DE102016014456B3

DE102016014456B3 - STICKABLE BUILDING BLOCKS IN THE FORM OF POLYEDERS

Info

Publication number: DE102016014456B3
Application number: DE102016014456.4A
Authority: DE
Inventors: Patentinhaber gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2016-12-05
Filing date: 2016-12-05
Publication date: 2018-01-25
Anticipated expiration: 2036-12-06

Abstract

Die Erfindung betrifft Polyeder umfassend regelmäßige Flächenpolygone darstellende Seitenflächen, wobei mindestens eine Seitenfläche eine Steckvorrichtung umfassend Zapfen und Zapfenlöcher aufweist und der Polyeder mit einem zweiten Polyeder verbindbar ist, der regelmäßige Flächenpolygone darstellende Seitenflächen umfasst, wobei mindestens eine Seitenfläche des zweiten Polyeders eine Steckvorrichtung umfassend Zapfen und Zapfenlöcher aufweist, wobei die mindestens eine Seitenfläche des Polyeders mit der mindestens einen Seitenfläche des zweiten Polyeders beliebig kongruent verbindbar ist. Ferner betrifft die Erfindung Bausteinsätze umfassend die erfindungsgemäßen Polyeder.The invention relates to polyhedra comprising regular surface polygons performing side surfaces, wherein at least one side surface having a plug device comprising pins and pin holes and the polyhedra is connectable to a second polyhedron comprising regular surface polygons performing side surfaces, wherein at least one side surface of the second polyhedron comprises a plug device comprising pins and Having pin holes, wherein the at least one side surface of the polyhedron is connected congruently arbitrarily with the at least one side surface of the second polyhedron. Furthermore, the invention relates to building block sets comprising the polyhedra according to the invention.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Polyeder und Bausteinsätze umfassend Polyeder für Konstruktions-, Spiel-, Modellbau- und Demonstrationszwecke. Die Polyeder bilden Bausteine, die integrierte Steckvorrichtungen als Verbindungselemente aufweisen und zu dreidimensionalen Konstrukten verbindbar sind, wobei die Bausteine voneinander lösbar ausgestaltet sind.The present invention relates to polyhedra and building block sets comprising polyhedrons for construction, play, model making and demonstration purposes. The polyhedra form blocks that have integrated plug-in devices as connecting elements and can be connected to three-dimensional constructs, wherein the blocks are configured detachable from each other.

Steckspiele und Bausteinsysteme unterschiedlicher Art und Verwendung sind im Stand der Technik bekannt. Die DE 20 2015 000 476 U1 offenbart Polyeder zum Aufbau von Bauwerken. Die Polyeder werden aus Polygonmodulen aufgebaut, wobei die Polygonmodule randseitig miteinander verbunden sind.Plug-in games and modular systems of different types and uses are known in the art. The DE 20 2015 000 476 U1 discloses polyhedra for building structures. The polyhedra are constructed from polygon modules, whereby the polygon modules are connected at the edge.

Die Verbindung von Flächenelementen unter Nutzung von Verbindungsmitteln wird in weiteren Stand der Technik Dokumenten offenbart. So wird in der DE 9209309 U1 ein Polyeder-Spielkörper offenbart, der aus mehreren Basisflächen aufweisenden Bauelementen zusammensetzbar ist, die aufeinander abgestimmte, einander entsprechende Seitenkanten aufweisen und über Verbindungsmittel miteinander verbindbar sind. Eine Struktur mit höherem Bekanntheitsgrad wurde im Jahre 1965 in der GB 1 009 850 A1 offenbart, bei der Pentagone und Hexagone verbunden werden. Auf diese Weise kann ein Ikosaederstumpf aufgebaut werden, dessen Struktur besser bekannt ist unter dem Namen Buckminster-Fulleren.The connection of surface elements using connection means is disclosed in further prior art documents. So will in the DE 9209309 U1 discloses a polyhedron game body, which is composed of a plurality of base surfaces having components, which have matched, mutually corresponding side edges and are connectable to each other via connecting means. A more well-known structure was created in 1965 in the GB 1 009 850 A1 disclosed connecting pentagons and hexagons. In this way, an icosahedral stump can be built whose structure is better known under the name Buckminster fullerene.

Als Verbindungsmittel zum Verbinden vom Spielkörpern werden in einigen Stand der Technik Dokumenten magnetische Bauteile verwendet, wie beispielsweise in der DE 10 2015 058 992 A1 , oder es kommen Flockschichten zum Einsatz, durch die eine Verschiebefestigkeit von sich berührenden Spielkörpern erzielt wird, also keine formschlüssige Verbindung hergestellt wird, wie beispielsweise in der DE 20 2013 002 135 A1 .As connection means for connecting the game bodies, magnetic components are used in some prior art documents, such as in the DE 10 2015 058 992 A1 , or flock layers are used, by which a displacement strength of touching playing bodies is achieved, so no positive connection is made, such as in the DE 20 2013 002 135 A1 ,

Eine Art Zusammensetzmodell mit spezieller praktischer Bedeutung stellen Molekülbaukästen dar, die insbesondere bei Chemiestudenten Anwendung finden. Hier werden Kugeln als Atomplatzhalter und Stäbchen als Bindungssymbole miteinander verbunden. Varianten dieser Modelle sind beispielsweise in der WO 2013 079 610 A1 offenbart.A kind of assembly model with special practical significance are molecular kits, which are used in chemistry students in particular. Here balls are connected to each other as atomic placeholders and sticks as binding symbols. Variants of these models are for example in the WO 2013 079 610 A1 disclosed.

Die DE 8 505 842 U1 offenbart ein dreidimensionales Zusammensetzspiel mit einer Vielzahl einzelner aneinander befestigbarer Körper in Tetraederform. Ein hoher Variantenreichtum an zusammengesetzten Körpern soll erzielt werden, indem zwei verschiedene Arten von Körpern bereitgestellt werden, nämlich ein regelmäßiger Tetraeder und ein Tetraederkörper, bei dem eine Seitenfläche aus einem gleichseitigen Dreieck und zwei Seitenflächen aus einem rechtwinkeligen Dreieck bestehen. Mittels eines Zentralelementes verbundene und drehbare Tetraeder ähnlich einem Rubik Würfel werden in der DD 207 152 A1 und der DD 208 039 A3 beschrieben.The DE 8 505 842 U1 discloses a three-dimensional assembly game with a plurality of individual attachable body in tetrahedral form. A high variety of composite bodies is to be achieved by providing two different types of bodies, namely a regular tetrahedron and a tetrahedron body in which one side surface consists of an equilateral triangle and two side surfaces consist of a right triangle. By means of a central element connected and rotatable tetrahedrons similar to a Rubik's cube are in the DD 207 152 A1 and the DD 208 039 A3 described.

Im Stand der Technik sind verschiedene Formen von Grundbausteinen offenbart. Besonders häufig wird die Form eines Quaders verwendet.Various forms of basic building blocks are disclosed in the prior art. Particularly often the shape of a cuboid is used.

In dem sehr beliebten LEGO-System ist ein erster Quader in vertikaler Richtung formschlüssig mit einem zweiten Quader verbindbar, indem der erste Quader umfassend eine Steckvorrichtung bestehend aus Zapfen mit dem zweiten Quader umfassend eine Steckvorrichtung bestehend aus Zapfenlöchern verbunden wird. Anders ausgedrückt wird eine männliche Seite einer Steckverbindung mit einer weiblichen Seite einer Steckverbindung verknüpft. Die LEGO-Steine haben jeweils auf der einen Seite eine Steckvorrichtung nur mit männlichen Verbindungselementen und gegenüberliegend von dieser Seite eine Seite mit einer Steckvorrichtung, die ausschließlich aus weiblichen Verbindungselementen besteht. Mehrere Bausteine können so verbunden werden, dass planare Ebenen wie beispielsweise Mauern errichtet werden können.In the very popular LEGO system, a first parallelepiped in the vertical direction can be positively connected to a second cuboid by connecting the first cuboid comprising a plug device consisting of pins to the second cuboid comprising a plug device consisting of mortise holes. In other words, a male side of a connector is linked to a female side of a connector. The LEGO bricks each have on one side a plug-in device only with male connecting elements and opposite from this side one side with a plug-in device consisting exclusively of female connecting elements. Several building blocks can be connected in such a way that planar levels such as walls can be erected.

