DE9114059U1

DE9114059U1 - toy

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Publication number: DE9114059U1
Application number: DE9114059U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1991-11-11
Filing date: 1991-11-11
Publication date: 1992-02-06
Anticipated expiration: 2001-11-12

Description

SPIELZEUGTOY

Die Erfindung richtet sich auf ein Spielzeug mit gegeneinander beweglich angeordneten Elementarkörpern.The invention relates to a toy with elementary bodies arranged so as to be movable relative to one another.

Derartige Spielzeuge haben neben dem unterhaltenden, rein spielerischen Zweck auch eine die Korabinationsfähigkeit des Spielenden fordernde und schulende Komponente. Diese ergibt sich durch das Lösen der mit dem Spielzeug verbundenen Aufgabe, die einzelnen, anfänglich regellos verteilten Elementarkörper unter Nutzung vorgegebener Bewegungsfreiheitsgrade nach bestimmten Kriterien zu sortieren. Hierbei behält das Spielzeug insgesamt seine Form bei, während die einzelnen Elementarkörper ihre Positionen verändern.In addition to their entertaining, purely playful purpose, such toys also have a component that challenges and trains the player's coordination skills. This is achieved by solving the task associated with the toy, which is to sort the individual, initially randomly distributed elementary bodies according to certain criteria using predetermined degrees of freedom of movement. The toy as a whole retains its shape, while the individual elementary bodies change their positions.

Ein gattungsgemäßes Spielzeug, welches im Handel erhältlich ist, besteht aus sechsundzwanzig Elementarwürfeln identischer Größe, welche an einem Zentralelement derart befestigt sind, daß das Spielzeug die Form eines Würfels mit der dreifachen Kantenlänge eines Elementarwürfels aufweist. Durch die Beschaffenheit der Befestigung der Elementarwürfei an dem Zentralelement ergibt sich die Möglichkeit, jeweils neun in einer Ebene angeordnete Elementarwürfel um den mittleren dieser Elementarwürfel zu verdrehen. Bei dieser Bewegung verändern also acht Elementarwürfel ihre Position, während der mittlere nur um eine seiner Symmetrieachsen rotiert. Dieser Freiheitgrad existiert für alle sechs, je eine Seite des Spielwürfels bildenden Oberflächenschichten. Bei jedem Schritt hat der Spielende somit einerseitsA toy of this type, which is commercially available, consists of twenty-six elementary cubes of identical size, which are attached to a central element in such a way that the toy has the shape of a cube with three times the edge length of an elementary cube. The way the elementary cubes are attached to the central element makes it possible to rotate nine elementary cubes arranged in a plane around the middle of these elementary cubes. During this movement, eight elementary cubes change their position, while the middle one only rotates around one of its axes of symmetry. This degree of freedom exists for all six surface layers, each of which forms one side of the cube. With each step, the player has on the one hand

die Auswahl zwischen sechs Oberflächenschichten und andererseits zwischen drei Verdrehwinkeln - 90 Grad, 180 Grad, 270 Grad -, um die die ausgewählte Schicht verdreht wird. Durch geeignete Auswahl der Schritte und ihrer Reihenfolge können die Positionen der Elementarwürfel verändert werden. Aufgrund der einzig möglichen Art der Bewegung, nämlich der Rotation von ganzen Schichten um eine senkrecht zur betreffenden Oberfläche orientierte Achse, behalten die Elementarwürfel die Qualität ihrer Positionen bei, das heißt, in Ecken befindliche Elementarwürfel nehmen auch nach der Verdrehung wieder eine Eckposition ein, Kantenwürfel bilden wieder Kanten und die seitenmittig gelegenen Elementarwürfel ändern ihre Position überhaupt nicht. Ein weiteres Merkmal des vorbekannten Spielzeugwürfels ist, daß die sichtbaren Seiten der Elementarwürfel - eine einzige bei seitenmittig gelegenen Elementarwürfeln, zwei bei Kantensowie drei bei Eckwürfeln - stets nach außen gerichtet bleiben. Es sind also in jedem Zustand des Spielzeugwürfeis immer dieselben vierundfünfzig Oberflächen der Elementarwürfel dem Betrachter zugewandt. Jede sichtbare Oberfläche eines Elementarwürfels ist mit einer einfarbigen Beschichtung versehen, welche sich bei richtiger Position sämtlicher Elementarwürfel zu jeweils eine der sechs Außenseiten des Spielzeugwürfels einnehmenden, einfarbigen Oberflächen ergänzen. Diese Idealkonstellation des Spielzeugwürfels mit sechs unterschiedlichen, in sich einfarbigen Seiten bildet das einzige erreichbare Ziel der aufeinanderfolgenden Drehoperationen. Dieser bekannte Spielzeugwürfel weist mehrere Nachteile auf. Der schwerwiegendste ist, daß bei jedem Schritt immer acht Elementarwürfel ihre Position vertauschen. Diese Tatsache macht es nahezu unmöglich, die Positionen sämtlicher Würfel nach einer Sequenz von mehrerenthe choice between six surface layers and, on the other hand, between three angles of rotation - 90 degrees, 180 degrees, 270 degrees - by which the selected layer is rotated. By selecting the steps and their order, the positions of the elementary cubes can be changed. Due to the only possible type of movement, namely the rotation of entire layers around an axis oriented perpendicular to the relevant surface, the elementary cubes retain the quality of their positions, i.e. elementary cubes located in corners return to a corner position even after rotation, edge cubes form edges again and the elementary cubes located in the middle of the sides do not change their position at all. Another feature of the previously known toy cube is that the visible sides of the elementary cubes - a single one for elementary cubes located in the middle of the sides, two for edge cubes and three for corner cubes - always remain facing outwards. So in every state of the toy cube the same fifty-four surfaces of the elementary cubes are always facing the viewer. Every visible surface of an elementary cube is covered with a single-coloured coating, which, when all elementary cubes are correctly positioned, form single-coloured surfaces that each occupy one of the six outer sides of the toy cube. This ideal configuration of the toy cube with six different, single-coloured sides is the only achievable goal of the successive rotation operations. This well-known toy cube has several disadvantages. The most serious is that eight elementary cubes always swap their positions with each step. This fact makes it almost impossible to find the positions of all cubes after a sequence of several

