DE3703799A1 - 3-d-drehspielzeug - Google Patents

Description

In der folgenden Patentanmeldung wird ein 3-D-Dreh­ spielzeug (3-D steht für: "dreidimensional") be­ schrieben, das zum besseren Verständnis im nach­ folgenden Text näher erläutert wird.

Es werden verschiedene Modelle dargestellt, die in ihrer Gesamtheit 3-D-Drehspielzeuge darstellen. Ver­ schiedene Drehkörper können hierbei aus einer Aus­ gangsposition verdreht werden in eine andere; zum Zurückdrehen in die Ausgangsposition ist eine unter­ schiedliche hohe Intelligenz erforderlich.

Für die im folgenden beschriebenen 3-D-Drehspiel­ zeuge wird Patentschutz beantragt.

Es werden nicht alle möglichen Versionen einzeln be­ schrieben, da die folgenden Erläuterungen sehr aus­ führlich sind und nach der vorliegenden Patentan­ meldung die Konstruktion eines vergleichbaren 3-D-Drehspielzeuges eine Kleinigkeit für einen Fach­ mann ist.

Zunächst einige, z. T. mathematische Grundlagen, die teilweise am - im folgenden "Kalottenteil 1" oder "Kalottenversion 1" - aufgeführten Beispiel erläu­ tert werden. Unter anderem wird auch für diese "Ka­ lottenversion 1" Patentantrag gestellt.

Eine Kugelschale beliebiger Größe und beliebiger Schalendicke (die im Extremfall bis zum Mittelpunkt reicht) wird vorzugsweise von einem oder mehreren beliebigen Rotationskörper(n) durchdrungen. Vorzugs­ weise, jedoch nicht in allen Fällen zwingend not­ wendig, gehen dabei die Rotationsachsen durch den Kugelschalenmittelpunkt (andere Gebilde statt Kugel­ schalen sind denkbar, z. B. ein Rotationsellipsoid­ schalengebilde), (Anspruch  ).

Der oder die weitgehend beliebig geformte(n), vorzugsweise jedoch geordnete(n) Rotationskörper durchdringt(en) aus einer beliebigen oder mehreren Postion(en) im Raum, z. B. im Beispiel Kalottenmodell 1, eine Kugelschale.

Vorzugsweise wiederholen sich die Anordnungen zu jeder Drehachse oder gruppenweise zu bestimmten Drehachsen.

Die Kugelschale kann also an beliebigen Orten durch­ drungen werden, (Anspruch).

Statt einer Kugel als Durchdringungskörper sind auch andere Gebilde geeignet, die in diesem Fall vorzugs­ weise Rotationskörper darstellen, (Anspruch).

(In einer erweiterten Version kann der durchdrungene Körper auch etwas anderes als eine Kugel oder Kugel­ schale darstellen, (Anspruch)).

Der Ort der Durchführung ist beliebig. Mehrere Durchdringungsorte sind möglich, (Anspruch).

Die Drehachse(n) des (der) Rotationskörper(s) können ggfls. auch nicht durch den zu durchdringenden Körpermittelpunkt gehen, (Anspruch  ).

In diesem Beispiel "Kalottenmodell 1" (Fig. 1, 2) ist es aber von Vorteil, wennn die Drehachse(n) dieser Rotationskörper durch den Mittelpunkt des sie durchdringenden Körpers geht (gehen), (Anspruch  ).

Im Beispiel "Kalottenmodell 1" geht die Drehachse des Rotationskörpers durch den Mittelpunkt der Kugel bzw. Kugelschale, (Anspruch  ).

Im Beispiel "Kalottenmodell 1" ist aus der Kugel­ schale jetzt nun - vorausgesetzt, die Drehachse des Rotationskörpers geht durch den Kugelschalenmittel­ punkt, eine vorwiegend kalottenförmige Struktur herausgeschnitten worden.

Jetzt werden, vorzugsweise unter gleichen sonstigen geometrischen Verhältnissen, weitere Drehachsen hin­ zugefügt, die vorzugsweise in regelmäßiger Anordnung zueinander stehen, (Anspruch  ).

Sind die Kalotten so groß, daß sie sich gegenseitig schneiden, entstehen gemeinsame Kalottenanteile, die dann die vorwiegende Form der jeweiligen Durch­ dringungskörper darstellen.

Bei unterschiedlichen Rotationskörpern können somit auch unterschiedliche Durchdringungskörper ent­ stehen, die sich dann ggfls. gruppenweise gleichen, (Anspruch  ).

• Es entspricht dem allgemeinen Wissen und dem derzeitigen Stand der Technik, daß bei Durch­ dringung von idealen oder realen Körpern Durch­ dringungskörper entstehen.
• Es entspricht jedoch nicht dem derzeitigen Stand der Technik, wie in der im folgenden aufge­ führten Weise diese Durchdringungskörper durch geeignete technische Vorrichtungen in ein an­ spruchvolles 3-D-Drehspielzeug konstruiert werden können.

Prinzipiell ist es dabei unerheblich, aufgrund welcher Weise diese, zunächst mehr mathematischen, Durchringungskörper entstehen und welche, zunächst mehr mathematische, Form sie haben.

Anhand der folgenden Beschreibung kann (nahezu) jeder beliebige Durchdringungskörper, der den oben beschriebenen Voraussetzungen genügt, in ein 3-D-Drehspielzeug weiterentwickelt werden, ohne daß dazu besondere geistige Leistungen eines Fachmannes erforderlich sein, (Anspruch  ).

Im speziellen Fall genügt es, wenn sich die Rotationskörper gegenseitig durchdringen und ledig­ lich diese Durchdringungskörper den wesentlichen oder ausschließlichen Anteil der Drehkörper dar­ stellen, (Anspruch  ) (vgl. "Ringmodell 1").

Das "Kalottenmodell 1" wird im folgenden mit zu­ nächst vorzugsweise 6 Drehachsen, die in regelmäßiger Anordnung zueinander stehen (Anspruch  ), be­ schrieben.

In dieser Version werden gleich große Rotations­ körper in gleichmäßiger Anordnung zueinander zur Bildung der Durchringungskörper verwendet, (Anspruch  ).

Diese Durchdringungskörper stellen dann den wesent­ lichen Teil der äußerlich sichtbaren Grundstruktur dar, (Fig.  ).

Dreht man diese Durchdringungskörper um die jeweiligen Drehachsen, so verlaufen sie auf für sie charakteristischen Drehbahnen. Diese Drehbahnen schneiden sich an für sie charakteristischen Punkten (diese Definition ist noch rein mathematisch und stellt noch keine erfinderische Neuheit dar).

Werden die Durchdringungskörper entlang dieser Dreh­ bahnen geführt, so können sie an den Schnittstellen von einer Drehbahn in eine andere überführt werden.

Diese Drehbahnen werden technisch als Führungsbahnen ausgebildet, (Anspruch  ).

Gegebenenfalls können diese Bahnen auch durch ge­ eignete entsprechend technisch ausgestattete Ele­ mente Haltefunktion für die Drehkörper übernehmen, (Anspruch  ).

Bei entsprechender Anordnung der durchdringenden Rotationskörper und entsprechender Dimensionierung bleiben Bereiche ausgespart, die von keinem der Rotationskörper durchdrungen werden, (Fig. 1, 2:
jeweils Teil 3; Fig. 5, 6).

Diesen Bereichen wird eine besondere Aufgabe zuge­ teilt, die im folgenden näher erläutert werden soll:

Bei vorzugsweise regelmäßiger Anordnung der Dreh­ achsen zueinander (im "Kalottenmodell 1" vorzugs­ weise 6 Drehachsen, die Anzahl ist jedoch prinzi­ piell beliebig) und Durchgang durch den zu durch­ dringenden Körpermittelpunkt (im "Kalottenmodell 1" der Kugelschalenmittelpunkt) durchdringen diese Drehachsen die Kugelschale an charakteristischen Orten, (Fig. 1, 2: jeweils Teil 3, Fig. 5, 6).

Diese Orte werden bei entsprechender Dimensionierung der Rotationskörper von diesen nicht durchdrungen, (Fig. 1, 2, 5, 6).

In der praktischen Ausführung entstehen diese Rest­ körper als von den vormals beschriebenen Rotations­ körpern nicht durchdrungene reale Körper.

In der praktischen Ausführung können diese realen Körper dann die "KERNKÖRPER" darstellen, (Anspruch  ), (Fig. 5, 6).

