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Die Erfindung betrifft einen Bausatz für Lern- und Spielzwecke, mit einer Grundplatte und verschiedenen Elementen, die an der Grundplatte lösbar befestigbar sind. Weiters betrifft die Erfindung eine Grundplatte sowie Elemente eines solchen Bausatzes.
Bausätze für Spielzwecke mit einer Grundplatte, die eine Vielzahl von Noppen aufweist und auf die räumliche Bausteine aufgesetzt werden können, sind bereits seit langem bekannt. Diese Bausätze dienen im allgemeinen zum Aufbau von räumlichen Gebilden, wobei es typisch ist, dass die Bausteine dazu an ihrer Oberfläche wiederum Befestigungselemente, beispielsweise Noppen, aufweisen, um ein fortlaufendes Bauen in die Höhe zu ermöglichen. Zum Aufbau von Flächengebilden sind beispielsweise sogenannte Puzzles bekannt, bei denen auf eine Grundplatte in Form einer Unterlage flache Elemente, die im allgemeinen Bildmotive tragen, einfach aufgelegt werden.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen für Lern- und Spielzwecke geeigneten Bausatz der eingangs genannten Gattung zu schaffen, bei dem die einzelnen Elemente in einer Vielzahl von verschiedenen Möglichkeiten an der Grundplatte lösbar befestigt sind. Dabei soll vorzugsweise ein durch die Form der Deckflächen hervorgerufener flächiger Bildeindruck entstehen.
Erfindungsgemass wird dies dadurch erreicht, dass dass zumindest ein Teil der Elemente jeweils einen prismatischen oder zylindrischen Körper aufweist, von dessen Bodenflache ein Befestigungszapfen vorsteht, der in eine von mehreren Bohrungen der Grundplatte einsteckbar ist.
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Bei solchen prismatischen oder zylindrischen Körpern ist eine ebene Deckfläche vorhanden, die beim Draufsehen den Eindruck einer zweidimensionalen Fläche erweckt. Beispielsweise erweckt der Zylinder den Eindruck eines Kreises oder der Quader den Eindruck eines Viereckes. Parallel zur ebenen Deckfläche ist eine ebene Bodenfläche vorhanden, die bei auf der Grundplatte befestigten Elementen auf dieser aufliegen kann, während der von dem jeweiligen Element abstehende Befestigungszapfen in eine Bohrung der Grundplatte eingesteckt ist und dort das Element klemmend hält. Die prismatischen bzw. zylindrischen Körper weisen vorzugsweise vertikale ebene Seitenflächen auf, die ein bündiges Aneinanderreihen der einzelnen Elemente unter Bildung einer durchgehenden Gesamtfläche in der Draufsicht ermöglichen.
Um den flächenhaften Eindruck zu verstärken, ist es günstig, wenn die Höhe der prismatischen bzw. zylindrischen Körper der Elemente wesentlich geringer ist als ihre seitlichen Ausdehnungen in der Draufsicht. Typischerweise liegt die Höhe der prismatischen bzw. zylindrischen Körper der Elemente im Millimeterbereich, während die lateralen Ausdehnungen typischerweise im Zentimeterbereich liegen.
Der erfindungsgemässe Bausatz eignet sich vor allem für den Geometrieunterricht, und zwar über mehrere Jahre.
Den Schulern ist es damit möglich, auf spielerische Weise geometrische Grundbegriffe, wie Parallelität, rechter Winkel, Symmetrie, etc. selbst auszubilden. Es können auch Flächen verglichen und die Orientierung einzelner Elemente im Raum anschaulich dargestellt werden. Typischerweise umfasst der Bausatz in ihrer Form und/oder Grösse verschiedenartige Elemente, wobei jedes dieser Elemente günstigerweise mehrfach vorhanden ist. Die einzelnen in der Form gleichartigen Elemente können
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beispielsweise durch dieselbe Farbe gekennzeichnet sein. Neben der Anwendung als Unterrichtsmittel eignet sich der erfindungsgemässe Bausatz auch als Spiel.
Beispielsweise können damit verschiedene Arten von Brettspielen realisiert werden. Auch puzzle-artige Spiele, bei denen es darum geht, bestimmte Figuren mittels der Elemente aufzubauen oder einfach das Gestalten von Flächen (für kleinere Kinder) ist mit dem erfindungsgemässen Bausatz einfach möglich.