Schritten vorauszusagen. Aus diesem Grund stellt der bekannte Würfel extrem hohe Anforderungen an das räumliche Vorstellungsvermögen. Das mag zwar einerseits den Reiz dieses Spielzeugs auch für Erwachsene ausmachen, führt aber auch bei vielen Spielenden nach einer gewissen Zeit erfolgloser Versuche zu Frustrationen. In diesen Fällen ist der Sinn eines Geduldsspiels als eines kniffligen, aber letztendlich doch mit dem gesunden Menschenverstand lösbaren Problems verfehlt. Insbesondere existiert keine Möglichkeit, den Schwierigkeitsgrad zu reduzieren. Ein weiterer Nachteil des bekannten Spielzeugwürfels ist darin zu sehen, daß stets dieselben Seiten der Elementarwürfel sichtbar sind und daher genau eine Idealkonstellation existiert. Dieser Umstand trägt einerseits zu einer gewissen Monotonie des Spielzeugs bei, welche in krassem Gegensatz zu seinem hohen Schwierigkeitsgrad steht, und führt auf der anderen Seite dazu, daß der Spielzeugwürfel nach Erreichen der Idealkonstellation zunächst künstlich in Unordnung gebracht werden muß, um die Aufgabe von neuem lösen zu können. steps. For this reason, the well-known cube places extremely high demands on spatial imagination. On the one hand, this may make this toy attractive for adults, but it also leads to frustration for many players after a certain period of unsuccessful attempts. In these cases, the purpose of a puzzle as a tricky problem that can ultimately be solved with common sense is missed. In particular, there is no way to reduce the level of difficulty. Another disadvantage of the well-known toy cube is that the same sides of the elementary cubes are always visible and therefore there is exactly one ideal constellation. On the one hand, this circumstance contributes to a certain monotony of the toy, which is in stark contrast to its high level of difficulty, and on the other hand means that the toy cube must first be artificially disorganized after the ideal constellation has been reached in order to be able to solve the task again.

Aus diesen Nachteilen resultiert das der Erfindung zugrundeliegende Problem, ein Spielzeug mit gegeneinander beweglich angeordneten Elementarkörpern so auszugestalten, daß mehrere Idealkonstellationen existieren, bei denen die Elementarkörper unterschiedliche, jedoch fest vorgegebene Positionen einnehmen. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist, einen Bewegungsmechanismus zu schaffen, der den Schwierigkeitsgrad des Spielzeugs gegenüber bekannten Anordnungen reduziert.These disadvantages result in the problem underlying the invention, namely to design a toy with elementary bodies arranged so that they can move relative to one another in such a way that several ideal configurations exist in which the elementary bodies take up different, but fixed, positions. A further object of the invention is to create a movement mechanism that reduces the level of difficulty of the toy compared to known arrangements.

Zu diesem Zweck sieht die Erfindung bei einem Spielzeug mit gegeneinader beweglich angeordneten Elementarkörpern ein räumliches Oberflächengitter vor, welches ein Volumen umgibt, in dem die Elementarkörper derart aufgenommen sind, daß sie bei gedachter Aufteilung des Volumens in einzelne Zellen gleicher Form und Größe mit Ausnahme von mindestens einer Zelle je eine Zelle ausfüllen. Die Elementarkörper sind also weder an einem Zentralelement noch gegenseitig befestigt, sondern werden ausschließlich durch das Oberflächengitter zusammengehalten. Dieses Oberflächengitter muß die Elementarkörper aus diesem Grund möglichst dicht umschließen, um dem Spielzeug eine ausreichende Stablilität zu verleihen. Die Aufteilung des eingeschlossenen Volumens in einzelne Zellen entspricht einer gedanklichen Hilfskonstruktion, da ein solche Gerüst real nicht existiert. Zellen mit gleicher Form und Größe sind die Grundvoraussetzung dafür, daß jeder Elementarkörper jede beliebige Zelle ausfüllen kann. Die unausgefüllte Zelle gewährleistet einen Bewegungsmechanismus, der darin besteht, daß ein benachbarter Elementarkörper in die zunächst freie Zelle nachrücken kann. Dieser Bewegungsmechanismus umfaßt einen höheren Grad der Bewegungsfreiheit der einzelnen Elementarkörper, da sich auch die Qualität der Elementarkörper bei der Bewegung ändern kann: Beispielsweise kann ein an der Oberfläche des Spielzeugs befindlicher Elementarkörper in das Innere bewegt werden und umgekehrt. Jeder Elementarkörper wird somit in die Lage versetzt, prinzipiell jede Position einnehmen zu können. Diese Tatsache hat zur Folge, daß in einer bestimmten Konstellation der Elementarkörper verdeckte Oberflächenbereiche derselben sich in einer anderen Konstellation an der Oberfläche des Spielzeugs befinden. Bei allen sinnvollen Formen des Oberflächengitters sowie ausreichen-For this purpose, the invention provides a spatial surface grid for a toy with elementary bodies arranged so that they can move relative to one another, which surrounds a volume in which the elementary bodies are accommodated in such a way that, when the volume is divided into individual cells of the same shape and size, they each fill one cell with the exception of at least one cell. The elementary bodies are therefore neither attached to a central element nor to one another, but are held together exclusively by the surface grid. For this reason, this surface grid must enclose the elementary bodies as tightly as possible in order to give the toy sufficient stability. The division of the enclosed volume into individual cells corresponds to a mental auxiliary construction, since such a framework does not actually exist. Cells of the same shape and size are the basic prerequisite for each elementary body to be able to fill any cell. The unfilled cell ensures a movement mechanism that consists in a neighboring elementary body being able to move into the initially free cell. This movement mechanism includes a higher degree of freedom of movement of the individual elementary bodies, since the quality of the elementary bodies can also change during movement: For example, an elementary body located on the surface of the toy can be moved into the interior and vice versa. Each elementary body is thus enabled to assume any position in principle. This fact means that in a certain constellation of the elementary bodies, hidden surface areas of the same are located in a different constellation on the surface of the toy. With all sensible forms of the surface grid and sufficient

