wurde.
Der besondere Vorteil der Erfindung besteht darin, dass die profilierte Ausbildung von Spielelementen entlang ihrer Wanddicke ein Verdrehen von ineinander geschachtelten Gruppen von Spielelementen ermöglicht, ohne dass zusätzliche Betätigungselemente zum Verdrehen der Gruppen von Spielelementen nötig sind. Aufgrund von unterschiedlich konturierten Längsabschnitten von Randseiten der Spielelemente können dieselben spaltfrei zueinander angeordnet sein, so dass funktionsbehindernde Fremdkörper nicht zwischen die Spielelemente eindringen können und dass die Grundfläche für störungsfreie Abbildungen jeglicher Art zu 100% mit Spielsteinen belegt ist und dass das System auf Grund des spaltfreien Anliegens entlang der gesamten Spielsteinkanten die notwendige Stabilität erhält. Aufgrund dessen, dass in gleicher Höhe befindliche Längsabschnitte der Spielelemente aufeinander abgestimmt sind, kann gleichwohl ein Verdrehen der gruppiert angeordneten Spielelemente erfolgen. Die unterschiedlichen Längsabschnitte der Spielelemente sind durch Kreisausschnitte (Kreissegmente) angepasst mit unterschiedlicher Radien bei gleichen Drehachsen, so dass ein relatives Verdrehen von Gruppen von gruppiert angeordneten Spielelementen gewährleistet ist. Vorzugsweise sind die Längabschnitte schichtweise übereinander angeordnet und fest miteinander verbunden. Beispielsweise kann der Längsabschnitt einstückig hergestellt sein, wobei die Randseiten profiliert mit unterschiedlichen kreisbogenartigen Längsabschnitten versehen sind.
Die Erfindung basiert auf einer besondere Verformungssystematik, welche es erlaubt, neuartige Bewegungsabläufe darzustellen um eine Vielzahl neuartiger Spiele zu entwickeln und um neue Drehbewegungen für technische Funktionsabläufe zu realisieren, durch eine systematische, unter Beibehaltung der charakteristischen Draufsicht der Elemente, Prof ilierung der Randkanten, um gewünschte Bewegungsabläufe zu realisieren. Insbesondere werden unzählige neue Spielcreationen dadurch ermöglicht werden, dass Spielsteine, welche die Charakteren Vieleck, Symmetrie zu einer oder mehrerer Achsen, überwiegende Spaltfreiheit mit den Kanten benachbarter Steine und absolut identische Kontur (Draufsicht) aller Steine innerhalb eines Spieles aufweisen, gruppenweise in einer Ebene oder auf einer gewölbten oder kugelförmigen Oberfläche um einen Mittelpunkt gedreht werden.
Durch diese Erfindung wird weiterhin die gesamte Spielfläche lückenlos von Spielsteinen bedeckt, sodass als Zielvorgabe des Spieles nicht nur die Anordnung der Spielsteine nach bestimmten Farbmustern oder Kennzeichnungen ist sondern dass sich komplette Bilder, Figuren, Zeichnungen und ganzflächige Farbmuster als Ziel (Endbild) vorgeben lassen, was nicht möglich wäre, wenn die Grundfläche nur teilweise belegt wäre, z. B. durch Zwischenräume an benachbarten Spielsteinen und/oder durch Lücken und Zacken oder störenden Mechanismen, wie Drehknöpfen im Drehpunkt einer Spielsteingruppe.
Die Erfindung ermöglicht eine Vielzahl von unterschiedlichsten Anordnungen und jede Anordnung wiederum kann mit einer theoretisch unbegrenzten Mehrzahl von benachbart zueinander angeordneten Spielelementen ausgestattet sein, die jeweils vieleckför- mig und in der Regel symmetrisch ausgebildet sind mit Ecken und die Ecken verbin- denden Randseiten, dass die Spielelemente zu einer Gruppe von Spielelementen zu- sammengefasst angeordnet sind, dass die Gruppe von Spielelementen jeweils um eine zentral zu derselben angeordneten Drehachse drehbar gelagert ist, wobei die Drehachse orthogonal den Spielelementen und/oder den Ecken der Spielelementen verläuft, dass ein Abschnitt einer auf einer der Drehachse abgewandten Seite angeordneten Randseite des Spielelementes eine Kontur aufweist, die aus mehreren übereinander liegenden Lagen (im Optimalfall„unendlich" viele Lagen mit einer Lagendicke die gegen „Null" geht) besteht, wobei die Kante einer Lage (Längsabschnitt) einmal an den Ecken durch einen Kreisbogen eines Kreisausschnitts geformt wird, wobei der Drehpunkt von einer derselben Gruppe von Spielelementen zugeordneten Drehachse ausgeht und die Kante im mittleren Bereich einen Kreissegmentausschnitt mit gleichem Radius dadurch erhält, dass der Drehpunkt von der benachbarten Gruppe von Spielelementen zugeordneten Drehachse ausgeht.
Die vorliegenden Erfindung erlaubt es neben den vielen neuartigen Spielvarianten, unter anderen als Nebeneffekt das vorgenannte Spielzeug derart weiterzubilden, dass auf einfache Weise und mit geringem Herstellungsaufwand Gruppen von Spielelementen, bei denen ein Teil der Spielelemente zu unterschiedlichen Gruppen gehören, gruppenweise entlang einer bogenförmigen Bahn verdreht werden können, ohne dass eine andere Gruppe von Spielelementen verdreht wird. Darüber hinaus aber grenzt sich auch diese eine Variante der hier vorliegende Erfindung von der DE 41 34 718 A1 vollkommen ab, da es hier gelungen ist, die Oberfläche spaltfrei mit permanent anliegenden Kanten und ohne störende Zusatzmechanismen durch Spielsteine komplett zu belegen, sodass Fotos, Bilder, Zeichnungen usw. störungs- und unterbrechungsfrei abgebildet werden können und dass die Spielsteine, welche auf Grund der Optik (Draufsicht) quasi nicht drehbar sind, durch entsprechende Kantenausbildung sich trotzdem gruppenweise in Drehbewegungen versetzen lassen.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung können die benachbarten, übereinander liegenden Längsabschnitte an den Randseiten der Spielelemente stufig oder kontinuierlich ineinander übergehen, wobei homogene kontinuierliche Übergänge der Längsabschnitte dadurch entstehen, das die Dicke der Längsabschnitte gegen„Null" und die Anzahl der übereinander liegenden Längsabschnitte gegen„Unendlich" gehen. Wesentlich ist, dass die Konturierung der Längsabschnitte jeweils durch unterschiedlich zugeordnete Radien gemeinsamer Drehachsen erfolgt.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung sind die Spielelemente jeweils dreieckförmig ausgebildet und werden zu sechst gruppiert verdreht. Die Spielelemente können eben ausgebildet sein, so dass sich das Spielzeug in einer Ebene erstreckt. Vorzugsweise sind die Spielelemente in einem Begrenzungsrahmen eingefasst, dessen innere Kontur an die Kontur der Spielelemente angepasst ist, so dass ein Verdrehen der äußeren Spielelemente, welche mit dem Begrenzungsrahmen in Berührung kommen, gewährleistet ist.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung sind die Spielelemente jeweils sechseckförmig mit bearbeiteten Längsabschnitten an jeweils den drei Kanten, welche sich mit den Kanten benachbarter Steine berühren, wobei jeweils sechs Sechsecke sich an den Kanten mit den profilierten Längsabschnitten so berühren, dass sie ringförmig so angeordnet sind, dass in der Mitte ein freies sechseckiges Freifeld entsteht, um welches die anderen 6 Sechsecke als Gruppe drehbar sind.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung können die Spielelemente auch gewölbt ausgebildet sein, so dass beispielsweise ein kugelförmiges Spielzeug gebildet wird, welches als Vollkugel mit 12 Drehpunkten oder als Teilkugel mit 9, 6 oder 3 Drehpunkten ausgestaltet werden kann.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist das Spielzeug als Handspielzeug ausgebildet, wobei die Spielelemente über Stabilisatoren in einer vorgegebenen Ebene gehalten sind. Ein unerwünschtes Herausfallen der Spielelemente wird dadurch vermieden.
Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Unteransprüchen.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1 eine schematische Darstellung von einem dreieckförmigen Spielelement mit zugehörigen Parametern,
Figur 2 eine Draufsicht auf unterschiedlich geformte Längsabschnitte der Spielelemente, die zur Bildung eines Spielelementes aufeinander geschichtet werden,
Figur 3a eine Draufsicht auf ein ebenes Spielzeug, wobei die Kontur gemäß St 5 aus Fig. 2 eines ersten Längsabschnitts des mittleren Spielelementes gemäß Figur 3a dargestellt ist,
Figur 3b eine Draufsicht auf die ersten Längsabschnitte der in einer gemeinsamen
Spielebene verlaufenden ersten Längsabschnitte der Spielelemente, mit der Kontur des St 5 aus Fig. 2
Figur 4a eine Draufsicht auf einen weiteren Längsabschnitt des mittleren Spielelementes, mit der Kontur des St 3 aus Fig. 2,
Figur 4b eine Draufsicht auf die in der gleichen gemeinsamen Ebene verlaufenden weiteren Längsabschnitte aller Spielelemente, mit der Kontur des St 3 aus Fig. 2,
Figur 5 eine Draufsicht des geschichteten Spielelementes mit der Mehrzahl von unterschiedlich konturierten Längsabschnitten aus Fig. 2,
Figur 6 einen Querschnitt durch das Spielelement entlang der Schnittlinie Vl-Vl in
Figur 5,
Figur 7 eine Seitenansicht des Spielelementes gemäß Figur 5, Figur 8 eine Seitenansicht eines Spielelementes, dessen Längsabschnitte kontinuierlich von einer Oberseite zu einer Unterseite des Spielelementes verlaufen, wobei die gebogene Linie 7 die Berührungslinie benachbarter Spielsteine darstellt,
Figur 9 eine Draufsicht auf eine flächenhaftes Spielzeug mit einem Begrenzungsrahmen, in dem die flächenhaften Spielelemente angeordnet sind, wobei der Rahmen im inneren die gleiche Profilierung aufweist wie die Längskanten der angrenzenden Spielsteine.
Figur 10 eine Draufsicht auf ein flächenhaftes Spielzeug, wobei die Spielelemente unverlierbar und drehbar auf einem Boden angeordnet sind,
Figur 10a eine Darstellung eines Spielelementes mit Tellerfeder, wie es in der Fig.
10 zum Einsatz kommt,
Figur 11 Handspielzeug mit drei Drehachsen
Figur 11a Doppelspielstein des Handspielzeuges aus Fig. 11 (Vereinfachte Darstellung ohne Randprofilierung)
Figur 11 b Stabilisator des Handspielzeuges aus Figur 11
Figur 11 c Mittlere Stabilisatorschicht des Handspielzeuges aus Figur 11
Figur 12 eine perspektivische Darstellung eines kugelförmigen Spielzeugs mit 20 bogenförmigen Spielelementen, die sich jeweils in Gruppen zu fünf Steinen um 12 Drehpunkte rotieren lassen,
Figur 13 einen schematischen Querschnitt durch das kugelförmige Spielzeug aus
Fig. 12, Figur 14a eine Anordnung von mehreren Spielelementen in einer Ebene, die unbegrenzt, sinnvoller Weise in Gruppen zu 6 Steinen, erweitert werden kann, wobei jeweils 6 Spielelement, die sich zu einem Sechseck gruppieren, die gleiche Kennzeichnungen aufweisen,
Figur 14b eine Darstellung der Spielelemente gemäß Figur 14a in einer Ebene, wobei jedes Spielelement drei Kennzeichnungen aufweist, sodass sich um jeden Drehpunkt ein Sechseck mit gleicher Kennzeichnung ausprägt,
Figur 15 eine Anordnung von Sechsecken der Art, dass sich jeweils 6 Sechsecke ringförmig um ein sechseckiges Leerfeld gruppieren, wobei zur Unterscheidung die Leerfelder jeweils durch einen Kreis mit einer Zahl gekennzeichnet sind,
Figur 16 die Kontur des hier gewählten oberen Teilspielelementes mit konkaven
Längsabschnitten,
Figur 17 die Kontur des hier gewählten mittleren Teilspielelementes mit konkaven und konvexen Längsabschnitten,
Figur 18 die Kontur des hier gewählten unteren Teilspielelementes mit konvexen
Längsabschnitten,
Figur 19 die Aufteilung eines Sechseckspielsteines in drei symmetrische Felder,
Figur 20 die Aufteilung eines Sechseckspielsteines in drei symmetrische Felder, wobei die Felder gegenüber Figur 19 um 60°, 180° oder 300° gedreht sind,
Figur 21 eine Anordnung von Sechsecken gemäß Figur 15, wobei jedoch jeder
Sechseckspielstein in drei Felder gemäß Fig. 19 oder Fig. 20 aufgeteilt ist, Figur 22 kreisförmige Führungsbahnen für die Alternative, dass die Sechseckspielsteine geführt werden sollen,
Figur 23 Draufsicht und Querschnitt eines mit Tellerfedern versehenen Spielsteines, wie er in Fig. 22 zum Einsatz kommt,
Figur 24 Kugelspielzeug mit 20 Sechsecken und 12 Fünfecken,
Figur 25 Kugelspielzeug gemäß Figur 24 mit systematischer Aufteilung der Sechsecke in drei gleiche Bereiche, wodurch sich um jedes fünfeckige Leerfeld ein größeres Fünfeck gleicher Kennzeichnung bildet,
Figur 26 Beispiel einer technischen Anwendung mit einem mittig angeordnetem quadratischen Drehkörper,
Figur 27 die hier gewählte unterste Lage mit konkaven Längsabschnitten des
Drehkörpers aus Figur 26,
Figur 28 die hier gewählte mittlere Lage mit konkaven und konvexen Längsabschnitten des Drehkörpers aus Figur 26,
Figur 29 die hier gewählte oberste Lage mit konvexen Längsabschnitten, die sich hier als Sonderfall zu einen Kreis formen, des Drehkörpers aus Figur 26,
Figur 30 Beispiel einer weiteren technischen Anwendung eines rotierenden Zeigers und
Figur 30a ergänzende Angaben zur technischen Anwendung aus Figur 30.
