Würfel

Abstract

 Die Erfindung betrifft einen Würfel bestehend aus Einzeltei­len, deren Gesamtvolumen dem Würfelvolumen entspricht und die durch Steckverbindungen zusammengehalten sind. Erfindungsge­mäß werden drei Arten von Einzelteilen verwendet, wobei die erste und zweite Einzelteilart erste und zweite, L-förmige Körper sind mit zwei gleich langen L-Schenkeln, die an ihrer äußeren, längsten Kante 2/3 der Länge einer Würfelkante ent­sprechen und die jeweils zwei gegeneinander versetzte Bohrun­gen aufweisen. Die dritte Einzelteilart besteht aus Steckstä­ben, die in ihrer Länge der Würfelkante entsprechen und die zur Bildung des Würfels in die Bohrungen der L-förmigen Kör­per eingebracht sind. Die Steckstäbe sind dabei im Würfel so angeordnet, daß jeweils zwei Steckstäbe in jeder der drei Raumrichtungen im Abstand von 2/3 der Kantenlänge des Würfels parallel verlaufen und um den Würfelmittelpunkt angeordnet sind.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft einen Würfel nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

[0002] Es sind allgemein Würfelausführungen bekannt, wobei der Wür­fel in seinem ganzen Volumen aus Einzelteilen zusammengesetzt ist und diese Einzelteile durch Verbindungen, insbesondere Steck- oder Klipverbindungen, zusammengehalten sind.

[0003] Solche Würfelausführungen sind auf dem Markt in der Form von dreidimensionalen Puzzles, z.B. als Schlüsselanhänger, erhält­lich. Dabei werden Würfeleinzelteile ineinandergreifend zu­sammengesetzt und ein letztes Würfelteil, das den Zusammen­halt des Würfels bedingt, eingeklipst. Diese Klipverbindung kann, insbesondere bei einem Schlüsselanhänger, durch äußere Einwirkung leicht aufgehen, wodurch der gesamte Würfel in die Einzelteile auseinanderfällt.

[0004] Das Problem, einen in sich zusammenhaltenden Würfel aus Ein­zelteilen aufzubauen, tritt aber auch in der Stapel- und Be­förderungstechnik auf. Hier ist es besonders wichtig, mit ein­ fachen Mitteln volumenmäßig günstige, in sich zusammenhalten­de, gut handhabbare und transportfähige Einheiten aus Einzel­teilen zu schaffen, wobei als Transporteinheit der Würfel offensichtlich eine Vielzahl von Vorteilen bringt. Dazu ist es bekannt, beispielsweise aus Hohlblockbetonsteinen würfel­förmige Einheiten auf Transportpaletten zu stapeln. Zur Siche­rung gegen ein Auseinanderfallen der würfelförmigen Einheit beim Transport wird die Stapeleinheit mit umlaufenden Stahl­bändern gesichert. Der Aufwand dazu ist relativ groß.

[0005] Aufgabe der Erfindung ist es, einen gattungsgemäßen Würfel aus Einzelteilen zu schaffen, der einfach aufgebaute Einzel­teile enthält und im zusammengesteckten Zustand gut zusammen­hält.

[0006] Diese Aufgabe wird mit den kennzeichnenden Merkmalen des An­spruchs 1 gelöst.

[0007] Gemäß Anspruch 1 werden drei Arten von Einzelteilen verwen­det:

[0008] Die erste und zweite Einzelteilart ist in der Form weitgehend gleich und besteht aus ersten und zweiten L-förmigen Körpern mit zwei gleich langen L-Schenkeln. Die L-Schenkellänge ent­spricht an deren äußerer Kante 2/3 der Länge der Würfelkante. Die L-Schenkel sind im Querschnitt quadratisch mit einer Kan­tenlänge des Quadrats entsprechend 1/3 der Länge einer Würfel­kante.

[0009] In den L-förmigen Körpern ist jeweils eine erste durchgehende Bohrung angebracht, die in der Mitte der nach außen liegenden Hälfte des ersten L-Schenkels liegt, wobei diese Bohrung pa­rallel zum zweiten L-Schenkel verläuft.

[0010] Die erste und zweite Einzelteilart unterscheidet sich nunmehr in der Lage einer zweiten Bohrung:

[0011] Die ersten L-förmigen Körper haben eine zweite Bohrung in der Mitte der äußeren Hälfte des zweiten L-Schenkels, wobei diese zweite Bohrung quer zu der durch die L-Schenkel gebildte Fläche verläuft.

