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Bauelement für Bauspielzeuge
Die Erfindung betrifft Bauelemente, die insbesondere für Baukasten-Spielzeuge geeignet sind.
Solche Bauelemente müssen derart ausgebildet sein, dass sie sich in einfacher Weise zu Gebäudekonstruktionen verschiedener Form und unterschiedlichen Aussehens zusammenfügen und zur erneuten Benutzung leicht wieder auseinandernehmen lassen.
Ein Bauelement dieser Art, das in den letzten Jahren grosse Verbreitung gefunden hat, besteht aus einem kastenförmigen Hohlkörper, der zweckmässig im Spritzgussverfahren oder durch Heisspressen aus Kunststoff hergestellt wird und dessen Boden an der Aussenseite Kupplungsorgane in Form von Vorsprüngen zum Eingriff mit den inneren Seitenflächen eines entsprechenden Nach- barelementes aufweist.
Die auf der Aussenseite der Bodenfläche des kastenförmigen Bauelementes vorgesehenen Kupplungsorgane sind bei den bekannten Bauelementen dieser Art im allgemeinen mit gleich grossen gegenseitigen Abständen derart paarweise nebeneinander angeordnet, dass vier Kupplungsorgane in zwei Nachbarpaaren ein Quadrat bilden. Das Zusammenkuppeln von zwei Nachbarelementen dieser Art beruht auf einer Klemmwirkung zwischen den Kupplungsorganen auf der Aussenseite der Bodenfläche des Elementes und den inneren Seitenflächen eines entsprechenNachbarelementes.
Die Erfindung zielt darauf ab, die Verwendungsmöglichkeiten eines solchen Bauelementes durch Schaffung weiterer Kupplungsorgane zu vergrössern, so dass zwei oder mehr Elemente in einer Vielzahl von verschiedenen gegenseitigen Stellungen insbesondere derart zusammengefügt werden können, dass ein Element im Verhältnis zum Nachbarelement um eine halbe Seitenbreite verschoben ist.
Die Erfindung betrifft im besonderen ein Bauelement, von dem eine Wandung auf einer Seite mit Kupplungsorganen in Form von paarweise nebeneinander liegenden Zapfen (Primärzapfen) versehen ist, wobei vier Zapfen an den Ecken eines Quadrates angeordnet sind, während sich auf der andern Seite dieser Wandung ebenfalls Zapfen (Sekundärzapfen) befinden, und ist im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, dass die vorzugsweise zylindrisch geformten Sekundär- zapfen bezüglich der Primärzapfen derart angeordnet sind, dass der Querschnitt der Sekundärzapfen zwischen die Primärzapfen passt und dabei die Querschnitte von je vier Primärzapfen berührt.
Durch die Erfindung ist es möglich, dass sich zwei Nachbarelemente in einer Vielzahl von verschiedenen gegenseitigen Stellungen auch ohne Eingriff mit andern Flächen durch ausschliessliches Zusammenwirken der Kupplungsorgane zusammenkuppeln lassen ; es kann deshalb ein erfindungsgemässes Bauelement, falls erforderlich, ohne Seitenwände ausgebildet werden.
Das Zusammenkuppeln von zwei derartigen erfindungsgemässen Bauelementen kann dann durch Einklemmen der Sekundärzapfen des einen Elementes zwischen die Primärzapfen des andern Elementes erfolgen. Es besteht jedoch durchaus die Möglichkeit, eine oder mehrere in einem Stück mit der die Kupplungsorgane tragenden Wandung ausgebildete Seitenwände vorzusehen, um beispielsweise die Kupplungsorgane abdecken zu können, wenn die Elemente zum Aufbau einer Konstruktion dienen, bei welcher die einzelnen Elemente Bausteine darstellen sollen.