Ein Spielzeug nach einer ersten Ausführungsform erstreckt sich in einer Spielzeugebene, wobei gleich ausgebildete flächenhafte Spielelemente 1 zu Gruppen 2 ä sechs Spielelementen 1 zugeordnet sind, siehe beispielsweise Figur 3a und 3b. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind drei Gruppen 2 von Spielelementen 1 vorgesehen, wobei die erste Gruppe 2 um eine Drehachse M1 , eine zweite Gruppe 2 um eine Drehachse M2 und eine dritte Gruppe 2 um eine Drehachse M3 verdrehbar angeordnet sind. Insgesamt weist das Spielzeug dreizehn Spielelemente 1 auf, wobei jeweils zwei Spielelemente 1 jeder benachbarten Gruppe 2 mit verdreht werden, wenn eine Gruppe 2 von sechs Spielelementen 1 in Verdrehung versetzt wird.
Die Drehachsen M1 , M2, M3 verlaufen senkrecht zu den Spielelementen 1 und sind dort angeordnet, wo sich die Ecken 3 von sechs zu einer Gruppe gehörenden dreieck- förmigen Spielelemente 1 treffen.
In Figur 1 sind zum besseren Verständnis die Parameter eines Dreiecks dargestellt.
L ist die Seitenlänge eines noch unprofilierten Spielelementes 1 ,
H ist die Höhe eines noch unprofilierten Spielelementes 1 ,
T ist der innere Kreis, der tangential Randseiten eines gleichseitigen Dreiecks (unprofiliertes Spielelement) berührt und ra ist ein äußerer Kreis, der die Ecken eines gleichseitigen Dreiecks (unprofiliertes Spielelement) durchläuft.
Die Spielelemente 1 sind gleichförmig und jedes für sich symmetrisch ausgebildet und weisen an den Randseiten 4 eine Profilierung auf. Die Profilierung wird anhand der Figuren 2 bis 7 erläutert. Die Spielelemente 1 können als Aufeinanderschichtung von unterschiedlich geformten Dreiecken/Teilspielelementen 5 angesehen werden. Gemäß den Figuren 3a und 3b weist ein erstes Teilspielelement St5 konkavförmige Randseiten 6 auf. Diese Randseiten 6 weisen eine Kontur auf, die einem Kreisbogen entspricht, der mit einem Radius r = L (Seitenlänge) um die Drehachsen M1 , M2, M3 gezogen wurde. Der Radius r = L um den Drehpunkt M1 (Fig. 3a) bewirkt zunächst, dass aus dem Stein St C ein Kreissegment 6 an der Oberkante herausgeschnitten wird. Auf Grund der Symmetrie wird dieser Ausschnitt an der gemeinsamen Kante mit dem mittleren schraf- fiertem Spielstein gespiegelt, so dass der mittlere Spielstein ebenfalls einen Segmentausschnitt 6 an seiner unteren Kante erhält. Der gleiche Effekt wird erzielt, wenn um den Punkt M6 ein Radius r = L gezogen wird. Wiederholt man diesen Vorgang analog mit den Drehpunkten M3 und M4, so wird aus der linken Seite des mittleren Spielelementes ein Kreissegment herausgeschnitten und bei der Übertragung dieser Prozedur auf die Drehpunkte M2 und M5 entsteht der mittlere Spielstein in der Kontur, wie er schraffiert dargestellt und in der Fig.2 als St5 abgebildet ist.
Ein zweites Teilspielelement St3 gemäß den Figuren 4a bzw. 4b weist in der Mitte der Randseiten 4 einen konkavförmigen Segmentausschnitt 6 auf, während die Ecken 3 konvexförmig 8 abgerundet werden. Die Entstehung dieser Kontur erfolgt dadurch, dass man zunächst um den Drehpunkt M1 einen Kreisbogen zieht mit dem Radius
r = H + (L - H)/2,
bzw. r = (H + L)/2.
Dadurch werden zunächst die Ecken 3 des mittleren Steines an der unteren Kante konvex abgeschnitten und der Stein St C erhält in der Mitte seiner oberen Kante 4 einen konkaven Segmentausschnitt 6. Durch Spiegelung des Kreissegmentausschnittes des Steines St C an der gemeinsamen Kante mit dem mittleren Stein oder durch Schlagen eines Kreises mit dem gleichen Radius
r = (H + L)/2
um den Punkt M6 entsteht die konkav-konvexe Kontur der unteren Kante des mittleren Steines. Beim Wiederholen dieser Prozedur mit den Drehpunkten M3 und M4 sowie M2 und M5 formt sich der mittlere Spielstein zu der Kontur, wie sie schraffiert dargestellt und in der Fig.2 als St3 abgebildet ist.
In Figur 2 sind beispielhaft Teilspielelemente 5 St1 , St2, St3, St4, St5 dargestellt, die sich aufgrund folgender Beziehungen ergeben:
St1 durch den Radius„H + 0 * (L-H) / 4" = „H"
St2 durch den Radius„H + 1 * (L-H) / 4" = „H + (L-H) / 4"
St3 durch den Radius„H + 2 * (L-H) / 4" = „H + (L-H) / 2"
St4 durch den Radius„H + 3 * (L-H) / 4" St5 durch den Radius„H + 4 * (L-H) / 4" = „L"
Verallgemeinert ergibt sich für den x-ten Stein, bzw. für den x-ten Längsabschnitt bei einer Gesamtanzahl von n Längsabschnitten folgende Beziehung, durch welche die Profilierung bestimmt wird:
Stx (x=1 ,2...n) durch den Radius„H + (x-1)*(L-H)/(n-1)
In den Figuren 5 bis 7 ist ein Spielelement 1 dargestellt, das aus übereinander geschichteten Teilspielelementen St1 , St2, St3, St4, St5 besteht. Diese Teilspielelemente St1 , St2, St3, St4, St5 weisen an ihren Randseiten jeweils unterschiedlich konturierte Längsabschnitte 9 auf, die sich zwischen den Ecken 3 erstrecken. Die Längsabschnitte 9 der jeweiligen Teilspielelemente St1 , St2, St3, St4, St5 sind jeweils gleich ausgebildet. Das Spielelement 1 weist eine Wanddicke d auf, entlang derer sich unterschiedlich konturierte Längsabschnitte 9 erstrecken, in diesem Fall fünf Längsabschnitte. Die Längsabschnitte 9 weisen jeweils eine gleiche Wanddicke auf, was aber bei alternativen Anordnungen nicht unbedingt erforderlich ist, ebenso wenig wie die Reihenfolge, die Anzahl der Schichten oder die systematische oder variable Wiederholung von Schichttypen. Die Wanddicke d des Spielelementes 1 ist in diesem Fall somit fünfmal so groß wie die Wanddicke eines Längsabschnitts 9.