Die folgene Überlegung ermöglicht es, technisch machbare "vernünftige" Drehspielzeuge verschiedener Form zu konstruieren:

• 1. Die (Dreh-)Achsenanzahl wird festgelegt und beliebig (aber realisierbar!) vorgegeben.
• 2. Die Achsen werden vorzugsweise regelmäßig an­ geordnet.
• 3. Rotationskörper rotieren um diese Achse, vor­ zugsweise unter gleichen Bedingungen. Dabei sollte ein Kernkörper von den Rotationskörpern nicht durchdrungen werden.
• 4. Es resultiert ein Restkörper, der den Kern­ körper darstellt.
• Dieser Kernrestkörper hat dann eine geometrisch regelmäßige Form.
• 5. Ist die dem Kermkörper nahe Rotationskörper­ fläche orthogonal (=rechtwinklig) zur Drehachse, so entsteht ein Restkörper mit planen Flächen.
• Im vorliegenden Beispiel des "Kalottenmodells 1" wird der entsprechende Kernrestkörper unter diesen Voraussetzungen zum 12flächigen regelmäßigen Polyeder.
• Umgekehrt läßt sich zur Konstruktion eines ver­ gleichbaren ähnlichen "Kalottenmodelles" dann jeder bekannte Polyeder als "KERNKÖRPER" ver­ wenden.

Diese obige Beschreibung dient zur Erläuterung des Umfanges des Patentantrages und bezieht somit die so entstandenen Drehkörper mit ein, (Anspruch  ) (Fig.  ).

Je nach Form der durchdringenden Rotationskörper haben diese "Restkörper" unterschiedliche Formen.

Diese "Restkörper" oder Teile dieser "Restkörper" oder an oder in oder auf diesen "Restkörpern" werden geeignete Elemente integriert oder an- oder ein­ gebaut, daß diese Zusatzrestkörper (Fig. 5, 6) orts­ fest um die gleichen Drehachsen gedreht werden können, (Anspruch  ) (Fig. 5, 6, 9, 10, 11, 12, 19, 23).

Auf oder an oder in diesen "Zusatzrestkörpern" (Fig. 5: Ausschnittsdarstellung) werden Führungs- und/oder Halteelemente integriert, (Anspruch  ) (Fig.  ).

Diese Führungs- und/oder Halteelemente können in bekannter Art T-förmig oder L-förmig oder nach dem Nut-Feder-Prinzip oder in einer anderen geeigneten Form ausgeführt werden, (Anspruch  ) (Fig. 5, 7, 9, 10, 13, 14, 21, 22, 23).

Diese Führungs- und/oder Halteelemente können z. B. bis zu als maximal großer "SCHIRM" ausgestattet werden, der dadurch gleichzeitig in dieser Form eine für ihn maximale Halte- und ggfls. auch Führungs­ funktion übernehmen kann, (Anspruch  ) (Fig. 8, 9).

In den "Zusatzrestkörpern" (Fig. 5) die jetzt orts­ fest drehbar um die jeweiligen Drehachse sind, können die Drehelemente oder Teile der Drehelemente verlaufen, die dann ggfls. Führungs- und Halte­ funktion übernehmen, (Anspruch  ) (Fig. 5, 6, 7, 9, 10, 13, 14, 21, 22, 23).

Somit verlaufen im "Kernkörper" (Fig. 9, 10, 11, 12, 19, 23) und/oder im um seine eigene Achse drehbaren "Zusatzrestkörper" Drehbahnen, die technisch als Führungs- und/oder Haltebahnen nach bekannter Art (T- oder L-förmig oder nach dem Nut-Feder-Prinzip oder vergleichbar) ausgestaltet sind, (Anspruch  ). Die zur einer Drehachse gehörenden Drehkörper werden um diese betreffende Drehachse gedreht (vgl. Ein­ leitung).

Dieses kann dadurch geschehen, daß die Drehkörper selbst manuell angegriffen werden oder daß eine ge­ eignete mechanische oder manuell-mechanische Kon­ struktion zum Eingriff führt.

In der "Kalottenversion 1" wird vorzugsweise eine am ortsfesten drehbaren "Zusatzrestkörper" befestigte Konstruktion hierzu verwendet, (Fig. 11).

In der praktischen Ausführung werden hierzu vorzugs­ weise Vorsprünge (Fig. 11: Teil Z) in die dafür vorgesehen Aussparungen (Fig. 11: Teil A; analog dazu Fig. 15: Teil m, n) der Drehkörper gedrückt (oder umgekehrt oder vergleichbar), so daß auf diese Weise die Drehkörper zum einen alle gleichmäßig um die betreffende Drehachse verdrehbar sind, zum anderen gleichzeitig dadurch eine Zentrierung zur Drehachse erfolgen kann.

Vorzugsweise enthält diese Konstruktion ein Feder­ druckelement (Fig. 11: Teil F), so daß diese Kon­ struktion zum einen hineingedrückt werden muß, zum anderen nach dem Loslassen wieder in die Ausgangs­ position zurückkehrt, (Anspruch  ) (Fig. 11).

In der Fig. 12 entspricht der weiße Kreisinhalt dem Kreis der Fig. 11: gleiche Verhältnisse, gleiche An­ sprüche.

Für die im folgenden beschriebene Konstruktion ist der Wirkungsbereich der Federdruckelemente mit Zapfen (Fig. 11: Teil Z) (oder Vergleichbarem, Ähnl.) "tabu", d. h. dieser Bereich wird in der Kon­ struktion vorzugsweise ausgespart, (Anspruch  ) (Fig. 11).

Die Drehkörper werden nahezu vollständig oder doch weitgehend oder teilweise "eingepackt" durch eine äußere KUGELSCHALE, die in den Bereich der drehbaren ortsfesten "Zusatzrestkörper" Aussparungen hat, (Anspruch  ).

Diese Kugelschale (Fig. 12, 13: jeweils Teil KS) ist vorzugsweise vollständig oder weitgehend oder teil­ weise durchsichtig.

Die Innenseite dieser Kugelschale ist glatt und vor­ zugsweise vollständig oder teilweise formschlüssig mit der Oberseite der Drehkörper, also vorzugsweise kugelig, (Fig. 11, 12: jeweils Teil DK).

Dadurch übernimmt sie Haltefunktinen und/oder Führungsfunktionen, (Anspruch  ).

Die Drehkörper (DKM der Fig. 11, 12) sind bei weitgehender Durchsichtigkeit dieser KUGELSCHALE sichtbar, ebenso ihr Lauf entlang den Drehbahnen.

Diese Drehbahnen sind in der praktischen Ausführung in oder an oder auf die Unterseite dieser KUGELSCHALE integriert (Fig. 11, 12: Teil FBa = äußere Führungsbahn, an der Unterseite der Kugelschale) in der bekannten Ausführung als T- oder L-Profil oder nach dem Nut-Feder-Prinzip oder in anderer Version, (Anspruch  ) (Fig. 11, 12).

Vorzugsweise sind an allen oder einigen der Dreh­ körper ein oder mehrere Führungs- ggfls. und/oder Halteelemente integriert (Fig. 11, 12 im Teil DK (=Drehkörper); Bedeutung: Teile FEa (= Führungselement außen, FEi = Führungselement innen), die nach be­ kannter Weise nach dem Nut-Feder-Prinzip oder in der T- oder L-Version die Drehkörper in den Führungs (-Haltebahnen) führen und/oder leiten, (Anspruch  ) (Fig. 13, 14: FE-Führungs- und Halteelement).

Diese Führungs- und/oder Halteelemente (Fig. 13, 14) sind vorzugsweise an der Unter- und Oberseite der jeweiligen Drehkörper befestigt ((Anspruch  ) (Fig. 13, 14), ihre Mittelachse verläuft vorzugsweise durch die jeweilige Drehbahn und ist vorzugsweise auf den Gesamtkörpermittelpunkt gerichtet (Anspruch  ).

Die "Federdrucksperrzapfen" (Fig. 11, Teil Z) liegen vorzugsweise im gleichen Niveau wie die durch­ sichtige KUGELSCHALE (Fig.  ).

Die Aussparung der Kugelschale im Bereich der Feder­ drucksperrzapfen ist vorzugsweise kreisförmig (Mittelpunkt entspricht Drehachse) der Aussparungs­ durchmesser entspricht dem Außendurchmesser dieser Federdrucksperrzapfen, (Anspruch  ) (Fig. 11, Teil Z).

Auf diese Weise kann dann die Kugelschale (KS) nicht verrutschen.

Eine weitere Variante der hierzu gehörenden Durch­ dringungskörper ist die im folgenden als "RINGVARIANTE 1" oder "RINGVERSION 1" oder "RINGMODELL 1" bezeichnete Ausführung (Fig. 19, 20). Hierbei durchdringt ein ringförmiger Rotations­ körper, bei dem wiederum vorzugsweise die Drehachsen durch den durchdrungenen realen oder theoretischen Körper verläuft, einen anderen Körper.