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden anhand der nachfolgenden Figurenbeschreibung näher erläutert.
Es zeigen die Fig. 1 eine Draufsicht auf eine Grundplatte eines erfindungsgemässen Bausatzes, die Fig.
2 einen Schnitt gemäss der Linie A-A der Fig. 1. Die Fig. 3 zeigt eine schematische, perspektivische Ansicht auf ein Ausführungsbeispiel eines Elementes des erfindungsgemässen Bausatzes mit einem quaderförmigen Körper und einem einzelnen Befestigungszapfen. Die Fig.
4 zeigt den Bereich des Befestigungszapfens des in Fig.
3 dargestellten Elements im Schnitt. Die Fig. 5 zeigt ein Element mit einem Körper in der Form eines dreiseitigen geraden Prismas. Die Fig. 6 zeigt ein Element mit einem Körper in der Form eines flachen Zylinders (Scheibe). Die Fig. 7 zeigt verschiedene Elemente eines Bausatzes, die auf der Grundplatte befestigt sind. Die Fig. 8 und 9 zeigen Anwendungsbeispiele, wie Elemente des erfindungsgemässen
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besteht vorzugsweise aus durchsichtigem Kunststoff. Die Bohrungen können nachträglich gebohrt sein. Günstiger wird es aber sein, die Bohrungen 1 bereits beim
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Spritzgussvorgang herzustellen, weil dann kein weiterer Arbeitsschritt nötig ist. Die Bohrungen gehen durch die Grundplatte durch. Grundsätzlich wäre es aber auch denkbar, sogenannte Sackbohrungen vorzusehen.
Die Grundplatte ist von einem Umfangsrand 2 eingerahmt, der oben und unten über die dazwischenliegende Fläche 3 der Grundplatte vorsteht. Auf der Oberseite der Grundplatte ist ein Raster aus aufeinanderfolgenden äquidistanten Zeilenlinien 4 und Spaltenlinien 5 ausgebildet, wobei im Mittelpunkt eines jeden von Zeilenlinien 4 und Spaltenlinien 5 begrenzten Rasterquadrates eine Bohrung 1 in der Grundplatte angeordnet ist. Damit ist auf der Grundplatte ein rechtwinkliges Koordinatensystem ausgebildet, das ein Ausrichten der im folgenden zu beschreibenden Teile relativ zum Koordinatensystem erlaubt. Um auch Längenmessungen in einfacher Weise durch Abzählen zu ermöglichen, ist es günstig, wenn der Rasterabstand genau 1 cm beträgt.
An einer beliebig gebildeten Figur aus in die Grundplatte eingesteckten Elementen kann dann beispielsweise durch Abzählen einfach der Umfang in Zentimetern bestimmt werden.
Grundsätzlich ist es denkbar, die Zeilen- und Spaltenlinien aufzudrucken, aufzukleben, etc. Besonders günstig ist aber eine Lösung, bei der die Spalten- und Zeilenlinien als Vertiefungen 5 (siehe Fig. 2) oder Erhebungen in bzw. von der Grundplatte plastisch ausgebildet sind. Solche Vertiefungen 5 lassen sich während des Spritzgussvorganges einfach herstellen, sodass kein weiterer zusätzlicher Arbeitsschritt zur Ausbildung des Rasters nötig ist. Ausserdem sind solche Vertiefungen wesentlich haltbarer als beispielsweise aufgedruckte Raster.
Die Fig. 3 und 4 zeigen ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemässen Elementes 6 mit einem quaderförmigen
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Körper 7, von dessen Bodenfläche 8 ein Befestigungszapfen 9 vorsteht. Dieser Befestigungszapfen 9 ist so dimensioniert, dass er in den Bohrungen 1 der Grundplatte klemmend hält. Um ein Einstecken des Befestigungszapfens 9 in die Bohrung 1 zu erleichtern und andererseits doch einen klemmenden Halt zu gewährleisten, ist bevorzugt vorgesehen, dass der Befestigungszapfen 9 einen konischen Bereich 10 (Fig. 4) aufweist. Die Länge des Befestigungszapfens 9 ist vorteilhaft etwas grösser als die Dicke der Grundplatte bzw. die Länge der Bohrungen 1.
