КОНСТРУКТОР (ВАРИАНТЫ) Российский патент 2000 года по МПК A63H33/08 

Изобретение относится к конструкторам, игрушечным строительным наборам, наборам элементов для моделирования. Заявленное изобретение может быть использовано в игрушках, головоломках, а также в средствах для обучения.

Одним из наиболее близких аналогов является конструктор, содержащий набор элементов (авторское свидетельство СССР N1309995, кл. A 63 H 33/06, приоритет 20.10.82).

Недостатком известного конструктора является низкая технологичность набора элементов, который позволяет собрать весьма ограниченное количество моделей, при этом модели, собранные из известных элементов, характеризует их низкая привлекательность, обусловленная, не в последнюю очередь, грубыми обводами модели.

Задачей заявленного изобретения как по первому, так и по второму варианту является создание такого конструктора, который помимо высокой технологичности, в частности высокой экономичности расхода материала при изготовлении элементов набора, характеризовался бы также простотой сборки моделей, повышением их качества за счет обеспечения плавности обводов.

Поставленная задача по первому варианту достигается тем, что конструктор содержит набор элементов, выполненных из листового древесного и/или полимерного материала толщиной от 1 до 10 мм. Элементы набора выполнены посредством резки листового материала газовым лазером, который имеет мощность излучения от 100 Вт до 1 кВт и рабочую длину волны лазерного излучения от 10 до 15 мкм. По меньшей мере часть N элементов набора для обеспечения плавности обводов собранной из них модели образует по меньшей мере две группы, каждая из которых содержит n элементов, выполненных с возможностью размещения одного в другом и образующих в группе последовательность, удовлетворяющую условию L_n < L_n+1 и/или S_n < S_n+1, где n = 1, 2, 3, ... - целые числа, соответствующие порядковым номерам элементов в группе, L - максимальный продольный размер элемента, S - максимальный поперечный размер элемента. Элементы групп выполнены с возможностью образования последовательности, состоящей из элементов разных групп и удовлетворяющей условию L_n ^N<L_n ^N+1 и/или S_n ^N<S_n ^N+1, где N = 1, 2, 3, ... - целые числа, соответствующие порядковым номерам групп, n = 1, 2, 3, ... - целые числа, соответствующие порядковым номерам элементов в группе, L - максимальный продольный размер элемента, S - максимальный поперечный размер элемента.

Поставленная задача по второму варианту достигается тем, что конструктор содержит набор элементов, выполненных из листового древесного и/или полимерного материала толщиной от 1 до 10 мм. Элементы набора выполнены посредством резки листового материала газовым лазером, который имеет мощность излучения от 100 Вт до 1 кВт и рабочую длину волны лазерного излучения от 10 до 15 мкм. По меньшей мере часть элементов набора для обеспечения плавности обводов собранной из них модели образует по меньшей мере две группы, каждая из которых содержит n элементов, выполненных с возможностью размещения одного в другом и образующих в группе последовательность, удовлетворяющую условию L_n-1 < L_n < L_n+1 и/или S_n-1 < S_n < S_n+1, где n = 1, 2, 3, ... - целые числа, соответствующие порядковым номерам элементов в группе, L - максимальный продольный размер элемента, S - максимальный поперечный размер элемента. Любая пара элементов, расположенных один за другим в последовательности любой группы, образует аналогичную последовательность, включающую дополнительно по одному элементу из по меньшей мере одной другой группы.

Изобретение поясняется чертежами.

На фиг.1-4 изображены виды наборов элементов.

На фиг. 5 изображен набор элементов для конструктора "Модель яхты".

На фиг. 6 изображена модель яхты в собранном виде.

На фиг. 7-10 изображен набор элементов и порядок сборки конструктора "Модель Круизера".

На фиг. 11 изображен набор элементов для конструктора "Модель Новгородской ладьи XII века".

На фиг. 12 изображена модель Новгородской ладьи XII века в собранном виде.

На фиг. 13 изображен набор элементов для конструктора "Модель "Дракар Викингов"".