Bei vorzugsweise regelmäßiger Anordnung der Dreh­ achsen entstehen gemeinsame Durchdringungskörper, die zu Drehkörpern weiterentwickelt werden, vorzugs­ weise nach der bereits oben beschriebenen Weise, (Anspruch  ) (Fig. 19, 20).

Form, Dimensionierung, Anzahl und Achsenstellung der Ringe ist prinzipiell beliebig, eine Regelmäßigkeit wird jedoch bevorzugt, (Anspruch  ) (Fig. 19, 20).

Bevorzugt wird im Schnittpunkt der Drehachsen das ggfls. notwendige Führungs- und Halteelement inte­ griert oder angebracht, ggfls. nach bekannter Art nach dem Nut-Feder-Prinzip oder in der L- oder T-förmigen Version oder anders, (Anspruch  ) (Fig. 19, 20).

In der folgenden Version (Kalottenmodell 5") erreicht der Kalottendurchmesser Maximalgröße (bis zum Großkreis) (Fig. 24, 23, 22, 21; dabei Fig. 21, 22, 24 perspektivisch).

Die bisher beschriebenen Variablen bleiben auch hier variabel (Anzahl der Achsen, Anzahl der Dreh­ bahnen usw. (vgl. übrige Beschreibungen)).

Die Skizzen (Fig. 21 bis 24) beschreiben die Version mit 6 Drehachsen.

Hierbei kann wiederum jedem Drehkörper entsprechend der jeweiligen Drehbahn auch eine (oder mehrere Führungsbahn(en) zugeordnet werden, die in der be­ reits beschriebenen Art technisch ausgeführt werden. Die Drehkörper können sich (vorzugsweise nur gruppenweise) auch gegenseitig halten und führen, (Fig. 21, 22, 23).

Fig. 21 bis 23 zeigen Haltemöglichkeiten; in diesem Beispiel befindet sich Teil F der Fig. 22 unter dem Teil D der Fig. 21), (Anspruch  ).

Die Form der Drehkörper kann variabel gestaltet werden, vorzugsweise ist die Oberfläche kugelig.

Auf eine äußere, durchsichtige Kugelschale kann hier vorzugsweise verzichtet werden.

Die Drehkörper bestehen vorzugsweise aus Kugelschalenteilen, (Anspruch).

Die Führungs- und/oder Halteelemente der Drehkörper werden, vorzugsweise gruppenweise, bevorzugt an der Unterseite angebracht, in anderen Fällen vorzugs­ weise an der Oberfläche oder Oberflächenteilen, ggfls. auch/oder seitlich.

Die Drehkörper oder Teile der Drehkörper übernehmen Führungs- und/oder Haltefunktion.

Die Führungs- und/oder Haltefunktion wird vorzugs­ weise durch dafür extra vorgesehene Führungs- und/oder Halteelemente übernommen, die zum einen am, auf oder im Drehkörper integriert sein können oder gruppenweise in einigen der Drehkörper, zum anderen im oder/und am Kernkörper integriert sein können (Fig. 21, 23, Teil 3).

Teil A der Fig. 24 entspricht dem äußerlich sicht­ baren Teil D der Fig. 21, entsprechend Teil B der Fig. 24 dem Teil E der Fig. 22.

Claims (174)

1. 3-D-Drehspielzeug, dadurch gekennzeichnet, daß
das Gesamtgebilde aus mehreren gegeneinander um Drehachsen verdrehbaren Drehkörpern besteht,
die in ihrer Gesamtheit ein 3-D-Gebilde darstellen, und in ihrer Einzelform gruppenweise (oder auch nicht) unterschiedliche, charakteristische Formen haben,
in der Einzelform jedoch charakteristische, vorzugs­ weise einheitliche Formen haben,
und diese Drehkörper in charakteristischen Bahnen laufen,
und daß zum Gesamtgebilde noch weitere charakte­ ristische Gebilde gehören,
die eine geordnete Drehung der Drehkörper ermög­ lichen,
und die Drehkörper führen
und/oder halten.

2. 3-D-Drehspielzeug, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß verschiedene Ausführungen mög­ lich sind, die aber vorzugsweise nach dem gleichen Prinzip aufgebaut sind,
und daß dieser Aufbau vorzugsweise dadurch zustande­ kommt, daß verschieden geformte Rotationskörper, die in einem weiten Bereich weitgehend beliebig geformt sein können,
vorzugsweise gleiche oder gruppenweise gleiche Formen haben,
um Drehachsen beliebiger Anzahl und Anordnung ge­ dreht werden können,
und diese Drehachsen sich vorzugsweise in einem be­ stimmten Punkt schneiden,
der dann vorzugsweise den Gesamtkörpermittelpunkt darstellt,
und daß diese Rotationskörper sich gegenseitig teil­ weise oder gruppenweise teilweise schneiden und
daß diese gemeinsamen Durchdringungskörper zu den Drehkörpern modifiziert werden.

3. 3-D-Drehspielzeug, nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der Version 1 (Kalottenmodell 1, Fig. 1) die äußerlich sichtbare Form dieses Gebildes vorzugsweise weitgehend oder teilweise kugelig ist.

4. 3-D-Drehspielzeug, nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß einige der Einzelteile oder mehrere oder alle sichtbaren und/oder äußerlich zunächst nicht sichtbaren Einzel­ teile der Drehkörper oder Teile derselben dar­ stellen. (Beispiel: Fig. 1: Teil 1, Teil 2; Fig. 2: Teil 1, Teil 2).

5. 3-D-Drehspielzeug, nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß einzelne oder mehrere oder alle Drehkörper oder Teile der Dreh­ körper Durchdringungskörper darstellen können und umgekehrt. (Beispiel: Fig. 1 und 2, jeweils Teil 1 und 2.)

6. 3-D-Drehspielzeug, nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß einige oder mehrere oder alle Drehkörper oder Teile der Dreh­ körper um Drehachsen gedreht werden (Fig. 1, 3, 4, 5, 6).

7. 3-D-Drehspielzeug, nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß verschiedene Drehachsen vorliegen, die verschieden in der Anzahl und der Lage zueinander sind, grundsätzlich be­ liebig, vorzugsweise jedoch geordnet nach Lage und Anzahl.

8. 3-D-Drehspielzeug, nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß bei Bildung von Drehkörpern durch durchdringende Körper die Mittel­ punkte dieser Körper in beliebiger Anordnung im 3-dimensionalen Raum stehen, vorzugsweise jedoch ge­ ordnet zueinander.

9. 3-D-Drehspielzeug, nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die durch­ dringenden Körper beliebige Formen haben können, vorzugsweise jedoch regelmäßig geformte Gebildet sind.

Vorzugsweise handelt es sich dabei um Rotations­ körper, die Drehachsen dieser Rotationskörper schneiden sich vorzugsweise in einem Punkt, dieser Punkt ist dann vorzugsweise der Mittelpunkt des Gesamtkörpers und entspricht in dem "Kalottenmodell 1" vorzugsweise auch dem Kugelschalenmittelpunkt.

10. 3-D-Drehspielzeug, nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß bei Bildung von Drehkörpern durch Durchdringungskörper die Radien resp. Durchmesser dieser Durchdringungskörper in be­ liebiger Größe im 3-dimensionalen Raum stehen, vor­ zugsweise jedoch geordnete Dimensionen aufweisen, die ggfls. gruppenweise einander zugeordnet werden können.

Praktisch bedeutet das, daß bei Anwendung geordneter Achsen, Formen und Dimensionen, Mittelpunkte und Radien der durchdringenden Körper, die vorzugsweise Rotationskörper sind, vorzugsweise (u. U. gruppen­ weise) gleichgeordnete Durchdringungskörper ent­ stehen, die dann elementarer Bestandteil der Dreh­ körper bzw. der 3-D-Drehspielzeuge sind (vgl. Kalottenmodell 1, Fig. 1 und 2, Teil 1, 2, 3).

11. 3-D-Drehspielzeug, nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß in der Version:
"Kalottenmodell 1" vorzugsweise 6 Drehachsen vor­ liegen, die vorzugsweise in regelmäßiger Anordnung zueinander stehen (Fig. 1).

12. 3-D-Drehspielzeug, nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß in einer er­ weiterten Version ("Kalottenmodell 2", Fig. 5) bei gleichen Drehachsen unterschiedlich große Radien und/oder unterschiedliche Mittelpunkte (der Durch­ dringungskörper) auf den gleichen Achsen verwendet werden.

(Anm.: In Fig. 3 sind zwecks Übersichtlichkeit nur die Kalottenanteile lediglich einer einzigen Dreh­ achse dargestellt.)