der Anzahl von Elementarkörpern lassen sich mindestens zwei Konstellationen finden, wobei jeder in einer Konstellation sichtbare Oberflächenbereich eines Elementarkörpers in jeder anderen Konstellation unsichtbar ist. Durch Auszeichnung der Position jedes Elementarkörpers in diesen Konstellationen in dem jeweils sichtbaren Oberflächenbereich sind die Idealkonstellationen definiert und ausreichende Kriterien vorgegeben, nach denen sich diese einstellen lassen. Der Spielende hat dadurch die Möglichkeit, das Spielzeug von einer Idealkonstellation direkt in eine andere überführen zu können, ohne zunächst eine künstliche Unordnung herstellen zu müssen. Dies hat beispielsweise den Vorteil, daß definierte Ausgangspositionen gegeben sind und sich das Können eines Spielers an der zur überführung in eine andere Idealkonstellation benötigten Zeit objektiv ablesen läßt.the number of elementary bodies, at least two constellations can be found, whereby every surface area of an elementary body that is visible in one constellation is invisible in every other constellation. By marking the position of each elementary body in these constellations in the respective visible surface area, the ideal constellations are defined and sufficient criteria are given by which they can be adjusted. The player thus has the opportunity to transfer the toy directly from one ideal constellation to another without first having to create an artificial disorder. This has the advantage, for example, that defined starting positions are given and the ability of a player can be objectively determined from the time required to transfer to another ideal constellation.

Eine wichtige Eigenschaft des Erfindungsgegenstands ist, daß die Grundform einer Zelle einem Spat, vorzugsweise einem Quader oder Würfel, entspricht. Dies ist die einfachste Form einer Zelle, bei der sich ein einfach zusammenhängendes Volumen aus einzelnen Zellen von gleicher Form, Größe und Orientierung lückenlos zusammensetzen läßt.An important property of the subject matter of the invention is that the basic shape of a cell corresponds to a spar, preferably a cuboid or cube. This is the simplest form of a cell, in which a simply connected volume can be composed of individual cells of the same shape, size and orientation without gaps.

Ein vorteilhaftes Merkmal der Erfindung ist, daß die EIementarkörper in Richtung der Kanten der Zellen verschiebbar angeordnet sind. Damit die Elementarkörper gegeneinander verschoben werden können, muß jede Zelle durch zu den Verschieberichtungen parallele Ebenen begrenzt sein. Diese Forderung wird von spatförmigen Zellen erfüllt. Bei jeder Schiebebewegung gleitet der betreffende Elementarkörper parallel zu zwei sich schneidenden Zeilbegrenzungsebenen, deren Schnittlinie parallel zur Verschiebungsrichtung ori-An advantageous feature of the invention is that the elementary bodies are arranged so that they can be displaced in the direction of the edges of the cells. In order for the elementary bodies to be able to be displaced against each other, each cell must be limited by planes parallel to the direction of displacement. This requirement is met by spatulate cells. With each sliding movement, the elementary body in question slides parallel to two intersecting cell limiting planes, the intersection line of which is oriented parallel to the direction of displacement.

entiert ist. Bei einer spatförmigen Zelle erhält man genau drei Schnittlinien, welche jeweils einen Winkel miteinander einschließen. Entlang dieser Schnittlinien kann ein Elementarkörper in beiden Richtungen verschoben werden, sodaß insgesamt maximal sechs Bewegungsmöglichkeiten existieren. Diese Bewegungsfreiheit existiert jedoch nur für im Inneren des Elementarkörpers befindliche Zellen; bei Elementarkörpern, die sich in Zellen an der Spielzeugoberfläche befinden, ist die Bewegungsfreiheit geringer.is formed. With a splay-shaped cell, you get exactly three intersection lines, each of which encloses an angle with each other. An elementary body can be moved along these intersection lines in both directions, so that a total of a maximum of six possible movements exist. This freedom of movement, however, only exists for cells located inside the elementary body; for elementary bodies that are located in cells on the toy surface, the freedom of movement is less.

Es hat sich als günstig erwiesen, daß die Oberfläche jedes Elementarkörpers jede Begrenzungsfläche der betreffenden Zelle mindestens in einem Bereich tangiert. Ein vollständiges Ausfüllen einer Zelle durch einen Elementarkörper ist für die Funktionsfähigkeit des erfindungsgemäßen Spielzeugs nicht notwendig. Damit jedoch einerseits die Stabilität des Spielzeugs bei jeder Konstellation gegeben ist und andererseits bei der Bewegung einzelner Elementarkörper eine ausreichende Führung vorhanden ist, muß zwischen zwei benachbarten Elementarkörpern ein Formschluß vorhanden sein. Dieser wird durch die erfindungsgemäße Gestaltung der Elementarkörper gewährleistet. Im Hinblick auf die gleichzeitige Forderung nach einer leichtgängigen Beweglichkeit der Elementarkörper zeigt sich, daß das Oberflächengitter, welches durch das eingeschlossene Volumen die Größe einer Zelle bestimmt, mit einer gewissen Präzision gefertigt sein muß, damit die Größe der Zellen möglichst mit der Größe der Elementarkörper übereinstimmt, keinesfalls jedoch kleiner ist.It has proven to be advantageous that the surface of each elementary body touches every boundary surface of the relevant cell in at least one area. Completely filling a cell with an elementary body is not necessary for the toy according to the invention to function. However, in order to ensure that the toy is stable in every configuration and that there is sufficient guidance when individual elementary bodies move, there must be a positive connection between two adjacent elementary bodies. This is ensured by the design of the elementary bodies according to the invention. In view of the simultaneous requirement for the elementary bodies to be easy to move, it is clear that the surface grid, which determines the size of a cell through the enclosed volume, must be manufactured with a certain precision so that the size of the cells corresponds as closely as possible to the size of the elementary bodies, but is in no way smaller.