На фиг. 14 изображена модель "Дракар Викингов" в собранном виде.

Согласно первому варианту конструктор содержит набор элементов, выполненных из листового древесного и/или полимерного материала толщиной от 1 до 10 мм. Элементы набора выполнены посредством резки листового материала газовым лазером, который имеет мощность излучения от 100 Вт до 1 кВт и рабочую длину волны лазерного излучения от 10 до 15 мкм. По меньшей мере часть элементов набора, состоящая из N элементов, для обеспечения плавности обводов модели, собранной из этих N элементов, образует по меньшей мере две группы, каждая из которых содержит n элементов, выполненных, как правило, подобными с возможностью размещения одного в другом. Для более полного понимания на фиг.1 изображены две группы элементов одного из наборов, при этом элементы первой группы 1, 3, 5 показаны сплошной линией, а элементы второй группы 2, 4 - пунктирной. Причем элементы каждой группы выполнены с возможностью образования в группе последовательности, удовлетворяющей условию L_n < L_n+1 и/или S_n < S_n+1, где n = 1, 2, 3, ... - целые числа, соответствующие порядковым номерам элементов в группе, L - максимальный продольный размер элемента, S - максимальный поперечный размер элемента. Элементы групп выполнены с возможностью образования последовательности, состоящей из элементов разных групп и удовлетворяющей условию L_n ^N < L_n ^N+1 и/или S_n ^N < S_n ^N+1, где N = 1, 2, 3, ... - целые числа, соответствующие порядковым номерам групп, n = 1, 2, 3, ... - целые числа, соответствующие порядковым номерам элементов в группе, L - максимальный продольный размер элемента, S - максимальный поперечный размер элемента.

Согласно второму варианту конструктор также содержит набор элементов, выполненных из листового древесного и/или полимерного материала толщиной от 1 до 10 мм. Элементы набора выполнены посредством резки листового материала газовым лазером, который имеет мощность излучения от 100 Вт до 1 кВт и рабочую длину волны лазерного излучения от 10 до 15 мкм. По меньшей мере часть элементов набора для обеспечения плавности обводов собранной из них модели образует по меньшей мере две группы, каждая из которых содержит n элементов, выполненных, как правило, подобными с возможностью размещения одного в другом. Для более полного понимания на фиг. 1 изображены две группы элементов одного из наборов, при этом элементы первой группы 1, 3, 5 показаны сплошной линией, а элементы второй группы 2, 4 - пунктирной. Причем элементы каждой группы выполнены с возможностью образования в группе последовательности, удовлетворяющей условию L_n-1 < L_n < L_n+1 и/или S_n-1 < S_n < S_n+1, где n = 1, 2, 3, ... - целые числа, соответствующие порядковым номерам элементов в группе, L - максимальный продольный размер элемента, S - максимальный поперечный размер элемента. Любая пара элементов 1 и 3, 1 и 5, 3 и 5 и т.д., расположенных один за другим в последовательности любой группы, образует аналогичную последовательность, включающую дополнительно по одному элементу из по меньшей мере одной другой группы: 1, 2, 3, или 3, 4, 5, и т.д.

В качестве листового древесного материала могут быть использованы фанера, шпон, а в качестве листового полимерного материала - листы из полипропилена или полистирола.

Элементы набора изготавливают следующим образом. Листовой материал фиксируется на координатном столе портального типа с "летающей" оптикой. Излучение лазерной установки через оптическую систему стола фокусируется в зоне реза (на поверхности листа). Одновременно туда подается сжатый газ, например воздух. При запуске компьютерной программы фокусная перетяжка - излучение и сжатый газ - автоматически вырезает из материала необходимые детали конструктора. Использование автоматизированных лазерных комплексов для обработки листового материала характеризуется высокой точностью обработки и быстрой сменой технических заданий. При резке фанеры, шпона, дерева боковые стороны деталей приобретают темно-коричневый цвет - после лакировки - цвет смоленого дерева. Это очень важно для эстетического восприятия и исторической правдоподобности многих моделей кораблей.