Die für das erfindungsgemässe Bauelement charakteristischen Kupplungsorgane können also auch vorteilhaft in Verbindung mit als kastenförmige Hohlkörper ausgebildeten Bauelementen Verwendung finden. In diesem Falle sind die Primärzapfen in bekannter Weise derart an der Aussenseite der Hohlkörperbodenfläche angeordnet, dass sie mit den inneren Seitenflächen eines entsprechenden kastenförmigen Nachbarelementes in Eingriff gebracht werden können. Die Bauelemente können auch durch direktes Verbinden der Primärzapfen des einen Elementes mit den Sekundärzapfen des andern Elementes gekuppelt werden, wenn das Bauelement erfindungsgemäss rohrförmige Sekundärzapfen aufweist, deren Innendurchmesser dem Aussendurchmesser der Primärzapfen entspricht ; die Sekundärzapfen können aber auch andere Querschnitte aufweisen und beispielsweise kreuzförmig oder polygonal sein.
Beim erfindungsgemässen Bauelement können weiters die Sekundärzapfen gleiche Länge haben, so dass die Endflächen der Sekundärzapfen in einer parallel zum Plattenelement liegenden Ebene liegen. Man erhält so eine ebene Berührung-
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fläche zwischen den beiden zusammengekuppelten
Elementen.
Wenn auch ein erfindungsgemässes Bauelement nicht nur als ein kastenförmiger Hohlkörper mit s Primärzapfen auf der äusseren Bodenfläche dieses
Körpers ausführbar ist, so wird die Erfindung nachstehend zunächst doch unter Hinweis auf die Fig. 1-10 der Zeichnung in Verbindung mit verschiedenen Ausführungsformen dieser J Art beschrieben, die praktisch wohl die meisten
Verwendungsmöglichkeiten geben. Anschliessend folgt dann unter Hinweis auf die Fig. 11-14 der Zeichnung die Beschreibung der allgemeinen
Ausführungsform, bei der das Bauelement als ! Plattenelement mit Primärzapfen und Sekundär- zapfen ausgebildet ist.
In den Zeichnungen zeigen : Fig. l die äussere
Bodenfläche eines Bauelementes, dessen Hohl- raum erfindungsgemässe Klemmorgane (Sekundär- ) zapfen) enthält ; Fig. 2 einen Schnitt nach der
Linie Il-11 in Fig. 1 ; Fig. 3 die gleiche Aus- führungsform in perspektivischer Darstellung ;
Fig. 4 eine ähnliche Ausführungsform mit drei Sekundärzapfen ; Fig. 5 die in Fig. 3 gezeigte Ausführungsform mit aufgeschlitzte Sekundär- zapfen, von unten gesehen ; Fig. 6 eine abgeänderte
Ausführungsform des in Fig. 3 gezeigten Bau- elementes mit im Querschnitt kreuzförmigen Sekundärzapfen ; die Fig. 7 und 8 andere ab- geänderte Ausführungsformen des in Fig. 5 gezeigten Bauelementes ;
Fig. 9 zwei zusammen- gekuppelte Bauelemente der in Fig. 3 gezeigten
Art, die in seitlicher Richtung gegeneinander verschoben sind ; Fig. 10 eine geänderte Aus- führungsform eines Bauelementes mit quadra- tischer Bodenfläche und einer durchgehenden Öffnung in der Mitte der Bodenfläche ; Fig. 11 ein erfindungsgemässes plattenförmiges Bauele- ment ohne Seitenwände in perspektivischer Dar- stellung ; die Fig. 12 und 13 von oben gesehen zwei zusammengekuppelte Bauelemente nach
Fig. 11 und schliesslich Fig. 14 die Möglichkeit der Zusammenfügung des in Fig. 11 gezeigten
Bauelementes mit einem Nachbarelement, dessen
Primärzapfen zwischen den Sekundärzapfen des erstgenannten Bauelementes eingeklemmt werden.