Damit steht der Befestigungszapfen 9 bei auf der Grundplatte aufgestecktem Element unten etwas vor, sodass durch Drücken gegen diesen vorstehenden Teil ein leichtes Lösen von einzelnen Elementen auch aus dem Inneren einer von anderen Elementen umgebenen geometrischen Figur möglich ist. Das Vorstehen des Zapfens 9 unter die untere Fläche 3 der Grundplatte ist durch den überstehenden Rand 2 möglich, durch den unter der Grundfläche 3 etwas Luft ist. Der überstehende Rand 2 verhindert im übrigen ein seitliches Herunterrutschen von noch nicht befestigten Elementen von der Grundplatte. Aus Fig. 2 ist auch ersichtlich, dass die Grundplatte grundsätzlich von beiden Seiten her mit Elementen bestückbar ist, wobei bei Verwendung eines durchsichtigen Materials sogar der Raster auf der den Vertiefungen 5 abgewandten Seite durchscheint.
Das in Fig. 3 gezeigte Element 6 weist typischerweise eine Hohe zwischen 1 und 5 mm auf. Die Breiten- bzw.
Längenabmessungen liegen typischerweise im Zentrimeterbereich. Von der Bodenfläche des Körpers 7 steht nur ein einziger Befestigungszapfen ab. Dies ermöglicht es, das Element bei leicht in die Bohrungen 1 eingesetztem Befestigungszapfen 9 noch zu drehen.
Dadurch, dass der Befestigungszapfen vorzugsweise
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ausserhalb des Schwerpunkts der Bodenfläche 8 von dieser vorsteht, erreicht man durch die Drehung um 90 Grad eine andere Stellung des Elementes auf der Grundplatte.
Wie die Fig. 4 zeigt, ist der Befestigungszapfen 9 einstückig mit dem Körper 7 ausgebildet. Beispielsweise bestehen der Körper 7 und der Befestigungszapfen 9 aus Kunststoff und werden in einem gemeinsamen Spritzgiessvorgang hergestellt. Damit ist eine einfache Herstellung gewährleistet und ein sicherer Halt des Befestigungszapfens am Körper 7 sichergestellt.
Die Fig. 5 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel mit einem Körper 7 in Form eines dreiseitigen geraden Prismas, von dessen Unterseite ein Befestigungszapfen 9 absteht. Allgemein eigenen sich für den erfindungsgemässen Bausatz besonders gut Körper mit einfachen geometrischen Formen, insbesondere gerade Prismen, deren Bodenfläche rechteckig, quadratisch oder dreieckig ist. Aber auch zylindrische Elemente, wie sie in Fig. 6 gezeigt sind, können beispielsweise beim erfindungsgemässen Bausatz vorteilhaft eingesetzt werden.
Die Fig. 7 zeigt die Grundplatte in einer Draufsicht, wobei der Übersichtlichkeit halber lediglich die Rasterlinien, nicht aber die Bohrungen dargestellt sind. Auf der in Draufsicht gezeigten Grundplatte sind beispielhaft die Umrisse von ihrer Form und/oder Grösse verschiedenartigen Elementen dargestellt, wobei günstigerweise alle Elemente mehrfach vorhanden sind.
Die. in Fig. 7 schematisch dargestellten Elemente haben günstigerweise alle dieselbe Höhe und eine zur Bodenfläche parallele Deckfläche. Die in jeder Figur eingezeichneten Kreuze bezeichnen in ihrem Mittelpunkt die mögliche Lage eines Befestigungszapfens, wobei
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günstigerweise pro Element nur ein Befestigungszapfen vorgesehen ist. Man sieht, dass die Befestigungszapfen vorzugsweise exzentrisch angeordnet sind, sodass das Element beim Drehen um den Befestigungszapfen seine Lage im Raster der Grundplatte verändert und im allgemeinen erst bei einer Drehung um 360 in die Ausgangslage zurückkehrt.