Dieses läßt dadurch leichter veranschaulichen, indem auf einer Drehachse oder mehreren oder allen Dreh­ achsen mehrere, unterschiedliche Rotatioskörper rotieren und somit unterschiedliche Durchdringungs­ körper bilden, die dann zu den Drehkörpern nach der beschriebenen Methode entwickelt werden.

Die Anzahl der Drehachsen ist dabei variabel.

13. 3-D-Drehspielzeug, nach eine der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß in einer er­ weiterten Version ("Kalottenmodell 2", vgl. Fig. 3) vorzugsweise 6 Drehachsen verwendet werden.

Die Drehachsen sind prinzipiell beliebig angeordnet, vorzugsweise jedoch in einer regelmäßigen Anordnung.

14. 3-D-Drehspielzeug, nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß in einer er­ weiterten Version ("Kalottenmodell 3") unterschied­ liche, ggfls. nur gruppenweise unterschiedliche Anordnungen der Drehachsen vorliegen.

Das heißt, daß die Drehachsen der Durchdringungskörper bildenden Rotationskörper auch in einer anderen Art, als der maximal regelmäßigen, einzeln oder in Gruppen oder volltändig ungeregelt zueinander stehen können.

Jeder Drehachse können auch hier ein oder mehrere Durchdringungskörper bildende Rotationskörper zuge­ ordnet werden.

15. 3-D-Drehspielzeug, nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß in einer er­ weiterten Version ("Kalottenmodell 4", Fig. 6, 7) einzeln oder gruppenweise unterschiedlich große Rotationskörper zu unterschiedlich großen Durch­ dringungskörpern führen, die dann zu den Drehkörpern nach der oben beschriebenen Art weiterentwickelt werden.

Vorzugsweise wird jedoch eine zumindest gruppenweise regelmäßige Anordnung angestrebt (dargestellt in Fig. 4).

Hierbei ist die Anordnung der Drehachsen prinzipiell beliebig, vorzugsweise jedoch regelmäßig.

Die Anzahl der Drehachsen ist ebenfalls beliebig. (Zur vereinfachten Darstellung sind in Fig. 4 nicht alle Drehachsenbereiche dargestellt.)

16. 3-D-Drehspielzeug, nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Durch­ dringungskörper vorzugsweise Rotationskörper dar­ stellen, prinzipiell aber auch andere Formen auf­ weisen können, in diesem Fall dann aber vorzugsweise regelmäßig angeordnet sind (in diesem Fall dann vor­ zugsweise z. B. regelmäßige positive oder negative Polyeder).

17. 3-D-Drehspielzeug, nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß in den Kalotten­ versionen 1 bis 5 (Fig. 1, 2, 3, 4, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 21, 22, 23, 24) die einzelnen Drehkörperoberflächen vorzugsweise teil­ weise oder weitgehend oder vollständig Kugelteil­ flächen darstellen.

18. 3-D-Drehspielzeug, nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehkörper­ oberflächen der Kalottenversionen 1 bis 5 (Fig. 1 bis 4, 9 bis 18, 21 bis 24) an der Oberfläche z. B. zum besseren digitalen/manuellen oder mechanischen Angriff auch anders konturiert sein können; in modi­ fizierter Form kann dabei die Oberfläche auch plan sein oder beliebig.

19. 3-D-Drehspielzeug, nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehkörper an der Unterseite prinzipiell sehr verschieden ge­ formt sein können, jedoch vorzugsweise so, daß sie ganz oder teilweise auf einer vorzugsweise ganz oder teilweise glatten Unterfläche rutschen können oder rollen können oder anders fortbewegt werden können, (vgl. Fig. 9, 10, 11, 12, 15, 16, 17, 18, 21 bis 24).

20. 3-D-Drehspielzeug, nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehkörper vorzugsweise teilweise oder vollständig einem Teil einer Kugelschale entsprechen.

21. 3-D-Drehspielzeug, nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Laufbahn der Drehkörper eine vorzugsweise kreisförmige Bahn für die jeweilige "Kalotte" aufweist (vgl. Fig. 1, 2, 3, 4); gleiches gilt prinzipiell auch für andere Ver­ sionen.

22. 3-D-Drehspielzeug, nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß auch andere als kreisförmige Bahnen prinzipiell möglich sind, z. B. Ellipsen- oder ellipsoide Bahnen und andere.

23. 3-D-Drehspielzeug, nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterseite vorzugsweise teilweise oder weitgehend oder voll­ ständig formschlüssig der jeweiligen Drehbahn an­ gepaßt ist.

24. 3-D-Drehspielzeug, nach einem der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterseite vorzugsweise auch in der Umgebung der Drehbahn weit­ gehend oder teilweise dem betreffenden Kernkörper formschlüssig angepaßt wird.

25. 3-D-Drehspielzeug, nach einem der Ansprüche 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Unter­ seite(n) der Drehkörper ganz oder teilweise plan sein kann (können) (Fig.  ).

26. 3-D-Drehspielzeug, nach einem der Ansprüche 1 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Laufflächen die die Drehflächen darstellen, teilweise oder weit­ gehend oder vollständig plan sein können und die zu­ gehörigen Drehkörper in den entsprechenden Laufbe­ reichen weitgehend oder teilweise oder vollständig formschlüssig sind und somit in diesen Bereichen teilweise oder weitgehend oder vollständig plan sind.

27. 3-D-Drehspielzeug, nach einem der Ansprüche 1 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Unter­ seite(n) der Drehkörper ganz oder teilweise gebogen sein kann.

28. 3-D-Drehspielzeug, nach einem der Ansprüche 1 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehörper­ unterseite(n) ganz oder teilweise der Unterfläche einer Kugelschale entsprechen kann.

29. 3-D-Drehspielzeug, nach einem der Ansprüche 1 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß die Kernkörper ganz oder teilweise oder in wesentlichen Teilen eine Kugel darstellen kann, auf der oder an der oder in der formschlüssig oder teilweise oder weitgehend formschlüssig die Drehkörper auf- oder anliegen.

30. 3-D-Drehspielzeug, nach einem der Ansprüche 1 bis 29, dadurch gekennzeichnet, daß die Seiten der Drehkörper ganz oder teilweise durch Rotationskörper gebildet werden, die den oben beschriebenen An­ forderungen und Bedingungen entsprechen.

31. 3-D-Drehspielzeug, nach einem der Ansprüche 1 bis 30, dadurch gekennzeichnet, daß der jeweilige Durchdringungskörper einer Achse eine Linsenform haben kann mit gleicher oder unterschiedlicher Krümmung und variabler Eindringtiefe; auch dieser Bereich entspricht dem hier angewandten Begriff:
Kalotte.

32. 3-D-Drehspielzeug, nach einem der Ansprüche 1 bis 31, dadurch gekennzeichnet, daß der Durch­ dringungskörper prinzipiell ein beliebiger Rotationskörper sein kann, der Durchdringungsbereich entspricht auch hier dem verwendeten Begriff:
Kalotte.

33. 3-D-Drehspielzeug, nach einem der Ansprüche 1 bis 32, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehachsen der durchdringenden Rotationskörper vorzugsweise identisch sind mit den Drehkörperdrehachsen.

34. 3-D-Drehspielzeug, nach einem der Ansprüche 1 bis 33, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehachsen vorzugsweise durch den Gesamtkörpermittelpunkt ver­ laufen.

35. 3-D-Drehspielzeug, nach einem der Ansprüche 1 bis 34, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanten der Drehkörper und/oder andere Bereiche der Drehkörper so geformt sein können, daß sie Führungs- und/oder Haltefunktion ausüben.

36. 3-D-Drehspielzeug, nach einem der Ansprüche 1 bis 35, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanten der Drehkörper und/oder andere Bereiche bei Übernahme von Führungs- und/oder Haltefunktion als Nut-Feder- Aussparung oder vergleichbar geformt sein können.

37. 3-D-Drehspielzeug, nach einem der Ansprüche 1 bs 36, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanten der Drehkörper und/oder andere Bereiche als T-Schiene und -Aussparung, ggfls. als T-Drehteller mit Führungs- und/oder Haltefunktion ausgeformt sein können.

38. 3-D-Drehspielzeug, nach einem der Ansprüche 1 bis 37, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungs­ bahnen vorzugsweise ortsfest oder weitgehend ort­ fest sind (Fig.  ).

39. 3-D-Drehspielzeug, nach einem der Ansprüche 1 bis 38, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungs­ bahnen ggfls. auch Haltefunktion haben, und ggfls. dementsprechend modifiziert sind in bekannter Weise nach dem Nut-Feder-Prinzip oder L- oder T-förmig oder anders.