Beim LEGO-System sind die Bausteine in der Weise verbindbar, dass die miteinander verbundenen Seiten der Bausteine überlappen können, d. h. die Bausteine sind dann so verbunden, dass nicht alle Ecken eines Bausteins alle Ecken des mit ihm verbundenen zweiten Bausteins berühren. Die Seitenflächen der verbundenen Bausteine müssen sich, anders ausgedrückt, nicht exakt gegenseitig bedecken. Sie sind also nicht kongruent verbunden. Dadurch werden Anordnungen von Bausteinen möglich, bei denen zwei aus mehreren Bausteinen zusammengesetzte, planare Ebenen im 90° Winkel zueinander stehen, nämlich indem Steine auch im 90° Winkel zueinander gestapelt und verbunden werden.In the case of the LEGO system, the blocks can be connected in such a way that the interconnected sides of the blocks can overlap, ie. H. The blocks are then connected in such a way that not all corners of a block touch all corners of the second block connected to it. In other words, the side surfaces of the connected building blocks do not have to cover each other exactly. So you are not connected congruently. As a result, arrangements of blocks are possible in which two of several blocks composed planar planes are at 90 ° to each other, namely by stones are also stacked and connected at 90 ° angle to each other.

Eine Weiterentwicklung des LEGO-Systems in dem Sinne, dass Ebenen nicht nur im 90° Winkel zueinander verbunden werden können, sondern auch im 30° oder 60° Winkel, stellt das Konstruktionsspiel gemäß der CA 2 503 649 A1 bereit. Darin werden prismenförmige Spielsteine offenbart, die mit Bausteinen des LEGO-Systems kombinierbar sind. Die prismenförmigen Spielsteine stellen Polyeder dar, die aus zwei parallel angeordneten, rechtwinkeligen Dreiecken als Grundflächen, einem Quadrat und zwei Rechtecken bestehen. Die rechtwinkeligen Dreiecke haben Innenwinkel von 30°, 60° und 90°. Die Seitenflächen der Spielsteine sind entweder mit Zapfen oder mit Zapfenlöchern versehen, wobei keine Seitenfläche gleichzeitig beides aufweist.A further development of the LEGO system in the sense that levels can be connected not only at 90 ° to each other, but also in the 30 ° or 60 ° angle, provides the construction game according to the CA 2 503 649 A1 ready. In it, prism-shaped game pieces are revealed, which can be combined with building blocks of the LEGO system. The prism-shaped game pieces represent polyhedra, which consist of two parallel, right-angled triangles as bases, a square and two rectangles. The right-angled triangles have internal angles of 30 °, 60 ° and 90 °. The side surfaces of the game pieces are either provided with pins or with pin holes, with no side surface having both at the same time.

Die DE 101 62 854 C1 offenbart einen Relief-Baustein, bestehend aus einem Grundkörper, der mit mindestens einem Relief-Rasterfeld mit quadratischer Basisplatte ausgestattet ist, wobei das Relief-Rasterfeld zwei Zapfen und zwei Vertiefungen aufweist. Die zwei Zapfen sind auf dem Rasterfeld sich gegenüberliegend angeordnet, so dass sie in zwei sich gegenüberliegenden Vertiefungen eines zweiten Relief-Bausteins einrasten, wobei die zwei Zapfen des zweiten Relief-Bausteins in den Vertiefungen des ersten Relief-Bausteins einrasten. Zapfen und Vertiefungen sind so angeordnet, dass die quadratischen Basisplatten von zwei verbundenen Relief-Bausteinen deckungsgleich sind, d. h. die quadratischen Basisplatten von zwei Relief-Bausteinen sind kongruent verbindbar: Die vier Ecken der quadratischen Basisplatte des ersten Relief-Bausteins berühren im verbundenen Zustand die vier Ecken der quadratischen Basisplatte des zweiten Relief-Bausteins, so dass es zu keiner Flächenüberlappung bei einer der quadratischen Basisplatten kommt. The DE 101 62 854 C1 discloses a relief brick consisting of a base body provided with at least one relief grid with a square base plate, the relief grid having two pins and two recesses. The two pins are arranged on the grid opposite each other, so that they engage in two opposite recesses of a second relief block, wherein the two pins of the second relief block engage in the recesses of the first relief block. Pins and recesses are arranged so that the square base plates of two connected relief blocks are congruent, ie, the square base plates of two relief blocks are congruent connectable: The four corners of the square base plate of the first relief block in the connected state touching the four Corners of the square base plate of the second relief block, so that there is no surface overlap in one of the square base plates.

Die Anordnung von Zapfen und Vertiefungen bei den Relief-Bausteinen der DE 101 62 854 C1 ermöglicht zwei Orientierungen von verbundenen Relief-Bausteinen: Eine erste Orientierung und eine zweite, die sich von der ersten dadurch unterscheidet, dass ein Baustein gegenüber dem anderen Baustein um 180° gedreht vorliegt. Zwei Relief-Bausteine können insofern nicht beliebig verbunden werden, als dass eine bestimmte Ecke der quadratischen Basisplatte eines ersten Bausteins mit jeder beliebigen Ecke der quadratischen Basisplatte des zweiten Bausteins in Verbindung gebracht werden kann. Sie kann mit zwei Ecken in Verbindung gebracht werden, mit den zwei übrigen Ecken jedoch nicht. Die Relief-Bausteine gemäß diesem Stand der Technik Dokument sind zwar kongruent verbindbar, aber nicht beliebig kongruent verbindbar. Ferner ermöglichen die Relief-Bausteine nur ein Aneinanderreihen von Bausteinen rechtwinkelig oder geradlinig zueinander.The arrangement of pins and recesses in the relief blocks of DE 101 62 854 C1 allows two orientations of connected relief building blocks: a first orientation and a second one, which differs from the first one in that one building block is rotated by 180 ° with respect to the other building block. Two relief blocks can not be arbitrarily connected insofar as a particular corner of the square base plate of a first building block can be associated with any corner of the square base plate of the second building block. It can be associated with two corners, but not with the two remaining corners. Although the relief modules according to this prior art document can be congruently connected, they can not be congruently connected at will. Furthermore, the relief blocks allow only a juxtaposition of blocks perpendicular or rectilinear to each other.

Der vorliegenden Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, einen Polyeder bereitzustellen, der mit weiteren Polyedern verbunden werden kann, wobei die Zahl der Freiheitsgrade beim Verbinden von zwei Polyedern über ihre Seitenflächen möglichst hoch sein soll. Ferner lag der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Bausteinsatz umfassend die oben genannten Polyeder bereitzustellen.The present invention has for its object to provide a polyhedron, which can be connected to other polyhedra, the number of degrees of freedom in connecting two polyhedra should be as high as possible over their side surfaces. A further object of the present invention was to provide a building block set comprising the abovementioned polyhedra.

Zur Lösung der zuvor geschilderten Aufgaben schlägt die vorliegende Erfindung einen Polyeder nach Anspruch 1 vor. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der diesbezüglichen Unteransprüche.To solve the above-mentioned objects, the present invention proposes a polyhedron according to claim 1. Further advantageous embodiments are the subject of the relevant subclaims.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist – gemäß einem ersten Aspekt – ein Polyeder umfassend regelmäßige Flächenpolygone darstellende Seitenflächen, wobei mindestens eine Seitenfläche eine Steckvorrichtung umfassend Zapfen und Zapfenlöcher aufweist und der Polyeder mit einem zweiten Polyeder verbindbar ist, der regelmäßige Flächenpolygone darstellende Seitenflächen umfasst, wobei mindestens eine Seitenfläche des zweiten Polyeders eine Steckvorrichtung umfassend Zapfen und Zapfenlöcher aufweist, wobei die mindestens eine Seitenfläche des Polyeders mit der mindestens einen Seitenfläche des zweiten Polyeders beliebig kongruent verbindbar ist.The present invention is - according to a first aspect - a polyhedron comprising regular Flächenpolygone performing side surfaces, wherein at least one side surface having a plug device comprising pins and pin holes and the polyhedra is connectable to a second polyhedron comprising regular surface polygons performing side surfaces, wherein at least one Side surface of the second polyhedron having a plug device comprising pins and pin holes, wherein the at least one side surface of the polyhedron with the at least one side surface of the second polyhedron is arbitrarily congruent connectable.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung soll daher die Eigenschaft der Polyeder und der Polyeder bildenden Bausteine „verbindbar” zu sein so verstanden werden, dass die verbundenen Polyeder reversibel verbindbar, d. h. wieder lösbar sind. Zwei Polyeder sollen miteinander verbunden werden, indem sie gestapelt und geklemmt werden, wie dies beispielsweise auch beim LEGO-System bekannt ist. Dabei dringen die Zapfen des Polyeders in die Zapfenlöcher des zweiten Polyeders ein. Der Polyeder wird so formschlüssig mit dem zweiten Polyeder verbunden.In the context of the present invention, therefore, the property of the polyhedra and the polyhedron-forming building blocks to be "connectable" to be understood so that the connected polyhedrons reversibly connectable, d. H. are solvable again. Two polyhedra are supposed to be connected together by stacking and clamping, as is known, for example, in the LEGO system. The pins of the polyhedron penetrate into the mortise holes of the second polyhedron. The polyhedron is thus positively connected to the second polyhedron.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung werden geometrische Begriffe verwendet, wie in der Geometrie üblich. Ein Polyeder, auch Vielflächner oder Ebenflächner, ist eine Teilmenge des dreidimensionalen Raumes, welche ausschließlich von geraden Flächen (Ebenen) begrenzt wird. Ein regelmäßiges Polygon, auch reguläres Polygon, regelmäßiges Vieleck, reguläres Vieleck oder Isogon, ist in der Geometrie ein ebenes Polygon, das sowohl gleichseitig, als auch gleichwinklig ist. Bei einem regelmäßigen Polygon sind demnach alle Seiten gleich lang und alle Innenwinkel gleich groß.In the context of the present invention, geometric terms are used, as is customary in geometry. A polyhedron, also Vielflächner or Ebenflächner, is a subset of the three-dimensional space, which is limited only by straight surfaces (planes). A regular polygon, also regular polygon, regular polygon, regular polygon or isogon, is in geometry a plane polygon, which is both equilateral and equiangular. For a regular polygon, all pages are the same length and all interior angles are the same.