Die Fig. 7 zeigt bevorzugte Dimensionierungen der Elemente. Bei den unten dargestellten zylindrischen Elementen ist der Durchmesser ein ganzzahliges Vielfaches des Rasterabstandes, sodass der Rand der Elemente tangential an die Rasterlinien verläuft. Bei den darüber dargestellten Elementen mit dreieckiger Bodenfläche hat zumindest eine Dreieckseite eine Länge im ganzzahligen Vielfachen eines Rasterabstandes.
Vorzugsweise ist dies sogar bei zwei Dreieckseiten der Fall. Schliesslich sind bei den darüber angeordneten quaderförmigen Körpern der Fig. 7 die Längen der Quaderseiten jeweils ein ganzzahliges Vielfaches des Rasterabstandes, wobei aus dem kleinen Element mit quadratischer Bodenfläche ersichtlich ist, dass unter einem ganzzahligen Vielfachen auch die Multiplikation mit dem Faktor 1, also der einfache Rasterabstand umfasst ist.
Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, befindet sich in der Mitte jedes Rasterquadrates der Grundplatte eine Bohrung 1 (in Fig. 7 nicht dargestellt). Damit zumindest eine Seite eines Elements genau deckungsgleich mit einer Rasterlinie liegen kann, ist bevorzugt vorgesehen, dass der Normalabstand des Befestigungszapfens 9 von mindestens einer Seite der Bodenfläche des Korpers 7 eines Elementes 6 ein ganzzahliges Vielfaches des Rasterabstandes (bevorzugt 1 cm) weniger eines halben Rasterabstandes beträgt. Da
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auch die Bohrungen einen halben Rasterabstand von den Rasterlinien entfernt sind, ergibt sich somit, dass die Elemente bevorzugt möglichst viele Seiten aufweisen, die deckungsgleich mit den Rasterlinien liegen können, wie dies in Fig. 7 gezeigt ist.
Der erfindungsgemässe Bausatz lässt eine Vielzahl von Anwendungen zu. Insbesondere ermöglicht er es, auf spielerische Weise die Grundbegriffe der Geometrie, wie Orientierung im Raum, Symmetrie, Parallelität, rechter Winkel, etc. zu erfassen. Die Fig. 8 zeigt ein Beispiel eines Aufbaus, mit dem die Symmetrie bezüglich der Längsmitte der aufrechten Grundplatte erläutert werden kann.
Der erfindungsgemässe Bausatz eignet sich jedoch auch für reine Spielzwecke, beispielsweise zum Gestalten von Flächen, wie dies die Fig. 9 zeigt. In dieser Anwendung kann der Bausatz auch von Kindern im Vorschulalter verwendet werden. Selbstverständlich sind auch weitere Anwendungsmöglichkeiten durchaus denkbar und möglich, beispielsweise die verschiedensten Spiele nach Art eines Brettspiels oder Puzzles.
Schliesslich ist noch zu erwähnen, dass der Bausatz vorzugsweise als Set mit einer Grundplatte und mehreren verschiedenartigen Elementen vertrieben wird. Es ist aber grundsätzlich auch denkbar, insbesondere zum Nachkauf, die Grundplatte des Bausatzes bzw. einzelne Elemente des Bausatzes gesondert zu vertreiben, weshalb die Erfindung auch die Grundplatte bzw. ein Element des
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The invention relates to a kit for learning and playing purposes, with a base plate and various elements that are releasably attachable to the base plate. Furthermore, the invention relates to a base plate and elements of such a kit.
Kits for playing purposes with a base plate, which has a plurality of knobs and on which spatial building blocks can be placed, have long been known. These kits generally serve to build up spatial structures, it being typical that the building blocks in turn have fastening elements, for example knobs, on their surface in order to enable continuous building upwards. For the construction of flat structures, for example, so-called puzzles are known in which flat elements, which generally carry picture motifs, are simply placed on a base plate in the form of a base.
The object of the invention is to provide a kit of the type mentioned at the outset which is suitable for learning and playing purposes and in which the individual elements are detachably attached to the base plate in a large number of different ways. In this case, a flat image impression caused by the shape of the cover surfaces should preferably be created.
This is achieved according to the invention in that at least some of the elements each have a prismatic or cylindrical body, from the bottom surface of which a fastening pin protrudes, which can be inserted into one of a plurality of bores in the base plate.