Eine zweckmäßige Weiterbildung der Erfindung ist dadurch gegeben, daß das Oberflächengitter aus miteinander verbundenen Streifen besteht, welche ausschließlich die Schnitt-A useful further development of the invention is provided by the fact that the surface grid consists of interconnected strips which exclusively form the cutting

linien der inneren Zellbegrenzungsebenen mit der Oberfläche des eingeschlossenen Volumens abdecken. Diese Gestaltung
erfüllt zwei Funktionen: Einerseits werden sämtliche Elementarkörper zuverlässig an ihrer Position gehalten, andererseits sind die verbleibenden Lücken im Oberflächengitter groß genung, damit man die Elementarkörper bequem bewegen
kann. Im Hinblick auf eine unproblematische Handhabung ist es darüber hinaus günstig, wenn die Kantenlänge der Zellen nicht kleiner als etwa zwei Zentimeter ist. Solange davonlines of the inner cell boundary planes with the surface of the enclosed volume. This design
fulfills two functions: On the one hand, all elementary bodies are reliably held in their position, on the other hand, the remaining gaps in the surface grid are large enough to allow the elementary bodies to be moved comfortably
In order to ensure easy handling, it is also advantageous if the edge length of the cells is not less than about two centimeters. As long as

weder die Stabilität des Oberflächengitters beeinträchtigt wird, noch die zuverlässige Halterung einzelner Elementarkörper darunter leidet, ist es auch möglich, einzelne Stäbe des Gitters wegzulassen und so den Griffbereich weiter zu
vergrößern.neither the stability of the surface grid is impaired, nor the reliable support of individual elementary bodies suffers, it is also possible to omit individual bars of the grid and thus further expand the grip area.
enlarge.

Bei einem erfindungsgemäßen Spielzeug mit Symbolen, welche den sichtbaren Außenflächen der Zellen zugeordnet sind, ist ein vorteilhaftes Merkmal, daß an jedem Elementarkörper
Flächen zur Aufnahme dieser Symbole vorhanden sind. DieIn a toy according to the invention with symbols which are assigned to the visible outer surfaces of the cells, an advantageous feature is that on each elementary body
There are enough spaces to accommodate these symbols.

Aufgabe besteht bei einem so ausgestalteten, erfindungsgemäßen Spielzeug darin, alle Elementarkörper so zu positionieren, daß die auf den sichtbaren Oberflächen dargestellten Symbole mit den der betreffenden Zelle zugeordneten
Symbolen korrespondieren. Hierfür müssen bei jedem Elementarkörper Flächen vorgesehen sein, auf denen die betreffenden Symbole angeordnet werden können. Es ist günstig, aber nicht notwendig, daß diese Flächen die Zellbegrenzungsflachen tangieren.The task of a toy according to the invention designed in this way is to position all elementary bodies in such a way that the symbols shown on the visible surfaces correspond to the symbols assigned to the relevant cell.
symbols. For this purpose, each elementary body must have surfaces on which the relevant symbols can be arranged. It is advantageous, but not necessary, for these surfaces to be tangent to the cell boundary surfaces.

Eine andere Möglichkeit der Zuordnung der Elementarkörper
zu bestimmten Zellen ist dadurch gegeben, daß die Oberflächen der Elementarkörper Ausschnitte aus einer oder mehre-Another possibility of assigning the elementary bodies
to certain cells is given by the fact that the surfaces of the elementary bodies contain sections of one or more

ren Formen bilden, Vielehe durch entsprechende Plazierung der Elementarkörper sichtbar werden. Diese Ausführungsform kann entweder alternativ oder in Kombination mit der zuvor beschriebenen Ausführungsform Verwendung finden. Die den Elementarkörpern aufgeprägten Formen müssen die zur Stabilisierung und Führung der Elementarkörper notwendige Grundbedingung erfüllen, also jede Begrenzungsfläche der betreffenden Zelle mindestens in einem Bereich tangieren. Eine darüber hinausgehende Formgebung ist durch eine entsprechende Gestaltung des Oberflächengitters möglich. Jedoch muß das von diesem eingeschlossene Volumen vollständig in Zellen gleicher Form und Größe zerlegbar sein.other forms, multiple marriages become visible through appropriate placement of the elementary bodies. This embodiment can be used either as an alternative or in combination with the previously described embodiment. The shapes imprinted on the elementary bodies must meet the basic condition necessary for stabilizing and guiding the elementary bodies, i.e. must touch every boundary surface of the relevant cell in at least one area. A shaping that goes beyond this is possible through an appropriate design of the surface grid. However, the volume enclosed by this must be able to be completely broken down into cells of the same shape and size.

Ein weiteres Zuordnungskriterium besteht darin, daß mehrere oder alle Elementarkörper von einer oder mehreren Ausnehmungen durchsetzt sind, welche sich bei entsprechender Plazierung der Elementarkörper zu das Spielzeug vollständig durchsetzenden, zylindrischen oder prismatischen Sichtöffnungen ergänzen. Diese Ausführungsform ist vor allem dann sinnvoll, wenn das Spielzeug mehrere innere Zellen aufweist, welchen ebenfalls Elementarkörper eindeutig zugeordnet werden sollen.Another allocation criterion is that several or all elementary bodies are penetrated by one or more recesses, which, when the elementary bodies are appropriately positioned, complement each other to form cylindrical or prismatic viewing openings that completely penetrate the toy. This design is particularly useful if the toy has several inner cells to which elementary bodies are also to be clearly assigned.