Im Unterschied zum LEGO-System sollen gemäß der vorliegenden Erfindung zwei Polyeder kongruent verbindbar sein, d. h. die Seitenflächen der Polyeder, die miteinander verbunden werden, sollen im Wesentlichen immer deckungsgleich sein. Jeder Eckpunkt (und, da die Seitenflächen aus regelmäßigen Flächenpolygonen bestehen, sogar jeder Oberflächenpunkt) der Seitenfläche des Polyeders, der mit dem zweiten Polyeder verbunden wird, soll im verbundenen Zustand mit dem korrespondierenden Eckpunkt der Seitenfläche des zweiten Polyeders in Verbindung stehen (und jeder Oberflächenpunkt soll mit dem korrespondierenden Oberflächenpunkt des zweiten Polyeders in Verbindung stehen).In contrast to the LEGO system, according to the present invention, two polyhedra should be congruently connectable, i. H. the side surfaces of the polyhedrons that are joined together should essentially always be congruent. Each vertex (and since the side surfaces are made of regular surface polygons, even each surface point) of the side surface of the polyhedron connected to the second polyhedron is said to be in communication with the corresponding vertex of the side surface of the second polyhedron (and each surface point should be related to the corresponding surface point of the second polyhedron).

Die Möglichkeit, von einem Polyeder ausgehend, in drei Dimensionen weitere Polyeder anzubauen, soll erstens dadurch gewährleistet werden, dass nicht nur Quader als grundlegende Polyeder verwendet werden, sondern beliebige Polyeder, die aus regelmäßigen Polygonen zusammengesetzt sind. Grundsätzlich gibt es so viele Richtungen in den drei Dimensionen, in denen weitergebaut werden kann, wie der Polyeder Polygonflächen aufweist.The possibility of growing polyhedra starting from a polyhedron in three dimensions should firstly be ensured by using not only cuboids as basic polyhedra, but also any polyhedra composed of regular polygons. Basically there are so many directions in the three dimensions in which one can build on how the polyhedron has polygon faces.

Zweitens soll – anders als im LEGO-System – jede zu verbindende Seitenfläche, die eine Steckvorrichtung aufweist, beides aufweisen, nämlich Zapfen und Zapfenlöcher, d. h. männliche Verbindungselemente und weibliche Verbindungselemente. Das hat den Vorteil, dass beliebige Polyeder an ihren verschiedenen Seitenflächen miteinander verbindbar sind, solange gleichartige Polygone (Trigon mit Trigon, Hexagon mit Hexagon, usw.) vorhanden sind, die eine Steckvorrichtung aufweisen, damit sie miteinander verbunden werden können.Secondly, unlike the LEGO system, each side face to be joined, which has a plug-in device, should have both pin and pin holes, ie. H. male connectors and female connectors. This has the advantage that any polyhedra can be connected to each other at their different side surfaces, as long as similar polygons (Trigon with Trigon, Hexagon with hexagon, etc.) are present, which have a plug-in device so that they can be connected together.

Drittens sollen die miteinander verbindbaren Polyeder beliebig kongruent verbindbar sein. Beliebig kongruent verbindbar heißt, dass jeder Eckpunkt eines Polygons eines Polyeders mit jedem Eckpunkt eines Polygons eines zweiten Polyeders in Kontakt gebracht werden kann, wenn die Seitenflächen mit Steckvorrichtung aufgrund gleicher Art der zu verbindenden Polygone verbindbar sind. Wenn beispielsweise ein Ikosaeder mit einem Oktaeder verbunden wird, kann dies in einer ersten Orientierung geschehen. Ein bestimmter Eckpunkt beim Ikosaeder ist dann in Kontakt mit einem bestimmten Eckpunkt beim Oktaeder. Ikosaeder und Oktaeder können dann gelöst werden, um 120° gegeneinander verdreht werden, und wieder verbunden werden. Dann ist der obige Eckpunkt beim Ikosaeder in Kontakt mit einem zweiten Eckpunkt beim Oktaeder. Erneutes lösen, drehen und wieder verbinden führt dazu, dass obiger Eckpunkt des Ikosaeders in Kontakt kommt mit dem dritten Eckpunkt beim Oktaeder. In allen Fällen sind dieselben Flächenpolygone in Kontakt gebracht worden. Erreicht wird das beliebig kongruente Verbinden dadurch, dass Zapfen und Zapfenlöcher paarweise auf dem Flächenpolygon angeordnet vorliegen, insbesondere dadurch, dass Zapfen und Zapfenlöcher paarweise auf dem Flächenpolygon angeordnet vorliegen und die Anzahl an Zapfen-Zapfenloch Paaren gleich der Anzahl an Ecken des Flächenpolygons ist, auf dem die Zapfen-Zapfenloch Paare angeordnet vorliegen.Third, the interconnectable polyhedra should be connectable congruent arbitrarily. Any congruently connectable means that each vertex of a polygon of a polyhedron can be brought into contact with each vertex of a polygon of a second polyhedron, if the side surfaces are connected to plug-in device due to the same type of polygons to be joined. For example, if an icosahedron is connected to an octahedron, this can be done in a first orientation. A certain vertex of the icosahedron is then in contact with a certain vertex of the octahedron. Icosahedron and octahedron can then be loosened, rotated 120 ° against each other, and reconnected. Then the above vertex of the icosahedron is in contact with a second vertex of the octahedron. Releasing, twisting and reconnecting causes the above corner of the icosahedron to come into contact with the third corner point of the octahedron. In all cases, the same surface polygons have been brought into contact. The randomly congruent connection is achieved by arranging pins and pin holes in pairs on the surface polygon, in particular in that pins and pin holes are arranged in pairs on the surface polygon and the number of pin and pin hole pairs is equal to the number of corners of the surface polygon the pin-pin hole pairs are arranged.

Das beliebig kongruente Verbinden kann dann zu sich unterscheidenden Konstrukten führen, wenn die Seitenflächen von Oktaeder und Ikosaeder verschiedenfarbig sind oder Oktaeder und Ikosaeder selbst bereits mit weiteren Polyedern verbunden sind. Der Vorteil, der mit diesem Merkmal der vorliegenden Erfindung verbunden ist, betrifft die Zahl der Freiheitsgrade, die zur Verfügung stehen, um die erfindungsgemäßen Polyeder miteinander zu verknüpfen. Jede Seitenfläche kann in jeder Orientierung deckungsgleich mit einer Seitenfläche eines weiteren Polyeders verbunden werden, solange die Art und Größe des Polygons der zu verbindenden Seitenflächen gleich ist (Trigon auf Trigon, Quadrat auf Quadrat, Pentagon auf Pentagon usw.). Ferner gilt, dass im Rahmen der vorliegenden Erfindung jedes Flächenpolygon immer nur eine einzige Steckvorrichtung umfassend eine bestimmte Anzahl an Zapfen-Zapfenloch Paaren aufweisen darf.The arbitrarily congruent bonding can then lead to differing constructs if the side surfaces of octahedron and icosahedron are different colors or if octahedra and icosahedra are themselves already connected to other polyhedra. The advantage associated with this feature of the present invention relates to the number of degrees of freedom available to link the polyhedrons of the invention together. Each side surface can be congruently connected in any orientation with a side surface of another polyhedron, as long as the type and size of the polygon of the side surfaces to be joined is the same (Trigon on Trigon, square on square, Pentagon on Pentagon, etc.). Furthermore, in the context of the present invention, each surface polygon must always have only one single plug-in device comprising a specific number of pin-and-pin hole pairs.

