Патент на изобретение №2295993

(54) ТРЕХМЕРНАЯ СБОРНАЯ РУЧНАЯ ГОЛОВОЛОМКА

(57) Реферат:

Изобретение относится к области детских игр и может быть использовано при создании трехмерных сборных ручных головоломок в виде конструкций, например сказочных домиков, теремов и прочих сказочных зданий. Головоломка в виде здания содержит выполненные из упругого вспененного материала основание и стены с соединительными средствами в виде шипов и пазов прямоугольного сечения, а также крышу с нанесенным на них покрытием, несущим изображение. В качестве упругого вспененного материала использован материал с плотностью 20-35 кг/м³. Покрытие, несущее изображение, выполнено из бумаги плотностью 150-250 г/м² и наклеено на вспененный материал с помощью клея с остаточной липкостью, нанесенного на вспененный материал. В головоломку введены декоративные элементы, выполненные из аналогичного материала с наклеенным на него покрытием, несущим изображение. Крыша и декоративные элементы снабжены аналогичными соединительными средствами, на стыковочных сторонах стен, стен с крышей и элементов крыши, ширина пазов составляет Т, где Т – толщина вспененного материала с наклеенным покрытием. Ширина шипов при этом составляет Т+, где – 10÷15% от Т. Причем при стыковке стен и основания ширина пазов составляет 3Т, а ширина шипов – 3Т+, при стыковке декоративных элементов и элементов головоломки ширина пазов составляет 2Т, а ширина шипов – 2Т+. В головоломке обеспечивается повышение прочности собранной конструкции при уменьшении ее веса и цены. 4 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области детских игр и может быть использовано при создании трехмерных сборных ручных головоломок в виде конструкций, например сказочных домиков, теремов и прочих сказочных зданий. Элементы зданий могут быть выполнены в виде пазлов, что позволяет называть такие конструкции 3D – пазлами.

Известна трехмерная сборная ручная головоломка в виде здания (патент US №4824112 от 04.05.1987, кл. A 63 F 9/12), стены которой выполнены в виде пазлов. Стыковка стен осуществляется с помощью липкой ленты, что является неудобным, тем более с учетом того, что сборку осуществляют дети младшего возраста. Наклейка липкой ленты требует тщательности, внимания и определенного навыка, чего нельзя требовать от детей дошкольного и младшего школьного возраста. Интерес детей к игре падает, а конструкция может получиться неустойчивой и некрасивой.

Известна трехмерная сборная ручная головоломка в виде здания (ЕР №0531662 от 09.09.1991, кл. A 63 F 9/13), стены и основание которой выполнены в виде пазлов. Эта конструкция свободна от недостатков описанной выше головоломки. Стыковка стен друг с другом и основанием осуществляется с помощью соединительных средств в виде шипов и пазов прямоугольного сечения, выполненных на кромках стен и в соответствующих местах основания. Шипы и пазы в данной конструкции имеют одинаковую ширину. Изготовление пазов и шипов осуществляется путем высечки. При высечке таких мелких деталей (порядка нескольких мм) из мягкого материала неизбежно происходят необратимые изменения их размеров. При сборке это приводит к непрочности конструкции, если размеры шипов окажутся меньше размеров пазов, или к короблению конструкции, если размеры шипов окажутся больше размеров пазов.

Техническим результатом изобретения является повышение прочности собранной конструкции, улучшение ее декоративного вида, уменьшение ее веса и цены.