Die Fig. 1 und 2 zeigen ein Spielzeugbau- element in Form eines kastenförmigen Hohl- körpers, dessen Stirnwände 1 bzw. 2 mit der
Bodenfläche 3 des Elementes verbunden sind, wobei die Stirnflächen der Seitenwände in einer gemeinsamen Ebene 4 liegen. An der Aussenseite der Bodenfläche 3 weist das Element Kupplungs- organe in Form zylindrischer Zapfen, sogenannter Primärzapfen 5 auf, durch die sich das Element mit einem Nachbarelement zusammenfügen lässt, indem die Primärzapfen 5 mit den Innenflächen der Stirnwände eines Nachbarelementes in Eingriff gebracht werden. An der Innenseite der Bodenfläche sind im Hohlkörper Zapfen, sogenannte Sekundärzapfen 6, die als zylindrische Rohre ausgebildet sind, zum Eingriff mit den Primärzapfen 5 eines Nachbarelementes vorgesehen.
Das dargestellte Bauelement ist in bekannter Weise als Standardelement bemessen, u. zw. derart, dass die Bodenfläche (Fig. 1) rechteckige Form hat, wobei die kurze Seite a des Rechteckes mit der Länge einer Seitenwand 1 und die lange Seite 2 a mit der Länge einer Seitenwand 2 übereinstimmt. Der Hohlraum des Elementes ist mit 0, die Tiefe des Hohlraumes, d. h. der Abstand der Bodenfläche 3 von der Ebene 4, mit c, die Wanddicke des Elementes mit d und die Höhe der Primärzapfen 5 mit e bezeichnet. Die rechteckige Bodenfläche des Bauelementes trägt acht Primärzapfen 5, deren Abstand von den Seitenkanten 1 und 2 der Bodenfläche gleich der Wanddicke d des Hohlkörpers ist und von Zapfen zu Zapfen 2 d beträgt.
Daher ist der Durchmesser D5 der zylindrischen Primärzapfen 5 bei einem solchen Standardelement durch den Modul a und die Wanddicke d eindeutig definiert und beträgt
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Die im Hohlraum 0 in einem Stück mit der Bodenfläche 3 ausgebildeten Sekundärzapfen 6 sind zylindrisch ausgebildet und erfindungsgemäss bezüglich der Primärzapfen 5 derart angeordnet, dass der Kreisquerschnitt eines Sekundärzapfens die Kreisquerschnitte von je vier Primärzapfen 5, wie durch die strichlierten Kreise 6 angedeutet, berührt. Bei dieser Ausführungsform befinden sich zwei Sekundärzapfen 6 im Hohlraum 0, es können aber im Hohlraum 0 auch in der in Fig. 4 gezeigten Weise drei Sekundärzapfen 6 vorgesehen sein.
Eine derartige Ausführungsform hat sich in der Praxis als besonders vorteilhaft erwiesen, weil sie eine grössere Anzahl von Variationsmöglichkeiten hinsichtlich der gegenseitigen Stellung zweier zusammengekuppelter 1 Elemente ergibt.
Unabhängig davon, ob das Bauelement nach den Fig. 1 und 2 rechteckig ist oder die in Fig. 10 dargestellte quadratische Form hat, ist es für ein Bauelement nach der Erfindung kennzeich- 1 nend, dass der Grundkreis jedes Zapfens 6 stets die Grundkreis der vier umliegenden Primärzapfen 5 berührt.
Damit ist der Durchmesser D6 der Sekundärzapfen 6 eindeutig durch den Modul a und die 1 Wanddicke d definiert ; es beträgt
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Die Fig. 3-8 zeigen verschiedene Varianten der Sekundärzapfen, die entweder wie nach den Fig. 3,4 und 5 rohrförmig sein können oder 1 nach den Fig. 6 und 7 auch andere Querschnittsformen aufweisen können. Bei allen diesen Ausführungsformen sind die Sekundärzapfen, die in den Fig. 3 und 4 mit 6 und in den Fig. 6 und 7 mit 61 bzw. 62 bezeichnet sind, derart be- 1 : messen und innen im Hohlraum angeordnet, dass sie mit ihrer äusseren Oberfläche einen Teil des kreisrunden Querschnittes der Primärzapfen 5 berühren oder umschliessen.