Ein erfindungsgemäßer Polyeder ist mit einem zweiten erfindungsgemäßen Polyeder beliebig kongruent verbindbar, indem je Steckvorrichtung auf einem Flächenpolygon Paare aus Zapfen und Zapfenloch vorhanden sind, wobei die Anzahl der Paare je Steckvorrichtung gleich der Zahl der Eckpunkte des Flächenpolygons mit der Steckvorrichtung ist. Werden beispielsweise zwei Polygone über ihre Trigone als Seitenflächen verbunden, hat jede Seitenfläche der Trigone drei Zapfen und drei Zapfenlöcher.A polyhedron according to the invention is congruently connectable congruently with a second polyhedron according to the invention by per pin device on a surface polygon pairs of pin and pin hole are present, the number of pairs per plug is equal to the number of vertices of the surface polygon with the plug-in device. For example, if two polygons are connected as side faces via their trigones, each side face of the trigone has three tenons and three tenon holes.

Anders als bei dem Gegenstand der vorliegenden Erfindung lassen sich die Relief-Bausteine gemäß der DE 101 62 854 C1 eben nicht beliebig kongruent miteinander verbinden. Wie oben beschrieben muss ein Relief-Baustein, der eine quadratische Grundfläche hat, um 180° gedreht werden, um in einer alternativen Orientierung mit einem zweiten Relief-Baustein verbunden zu werden. Der Relief-Baustein kann nicht im 90° Winkel gedreht werden, um dann mit dem zweiten Relief-Baustein verbindbar zu sein. Anders ausgedrückt gibt es nur zwei Möglichkeiten, zwei Relief-Bausteine genannter Art deckungsgleich zusammen zu stecken, und nicht vier Möglichkeiten.Unlike the subject of the present invention, the relief blocks according to the DE 101 62 854 C1 just do not connect arbitrarily congruent with each other. As described above, a relief brick having a square base must be rotated 180 ° to be connected in an alternative orientation to a second relief brick. The relief module can not be rotated at 90 ° to be connectable to the second relief module. In other words, there are only two ways to put two relief blocks of the same type together congruent, and not four options.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das regelmäßige Flächenpolygon mit Steckvorrichtung beim Polyeder mit dem regelmäßigen Flächenpolygon mit Steckvorrichtung beim zweiten Polyeder kongruent.According to a preferred embodiment of the present invention, the regular surface polygon with plug-in device in the polyhedron is congruent with the regular surface polygon with plug-in device in the second polyhedron.

Der Begriff „kongruent” soll im Rahmen dieser vorliegenden Erfindung stets verstanden werden, wie in der Mathematik üblich: Es handelt sich um die Deckungsgleichheit von Punktgruppen. Mit dem Merkmal, demgemäß der erfindungsgemäße Polyeder kongruent mit einem zweiten Polyeder verbindbar ist, folgt auch unmittelbar, dass je Steckvorrichtung stets männliche und weibliche Steckelemente vorhanden sind.The term "congruent" is to be understood in the context of this present invention always, as usual in mathematics: It is the congruence of point groups. With the feature according to which the polyhedron according to the invention is congruently connectable with a second polyhedron, it also follows immediately that male and female plug elements are always present per plug-in device.

Sind die zu verbindenden Seitenflächen mit Steckvorrichtung bei zwei zu verbindenden erfindungsgemäßen Polyedern kongruent, können diese Steckvorrichtungen von Seitenflächen mit vorgefertigten Schablonen leicht hergestellt werden. Auch bei dieser bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung können die Zapfen an der einen Seitenfläche in die Zapfenlöcher der anderen Seitenfläche eingesteckt werden und umgekehrt, wobei die zwei Bausteine auf diese Weise geklemmt werden.If the side surfaces to be joined with plug-in device are congruent in the case of two polyhedrons according to the invention to be connected, these plug-in devices can be produced easily from side surfaces with prefabricated templates. Also in this preferred embodiment of the present invention, the pegs on one side face can be inserted into the peg holes of the other side face, and vice versa, with the two building blocks being clamped in this way.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist der Polyeder so gestaltet, dass je Steckvorrichtung die Anzahl der Zapfen, die Anzahl der Zapfenlöcher und die Anzahl der Eckpunkte des regelmäßigen Flächenpolygons mit Steckvorrichtung jeweils gleich sind, wobei die Anordnung der Zapfen ein regelmäßiges Zapfenpolygon mit den Zapfen als Eckpunkten darstellt und die Anordnung der Zapfenlöcher ein regelmäßiges Zapfenlöcherpolygon mit den Zapfenlöchern als Eckpunkten darstellt, wobei die durch die Mittelpunkte der regelmäßigen Polygone (also Flächenpolygon, Zapfenpolygon und Zapfenlochpolygon) verlaufenden flächennormalen Drehachsen zusammenfallen und wobei die Abstände aller Zapfen und aller Zapfenlöcher zur Drehachse gleich sind und die Abstände der Zapfen und der Zapfenlöcher zu ihrer jeweiligen nächstliegenden Kante des Flächenpolygons gleich sind. According to a preferred embodiment of the present invention, the polyhedron is designed so that each plug-in device, the number of pins, the number of pin holes and the number of vertices of the regular surface polygon with plug-in device are the same, wherein the arrangement of the pins a regular pin polygon with the pins represents as vertices and the arrangement of the pin holes is a regular pinhole polygon with the pin holes as vertices, wherein the through the centers of the regular polygons (ie area polygon, pin polygon and pinhole polygon) running normal surface axes of rotation coincide and the distances of all pins and all pin holes to the axis of rotation are and the distances between the pins and the pin holes are equal to their respective nearest edge of the surface polygon.

Diese bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschreibt den erfindungsgemäßen Gegenstand allgemein für Polyeder, die aus beliebigen Flächenpolygonen als Seitenflächen aufgebaut sind, jedoch in einer im Wesentlichen hinreichenden Art und Weise, um die beliebig kongruente Verbindbarkeit ausführbar zu machen. Aus den 2a bis 2e wird ersichtlich, wie die Steckvorrichtungen bei den verschiedenen Flächenpolygonen konkret ausgestaltet werden können.This preferred embodiment of the present invention generally describes the article of the invention for polyhedra made up of any surface polygons as side surfaces, but in a substantially sufficient manner to make the randomly congruent connectivity feasible. From the 2a to 2e it is apparent how the plug-in devices can be configured concretely in the various surface polygons.

Die Grundidee der vorliegenden Erfindung könnte stets so abgewandelt werden, dass beispielsweise auf einen einzelnen Zapfen verzichtet wird. Werden beispielsweise zwei Trigonflächen miteinander verbunden, könnte eine Trigonfläche oder könnten beide Trigonflächen beispielsweise auf je einen Zapfen verzichten, ohne die Ausführbarkeit der vorliegenden Erfindung zu beeinträchtigen. Der Fachmann wird unmittelbar verstehen, wenn eine Ausführungsform den Gebrauch der vorliegenden Erfindung nur umgehen soll, das Grundprinzip der Erfindung jedoch verwirklicht.The basic idea of the present invention could always be modified such that, for example, a single pin is dispensed with. If, for example, two trigonfl surfaces are connected to one another, one trigon surface or both trigonfl surfaces could, for example, be dispensed with in each case without impairing the feasibility of the present invention. One skilled in the art will readily understand if one embodiment is only intended to obviate the use of the present invention, but embodies the basic principle of the invention.

