Plattenförmiges Bauelement für Systembauspielzeuge
Die Erfindung befasst sich mit der Ausbildung eines plattenförmigen Bauelementes für Systembauspielzeuge, dessen Seitenlänge d gleich der Breite a ist oder ein ganzzahliges Vielfaches der Breite a beträgt und das an einer Hauptfläche jeweils an allen vier Ecken eines oder mehrerer nebeneinanderliegender Quadrate der Seitenlänge a quadratische Zapfen trägt.
Mit Hilfe solcher Bauelemente, die in entsprechender Anzahl zusammengesetzt werden können, lassen sich die verschiedenartigsten Konstruktionen bzw. Bauwerke unter Anwendung des Steck- bzw. Klemmprin- zips zwischen den einzelnen Bauelementen ausbilden.
Bekannte Bauspielsteine sind in Hohikastenform ausgebildet und mit kreuz- bzw. sternartigen Vorsprüngen versehen, die in entsprechend geformte Ausnehmungen des Nachbarelementes eingreifen. Es sind auch plattenförmige Vorsprünge vorgesehen worden, die sowohl auf der Unterseite als auch auf der Oberseite einer Bauelementplatte angeordnet sind. Um Bauwerke zu erstellen, sind dabei aber noch andere geformte Hohlsteine notwendig, in welche die plattenartigen Vorsprünge jeweils eingreifen.
Ein anderes vorbekanntes Bauelement für Systembauspielzeuge weist auf der einen Seite in der Mitte eine Reihe von Vorsprüngen auf. An der anderen Seite ist der Baustein kastenförmig offen und mit drei durchgehenden Nuten von unterschiedlicher Breite versehen, die mit den Vorsprüngen eines benachbarten Bauelementes zur Herstellung einer Klemmverbindung zusammenwirken. Man hat anderseits bereits Bausteine in Hohlkastenform an ihrer einen Fläche mit nach oben gerichteten ringförmigen Vorsprüngen versehen, die sich in Form konischer, buchsenartiger Vorsprünge in den Hohlraum des Bauelementes fortsetzen, so dass zur Herstellung einer Klemmverbindung zwischen zwei Bausteinen die Enden der sich verjüngenden Buchsen jeweils in die ringförmigen Vorsprünge eines benachbarten Bausteines eingreifen.
Ebenfalls bei kastenförmigen und einen einseitig offenen Hohlkörper bildenden Bauelementen sind am Boden aussenseitig Kupplungsorgane in Form von Vorsprüngen zum Eingriff mit den inneren Seitenflächen eines entsprechenden Nachbarelementes vorhanden. Die Klemmwirkung kommt dabei zwischen den aussenseitigen Kupplungsorganen an der Bodenfläche eines Elementes und den inneren Seitenflächen eines entsprechenden Nachbarelementes zustande, was eine grosse Genauigkeit bei der Herstellung derartiger Elemente erfordert.
Um die Klemmverbindung zwischen zwei Bauelementen eines solchen Systembauspielzeugs zu verbessern, sind schliesslich auch schon an der einen Seite eines Bauelementes paarweise nebeneinander angeordnete Kupplungsorgane in Form von an jeder Ecke eines Quadrates angeordneten vorzugsweise zylindrischen Primärzapfen vorgesehen worden, während die gegenüberliegende Seite des Bauelementes Sekundärzapfen trägt, wobei die Primärzapfen eines Bauelementes zwischen die Sekundärzapfen eines benachbarten Bauelementes eingreifen. Die zusammengefügten Bauelemente liegen in jeweils parallelen Ebenen. Ein Zusammenstecken in sich schneidenden, z. B. senkrecht aufeinanderstehenden Ebenen, ist aus dieser Bauform heraus nicht möglich. Dies engt aber die Konstruktionsmöglichkeiten ein.
Die Erfindung verfolgt das Ziel, bei Bauelementen der eingangs bezeichneten Art neue Variationen durch vielseitigere Konstruktionsmöglichkeiten zu schaffen, und zwar insbesondere in der Weise, dass die zu einer Konstruktion zusammengefügten einzelnen Bauelemente nicht nur in parallelen, sondern auch in zueinander senkrechten Ebenen liegen können. Dies wird nun nicht etwa dadurch erreicht, dass zusätzliche seitliche Steckverbindungselemente angeordnet werden, sondern erfindungsgemäss dadurch, dass die Zapfen eine Seitenlänge von 1/3 a aufweisen, und dass die Höhe der Bauelemente im Bereich der Zapfen gleich deren Seitenlänge 1/3 a ist.
