DE10162854C1 - Relief-Bausteine für den dreidimensionalen Zusammenbau - Google Patents

Abstract

Bei bekannten Bausteinen erfolgt der direkte Zusammenbau entweder nur sehr labil oder ein- bzw. zweidimensional; dreidimensional bestenfalls unpräzise ohne Kontrolle durch ein vorgegebenes Raster. Die neuen Relief-Bausteine sollen eine relativ stabile, leicht rückbaubare, dreidimensionale präzise Verbindung erlauben. Ausführungs-Varianten sollen das Einbeziehen auch von Bausteinen ohne Relief-Oberfläche ermöglichen. DOLLAR A Körper beliebigen Aussehens werden an ihrer Oberfläche mit einem oder mehreren gleichgroßen quadratischen Rasterfeldern mit Basisplatte (1), je zwei Vertiefungen (2), zwei Zapfen (3) mit geringfügig größerer Breite, die sich zentralsymmetrisch gegenüberliegen, ausgestattet; dazu optional mit weiteren Vertiefungen (2A) und (4). Dadurch erhält man Relief-Bausteine für den dreidimensionalen, kraftschlüssigen Zusammenbau. Sind solche Bausteine offen, können sie auf Bausteine ohne Relief-Oberfläche (8) gesteckt und als Bindeglied eingesetzt werden. DOLLAR A Wenn in angemessener Anzahl und Vielfalt vorhanden, eignen sich die Relief-Bausteine insbesondere als Spielzeug-Baukasten, Modellbaukasten, aber auch zum Errichten temporärer Konstruktionen wie Messewände und Spielhäuser. Es können sehr vielfältige, dreidimensional konstruierte, relativ stabile und genaue Bauwerke entstehen.

Description

Die Erfindung betrifft Bausysteme für Konstruktions-, Spiel-, Bastel-, Modellbau- und Demonstrationszwecke, welche Bauteile verwenden, die lose auf- oder aneinander gebaut werden und Bausysteme, die mittels in den Bauteilen integrierter Verbindungselemente dreidimensional direkt, d. h. ohne Verwendung von Klebemitteln oder zusätzlicher Verbindungselemente, aneinandergebaut werden und leicht rückgewinnbar wieder verwendbar sind. Konstruktionen aus lose auf- oder aneinander gebauten Bauteilen fallen leicht in sich zusammen; Bausysteme mit in den Bauteilen integrierten Verbindungselementen (Relief-Bausteine) sind bisher nur mit ein- oder zweidimensionaler direkter Zusammenbaumöglichkeit ausgestattet (z. B. LEGO) oder sie haben den Nachteil, daß der Zusammenbau nicht in einem kontrollierten Raster erfolgt (wie bei NOPPER). D. h., die zur Zeit zur Verfügung stehenden Bausysteme für Spiel-, Bastel- und Demonstrationszwecke erlauben nicht ohne weiteres das direkte dreidimensionale Verbinden von Bauteilen in einem kontrollierten Raster.

Der im Schutzanspruch 1 angegebenen Erfindung liegt das Problem zugrunde, Bauteile zu schaffen, die einen Zusammenbau allein durch direkten Kontakt und in einem kontrollierten Raster erlauben, wobei der Zusammenbau relativ stabil, dreidimensional möglich sein soll, und die Bauteile sollen rückgewinnbar und wieder verwendbar sein.

Dieses Problem wird mit den im Schutzanspruch 1 aufgeführten Merkmalen der Erfindung gelöst, nämlich mit Bausteinen, die an ihren Seiten ein Raster, bestehend aus einem oder mehreren quadratischen, gleichgroßen Rasterfeldern mit speziellem Reliefmuster (Relief- Rasterfelder) aufweisen, wobei jeweils das Reliefmuster eines Rasterfeldes um einen Winkel von 90° gegenüber demjenigen des Nachbar-Rasterfeldes verdreht ist (Drehung jeweils um die Achse, die das Rasterfeld in seinem Zentrum rechtwinklig zu seiner Basisplatte (1) durchstößt). Das spezielle Reliefmuster besteht aus ebendieser Basisplatte (1) mit der Kantenlänge K (= Rastermaß) und der Dicke T sowie vier zentralsymmetrisch angeordneten Vertiefungen (2, 2A) mit der Tiefe T = Dicke der Basisplatte (1) und vorzugsweise jeweils in Form eines an der Spitze mit dem Radius R ausgerundeten gleichschenkligen, rechtwinkligen Dreiecks mit der lichten Breite B = 2R. Ferner besteht es aus zwei vorzugsweise zylindrischen Zapfen (3) mit dem Durchmesser Do = ca. 2,001R und der Höhe H = 2T in zwei sich gegenüber liegenden Vertiefungen (2A). Das Rasterfeld kann zusätzlich eine beliebig geformte, vorzugsweise sternförmige Vertiefung (4) mit der Tiefe T in seinem Zentrum aufweisen, wodurch die Vertiefungen einen Bereich mit (leichter verformbaren) Rahmen erhalten. Die Zapfen (3) sind vorzugsweise mit den direkt angrenzenden Bauteil-Bereichen fest verbunden.