In einer noch bevorzugteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind Zapfenpolygon, Zapfenlochpolygon und Flächenpolygon entlang der flächennormalen Drehachse um den Winkel 360°/(Anzahl der Ecken des Flächenpolygons)/4 zueinander gedreht angeordnet sind, wobei die Drehrichtung des Zapfenpolygons und die des Zapfenlochpolygons entgegengesetzt verläuft. Hierbei handelt es sich um eine bevorzugtere Art der Anordnung von Zapfen und Zapfenlöchern (jedoch allgemein für beliebige Arten von Flächenpolygonen), die eine beliebig kongruente Verbindbarkeit von zwei erfindungsgemäßen Polygonen gewährleistet.In an even more preferred embodiment of the present invention, trunnion polygon, trunnion polygon, and surface polygon are rotated along the surface normal axis of rotation by the angle of 360 ° / (number of corners of area polygon) / 4, with the direction of rotation of the trunnion polygon and that of the trunnion polygon being opposite. This is a more preferred way of arranging spigots and tenon holes (but generally for any types of surface polygons) that will ensure any congruent connectivity of two polygons of the invention.

Wie auch den 2a bis 2e zu entnehmen ist, werden Zapfen und Zapfenlöcher in einer bestimmten Art und Weise angeordnet. Zapfen und Zapfenlöcher werden paarweise angeordnet in der Art, dass die Verbindungslinie eines Zapfens mit einem benachbarten Zapfenloch parallel zur nächstliegenden Kante des Flächenpolygons verläuft. Das entsprechende Zapfenloch und der entsprechende Zapfen haben den gleichen Abstand zum Mittelpunkt M der entsprechenden Kante, wie in den 1a und 1b gezeigt. Für den Abstand d zwischen Zapfen und Zapfenloch muss gelten 0 < d < Kantenlänge. Zu jeder Kante des Flächenpolygons gehört ein entsprechendes Zapfen-Zapfenloch Paar. Alle Zapfenlöcher und Zapfen der jeweiligen Zapfen-Zapfenloch Paare besitzen den gleichen Abstand a zum Mittelpunkt der entsprechenden Kante des Flächenpolygons, i. e. der Abstand der Zapfen-Zapfenloch Paare zu den jeweiligen Kanten ist gleich groß. Der Abstand d zwischen einem Zapfenloch und einem Zapfen ist innerhalb einer Art von Polygon (Trigon, Pentagon, Hexagon usw.) gleich.As well as the 2a to 2e it can be seen, pins and mortises are arranged in a certain manner. Pins and pin holes are arranged in pairs such that the connecting line of a pin with an adjacent pin hole is parallel to the nearest edge of the surface polygon. The corresponding pin hole and the corresponding pin have the same distance to the center M of the corresponding edge, as in the 1a and 1b shown. For the distance d between the pin and mortise, 0 <d <edge length must apply. To each edge of the surface polygon belongs a corresponding pin-and-mortise pair. All pin holes and pins of the respective pin-pin hole pairs have the same distance a to the center of the corresponding edge of the Flächenpolygons, ie the distance of the pin-pin hole pairs to the respective edges is equal. The distance d between a pin hole and a pin is the same within a kind of polygon (trine, pentagon, hexagon, etc.).

Nun gibt es von einer jeden Kante aus betrachtet zwei mögliche Orientierungen des Zapfen-Zapfenloch Paares: Bei der ersten ist vom Mittelpunkt der Kante mit Blickrichtung hin zur Polygonmitte aus betrachtet das Zapfenloch rechts (vgl. offenes Quadrat in 1a) und der Zapfen links (vgl. aufgefüllter Punkt in 1a), wobei diese Orientierung alpha-Stellung genannt werden soll; und bei der zweiten Orientierung ist der Zapfen rechts und das Zapfenloch links, wobei diese Orientierung beta-Stellung genannt werden soll (vgl. 1b).Now, from each edge, there are two possible orientations of the pin-and-pin hole pair: in the first, from the center of the edge, looking towards the polygon center, the pin hole is right (see open square in FIG 1a ) and the pin on the left (see padded point in 1a ), this orientation being called alpha-position; and in the second orientation the pin is on the right and the pin hole on the left, this orientation being called the beta position (cf. 1b ).

Damit beispielsweise der Tetraeder aus 2c mit einem weiteren Tetraeder beliebig kongruent verbunden werden kann, müssen die Steckvorrichtungen auf zwei über eine Kante verbundenen Trigonen ein und desselben Polygons so angeordnet sein, dass auf beiden Trigonen die alpha-Stellung oder auf beiden Trigonen die beta-Stellung vorliegt. Mit anderen Worten können so alpha-Tetraeder untereinander und beta-Tetraeder untereinander verbunden werden.Thus, for example, the tetrahedron 2c can be connected in any congruent with another tetrahedron, the plug devices must be arranged on two connected via an edge trigones one and the same polygon so that on both trigons the alpha position or on both trigones the beta position is present. In other words, alpha tetrahedra and beta tetrahedra can be interconnected.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist der Polyeder so gestaltet, dass der Polyeder ein archimedischer Körper, also ein Körper bestehend aus regelmäßigen Polygonen, wobei alle Ecken sich zueinander gleich verhalten, ein platonischer Körper, also ein Körper bestehend aus zueinander kongruenten regelmäßigen Polygonen, ein Prisma, also ein Körper, dessen Seitenkanten parallel und gleich lang sind, und ein Polygon als Basisfläche hat, ein Antiprisma, also ein Körper, der aus zwei parallelen und zueinander verdrehten Polygonen als Basisflächen, d. h. Grund- und Deckfläche und aus den Basisflächen entsprechender Anzahl von Trigonen, die abwechselnd nach oben und unten weisen, besteht, oder ein Johnson-Körper ist, der aus regelmäßigen Polygonen aufgebaut ist, wobei die Ecken nicht identisch sind. Die benannten Körper sind in der Geometrie bekannt und exakt beschrieben.According to a preferred embodiment of the present invention, the polyhedron is designed in such a way that the polyhedron is an Archimedean body, ie a body consisting of regular polygons, where all the corners are equal to one another, a platonic body, ie a body consisting of regular polygons which are congruent to each other, a prism, ie a body whose side edges are parallel and of equal length, and has a polygon as the base surface, an antiprism, that is, a body consisting of two parallel and mutually rotated polygons as base surfaces, ie base and top surface and of the base surfaces corresponding Number of trigons alternately facing up and down, or a Johnson body composed of regular polygons, where the corners are not identical. The named ones Bodies are known in geometry and described exactly.

Diese Polyeder bieten einen großen Formenschatz, aus dem eine Vielzahl von dreidimensionalen Konstrukten aufgebaut werden kann. Es lassen sich die unterschiedlichsten Winkel bei miteinander verbundenen Polyedern realisieren.These polyhedra offer a great variety of shapes from which a variety of three-dimensional constructs can be built. It can be realized in a variety of angles in interconnected polyhedra.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist der Polyeder ein regelmäßiger Tetraeder, ein regelmäßiger Oktaeder oder ein regelmäßiger Ikosaeder, wobei die Seitenflächen des Polyeders regelmäßige Trigone darstellen und eine oder mehrere Seitenflächen eine Steckvorrichtung aufweisen, die jeweils aus drei Zapfen und drei Zapfenlöchern besteht, die zusammen die Eckpunkte eines Hexagons darstellen, wobei die Zapfen und Zapfenlöcher in alternierender Weise entlang des Umfangs des Hexagons angeordnet sind.According to a preferred embodiment of the present invention, the polyhedron is a regular tetrahedron, a regular octahedron or a regular icosahedron, wherein the side surfaces of the polyhedron represent regular trigones and one or more side surfaces comprise a plug-in device each consisting of three tenons and three tenon holes together represent the vertices of a hexagon, wherein the spigots and tenon holes are arranged in an alternating manner along the circumference of the hexagon.