Idealkonstellationen lassen sich auch dadurch kennzeichnen, daß die Oberfläche jedes Elementarkörpers transparent ist und in ihren die Begrenzungsflächen einer Zelle tangierenden Bereichen Kontaktflächen aufweist, welche durch Kontaktelemente und/oder elektronische Bauelemente derart miteinander verbunden sind, daß bei entsprechender Plazierung der Elementarkörper ein Stromkreis geschlossen ist. Das für einen Elementarkörper spezifische Merkmal ist dabei, welche Kontaktflächen miteinander verbunden sind und welche elek-Ideal constellations can also be characterized by the fact that the surface of each elementary body is transparent and has contact surfaces in the areas that touch the boundary surfaces of a cell, which are connected to one another by contact elements and/or electronic components in such a way that an electrical circuit is closed when the elementary bodies are placed accordingly. The specific feature for an elementary body is which contact surfaces are connected to one another and which electrical

ironischen Bauelemente dazwischeng^schaltet sind. Der in dem geschlossenen Schaltkreis fließende Strom kann sich auf vielerlei Art bemerkbar machen, zum Beispiel Lämpchen zum Leuchten bringen oder Geräusche erzeugen. Obwohl fast alle elektronischen Bauelemente verwendet werden können, muß zumindest ausgeschlossen sein, daß bei irgendeiner Konstellation ein Bauelement durch Verpolung oder dergleichen zerstört wird.ironic components are connected in between. The current flowing in the closed circuit can make itself felt in many different ways, for example by making lights light up or producing noises. Although almost all electronic components can be used, it must at least be ruled out that in any configuration a component is destroyed by reverse polarity or something similar.

In weiterer Ausgestaltung dieses Prinzips sieht die Erfindung vor, daß als elektronisches Bauelement in einem Elementarkörper eine elektrische Energiequelle und in den übrigen Elementarkörpern je eine Leuchtdiode angeordnet ist. Sämtliche Idealkonstellationen sind dadurch definiert, daß alle Leuchtdioden leuchten. Je nach der Gestaltung der einzelnen Elementarkörper sind bei dieser Ausführungsform eine Vielzahl von Idealkonstellationen möglich. Beispielsweise können alle Leuchtdioden in Reihe oder teilweise in Reihe, teilweise parallel oder sämtlich parallel geschaltet sein.In a further development of this principle, the invention provides that an electrical energy source is arranged as an electronic component in one elementary body and a light-emitting diode is arranged in each of the other elementary bodies. All ideal configurations are defined by the fact that all light-emitting diodes light up. Depending on the design of the individual elementary bodies, a large number of ideal configurations are possible in this embodiment. For example, all light-emitting diodes can be connected in series or partially in series, partially in parallel or all in parallel.

Ein wichtiges Merkmal der zuletzt beschriebenen Ausführungsform ist, daß die Energiequelle vor einem Kurzschluß gesichert ist. Dies kann beispielsweise durch eine Strombegrenzungsschaltung mit optischer Anzeige realisiert werden.An important feature of the last-described embodiment is that the energy source is protected against short circuits. This can be achieved, for example, by a current limiting circuit with an optical display.

Schließlich entspricht es der Lehre der Erfindung, daß das Oberflächengitter elastisch ist, sodaß einzelne Elementarkörper rotiert werden können. Hierdurch ergibt sich ein weiterer Freiheitsgrad der Bewegung.Finally, it is in accordance with the teaching of the invention that the surface lattice is elastic, so that individual elementary bodies can be rotated. This results in a further degree of freedom of movement.

Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung einer bevorzug-Further features, details and advantages of the invention will become apparent from the following description of a preferred

ten Ausführungsform der Erfindung sowie anhand der Zeichnung. Hierbei zeigen:embodiment of the invention and the drawing. Here:

Fig. 1: Eine erste Ausführungsform eines erfindungs-Fig. 1: A first embodiment of an inventive

getnäßen Spielzeugs in perspektivischer Darstellung, wet toy in perspective view,

Fig. 2: eine abweichende Ausführungsform, ebenfalls in perspektivischer Darstellung,Fig. 2: a different embodiment, also in perspective view,

Fig. 3: eine andere Ausführungsform in der Draufsicht, Fig. 3: another embodiment in plan view,

Fig. 4: einen Elementarkörper einer weiteren Ausfüh-Fig. 4: an elementary body of a further embodiment

rüngsform in räumlicher Darstellung,original form in spatial representation,

Fig. 5: einen anderen Elementarkörper derselben Ausführungsform in einer der Figur 4 entsprechenden Darstellung undFig. 5: another elementary body of the same embodiment in a representation corresponding to Figure 4 and

Fig. 6: eine die Wirkungsweise dieser Ausführungsform erläuternde Prinzipskizze. Fig. 6: a schematic diagram explaining the operation of this embodiment.

Das erfindungsgemäße Spielzeug 1 nach Figur 1 weist ein räumliches Oberflächengitter 2 auf, welches ein würfelförmiges Volumen 3 umgibt, das sich in siebenundzwanzig würfelförmige Zellen 4 unterteilen läßt. Die Kantenlänge des Volumens 3 entspricht der dreifachen Kantenlänge einer Zelle 4. Die Unterteilung des Volumens 3 in einzelne Zellen 4 erfolgt durch innere, nicht dargestellte Zellbegrenzungs-The toy 1 according to the invention according to Figure 1 has a spatial surface grid 2 which surrounds a cube-shaped volume 3 which can be divided into twenty-seven cube-shaped cells 4. The edge length of the volume 3 corresponds to three times the edge length of a cell 4. The division of the volume 3 into individual cells 4 is carried out by internal cell delimiters (not shown).