Diese kreisrunden
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Querschnitte sind in den Fig. 3-8, wie bei 5' gezeigt, strichliert angedeutet. Um die Klemm- wirkung der Sekundärzapfen zu erhöhen, können diese in der in den Fig. 5 und 7 gezeigten Weise in Längsrichtung geschlitzt sein. Diese Schlitze sind in den Fig. 5 und 7 mit 7 bezeichnet. Bei der in Fig. 8 gezeigten Ausführungsform werden die Klemmorgane 63 durch von der Bodenfläche des Hohlkörpers nach aussen ragende Rippen gebildet, die parallel zu den inneren Seiten- und
Endwänden des Hohlkörpers liegen und deren
Länge dem Abstand zwischen zwei der durch die punktierten Kreise J'angedeuteten Primärzapfen entspricht. In gleicher Weise, wie in den Fig. 5 und 7 dargestellt, können die Rippen 63 in Fig. 8 durch Schlitze 7 aufgeschlitzt sein.
Die Länge der in den Fig. 3-8 gezeigten inneren Klemmorgane (Sekundärzapfen) 6, 61, 62 und 63 kann erfindungsgemäss der Tiefe c des Hohlkörpers entsprechen, so dass die Endflächen der Klemmorgane mit der durch die Endflächen der Seiten- und Endwände des Hohlkörpers bestimmten Ebene 4 fluchten (Fig. 2).
Hiedurch erreicht man, dass die Klemmorgane nicht nur bei beliebiger gegenseitiger Stellung der beiden zusammengefügten Elemente als Sperrkörper für die Primärzapfen 5 eines Nachbarelementes dienen, sondern ausserdem als Stützkörper wirken, wobei die Endflächen des Nachbarelementes auf den Endflächen der Klemmorgane ruhen.
Wie aus Fig. 9 ersichtlich, ermöglichen die Sekundärzapfen 6 ein derartiges Zusammenkuppeln von zwei Nachbarelementen A und B,
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eine solche Anordnungsmöglichkeit ist bei den bekannten Standardelementen nicht möglich.
Im übrigen ist zu erwähnen, dass die Verwen- dung der Klemmorgane 6, 61, 62 und 63 gemäss der Erfindung nicht nur das Zusammenkuppeln von zwei identischen Nachbarelementen A und B in der in Fig. 9 gezeigten Weise ermöglicht, sondern ausserdem den wesentlichen Vorteil hat, dass ein derartiges rechteckiges oder quadratisches
Standardelement mit inneren Klemmorganen (Sekundärzapfen) sich mit irgendwelchen andern
Standardelementen bekannter Art gleichen Moduls, beispielsweise mit einem die eine Hälfte eines quadratischen Elementes der in Fig. 10 gezeigten Art bildenden Element zusammenkuppeln lässt.
Ein Standardelement der in Fig. 3 oder 4 gezeigten Art mit zwei bzw. drei Sekundärzapfen 6 lässt sich weiterhin mit kreisbogenförmigen zwei Primärzapfen 5 aufweisenden Standardelementen oder mit rohrförmigen, koaxial an den Enden angeordnete Kupplungszapfen aufweisenden Standardelementen zusammenkuppeln.
Ein erfindungsgemässes Bauelement kann weiterhin derart ausgebildet sein, dass die rohrförmigen
Sekundärzapfen 6 ein Loch 8 im Boden 3 des
Hohlkörpers mit gleichem Durchmesser wie der
Innendurchmesser des Rohres umschliessen, wie dies in Fig. 10 dargestellt ist. Diese Ausfüh- rungsform, die sich selbstverständlich auch in
Verbindung mit jeder der in den Fig. 3,4 und 5 gezeigten Ausführungsform verwenden lässt, er- möglicht ein einfaches Zusammenkuppeln des
Bauelementes mit rohr- oder stabförmigen Ele- menten, die in einen Kupplungszapfen auslaufen, dessen Aussendurchmesser dem Durchmesser des Loches 8 entspricht. Im Hinblick auf diese
Kupplungsmöglichkeit kann der Innendurch- messer der rohrförmigen Sekundärzapfen 6 dem
Aussendurchmesser der Primärzapfen 5 ent- sprechen.
