1. Juego educativo para formar poliedros y otras estructuras con barras dobles,

caracterizado por el hecho de que las aristas de los poliedros y los elementos lineales en que se pueden descomponer las estructuras están formadas por barras dobles, huecas o macizas, de cualquier material y dimensiones.

2. Juego educativo para formar poliedros y otras estructuras con barras dobles según la reivindicación 1 caracterizado por el hecho de que las uniones entre barras están constituidas por piezas rígidas formando el ángulo preciso necesario de manera que permita materializar las caras de los polígonos, compuestas estas uniones de cualquier material adecuado a este fin, y cuyos extremos se introducen en cada uno de los extremos huecos de una barra, para formar un polígono, con cuyos polígonos a su vez se forma la estructura.

3. Juego educativo para formar poliedros y otras estructuras con barras dobles según la reivindicación 1 caracterizado por el detalle de que las uniones entre barras para formar polígonos están constituidas por piezas dobladas y también articuladas cuyos extremos se introducen en la barra, con resaltes orientados de manera que dificulten su salida o sin ellos, o solidarizados al extremo de la barra por cualquier método. También pueden ser piezas de un material flexible o semirrígido, con cualquier coeficiente de rigidez, de manera que permita la disposición de distintos ángulos entre cada barra a modo de rótula e impida el desplazamiento lateral.

4. Juego educativo para formar poliedros y otras estructuras con barras dobles según la reivindicación 1 caracterizado por el hecho de que las uniones entre los polígonos que forman las caras de los poliedros y de las estructuras están constituidas por abrazaderas de cualquier modelo existente en el mercado, de tensión fija o regulable, de metal o de cualquier otro materia y también a base de piezas fabricadas exprofeso, de un material adecuado a las características de las barras, rígido como el metal o semirrígido tal como el nylon u otro plástico similar y de manera que sea posible o no, el desmontaje posterior para su reutilización.

Juego educativo para formar poliedros y otras estructuras con barras dobles.

Objeto de la invención

La presente invención se refiere a un juego que permite el montaje de poliedros, cuerpos geométricos tridimensionales, cúpulas geodésicas y estructuras en el espacio, todo ello a base de barras y uniones entre estas mediante bridas que las solidarizan.

Las aplicaciones de este sistema permiten entre otros los siguientes usos:

Auxiliar didáctico educativo en el ámbito de las Matemáticas (geometría) del actual plan de estudios de enseñanzas medias.

Auxiliar didáctico educativo en el ámbito de la Tecnología en el actual plan de estudios de enseñanzas medias.

Construcción de modelos en cristalografía.

Construcción de prototipos y maquetas para estructuras espaciales y cúpulas geodésicas.

Juguete educativo y de habilidad, de construcción de objetos tridimensionales a partir de su esquema estructural.

Construcción de estructuras espaciales a base de barras dobles.

Antecedentes

Existen varios sistemas para formar estructuras espaciales, tanto en el ámbito de la construcción como en diversos juegos educativos. En construcción los más conocidos son los que se forman a partir de barras y nudos, a base de piezas que permiten movimientos de ajuste y el posterior anclaje de las barras a los nudos mediante uniones rígidas. Los nudos esféricos tienen una considerable complejidad técnica, pues las uniones deben guardan unas relaciones angulares muy precisas y distintas para cada caso estructural. Ello hace que estas estructuras sean de un coste económico elevado y en la práctica solamente se justifique su utilización en cubiertas de grandes luces.

En relación con el uso de estas estructuras como auxiliar educativo hay varias patentes para conformar poliedros a base de sus caras recortadas y unidas, y también a base de las aristas conformadas mediante tubos y unidas por nudos de distintos materiales, (bolas de madera horadadas, masillas e imanes) . Incluso con barras huecas e hilvanadas, es decir utilizando un hilo de un material apropiado que se introduce dentro de la barra y se continúa por el interior de las otras hasta conseguir que las barras se junten en nudos, materializándose de esta manera la estructura.

Ninguno de estos sistemas tiene el grado de flexibilidad y posibilidades de uso, de economía de medios ni de facilidad de montaje que el que se expone en esta memoria.

Llevado al límite de simplicidad y economía de medios, el sistema en su versión más sencilla solo utilizaría dos elementos: la barra (tubo hueco de plástico de aproximadamente 4 mm de diámetro exterior y 2, 5 mm interior) y la brida (brida comercial de nylon tamaño pequeño) ya que, eligiendo el tamaño de brida adecuado al tubo, las uniones longitudinales entre barras para formar los ángulos de los polígonos se pueden conseguir usando como conectores las partes sobrantes del extremo de la brida una vez cortado este, introducidas en los tubos.

Así pues, la característica fundamental de este sistema es que son necesarias las barras dobles, pudiendo ser el resto de los elementos de muy distintas formas y tamaños. A modo de ejemplo y sin que suponga limitación se describen varias posibilidades para los tres elementos.

Descripción de la invención

El sistema se fundamenta en que cualquier estructura ya sea plana o espacial, se puede descomponer en caras planas, y estas a su vez en polígonos. Además cuando las estructuras están formadas por triángulos adquieren gran rigidez puesto que son geométricamente indeformables Para formar estos polígonos utilizamos barras unidas por sus extremos mediante una pieza rígida o también mediante una rótula, y para solidarizar las caras utilizamos bridas que unen de dos en dos las barras de las aristas de los polígonos, formándose cada arista o cada elemento lineal de la estructura por dos barras unidas mediante dos bridas, próximas a los nudos o vértices de los polígonos. En estas condiciones cada cara puede adoptar cualquier posición de giro en el espacio respecto a la contigua, permitiendo así el cierre de polígonos regulares y de cúpulas geodésicas, que se estabilizan mediante el apriete de las correspondientes bridas de unión entre aristas de cada cara poligonal o de cada barra doble en el caso de estructuras espaciales.