[0012] Bei den zweiten L-förmigen Körpern verläuft diese zweite Boh­rung in der gleichen Richtung, jedoch liegt sie im mittleren Bereich, wo die L-Schenkel zusammenstoßen.

[0013] Als dritte Einzelteilart werden Steckstäbe verwendet, die in ihrer Länge der Würfelkante und in ihrem Durchmesser dem Durchmesser der insgesamt gleichen Bohrungen entsprechen.

[0014] Zur Bildung eines Würfels werden je drei erste L-förmige Kör­per und sechs zweite L-förmige Körper sowie sechs Steckstäbe verwendet. Damit ist der Würfel bei entsprechendem Zusammen­bau in seinem gesamten Volumen ausgefüllt. Dies ist ohne wei­teres dadurch zu erkennen, daß ein L-förmiger Körper (gedank­lich) aus drei winkelig zueinander angeordneten kleinen Wür­feln zusammengesetzt ist, wobei ein solcher kleiner Würfel den 27. Teil des Volumens des zusammengesteckten großen Wür­fels einnimmt. Ein L-förmiger Körper nimmt somit den 9. Teil des Volumens des zusammengesteckten Würfels ein, so daß das Volumen der drei ersten L-förmigen Körper zusammen mit dem Volumen der sechs zweiten L-förmigen Körper das gesamte Wür­felvolumen (ohne das Volumen der Bohrungen) ergibt.

[0015] Jeder der neun L-förmigen Körper hat zudem zwei Bohrungen, so daß volumenmäßig noch 18 Bohrungen auszufüllen sind. Die Boh­rungen haben jeweils eine Länge von 1/3 der Würfelkante. Da die sechs Steckstäbe die Länge der gesamten Würfelkante auf­weisen, füllen somit auch die sechs Steckstäbe die Bohrungen volumenmäßig aus. Die Volumina aller Einzelteile ergeben somit das Volumen des damit herstellbaren Würfels.

[0016] Der Würfel ist nunmehr so zusammengesteckt, daß jeweils zwei Steckstäbe in jeder der drei Raumrichtungen im Abstand von 2/3 der Kantenlänge des Würfels parallel verlaufen. Die L-för­migen Körper sind dabei so angeordnet, daß der Würfel aus drei Schichten mit einer Schichthöhe von 1/3 der Kantenlänge des Würfels bzw. der Höhe der gedanklichen kleinen Würfel auf­gebaut ist. Die drei ersten L-förmigen Körper mit den in bei­den Seitenbereichen der L-Schenkel liegenden Bohrungen bilden dabei jeweils äußere Ecken des Würfels. Die anderen L-förmi­gen Körper werden so zusammengestellt, daß die sechs Steckstä­be in der angegebenen Richtung die Bohrungen durchdringen und den Würfel insgesamt zusammenhalten. Die Lage der Steckstäbe im Würfel ist in jedem Fall zwingend vorgegeben, während die in den L-förmigen Körpern enthaltene Symmetrie entsprechende symmetrische Umstellungen zuläßt.

[0017] Damit wird ein Würfel erreicht, dessen Einzelteile geome­trisch einfach gestaltet und damit auch preisgünstig herstell­bar sind. Zudem hält der Würfel durch die in den Raumrichtun­gen unterschiedlich verlaufenden Steckstäbe gut zusammen.

[0018] Ein solcher Würfel kann beipielsweise als Puzzle verwendet werden, da das Zusammensetzen des Würfels die ersten Male eine gewisse gedankliche Arbeit erfordert, insbesondere dann, wenn keine Anweisung erfolgt, wie die Steckstäbe in den Raumrichtungen liegen sollen.

[0019] Der erfindungsgemäße Würfel kann jedoch auch in der Stapel­technik verwendet werden, wenn z.B. preßbare Güter in L-förmi­gen Körpern transportiert werden sollen. Die Steckstäbe, die den Zusammenhalt ergeben, könnten dann ebenso wie Transportpa­letten, wieder an den Auslieferer zurückbefördert werden.

[0020] Nach Anspruch 2 werden die Bohrungen und entsprechend die Steckstäbe zylindrisch geformt, da diese Gestalt in der Regel am einfachsten herstellbar ist. Grundsätzlich können die Boh­rungen und auch die Steckstäbe im Querschnitt quadratisch, sternförmig, etc. sein.

[0021] Bei der Verwendung des Würfels als Puzzle werden die Einzel­teile gemäß Anspruch 3 vorteilhaft aus Kunststoffmaterial her­gestellt.