ebenen. Das Oberflächengitter 2 besteht aus Streifen 5, welche die Schnittlinien der inneren Zeilbegrenzungsebenen mit der Oberfläche 6 des Volumens 3 abdecken. Wie in Figur 1 zu sehen ist, sind im Oberflächengitter 2 an mehreren Stellen größere Lücken vorhanden. Es handelt sich hierbei um zwei nicht abgedeckte Schnittlinien 7 von inneren Zeilbegrenzungsebenen mit je einer Oberflächenseite 8 des umschlossenen Volumens 3. Diese Lücken beeinträchtigen die Stabilität des Oberflächengitters 2 nicht. Sie erleichtern jedoch dem Benutzer die Handhabung des Spielzeugs 1. Im eingeschlossenen Volumen 3 befinden sich sechsundzwanzig Elementarwürfel 9. Jeder Elementarwürfel 9 v/eist abgerundete Kanten 10 und Ecken 11 auf. Der Abstand zweier gegenüberliegender Seiten 12 eines Elementarwürfeis 9 entspricht der Kantenlänge einer Zelle 4. Da sich in dem in siebenundzwanzig Zellen 4 unterteilbaren Volumen 3 nur sechsundzwanzig Elementarwürfel 9 befinden, verbleibt eine freie Zelle 4. In diese kann einer der benachbarten Elementarwürfel 9 verschoben werden, wie der Pfeil 13 andeutet. Dadurch ist nun die benachbarte Zelle 4 frei geworden. Mittels dieses Mechanismus kann die freie Zelle 4 durch das gesamte Volumen 3 des Spielzeugs 1 wandern. Ein Elementarwürfel 9 ändert bei jedem Positionwechsel seine Qualität: Der zentrale Elementarwürfel 9 wird zu einem flächenmittig gelegenen Würfel 9, ein flächenmittig auf einer der sechs Oberflächenseiten 8 befindlicher Elementarwürfel 9 kann entweder in die zentrale Zelle 4 oder auf eine Kantenposition verschoben werden, von einer Zelle an der Kante des Spielzeugs 1 läßt sich durch einmaliges Verschieben entweder die Flächenmitte einer der angrenzenden Oberflächenseiten 8 oder ein Eck erreichen, ein Eckwürfel 9 wird allenfalls zu einem Kantenwürfel 9. Durch eine entsprechende Reihenfolgeplanes. The surface grid 2 consists of strips 5, which cover the intersection lines of the inner cell boundary planes with the surface 6 of the volume 3. As can be seen in Figure 1, there are larger gaps in the surface grid 2 at several points. These are two uncovered intersection lines 7 of inner cell boundary planes, each with a surface side 8 of the enclosed volume 3. These gaps do not affect the stability of the surface grid 2. However, they make it easier for the user to handle the toy 1. In the enclosed volume 3 there are twenty-six elementary cubes 9. Each elementary cube 9 has rounded edges 10 and corners 11. The distance between two opposite sides 12 of an elementary cube 9 corresponds to the edge length of a cell 4. Since there are only twenty-six elementary cubes 9 in the volume 3, which can be divided into twenty-seven cells 4, one free cell 4 remains. One of the neighboring elementary cubes 9 can be moved into this, as the arrow 13 indicates. This means that the neighboring cell 4 has now become free. Using this mechanism, the free cell 4 can move through the entire volume 3 of the toy 1. An elementary cube 9 changes its quality every time it changes position: the central elementary cube 9 becomes a cube 9 located in the middle of the surface, an elementary cube 9 located in the middle of the surface on one of the six surface sides 8 can be moved either into the central cell 4 or to an edge position, from a cell on the edge of the toy 1 one can reach either the middle of the surface of one of the adjacent surface sides 8 or a corner by moving it once, a corner cube 9 can at most become an edge cube 9. By following a corresponding sequence

der Schieboperationen läßt sich jeder Würfel 9 an jede gewünschte Stelle 4 bewegen. Um dem Spielzeug 1 eine Aufgabe zu geben, welche sich durch sinnvoll aufeinanderfolgende
Schiebeoperationen lösen läßt, sind die Seiten 12 der EIementarwürfel 9 mit Symbolen versehen, welche ihre zugeordnete Position im Volumen 3 anzeigen. Diese in Figur 1 nicht widergegebenen Symbole sind beispielsweise Ausschnitte aus bildhaften Darstellungen, welche bei entsprechender Anordnung der betreffenden Elementarwürfel 9 jeweils eine Oberflächenseite 8 des Spielzeugs 1 einnehmen. Eine Konstellation sämtlicher Elementarwürfel 9, bei der an allen Oberflächenseiten 8 des Spielzeugs 1 mit Ausnahme der freien
Zelle 4 zusammenpassende, bildhafte Darstellungen zu sehen sind, sei mit Idealkonstellation bezeichnet. Die bildhaften Darstellungen einer Idealkonstellation bedecken demnachBy means of the sliding operations, each cube 9 can be moved to any desired location 4. In order to give the toy 1 a task which can be solved by meaningfully consecutive
sliding operations, the sides 12 of the elementary cubes 9 are provided with symbols which indicate their assigned position in volume 3. These symbols, which are not shown in Figure 1, are for example sections of pictorial representations which, when the respective elementary cubes 9 are arranged accordingly, each occupy a surface side 8 of the toy 1. A constellation of all elementary cubes 9, in which on all surface sides 8 of the toy 1 with the exception of the free
Cell 4 shows matching, pictorial representations, is called an ideal constellation. The pictorial representations of an ideal constellation therefore cover

entweder 51 Seiten 12 der Elementarwürfel, wenn die leere
Zelle 4 eine äußere Position einnimmt, oder 54 Seiten der
Elementarwürfel 9, falls sie sich im Zentrum befindet. Da
sechsundzwanzig Elementarwürfel 9 jedoch insgesamt 156 either 51 sides 12 of the elemental cube, if the empty
Cell 4 occupies an outer position, or 54 sides of the
Elemental die 9 if it is in the center.
twenty-six elemental dice 9 but a total of 156

Seiten 12 aufweisen, existieren bei dem erfindungsgemäßen
Spielzeug 1 drei Idealkonstellationen, deren bildhafte
Darstellungen vollständig unabhängig voneinander sind. Bei jeder erreichten Idealkonstellation stellen sich dem
Spielenden daher sofort zwei alternative, weitere Aufgaben, nämlich das Einstellen einer der beiden anderen Idealkonstellationen. Man könnte das Spielzeug 1 aus diesem
Grund als unendliches oder ewiges Geduldsspiel bezeichnen.Pages 12, exist in the inventive
Toy 1 three ideal constellations, whose pictorial
representations are completely independent of each other. For each achieved ideal constellation, the
Players are therefore immediately given two alternative tasks, namely setting one of the other two ideal constellations. One could choose toy 1 from this
Reason as an infinite or eternal game of patience.