Указанный технический результат достигается тем, что в трехмерной сборной ручной головоломке в виде здания, содержащей выполненные из упругого вспененного материала основание и стены с соединительными средствами в виде шипов и пазов прямоугольного сечения, а также крышу с нанесенным на них покрытием, несущим изображение, в качестве упругого вспененного материала использован материал с плотностью 20-35 кг/м³, покрытие, несущее изображение, выполнено из бумаги плотностью 150-250 г/м² и наклеено на вспененный материал с помощью клея с остаточной липкостью, нанесенного на вспененный материал, в головоломку введены декоративные элементы, выполненные из аналогичного материала с наклеенным на него покрытием, несущим изображение, при этом крыша и декоративные элементы снабжены аналогичными соединительными средствами, на стыковочных сторонах стен, стен с крышей и элементов крыши ширина пазов составляет Т, где Т – толщина вспененного материала с наклеенным покрытием, а ширина шипов составляет Т+, где – 10÷15% от Т, на стыковочных сторонах стен и основания ширина пазов составляет 3Т, а ширина шипов – 3Т+, на стыковочных сторонах декоративных элементов и элементов головоломки ширина пазов составляет 2Т, а ширина шипов – 2Т+.

Повышение прочности собранной конструкции достигается за счет увеличения ширины шипов на , которая составляет 10÷15% от Т. Уменьшение указанной величины ведет к уменьшению прочности конструкции, а увеличение – к короблению и тем самым к ухудшению ее декоративного вида. При стыковке элементов конструкции ширина пазов и шипов выбирается из соображений прочности, сохранения целостности изображения и простоты сборки. Для стыковки стен друг с другом, стен с крышей и элементов крыши ширина пазов Т и соответственно ширина шипов Т+ оптимальна с точки зрения сохранения целостности изображения. Ширина пазов 3Т и 2Т и соответственно шипов 3Т+ и 2Т+ для стыковки стен и основания и для стыковки декоративных элементов и элементов конструкции оптимальна для достижения прочности конструкции и упрощения ее сборки. Более мелкие элементы (декоративные элементы) требуют для крепления меньшей ширины паза и шипа. Регулярность и глубина шипов и пазов на элементах определяется требованиями конструкции. На улучшение декоративного вида конструкции направлено также использование клея с остаточной липкостью и нанесение его непосредственно на вспененный материал. Это позволяет избежать коробления элементов конструкции после приклеивания покрытия из бумаги на вспененный материал и тем самым улучшить ее декоративный вид. Отсутствие коробления при указанной технологической операции позволяет использовать менее плотный и соответственно более дешевый материал для изготовления конструкции, а именно материал с плотностью 20÷35 кг/м³, что снижает цену и вес конструкции. Бумага плотностью менее 150 г/м² непрочна. Повышение плотности более чем 250 г/м² ведет к короблению конструкции. Поэтому диапазон плотности бумаги 150÷250 г/м² является оптимальным с точки зрения прочности и декоративного вида конструкции.

Устройство по изобретению представлено на фиг.1-3, где на фиг.1 – общий вид конструкции, на фиг.2 – виды шипов и пазов для соединения элементов устройства, при этом а – паз шириной Т и соответствующий ему шип с шириной Т+, б – паз шириной 2Т и соответствующий ему шип с шириной 2Т+, в – паз шириной 3Т и соответствующий ему шип с шириной 3Т+, на фиг.3 – поперечный разрез слоя материала с приклеенной бумагой.

На указанных фигурах

1 – основание,

2 – стена,

3 – крыша,

4 – декоративный элемент,

5 – шип,

6 – паз,

7 – вспененный материал,

8 – слой клея,

9 – покрытие из бумаги,

10 – пазлы.

Трехмерная сборная ручная головоломка, представленная на фиг.1, содержит основание 1, стены 2, крышу 3 и декоративные элементы 4. В случае, если здание содержит два этажа (яруса), потолок первого этажа является основанием для второго. Основание, стены, крыша и декоративные элементы содержат для стыковки друг с другом соединительные элементы, выполненные в виде шипов 5 и пазов 6 прямоугольного сечения (фиг.2). При стыковке стен друг с другом и стен с крышей ширина пазов составляет Т, где Т – толщина вспененного материала с наклеенным покрытием, а ширина шипов составляет Т+, где – 10÷15% от Т, но не более толщины наклеенного покрытия, при стыковке стен и основания ширина пазов составляет 3Т, а ширина шипов – 3Т+, при стыковке декоративных элементов и элементов головоломки ширина пазов составляет 2Т, а ширина шипов – 2Т+. Все элементы конструкции выполнены из упругого вспененного материала 7 с плотностью 20÷35 кг/м³. На вспененный материал с помощью клея с остаточной липкостью 8 наклеено несущее изображение покрытие 9 из бумаги плотностью 150÷250 г/м².

