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Die
Erfindung betrifft eine Modellbau-Mehrzweckscheibe aus Kunststoff
mit einer zentralen Öffnung
und ein Modellbau-Lagerelement mit einem ersten Lagerteil aus Kunststoff
mit einer ersten zentralen Öffnung
und einem zweiten Lagerteil aus Kunststoff mit einer zweiten zentralen Öffnung,
die gegeneinander verdrehbar sind, mit mehreren, zwischen dem ersten
und dem zweiten Lagerteil befindlichen, Wälzlagern, vorzugsweise Kugeln,
und mit einer Achse, die durch die erste zentrale Öffnung und durch
die zweite zentrale Öffnungen
hindurchführt.
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Modellbau-Mehrzweckscheiben
werden in Modellbau-Lagerelementen verwendet und können in
verschiedenen Einbausituation mehrere Funktionen erfüllen. Sie
sind als Bestandteile in Baukästen wie
z. B. zum Aufbau von Modellkränen
bekannt.
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Die
Firma THE LEGO GROUP bietet unter der Artikel-Nummer 5163 Bauteile
mit der Bezeichnung „4×4 Drehscheiben" und „ 2×2 Drehscheiben" zum Einsatz in ihrem
Bulk Brick Baukastensystem an. Diese Drehelemente bestehen aus einer
Grundplatte mit Anschlusseinrichtungen, die als hütchenförmige Einbuchtungen
ausgeführt
sind, und einem Drehteller, der über
hütchenförmige Ausbuchtungen verfügt und drehbar
auf der Grundplatte gelagert ist. Die Verbindung zwischen der Grundplatte
und dem Drehteller ist durch eine Steckverbindung aus Kunststoff
mit Formschluss ausgeführt.
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Nachteilig
bei dieser Ausführung
ist, dass die Elemente eine geringe mechanische Stabilität aufweisen
und dass die mehreren Funktionen sich auf verschiedene Einbaumöglichkeiten
des kompletten Drehelements beschränken. So kann der Drehteller bauartbedingt
nicht von der Grundplatte abgebaut werden und an einer anderen Einbausituation
weitere, andere Funktionen erfüllen.
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Die
Firma Fischerwerke, Arthur Fischer GmbH & Co. KG, bietet innerhalb der Produktgruppe FISCHERTECHNIK® in
ihrem Modellbaukasten „Hafenkran" mit der Artikel-Nummer
30201 ein zweiteiliges Lagerelement an, auf den der Hafenkran gesetzt wird
und auf dem er drehbar gelagert ist. Das eine Lagerteil wird dabei
mit dem ortsfesten Unterbau verbunden und das zweite Lagerteil mit
dem eigentlichen Kran. Die beiden Lagerteile haben die Artikel-Nummern
31390 und 31391. Beide Lagerteile sind aus Kunststoff und als Scheiben
mit einer zentralen Öffnung
ausgeführt.
Jeweils auf der einen Seite der Scheiben befinden sich Anschlusseinrichtungen
in Form von Schienen, in die weitere Bauteile des Baukastens eingeschoben
werden können
und mit denen eine form-/reibschlüssige Verbindung gebildet wird.
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Die
jeweils andere Seite ist weitgehend plan ausgebildet, wobei die
eine Scheibe über
einen aufgesetzten unterbrochenen Ring mit angeformten Rastausformungen
verfügt,
mit dem sie in die zentrale Öffnung
der anderen Scheibe eingreifen kann, wobei deren Öffnung an
den Seitenwänden über Einbuchtungen
verfügt,
in die die Rastausformungen einrasten.
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Die
beiden Scheiben werden durch diesen Verschlussmechanismus miteinander
derart verbunden, dass sie zueinander verdrehbar sind. Die weitgehend
planen Flächen
der Scheiben sind dann in Kontakt und wirken als Gleitlager.
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Nachteilig
bei dieser Ausführung
ist, dass das aus den Einzelscheiben gebildete Lager ebenfalls eine
geringe mechanische Stabilität,
insbesondere bei einer Kippbewegung, aufweist, da das Trennen der
beiden Lagerelemente, z. B. beim Abbau des Modells, ebenfalls durch
eine Kippbewegung eingeleitet wird. So ist es zu erwarten, dass
sich z. B. bei dem Kranaufbau ab einem bestimmten Gewicht am Kranausleger
das Lagerelement öffnet
und der Kran umfällt.
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Das
Lagerelement ist zwar bauartbedingt dazu geeignet, in zwei Einzelscheiben
zerlegt zu werden, weitere Verwendungen für die Einzelscheiben sind durch
das Baukastensystem aber nicht vorgesehen.