In Figur 2 ist eine abweichende Ausführungsform eines
Spielzeugs 1' zu sehen, dessen Oberflächengitter 2 eine Volumen 3 umschließt, welches in insgesamt acht Zellen 4 unterteilt ist. Die Zellen 4 sind durch die Streifen 5 desFigure 2 shows a different embodiment of a
toy 1', whose surface grid 2 encloses a volume 3, which is divided into a total of eight cells 4. The cells 4 are separated by the strips 5 of the

Oberflächengitters 2 zu erkennen, welche je eine Schnittlinie der drei inneren Begrenzungsebenen mit der Oberfläche 6 des Volumens 3 abdecken. Von den acht Zellen 4 sind sieben mit je einem Elementarwürfel 9 ausgefüllt, sodaß auch hier eine Zelle 4 frei bleibt. Dieses Spielzeug 1' besitzt genau zwei Idealkonstellationen, wie ein Vergleich der Anzahl der auf den Oberflächenseiten 8 befindlichen Elementarwürfelseiten 12 mit der Gesamtzahl der Seiten 12 sämtlicher Elementarwürfel 9 ergibt.surface grid 2, each of which covers an intersection line of the three inner boundary planes with the surface 6 of the volume 3. Of the eight cells 4, seven are filled with an elementary cube 9 each, so that here too one cell 4 remains free. This toy 1' has exactly two ideal constellations, as can be seen from a comparison of the number of elementary cube sides 12 on the surface sides 8 with the total number of sides 12 of all elementary cubes 9.

Die Ausführungsform eines Spielzeugs 1'', die aus Figur 3 ersichtlich ist, unterscheidet sich von der Ausführungsform 1 nach Figur 1 ausschließlich dadurch, daß mehrere Elementarwürfel 9 eine durchgehende Bohrung 14 aufweisen, welche sich in der Idealkonstellation zu einer querschnittlich zylindrischen, das gesamte Spielzeug 1'' durchsetzenden Ausnehmung ergänzen. Mittels dieser Anordnung kann - was besonders bei Spielzeugen mit mehr als einer im Inneren liegenden Zelle 4 wichtig ist - die richtige Position auch der innen befindlichen Elementarwürfel 9 überprüft werden.The embodiment of a toy 1'', which can be seen in Figure 3, differs from the embodiment 1 according to Figure 1 only in that several elementary cubes 9 have a through hole 14, which in the ideal configuration complement each other to form a cross-sectionally cylindrical recess that runs through the entire toy 1'' . Using this arrangement - which is particularly important for toys with more than one cell 4 inside - the correct position of the elementary cubes 9 inside can also be checked.

Diese Ausführungsform kann entweder in Verbindung mit bildhaften Darstellungen auf den verbleibenden Seitenflächen 12 der Elementarwürfel 9 verwendet werden oder für sich genommen mit mehreren, das Spielzeug 1'' in der Idealkonstellation vollständig durchsetzenden Ausnehmungen unterschiedlicher Richtung und/oder unterschiedlichen Querschnitts, von denen im Hinblick auf eine eindeutige Idealkonstellation jeder Elementarwürfel 9 betroffen sein muß, Anwendung finden. Sofern hierbei die Form jedes Elementarwürfels 9 gegegüber allen anderen Elementarwürfeln 9 Unterschiede aufweist, ist die Idealkonstellation eindeutig.This embodiment can be used either in conjunction with pictorial representations on the remaining side surfaces 12 of the elementary cubes 9 or on its own with several recesses of different directions and/or different cross-sections that completely penetrate the toy 1'' in the ideal configuration, and which must affect each elementary cube 9 in order to achieve a unique ideal configuration. If the shape of each elementary cube 9 differs from all other elementary cubes 9, the ideal configuration is unique.

In den Figuren 4 und 5 sind zwei unterschiedliche Elementarwürfel 9 einer weiteren Ausführungsform gezeichnet, deren prinzipielle Wirkungsweise Figur 6 an einem Modell mit nur einer Schicht veranschaulicht. Die den Figuren 4 und 5 zugrundeliegende Ausführungsform weist jedoch ebenfalls eine räumliche Anordnung auf wie zum Beispiel das Spielzeug 1 oder 1'. Sie unterscheidet sich von diesen ausschließlich in der Beschaffenheit der Elementarwürfel 9', 9''. Diese v/eisen ein Gehäuse 15 aus transparentem, nicht leitenden Material auf, dessen Kanten 10 und Ecken 11 entgegen der schematischen Darstellung der Figur 4 und 5 ebenfalls abgerundet sind. Auf sämtlichen Seiten 12 der Elementarwürfel 9', 9'' ist mittig eine Kontaktfläche 16 vorgesehen, welche im Spielzeug 1 einen leitenden Kontakt zu dem an diese Fläehe angrenzenden Elementarwürfel 9', 9'' ermöglicht. Bei der in den Figuren 4 bis 6 angesprochenen Ausführungsform ist in dem vom Oberflächengitter 2 eingeschlossenen Volumen 3 genau ein Elementarwürfel 9' vorhanden, die restlichen Elementarwürfel S'' entsprechen prinzipiell der Anordnung nach Figur 5. Bei dem Elementarwürfel 9' ist im Gehäuse 15 eine Minibatterie 17, die beispielsweise aus einer oder mehreren Knopfzellen bestehen kann, angeordnet. Deren beide Pole sind mit je einer oder mehreren, vorzugsweise mit je drei der Kontaktflächen 16 leitend verbunden. Die restlichen, prinzipiell der Figur 5 entsprechenden Elementarzellen 9'' des Spielzeugs 1 enthalten je eine durch das transparente Gehäuse 15 sichtbare Leuchtdiode 18, deren Elektrodenanschlüße 19 mit mindestens je einer der Kontaktflächen 16 leitend verbunden sind. In der Auswahl der mit der Anode 19 und der Kathode 19 verbundenen Kontaktflächen 16 unterscheiden sich die einzelnen Elementarwürfel 9'' untereinander. Auch kann jeder der beiden Elektrodenanschlüsse 19Figures 4 and 5 show two different elementary cubes 9 of a further embodiment, the basic mode of operation of which is illustrated in Figure 6 using a model with only one layer. However, the embodiment on which Figures 4 and 5 are based also has a spatial arrangement such as, for example, the toy 1 or 1'. It differs from these only in the nature of the elementary cubes 9', 9''. These have a housing 15 made of transparent, non-conductive material, the edges 10 and corners 11 of which are also rounded, contrary to the schematic representation in Figures 4 and 5. A contact surface 16 is provided in the middle of all sides 12 of the elementary cubes 9', 9'', which enables conductive contact in the toy 1 with the elementary cube 9', 9'' adjacent to this surface. In the embodiment shown in Figures 4 to 6, there is exactly one elementary cube 9' in the volume 3 enclosed by the surface grid 2, the remaining elementary cubes S'' basically correspond to the arrangement according to Figure 5. In the elementary cube 9', a mini battery 17, which can consist of one or more button cells, is arranged in the housing 15. Its two poles are each conductively connected to one or more, preferably three, of the contact surfaces 16. The remaining elementary cells 9'' of the toy 1, which basically correspond to Figure 5, each contain a light-emitting diode 18 visible through the transparent housing 15, whose electrode connections 19 are each conductively connected to at least one of the contact surfaces 16. The individual elementary cubes 9'' differ from one another in the selection of the contact surfaces 16 connected to the anode 19 and the cathode 19. Each of the two electrode connections 19