Конкретное конструктивное выполнение элементов набора и порядок сборки моделей описаны в приведенных ниже примерах.

Пример 1. Конструктор "Модель яхты".

Конструктор "Модель яхты" относится к серии одномачтовых судов.

Во время сборки следует иметь в виду, что фанера - достаточно хрупкий материал, поэтому не следует торопиться, а для доводки углов и кромок необходимо приготовить абразивный инструмент.

Порядок сборки.

Сначала на килевую рамку 6 вставьте детали 7 и 8 на штыри 9 и 10. Затем надевается палуба 11 через отверстие 12 и устанавливается горизонтально, используя паз 13. Снизу киля последовательно установите обводы судна 19-14, а сверху килевой рамки на палубу вставьте детали 20, 21-2 шт., 22, 23, 24. Обвод 20 на корме фиксируется рулем 25 в отверстиях 26 и 27, а крыша каюты 22 - между стенками 21. Вставьте боковые 28 и заднее 29 ограждения в отверстия 30, 31. В отверстия 32 и 33 поместите соответственно погоны стаксель-шкота 34 и погон гика-шкота 35. Отверстия 36 предназначены для носовых лееров 34, а отверстия 37 и 38 - для мачты 39 и стойки штурвала 40. При установке мачты не забудьте о гике 41 и подмачтовой накладке 42. Штаг-путенс и вант-путенсы, детали 43 и 44, зафиксируйте булавками в отверстиях 45. Якорь 46 наденьте на штырь носового обвода 24. Стаксель 47, грот 48 и металлическую килевую накладку 49 придумайте сами. Декоративные стенки 50 подставки соедините деталями 51.

Пример 2. Конструктор "Модель Круизера".

"Круизер" (колесный пароход) - первый корабль, который стал бороздить реки мира, полагаясь не на силу ветра и течения, а используя энергию парового двигателя. В свое время он стал вершиной прогресса человечества. Люди разных стран с восхищением смотрели на клубы дыма и мощные толчки колес этого чуда техники. Хотя сейчас "Круизер" кажется допотопным ископаемым, он до сих пор вызывает к себе уважение и большую симпатию.

Порядок сборки.

1. Рекомендуется начинать со сборки нижней части корпуса корабля. Для этого возьмите из комплекта нижнюю палубу 53, положите ее на стол и вставьте внутренний форштевень 54, как показано на фиг. 7. Hoc и корма корабля явно отличаются друг от друга, поэтому при внимательном рассмотрении фиг. 7 Вы не сделаете ошибки при сборке. Далее, согласуясь со схемой, надевайте обводы днища на форштевень 54 по порядку их номеров 55-65. Для простоты рекомендуется повторить на столе фиг. 7 из комплектующих деталей.

После завершения сборки переверните днище палубой наверх и поставьте полученную конструкцию на стол. На фиг. 8 римской цифрой I показан результат завершения первого этапа сборки (вид сверху).

II-III. Вторым и третьим этапами является сборка двух гребных колес II-III.

IV. Четвертым этапом является сборка лестницы IV. На фиг. 8 указаны необходимые детали и их количество. Стрелками указаны соответствующие друг другу отверстие и выступ на деталях и направление сборки. Не указанные стрелками детали собираются по аналогии с указанными. Далее по стрелкам (выступ-отверстие) в палубу сверху вставляются защитные полукольца кожухов колес 66-71, следом за этим на оси надеваются сами колеса 72 и боковые части кожухов 73. По тому же принципу вставляются палубные перила и стены палубной надстройки, носовая часть. Якоря навешиваются на палубу отверстиями напротив отверстий для якорной цепи носовой части.

На фиг. 9 цифрой V показан результат завершения пятого этапа сборки модели (вид сверху).

