CZ2023430A3 - Hlavolam s rozšířenou variabilitou úkolů - Google Patents

Abstract

Hlavolam s rozšířenou variabilitou úkolů obsahující vnitřní hladkou kouli (4), přičemž povrch této koule (4) je pokryt orbitálními posuvnými prvky (3) a stacionárními prvky (2), přičemž každý ze stacionárních prvků (2) je připevněn ke kouli (4) a mezi orbitálními prvky (3) jsou vždy uspořádané distanční prvky (7), které mají kontaktní základnu (8), která na okrajích přechází do opěrných křidélek (14) a uprostřed je nad základnou (8) uspořádaný vymezovací jazýček (15), jehož okraje přesahují přes základnu (8),přičemž kontaktní základna (8) distančního prvku (7) je opatřena odlehčovací průchozí drážkou (17) a vymezovací jazýček (15) je na své horní ploše opatřen manipulačním hřbetem (16) pro snadné zasouvání a vysouvání distančního prvku (7) z polohy mezi orbitálními prvky (3), přičemž orbitální prvky (3) jsou opatřeny kontaktním vnitřním lemem (18) provedeným na jejich spodní ploše, uvnitř kterého je vybrání (21) pro snadné posouvání orbitálního prvku (3).

Description

Oblast techniky

Vynález se týká hlavolamu s rozšířenou variabilitou úkolů.

Dosavadní stav techniky

Hlavolamy jsou produkty zábavního průmyslu vhodné pro procvičení mysli a trávení volného času hravým způsobem např. pro děti.

Složitějším hlavolamem je Rubikova kostka, která byla velmi populární na začátku 80. let. Dvacet sedm jednotlivých barevných kostek je uspořádáno do krychle o rozměrech 3x3x3. Každá ze stěn kostky představuje skupinu devíti kostek, které lze otáčet ve dvou na sebe kolmých rovinách. Na povrchu jednotlivých kostek jsou různé barvy nebo nálepky a úloha je vyřešena, když se na stěnách celé kostky vytvoří kompletní barva. Rubikova kostka má však nevýhodný tvar a její konstrukce je poměrně složitá.

Je známý prostorový posouvací hlavolam tvaru klasického fotbalového míče. Pohyblivé orbitální prvky jsou uspořádány do skupin nejméně tří vzájemně oddělených a vzájemně pohyblivých prvků. Pohyblivé prvky jsou ve skupině pohyblivé kolem bodu v rozsahu 360°. Jsou uspořádány symetricky kolem dalšího centrálního prvku, který tvoří skupinu. Alespoň jeden z pohyblivých prvků každé skupiny je zároveň součástí sousední skupiny. Všechny pohyblivé prvky hlavolamu tvoří nekonečný a uzavřený řetězec ve všech směrech. Prvky jsou uspořádány do tvaru koule nebo jiné zakřivené plochy. V jedné skupině je pět orbitálních prvků a jeden centrální prvek. Centrální stacionární prvky jsou v podstatě ploché a mají tvar pětiúhelníku a orbitální prvky jsou také v podstatě ploché a mají tvar šestiúhelníku. Centrální ploché stacionární prvky pevně upevněny na vnitřní konstrukci ve tvaru koule a pohyblivé orbitální prvky jsou uspořádány kolem centrálních prvku. Přednostně mají středové prvky menší reálný nebo imaginární průměr než pohyblivé prvky.

V US 6994343 B2 je představen kulový hlavolam ve tvaru fotbalového míče. Tento je zobrazen na obr. 1. Hlavolam je na obrázku v některých oblastech mírně rozložen, aby bylo zřetelně vidět uspořádání a konstrukci hlavolamu. Hlavolam obsahuje vnitřní kouli. Kulová vnitřní konstrukce je hladká koule a může být i dutá. Povrch koule je pokryt posuvnými orbitálními prvky a stacionárními prvky, které jsou v podstatě ploché. Každý ze stacionárních prvků je připevněn ke kouli, přednostně se západkou umístěnou v otvoru na kouli. Pět orbitálních prvků obklopuje každý stacionární prvek a tvoří tak skupinu orbitálních prvků. V preferovaném provedení obsahuje hlavolam dvanáct stacionárních prvků a dvacet orbitálních prvků, ačkoli je zřejmé, že prvků může být více nebo méně, v závislosti na požadované velikosti, složitosti a vzhledu hlavolamu.

Každý z orbitálních prvků může obíhat kolem kteréhokoli ze tří bezprostředně sousedících stacionárních prvků. Každý jednotlivý orbitální prvek může zaujmout libovolnou orbitální polohu na hlavolamu tím, že postupně obíhá kolem stacionárních prvků jako součást různých orbitálních skupin.