gleichzeitig mit mehreren Kontaktflächen 16 verbunden sein. Die nicht mit der Leuchtdiode verbundenen Kontaktflächen 16 können isoliert bleiben oder aber durch Drähte 20 miteinander verbunden sein, wie Figur 5 zu entnehmen ist. Figur 6 zeigt ein einschichtiges Modell der soeben beschriebenen Ausführungsform, dessen interne Verdrahtung sich ohne Leiterbahnkreuzungen auf die Zeichenebene projizieren läßt. Der Elementarwürfel 21 entspricht der Bauform 9', die übrigen Elementarwürfel 22 bis 28 sind prinzipiell baugleich mit der Ausführung 9''. Bei der gezeichneten Konstellation leuchtet keine einzige Leuchtdiode 18, es handelt sich also um keine Idealkonstellation. Verschiebt man nun die Elementarwürfel 21, 26 um eine Position nach unten, leuchten die Dioden 18 der Elementarwürfel 24 und 25. Man könnte genauso gut auch die Elementarwürfel 27 und 28 um eine Zelle nach rechts verschieben. In diesem Fall würden die Leuchtdioden 8 der Elementarwürfel 23, 26 und 28 leuchten. Dies ist zwar schon besser, aber immer noch keine Idealkonstellation, da noch dunkle Leuchtdioden 18 vorhanden sind.be connected to several contact surfaces 16 at the same time. The contact surfaces 16 not connected to the LED can remain isolated or can be connected to one another by wires 20, as can be seen in Figure 5. Figure 6 shows a single-layer model of the embodiment just described, whose internal wiring can be projected onto the drawing plane without conductor track crossings. The elementary cube 21 corresponds to the 9' design, the other elementary cubes 22 to 28 are basically identical to the 9'' design. In the constellation shown, not a single LED 18 lights up, so this is not an ideal constellation. If you now move the elementary cubes 21, 26 one position downwards, the diodes 18 of the elementary cubes 24 and 25 light up. You could just as well move the elementary cubes 27 and 28 one cell to the right. In this case, the LEDs 8 of the elementary cubes 23, 26 and 28 would light up. This is better, but still not an ideal constellation, since dark LEDs 18 are still present.

Claims

PROTECTION CLAIMS

1. Toy with several elementary bodies arranged so as to be movable relative to one another, characterized by a spatial surface grid (2) which surrounds a volume (3) in which the elementary bodies (9, 9', 9'') are accommodated in such a way that, when the volume (3) is imaginarily divided into individual cells (4) of the same shape and/or size, they each fill one cell (4) with the exception of at least one cell (4).

2. Toy according to claim 1, characterized in that the basic shape of a cell (4) corresponds to a spar, preferably a cuboid or cube.

3. Toy according to claim 2, characterized in that the elementary bodies (9, 9', 9'') are arranged to be displaceable in the direction of imaginary edges of the cells (4) .

4. Toy according to claim 3, characterized in that the surface (12) of each elementary body (9, 9', 9'') is tangent to each boundary surface of the respective cell (4) in at least one region.

5. Toy according to one of claims 2 to 4, characterized in that the spatial surface grid (2) consists of interconnected rods or strips (5) which cover the intersection lines (7) of the inner cell boundary planes with the surface (6) of the enclosed volume (3).

6. Toy according to one of the preceding claims with symbols which are assigned to the visible outer surfaces of the cells, characterized in that surfaces (12) for receiving these symbols are present on each elementary body (9).

7. Toy according to one of the preceding claims, characterized in that the surfaces of the elementary bodies form sections of one or more shapes, which become visible through appropriate placement of the elementary bodies.

8. Toy according to one of the preceding claims, characterized in that several or all elementary bodies (9) are penetrated by one or more recesses (14) which, when the elementary bodies are appropriately positioned, complement each other to form cylindrical or prismatic viewing openings which completely penetrate the toy (I'').

9. Toy according to one of claims 1 to 5, characterized in that the surface (12) of each elementary body (9', 9'') is transparent and has in its areas touching the boundary surfaces of a cell (4) contact surfaces (16) which are connected to one another by contact elements (20) and/or electronic components (17, 18) in such a way that when the elementary bodies (9', 9'') are placed accordingly, an electric circuit is closed.

10. Toy according to claim 9, characterized in that an electrical energy source (17) is arranged as an electronic component in one elementary body (9') and a light-emitting diode (18) is arranged in each of the other elementary bodies (9'') .

11. Spielzeug nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Energiequelle (17) vor einem Kurzschluß gesichert ist.11. Toy according to claim 10, characterized in that the energy source (17) is protected against short circuit.

12. Spielzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das räumliche Oberflächengitter (2) elastisch ist.12. Toy according to one of the preceding claims, characterized in that the spatial surface grid (2) is elastic.