[0022] Anhand einer Zeichnung wird ein erfindungsgemäßer Würfel mit weiteren Einzelheiten, Merkmalen und Vorteilen näher erläu­tert.

[0023] Es zeigen

Fig. 1 einen Steckstab,

Fig. 2 einen ersten L-förmigen Körper in einer Draufsicht und einer perspektivischen Darstellung,

Fig. 3 entsprechend einen zweiten L-förmigen Körper in einer Draufsicht und perspektivischen Darstellung,

Fig. 4 die räumliche Anordnung der sechs Steckstäbe im Wür­fel,

Fig. 5 einen kompletten, zusammengesteckten Würfel.

[0024] In Fig. 1 ist ein Steckstab 1 dargestellt, der in seiner Län­ge der Kantenlänge eines zusammengesetzten Würfels entspricht (sh. Fig. 5) und in seinem zylindrischen Durchmesser dem Boh­rungsdurchmesser der bohrungen in den L-förmigen Körpern ent­spricht (sh. Fig. 2 und 3).

[0025] In fig. 2 ist die erste Art eines Einzelteils dargestellt, aus denen ein Würfel aufgebaut ist. Dieses Einzelteil besteht aus einem L-förmigen Körper 2 mit einem ersten L-Schenkel 3 und einem zweiten L-Schenkel 4. Die Länge eines solchen L-­Schenkels beträgt 2/3 der Länge des zusammengesetzten Würfels (sh. Fig. 5). Der Querschnitt der L-Schenkel ist quadratisch mit einer Kantenlänge 5, die 1/3 der Länge der Würfelkante des zusammengesetzten Würfels entspricht. In einer anderen Be­trachtungsweise kann der L-förmige Körper zusammengesetzt aus drei kleinen Würfeln mit der Kantenlänge 5 angesehen werden, wobei ausgehend von einem Würfel, der den L-Scheitel bildet, weitere zwei Würfel an angrenzenden Seitenflächen anschlie­ßen. Eine erste durchgehende Bohrung 6 ist in der Mitte der nach außen hin gerichteten Hälfte des ersten L-Schenkels 3 enthalten, wobei diese Bohrung parallel zum zweiten L-Schen­kel 4 verläuft. Eine zweite durchgehende Bohrung 7 ist im zweiten L-Schenkel 4 ebenfalls in der nach außen liegenden Hälfte enthalten. Diese Bohrung 7 liegt quer zur ersten Boh­rung 6 und verläuft quer zu der durch die L-Schenkel 3, 4 ge­bildeten Fläche.

[0026] In Fig. 3 ist ein zweiter L-förmiger Körper 8 dargestellt, der dem ersten L-förmigen Körper 2 bis auf die Lage der Boh­rung 7 in der Gestalt und den Abmessungen entspricht. Im L-­förmigen Körper 8 liegt eine zweite Bohrung 9 im mittleren Be­reich des L-Scheitels. Auch diese zweite Bohrung 9 verläuft ähnlich wie die Bohrung 7 quer zur ersten Bohrung 6 und quer zu der durch die L-Schenkel gebildeten Fläche. Alle Bohrungen 6, 7, 9 haben den gleichen Durchmesser.

[0027] Anhand der Fig. 4 und 5 ist zu ersehen, daß der zusammenge­steckte Würfel 10 sechs Steckstäbe 1 enthält. In Fig. 4 ist wegen der besseren Deutlichkeit die Anordnung und räumliche Lage der Steckstäbe 1 im Würfel 10 herausgezeichnet. Es ist dabei zu erkennen, daß jeweils zwei Steckstäbe 1 in jeder der drei Raumrichtungen im Abstand von 2/3 der Kantenlänge des Würfels 10 parallel verlaufen und um den gemeinsamen Würfel­mittelpunkt angeordnet sind. Die Lage der Steckstäbe 1 be­dingt den grundsätzlichen Aufbau des Würfels 10 mit den L-för­migen Körpern 2 und 8.