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Des
weiteren gibt es eine Vielzahl von Kugellagern, beispielsweise für den Maschinenbau,
die eine hohe mechanische Stabilität aufweisen, aber aufgrund
fehlender, zu den Modellbaukasten-Systemen passender, Anschlusseinrichtungen
und einer Vorbehandlung mit Schmiermitteln für den flexiblen und vielseitigen
Einsatz im Modellbau ebenfalls nicht geeignet sind.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine Modellbau-Mehrzweckscheibe
oder ein Modellbau-Lagerelement zu schaffen, die eine hohe mechanische
Stabilität
aufweisen und vielseitig in einem Modellbaukastensystem einsetzbar
sind.
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Die
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine
Modellbau-Mehrzweckscheibe nach Anspruch 1 sowie einem Modellbau-Lagerelement
nach Anspruch 13 gelöst.
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Bei
einer Modellbau-Mehrzweckscheibe gemäß Anspruch 1 ist vorgesehen,
dass sie eine oder mehrere für
die Aufnahme von Wälzkörpern, insbesondere
Kugeln, vorgesehene Aufnahmen aufweist, wobei mehrere solcher Aufnahmen
in einem konzentrischen Bereich um die zentrale Öffnung angeordnet sind oder
eine solche Aufnahme als konzentrischer Ring oder unterbrochener
konzentrischer Ring um die zentrale Öffnung ausgebildet ist und
wobei die Aufnahme bzw. die Aufnahmen auf einer Seite der Modellbau-Mehrzweckscheibe
angeordnet ist bzw. sind und dass die Modellbau-Mehrzweckscheibe zwischen dem konzentrischen
Ring und der zentralen Öffnung
angeordnete Anschlusseinrichtungen aufweist.
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Bei
den Aufnahmen kann es sich um einzelne Aufnahmen handeln, die in
ihrer Geometrie auf die jeweiligen einzusetzenden Wälzkörper abgestimmt sind.
Möglich
sind Vertiefungen in der Modellbau-Mehrzweckscheibe oder auch aufgesetzte
oder angeformte Halte- und Führungselemente
für die Wälzkörper. Meist
nimmt jede Aufnahme nur einen einzelnen Wälzkörper auf, es ist aber ebenso
möglich,
dass in die einzelnen Aufnahmen jeweils mehrere Wälzkörper eingelegt
werden, um von einer Aufnahme zur nächsten quasi getrennte Kammern
zu bilden.
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Die
einzelnen Aufnahmen liegen in einem konzentrischen Bereich um die
zentrale Öffnung.
Der Bereich kann in der radialen Ausdehnung so ausgebildet sein,
dass auch mehrere Aufnahmen nebeneinander angeordnet sein können ohne
gegenseitig zu überlappen
oder über
den konzentrischen Bereich überzustehen.
Der innere Radius des konzentrischen Bereichs ist derart bemessen,
dass weitere Anschlusseinrichtungen innerhalb dieses Radius angeordnet
werden können.
Die Aufnahmen sind vorzugsweise regelmäßig innerhalb des konzentrischen
Bereichs angeordnet.
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Die
Aufnahme kann auch zusammenhängend
und als konzentrischer Ring ausgebildet sein. Der innere Radius
des konzentrischen Rings kann dabei genauso bemessen sein, wie der
innere Radius des konzentrischen Bereichs, die radiale Ausdehnung
und die Tiefe kann auf die jeweiligen verwendeten Wälzkörper abgestimmt
sein. Der konzentrische Ring kann auch in Form eines unterbrochenen
konzentrischen Rings vorliegen, dabei ist die Vertiefung nicht mehr
durchgängig,
sondern durch ausgefüllte Bereiche
oder sogar überstehende
Bereiche unterbrochen.
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Die
Einrichtungen zur Aufnahme der Wälzkörper sind
auf einer Seite oder Seitenfläche
der Modellbau-Mehrzweckscheibe angeordnet. Bei Verwendung von Vertiefungen
weisen entsprechend alle deren Öffnungen
in eine Richtung.
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Innerhalb
des durch den konzentrischen (unterbrochenen) Ring bzw. Bereich
festgelegten inneren Radius und außerhalb der zentralen Öffnung weist
die Modellbau-Mehrzweckscheibe
mechanische Anschlusseinrichtungen auf, mit Hilfe derer die Modellbau-Mehrzweckscheibe
eine mechanische Verbindung mit Anschlusselementen und/oder anderen
mechanischen Bauteilen eingehen kann. Die Ausführungsform der Anschlusseinrichtung
kann z. B. ein Durchbruch mit eckigem, runden, kreisrunden oder
beliebigen Öffnungsquerschnitt
mit weiteren Ausgestaltungen wie z. B. Gewinde, konischer Form der
Seitenwände
oder auch ein Aufsatz zur Aufnahme eines mechanischen Anschlusselements
sein. Ebenso kann es sich dabei um eine Ausformung wie z. B. eine
stiftförmige
Anschlusseinrichtung handeln.