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In the case of such prismatic or cylindrical bodies, there is a flat top surface which, when looked at, gives the impression of a two-dimensional surface. For example, the cylinder gives the impression of a circle or the cuboid gives the impression of a square. Parallel to the flat top surface, there is a flat bottom surface which can rest on elements fastened to the base plate, while the fastening pin protruding from the respective element is inserted into a hole in the base plate and holds the element there by clamping. The prismatic or cylindrical bodies preferably have vertical flat side surfaces, which enable the individual elements to be aligned flush to form a continuous total surface in the top view.
In order to reinforce the two-dimensional impression, it is advantageous if the height of the prismatic or cylindrical bodies of the elements is significantly less than their lateral extent in the top view. The height of the prismatic or cylindrical bodies of the elements is typically in the millimeter range, while the lateral dimensions are typically in the centimeter range.
The kit according to the invention is particularly suitable for teaching geometry, namely over several years.
The schoolchildren are thus able to develop basic geometric concepts such as parallelism, right angle, symmetry, etc. in a playful manner. Areas can also be compared and the orientation of individual elements in the room can be clearly displayed. Typically, the kit comprises various types of elements in terms of their shape and / or size, each of these elements advantageously being provided in duplicate. The individual elements of the same shape can
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for example, be identified by the same color. In addition to being used as a teaching aid, the kit according to the invention is also suitable as a game.
For example, different types of board games can be realized with it. Puzzle-like games that involve building certain figures using the elements or simply designing areas (for smaller children) are also easily possible with the kit according to the invention.
Further advantages and details of the invention are explained in more detail with reference to the following description of the figures.
1 shows a plan view of a base plate of a kit according to the invention,
2 shows a section along the line A-A of FIG. 1. FIG. 3 shows a schematic, perspective view of an exemplary embodiment of an element of the kit according to the invention with a cuboid body and a single fastening pin. The Fig.
4 shows the area of the fastening pin of the one shown in FIG.
3 elements shown in section. 5 shows an element with a body in the form of a three-sided straight prism. Fig. 6 shows an element with a body in the form of a flat cylinder (disc). Fig. 7 shows various elements of a kit that are attached to the base plate. 8 and 9 show application examples, such as elements of the inventive
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is preferably made of transparent plastic. The holes can be drilled afterwards. It will be cheaper, however, the holes 1 already at
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Injection molding process, because then no further step is necessary. The holes go through the base plate. In principle, it would also be conceivable to provide so-called blind bores.
The base plate is framed by a peripheral edge 2 which protrudes above and below the surface 3 of the base plate lying in between. A grid of consecutive equidistant row lines 4 and column lines 5 is formed on the upper side of the base plate, a bore 1 being arranged in the base plate in the center of each grid square delimited by row lines 4 and column lines 5. A rectangular coordinate system is thus formed on the base plate, which allows the parts to be described below to be aligned relative to the coordinate system. In order to enable length measurements in a simple manner by counting, it is advantageous if the grid spacing is exactly 1 cm.
The circumference in centimeters can then simply be determined, for example, by counting, on an arbitrarily formed figure made of elements inserted into the base plate.
In principle, it is conceivable to print on, stick on the row and column lines, etc. However, a solution in which the column and row lines are formed as depressions 5 (see FIG. 2) or elevations in or from the base plate is particularly favorable . Such depressions 5 can be easily produced during the injection molding process, so that no further additional work step is necessary to form the grid. In addition, such depressions are much more durable than, for example, printed grids.
3 and 4 show an embodiment of an element 6 according to the invention with a cuboid
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Body 7, from the bottom surface 8 of which a fastening pin 9 protrudes. This mounting pin 9 is dimensioned so that it holds in the holes 1 of the base plate. In order to make it easier to insert the fastening pin 9 into the bore 1 and on the other hand to ensure a clamping hold, it is preferably provided that the fastening pin 9 has a conical region 10 (FIG. 4). The length of the fastening pin 9 is advantageously somewhat larger than the thickness of the base plate or the length of the bores 1.