40. 3-D-Drehspielzeug, nach einem der Ansprüche 1 bis 39, dadurch gekennzeichnet, daß einige oder alle oder keine der Führungsbahnen vollständig oder teil­ weise ortsfest sind.

41. 3-D-Drehspielzeug, nach einem der Ansprüche 1 bis 40, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kernkörper gebildet wird, der Führungs- und/oder Halte­ funktionen übernimmt.

42. 3-D-Drehspielzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 41, dadurch gekennzeichnet, daß der Kernkörper vorzugsweise eine charakteristische Form hat, die primär abhängig ist von den Durchdringungskörpern und vorzugsweise als Restkörper zu verstehen ist, der vorzugsweise von den Durchdringungskörpern nicht oder teilweise nicht durchdrungen wird, sondern übriggelassen wird oder teilweise übriggelassen wird (Fig. 5, 6, 9, 10, 11, 12, 19).

43. 3-D-Drehspielzeug, nach einem der Ansprüche 1 bis 42, dadurch gekennzeichnet, daß auf, an oder in diesen Kernkörper ("Restkörper") Führungsbahnen integriert werden, die ggfls. auch Haltefunktion, z. B. in Form von Aussparungen oder Vorsprüngen oder T-Formen oder vergleichbaren Formen, übernehmen können.

44. 3-D-Drehspielzeug, nach einem der Ansprüche 1 bis 43, dadurch gekennzeichnet, daß auf, an oder in diesen Kernkörpern jeweils vorzugsweise weitgehend ortsfeste, jedoch um (vorzugsweise) eine (oder ggfls. mehrere) Achse(n) drehbare Körper befestigt sind.

45. 3-D-Drehspielzeug, nach einem der Ansprüche 1 bis 44, dadurch gekennzeichnet, daß diese drehbaren Körper (vgl. Fig. 5, 6, 8, 9, 10, 11, 12, 19) vorzugsweise eine Halte- und/oder Führungsfunktion übernehmen.

46. 3-D-Drehspielzeug, nach einem der Ansprüche 1 bis 45, dadurch gekennzeichnet, daß in diesen, vor­ zugsweise um die eigene Achse drehbaren "Rest­ körpern" Führungs- und/oder Halteelemente integriert sind (Fig. 5, 6, 8, 9, 10, 11, 12).

47. 3-D-Drehspielzeug, nach einem der Ansprüche 1 bis 46, dadurch gekennzeichnet, daß einige oder mehrere dieser Halte- und/oder Führungselemente schirmartig vergrößert sein können, die maximale Größe ist dabei vorzugsweise nur so groß, daß ein benachbarter "Schirm" nicht behindert wird (Fig. 8, 9).

48. 3-D-Drehspielzeug, nach einem der Ansprüche 1 bis 47, dadurch gekennzeichnet, daß diese "Schirme" (Fig. 8, 9) in unterschiedlichen Schichten/Schalen liegen können.

49. 3-D-Drehspielzeug, nach einem der Ansprüche 1 bis 48, dadurch gekennzeichnet, daß diese "Schirme" (Fig. 8, 9) gruppenweise in unterschiedlichen Schichten/Schalen liegen können.

50. 3-D-Drehspielzeug, nach einem der Ansprüche 1 bis 49, dadurch gekennzeichnet, daß diese drehbaren "Restkörper" unterschiedliche, prinzipiell weit­ gehend beliebige Form haben können (z. B. Fig. 5, 6, 10), vorzugsweise aber über das Niveau der Dreh­ körper hinausragen können zum besseren manuellen oder sonstigen Angriff (Fig. 8, 9, 11).

51. 3-D-Drehspielzeug, nach einem der Ansprüche 1 bis 50, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehkörper an ihrer Außenseite/Oberseite Führungs- und/oder Halteelemente haben.

52. 3-D-Drehspielzeug, nach einem der Ansprüche 1 bis 51, dadurch gekennzeichnet, daß die Gesamtzahl der Drehkörper vorzugsweise eine kugelige Gestalt hat.

53. 3-D-Drehspielzeug, nach einem der Ansprüche 1 bis 52, dadurch gekennzeichnet, daß die Gesamtzahl der Drehkörper, die ja vorzugsweise eine kugelige Gestalt ergibt, "eingepackt" wird in eine vorzugs­ weise vollständig oder weitgehend oder teilweise durchsichtige Kugelschale, die lediglich vorzugs­ weise an den Stellen der oben beschriebenen ver­ bliebenen "Restkörper" Aussparungen hat zum manuellen Angriff oder ähnlichem an diesen "Rest­ körpern".

54. 3-D-Drehspielzeug, nach einem der Ansprüche 1 bis 53, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehbahnen als Führungsbahnen realisiert werden, und diese Führungsbahnen, vorzugsweise gruppenweise verschiedenen Schichten/Schalen zugeordnet werden.

55. 3-D-Drehspielzeug, nach einem der Ansprüche 1 bis 54, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehbahnen, als Führungsbahnen realisiert werden, und diese dann, vorzugsweise gruppenweise verschiedenen Kreis­ bahnen zugeordnet werden.

56. 3-D-Drehspielzeug, nach einem der Ansprüche 1 bis 55, dadurch gekennzeichnet, daß auf, an oder in dieser Kugelschale an der Innenseite (Unterseite) Führungsbahnen integriert sind mit Führungs- und ggfls. Haltefunktion (Fig.  ).

57. 3-D-Drehspielzeug, nach einem der Ansprüche 1 bis 57, dadurch gekennzeichnet, daß diese Führungsbahnen charakteristischen Verlauf haben entsprechend der Konstruktion und Anordnung der jeweiligen Drehelemente und Drehachsen.

58. 3-D-Drehspielzeug, nach einem der Ansprüche 1 bis 57 dadurch gekennzeichnet, daß diese Kugelschale vorzugsweise aus mehreren Teilen zusammengesetzt ist, z. B. durch Verschrauben von 2 Halbkugelschalen.

59. 3-D-Drehspielzeug, nach einem der Ansprüche 1 bis 58, dadurch gekennzeichnet, daß ggfls. im Bereich der "Restkörper" (Fig. 5, 6, 11) die äußere Kugelschale Aussparungen hat, die vorzugsweise kreisförmig sind; die Drehachse stellt dabei die je­ weilige Mittelachse dar.

60. 3-D-Drehspielzeug, nach einem der Ansprüche 1 bis 59, dadurch gekennzeichnet, daß in diesem Aus­ sparungsbereich (Fig. 11) durch geeignete mechani­ sche Einwirkung die einzelnen, um die betreffende Drehachse angeordneten Drehkörper, eine vorzugsweise zusätzliche mechanische Drehhilfe erfahren.

61. 3-D-Drehspielzeug, nach einem der Ansprüche 1 bis 60, dadurch gekennzeichnet, daß diese zusätz­ liche mechanische Einwirkungsmöglichkeit jeweils nur für den betreffenden "Restkörper" gilt.

Das heißt nur z. B. durch manuellen Druck in Richtung Gesamt­ körpermittelpunkt wird z. B. ein Federgegendruck überwunden und dadurch z. B. fingerförmige oder lanzenförmige oder andere Teile auf oder an oder in die Drehkörper gedrückt, so daß die Drehkörper gleichmäßig mit dem jeweiligen "Rastkörper" um die jeweilige Drehachse gedreht werden (Fig. 5, 6, 9, 10, 11).

Nach Abschluß der Drehung und Loslassen des "Rest­ körpers" federt diese Konstruktion (z. B. gefederter "Druckpolyzapfen", Fig. 11) zum Ausgangspunkt zu­ rück und behindert Drehungen anderer Drehkörper um andere Achsen nicht.

62. 3-D-Drehspielzeug, nach einem der Ansprüche 1 bis 61, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehelemente unter- und/oder miteinander in Führungs- und Halte­ bahnen befestigt sein können.

63. 3-D-Drehspielzeug, nach einem der Ansprüche 1 bis 62, dadurch gekennzeichnet, daß einige oder mehrere oder alle der Führungs- und Drehbahnen sich schneiden oder kreuzen oder berühren (z. B. Fig. 1, 2, 3, 4, 24).

64. 3-D-Drehspielzeug, nach einem der Ansprüche 1 bis 63, dadurch gekennzeichnet, daß einige oder mehrere oder alle oder keine der Führungs- und Dreh­ bahnen außer der Fühungsfunktion noch Haltefunktion haben.

65. 3-D-Drehspielzeug, nach einem der Ansprüche 1 bis 64, dadurch gekennzeichnet, daß die Kalotten­ größe maximal dem jeweiligen Großkreis entspricht (Fig. 21, 22, 23, 24).