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Eine
derartige Modellbau-Mehrzweckscheibe kann für verschiedene Zwecke verwendet
werden. In die zentrale Öffnung
kann ein Adapterelement zu einer Achse und darin die Achse selbst
eingesetzt werden. Wird beispielsweise auf die selbe Achse eine
weitere Modellbau-Mehrzweckscheibe aufgesetzt, so bildet man damit,
für den
spielerischen Gebrauch, eine Seiltrommel oder eine Achse mit zwei Rädern, zur
Verwendung in einem Fahrzeug, nach. Die Anschlusseinrichtungen können verwendet
werden, um beispielsweise eine Lochplatte mit geeigneten Anschlusselementen
mit der Modellbau-Mehrzweckscheibe
zu kombinieren. Des weiteren kann durch die Aufnahmen für die Wälzkörper die
Modellbau-Mehrzweckscheibe als Teil einer Lagervorrichtung eingesetzt
werden.
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Weitere
Einsatzmöglichkeiten
sind darin zu erkennen, dass diese verschiedenen Einsatzzwecke miteinander
kombiniert werden können.
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Dafür verschiedene
Einsatzzwecke, wie beschrieben, drei verschiedene mechanische Adaptionsmöglichkeiten,
nämlich
die Aufnahmen, die Anschlusseinrichtungen und die zentrale Öffnung,
vorgesehen sind, kann auf die Belastung durch den jeweiligen Einsatzzweck
mit der Auswahl und Verwendung einer geeigneten Adaptionsmöglichkeit
reagiert, und so eine sehr hohe mechanische Stabilität der Aufbauten
gewährleistet
werden.
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Durch
die einstückige
Bauform kann die Modellbau-Mehrzweckscheibe sehr kostengünstig in
einem Werkzeug gefertigt werden, sie bietet, wie beschrieben, vielfältige Einsatzmöglichkeiten
und somit einen außergewöhnlich hohen
Spielwert.
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In
einer vorteilhaften Ausgestaltung sind die mehreren Aufnahmen als
einseitig offene Ausnehmungen mit vorzugsweise kreisrunden Öffnungen und
einem zylinderförmigen
Verlauf in die Tiefe ausgebildet. Der Durchmesser der Öffnung ist
so bemessen, dass ein eingebrachter Wälzkörper sich in der Ausnehmung
frei bewegen kann, ohne sich zu verklemmen. Die Ausführung mit
kreisrunder Öffnung wird
insbesondere eingesetzt, wenn die Wälzkörper Kugeln sind, da diese
in die Ausnehmungen einfach eingelegt werden können und damit für eine einfache Handhabung
sorgen. Gleichzeitig wird sichergestellt, dass die korrekte Anzahl
von Wälzkörpern eingesetzt wird,
da einfach z. B. jede Ausnehmung mit kreisrunder Öffnung eine
Kugel aufnehmen soll. Das Fehlen eines Wälzkörpers ist somit deutlich erkennbar
und ein richtiger Aufbau, z. B. eines Lagerelements, wird durch
diese konstruktive Maßnahme
sichergestellt.
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Die
Anschlusseinrichtungen sind vorzugsweise sternförmig und/oder in konzentrischen
Kreisen um die zentrale Öffnung
angeordnet. Wenn die Anschlusseinrichtungen sternförmig angeordnet sind,
d.h. in Gruppen, die jeweils auf einer vom Mittelpunkt der Scheibe
radial nach außen
weisenden Halbgeraden aufgereiht sind, dann können an diese Anschlussgeometrie
Bauteile mit linearen Anschlussgeometrien angebaut werden. Die Halbgeraden
sind meist azimuthal und die Anschlusseinrichtungen auf den Halbgeraden
regelmäßig verteilt.
Besonders vorteilhaft ist die Scheibe dann ausgeführt, wenn
die Anzahl der Halbgeraden gerade ist, da dann jeweils zwei Halbgeraden
fluchtend und die Anschlusseinrichtungen über die zentrale Öffnung hinweg
linear angeordnet sind.