Nach einer alternativen, meist optimalen Ausführungsform der Erfindung gehen die Profilierungen der Längsabschnitte eines Spielelementes 1 , Figur 7 kontinuierlich und homogen zwischen einer Oberseite 12 und einer Unterseite 13 ineinander über, gemäß der Vorderansicht 11 in Figur 8, wobei sich benachbarte Spielsteine an den Kanten entlang der gebogene Linie 7 berühren. Die Erzeugung eines homogenen Überganges aus Spielelement 1 in Fig. 7 zu dem Spielelement 11 in Fig. 8 entsteht dadurch, dass die Dicke der einzelnen Längsabschnitte gegen„Null" und die Anzahl der Längsabschnitte gegen„Unendlich" geht. Wird die Anzahl der Längsabschnitte mit n bezeichnet, wobei n gegen„Unendlich" geht, ergibt sich die Dicke dn eines Längsabschnittes, bzw. einer Schicht zu dn = d / n und die Profilierung der in ihrer Dicke gegen„Null" gehenden Längsabschnitte wird geprägt durch die Radien Rx:
Stx (x=1 ,2...n; n geht gegen Unendlich): Rx = ,,H + (x - 1) * (L - H) / (n - 1).
Gleiche Bauteile bzw. Bauteilfunktionen der Ausführungsbeispiele sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
Es versteht sich, dass die Spielelemente 1 , 11 und nachfolgend auch sinngemäß für Sechsecke 35 (Fig.15) auf einem gemeinsamen flächigen Boden 14 (Fig. 9) mit Begrenzungsrahmens 15 platziert werden. Der Begrenzungsrahmen 15 ist derart innenseitig gemäß den Seitenkonturen eines Spielsteines ausgebildet, sodass die äußeren mit den Rand in Berührung kommenden Spielelemente 10 verdrehbar sind.
Nach einer alternativen Ausführungsform (Fig. 10) der Erfindung können Spielelemente 21 auch über eine Feder-Nut-Verbindung mit einem Boden 22 des Rahmens verbunden sein. Beispielsweise können die Spielelemente 21 jeweils auf der Unterseite 13 eine Feder 23 aufweisen, die in einer kreisförmigen Nut 24 des Bodens 22 geführt gelagert ist. Vorteilhaft wird hierdurch die Drehbewegung der Gruppen 2 von Spielelementen 21 vorgegeben.
Alternativ können die Spielelemente auch zur Bildung eines Handspielzeugs (Fig. 11) eingesetzt werden, d.h. es wird ohne feste Unterlage mit beiden Händen gespielt. Dreht man das Spiel um, so sieht es in seiner Form genauso, bzw. spiegelbildlich aus, wobei jedes Spielelement (Doppelstein) 16 gemäß Fig. 11 a zusammengesetzt ist aus zwei ehemaligen Steinen 1 und durch einen dünnen zylindrischen Verbindungssteg 17 zusammengefügt werden, so dass zwischen den Steinen ein Abstand verbleibt, wo ein Stabilisator 18, eingefügt wird, damit die Steine insgesamt zusammenhalten und nicht aus dem Rahmen herausfallen. Das Handspielzeug besteht somit aus drei Schichten. Auf den beiden äußeren Schichten bewegen sich die miteinander verbundenen Steine 16. In der mittleren Schicht (Figur 11c) rotieren die Verbindungsstege 17 an den Stabilisatoren 18, 18a, 18b, 18c, 18d vorbei, deren konkave Kantenform 19 den Drehbewegungen der Verbindungsstege 17 angepasst ist. Der Stabilisator 18 kann die Form einer Kreisscheibe annehmen, wird in seiner optimalen Form jedoch als sechseckförmige Scheibe mit dem Bewegungsablauf angepassten konkaven Kanten ausgebildet sein, wobei den Stabilisatoren als Führungshilfe oben und unten abgestufte Zylinder oder Kegel 18a mittig aufgesetzt sind, deren Größe sich nach dem Spielraum richtet, welcher durch die Kantenprofilierung an den Kantenecken im Drehpunkt einer Sechsergruppe entsteht. In den Ecken und an den Kanten des Handspielzeuges entstehen zwangsläufig Teilstabilisatoren, die fest mit dem Rahmen verbunden sind.
Der Stabilisator 18 hat immer dann sechs konkave Kanten 19, wenn er von sechs drehbaren Gruppen umgeben ist. Figur 11c zeigt die mittlere Stabilisatorschicht des Handspielzeuges. Hat ein Spielzeug, wie in Figur 11 dargestellt, weniger als sechs drehbare Gruppen, so erhält der Stabilisator, dessen Urform eine Kreisscheibe ist, nur dort konkave Kanten, wo er durch eine drehbare Gruppe 2 von Spielelementen 16 tangiert wird. Somit haben die Stabilisatoren 18b, 18c, 18d auch nur jeweils zwei konkave Kanten 19, da sie jeweils nur durch die Verbindungsstege 17 auf den Kreisbahnen 20 von zwei drehbaren Gruppen tangiert werden. Es versteht sich, dass die Teilstabilisatoren an den Rändern, die nicht durch Kreisbahnen getrennt werden, zu einem einheitlichen Randstabilisator 18a zusammengefasst werden.
Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung gemäß den Figuren 12 bis 13 ist das Spielzeug als kugelförmiges Spielzeug ausgebildet mit gekrümmten Spielelementen 31. Das Spielzeug ist als ein Ikosaeder mit zwanzig Spielelementen und zwölf Ecken (Drehpunkten)30 ausgebildet. Um einen Drehpunkt herum befinden sich fünf sphärische Spielelemente 31.
Die Formgebung erfolgt analog der Vorgehensweise bei ebenen Dreiecken, wie zuvor anhand der Figuren 3a, 3b, 4a, 4b beschrieben. Jedes sphärische Dreieck besteht im Aufbau wie bei den ebenen Dreiecken wieder aus mehreren Lagen (sphärischen Längsabschnitten), deren optimale Formgebung auch dann wieder erreicht wird, wenn die Dicke dn einer Lage gegen„Null" und die Anzahl der Lagen gegen„Unendlich" geht, wodurch die homogenen, fliesenden Übergänge zwischen den Lagen entstehen mit dem gewollten Effekt des spaltfreien Anliegens benachbarter Dreiecke. Die Formel für die Radien, welche die Kontur der Aussenkanten der sphärischen Dreiecke prägen, können mit kleinen Abwandlungen von den ebenen Dreiecken übernommen werden. Die bereits bekannte Beziehung bei ebenen Dreiecken
STx (x=1 ,2...n; n geht gegen Unendlich):
Rx = ,,H + (x-1)*(L-H)/(n-1)
geht nun über in
Rx = „Hx + (x-1)*(Lx-Hx)/(n-1)
Bei der Formgebung der Spielelemente 31 ist somit zu beachten, dass bei jeder Schicht der Radius allein durch die Tatsache größer wird, dass mit jeder neuen Schicht x der Kugelumfang zunimmt, so dass sich die Seitenlänge und die Höhe eines sphärischen Dreiecks bereits mit jeder neuen Schicht ändert, und zwar im gleichen linearen Verhältnis wie sich der Kugeldurchmesser ändert. Die schrittweise Veränderung der Radien hängt somit bei den sphärischen Dreiecken und auch bei allen anderen sphärischen Formen, wie beispielsweise sphärisches Sechseck oder sphärische Raute von zwei Parametern ab.