66. 3-D-Drehspielzeug, nach einem der Ansprüche 1 bis 65, dadurch gekennzeichnet, daß Ringe unter­ schiedlicher Breite und Dicke sich als Durch­ dringungskörper kreuzen und/oder sich mit einer Kugel kreuzen oder sich an, auf oder in einer Kugel kreuzen; alle oder einige der Durchdringungskörper stellen dann die jeweiligen Drehkörper dar, die dann in den charakteristischen Bahnen verlaufen und ent­ sprechend fixiert und adaptiert sind (Fig. 19, 20).

67. 3-D-Drehspielzeug, nach einem der Ansprüche 1 bis 66, dadurch gekennzeichnet, daß die Form und Anzahl dieser Ringe prinzipiell beliebig ist. Die Anzahl der Drehachsen ist beliebig, die Größe der Ringe ist frei wählbar. Mehrere Ringe pro Drehachse sind möglich.

• Abweichend vom bisherigen Kalottenmodell wird diese Version im folgenden als "Ringvariante" ("Ringversion") beschrieben.
• Diese Ringversion kann unter bestimmten Be­ dingungen äußerlich einer Variante der Kalotten­ version entsprechen, ist vorzugsweise jedoch anders zu bedienen.
• Bei der Kalottenversion wird ein Kalottenbereich gegenüber dem anderen (restlichen) Gesamtkörper verdreht.
• Gegenüberliegende Kalottenbereiche, also die Be­ reiche derselben Drehachse, also jene Bereiche, die sich nicht schneiden, können gleichzeitig gegenüber dem restlichen Gesamtkörper verdreht werden.
• Ob dieses sinnvoll ist, sei dahingestellt.
• Dagegen werden in der "Ringversion" vorzugsweise (oder ausschließlich die Ringbereiche gegenüber dem restlichen Gesamtkörper verdreht. Dieses stellt den Anwender vor unterschiedliche Aufgaben.
• In der Ringversion sind mehrere Drehachsen möglich.
• Variabel sind zu gestalten:
  die Anzahl der Ringe pro Drehachse,
  die Lage der Drehachsen zueinander,
  die Anzahl der Drehachsen,
  unterschiedliche Durchmesser der Ringe,
  unterschiedliche Breite der Ringe.

68. 3-D-Drehspielzeug, nach einem der Ansprüche 1 bis 67, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehbahnen als Führungsbahnen realisiert werden und diese Führungsbahnen ggfls. gruppenweise verschiedenen oder gleichen Schichten zugeordnet werden (Fig. 9, 10, 11, 12, 13, 14, 21, 22, 23).

69. 3-D-Drehspielzeug, nach einem der Ansprüche 1 bis 68, dadurch gekennzeichnet, daß schirmartig ver­ größerte Halte- und/oder Führungselemente (Fig. 8, 9) unterschiedlichen Schichten zugeordnet sein können.

70. 3-D-Drehspielzeug, nach einem der Ansprüche 1 bis 69, dadurch gekennzeichnet, daß diese "Schirme" gruppenweise in unterschiedlichen Schichten liegen können.

71. 3-D-Drehspielzeug, nach einem der Ansprüche 1 bis 70, dadurch gekennzeichnet, daß an den Dreh­ körpern Aussparungen angebracht sind, die dem Ver­ lauf der jeweiligen Drehbahn entsprechen.

72. 3-D-Drehspielzeug, nach einem der Ansprüche 1 bis 71, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Kern­ körper und/oder an der äußeren Kugelschale Vor­ sprünge angebracht sind, die in die Aussparungen der Drehkörper eingreifen.

73. 3-D-Drehspielzeug, nach einem der Ansprüche 1 bis 72, dadurch gekennzeichnet, daß Kombinationen möglich sind, vorzugsweise jedoch gruppenweise gleich sind.

Das heißt einer Gruppe von Drehkörpern werden Vorsprünge oder ähnliches, einer anderen Gruppe z. B. Aus­ sparungen zugeordnet.

74. 3-D-Drehspielzeug, nach einem der Ansprüche 1 bis 73, dadurch gekennzeichnet, daß diese Vorsprünge oder Aussparungen oder beide ggfls. verschiedenen Schichten (Schalen) zugeordnet werden können.

Das heißt z. B., daß die Oberseite der Drehkörper Vor­ sprünge haben kann, die in die Aussparungen an der Unterseite der äußeren Kugelschale eingreift.

75. 3-D-Drehspielzeug, nach einem der Ansprüche 1 bis 74, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterseite der Drehkörper Aussparungen haben kann, in die Vor­ sprünge des Kernkörpers eingreifen können.

76. 3-D-Drehspielzeug, nach einem der Ansprüche 1 bis 75, dadurch gekennzeichnet, daß die Form der Unterseiten prinzipiell weitgehend (vgl. Voran­ merkungen) beliebig sein kann entsprechend der Beschreibung.

77. 3-D-Drehspielzeug, nach einem der Ansprüche 1 bis 76, dadurch gekennzeichnet, daß beliebige Kombi­ nationen der Formgestaltung möglich sind.

78. 3-D-Drehspielzeug, nach einem der Ansprüche 1 bis 77, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge vorzugsweise als Führungselement dienen, ggfls. aber auch Haltefunktion übernehmen.

79. 3-D-Drehspielzeug, nach einem der Ansprüche 1 bis 78, dadurch gekennzeichnet, daß die Aussparungen vorzugsweise Führungsfunktion übernehmen, ggfls. aber auch als Halteapparat dienen.

80. 3-D-Drehspielzeug, nach einem der Ansprüche 1 bis 79, dadurch gekennzeichnet, daß die Ortswahl der Führungs- und Haltebahn variabel ist entsprechend der Variationsbreite der vorgegebenen Drehbahnen (siehe Einleitung).

81. 3-D-Drehspielzeug, nach einem der Ansprüche 1 bis 80, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehbahnen den Bahnen von Rotationskörpern um den jeweiligen Drehpunkt entsprechen.

82. 3-D-Drehspielzeug, nach einem der Ansprüche 1 bis 81, dadurch gekennzeichnet, daß in der "Ring­ variante" (Fig. 19) die Form, Lage, Tiefe und Breite sowie Höhe und Anzahl der Aussparungen (Fig. 19, Teil A) beliebig gestaltet werden können unter Be­ achtung der beschriebenen Voraussetzungen, d. h. T- oder L-förmig oder X-förmig oder anders.

83. 3-D-Drehspielzeug, nach einem der Ansprüche 1 bis 82, dadurch gekennzeichnet, daß die Form der Drehkörper im variablen Bereich weitgehend beliebig sein kann.

84. 3-D-Drehspielzeug, nach einem der Ansprüche 1 bis 83, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der Führungsbahnen prinzipiell beliebig ist, jedoch vor­ zugsweise aus technischen Erwägungen auf ein - den mechanischen Anforderungen genügendes und die Kosten einsparendes - Minimum reduziert wird.

85. 3-D-Drehspielzeug, nach einem der Ansprüche 1 bis 84, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungs­ bahnen vorzugsweise durch den Drehkörpermittelpunkt verlaufen.

86. 3-D-Drehspielzeug, nach einem der Ansprüche 1 bis 85, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erschwerung Problemlösung gegenüberliegende ortsständige Rest­ körper (Fig. 5, 6) starr verbunden werden können, vorzugsweise jedoch nur für eine Drehachse.

87. 3-D-Drehspielzeug, nach einem der Ansprüche 1 bis 86, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehkörper bestimmten Drehachsen gruppenweise zugeordnet werden (Fig. 1, 2, 3, 4).

88. 3-D-Drehspielzeug, nach einem der Ansprüche 1 bis 87, dadurch gekennzeichnet, daß die Kernkörper auch Polyeder, vorzugsweise regelmäßige, echte Polyeder sein können.

89. 3-D-Drehspielzeug, nach einem der Ansprüche 1 bis 88, dadurch gekennzeichnet, daß auf oder an oder in diesen Kernkörpern um die jeweilige Drehachse drehbare, aber vorzugsweise sonst ortsfeste Gebilde angebracht werden, die vor allem im Drehbereich der Drehkörper dem vormals beschriebenen "Restkörper" entsprechen, der von den Rotationskörpern nicht durchdrungen wird (vgl. Fig. 5, 6).