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Bei
einer regelmäßigen Anordnung
der Anschlusseinrichtungen längs
konzentrischer Kreise um die zentrale Öffnung, ist die Modellbau-Mehrzweckscheibe
besonders gut geeignet, mit anderen Bauteile mit ebenfalls konzentrisch
angeordneten Anschlusseinrichtungen verbunden zu werden, wobei durch
die Anschlussgeometrie bedingt, die Bauteile in verschiedenen Winkelstellungen
zueinander angeordnet werden können.
Bei den Bauteilen kann es sich beispielsweise um Zahnräder oder
andere Scheiben handeln.
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Eine
besondere große
Vielseitigkeit erreicht die Modellbau-Mehrzweckscheibe, indem die
Anschlusseinrichtungen sternförmig
und zugleich in konzentrischen Kreisen angeordnet sind.
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Die
Anschlusseinrichtungen können
als rechteckig ausgebildete Vierkantlöcher ausgeführt sein, in die Anschlusselemente
einsetzbar sind. In die Vierkantlöcher können Anschlusselemente eingesetzt
werden, mit denen weitere Bauteile verbunden werden können. In
einer besonderen Ausgestaltung sind die Vierkantlöcher quadratisch.
Die Modellbau-Mehrzweckscheibe kann in entsprechend ausgestalteten
Baukastensystemen vielseitig eingesetzt werden.
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Die
zentrale Öffnung
kann rund oder mehreckig im Querschnitt ausgeführt sein. Die mehreckige Ausführung kann
dabei ein Adapterelement mit ebenfalls mehreckigem Querschnitt formschlüssig und
damit drehfest aufnehmen. Wird dieses Adapterelement z. B. über eine
Klemmvorrichtung fest mit einer durch sie hindurchführenden
Achse verbunden, so ist auch die Modellbau-Mehrzweckscheibe drehfest
mit dieser Achse verbunden. Ein achteckiger Querschnitt erweist
sich bei Versuchen als die geeigneteste Variante, um den Vorteil
einer formschlüssigen
Verbindung mit dem Vorteil einer hohen mechanischen Stabilität zu verbinden.
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Es
liegt weiterhin eine vorteilhafte Ausführung vor, wenn das Verhältnis zwischen
dem Durchmesser der zentralen Öffnung
und dem Außendurchmesser
der Modellbau-Mehrzweckscheibe
kleiner als 1:4, vorzugsweise kleiner 1:7 ist. Gerade bei einem Einsatz
der Modellbau-Mehrzweckscheibe als z. b. ein Lagerelement grenzt
dieses Merkmal die Scheibe von Lagerschalen für den industriellen Einsatz
ab und stellt durch die konstruktive Ausführung andere Ziele als die
Belastung in den Vordergrund. Wäre
die Scheibe optimiert für
die Betriebsbelastung für
den Einsatz außerhalb
des Modellbaus, beispielsweise in einer industriellen Anwendung,
so würde
eine derartige Ausführung
mit einem kleinen Innenlochdurchmesser und einem großen Außendurchmesser
nur in Verbindung mit vielen und großen Wälzkörpern eingesetzt werden. Das
derart gebildete Lager würde
für den
Fall extrem hoher Betriebsbelastung ausgelegt sein. Demgegenüber steht
aber das Grundmaterial Kunststoff, das nur geringe mechanische Stabilität und Belastbarkeit
aufweist. Die Scheibe in dieser Ausführung ist somit nicht für eine hohe
Belastung ausgelegt, sondern vielmehr soll auf ihr Platz für die zusätzlichen
Anschlusseinrichtungen geschaffen werden und die Wälzkörper sollen
entsprechend groß ausgebildet
sein, um einen maximalen Spielwert und eine große Vielseitigkeit des Bauteils
zu gewährleisten.
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Bei
einem Modellbau-Lagerelement gemäß Anspruch
13 ist vorgesehen, dass das erste Lagerteil eine oder mehrere Aufnahmen
aufweist, wobei die Aufnahme oder die Aufnahmen auf einer Seite
der Modellbau-Mehrzweckscheibe angeordnet ist, dass das erste Lagerteil
im Bereich zwischen der oder den Aufnahmen und der zentralen Öffnung angeordnete Anschlusseinrichtungen
aufweist, dass das zweite Lagerteil ein Mehrzweckzahnrad ist, das
als Stirnrad ausgebildet ist und Anschlusseinrichtungen aufweist, dass
das eine Lagerteil mit der Achse durch ein erste lösbare Befestigungsvorrichtung
drehfest verbunden ist und dass das andere Lagerteil auf der Achse
drehbar gelagert ist.
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Die
Ausführung
und die Orientierung der Aufnahmen sind gleich zu den anfangs beschriebenen.