VI. Следующим этапом сборки будет установка верхней палубы. Возьмите верхнюю палубу, как показано на фиг. 9, и установите ее на соответствующие выступы (стрелками указаны некоторые отверстия и выступы). Все остальные отверстия должны совпасть друг с другом автоматически. На этом этапе от Вас потребуется терпение и настойчивость.

VII. На седьмом этапе собирается капитанская рубка. Фиг. 10 поможет Вам поместить рубку на соответствующее место верхней палубы. На этой схеме цифрой VI - указан результат сборки предыдущего этапа (вид сверху).

VIII. Далее соберите трубу и поместите ее в отверстия верхней и нижней палубы.

IX. Следом за этим соберите на верхней палубе перила лестницы, ограждение верхней палубы (фальшборт), вставьте мачту. Руль вставьте в отверстие, расположенное в кормовой части корабля.

Пример 3. Конструктор "Модель Новгородской ладьи XII века".

Конструктор "Модель Новгородской ладьи XII века" относится к серии одномачтовых судов.

Средневековая ладья - одномачтовое весельное судно, использовалось для перевозки людей и грузов во внутренних водоемах (реки, озера) и прибрежных морских водах.

Порядок сборки:
Форштевень 74 установить на подставку 75-76-77. Днище судна 78 закрепить на форштевне 74. Внимание! Носовые части корпуса ладьи на фиг. 11 соответствуют носовой части форштевня 74. Соблюдайте направление при сборке! По порядку номеров наберите корпус судна из деталей 79-90. (Пазы конструктора выполнены с минимальным зазором, что обеспечивает надежность крепления без клея). В случае возникновения затруднений при установке воспользуйтесь абразивным инструментом. После сборки корпуса ладьи установите шпангоуты 91-92 в пазы днища 78. Шпангоут 91, обозначенный (II либо 1), - в отверстие 93. Шпангоут 92, обозначенный (3 либо 2), - в отверстие 94. Шпангоут 95 установите с нижней стороны палубы 96 в пазы 97-98, затем плотно вставьте палубу в корпус ладьи. Наберите нос судна 99-104, затем - корму 105-106. Механизм подъема якоря 107-108 установите в отверстие 109 палубы. Люк 110-111 - в отверстие 112 палубы. Палубную надстройку 113-114 соберите отдельно. Коромысло весел 119 вставьте в отверстие палубной надстройки. После этого собранную надстройку закрепите на корме. Установите мачту 120-121 в отверстие 122 так, чтобы нижний конец мачты вошел в отверстие 123 днища ладьи.

Пример 4. Конструктор "Модель "Дракар Викингов"".

Конструктор "Модель "Дракар Викингов"" также относится к серии одномачтовых судов.

Дракар - боевая ладья викингов, на которых они совершали набеги на другие страны. Нос и корма ладьи были практически одинаковыми, поэтому можно было легко менять направление: идти вперед или назад, не разворачиваясь.

Порядок сборки.

Килевую рамку 124 установить на подставку 126-125-126. На нее вставить днище 127, а затем обводы корпуса 128-139. На них в порядке возрастания закрепляются носовые и кормовые обводы 140-147. Внимание: отверстие (148) задает носовую часть судна, а отверстие 149 на обводе 129 должно быть на корме. Установите по очереди шпангоуты 150-154 и задний шпангоут соответственно в отверстия 155, 156, 157, 158, 159, 149. Вставьте палубу 160 на шпангоуты сверху сквозь пазы 161, но так, чтобы отверстие 162 под мачту оказалось со стороны носа ладьи и палуба легла без перекоса. Вложите скамьи 163-168 на ступеньки шпангоутов. Укрепите мачту 169 в отверстии 170 на ощупь, продев ее через отверстие 162 палубы. Сверху мачты надевается парусная рейка 171. Рулевые весла 172 насаживаются на нижние концы заднего шпангоута. На верхние концы шпангоутов приладьте щиты. Остается вставить весла 174 в пазы 175 и корабль готов. Парус придумайте сами.

Для использования конструкторов в качестве действующих моделей:
элементы конструкции проклеиваются;
внешние обводы бортов шлифуются абразивным инструментом;
наносится лаковое покрытие.