90. 3-D-Drehspielzeug, dadurch gekennzeichnet, daß durch sich teilweise oder gruppenweise teilweise oder nur in einigen oder allen Fällen teilweise oder mehr, gegenseitig durchdringenden Rotationskörper, (vorzugsweise mit einem zentralen Schnittpunkt aller Rotationsachsen (=Drehachsen), wobei dieser Schnittpunkt aller Drehachsen vorzugs­ weise den Gesamtkörpermittelpunkt des späteren Dreh­ gebildes darstellt,) die vorzugsweise unter gleichen Bedingungen oder unter gruppenweise gleichen Bedingungen einen realen oder theoretischen kugeligen Körper (Schnittpunkt der Achsen im Körpermittelpunkt) schneiden, so daß gemeinsame oder gruppenweise gemeinsame Durchdringungskörper entstehen, die in modifizierter Form zu Drehkörpern umgebildet werden und diese Drehkörper dann in charakteristischen Bahnen laufen und zusätzlich ein weiteres Gebilde erforderlich ist zur Führung und Haltung der Drehkörper und ggfls. von charakteristischen Restkörpern, die von den Rotationskörpern nicht durchdrungen worden sind.

Dieses Gebilde stellt die Voraussetzungen dar für den Patentantrag:
weiterhin dadurch gekennzeichnet, daß die Drehkörper vorzugsweise vorwiegend eine äußere kugelige Form haben und
vorzugsweise an charakteristischen Orten dieser Drehkörper Führungs- und/oder Halteelemente ange­ bracht sind, und diese Drehkörper gehalten und ggfls. geführt werden in charakteristischen Bahnen
durch eine vorzugsweise durchsichtige äußere Kugel­ schale
und vorzugsweise diese Kugelschale an charakteri­ stischen Orten
vorzugsweise im Bereich der durch die durch­ dringenden Körper nicht betroffenen Bereiche charakteristische Aussparungen hat.

91. 3-D-Drehspielzeug, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kugelschale Aussparungen hat an charakteristischen Orten, vorzugsweise derart, daß im Bereich der Drehachsen um diese Achsen dreh­ bare, jedoch sonst vorzugsweise ortsfeste Gebilde herausragen (Fig. 5, 6, 11, 12).

92. 3-D-Drehspielzeug, nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß an diesen an charakteristischen Orten herausragenden Gebilden (Fig. 5, 6, 11) vorzugsweise Elemente angebracht werden, die die zum jeweiligen Drehkreis gehörenden Drehkörper zum einen vorzugsweise zentrieren, zum anderen bei Drehungen eine unterstützende oder aus­ schließliche Rotationskraft übermitteln.

93. 3-D-Drehspielzeug, nach einem der Anprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß diese zur Unter­ stützung der Drehung und ggfls. der Zentrierung dienenden Elemente (Anspruch 3, Fig. 11) reversibel in oder an oder auf die jeweiligen Drehkörper greifen zur lediglich temporären Kraftübermittlung. Dieses wird vorzugsweise durch ein Federelement realisiert (Fig. 11).

94. 3-D-Drehspielzeug, nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in den Drehkörpern zwecks (vorzugsweise optimaler) Kraft­ übertragung entsprechende Vorrichtungen angebracht sind, die vorzugsweise wie Positiv und Negativ zur zugehörenden Einrichtung am drehbaren Element ge­ hören.

Beispiel: z. B. lanzettartige Vorsprünge greifen in entsprechende Aussparungen oder umgekehrt. (Beispiel Fig. 11: die Teile Z greifen in die Aussparungen A ein, entsprechend Fig. 15 mit m und n bezeichnet.)

95. 3-D-Drehspielzeug, nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß an der Unterseite der Kugelschale entsprechend den charakteristischen Drehbahnen Aussparungen oder an charakteristischen Stellen Vorsprünge angebracht werden, die Führungs­ funktionen übernehmen. (Beispiel: Fig. 11, 12: FBa = äußere Führungsbahn.)

96. 3-D-Drehspielzeug, nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß in die Aussparungen Vorsprünge eingreifen (Fig. 11).

97. 3-D-Drehspielzeug, nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehkörper in wesentlichen Abschnitten vorzugsweise Kugelschalenteile sind.

98. 3-D-Drehspielzeug, nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß an den Drehkörpern an charakteristischen Orten Führungs- und/oder Halteelemente angebracht sind. (Beispiel:
Fig. 7, 11, 12, 13, 14, 16, 17, 18.)

99. 3-D-Drehspielzeug, nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß an der Unterseite und/oder Oberseite Führungselemente angebracht sind (Fig. 11, 12, 16, 17, 18), die gleichen oder gruppen­ weise unterschiedlichen Drehbahnen unterschiedlichen Schichten/Schalen zugeordnet werden können (Fig. 11, 12).

Das heißt, daß z. B. das Führungselement an der Drehkörper­ oberseite einer bestimmten charakteristischen Dreh­ bahn zugeordnet wird, ein oder mehrere weitere(s) Führungselement(e) an der Unterseite oder am Rand werden einer oder mehreren anderen Drehbahnen (Fig. 12).

100. Anhand des folgenden Beispiels soll die allgemeine Synthese zur Erstellung eines funktionsfähigen 3-D-Drehspielzeuges erläutert werden.

Für diese Herstellungsform wird Patentschutz be­ antragt.

Wie bereits eingangs erläutert, stellen die Durch­ dringungskörper die wesentliche Grundform der Dreh­ körper dar. Die Durchdringungskörper müssen dann lediglich (vorzugsweise regelmäßig) modifiziert werden, um als Drehkörper zu funktionieren.

Die folgende Darstellung ist weitgehend allgemein gehalten, um die möglichen Variationen mit zu be­ schreiben und einzubeziehen.

Man nehme vorzugsweise einen Polyeder, vor­ zugsweise in regelmäßiger Anordnung, also z. B. einen regelmäßigen Tetraeder.

Dieser dreidimensionale Körper hat 4 gleichseitige, gleichgroße Dreiecke als körperbegrenzende Flächen, des weiteren 4 Ecken in gleichmäßiger Anordnung sowie 6 Kanten in gleichmäßiger Anordnung.

Definitionsgemäß soll jetzt dieser Körpermittelpunkt identisch mit dem Mittelpunkt einer größeren, den gedachten Tetraeder umschließenden, Kugel sein.

• In der praktischen Ausführung können auch reale Polyeder verwendet werden, die dann einen wesent­ lichen Teil des Kernkörpers darstellen.

Vom Körpermittelpunkt ausgehend, durch die Flächen­ mittelpunkte verlaufende Linien schneiden in der Verlängerung dann die Kugeloberfläche. Diese Linien sollen dann die Drehachsen darstellen. In diesem Fall stehen die Flächen des (gedachten oder realen) Tetraeders (allgemein des Polyeders) orthogonal (= rechtwinklig) zur Drehachse.

Auf diese Weise wird vorzugsweise eine regelmäßige oder gruppenweise regelmäßige Anordnung der Dreh­ achsen erzielt. Kernkörper

Der Tetraeder (allg. Polyeder) stellt ggfls. einen realen Kernkörper dar.

Dieser Kernkörper wird von einer Kugel umgeben, vor­ zugsweise gleiche Mittelpunkte. Die Dimensionen sind zunächst zur prinzipiellen Erläuterung von unterge­ ordneter Bedeutung.

Vorzugsweise entlang der Tetraederflächen (allgemein der Polyeder) verlaufen jetzt Schnittebenen, die die Kugel in "Kalottenbereiche" zerschneiden. Die Relationen von Kugel und Kernkörper sind vorzugs­ weise so, daß es zu gemeinsamen Kalottenschnitten kommt.

Diese sollen dann zu Drehkörpern modifiziert werden.

Eine andere Vorstellung ist Gedankenkonstruktion mit Rotationskörpern, die um die gleichen Achsen ro­ tieren und gemeinsame Schnittbereiche haben, diese dann wiederum die Durchdringungskörper darstellen, die dann zu Drehkörpern modifiziert werden.

Zunächst zurück zur Kugel als Kernkörper. Die Kugel ist jetzt mit Drehachsen versehen (zunächst nur in gedachter Form).

Nun wird diese Kugel in eine sie umgebende Kugel­ schale "eingepackt". Aus dieser Kugelschale sollen später die Drehkörper erstellt werden.

Diese Kugelschale wird jetzt entlang der Oberfläche von Rotationskörpern, die um die jeweiligen Dreh­ achsen rotieren, in Kalotten zerschnitten (ver­ gleichbar mit den obenerwähnten Schnittebenen ent­ lang der Flächen der Kernkörper (Polyeder)).

Dabei sind die Kalotten vorzugsweise so groß zu kon­ struieren, daß sie sich gegenseitig schneiden und durchdringen, da dann später diese gemeinsamen Durchdringungskörper die Drehkörper im Wesentlichen (mehr oder weniger) darstellen.

Vorzugsweise sind die zu konstruierenden Kalotten aber so klein, daß sie die benachbarten Drehachsen nicht schneiden, vorzugsweise sogar noch einen Be­ reich übriglassen der dann später in der praktischen Ausführung noch eine gewisse mechanische Festigkeit haben muß.