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Das
zweite Lagerteil ist als ein Stirnzahnrad mit außenliegenden Zähnen ausgebildet,
wobei der Außenbereich
in Form eines konzentrischen Bereichs des Mehrzweckzahnrads um die
zentrale Öffnung
in der Materialdicke verstärkt
sein kann. Zwischen den, das Mehrzweckzahnrad umlaufenden, Zähnen oder
zwischen dem verstärkten
Bereich und der zentralen Öffnung
oder einem verstärkten
Bereich um die zentrale Öffnung
herum, weist das Mehrzweckzahnrad Anschlusseinrichtungen auf. Diese
Anschlusseinrichtungen können
ebenfalls wie die bereits beschriebenen ausgeführt sein. Das Mehrzweckzahnrad
kann mit anderen mechanischen Bauteilen über seine Zähne, z. B. durch einen Zahnriemen,
durch die Anschlusseinrichtungen oder über die zentrale Öffnung verbunden
werden und weist eine große
Vielseitigkeit im Einsatz auf.
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Eines
der Lagerteile, also entweder das erste Lagerteil oder das zweite
Lageteil, ist über
ein Befestigungselement oder ein Adapterelement mit einer Achse
fest, insbesondere drehfest verbunden. Das Adapterelement wird dafür mit einem
der Lagerteile und zugleich mit der Achse fest verbunden. Vorzugsweise
wird das Adapterelement in die zentrale Öffnung eingeführt, wo
es durch Formschluss drehfest gehalten wird. Der Formschluss kann
durch eine mehreckige, insbesondere achteckige Form der zentralen Öffnung und
des Zapfens des Befestigungselements erreicht werden, der in die Öffnung eingeschoben
wird.
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Das
andere Lagerteil wird auf der Achse drehbar gelagert, so dass bei
dem gesamten Modellbau-Lagerelement dieses Lagerteil relativ zum
anderen Lagerteil und der Achse drehbar ist.
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Durch
die zahlreichen Adaptionsmöglichkeiten
an den einzelnen Lagerteilen ist das Modellbau-Lagerelement sehr
vielseitig einsetzbar, da eine mechanische Anbindung an weitere
Bauteile mannigfaltig ausgestaltet sein kann. Besonders die Möglichkeit
durch das Zahnrad z. B. ein Getriebe oder einen Zahnriemen anzutreiben übersteigt
weit die sonstigen Möglichkeiten
von Lagerelementen. Die Vorrichtung weist bauartbedingt eine sehr
hohe mechanische Stabilität
auf, da die Hauptbelastung in axialer Richtung durch die Wälzkörper aufgenommen wird.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
wird das auf der Achse drehbar gelagerte Lagerteil an einer auf
der Achse lösbar
befestigten zweiten Befestigungsvorrichtung axial abgestützt. Um
das Lagerelement zu schließen
und geschlossen zu halten, wird das auf der Achse drehbar gelagerte
Lagerteil in seiner axialen Position auf der einen Seite durch Aufliegen
auf den Wälzkörpern und
auf der einen Seite durch Abstützung
auf die mit der Achse fest verbundenen Befestigungsvorrichtung gehalten.
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Vorzugsweise
wird die erste und/oder die zweite Befestigungsvorrichtung als Klemmvorrichtung,
insbesondere mit einer Klemmschraube ausgebildet. Durch die Klemmvorrichtung
wird sichergestellt, dass die Befestigungsvorrichtung fest mit der Achse
verbunden ist. Diesen Kraftschluss kann man durch Verwendung einer
radial zur Achse verlaufenden Klemmschraube erreichen, die beim
Festschrauben die Klemmvorrichtung gegen die Achse verspannt.
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Eine
weitere Ausführungsform
des Modellbau-Lagerelements weist als erstes Lagerteil eine Modellbau-Mehrzweckscheibe
nach den Ansprüchen 1
bis 12 auf. Bei dieser Ausführung
ergänzen
die spezifischen Vorteile der Modellbau-Mehrzweckscheibe die Vorteile
des Modellbau-Lagerelements.
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Das
Modellbau-Lagerelement ist durch seine vielseitige Einsetzbarkeit
und seine hohe mechanische Stabilität sowohl als zusammengesetztes
Lagerelement als auch in seinen Einzelteilen vorteilhaft einsetzbar
und besitzt einen hohen spielerischen und pädagogischen Wert.
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Weitere
Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus
der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Vorrichtungen
anhand der Zeichnungen.