Die Spielelemente 31 sind über einen Stabilisator 32 mit einem zentralen Körper 33 des Spielzeugs verbunden. Der Stabilisator 32 ist als fünfeckige sphärische Stabilisatorplatte ausgebildet mit konkaven Seiten als Führungsfläche für die fünf Spielelemente 31 , welche sich um jeweils einen Stabilisator gruppieren. Der zentrale Körper 33 ist als eine Kugel aus einem in der Figur 13 massiven Material ausgebildet, kann alternativ auch als Hohlkörper ausgebildet werden.
Die Spielelemente 31 werden jeweils über Stabilisatoren 32 an dem Grundkörper 33 auf kugelförmigen Abstand gehalten, wobei der Grundkörper 33 auch bis an die Innenseite der Spielsteine 31 anschwellen kann, wodurch die Stabilisatorstützen verkürzt werden. Es ist somit ein besonderer Effekt der Art entstandene, dass das Kugelspielzeug auf Grund der neuartigen Konturgebung der Spielelemente eine komplett geschlossene Kugeloberfläche aufweist, ohne Lücken, Hebel oder sonstiger Betätigungsknöpfe, sodass neben dem einfachen Aufbau, der einfachen Handhabung und Bespielbarkeit, insbesondere eine freie Färb- und Bildgestaltung ohne die zuvor genannten Störelemente erfolgen kann. ln Figur 14a ist ein flächenhaftes Spielelement mit 42 Spielsteinen durch Kennzeichnung der Spielsteine so aufbereitet, dass 7 unterschiedlich gekennzeichnete Gruppen mit jeweils 6 Spielsteinen entstehen, wobei jeder Spielstein einer Gruppe die gleiche Kennzeichnung hat. Es gibt in dieser Ausgangsstellung somit 7 Drehpunkte Ma, um die sich sechs Steine gleicher Kennzeichnung gruppieren und weitere sechs Drehpunkte Mb, wo die Steine, die sich um diese Drehpunkte gruppieren, keine einheitliche Kennzeichnung besitzen. Besteht nun die Aufgabe dieses Spiels darin, eine vermischte Anordnung von Spielsteinen durch gezieltes Verdrehen wieder in den geordneten Ausgangszustand zu bringen, so ist erkennbar, dass der Schwierigkeitsgrad nicht die höchste Stufe hat, da es keinen Unterschied macht, welchen Platz ein Stein innerhalb einer geordneten Gruppe einnimmt und ebenfalls ist es egal, ob der Stein um 120° oder 240° verdreht ist.
In einer besonderen Kreierungsform (Farbgestaltung), wie aus Figur 14b zu ersehen ist, weist jedes Spielelement 29 drei Kennzeichnungen 34 auf, die beispielsweise als Zahlen und/oder als Farben oder anderswie ausgebildet sein können. Vorzugsweise weisen die Spielelemente 29 drei gleiche Teile auf, so dass sich bei korrekter Anordnung um jeden Drehpunkt Sechsecke 28 mit gleicher Kennzeichnung bilden. Der Schwierigkeitsgrad ist gegenüber der Anordnung aus Fig. 14a immens schwieriger, da die Steine mit Ausnahme der Randsteine auch innerhalb einer Gruppe ihren festen unverwechselbaren Platz belegen müssen und auch die Drehlage eines Steines mit 0°, 120° oder 240° fest bestimmt ist.
Alle vorgenannten Merkmale können je für sich oder zu mehreren in beliebiger Kombination Verwendung finden.
Überträgt man diese 3er-Aufteilung 34 der Spielsteine auf die sphärischen Elemente 31 des Kugelspielzeuges, so entstehen um jeden der 2 Drehpunkte ausgeprägte Fünfecke gleicher Farbe oder Kennzeichnung, sodass eine symmetrische Aufteilung der Kugeloberfläche erfolgt, wobei sich jeweils zwei Drehpunkte immer exakt auf der gegenüber liegenden Seite befinden. Werden nun die Fünfecke gegenüberliegender Drehpunkte mit der gleichen Farbe oder Kennzeichnung belegt, so erhält man bei nur sechs unterschiedlichen Kennzeichnungen
20! * 3 Exp 20 Kombinationsmöglichkeiten,
gleich 8.483.oo4.771.271.882.804.592.640.000 Kombinationen
also ca. 8,483 * E27 Kombinationsmöglichkeiten
für die Anordnungsvarianten der 20 Spielelemente, wodurch ein Spielzeug für höchste Denkansprüche entstanden ist.
Nach einer weiteren Ausführungsvariante (Fig. 15) sind die Spielsteine 35 nicht dreieckig sondern sechseckig ausgeführt und eine Anordnung von Sechsecken erfolgt der Art, dass sich jeweils 6 Sechsecke ringförmig um ein Leerfeld 36 gruppieren, beispielsweise die sechs Steine 35 mit der Kennzeichnung„A" um das in der Mitte gelegene Leerfeld 36 mit der Kennzeichnung„1". Die in diesem Beispiel zehn Leerfelder 36 sind jeweils durch einen Kreis mit einer Zahl gekennzeichnet. Bei der Ausbildung der einzelnen übereinander liegenden Schichten (in diesem Beispiel 3 Schichten) eines Spielsteines zeigt die
Figur 16 die Kontur 25 des Längsabschnittes der oberen Schicht 38 eines Spielsteines 35, geformt mit dem Radius R1 , welcher genau durch die Ecke des Spielsteines A, bzw. B geht,
Figur 17 die Kontur 25 des Längsabschnittes der mittleren Schicht 39 eines Spielsteines 35, geformt mit dem Radius R3 = (R1 + R2)/ 2, welcher die gemeinsame Kante der Spielsteine A und B schneidet und
Figur 18 die Kontur 25 des Längsabschnittes der unteren Schicht 40 eines Spielsteines 35, geformt mit dem Radius R2, welcher die gemeinsame Kante der Spielsteine A und B tangential berührt.
Um nun wieder zu einem harmonischen Übergang zwischen den einzelnen Schichten zu kommen, wird die Anzahl der Schichten bis„Unendlich" erhöht, wobei die Dicke der Schichten gegen„Null" geht. Die Kontur 25 der untersten Schicht 40 (Fig. 18) geht dann schrittweise in die Kontur 25 der mittleren Schicht 39 (Fig. 17) in der Art über, dass der für die Kontur 25 der unteren Schicht 40 maßgebende Radius R2 sich schrittweise, bzw. harmonisch mit jeder neuen darüber liegenden Schicht vergrößert bis zu dem Radius R3 = (R1 + R2)/ 2, welcher für die Kontur 25 der dann mittleren Schicht 39 (Fig. 17) charakterisierend ist und die Radien dann mit jeder weiteren Schicht weiter vergrößert werden bis zu der Kontur 25 der obersten Schicht 38 (Figur 16), welche durch den Radius R1 charakterisiert wird.