Bis jetzt ist die Kugelschale also in mehrere Teile zerschnitten, entsprechend sich durchdringender Kugelkalotten. Diese Teile oder einige dieser Teile sollen nun die Drehkörper darstellen und zu solchen weiterentwickelt werden. Sie sollen in charakte­ ristischen Bahnen um die jeweiligen Drehachsen ge­ führt werden und die Möglichkeit haben, von benach­ barten Drehachsen in deren Wirkungsbereich auch ver­ dreht zu werden.

Bis jetzt fehlt diesen Kugelkalottenteilkörpern die Möglichkeit zu einer geordneten Drehbewegung.

Werden benachbarte Kalotten um die jeweilige Dreh­ achse (zunächst theoretisch) gedreht, so beschreiben die jeweils zur Kalotte zugehörigen Kugelschalen­ teile kreisförmige Bahnen. Diese Bahnen schneiden sich. Für jeden Teilkörper entstehen so charakte­ ristische Bahnen, die gruppenweise gleich sein können.

Die Anzahl der gruppenweise gleichförmigen Bahnen reduziert sich im jeweiligen Teilkörpermittelpunkt auf ein Minimum und beträgt im Idealfall nur 1, d. h. daß in solchen Orten Führungsbahnen verlaufen sollen, ggfls. mit Haltefunktion. Weitere Führungs­ bahnen, ggfls. mit Haltefunktion sind denkbar und ggfls. sogar notwendig (Beispiel: randständige Führungs- und/oder Haltebahnen, z. B. nach dem Nut- Feder-Prinzip oder in der T- oder L-förmigen Version).

Im nächsten Schritt werden in die Kernkugel (ver­ gleichbar: Kernkörper: Polyeder) entlang den charakteristischen Drehbahnen Führungsbahnen ange­ bracht, z. B. als nutförmige Aussparung.

In diese greifen dann entsprechende Vorsprünge an den Unterseiten der jeweiligen Drehkörper ein.

Umgekehrt können entsprechend der Führungsbahnen vorzugsweise gruppenweise, charakteristische Aus­ sparungen angebracht werden, in die dann Vorsprünge, die am Kernkörper angebracht sind, eingreifen.

Es besteht die Möglichkeit, daß verschiedene Gruppen von Drehkörpern vorliegen (vgl. "Kalottenmodell 1"). In diesem Fall könnte es angebracht sein, daß eine Gruppe von Drehkörpern einer Führungs- und/oder Haltebahn dem Kernkörper zugeordnet wird, und die andere(n) Gruppe(n) z. B. nach dem Nut-Feder-Prinzip z. B. randständig gehalten und geführt wird.

Diese randständigen Bahnen verlaufen dann u. a. vor­ zugsweise in den von den Rotationskörpern nicht durchdrungenen Kugelschalenrest, durch dessen Mittelpunkt die jeweiligen Drehachsen verlaufen.

Diese nicht durchdrungenen Restkörper werden nun auf dem Kernkörper um die jeweilige Drehachse drehbar verankert.

• In der modifizierten Form hat der Kernkörper eine andere Gestalt, die Lage der Drehbahnen ent­ spricht dem gleichen Prinzip.

In der bis jetzt beschriebenen Ausführung ist prinzipiell alles enthalten, was zur Herstellung eines 3-D-Drehspielzeuges dieser Art ausreicht.

In der folgenden Beschreibung wird eine erhebliche Verbesserung und Vereinfachung dargestellt, die ver­ mutlich auch eine wesentliche Kostenminderung in der Herstellung bewirkt:

Der Kernkörper ist im wesentlichen eine Kugel mit den beschriebenen Drehachsen.

In dieser Kugel verlaufen die Drehachsen, vorzugs­ weise als nutförmige Führungsbahnen realisiert.

In diesen Führungsbahnen werden die Drehkörper gruppenweise geführt. Gegebenenfalls werden andere Dreh­ körpergruppen außerdem oder nur nach dem Nut- Feder-Prinzip, vorzugsweise randständig (an den Körperkanten) geführt.

Der verbliebene Restkörper (durch dessen Mittelpunkt die jeweilige Drehachse verläuft) wird im/am Kern­ körper, um die jeweilige Drehachse verdrehbar, ver­ ankert und ist damit ortsfest.

Dieser Restkörper wird jetzt in Richtung zentrifugal verlängert (diesbezüglich Einzelheiten später).

Jetzt eine weitere wesentliche Erfindung:

Alle Drehkörper werden "eingepackt" in eine Kugel­ schale, die vorzugsweise ganz oder teilweise oder weitgehend durchsichtig ist.

Diese Kugelschale hat vorzugsweise im Bereich des Restkörpers (also im Bereich der Drehachsen) Aus­ sparungen.

Diese durchsichtige Kugelschale hat der Innenseite vorzugsweise im Bereich der Drehbahnen Aussparungen, die dann die Funktion von Führungsbahnen haben.

Diese Führungsbahnen können entweder gelten nur für die gruppenweise gleichen Drehkörper, die bereits an der Unterseite Führungselemente haben oder sie können gelten für jene, die an der Unterseite keine Führungselemente haben oder sie können für alle (oder mehrere) Drehkörpergruppen gelten.

Gegebenenfalls können diese Führungsbahnen auch Haltefunktion übernehmen.

Der Vorteil dieser Ausführung besteht darin, daß eigentlich keine gesonderte Haltekonstruktionen mehr erforderlich sind, da ja die äußere, durch­ sichtige Kugelschale diese Funktion übernehmen soll. Lediglich die Führungsfunktion muß gewährleistet bleiben.

In dieser Ausführung lassen sich die Drehkörper jedoch nicht drehen, da sie sich dem manuellen An­ griff entziehen. Der einzige Bereich, der noch frei ist, sind die Aussparungen im Bereich der Dreh­ achsen. Ein ausreichender manueller Angriff, der zur Drehung ausreicht, erscheint (theoretisch) unzu­ reichend.

Also muß eine Konstruktion diesen manuellen Angriff zwecks Drehung der Drehkörper ermöglichen:

Hierzu werden die Restkörper im Drehachsenbereich nach zentrifugal verlängert. Diese Konstruktion er­ möglicht nun eine Drehung des Kugelschalenbereiches im Drehachsenbereich und gleichzeitig eine Drehung der zu dieser Drehachse gehörenden Kalotte mit den entsprechenden Drehkörpern.

Eine weitere wesentliche Verbesserung wird dadurch erzielt, daß sich zapfen- oder lanzettförmige oder ähnliche Konstruktionen durch Druck reversibel in die Drehkörpr versenken lassen, diese dann gleich­ zeitig um die jeweilige Drehachse zentrieren (da­ durch wird ein Verhaken und Verkanten mit Dreh­ körpern der benachbarten Drehachsen vermieden) und einen maximal geordnete Drehung ermöglichen. Vor­ zugsweise durch Federung wird die Ausgangsposition wieder erreicht.

Als Variation läßt sich folgende, ebenfalls einfache Konstruktion ansehen:

Eine äußere durchsichtige Kugelschale ist zunächst in dieser Version nicht erforderlich zur Erlangung der notwendigen Haltung, die Haltung soll also be­ reits gewährleistet sein in der ganz oben beschrie­ benen Form.

Die Führungsfunktion kann unterstützt werden durch schirmartige Konstruktionen, die mit Zapfen oder Lanzetten oder ähnlichen Elementen versehen sind, und die (Drehachse = Mittelpunkt der Konstruktion) mit diesen Vorsprüngen in die zur jeweiligen Dreh­ achse gehörenden Drehelemente reversibel (z. B. durch eine geeignete Federkonstruktion) versenkt werden.

Die maximale Größe dieser schirmförmigen Kon­ struktionen wird vorzugsweise limitiert durch die Größe gleicher oder vergleichbarer Konstruktionen benachbarter Drehkreise.

Interessante Variationen ergeben sich so z. B. bei der Verwendung eines KUBOOKTAEDERS als (theo­ retischen oder praktischen) Kernkörper.

Durch die Flächenmittelpunkte und den Gesamtkörper­ mittelpunkt verlaufen die Drehachsen.

Dieser Polyeder wird von einer Kugel umgeben.

Die Schnittebenen zur Festlegung der Kalotten ver­ laufen orthogonal zu den jeweiligen Drehachsen, z. B. entlang der Flächen des Kubooktaeders.

Die Kalotten schneiden sich, die gemeinsamen Durch­ dringungskörper werden zu Drehkörpern weiterent­ wickelt nach der oben beschriebenen Methode. Vari­ ationen sind möglich, z. B. gruppenweise unterschied­ liche Kalottendurchmesser.

In ähnlicher Weise kann mit anderen Polyedern ver­ fahren werden.