Solche Relief-Rasterfelder, die sich an verschiedenen Bauteilen befinden, können durch Zusammenstecken miteinander kombiniert werden, wobei jeweils die Zapfen (3) des einen Rasterfeldes in die leeren Vertiefungen (2) des anderen Rasterfeldes eingreifen. Weil die Zapfen (3) geringfügig dicker sind als die Breite der Vertiefungen (2) ergibt sich beim Zusammenstecken, was mit etwas Zwang erfolgt, eine elastische Verformung der Zapfen (3) und der betreffenden Vertiefungsränder (5), durch die eine Klemmkraft mit Haftreibung hervorgerufen wird, welche den Zusammenhalt der beiden Bauteile bewirkt.

Mit der Anordnung solcher Relief-Rasterfelder auf einem Bauteil wird erreicht, daß an jedem einzelnen dieser Rasterfelder eine Verbindung zu einem anderen solchen Bauteil hergestellt werden kann, die relativ stabil ist. Je größer die Anzahl solcher Verbindungen, desto stärker der Zusammenhalt. Bei Verwendung einer Vielzahl derartiger Bauteile lassen sich einfache und komplizierte, dreidimensionale Gebilde, Häuser, Hallen, Brücken, Tempel, Türme usw. unschwer zusammenstecken. Die so gebauten Konstruktionen sind zudem leicht rückbaubar; die Bauteile sind wieder verwendbar.

Relief-Rasterfelder können die gesamte Oberfläche eines Grundkörpers einnehmen oder auch einzelne Seitenflächen zu 100%. Sie können aber auch nur einen Teil einer oder mehrerer Seitenflächen des Grundkörpers einnehmen; eine Kugel kann z. B. mit einem einzigen Relief-Rasterfeld ausgestattet werden, das auf einem niedrigen Sockel irgendwo auf der Kugel-Oberfläche plaziert ist. Auf diese Weise bieten die Relief-Bausteine außerordentlich vielfältige Gestaltungsmöglichkeiten. Wenn in angemessener Anzahl und Vielfalt vorhanden, eignen sie sich insbesondere als Modellbaukasten, Bastelmedium und Kinderspielzeug-Baukasten, aber auch zum Errichten temporärer Konstruktionen wie Messewände und Spielhäuser für Kinder.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Schutzansprüchen 2 bis 6 angegeben.

Es ist auch möglich, eines oder mehrere nebeneinander liegende Relief-Rasterfelder ohne einen oder mit einem gedachten, direkt unterhalb der Basisplatte (1) liegenden Grundkörper zu verwenden. Dann werden die Vertiefungen (2, 2A, 4) zu Öffnungen (6, 6A, 7) und die Rasterfelder zu netzartigen Bauteilen in Form von Laschen, Winkel-, Kreuzstücken, U-, L oder -Profilen, mit denen man z. B. eine Verbindung oder ein Bauteil durch Aufstecken verstärken oder erweitern kann. Diese Bauteile, besser Aufstecker genannt, werden vorzugsweise an ihren Rändern mit einer 45°-Abschrägung versehen, um den Zusammenbau rechtwinklig aufeinandertreffender Bauteile zu ermöglichen. Solche netzartigen Bauteile, Aufstecker, sind z. B. in Schutzanspruch 4 gemeint. Aufstecker gehören zu den erfindungsgemäßen Bausteinen und können auch unter sich allein zusammengesteckt werden, was zu interessanten filigranen Gebilden führen kann, an die immer weiter angebaut werden kann.

Auch kann an die Stelle eines gedachten Körpers ein anderer Baustein mit ebener Oberfläche, z. B. ein Holzstab oder Schaumgummi-Element, mit geringfügiger Übergröße (zur Erzielung einer Klemmkraft) eingebaut werden. Dann wirkt der Aufstecker als Bindeglied, an das wiederum weiter angebaut werden kann.

Der Erfindungsgegenstand wird in den Zeichnungen in Ausführungsbeispielen wie folgt dargestellt:

Fig. 1 zeigt einen Relief-Baustein mit einem Würfel als Grundkörper und einem Relief- Rasterfeld je Würfelseite. Die Hauptmaße betragen für diesen Baustein Länge × Breite × Höhe = K × K × K, mit K = Kantenlänge der (quadratischen) Basisplatte (1). Hier werden alle 6 Seiten des Grundkörpers zu 100% von je einem Relief-Rasterfeld eingenommen.