Aus der Tatsache, dass die quadratischen Zapfen an den Ecken eines Quadrates der Seitenlängen a angeordnet sind, folgt, dass auch der Abstand zwischen den einzelnen Zapfen jeweils 1/3 a beträgt. Während die eine Hauptfläche der Platte des Bauelementes beispielsweise eben ausgebildet ist und die gegenüberliegende Hauptfläche die Zapfen trägt, treten an den Seiten eines solchen Bauelementes zwischen den einzelnen Zapfen Ausnehmungen in Erscheinung, deren Grundfläche ebenfalls ein Quadrat bildet und deren Seitenfläche ein Rechteck von der Grösse der halben quadratischen Grundfläche eines Zapfens ergibt. Infolgedessen lassen sich diese Bauelemente auch in senkrecht aufeinanderstehenden Ebenen aneinanderstecken.
Das Bauelement besteht zweckmässig aus einem im Wege der Spritztechnik zu verarbeitenden Kunststoff, wenngleich auch andere Kunststoffe als Ausgangsmaterial in Frage kommen. Es ist auch möglich, die Bauelemente aus Metall, z.B. Zinkdruckguss, zu fertigen.
In weiterer Ausgestaltung kann die Dicke der Bauelemente ohne Zapfen gleich der halben Seitenlänge der Zapfen sein. Aus Materialersparnisgründen können die Bauelemente als zumindest nach einer Seite offene Hohlkörper ausgebildet werden. Es ist anderseits auch möglich, an dieser offenen Seite rippenartige Verstärkungen anzubringen.
Es liegt im Rahmen dieses allgemeinen Gedankens, die Bauelemente an der die Zapfen tragenden Hauptfläche in der Mitte jedes Quadrates der Seitenlänge a mit einer zu diesem seitenparallelen quadratischen Ausnehmung mit der Seitenlänge der Zapfen zu versehen. Diese Ausnehmung kann z. B. durch an der Unterseite des Bauelementes angeordnete Rippen gebildet werden. Eine solche Ausnehmung dient bevorzugt zur Herstellung einer Steckverbindung mit einem praktisch lediglich einen Zapfen bildenden Bauelement, das dann zwischen den an den Ecken eines Quadrates der Seitenlänge a angeordneten vier quadratischen Zapfen festgesteckt wird und diese lediglich an den Kanten berührt.
Die Erfindung beschränkt sich jedoch nicht auf ein Bauelement mit einseitig ebener Hauptfläche. Es können vielmehr an der den Zapfen gegenüberliegenden Hauptfläche über den Aussparungen zwischen den Zapfen kreuzförmige Kupplungselemente von einer der Seitenlänge der Zapfen entsprechenden Balkenbreite b und einer der halben Seitenlänge der Zapfen entsprechenden Höhe c gegenüber der Hauptfläche angeordnet sein.
Diese Massnahme macht es möglich, die Bauelemente ohne Überlappung derart zusammenzustecken, dass jeweils eine Hauptfläche deckungsgleich mit der gegen überliegenden Hauptfläche eines anderen Bauelementes zusammenwirken kann, ohne dass die sonstigen Vorteile verloren gehen.
Weiter kann vorgesehen sein, dass in der Mitte jedes Quadrates der Seitenlänge a eine durchsetzende Bohrung geringen Durchmessers vorgesehen ist. Diese Massnahme dient dazu, auch Achsen an dem Bauelement zu befestigen. Gegebenenfalls kann an der die Zapfen tragenden Hauptfläche um die Bohrung noch eine Buchse von geringer Höhe vorgesehen sein.
Eine Alternative besteht darin, dass in jedem Quadrat der Seitenlänge an eine gegenüber dessen Mittelpunkt parallel zu einer oder beiden Seiten um mindestens ihrem halben Durchmesser versetzte und senkrecht durchsetzende Bohrung geringen Durchmessers vorgesehen ist. Die Versetzung trägt dem Umstand Rechnung, dass beim Zusammenstecken der einzelnen Bauelemente in senkrecht aufeinanderstehender Ebene vielfach eine solche Bohrung von dem benachbarten Bauelement zumindest teilweise verdeckt wird.
Das Zusammenstecken der einzelnen Bauelemente wird dann wesentlich erleichtert, wenn die zur Hauptfläche parallelen freien Kanten der Zapfen leicht angefast sind.
Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, die Zapfen als quadratische Buchse gleicher Wandstärke auszubilden. Es ist dann möglich, in die Zapfen axial ein Verbindungselement entsprechend verminderter Au ssenabmessungen einzustecken, um so weitere Verbindungsmöglichkeiten zu schaffen, ohne das Prinzip des Systems zu verlassen.
Schliesslich können die einander anliegenden Zapfen nebeneinander liegender Quadrate der Seitenlänge a miteinander verbunden und als rechteckige Buchsen ausgebildet sein.
Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung anhand der Zeichnung. Hierbei zeigen:
Fig. 1 ein quadratisches Bauelement in perspektivischer Darstellung,
Fig. 2 das Bauelement nach Fig. 1 in Ansicht von unten,
Fig. 3 ein quadratisches Bauelement in einer anderen Ausführungsform in perspektivischer Darstellung,
Fig. 4 das Bauelement nach Fig. 3 in Seitenansicht,
Fig. 5 ein aus mehreren Elementen gemäss Fig.
3 oder 4 zusammengesetztes Bauelement in perspektivischer Darstellung und
Fig. 6 das Bauelement der Fig. 5 in Ansicht von unten.
Das Bauelement 1 nach Fig. 1 weist eine Platte 2 auf, deren unterseitige Hauptfläche (siehe Fig. 2) an jeder Ecke einen quadratischen Zapfen 3 trägt.
Diese Zapfen 3 sind beim wiedergegebenen Ausführungsbeispiel als quadratische Buchse gleicher Wandstärke gestaltet. Zwischen je zwei Zapfen 3 ist eine Aussparung 4 vorhanden. Die Seitenlänge des Bauelementes 1 beträgt a, die Seitenlänge eines jeden Zapfens 3 und einer jeden Aussparung 4 beträgt 1/3 a.
Jeder Zapfen 3 hat einschliesslich der Platte 2 eine Höhe von 1/3 a. Die je an der Seitenfläche des Bauelementes in Erscheinung tretende Höhe der Aussparung 4 entspricht der halben Seitenlänge 1/3 a der Kupplungszapfen 3. Das gleiche Mass bestimmt dann die Dicke der Platte 2.
An der die Kupplungszapfen 3 tragenden Hauptfläche des Bauelementes 1 ist in der Mitte zwischen den Zapfen 3 eine quadratische Ausnehmung 5 vorgesehen, deren Seitenlänge wie diejenige der Zapfen 1/3 a beträgt und die durch Stege 12 begrenzt wird.
Während bei der Ausführungsform nach den Fig.
1 und 2 die den Zapfen 3 abgewandte Hauptfläche 6 eben ist, unterscheiden sich hiervon die Ausführungsformen nach den Fig. 3 bis 6 dadurch, dass auf dieser Hauptfläche 6 der Platte 2 über deren an der Unterseite angeordneten Aussparungen 4 kreuzförmige Kupplungselemente 7 angeordnet sind, deren Balkenbreite b ebenfalls 1/3 a entspricht. Die Höhe c dieser kreuzförmigen Kupplungselemente 7 entspricht der hal- ben Höhe der Zapfen 3.
Die Fig. 5 und 6 geben eine Ausführungsform eines Bauelementes 8 entsprechend der nach den Fig.
3 und 4 wieder, die gleichsam aus n, im vorliegenden Fall vier, durch die gestrichelten Linien ange deuteten Baulementen 1 besteht. Infolgedessen ist die Länge d dieses Bauelementes 8 n a. Während die als Buchsen gleicher Wandstärke ausgebildeten Zapfen 3 der Bauelemente nach Fig. 1 bis 4 eine quadratische Grundfläche aufweisen, bilden die aus zwei einander anliegenden Zapfen 3 gebildeten Zapfen 9 ein Rechteck von gegenüber den Zapfen 3 doppelter Seitenlänge.
Auch diese Zapfen 9 sind zweckmässig als Buchse gleicher Wandstärke ausgebildet. Aus den Fig. 1 und 5 geht hervor, dass in der Mitte eines jeden Qun- drates der Seitenlänge a eine die Platte 2 senkrecht durchsetzende Bohrung 10 von vergleichsweise geringem Durchmesser angeordnet ist. An der Unterseite der Bauelemente 1, 8 wird die Bohrung 10 von einer Buchse 11 geringer Höhe umgeben, so dass die Gesamtlänge der Bohrung nicht grösser ist als die Dicke der Platte 2. Diese Bohrung kann jedoch auch, wie Fig.
6 in der linken Hälfte anhand der Bohrungen 10' erkennen lässt, in Richtung der Längsachse des Bauelementes 8 um etwa den halben Bohrungsdurchmesser verschoben sein. In der rechten Hälfte der Fig. 6 ist anhand der Borhungen 10" angedeutet, dass die Bohrungen 10" nicht nur in Richtung der Längsachse, sondern auch in senkrechter Richtung hierzu jeweils um etwa den halben Bohrungsdurchmesser gegenüber dem Mittelpunkt des Quadrates der Seitenlänge a versetzt sein können.
Schliesslich geht aus Fig. 1 hervor, dass die den Hauptflächen parallelen freien Kanten der Zapfen 3 eine geringe Anfasung 13 aufweisen.