Bei den Polyedern Tetraeder, Oktaeder und Ikosaeder handelt es sich um Polyeder, die ausschließlich aus regelmäßigen Trigonen aufgebaut sind. Um zwei dieser Polyeder zu verbinden, bedarf es einer Steckvorrichtung je Polyeder, die aus drei Zapfen-Zapfenloch Paaren bestehen. Diese bilden ein Hexagon, das nicht zwingend ein regelmäßiges Hexagon sein muss. Es muss zwar gleiche Innenwinkel aufweisen, kann aber zwei unterschiedliche Kantenlängen aufweisen, sofern die Kantenlängen alternierend entlang des Umfangs unterschiedlich sind. An den Eckpunkten dieses Hexagons, das das Steckpolygon darstellt, müssen in alternierender Weise Zapfen und Zapfenlöcher angeordnet sein, d. h. entlang des Umfanges folgt auf ein Zapfen ein Zapfenloch und umgekehrt.The polyhedra tetrahedra, octahedra, and icosahedra are polyhedra composed exclusively of regular trigons. To connect two of these polyhedra, it requires a plug-in device per polyhedron, which consist of three pin-pin pair. These form a hexagon that does not necessarily have to be a regular hexagon. Although it must have the same internal angle, but may have two different edge lengths, provided that the edge lengths are alternately different along the circumference. At the vertices of this hexagon representing the mating polygon, pins and pin holes must be alternately arranged; H. along the circumference follows a pin on a pin and vice versa.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist der Polyeder so gestaltet, dass der Polyeder ein gerades Prisma darstellt, wobei die Seitenflächen des geraden Prismas Quadrate darstellen und ein oder mehrere Seitenflächen eine Steckvorrichtung aufweisen, die jeweils aus vier Zapfen und vier Zapfenlöchern bestehen, und wobei die Grundflächen jeweils aus einem regelmäßigen Trigon mit drei Zapfen und drei Zapfenlöchern, einem Quadrat mit vier Zapfen und vier Zapfenlöchern, einem regelmäßigen Pentagon mit fünf Zapfen und fünf Zapfenlöchern, einem regelmäßigen Hexagon mit sechs Zapfen und sechs Zapfenlöchern, einem regelmäßigen Heptagon mit sieben Zapfen und sieben Zapfenlöchern, einem regelmäßigen Oktagon mit acht Zapfen und acht Zapfenlöchern, einem regelmäßigen Nonagon mit neun Zapfen und neun Zapfenlöchern, oder einem regelmäßigen Dekagon mit zehn Zapfen und zehn Zapfenlöchern bestehen.According to a preferred embodiment of the present invention, the polyhedron is configured such that the polyhedron constitutes a straight prism, wherein the side faces of the straight prism represent squares and one or more side faces comprise a plug-in device each consisting of four tenon and four tenon holes the bases each consist of a regular trine with three pins and three pin holes, a square with four pins and four pin holes, a regular pentagon with five pins and five pin holes, a regular hexagon with six pins and six pin holes, a regular heptagon with seven pins and There are seven spigot holes, a regular octagon with eight spigots and eight spigot holes, a regular nonagon with nine spigots and nine spigot holes, or a regular decagon with ten spigots and ten spigot holes.

Der Vorteil dieser Polyeder liegt darin, dass sie als Kopplung zwischen Polyedern mit beliebigen Arten von Polygonen einerseits und Würfeln andererseits dienen können. Mittels dieser Polyeder können beispielsweise Oktaeder mit Würfeln verbunden werden, wobei mit den Würfeln in gerader Richtung weitergebaut werden kann.The advantage of these polyhedra is that they can serve as coupling between polyhedra with any type of polygon on the one hand and dice on the other. By means of these polyhedra, for example, octahedra can be connected to cubes, whereby the cubes can be built further in a straight direction.

Weitere beispielhafte Ausführungsformen sollen im Folgenden genannt werden:
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist der Polyeder ein Pentagondodekaeder, wobei die Seitenflächen des Polyeders regelmäßige Pentagone darstellen und eine oder mehrere Seitenflächen eine Steckvorrichtung aufweisen, die jeweils aus fünf Zapfen und fünf Zapfenlöchern besteht, die zusammen die Eckpunkte eines Dekagons darstellen, wobei die Zapfen und Zapfenlöcher in alternierender Weise entlang des Umfangs des Dekagons angeordnet sind.Further exemplary embodiments are to be mentioned below:
According to a preferred embodiment of the present invention, the polyhedron is a pentagonal dodecahedron, wherein the side faces of the polyhedron are regular pentagons and one or more side faces comprise a plug-in device each consisting of five tenon and five tenon holes, which together constitute the vertices of a decagon; Pins and pin holes are arranged in an alternating manner along the circumference of the decagon.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist der Polyeder ein Tetraederstumpf, wobei vier Seitenflächen des Polyeders regelmäßige Trigone und vier Seitenflächen regelmäßige Hexagone darstellen und eine oder mehrere Seitenflächen eine Steckvorrichtung aufweisen, die beim Trigon jeweils aus drei Zapfen und drei Zapfenlöchern besteht, die zusammen die Eckpunkte eines Hexagons darstellen, wobei die Zapfen und Zapfenlöcher in alternierender Weise entlang des Umfangs des Hexagons angeordnet sind, die beim Hexagon jeweils aus sechs Zapfen und sechs Zapfenlöchern besteht, die zusammen die Eckpunkte eines Dodekagons darstellen, wobei die Zapfen und Zapfenlöcher in alternierender Weise entlang des Umfangs des Dodekagons angeordnet sind.According to another preferred embodiment of the present invention, the polyhedron is a tetrahedral stump, wherein four side surfaces of the polyhedron are regular trigons and four side surfaces are regular hexagons and one or more side surfaces comprise a plug-in device consisting of three trunnions and three trunnion holes at the trine respectively represent the corner points of a hexagon, wherein the pins and pin holes are arranged in an alternating manner along the circumference of the hexagon, each consisting of six pins and six pin holes in the hexagon, which together represent the vertices of a dodecagon, wherein the pins and pin holes in an alternating manner are arranged along the circumference of the dodecagon.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist der Polyeder ein Kuboktaeder, ein Hexaederstumpf, ein Oktaederstumpf, ein kleiner Rhombenkuboktaeder, ein großer Rhombenkuboktaeder, ein Ikosidodekaeder, ein Dodekaederstumpf, ein Ikosaederstumpf, ein abgeschrägter Hexaeder, ein kleiner Rhombenikosidodekaeder, ein großer Rhombenikosidodekaeder, ein abgeschrägter Dodekaeder, ein Antiprisma, eine Tetragonpyramide, eine Pentagonpyramide, eine Trigonkuppel, eine Tetragonkuppel, eine Pentagonkuppel, eine Pentagonrotunde, eine modifizierte Pyramide, eine modifizierte Kuppel, eine modifizierte Rotunde, ein erweitertes Prisma, ein erweiterter platonischer oder archimedischer Körper, ein Trigondodekaeder, ein abgeschrägtes Quadratantiprisma, ein Sphenocorona, ein erweitertes Spehnocorona, ein Sphenomegacorona, ein Hebesphenomegacorona, ein Disphenocingulum, eine Bilunadoppelrotunde, eine Dreieckshebesphenorotunde mit dem Polygon entsprechenden Anzahl und dem Polygon entsprechender Anordnung von Zapfen und Zapfenlöchern.According to another preferred embodiment of the present invention, the polyhedron is a cuboctahedron, a hexahedral stump, an octahedral stump, a small rhombic cuboctahedron, a large rhombic cuboctahedron, an icosidodecahedron, a dodecahedron stump, an icosahedral stump, a beveled hexahedron, a small rhombic isosodecahedron, a large rhombic isosododecahedron beveled dodecahedron, an antiprism, a tetragon pyramid, a pentagon pyramid, a trine dome, a tetragon dome, a pentagonal dome, a pentagonal rotunda, a modified pyramid, a modified dome, a modified rotunda, an extended prism, an extended platonic or archimedean body, a trigondodecahedron, a beveled square antiprism, a Sphenocorona, an expanded Sphenocorona, a Sphenomegacorona, a Hebesphenomegacorona, a Disphenocingulum, a Bilunadoppelrotunde, a Dreieckshebesphenorotunde with the polygon corresponding number and de m polygon corresponding arrangement of pins and pin holes.

Zur Lösung der oben geschilderten Aufgaben schlägt die vorliegende Erfindung ferner einen Bausteinsatz nach Anspruch 7 vor. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der diesbezüglichen Unteransprüche. To solve the above-mentioned objects, the present invention further proposes a building block set according to claim 7. Further advantageous embodiments are the subject of the relevant subclaims.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist – gemäß einem zweiten Aspekt – ein Bausteinsatz umfassend einen Polyeder gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6 als einen ersten Baustein und einen Polyeder gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6 als einen zweiten Baustein.The present invention is - according to a second aspect - a building block set comprising a polyhedron according to one of claims 1 to 6 as a first building block and a polyhedron according to one of claims 1 to 6 as a second building block.

Mit diesem erfindungsgemäßen Bausteinsatz bestehend aus zwei und mehr erfindungsgemäßen Polyedern kann das Zusammensetzspiel betrieben werden.With this modular set according to the invention consisting of two or more polyhedra according to the invention, the assembly play can be operated.