В качестве вспененного материала может быть использован пенополиэтилен.

В качестве клея может быть использован акриловый клей на водной основе.

В качестве декоративных элементов могут быть использованы украшения зданий, фигуры сказочных персонажей и мультфильмов, представителей животного и растительного мира.

Основание, стены, крыша и декоративные элементы могут быть выполнены в виде пазлов 10.

Изготовление элементов конструкции осуществляется следующим образом. На вспененный материал 7 (фиг.3) наносится слой клея 8 с остаточной липкостью. После некоторого времени, необходимого для того, чтобы клей подсох (20-40 сек в зависимости от вязкости клея и климатических условий), на слой клея наносится покрытие из бумаги 9, несущее соответствующее изображение. Подсушка клея предотвращает коробление заготовки. Для лучшего склеивания бумаги с материалом описанная заготовка прокатывается через валки. Затем осуществляется высечка элементов конструкции на тигельном прессе. При высечке учитываются описанные выше условия на величину шипов и пазов для различных элементов конструкции и допуск на ширину шипа. Изготовленные элементы, входящие в конструкцию, складываются в коробку для транспортировки.

Таким образом, трехмерная сборная ручная головоломка имеет интересный для детей декоративный вид, прочна после сборки, легка по весу и доступна по цене.

Источники информации

1. Патент US №4824112 от 04.05.1987, кл. A 63 F 9/12.

2. Патент US №4824112 от 04.05.1987, кл. A 63 F 9/12 (прототип).

Формула изобретения

1. Трехмерная сборная ручная головоломка в виде здания, содержащая выполненные из упругого вспененного материала основание и стены с соединительными средствами в виде шипов и пазов прямоугольного сечения, а также крышу с нанесенным на них покрытием, несущим изображение, отличающаяся тем, что в качестве упругого вспененного материала использован материал с плотностью 20-35 кг/м³, покрытие, несущее изображение, выполнено из бумаги плотностью 150-250 г/м² и наклеено на вспененный материал с помощью клея с остаточной липкостью, нанесенного на вспененный материал, в головоломку введены декоративные элементы, выполненные из аналогичного материала с наклеенным на него покрытием, несущим изображение, при этом крыша и декоративные элементы снабжены аналогичными соединительными средствами, на стыковочных сторонах стен, стен с крышей и элементов крыши ширина пазов составляет Т, где Т – толщина вспененного материала с наклеенным покрытием, а ширина шипов составляет Т+, где А – 10÷15% от Т, при стыковке стен и основания ширина пазов составляет 3Т, а ширина шипов – 3Т+, при стыковке декоративных элементов и элементов головоломки ширина пазов составляет 2Т, а ширина шипов – 2Т+.

2. Трехмерная сборная ручная головоломка по п.1, отличающаяся тем, что в качестве вспененного материала использован пенополиэтилен.

3. Трехмерная сборная ручная головоломка по п.1, отличающаяся тем, что в качестве клея использован акриловый клей на водной основе.

4. Трехмерная сборная ручная головоломка по п.1, отличающаяся тем, что в качестве декоративных элементов использованы украшения зданий, фигуры сказочных персонажей и мультфильмов, представителей животного и растительного мира.

5. Трехмерная сборная ручная головоломка по п.1, отличающаяся тем, что основание, стены, крыша и декоративные элементы выполнены в виде пазлов.

РИСУНКИ