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Es
zeigen
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1 eine
schematische Draufsicht auf ein Ausführungsbeispiel einer Modellbau-Mehrzweckscheibe,
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2 eine
schematische Schnittansicht längs
des Schnittverlaufs A-A des Ausführungsbeispiels
aus 1,
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3 eine 2 entsprechende
Schnittansicht des Ausführungsbeispiels
in 1 mit einer eingesetzten Achse und einem Befestigungselement,
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4 eine
schematische Rückansicht
des Ausführungsbeispiel
in 1 in verkleinerter Darstellung mit durch Anschlusselemente
verbundene Lochstreifen,
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5 eine
vergrößerte schematische
Seitenansicht eines der Anschlusselemente in 4
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6 eine
schematische Schnittansicht eines Ausführungsbeispiels eines Modellbau-Lagerelements mit
einer Modellbau-Mehrzweckscheibe, wie sie in 1 gezeigt
ist.
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Die 1 zeigt
eine schematische Draufsicht auf ein Ausführungsbeispiel einer Modellbau-Mehrzweckscheibe 1.
In der 2 ist eine schematische Schnittansicht längs des
Schnittverlaufs A-A des selben Ausführungsbeispiels dargestellt.
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Die
Modellbau-Mehrzweckscheibe 1 ist einstückig aus Kunststoff gefertigt,
weist einen kreisrunden Grundriß mit
einer strukturierten Oberseite 101 sowie einer planen Unterseite 102 auf
und gliedert sich hinsichtlich der Oberseite 101 in verschiedene radiale Bereiche,
wobei alle Stirnseiten der radialen Bereiche parallel zur planen
Unterseite 102 ausgerichtet sind.
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In
der Mitte der Modellbau-Mehrzweckscheibe 1 befindet sich
die zentrale Öffnung 2,
die entweder rund oder mehreckig ausgebildet sein kann und in diesem
Ausführungsbeispiel
achteckig ausgebildet ist. Der achteckige Querschnitt bleibt konstant über die
gesamte axiale Länge
der zentralen Öffnung 2, wie
es in der 2 angedeutet wird.
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Um
die Öffnung
herum ist ein Bund 53 vorgesehen, der eine ungefähr doppelt
so starke Materialdicke in axialer Richtung aufweist, wie die Materialdicke
im umgebenden Bereich. Sein Durchmesser ist so gewählt, dass
im überstehenden
Bereich die Wanddicke 1 mm nicht unterschreitet.
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Um
den Bund 53 gliedert sich ein Anschlussbereich 52 an,
dessen radiale Ausdehnung eine Breite aufweist, so dass auch mehrere
Anschlusseinrichtungen 3 in radialer Aneinanderreihung
nicht über den
Anschlussbereich 52 hinausragen. In diesem Bereich sind
mehrere Anschlusseinrichtungen 3 verteilt.
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Der
Aufnahmebereich 51 ist der äußerste radiale Bereich, dessen
Materialdicke ist zwischen der Dicke des Bundes 53 und
des Anschlussbereichs 52. Das Verhältnis zwischen Durchmesser
der zentralen Öffnung 2 und
Außendurchmesser
des Aufnahmebereichs 51 beträgt bei dem Ausführungsbeispiel
ungefähr
1:12. In dem Aufnahmebereich 51 befinden sich die Aufnahmen 4.
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Die
Aufnahmen 4 sind Ausnehmungen mit zylindrischer Form und
weisen einen kreisrunden Öffnungsquerschnitt
auf, dessen Abmessungen auf die Wälzkörper abgestimmt sind, wobei
die Tiefe a kleiner als der Durchmesser b ist. Die Aufnahmen 4 sind längs eines
konzentrischen Kreises o um die zentrale Öffnung 2 gleichmäßig angeordnet.
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Die
Anschlusseinrichtungen 3 sind rechteckige oder quadratische
Ausnehmungen und in dem Anschlussbereich 52 sternförmig angeordnet.
Beispielhaft ist die Halbgerade g eingezeichnet, auf der zwei Anschlusseinrichtungen 3 aufgereiht
sind. Dreht man die Halbgerade g wie einen Uhrzeiger um ihren Ursprung
um ungefähr
45° weiter,
so sind die nächsten zwei
Anschlusseinrichtungen aufgereiht usw., es zeigt sich ein sternförmiges Muster.
Die Anzahl der Zacken ist gerade, so dass jeweils zwei gegenüberliegende
Halbgeraden fluchtend sind und somit vier Anschlusseinrichtungen 3 auf
einer Geraden liegen.
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Außerdem sind
die Anschlusseinrichtungen auf konzentrischen Kreisen um die zentrale Öffnung 2 aufgereiht.