Fig. 2 zeigt den selben Baustein, jedoch ohne Vertiefungen (4) im Zentrum der Rasterfelder und ohne die Vertiefungen (2A) an den Orten der Zapfen. Diese weggelassenen Vertiefungen sind für das Funktionieren der Verbindung nicht erforderlich.

Fig. 3 zeigt einen Relief-Baustein mit einem Quader als Grundkörper, der an den Stirnflächen je ein Relief-Rasterfeld und an den Seitenflächen jeweils zwei Relief- Rasterfelder aufweist. Auch hier werden alle 6 Seiten des Grundkörpers zu 100% von Relief-Rasterfeldern eingenommen.

Fig. 4 zeigt einen Aufstecker oder netzartiges Bauteil (d. h. ein Grundkörper ist nicht oder nur gedacht vorhanden) in Form eines L-Profils. Ein solches Bauteil eignet sich gut zur Verstärkung einer Wandecke oder einer Verbindung, bei der z. B. ein stehender an einen liegenden Relief-Baustein angeschlossen wird.

Fig. 5 zeigt einen Aufstecker in Form einer Lasche oder eines "Knotenblechs". Die äußeren Rasterfelder sind hierbei nur zu einem Teil, nämlich zu jeweils einem Viertel, ausgebildet, wobei die Teilung entlang der Diagonalen des Basisfeldes erfolgt. Hier führt die Teilung dazu, daß für die betreffenden Teile jeweils ¼ Basisfeld (9) vorhanden ist. Ein solches Bauteil eignet sich z. B. gut zur Verstärkung einer kreuzförmigen Verbindung von Relief-Bausteinen.

Fig. 6 zeigt einen Aufstecker in Form eines U-Profils. Auch hier sind Rasterfelder zum Teil unvollständig ausgebildet, nämlich die (nach oben) abstehenden Schenkel des Profils, sie bestehen jeweils nur zu einem Viertel und weisen folglich jeweils nur ¼ Basisfeld (9) auf. Ein solches Bauteil eignet sich z. B. gut zur Verstärkung von zwei Anschlüssen, die im Abstand K voneinander entfernt angeordnet sind. Ferner eignet es sich als Bindeglied zu anderen Bauteilen (8), durch gepunktete Linie dargestellt. Solche anderen Bauteile (8) können z. B. Platten, Scheiben und Stäbe sein, die einen Bereich mit der Dicke D = geringfügig größer als K - 2T aufweisen. Sie können dann mit etwas Zwang zwischen die beiden abstehenden Schenkel des U-Profils gesteckt werden (Klemmverbindung) und über die Relief-Rasterfelder des U-Profils an ein anderes Bauteil mit Relief-Rasterfeldern angeschlossen werden. Diese Kombinationsmöglichkeit eröffnet viele weitere kreative Gestaltungswege.

Claims (6)

1. Relief-Baustein, bestehend aus einem Grundkörper, der mit mindestens einem Relief- Rasterfeld mit quadratischer Basisplatte (1) ausgestattet ist, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß es vier zentralsymmetrisch angeordnete Vertiefungen (2 und 2A) aufweist, von denen zwei sich gegenüberliegende Vertiefungen (2A) mit über die Basisplatte (1) hinausstehenden, symmetrisch angeordneten Zapfen (3) ausgestattet sind, die in ebensolche Vertiefungen (2) tiefenmäßig vollständig hineinpassen und deren Breite geringfügig größer als die Breite dieser Vertiefungen ist.

2. Relief-Baustein nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Zentrum der Basisplatte (1) eine zentralsymmetrische Vertiefung (4) angeordnet ist, wodurch die Vertiefungen (2, 2A) ein Stück Rahmen erhalten.

3. Relief-Baustein nach einem oder beiden vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertiefungen (2A) an den Orten der Zapfen nicht ausgebildet sind.

4. Relief-Baustein nach einem oder mehreren vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundkörper ein Hohlkörper ist, der an einer oder mehreren Seiten offen ist.

5. Relief-Baustein nach einem oder mehreren vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß diejenigen Relief-Rasterfelder auf diesem Baustein, die mit ihren Kanten direkt aneinanderstoßen, jeweils um einen Winkel von 90° verdreht sind, wobei die Drehung jeweils um die Achse erfolgt, die das Rasterfeld in seinem Zentrum rechtwinklig zu seiner Basisplatte (1) durchstößt.

6. Relief-Baustein nach einem oder mehreren vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß einzelne Rasterfelder nur teilweise ausgebildet sind, wobei die Unterteilung entlang der Diagonalen des Rasterfeldes erfolgt.