In alternativen Ausführungen können weitere Schichten aufgesetzt werden, z. B. in umgekehrter Reihenfolge mit R1 beginnend und mit R2 in der neuen obersten Schicht endend, wobei in diesem Fall der Spielstein dann auch in seiner Dicke symmetrisch aufgebaut ist. Den Kombinationsmöglichkeiten im Schichtaufbau der Längsabschnitte sind keine Grenzen gesetzt.
Bei der sinngemäßen Übertragung dieser Systematik von einer Ebene auf die Kugel (Fig. 24) entstehen 12 fünfeckige Leerfelder 36a um die sich jeweils fünf sphärische Sechsecke 37 ringförmig gruppieren, die als Gruppe um das fünfeckige Leerfeld drehbar sind. Bei der Berechnung und Übertragung der Steinsymmetrie auf eine Kugel ist wiederum zu beachten, dass genauso wie bei den sphärischen Dreiecken die Profilierung durch zwei Parameter bestimmt wird, da mit jeder neuen Schicht auch der Kugelradius zunimmt.
Auch bei den ebenen Sechsecken 35 kann wie bei den Dreiecken eine Teilung 34 der Sechsecke 35 in drei gleiche Bereiche 27 erfolgen, wie in Fig. 19, Fig. 20 und Fig. 21 dargestellt, sodass sich eine Kennzeichnungssymmetrie gemäß Figur 21 ergibt. In einer von mehreren denkbaren Spielvariante kann beispielsweise auf den ebenen Leerfeldern 36 eine Kennzeichnung vorgegeben werden und die sechseckigen in drei Bereiche 27 aufgeteilten Steine 35 sollen als Zielvorgabe um die Leerfelder herum so gedreht werden, sodass sich um jedes Leerfeld 36 ein neues Sechseck 26 mit gleicher Kennzeichnung wie das dazugehörende Leerfeld 36 bildet (Fig. 21).
Es versteht sich, dass bei der Anwendung auf einer Kugeloberfläche die sphärischen Sechsecke 37 anstatt um sechseckige um fünfeckige Leerfelder 36a ein Fünfeck mit den entsprechend der Kugeloberfläche gekrümmten Kanten 26a, welche hier vereinfacht als Gerade eingezeichnet sind, gleicher Kennzeichnung bilden. Siehe hierzu Figur 25.
Es sei noch erwähnt, dass im vorgenannten Beispiel bei den ebenen 35 und sphärischen Sechsecken 37 die Kantenprofilierung immer nur an drei Kanten ausgeführt werden braucht und keine Profilierung an den Kanten erforderlich ist, welche das Leerfeld abgrenzen, da diese Kanten bei Drehbewegungen niemals mit gegenüberliegenden Kanten konfrontiert werden. Die Darstellung aller Spielsteine ist ab der Fig. 9 aufwärts immer vereinfacht ohne Kantenprofilierung dargestellt, zumal die Profilierung die Draufsicht in den überwiegenden Fällen auf Grund der systematischen Profilierung nicht verändert.
Nach einer alternativen Ausführungsform der Erfindung können die sechseckförmigen Spielelemente 35 auch über Feder-Nut-Verbindung 23a (Fig.23) mit einem Boden 22a, welcher in Fig. 22 verdeckt unter den Spielsteinen angeordnet ist, verbunden sein, wobei die Feder in einer kreisförmigen Nut 24a des Bodens 22a geführt gelagert ist (Fig. 22). Vorteilhaft wird hierdurch die Drehbewegung der Gruppen von Spielelementen vorgegeben.
In einer weiteren Ausführungsform werden die zwölf Leerfelder 36a in Figur 24 nicht als Leerfelder sondern als fünfeckiger Stein ausgebildet und jeder Stein wird um 30° gedreht, so dass sich bei den fünf Ecken nicht die Spitzen sondern die Kanten gegenüber liegen und die Größe der Fünfecke wird so gewählt, dass die Länge der äußeren Kante eines Fünfecks genau den Abstand der Kanten zweier gegenüberliegender Fünfecke entspricht, so dass jeweils zwischen den Kanten zweier gegenüberliegender Fünfecke ein quadratischer Stein mit gleicher Kantenlänge, wie die Kantenlänge des Fünfecks, eingebaut wird, so das an jedem Fünfeck fünf Quadrate anliegen und zwischen den Quadraten fünf Dreiecke mit gleicher Kantenlänge anliegen, wobei die Spitzen der Dreiecke jeweils die Ecke des Fünfecks berühren, so dass bei der Drehung eines Fünfecks um sich selbst gleichzeitig die fünf anliegenden Quadrate und die fünf Dreiecke, die das Fünfeck an seinen Ecken berühren, mit gedreht werden, wobei der Drehpunkt aller Elemente der Mittelpunkt des Fünfecks ist. Alle Kanten, die sich bei einer Drehung gegeneinander verschieben, also nach der Drehung nicht mehr gegenüber liegen, müssen profiliert werden in der bekannten Form durch mehrere bis unzählige Radien die zwischen dem kleinsten Radius und dem größten Radius liegen, wobei der kleinste Radius zwischen dem Mittelpunkt des Fünfecks und der am weitesten entfernten Kantenmitte des anliegenden Quadrates liegt und der größte Radius zwischen dem Mittelpunkt des Fünfecks und der am weitesten entfernten Kantenecke des anliegenden Quadrates liegt und diese Profilierung auch auf die Dreiecke mit übertragen wird. Es sei zu beachten, dass die Ermittlung der Radien auf der Kugeloberfläche erfolgt und somit der Radius durch Zirkelabgriff zu erfolgen hat, bzw. als Sehnenmaß zu verstehen ist und dass jeder Radius auch durch einen zweiten Parameter beeinflusst wir, nämlich dass sich jeder Radius allein dadurch vergrößert, weil sich mit jeder neuen Schicht auch der Kugelradius um die Schichtdicke vergrößert.