Die äußeren Anschlusseinrichtungen liegen
auf dem Kreis k, die inneren Anschlusseinrichtungen auf dem Kreis
m, der einen kleineren Durchmesser hat.
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In
der 3 ist eine der 2 entsprechende
Schnittansicht des Ausführungsbeispiels
aus 1 mit einem eingesetzten Achsstab 24 und
einem Befestigungselement 21 gezeigt. Das Befestigungselement 21 kann
von der Oberseite 101, wie dargestellt, oder umgedreht
von der Unterseite 102 in die Modellbau-Mehrzweckscheibe 1 eingesetzt
werden. Die Form des Zapfens 23 ist komplementär zum Innenquerschnitt
der zentralen Öffnung 2 ausgebildet.
In diesem Ausführungsbeispiel
hat die zentrale Öffnung
einen achteckigen Querschnitt und der Querschnitt des Zapfens ist
entsprechend achteckig ausgeführt.
Damit entsteht nach dem Einsetzen eine formschlüssige und drehfeste Verbindung
zwischen Modellbau-Mehrzweckscheibe 1 und Befestigungselement 21.
Das Befestigungselement wird soweit in die Modellbau-Mehrzweckscheibe 1 eingeschoben bis
der Absatz 25 flächig
auf dem Bund 53 aufsetzt.
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Durch
das Befestigungselement 21 wird mittig durch eine Bohrung 26 der
Achsstab 24 durchgesteckt. Der Außendurchmesser des Achsstabs 24 ist nur
unwesentlich kleiner als die Bohrung 26, so dass sie bezüglich einer
radialen Auslenkung oder einer Verkippung nahezu spielfrei ist.
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Der
Achsstab 24 wird mit dem Befestigungselement 21 durch
Klemmung mit einer Madenschraube 22 verbunden, die radial
auf den Achsstab 24 einwirkt.
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In
dieser beispielhaften Ausführung
ist die Verwendung der Modellbau-Mehrzweckscheibe 1 in Verbindung
mit einem Achsstab 24 dargestellt. Wird auf den Achsstab 24 nun
eine weitere Modellbau-Mehrzweckscheibe 1 aufgesetzt, so
kann die gesamte Vorrichtung spielerisch als Seiltrommel oder als
Radeinrichtung für
ein Fahrzeug verwendet werden.
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In
der 4 ist eine schematische Rückansicht des Ausführungsbeispiel
in 1 in verkleinerter Darstellung mit durch Anschlusselemente 40 verbundene
Lochstreifen 31 dargestellt. Die Lochstreifen 31 weisen
einen rechteckigen Querschnitt und eine Materialdicke ungefähr wie der
Anschlussbereich 52 auf. In Längsrichtung sind Anschlusseinrichtungen 3' aufgereiht,
die als Vierkantlöcher ähnlich oder
gleich zu den Anschlusseinrichtungen 3 in 1 ausgebildet
sind. Die Lochstreifen 31 werden auf der Rückseite 102 der
Modellbau-Mehrzweckscheibe 1 angeordnet, mit der sie durch Anschlusselementen 40 drehbar
oder drehfest durch Formschluss verbunden werden können. Dabei
können sie
eine beliebige Lage zu der Modellbau-Mehrzweckscheibe einnehmen,
solange eine Anschlusseinrichtung 3' deckungsgleich zu einer Anschlusseinrichtung 3 ist.
Es können
somit eine oder mehrere Lochstreifen 31 mit der Modellbau-Mehrzweckscheibe
verbunden werden. In 4 ist sind zwei kurze Lochstreifen
eingesetzt. Es ist nun beispielsweise möglich wie in 3 gezeigt,
eine Achse einzusetzen, und an jede Sternzacke einen langen Lochstreifen
anzubringen und die gesamte Vorrichtung als Radnabe eines Riesenradmodells
einzusetzen.
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Mit
den Mehrzweckscheiben können
auch z. B. Schaufeln für
ein Schaufelrad eines Schaufelraddampfers oder für Mühlräder aufgebaut werden, indem
zwischen zwei Mehrzweckscheiben, die sich axial fluchtend gegenüberstehen,
in Figuren nicht dargestellte rechteckige Platten vorgesehen sind. Diese
Platten weisen einen rechteckigen Querschnitt der Grundfläche mit
beispielhaften Abmessungen von 4 cm × 4 cm auf, wobei an zwei gegenüberliegenden
Stirnflächen
der Platten Vierkantzapfen angeordnet sind, die senkrecht zur jeweiligen
Stirnfläche
ausgerichtet und baugleich oder ähnlich
zu einer verkürzten
Ausführung
des Zapfens 41 in 5 sind. Die
Platten sind senkrecht stehend und radial ausgerichtet auf den Mehrzweckscheiben
angeordnet und die Zapfen sind in die jeweiligen Vierkantlöcher eingesteckt.