Die rohrförmigen Sekundärzapfen 6 können im übrigen durch den Boden des Hohlkörpers hindurchgeführt sein und von der Aussenseite desselben in einem der Höhe der äusseren Zapfen entsprechenden Abstand herausragen.
Bei den in der Zeichnung dargestellten Aus- führungsformen des erfindungsgemässen Bau- elementes sind die Sekundärzapfen 6 meist zylindrisch und rohrförmig ausgebildet. Diese
Zapfen können selbstverständlich jedoch auch massiv sein oder konische Form haben.
Das in Fig. 11 gezeigte Bauelement besteht aus einer Platte A', die auf der einen Seite acht
Primärzapfen P und auf der andern Seite drei rohrförmige Sekundärzapfen S aufweist. Die
Sekundärzapfen sind erfindungsgemäss derart angeordnet, dass der Grundkreis jedes Sekundär- zapfens die Grundkreise von je vier Primär- zapfen berührt. Der zylindrische Hohlraum im
Inneren der Sekundärzapfen ist mit S'be- zeichnet und hat den gleichen Durchmesser wie die Primärzapfen P.
Der Abstand x zwischen i den Achsen der Sekundärzapfen entspricht dem
Abstand zwischen den Achsen der Primärzapfen, so dass sich zwei Nachbarelemente in der in den
Fig. 12 und 13 gezeigten Weise zusammen- kuppeln lassen. 1
Die gegenseitige Lage der beiden zusammengekuppelten Nachbarelemente kann im übrigen in mannigfache Weise auch dadurch variiert werden, dass zwei oder mehr beliebige Primärzapfen des einen Elementes in die Sekundär- 1 zapfen des andern Elementes eingeführt werden.
Das erfindungsgemässe Bauelement kann im übrigen auch derart zusammengekuppelt werden, dass beispielsweise die Sekundärzapfen S des einen Elementes A'gemäss Fig. 14 zwischen den 1 ! Primärzapfen eines andern Elementes B'ein- geklemmt werden.
Es ist ohne weiteres ersichtlich, dass bei der erfindungsgemässen Anordnung der inneren Klemmorgane (Sekundärzapfen) gleiche oder ver- 1 schiedene Standardelemente in einer grossen Anzahl von verschiedenen gegenseitigen Stellungen zusammengekuppelt werden können, wobei die Klemmorgane aller gezeigten und/oder beschriebenen Ausführungsformen einen festen 12 Zusammenschluss der zusammengekuppelten
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Nachbarelemente gewährleisten, weil die Primärzapfen 5 in allen Stellungen zwischen den Innenwänden des Elementes und einem oder mehreren der genannten Klemmorgane (Sekundärzapfen) oder zwischen diesen allein festgeklemmt werden.
Die Erfindung ist nicht auf die gezeigten und beschriebenen Ausführungsformen beschränkt.
Es lassen sich vielmehr im Rahmen der Erfindung verschiedene Varianten ausführen, beispielsweise derart, dass an Stelle der zylindrischen Primärzapfen 5 Zapfen beliebiger anderer Form verwendet werden, welche in die Zwischenräume zwischen den Sekundärzapfen undin die Zwischenräume zwischen diesen und den Innenwänden des Hohlkörpers hineinpassen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Bauelement für Bauspielzeuge, von dem eine Wandung auf einer Seite mit Kupplungsorganen in Form von paarweise nebeneinander liegenden, vorzugsweise zylindrischen Zapfen (Primärzapfen) versehen ist, wobei vier Zapfen an den Ecken eines Quadrates angeordnet sind, während sich auf der andern Seite dieser Wandung ebenfalls Zapfen (Sekundärzapfen) befinden, da-
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der Sekundärzapfen zwischen die Primärzapfen passt und dabei die Querschnitte von je vier Primärzapfen berührt.