ЦИЛИНДР-ГОЛОВОЛОМКА ЗАЕРКО

Область техники.
Полезная модель «Цилиндр-головоломка Заерко» (Фиг. 5) относится к логическим объемным играм-головоломкам и может быть использована для развития логического мышления и пространственного воображения.
Уровень техники.
Известна объемная логическая игра - «Вавилонская башня» автора Эндре Пап (Патент № DE 3104021) 1982 года.
Игра представляет собой цилиндрическую или слегка конусообразную башню с вращающимися вокруг центральной оси дисками, в пазах которых находятся цветные шарики. За счет пустого пространства на месте отсутствующего шарика цветные элементы можно перемещать. Задача головоломки состоит в том, чтобы в каждом вертикальном столбце находились элементы одного цвета.
Недостатками данной головоломки являются:
- отсутствует один шарик;
- каждый ряд шариков не связан с другим рядом замкнутой траекторией паза.
В полезной модели «Цилиндр - головоломка Заерко» учтены описанные недочеты.
Раскрытие сущности описания полезной модели.
Техническим результатом, достигаемым при реализации данной полезной модели, является высокая занимательность и сложность методики решения вследствие большого числа возможных комбинаций положений игровых элементов с возможностью варьирования, за счет группировки фишек по цветам. Также к техническому результату относится исключение качания фишки при перемещении по одному замкнутому пазу через переход.
Указанный технический результат достигается за счет специальной конструкции колец, расположенных на основании. Каждое кольцо имеет пазы для перемещения фишек. Несколько колец расположены на основании соосно и фишки могут перемещаться между кольцами, повышая сложность решения и увеличивая вариативность. За счет одинаковой конструкции всех фишек, каждая из них может находиться в любом месте на любом кольце и в любом пазу на переходах. Вариативность игры может изменяться за счет применения разной компоновки цветов, а также размещения на верхней плоскости фишки цифр.
Исключение качания фишки при перемещении по одному замкнутому пазу через переход достигается за счет конструкции переходов основанной на сфере и цилиндрическом углублении на нижней плоскости верхней части игровой фишки.
На фиг. 5 изображена полезная модель с шестнадцатью фишками (поз. 1) на каждом кольце (поз. 2). Всего на основании (поз. 3) размещено пять таких колец. Для начала игры необходимо расположить в случайном порядке фишки в пазах колец и переходов (поз. 4). Целью игры является перемещение фишек по пазам до тех пор, пока они не будут сгруппированы по цветам, если изображены цифры, то упорядочивание цифр по возрастанию или убыванию, если изображены части одного рисунка - восстановление целостности рисунка. По бокам основания расположены переходы, которые имеют по два перпендикулярных паза каждый. Также переходы удерживают между собой кольца. Перемещение фишек по замкнутой траектории возможно только в четырех местах при совпадении паза с необходимой фишкой с пазами на переходах. Сложность игры заключается в том, что в игре-головоломке фишки в пазах стоят плотно друг к другу, и между ними нет свободного места. Перемещая одну фишку, по замкнутой траектории паза, перемещается весь ряд, в котором она стоит. Физически невозможно одновременно видеть положение всех игровых фишек на кольцах и, перемещая фишку на одной стороне кольца, необходимо помнить положение фишек на противоположной стороне и представлять себе их перемещение. Точное позиционирование колец при совмещении пазов во время проворота обеспечивают фиксаторы (поз. 5).
Краткое описание чертежей.
На Фиг. 1 изображен вид спереди и сечение, а также аксонометрическая проекция основания.
На Фиг. 2 изображен вид спереди и сверху, а также сечение и аксонометрическая проекция фишки.
На Фиг. 3 изображен вид спереди, сверху и сечение, а также аксонометрическая проекция кольца.
На Фиг. 4 изображен вид спереди, сверху и сечение, а также аксонометрическая проекция перехода.
На Фиг. 5 изображен вид спереди и сечение, а также аксонометрическая проекция полезной модели.
На Фиг. 6 изображен эскиз фиксатора.
Осуществление полезной модели.
Игра-головоломка состоит из основания, игровых фишек, переходов и фиксаторов. Основание (Фиг. 1) представляет собой цилиндр с двумя рядами отверстий, расположенными друг напротив друга на образующих цилиндра и предназначенными для размещения в них фиксаторов. Количество пар отверстий соответствует количеству колец на основании. Основание служит осью для размещения и вращения колец и размещения переходов. Высота цилиндра основания складывается из высот всех колец, расположенных на основании. Количество колец не ограниченно.
Игровая фишка (Фиг. 2) состоит из верхней и нижней части. Верхняя часть представляет собой квадратный параллелепипед. Боковые стороны верхней части скошены у низа под углом α к вертикальной плоскости, что способствует плотному прилеганию фишек друг к другу, находясь на кольце (Фиг. 3). Угол α зависит от количества фишек на кольце и рассчитывается по формуле:
,
n - количество фишек на одном кольце.
Так же верхняя часть скошена на гранях пересечения боковых плоскостей для предотвращения заклинивания фишек при движении по пазам. На верхней и нижней плоскости имеется углубление. Углубление на верхней части предназначено для более плотного прилегания пальца руки при перемещении фишки, а нижнее углубление выполнено в форме цилиндра. Такая конструкция верхней части фишки обеспечивает касание фишки с усеченной сферой перехода по окружности, тем самым повышая устойчивость фишки на переходе (Фиг. 5).
Нижняя часть фишки представляет собой цилиндр со скругленными ребрами для обеспечения беспрепятственного движения по пазам и компенсации смещения фишки относительно оси паза. В нижней плоскости имеется выемка для фиксатора. Верхняя и нижняя части соединены цилиндрической перемычкой. Фишки располагаются в постоянном сопряжении друг с другом.
Кольцо (Фиг. 3) представляет собой часть полого цилиндра, полученную путем отсечения от полого цилиндра части плоскостью параллельной основанию цилиндра и отстоящую от него на расстояние равное ширине верхней части игровой фишки. На кольце на внешней стороне расположены пазы вдоль оси цилиндра и предназначены для размещения в них игровых фишек. Количество пазов не ограниченно и должно быть кратно четырем. Так же на кольце с одной стороны имеется выступ, а с другой углубление, тем самым кольца могут соосно соединяться друг с другом. На внутренней стороне кольца расположены углубления для фиксатора.
Переход (Фиг. 4) игры-головоломки представляет собой половину сферы, соединенной с цилиндром по плоскости. В переходе имеются два ортогональных паза проходящих по поверхности сферы и образующим цилиндра. Пазы предназначены для размещения фишек. Длина каждого паза должна обеспечивать размещение нечетного количества фишек.
Фиксаторы (Фиг. 6) состоят из гильзы (6), в которую вставлена пружина (7) и шарик (8). Шарик выступает за открытую часть гильзы. Шарик и пружина зафиксированы внутри гильзы завальцеванием краев гильзы в открытой ее части. При позиционировании фишки над фиксатором шарик прячется вовнутрь гильзы, тем самым пропуская фишку. Затем под действием пружины возвращается в исходное положение и попадает в углубление, в нижней части фишки фиксируя ее. Фиксатор способствует точному и правильному расположению фишки на пересечении пазов.
Данную полезную модель экономически выгодно изготавливать из пластика, предпочтительно литьем под давлением в пресс-формах. Также возможно изготовление из других твердых материалов.