[0028] Aus Fig. 5 ist zu ersehen, daß der Würfel 10 praktisch aus drei Schichten entsprechend der mit den Pfeilen 11 angedeute­ten Höhe aufgebaut ist. Diese Schichthöhe entspricht der Brei­te eines L-förmigen Körpers 2, 8. Dabei liegen die ersten L­förmigen Körper 2 so im Würfel, daß sie Würfelecken 12 bil­den. Die weiteren L-förmigen Körper werden ausgehend von die­ser Konstellation und der in Fig. 4 gezeigten grundsätzlichen Anordnung der sechs Steckstäbe weiter zur Ergänzung der Wür­felform so eingefügt, daß durch den gesamten Würfel durchge­hende Bohrungen zum Einführen der Steckstäbe 1 erhalten wer­ den. Der Aufbau des Würfels 10 ist dadurch im Rahmen der mög­lichen Symmetrie der L-förmigen Körper bestimmt und festge­legt.

[0029] Der zusammengebaute Würfel 10 ist durch die Stellung der Steckstäbe 1 in den drei Raumrichtungen fest zusammengehalten und kann erst nach Lösen von wenigstens zwei Steckstäben teil­weise in seine Einzelteile zerlegt werden.

[0030] Zusammenfassend wird festgestellt, daß mit der Erfindung ein Würfel geschaffen wurde, der aus einfach gestalteten und ein­fach herstellbaren Einzelteilen aufgebaut ist und der im zu­sammengebauten Zustand nur mit einfachen Steckverbindungen sicher und fest zusammenhält.

Ansprüche

1. Würfel bestehend aus Einzelteilen, deren Gesamtvolumen dem Würfelvolumen entspricht und die durch Steckverbindungen zusammengehalten sind,
dadurch gekennzeichnet,
daß drei Arten von Einzelteilen verwendet sind, wobei
die erste und zweite Einzelteilart erste und zweite, L-för­mige Körper (2, 8) sind, mit zwei gleichlangen L-Schenkeln (3, 4), die an ihrer äußeren, längsten Kante 2/3 der Länge einer Würfelkante entsprechen,
die L-Schenkel (3, 4) im Querschnitt quadratisch sind mit einer Kantenlänge (5) des Quadrats entsprechend 1/3 der Länge einer Würfelkante,
die L-förmgien Körper (2, 8) je eine erste durchgehende Bohrung (6) in der Mitte der äußeren Hälfte des ersten L-­Schenkels (3) enthalten, wobei diese Bohrung (6) parallel zum zweiten L-Schenkel (4) verläuft,
die ersten L-förmigen Körper (2) zusätzlich zur ersten Boh­rung (6) je eine zweite durchgehende Bohrung (7) in der Mitte der äußeren Hälfte des zweiten L-Schenkels (4) ent­halten, wobei diese zweite Bohrung (7) quer zu der durch die L-Schenkel (3, 4) gebildeten Fläche verläuft,
die zweiten L-förmigen Körper (8) zusätzlich zur ersten Bohrung (6) je eine zweite durchgehende Bohrung (9) im mittleren Bereich, wo die L-Schenkel (3, 4) zusammen­stoßen, enthalten, wobei diese zweite Bohrung (9) quer zu der durch die L-Schenkel (3, 4) gebildeten Fläche verläuft und
alle Bohrungen (6, 7, 9) einen gleichen Durchmesser aufwei­sen,
daß die dritte Einzelteilart Steckstäbe (1) sind, die in ihrer Länge der Würfelkante und in ihrem Durchmesser dem Durchmesser der Bohrungen (6, 7, 9) entsprechen,
daß ein Würfel (10) drei erste, L-förmige Körper (2), sechs zweite, L-förmige Körper (8) und sechs Steckstäbe (1) enthält, wobei die Steckstäbe (1) im Würfel (10) so an­geordnet sind, daß jeweils zwei Steckstäbe (1) in jeder der drei Raumrichtungen im Abstand von 2/3 der Kantenlänge des Würfels (10) parallel verlaufen und um den Würfel­mittelpunkt angeordnet sind und
die L-förmigen Körper (2, 8) so angeordnet sind, daß der Würfel (10) aus drei Schichten (Pfeile 11) mit einer Höhe der Schichten von 1/3 der Kantenlänge des Würfels (10) auf­gebaut ist, wobei die drei ersten L-förmigen Körper (2) mit den Scheiteln der L-Form äußere Ecken (12) des Würfels (10) bilden und die L-förmigen Körper (2, 8) durch die in die Bohrungen (6, 7, 9) eingesteckten Steckstäbe (1) zu­sammengehalten sind.

2. Würfel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrungen (6, 7, 9) in den L-förmigen Körpern (2, 8) und entsprechend die Steckstäbe (1) zylindrisch sind.

3. Würfel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die L-förmigen Körper (2, 8) und/oder die Steckstäbe (1) aus Kunststoffmaterial hergestellt sind.

Zeichnung