V preferovaném provedení je mezi jednotlivými orbitálními prvky malá vzdálenost. Mezi orbitálními prvky je umístěn distanční prvek, který tyto mezery vyplňuje. Distanční prvky jsou podlouhlé, jejich konce jsou o něco větší než středová část vytvořená jako kluzná kontaktní základna, která je širší než vymezovací jazýček uspořádaný uprostřed nad ní. Distanční prvky mají mírné výstupky, které mohou sloužit jako polohovadla pro zajištění správné polohy pod stacionárními prvky, které jsou opatřeny odpovídajícími důlky. Distanční prvky umožňují

- 1 CZ 2023-430 A3 kompaktní uspořádání všech pohyblivých dílců na kouli a hladký posuvný pohyb a mohou se posouvat spolu s orbitálními prvky. Šipky na dráze na obr. 1 ukazují některé trajektorie, po kterých se mohou orbitální prvky pohybovat kolem stacionárních prvků.

Orbitální prvky jsou v zásadě trojúhelníkového tvaru a na vnější ploše uprostřed mají šestiúhelníkový prolis, do kterého se potom nalepují různé nálepky a vytvářejí iluzi fotbalového míče. Tuto iluzi doplňuje pětiúhelníkový tvar stacionárních prvků. Na vrcholech trojúhelníku orbitálních prvků jsou pak zaoblené okraje, které po sestavení zajedou pod stacionární prvek. Západka je vytvořena jako čep, který zajišťuje polohu stacionárního prvku nad povrchem koule, a tudíž pod něj mohou zajíždět konce orbitálních prvků a distančních prvků. U výše popsaného hlavolamu podle stavu techniky nelze snadno vyjímat, resp. zasouvat distanční prvek, a tedy jej nelze využít pro nalepení další samolepky, čímž by se zvýšila variabilita úkolů. Dále nejsou orbitální prvky nijak odlehčeny, takže mezi nimi a vnitřní koulí je vlivem tření poměrně velký odpor při přesouvání prvků, což se musí řešit dodatečným mazáním na kouli.

Cílem vynálezu je představit hlavolam s rozšířenou variabilitou úkolů a se snadným přesouváním jednotlivých prvků po vnitřní kouli hlavolamu.

Podstata vynálezu

Výše uvedené nedostatky odstraňuje hlavolam s rozšířenou variabilitou úkolů podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že kontaktní základna distančního prvku je opatřena odlehčovací průchozí drážkou a vymezovací jazýček je na své horní ploše opatřen manipulačním hřbetem pro snadné zasouvání a vysouvání distančního prvku z polohy mezi orbitálními prvky, přičemž orbitální prvky jsou opatřeny kontaktním vnitřním lemem provedeným na jejich spodní ploše, uvnitř kterého je vybrání pro snadné posouvání orbitálního prvku.

Objasnění výkresů

Vynález bude nyní objasněn pomocí připojených výkresů, ve kterých na:

obr. 1 je částečně rozložený perspektivní pohled na hlavolam ve tvaru míče známý ze stavu techniky;

obr. 2 znázorňuje pohled na hlavolam ve tvaru míče podle vynálezu s odkrytým vrchním stacionárním prvkem a pohled na hlavolam s povysunutým distančním prvkem; a obr. 3 znázorňuje pohledy na distanční prvek a orbitální prvek podle stavu techniky a pohledy na distanční prvek a orbitální prvek podle vynálezu.

Příklad uskutečnění vynálezu

Hlavolam j. podle stavu techniky, ze kterého vynález vychází a který je konstrukčně vylepšen podle vynálezu, byl podrobně popsán na obr. 1 v kapitole podle stavu techniky.

Na obr. 2 je pohled na hlavolam 1 ve tvaru míče podle vynálezu s odkrytým vrchním stacionárním prvkem 2. Pod odkrytým stacionárním prvkem 2 jsou vidět distanční prvky 7 a dole na obrázku je část hlavolamu 1 s jedním povysunutým distančním prvkem 7. Princip hlavolamu 1 je v podstatě stejný jako u citovaného hlavolamu ve tvaru míče z obr. 1, ale vylepšené jsou všechny pohyblivé prvky, zejména distanční prvek 7 i orbitální prvek 3. Stacionární prvky 2 jsou uchyceny na vnitřní kouli 4 pomocí západky 9. Jsou zde vidět pohyblivé orbitální prvky 3 s prolisem 13 a s okraji 6, kdy mezi orbitálními prvky 3 jsou vždy uspořádané distanční prvky 7,

-2CZ 2023-430 A3 přičemž konce distančních prvků 7 s výstupkem 10 a okraje 6 orbitálních prvků 3 jsou po usazení stacionárního prvku 2 do otvoru v kouli 4 stacionárním prvkem 2 překryty. Naspodu stacionárních prvků 2 jsou otvory 12 pro usazení výstupků 10. Šipky na dráze 11 ukazují některé z možných trajektorií, po kterých se mohou orbitální prvky 3 pohybovat kolem stacionárních prvků 2. Významným konstrukčním prvkem distančních prvků 7 je manipulační hřbet 16 na její horní ploše. Ty slouží ke snadnému vysouvání a zasouvání distančních prvků 7, o čemž bude pojednáno později.