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5 zeigt
eine vergrößerte schematische Schnittansicht
eines der Anschlusselemente 30 in 4. Im oberen
Bereich hat das Anschlusselement einen Flansch 40, der
mit einem Absatz 44 abschließt. Der Zapfen 41 hat
längs seines
axialen Verlaufs einen quadratischen oder rechteckigen Querschnitt,
dessen Abmessungen passend zu den Anschlusseinrichtungen 3 und 3' ausgebildet
sind. Der Zapfen 41 läuft
im unteren Ende in zwei Zungen 42 aus, an die Rastausformungen 43 angeformt
sind. Da das gesamte Anschlusselement 30 aus Kunststoff besteht,
sind die Zungen elastisch zueinander bewegbar. Die Länge des
Zapfens vom Absatz 44 bis zum Beginn der Rastausformungen 43 ist
so bemessen, dass sie mindestens der doppelten Materialdicke im
Bereich der Anschlusseinrichtungen, z. B. 3 und 3', der zu verbindenden
Bauteil, z. B. Modellbau-Mehrzweckscheibe 1 und
Lochstreifen 30, entspricht. Der Durchmesser des runden
Flansches 40 ist größer als
die Abmessungen des Querschnitts des Zapfens 41.
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Zur
Verbindung zweier Bauteile wird das Anschlusselement in die deckungsgleich
liegenden Anschlusseinrichtungen eingeschoben, wobei beim Einschieben
die Rastausformungen 43 durch den etwas kleineren Querschnitt
der Anschlusseinrichtungen die elastischen Zungen 42 zusammendrücken. Ist das
Anschlusselement 30 vollständig eingeschoben, so sitzt
der Absatz 44 des Flansches 40 bündig auf dem
einen Bauteil auf und die Rastausformungen 43 sind aus
dem anderen Bauteil ausgetreten. Dadurch haben sich die elastischen
Zungen 42 wieder entspannt und es liegt eine formschlüssige Verbindung vor.
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In 6 ist
eine schematische Schnittansicht eines Ausführungsbeispiels eines Modellbau-Lagerelements 70 mit
einer Modellbau-Mehrzweckscheibe 1, wie sie in 1 gezeigt
ist. Das eine Lagerteil ist ein Mehrzweckzahnrad 60 aus Kunststoff,
das mit dem Befestigungselement 21 mit dem Achsstab 24 in
der gleichen Weise drehfest verbunden ist, wie es in der 3 am
Beispiel der Modellbau-Mehrzweckscheibe ausführlich erläutert wurde. Das Mehrzweckzahnrad
weist weiterhin Anschlusseinrichtungen 3'',
umlaufende Zähne 61 sowie
eine durchgehende plane Lauffläche 64 auf.
Das andere Lagerteil wird durch die Modellbaumehrzweckscheibe 1 gebildet.
Zwischen dem einen Lagerteil, dem Mehrzweckzahnrad 60,
und dem anderen Lagerteil, der Modellbau-Mehrzweckscheibe 1, befinden
sich in den Aufnahmen 4 Wälzkörper, die als Kugeln 63 ausgebildet
sind. Die Modell-Mehrzweckscheibe 1 ist mit einer Lochplatte 62 aus
Kunststoff mit Anschlusseinrichtungen 3''' durch Anschlusselemente 30 fest
verbunden. Die beiden Lagerteile sind zueinander derart positioniert,
dass der Achsstab 24 mittig durch beide hindurchläuft, dass
der Abstand zwischen den beiden Lagerteilen so gewählt ist,
dass diese jeweils in Kontakt mit den Kugeln 63 sind und
dass bei einer Rotation der Modellbaumehrzweckscheibe 1 um
den Achsstab 24 die Kugeln 63 auf der Lauffläche 64 laufen.
Damit das derart gebildete Modellbau-Lagerelement sich nicht öffnet, wird der
untere Lagerteil durch ein weiteres Befestigungselement 65,
das als Klemmring mit Madenschraube 22' ausgeführt ist, axial abgestützt.
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Das
Modellbau-Lagerelement 70 kann in der vorliegenden Form
unter Ausnutzung der vielfältigen Anschlussmöglichkeiten
beispielsweise die Verbindung zwischen einem Unterbau und einem
Hafenkranmodell bilden und so als mechanisch ausgesprochen stabile
Baugruppe eingesetzt werden.