Nach einer weiteren Ausführungsform kann wegen des spaltfreies Anliegen der Steine ohne Lücken und störende Knöpfe oder Hebel auf Grund der Kantenprofilierung, die Spiele in Verbindung mit der systematischen Dreierteilung der Spielsteinkennzeichnungen (34 Fig. 14b, 27 Fig. 19 - 21), das Spiel als alternative Ausführung auch als Auslegespiel oder kombiniertes Dreh- und Auslegespiel oder Schiebespiel Verwendung finden. Dazu wird die Bodenplatte entsprechend der Kontur der Steine nach unten ausgewölbt, so dass die Steine eine fixierte Lage erhalten, wodurch ein Auslegespiel ermöglicht wird. Sind die Auswölbungen der Bodenplatte nur geringfügig, so kann das Spiel kombiniert als Dreh- und/oder Auslegespiel Verwendung finden. Wird nun ein Spielstein entfernt, bzw. sieht man von vorn herein ein unbelegtes Feld vor, so lässt sich das Drehspielzeug auch als Schiebespielzeug verwenden, wodurch die exakte Dreh- Schiebebewegung, eines oder mehrerer Steines gleichzeitig so erfolgt, dass sich ein benachbarter Stein auf das freie Feld bewegt und das Feld, auf dem der Stein lag, frei wird oder dass sich eine Gruppe benachbarter Steine auf das freie Feld in einer Drehbewegung zu bewegt, wobei dann nach der Drehbewegung der erste Stein wiederum das Leerfeld belegt und das Feld, wo der letzte Stein lag, neues Freifeld wird. Diese Spielarten werden ebenfalls durch die profilierten Ränder gewährleistet wird. Sollen sich die Steine beispielsweise nach der Auslegung um sich selbst drehen lassen, sodass der Stein zwar nicht verschoben wird aber die Kennzeichnung gedreht wird, so ist die Randprofilierung nicht wie bisher nach Radien auszulegen, welche ihren Mittelpunkt im Drehpunkt einer Sechsergruppe haben sondern die tür die notwendige Konturerzeugung charakteristischen Radien werden um den Mittelpunkt des eigenen Steines gezogen, wie es bei einer nachfolgenden Ausführungsform an den Figuren 26 - 29 für ein quadratisches Bauelement 41 erläutert ist, was sich sinngemäß auf alle symmetrischen Vielecke anwenden lässt.
Eine weitere Ausführungsform soll die Vielfältigkeit der Möglichkeiten darstellen, dass die Erfindung auch auf technische Prozesse Anwendung findet. Figur 26 zeigt ein quadratisches Bauelement 41 mit der Seitenlänge„a" inmitten einer Wanne 42. Die drei Forderungen,
- dass das Element 41 in der Draufsicht seine quadratische Form beibehält
- dass die Dichtigkeit weiterhin dadurch gegeben ist, dass das Element in der jetzigen Ausgangsstellung an allen vier Seiten 43 spaltfrei abschließt und
- dass das Bauelement 41 sich trotzdem um seinen Mittelpunkt 44 drehen lässt scheinen zunächst nicht erreichbar zu sein. Wird jedoch in der bereits beschriebenen Weise die untere Schicht 45 des Elementes 41 mit dem Radius
M (Π = a/2 * Wurzel(2))
bearbeitet, sodass die Kontur 46 der Fig. 27 entsteht, die mittlere Schicht 47 mit dem Radius
r2 (r2 = (Π + r3)/2)
bearbeitet, sodass die Kontur 48 der Fig. 28 entsteht, die obere Schicht 49 mit dem Radius
r3 (r3 = a/2)
bearbeitet, sodass die Kontur 50 der Fig. 29 entsteht und erzeugt man dann in der bereits beschriebenen Weise unendlich viele Zwischenschichten, welche in ihrer Dicke gegen„0" gehen, sodass ein harmonischer Übergang zwischen den Schichten entsteht und formt man dann die vier am Bauelement anliegenden Wandungen 51 der Wanne spiegelbildlich zu den Kantenkonturen des Bauelementes, so sind die drei Bedingungen erfüllt:
- das Bauelement 41 bleibt in der Draufsicht quadratisch,
- das Bauelement 41 schließt in seiner Ausgangsanordnung spaltfrei und dicht mit den Wandungen 51 der Wanne 42 ab und
- das Bauelement 41 ist drehbar um seine mittlere Achse 44
Beispielsweise könnte das Element 41 als drehbarer quadratischer Abflussdeckel Anwendung finden.
In einer beispielhaften weiteren technischen Ausführungsform (Fig. 30), welche aus einem quadratischem Rahmen 52 mit Bodenplatte 53 und einem zentral angebrachtem Gleitzapfen 54 besteht, um welchen ein trapezförmigen Rotationskörper 55 kreist, soll die Generalisierung der Erfindung für vielfältige technische Anwendungen hervorgehoben werden. Immer dann, wenn ein beliebiger Körper 55 in oder auf einer Ebene gedreht werden soll und eine tangential zum Drehradius ausgerichtete gerade Kante 56 (Kante des Drehkörpers) aufweist, die spaltfrei an einer Kante 57 eines Gegenkörpers (hier die Kante des Rahmens 52) anliegt, wodurch sich der Körper 55 zunächst nicht drehen lässt, kommt diese Erfindung zum tragen mit dem Ergebnis, dass sich der Körper 55 drehen lässt, dass der Drehkörper 55 und das Rahmenelement 52 in der Draufsicht keine Formveränderungen aufweisen und dass die gemeinsamen Kanten des Drehkörpers 56 und des Rahmens 57 spaltfrei anliegen, wenn sie sich in der Ausgangsstellung gegenüberliegen, was bei diesem Beispiel bei den Drehwinkeln 0 360°, 90°, 180°, und 270° (Figur 30a) der Fall ist.
Die Vorgehensweise zum Erreichen des Zieles erfolgt, wie bereits mehrfach beschrieben in der Weise, dass das Element 55 aus unendlich vielen Lagen, mit einer Lagendicke die gegen 0 geht, besteht, wobei die unterste Schicht/Lage an der Kante 56 durch den Radius r1 charakterisiert ist und jede darüber liegende Lage kontinuierlich mit einem gleichmäßig kleiner werdenden Radius geformt wird bis hin zu dem Radius r2 für die oberste Schicht, wobei die Radien auch die Randkanten des Rahmens 52 zwischen den Punkten 58 und 59 verformen und diese Verformung in jeder Schicht auch spiegelbildlich auf das Drehelement 55 übertragen wird und letztendlich die Verformung, wel- che auf der Umrandung zwischen den Punkten 58 und 59 entstanden ist, übertragen wird auf die anderen drei Rahmenseiten und zwar jeweils zwischen den in Fig. 30a gekennzeichneten Punkten 60 und 61.
Es versteht sich, dass die Spielsteine bei allen Ausführungsarten der Spiele und der technischen Anwendungen in jeder Größe und Übergröße dimensioniert und mit verschiedensten Materialien und auch unter Ausnutzung des Magnetismus hergestellt werden können, z. B. zur Anwendung auf Kinderspielplätzen, Stadtparks, an Häuserfronten, usw.