Obr. 3 představuje pohledy na rozdíly u distančního prvku 7 podle stavu techniky a podle vynálezu. Vlevo nahoře je znázorněn distanční prvek 7 podle stavu techniky v pohledu shora a zboku. Je zde vidět, že distanční prvek 7 má kontaktní základnu 8, která na okrajích přechází do opěrných křidélek 14 a uprostřed nad základnou 8 je uspořádaný vymezovací jazýček 15. Je vidět, že okraje jazýčku 15 přesahují přes základnu 8. Po montáži se potom po křidélcích 14 základny 8 posouvají orbitální prvky 3 dosedacím odlehčením 19 provedeným na jejich spodní ploše, takže mezi orbitálními prvky 3 a distančními prvky 7 je kluzné zámkové spojení.

Nahoře napravo je potom znázorněn distanční prvek podle vynálezu shora a zboku. Je zde vidět, že distanční prvek 7 má kontaktní základnu 8, která na okrajích přechází do opěrných křidélek 14 a uprostřed je nad základnou uspořádaný vymezovací jazýček 15. Je vidět, že okraje jazýčku 15 opět přesahují přes základnu 8. Rozdíl je v tom, že základna 8 je opatřena odlehčovací průchozí drážkou 17 a vymezovací jazýček je na své horní ploše opatřen manipulačním hřbetem 16. který slouží ke snadnému zasouvání a vysouvání distančního prvku z polohy mezi orbitálními prvky 3. Ke snadnému vytažení slouží i zmíněná průchozí drážka 17. která maximálně snižuje tření při kontaktu s koulí 4 a díky ní vznikne mezera 20 a směrem do ní se může natlačit základna 8, která je velmi pružná právě kvůli drážce 17. a odlehčit tření při vysouvání nebo zasouvání distančního prvku 7. Po montáži se potom po křidélcích 14 základny 8 posouvají orbitální prvky 3 dosedacím odlehčením 19 provedeným na jejich spodní ploše, takže mezi orbitálními prvky 3 a distančními prvky 7 je kluzné zámkové spojení.

O celkovou minimalizaci tření se ovšem nejvíce postará vybrání 21 na vnitřní ploše orbitálních prvků 3, a tím vznikne kontaktní vnitřní lem 18. který se svou pouze malou plochou posouvá hladce po kouli 4, přičemž dosedací odlehčení 19 zůstává zachováno, takže mezi orbitálními prvky 3 a distančními prvky 7 je kluzné zámkové spojení.

Význam hřbetu 16 u distančního prvku spočívá v tom, aby jej šlo snadno vysouvat a zasouvat. K hlavolamu 1 je totiž přidán sáček se sadou distančních prvků a jejich hřbety 16 jsou opatřeny různými samolepkami. Tyto dodatečné distanční prvky 7 potom mohou nahrazovat jiné distanční prvky na kouli 4, aby se vytvářely nové grafické alternativy. Díky manipulačním hřbetům 16 lze stávající distanční prvek snadno vysunout a nový distanční prvek 7 ze zásobníku zase snadno nasunout. Samozřejmě, aby šlo tuto operaci provést, je nejdříve nutno stacionární prvek 2 z koule odebrat a k tomu slouží nástroj ve tvaru klínku, který lze vsunout pod stacionární prvek 2, nadzvednout jej a vytlačit jeho západku 9 z otvoru 5 na kouli.

Claims (1)

1. Hlavolam s rozšířenou variabilitou úkolů, obsahující vnitřní hladkou kouli (4), přičemž povrch této koule (4) je pokryt orbitálními posuvnými prvky (3) a stacionárními prvky (2), přičemž každý 5 ze stacionárních prvků (2) je připevněn ke kouli (4), a mezi orbitálními prvky (3) jsou vždy uspořádané distanční prvky (7), které mají kontaktní základnu (8), která na okrajích přechází do opěrných křidélek (14) a uprostřed je nad základnou (8) uspořádaný vymezovací jazýček (15), jehož okraje přesahují přes základnu (8), vyznačující se tím, že kontaktní základna (8) distančního prvku (7) je opatřena odlehčovací průchozí drážkou (17), a že vymezovací jazýček (15) je na své horní ίο ploše opatřen manipulačním hřbetem (16) pro snadné zasouvání a vysouvání distančního prvku (7) z polohy mezi orbitálními prvky (3), přičemž orbitální prvky (3) jsou opatřeny kontaktním vnitřním lemem (18) provedeným najejich spodní ploše, uvnitř kterého je vybrání (21) pro snadné posouvání orbitálního prvku (3).