Brevet FR2502021A1 — publié le 19820924

L'invention concerne un dodécaèdre (solide régulier à 12 faces) formé de 63 pièces distinctes que l'on peut déplacer relativement à la façon d'un taquin. Il convient aux enfants et aux adultes en tant que jeu solitaire didactique qui permet de développer, en jouant, la pensée logique, la concentration, la per- sévérance et la faculté de représentation spatiale. Ces aptitudes ont une importance croissante dans le monde actuel à technique évoluée. En outre, le jeu solitaire à dodécaèdre peut être utilisé dans l'en- seignement des mathématiques pour mettre en évidence un grand nombre de concepts fondamentaux et de résultats de la théorie des groupes et de la géométrie. Parmi les objets connus, celui qui approche le plus du jeu solitaire à dodécaèdre est le cube de Rubik (cube magique) décrit dans le brevet hongrois n' 170 062 du 30.01.1975. Toutefois, le dodécaèdre, en tant que corps platonicien relativement peu connu, qui ne présente pas d'angles droits, convient nota- blement mieux à l'éducation de la faculté de repré- santation spatiale que le cube, qui est l'une des figures géométriques les plus simples. Alors que dans le cube de Rubik il y a seulement 8 pièces d'angle, 12 pièces d'arête et 6 pièces de face et que si les côtés sont en différentes couleurs, on mélange 6 couleurs, dans le jeu solitaire à dodécaèdre, il y a pièces d'angle congrues entre elles, 30 pièces d'arête congrues entre elles et 12 pièces de face congrues entre elles si l'on colore différemment les 12 faces du dodécaèdre, on mélange ces 12 couleurs. Solution technique: un dodécaèdre est limité par 12 faces pentagonales régulières. Si l'on coupe le docécaèdre par 12 plans dont chacun est placé parallèlement à l'une des faces, à une distance d égale pour tous les plans, le dodécaèdre se décompose en 20 pièces d'angle E, 30 pièces d'arête K, 12 pièces de face F et une pièce centrale Z (dodécaèdre plus petit), voir figure 1. (La distance d doit d'une part être suffisamment petite pour que deux plans adjoints à des faces non adjacentes du dodécaèdre ne se coupent pas à l'intérieur du dodécaèdre. D'autre part, elle doit être suffisamment grande pour que la solution technique décrite ci-après soit possible). Par des évidements ou des annexes sur ces 63 pièces, qui sont décrits exactement dans l'exemple d'exécution ci-après, on peut arriver à ce que chacune des.12 couches adjointes aux différentes faces du dodécaèdre, qui se composent chacune d'une pièce de face F (voir figure 10), de pièces d'arête K (voir figures 6 et 8) et de 5-pièces d'angle (voir figures 7 et 9) puisse être déviée à volonté relativement au reste du dodécaèdre (voir figure 2). Chaque pièce d'angle E est toujours située dans 3, chaque pièce d'arête K dans 2 de ces couches et en faisant tourner successivement différentes couches d'angles E qui sont un multiple entier de 720, il est possible de transporter chaque pièce d'angle E de chacun des 20 angles à chaque autre angle (avec 3 positions possiblesa cet angle) et de transporter chaque pièce d'arête K de chacune des arêtes à chaque autre arête (avec 2 positions possibles sur cette arête)(Fig. 5). Les annexes et évidements mentionnés doivent être de forme telle que 1) on puisse faire tourner les couches comme on le désire, 2) le dodécaèdre ne se décompose à aucune phase de mouvement, 3) le dodécaèdre puisse être facilement assemblé en partant des différents élements. Il existe à cet effet différentes possibilités. On arrive à une solution relativement simple avec le procédé géométrique de construction décrit ci-après comme exemple d'exé- cution. Exemple d'exécution On imaginera que le dodécaèdre déjà découpé (figure 1) est coupé par 12 plans supplémentaires dont chacun est parallèle à une face du dodécaèdre, à une distance d' qui est un peu plus grande que la distance d des anciens plans de coupe, voir figure 3. On imaginera en outre que chacune des couches ainsi formées, d'épaisseur d'-d, est à nouveau coupée par un cylindre circulaire perpendiculaire aux plans de coupe, selon la figure 4. Elle se décompose alors en 71 parties (dont 10 parties, qui sont congrues aux parties désignées par O sont en tirets sur le dessin). Les parties sont désignées sur la figure 4 par F. K ou E selon qu'elles sont destinées à être reliées (annexe) à une pièce de face adjacente, à une pièce d'arête E adjacente ou à une pièce d'angle adjacente. Les 20 petites parties désignées par O sont entièrement omises. Les pièces de face F peuvent se fixer à la partie centrale Z de manière à pouvoir tourner et avec une légère élasticité. A cet effet aussi, il y a différentes possibilités et la plus simple semble être une solution à boutons-pression, comme indiqué sur les figures 10 et 11. L'assemblage de toutes les pièces, à l'exception des 11 pièces appartenant à une tranche complète (1 pièce de face F, 5 pièces d'arête K, pièces d'angle E) se fait sans problème. La dernière tranche aussi peut être montée finalement sans difficulté car le cylindre considéré plus haut dans la description de la structure géométrique des évidements et annexes est perpendiculaire aux plans de coupe. REVENDICATION Jeu solitaire à dodécaèdre caractérisé par le fait que le dodécaèdre est formé de -différents éléments et que:(a) à chacune des 12 faces du dodécaèdre est adjoint un élément (pièce de face F), à chacune des 30 arêtes du dodécaèdre, un élément (pièce d'arête K)et à chacun des 20 angles du dodécaèdre, un élément (pièce d'angle E), et que (b) pour chacune des 12 faces du dodécaèdre, on peut faire tourner à volonté autour de son axe de symétrie la couche d'éléments qui est formée de la pièce de face F adjointe à cette face et des pièces d'arête K et d'angle E adjacentes et que l'on peut faire tourner de multiples entiers de 720 une succession quelconque de ces couches, ce qui fait que les pièces d'arête K changent de place entre elles et les pièces d'angle E entre elles.