Grundsätzlich sollen bei dem Zusammensetzspiel stets zwei Polyeder als Bausteine verbindbar sein, bei denen die Seitenflächen gleich groß sind und die gleiche Anzahl an Eckpunkten vorliegt. Auf diese Weise soll beispielsweise ein Polyeder mit einem Pentagon als Seitenflächen mit einem weiteren Polyeder nur über dessen Pentagon als Seitenfläche verbindbar sein. Die Varianz in der Verbindungsmöglichkeiten wird erreicht über die unterschiedliche Art der Polyeder und über die beliebig kongruente Verbindbarkeit, wie oben ausführlich dargestellt.In principle, two polyhedra should always be connectable as building blocks in the assembly game, in which the side surfaces are the same size and the same number of vertices is present. In this way, for example, should be a polyhedron with a pentagon as side surfaces with another polyhedron connectable only via the pentagon as a side surface. The variance in connectivity is achieved by the different nature of the polyhedra and by the congruent connectivity, as detailed above.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind bei dem ersten Baustein alle Seitenflächen mit einer Steckvorrichtung versehen und bei dem zweiten Baustein ist mindestens eine der Seitenflächen nicht mit der Steckvorrichtung versehen.According to a preferred embodiment of the present invention, in the first building block all side surfaces are provided with a plug-in device and in the second building block at least one of the side surfaces is not provided with the plug-in device.

Die Seitenflächen, die nicht mit einer Steckvorrichtung versehen sind, können als Endbausteine bei dem Zusammensetzspiel verwendet werden. Ferner ermöglicht das Fehlen einer Steckvorrichtung auf mindestens einer Seitenfläche die Bereitstellung einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform. In dieser können die Seitenflächen mit einem Bild oder Bildfragmenten versehen sein.The side surfaces which are not provided with a plug-in device can be used as end components in the assembly game. Furthermore, the absence of a plug-in device on at least one side surface makes it possible to provide a further particularly preferred embodiment. In this, the side surfaces can be provided with an image or image fragments.

Ferner sind in einer besonders bevorzugten Ausführungsform eine oder mehrere Seitenflächen farblich gestaltet.Furthermore, in one particularly preferred embodiment, one or more side surfaces are colored.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist der erste oder zweite Baustein ein archimedischer Körper, ein platonischer Körper, ein Prisma, ein Antiprisma oder ein Johnson-Körper.According to a preferred embodiment of the present invention, the first or second building block is an Archimedean body, a platonic body, a prism, an antiprism or a Johnson body.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist der erste oder zweite Baustein ein regelmäßiger Tetraeder; ein regelmäßiger Oktaeder; regelmäßiger Ikosaeder; ein regelmäßiger Ikosaederstumpf; ein regelmäßiger Trigondodekaeder; ein regelmäßiger Tetraederstumpf; ein regelmäßiger Kubooktaeder; ein regelmäßiger Pentagondodekaeder; ein regelmäßiger Ikosidodekaeder; ein kleiner Rhombenikosidodekaeder; ein regelmäßiger Oktaederstumpf; ein kleiner Rhombenkuboktaeder; ein schiefer Dekaeder; ein großer Rhombenkuboktaeder; ein großer Rhombenikosidodekaeder; ein abgeschräkter Dodekaeder; ein gerades Prisma mit quadratischen Seitenflächen und mit zwei Grundflächen aus jeweils einem regelmäßigen Trigon, einem regelmäßigen Pentagon, einem regelmäßigen Hexagon, einem regelmäßigen Heptagon, einem regelmäßigen Oktagon, einem regelmäßigen Nonagon oder einem regelmäßigen Dekagon; oder eine regelmäßige Pyramide mit Seitenflächen aus jeweils einem regelmäßigen Trigon und einer Grundfläche aus einem Quadrat oder einem regelmäßigen Pentagon.According to a preferred embodiment of the present invention, the first or second building block is a regular tetrahedron; a regular octahedron; regular icosahedron; a regular icosahedral stump; a regular trigondo-decahedron; a regular tetrahedral stump; a regular cubooctahedron; a regular pentagonal dodecahedron; a regular icosidodecahedron; a small rhombenicosidodecahedron; a regular octahedron stump; a small rhombic cuboctahedron; a slate decahedron; a large rhombic cuboctahedron; a large rhombic isosidodecahedron; a cut-off dodecahedron; a straight prism with square sides and two bases each consisting of a regular trine, a regular pentagon, a regular hexagon, a regular heptagon, a regular octagon, a regular nonagon or a regular decagon; or a regular pyramid with side faces each consisting of a regular trine and a base of a square or a regular pentagon.

Mit diesem Formenschatz an Polyedern können dreidimensionale Konstrukte in einer Vielzahl an Variationen gebaut werden.With this wealth of polyhedra, three-dimensional constructs can be built in a variety of variations.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist der erste Baustein so gestaltet, dass die Seitenflächen des ersten Bausteins mit Steckvorrichtung regelmäßige Flächenpolygone darstellen, wobei die Anzahl der Zapfen, die Anzahl der Zapfenlöcher und die Anzahl der Eckpunkte des Flächenpolygons je Flächenpolygon gleich ist und jeweils die Zahl x beträgt, wobei die Kantenlänge jedes Flächenpolygons y beträgt, und der erste Baustein ausschließlich verbindbar ist mit einer Seitenfläche eines weiteren ersten oder zweiten Bausteins, die eine Steckvorrichtung aufweist und ein regelmäßiges Flächenpolygon darstellt, dessen Anzahl an Zapfen, Anzahl an Zapfenlöchern und Anzahl an Eckpunkten des regelmäßigen Flächenpolygons x beträgt und die Kantenlänge des Flächenpolygons y beträgt.According to a preferred embodiment of the present invention, the first building block is designed so that the side surfaces of the first plug-in device are regular surface polygons, the number of spigots, the number of spigot holes and the number of corner points of the surface polygon being the same for each surface polygon, and respectively Number x, where the edge length of each surface polygon is y, and the first device is exclusively connectable to a side surface of another first or second device that has a plug and represents a regular surface polygon, its number of pins, number of pin holes, and number Corner points of the regular surface polygon x and the edge length of the surface polygon is y.

Mit dieser bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird gewährleistet, dass Bausteine nur dann aber auch immer dann verbindbar sind, wenn gleiche Arten von Polygonen verbunden werden, d. h. wenn zwei Pentagone oder zwei Trigone usw. untereinander verbunden werden.With this preferred embodiment of the present invention, it is ensured that building blocks can only be connected if identical types of polygons are connected, ie. H. when two pentagons or two trigones, etc. are connected to each other.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst der Bausteinsatz einen Catalanischen Körper als einen dritten Baustein, der bevorzugt ein Triakistetraeder, ein Rhombendodekaeder, ein Tetrakishexaeder, ein Triakisoktaeder, ein Deltoidalikositetraeder, Pentagonikositetraeder, ein Rhombentriakontaeder, ein Hexakisoktaeder, ein Pentakisdodekaeder, ein Triakisikosaeder, ein Deltoidalhexakontaeder, ein Pentagonhexakontaeder, ein Hexakisikosaeder ist, und der besonders bevorzugt ein Rhombendodekaeder ist.According to a preferred embodiment of the present invention, the building block set comprises a Catalan body as a third building block, which preferably comprises a triactic tetrahedron, a rhombic dodecahedron, a tetrakishexahedron, a triakisoctahedron, a deltoidalikositetrahedron, pentagonikositetrahedron, a rhombic triacontahedron, a hexakisoctahedron, a pentakisdodecahedron, a triacetic icosaeder Deltoidal hexacontahedron, a pentagonal hexagonal casein, a hexakisicosaeder, and most preferably is a rhombic dodecahedron.

Da die Catalanischen Körper aus nichtregelmäßigen Vielecken bestehen, entspricht die Anzahl der Zapfen-Zapfenloch Paare auf einem Flächenpolygon mit Steckverbindung der Zähligkeit der Drehachse des Flächenpolygons.Since the Catalan bodies consist of non-regular polygons, the number of trunnion pin holes corresponds to pairs on a surface polygon with plug connection of the count of the axis of rotation of the surface polygon.

Es versteht sich von selbst, dass besondere Ausgestaltungen und Ausführungsformen, welche nur im Zusammenhang mit dem ersten Erfindungsaspekt beschrieben sind, auch in Bezug auf den zweiten Erfindungsaspekt entsprechend gelten, ohne dass dies ausdrücklich beschrieben ist.It goes without saying that particular embodiments and embodiments, which are described only in connection with the first aspect of the invention, also apply correspondingly in relation to the second aspect of the invention, without this being expressly described.