Изобретение относится к конструкторам, игрушечным строительным наборам, наборам элементов для моделирования и может быть использовано в игрушках, головоломках, в средствах для обучения. Как по первому, так и по второму варианту конструктор содержит набор элементов, выполненных из листового древесного и/или полимерного материала толщиной 1 - 10 мм. При этом элементы набора выполнены посредством резки листового материала газовым лазером, имеющим мощность излучения 100 - 1 кВт и рабочую длину волны лазерного излучения 10 - 15 мкм. По меньшей мере часть N элементов набора для обеспечения плавности обводов собранной из них модели образует по меньшей мере две группы, каждая из которых содержит n элементов, выполненных с возможностью размещения одного в другом и образующих в группе последовательность. Элементы в каждой группе образуют последовательность, удовлетворяющую, в частности, условию L_n < L_n+1 и/или S_n < S_n+1, где n = 1, 2, 3, ... - целые числа, соответствующие порядковым номерам элементов в группе, L - максимальный продольный размер элемента, S - максимальный поперечный размер элемента, а элементы групп в целом выполнены с возможностью образования последовательности, состоящей из элементов разных групп и удовлетворяющей условию L_n ^N < L_n ^N+1 и/или S_n ^N < S_n ^N+1, где N = 1, 2, 3, ... - целые числа, соответствующие порядковым номерам групп, n = 1, 2, 3, ... - целые числа, соответствующие порядковым номерам элементов в группе, L - максимальный продольный размер элемента, S - максимальный поперечный размер элемента. Конструктор обеспечивает высокую экономичность расхода материала. 2 с.п. ф-лы, 14 ил.

1. Конструктор, содержащий набор элементов, отличающийся тем, что элементы набора выполнены из листового древесного и/или полимерного материала толщиной 1 - 10 мм посредством его резки газовым лазером, имеющим возможность излучения 100 Вт - 1 кВт и рабочую длину волны лазерного излучения 10 - 15 мкм, при этом по меньшей мере часть N элементов набора для обеспечения плавности обводов собранной из них модели образует по меньшей мере две группы, каждая из которых содержит n элементов, выполненных с возможностью размещения одного в другом и образующих в группе последовательность, удовлетворяющую условию L_n < L_n+1 и/или S_n < S_n+1, где n = 1, 2, 3, ... - целые числа, соответствующие порядковым номерам элементов в группе, L - максимальный продольный размер элемента, S - максимальный поперечный размер элемента, причем элементы групп выполнены с возможностью образования последовательности, состоящей из элементов разных групп и удовлетворяющей условию L_n ^N < L_n ^N+1 и/или S_n ^N < S_n ^N+1, где N = 1, 2, 3, ... - целые числа, соответствующие порядковым номерам групп, n = 1, 2, 3, ... - целые числа, соответствующие порядковым номерам элементов в группе, L - максимальный продольный размер элемента, S - максимальный поперечный размер элемента. 2. Конструктор, содержащий набор элементов, отличающийся тем, что элементы набора выполнены из листового древесного и/или полимерного материала толщиной 1 - 10 мм посредством его резки газовым лазером, имеющим мощность излучения 100 Вт - 1 кВт и рабочую длину волны лазерного излучения 10 - 15 мкм, при этом по меньшей мере часть элементов набора для обеспечения плавности обводов собранной из них модели образует по меньшей мере две группы, каждая из которых содержит n элементов, выполненных с возможностью размещения одного в другом и образующих в группе последовательность, удовлетворяющую условию L_n-1 < L_n < L_n+1 и/или S_n-1 < S_n < S_n+1, где n = 1, 2, 3, ... - целые числа, соответствующие порядковым номерам элементов в группе, L - максимальный продольный размер элемента, S - максимальный поперечный размер элемента, причем любая пара элементов, расположенных один за другим в последовательности любой группы, образует аналогичную последовательность, включающую дополнительно по одному элементу из по меньшей мере одной другой группы.