Descripción de las figuras

1. Uniones angulares

Se describen gráficamente las siguientes posibilidades para las piezas de unión angular entre barras, todas a modo de ejemplo y sin que ello supongan limitación:

La figura 1-1 representa el alzado, planta y vista lateral de una unión en rótula, pensada para ser fabricada en un material plástico flexible (Nylon) , con extremos de sección triangular que se introducen a presión dentro de los extremos de los tubos. En su parte central tiene un estrechamiento que permite el giro de manera que las dos barras formen el ángulo necesario para cerrar un polígono. Está pensada para permitir su reutilización en distintos proyectos.

La figura 1-2 representa el alzado de una pieza de revolución pensada con en mismo propósito que la anterior. Dispone de resaltos que la retienen al introducirse en el tubo.

La figura 1-3 representa el alzado y la planta de una rótula articulada fabricada en plástico rígido tipo PVC, con extremos de sección circular y rebajes formando diente de sierra, de manera que aunque es fácil de introducir en los tubos resiste esfuerzos de tracción, siendo más difícil su extracción. Con ello permite unas mejores condiciones de resistencia y estabilidad en las estructuras.

La figura 1-4 representa una brida comercial de Nylon cuyo extremo lo constituye una sección dentada que se introduce por la cabeza horadada que a su vez dispone de un sistema de retención de manera que se forma un lazo que se aprieta tirando de dicho extremo. También se representa una barra hueca donde se ha introducido parte del extremo sobrante que se desperdicia al apretar la brida, de manera que queda retenido en el tubo en virtud de la naturaleza semirrígida de ambos materiales y por el hecho de que la sección rectangular del extremo de la brida es ligeramente superior al diámetro del tubo, materializándose así una rótula de unión entre tubos.

En la figura 1-5 se puede ver un cuadrado cuyas barras están conectadas por una pieza rígida de metal pero que podría ser de cualquier otro material adecuado al propósito, doblada precisamente según un ángulo preestablecido y de diámetro ligeramente superior al diámetro interior del tubo, que se introduce a presión en la cabeza de este para formar un polígono determinado.

Para evitar que las bridas deslicen a lo largo de los tubos, estos llevan un rebaje en uno de sus extremos, de ancho aproximadamente igual al de la brida, para que al ser apretada quede encajada en este rebaje.

2. Uniones para formar barras dobles

La figura 2-1 representa el alzado y la sección de una pieza de unión para formar un elemento lineal de una estructura o la arista de un polígono a partir de dos barras, pensada para ser fabricada en Nylon, cuya sección abraza a estas dos barras permitiendo su desmontaje y reutilización en múltiples ocasiones, en virtud de la naturaleza semirrígida de los materiales de ambos elementos. En todas las figuras se ha representado la sección del tubo con líneas de trazos.

La segunda opción es la brida o abrazadera comercial de nylon que se puede ver muy ampliada en la figura 2-2, y cuyos extremos sobrantes una vez cortados, también pueden servir como piezas de unión entre barras, como se ha dicho antes.

3. Poliedros formados

El resto de las figuras (3-1, 3-2 y 3-3) reflejan un cubo y un tetraedro hechos utilizando tubos huecos de plástico de unos 3, 5 mm de diámetro y bridas comerciales de Nylon, en las que se ha usado como conectores entre tubos los extremos sobrantes de las bridas, que se cortan una vez apretadas y, finalmente, una vista detallada de uno de los nudos.

Forma de realización preferida

Una forma preferida de realizar la invención es, como se ha expuesto, para juego auxiliar educativo, utilizando tubos huecos de plástico de unos 3, 5 mm. de grosor y 9 cm de longitud y bridas comerciales de Nylon de tamaño pequeño para juntar los...

1. Juego educativo para formar poliedros y otras estructuras con barras dobles, caracterizado por el hecho de que las aristas de los poliedros y los elementos lineales en que se pueden descomponer las estructuras están formadas por barras dobles, huecas o macizas, de cualquier material y dimensiones

2. Juego educativo para formar poliedros y otras estructuras con barras dobles según la reivindicación 1 caracterizado por el hecho de que las uniones entre barras están constituidas por piezas rígidas formando el ángulo preciso necesario de manera que permita materializar las caras de los polígonos, compuestas estas uniones de cualquier material adecuado a este fin, y cuyos extremos se introducen en cada uno de los extremos huecos de una barra, para formar un polígono, con cuyos polígonos a su vez se forma la estructura.

3. Juego educativo para formar poliedros y otras estructuras con barras dobles según la reivindicación 1 caracterizado por el detalle de que las uniones entre barras para formar polígonos están constituidas por piezas dobladas y también articuladas cuyos extremos se introducen en la barra, con resaltes orientados de manera que dificulten su salida o sin ellos, o solidarizados al extremo de la barra por cualquier método. También pueden ser piezas de un material flexible o semirrígido, con cualquier coeficiente de rigidez, de manera que permita la disposición de distintos ángulos entre cada barra a modo de rótula e impida el desplazamiento lateral.

4. Juego educativo para formar poliedros y otras estructuras con barras dobles según la reivindicación 1 caracterizado por el hecho de que las uniones entre los polígonos que forman las caras de los poliedros y de las estructuras están constituidas por abrazaderas de cualquier modelo existente en el mercado, de tensión fija o regulable, de metal o de cualquier otro material, y también a base de piezas fabricadas ex profeso, de un material adecuado a las características ele las barras, rígido como el metal o semirrígido tal como el nylon u otro plástico similar y de manera que sea posible o no, el desmontaje posterior para su reutilización.