Thus, the fastening pin 9 protrudes slightly below when the element is attached to the base plate, so that pressing against this protruding part makes it easy to detach individual elements even from the inside of a geometric figure surrounded by other elements. The protrusion of the pin 9 under the lower surface 3 of the base plate is possible through the protruding edge 2, through which there is some air under the base surface 3. The protruding edge 2 also prevents elements that have not yet been fastened from sliding sideways off the base plate. From Fig. 2 it can also be seen that the base plate can in principle be equipped with elements from both sides, wherein even when using a transparent material, the grid shines through on the side facing away from the recesses 5.
The element 6 shown in FIG. 3 typically has a height of between 1 and 5 mm. The latitude or
Length dimensions are typically in the centrimeter range. Only a single fastening pin protrudes from the bottom surface of the body 7. This makes it possible to still rotate the element with the fastening pin 9 inserted slightly into the bores 1.
The fact that the mounting pin preferably
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projecting outside the center of gravity of the base surface 8, a different position of the element on the base plate is achieved by the rotation by 90 degrees.
As shown in FIG. 4, the fastening pin 9 is formed in one piece with the body 7. For example, the body 7 and the fastening pin 9 are made of plastic and are produced in a common injection molding process. This ensures simple manufacture and a secure hold of the fastening pin on the body 7.
5 shows a further exemplary embodiment with a body 7 in the form of a three-sided straight prism, from the underside of which a fastening pin 9 protrudes. In general, bodies with simple geometric shapes, in particular straight prisms, whose bottom surface is rectangular, square or triangular are particularly suitable for the kit according to the invention. However, cylindrical elements, as shown in FIG. 6, can also be used advantageously, for example, in the kit according to the invention.
FIG. 7 shows the base plate in a top view, only the grid lines, but not the bores, being shown for the sake of clarity. On the base plate shown in plan view, the outlines of elements of different shape and / or size are shown by way of example, all elements advantageously being present more than once.
The. Elements shown schematically in FIG. 7 advantageously all have the same height and a top surface parallel to the bottom surface. The crosses drawn in each figure denote the possible position of a fastening pin at its center, wherein
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conveniently only one fastening pin is provided per element. It can be seen that the fastening pins are preferably arranged eccentrically, so that the element changes its position in the grid of the base plate when rotating around the fastening pin and generally only returns to the starting position when it is rotated through 360.
7 shows preferred dimensions of the elements. In the cylindrical elements shown below, the diameter is an integer multiple of the grid spacing, so that the edge of the elements runs tangentially to the grid lines. In the elements with a triangular base surface shown above, at least one side of the triangle has a length in integral multiples of a grid spacing.
This is preferably the case even with two triangular sides. Finally, in the case of the cuboid bodies of FIG. 7 arranged above, the lengths of the cuboid sides are each an integer multiple of the grid spacing, whereby it can be seen from the small element with a square base area that among an integer multiple, the multiplication by the factor 1, i.e. the simple one Grid spacing is included.
As can be seen from FIG. 1, there is a hole 1 in the center of each grid square of the base plate (not shown in FIG. 7). So that at least one side of an element can be exactly congruent with a grid line, it is preferably provided that the normal distance of the fastening pin 9 from at least one side of the bottom surface of the body 7 of an element 6 is an integral multiple of the grid spacing (preferably 1 cm) less than half a grid spacing is. There
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The bores are also half a grid spacing away from the grid lines, so that the elements preferably have as many sides as possible that can be congruent with the grid lines, as shown in FIG. 7.
The kit according to the invention permits a large number of applications. In particular, it enables the basic concepts of geometry, such as orientation in space, symmetry, parallelism, right angle, etc., to be recorded in a playful manner. Fig. 8 shows an example of a structure with which the symmetry with respect to the longitudinal center of the upright base plate can be explained.
However, the kit according to the invention is also suitable for pure play purposes, for example for designing surfaces, as shown in FIG. 9. In this application, the kit can also be used by preschoolers. Of course, other possible uses are also conceivable and possible, for example the most varied games in the manner of a board game or puzzles.
Finally, it should also be mentioned that the kit is preferably sold as a set with a base plate and several different types of elements. In principle, however, it is also conceivable to sell the base plate of the kit or individual elements of the kit separately, in particular for subsequent purchase, which is why the invention also the base plate or an element of the
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