Anhand der nachfolgenden Zeichnungen werden Ausführungsbeispiele und Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung erläutert.With reference to the following drawings, embodiments and embodiments of the present invention will be explained.

Die Zeichnungen zeigen dabei in 1a und 1b die Orientierung eines Zapfen-Zapfenloch Paares, wobei 1a die alpha-Stellung und 1b die beta-Stellung darstellt. Der Zapfen wird durch den ausgefüllten Punkt (•), das Zapfenloch durch das offene Quadrat (☐) symbolisiert.The drawings show in 1a and 1b the orientation of a pin-pin hole pair, where 1a the alpha position and 1b represents the beta position. The pin is symbolized by the solid point (•), the pin hole by the open square (☐).

2a zeigt beispielhaft Flächenpolygone mit ihren Zapfen-Zapfenloch Paaren. Das Trigon umfasst drei Zapfen-Zapfenloch Paare, das Quadrat vier Zapfen-Zapfenloch Paare, das Pentagon fünf Zapfen-Zapfenloch Paare und das Hexagon sechs Zapfen-Zapfenloch Paare. Die Abstände von Zapfen und Zapfenloch eines Paares zu ihren nächstgelegenen Kanten ist gleich und die Abstände aller Zapfen und Zapfenlöcher zu der Drehachse des Flächenpolygons ist ebenfalls gleich. 2a shows by way of example Flächenpolygone with their pin-pin pair. The trine includes three tenon-ten pin pairs, the four pairs of tenon-pinhole pairs, the pentagon five tenon-pinhole pairs, and the six-pin hex tenon-hole pair. The distances between the pin and pin hole of a pair to their nearest edges is the same and the distances of all pin and pin holes to the axis of rotation of the surface polygon is also the same.

Vier Trigone, verknüpft wie in 2b dargestellt, lassen sich zu einem Tetraeder, wie in 2c gezeigt, zusammenfügen. Damit sich Tetraeder verbinden lassen, müssen die beiden (auf zwei verschiedenen Trigonen befindlichen) einer Kante nächsten Zapfen-Zapfenloch Paare gleich orientiert sein, also beide die alpha-Stellung oder beide die beta-Stellung besitzen.Four trigones, linked as in 2 B can be formed into a tetrahedron, as in 2c shown, put together. In order to connect tetrahedrons, the two (on two different trigons) of an edge next pin-pinhole pairs must be the same orientation, so both the alpha position or both have the beta position.

Zwei dieser Tetraeder lassen sich beliebig miteinander oder beliebig mit einem Oktaeder, wie in 2d gezeigt, oder einem Ikosaeder, wie in 2e gezeigt, verbinden.Two of these tetrahedra can be mixed with each other or arbitrarily with an octahedron, as in 2d shown, or an icosahedron, as in 2e shown, connect.

3a und 3b zeigen eine mögliche Ausgestaltung, wie ein Zapfen A und ein Zapfenloch B konstruiert sein können. Das Zapfenloch B umfasst in seiner Innenwand die Auswölbungen C und D. Während die Auswölbungen C sich über die gesamte Zapfenlochtiefe erstreckt, erstreckt sich die Auswölbung D nur über weniger als die gesamte Zapfenlochtiefe. Das erleichtert das Zusammenführen des Zapfens mit dem Zapfenloch. Zapfen A ist im Zapfenloch B beim vollständigen Eintauchen darin fest arretiert. Die Auswölbungen sind jeweils von oben betrachtet abgerundet. 3a and 3b show a possible embodiment, as a pin A and a pin hole B can be constructed. The pin hole B comprises in its inner wall, the bulges C and D. While the bulges C extends over the entire pinhole depth, the bulge D extends only over less than the entire pin hole depth. This facilitates the mating of the pin with the pin hole. Pin A is firmly locked in the pin hole B when completely immersed therein. The bulges are each rounded off from above.

Claims

Polyhedra comprising side surfaces constituting regular surface polygons, wherein at least one side surface comprises a plug comprising pins and peg holes, and the polyhedra is connectable to a second polyhedron comprising regular surface polygonal side surfaces, at least one side surface of the second polyhedron having a plug comprising pins and pin holes; characterized in that the at least one side surface of the polyhedron is congruently connectable with the at least one side surface of the second polyhedron.

Polyhedron according to claim 1, characterized in that the plug-in device of the polyhedron is congruent with the plug-in device of the second polyhedron.

A polyhedra according to claim 1 or claim 2, characterized in that each plug-in device, the number of pins, the number of pin holes and the number of vertices of the regular surface polygon with plug-in device are the same, wherein the arrangement of the pins a regular pin polygon with the pins as vertices and the arrangement of the peg holes represents a regular peg hole polygon with the peg holes as vertices, the normal axes of rotation passing through the centers of the regular polygons coinciding and the spacings of all pegs and all peg holes being equal to the axis of rotation and the pitches of the pegs and the peg holes their respective nearest edge of the surface polygon are the same.

Polyhedron according to one of claims 1 to 3, characterized in that the polyhedron is an Archimedean body, a platonic body, a prism, an antiprism or a Johnson body.

A polyhedra according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the polyhedron represents a regular tetrahedron, a regular octahedron or a regular icosahedron, wherein the side surfaces of the polyhedron represent regular trigones and one or more side surfaces have a plug-in device, each consisting of three pins and three peg holes, which together constitute the vertices of a hexagon, with the pegs and peg holes arranged in an alternating manner along the perimeter of the hexagon.

A polyhedra according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the polyhedron constitutes a straight prism, wherein the side faces of the straight prism represent squares and one or more side faces comprise a plug-in device each consisting of four tenon and four tenon holes, and wherein the Base surfaces each consist of a regular trine with three pins and three pin holes, a square with four pins and four pin holes, a regular pentagon with five pins and five pin holes, a regular hexagon with six pins and six pin holes, a regular heptagon with seven pins and seven Pivot holes, a regular octagon with eight pins and eight pin holes, a regular nonagon with nine pins and nine pin holes, or a regular decagon with ten pins and ten pin holes exist.

A building block set comprising a polyhedron according to any one of claims 1 to 6 as a first building block and a polyhedron according to any one of claims 1 to 6 as a second building block.

Block set according to claim 7, characterized in that in the first block all side surfaces are provided with a plug-in device and in the second block at least one side surfaces is not provided with the plug-in device.

A building block set according to claim 7 or claim 8, characterized in that the first or second building block is an Archimedean body, a platonic body, a prism, an antiprism or a Johnson body.

Block set according to one of claims 7 to 9, characterized in that the first or second block is a regular tetrahedron; a regular octahedron; regular icosahedron; a regular icosahedral stump; a regular trigondo-decahedron; a regular tetrahedral stump; a regular cubooctahedron; a regular pentagonal dodecahedron; a regular icosidodecahedron; a small rhombenicosidodecahedron; a regular octahedron stump; a small rhombic cuboctahedron; a slate decahedron; a large rhombic cuboctahedron; a large rhombic isosidodecahedron; a cut-off dodecahedron; a straight prism with square sides and two bases each consisting of a regular trine, a regular pentagon, a regular hexagon, a regular heptagon, a regular octagon, a regular nonagon or a regular decagon; or a regular pyramid with side faces each consisting of a regular trine and a base of a square or a regular pentagon.

Block set according to one of claims 7 to 10, characterized in that the side surfaces of the first block with plug device represent regular surface polygons, wherein the number of pins, the number of pin holes and the number of corner points of the surface polygon per surface polygon is the same and in each case the number x is, wherein the edge length of each surface polygon is y, and the first block is exclusively connectable with a side surface of another first or second block having a plug device and a regular surface polygon, its number of pins, number of pin holes and number of vertices of the regular area polygon x and the edge length of the area polygon is y.

A building block set according to any one of claims 7 to 11, characterized in that the building block set comprises a Catalan body as a third building block, preferably a Triakistetraeder, a Rhombendodekaeder, a Tetrakishexaeder, a Triakisoktaeder, Deltoidalikositetraeder, Pentagonikositetraeder, a Rhombentriakontaeder, a Hexakisoktaeder Pentakisdodecahedron, a triacetic icosahedron, a deltoidal hexacontahedron, a pentagonal hexacontahedron, a hexakisicosaeder, and most preferably is a rhombic dodecahedron.