Nach einer Ausführungsform der Erfindung kann das Spielzeug mittels eines Computerprogrammproduktes auf einem Bildschirm visualisiert und bespielt werden. Hierzu ist ein entsprechend vorgesehener Softwarecode (Programm) vorgesehen, wobei über Eingabemittel, beispielsweise Tastatur, kabellos oder Joysticks, die Spielelemente um die Drehachsen verdreht werden können. Beispielsweise kann der Bildschirm auch als ein berührungsempfindlicher Bildschirm ausgebildet sein, so dass durch Berühren der entsprechend visualisierten Spielelemente auf der Bildschirmoberfläche ein Verdrehen derselben bewirkt werden kann oder beispielsweise durch Berühren eines Mittelpunktes, wodurch sich die ganze dazugehörende Gruppe um den Mittelpunkt dreht. Insbesondere die Dreiteilungssystematik der Steine (Dreieck und auch Sechseck) rufen die besonderen visualisierenden Effekte hervor. Das Programm und seine visuelle Darstellung können ebenso auf einem kleinen elektronischen Handspielzeug als auch auf einem überdimensionalem Bildschirm oder Leinwand zum Einsatz kommen.

Claims

Patentansprüche:
1. Spielzeug mit einer Mehrzahl von benachbart zueinander angeordneten Spielelementen, die jeweils vieleckförmig ausgebildet sind mit Ecken und die Ecken verbindenden Randseiten, dass die Spielelemente zu einer Gruppe von Spielelementen zusammengefasst angeordnet sind, dass die Gruppe von Spielelementen jeweils um eine zentral zu derselben angeordneten Drehachse drehbar gelagert ist, wobei die Drehachse orthogonal zu den Spielelementen und/oder den Ecken der Spielelementen verläuft, dass ein Abschnitt auf einer der Drehachse abgewandten Seite angeordneten Randseite des Spielelementes eine Kontur aufweist, die einem Kreisbogen eines Kreisausschnitts entspricht, der mit einem Radius von einer derselben Gruppe von Spielelementen zugeordneten Drehachse gebildet wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Randseiten (4) der Spielelemente (1 , 5, 10, 11 , 16, 21 , 29, 31 , 35, 37) mehrere Längsabschnitte (9) unterschiedlicher Kontur aufweisen, wobei die Kontur beider Kantenecken der Randseite (4) von dem Kreisbogen geprägt ist, der um den Mittelpunkt der die Randseite enthaltenen Gruppe von Spielelementen (1 , 10, 11 , 16, 21 , 29, 31 , 35, 37) gezogen wird und wobei ein zwischen den Kantenecken angeordneter Längsabschnitt der Randseite von einem gleich großen Kreisbogen geprägt ist, der um die Drehachse einer dem Längsabschnitt gegenüberliegenden benachbarten Gruppe (2) von Spielelementen (1 , 5, 10, 11 , 16, 21 , 29, 31 , 35, 37) gezogen wird, bestimmt wird.
2. Spielzeug nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Spielelemente (1 , 10, 11 , 16, 21 , 29, 31 , 35, 37) und die technischen Elemente (41 , 55) eine vorgegebene Wanddicke (d) aufweisen und dass die Randseiten (4, 6, 8, 25, 46, 48, 50, 56) der Spielelemente und der technischen Elemente (1 , 10, 11 , 16, 21 , 29, 31 , 35, 37, 41 , 55) profiliert ausgebildet sind mit einer Mehrzahl von über die Wanddicke (d) verteilt angeordneten, unterschiedlich konturierten Längsabschnitten (9), wobei die in der gleichen Höhe angeordneten Längsabschnitte (9) von Spielelementen dieselbe Kontur aufweisen, und dass die Randseiten (4) der Spielelemente (1 , 10, 11 , 16, 21 , 29, 31 , 35, 37) jeweils mehrere kreisbogenförmige Teilspielelemente (ST1 , ST2, ST3, ST4, ST5) bzw. (38, 39, 40) unterschiedlicher Kontur aufweisen, wobei bei jedem Teilspielelement die Kontur vom charakteristischem Radius der Gruppe (2) von Spielelementen (1 , 10, 11 , 16, 21 , 29, 31 , 35, 37), denen das Spielelement (1 , 10, 11 , 16, 21 , 29, 31 , 35, 37) angehört, abhängig ist.
3. Spielzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass über die vorgegebene Dicke (d) der Spielelemente (1) mehrere übereinanderliegende Teilspielelemente (St1 , St2, St3, St4, St5) mit unterschiedlicher Kontur von Randseiten (4) derselben vorgesehen sind, wobei die übereinander liegenden Teilspielelemente (St1 , St2, St3, St4, St5) stufig oder bei infinitisimal dünnen Teilspielelementen kontinuierlich ineinander übergehen.
4. Spielzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Spielelemente (1 , 10, 11 , 16, 21 , 29, 31 , 35, 37) jeweils eben oder gewölbt ausgebildet sind.
5. Spielzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die ebenen Spielelemente (1 , 10, 11 , 16, 21 , 29, 31 , 35, 37) in einem Begrenzungsrahmen (15) eingefasst sind, wobei innere Randseiten des Begrenzungsrahmens (15) auf die Konturen der Spielelemente angepasst ausgebildet sind, so dass auch die äußeren Spielelemente (10), welche mit dem Rand in Berührung kommen, jeweils um ihre Drehachse drehbar sind.
6. Spielzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Spielelemente (2 , 31 , 35, 37) über eine Feder-Nut-Verbindung drehbar in einem Boden (22, 22a) oder in eingearbeiteten Nuten auf einer Kugeloberfläche gelagert sind.
7. Spielzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Spielelemente (1 , 10, 11 , 29, 3 , 35, 37) als Doppelspielelemente (16) mit Zwischenraum und einer festen Verbindung (17) versehen sind, welche die verbundenen Steine auf Abstand hält, so dass die Doppelsteine (z.B. 16) durch die in die Zwischenräume eingelagerten Stabilisatoren (18), deren Randkontur (19) der Drehbewegung der die Doppelsteine zusammenhaltenden Verbindungen (17) an- gepasst ist, Halt bekommen, sodass das Spiel ohne feste Grundplatte auskommt und somit auch als Handspielzeug zur Geltung kommt.
8. Spielzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Spielelemente (31 , bzw. 36a, 37) derart zueinander angeordnet sind, dass sie eine Kugelform bilden, wobei die Kugel als Vollkugel mit zwölf Drehpunkten oder nur als Teilkugel mit neun, sechs oder drei Drehpunkten ausgestaltet wird.
9. Spielzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die ebene oder kugelförmige Grundfläche entsprechend den konturierten Spielsteinen Auswölbungen oder Aufsetzungen aufweist, die der Kontur der Spielsteine ange- passt sind, sodass die Grundplatte als Auslege- oder Schiebepuzzle Verwendung findet.
10. Verwendung eines Spielelementes nach einem der Ansprüche 1 bis 9 zur relativen Verdrehung zwischen zwei zueinander in Eingriff stehenden Bauteilen.
11. Computerprogrammprodukt nach einem der Ansprüche 1 bis 9, das in einem Speicher des digitalen Computers geladen werden kann, umfassend einen Softwarecode mit dem die Spielzeuge nach einem der Ansprüche 1 bis 0 mittels eines Bildschirms visualisiert und über Eingabemittel des Computers betätigt werden können.
12. Computerprogrammprodukt nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass der Bildschirm als ein berührungsempfindlicher Bildschirm, insbesondere als ein Touchscreen, ausgebildet ist.
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