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GEBIET DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung betrifft Spielbausteine.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Im Stand der Technik sind Spielbausteine, Bauklötze oder Spielzeugklötzchen bekannt, die aus einem synthetischen Kunststoff hergestellt werden, wobei insbesondere ABS (Acryl-Butadien-Styrol) oder PC (Polycarbonat) Verwendung finden. Diese synthetischen Kunststoffe werden größtenteils aus erdölbasierten, fossilen Rohstoffen hergestellt.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Erdölbasierte Rohstoffe werden immer teurer, da diese Rohstoffe nur in begrenzter Menge vorliegen und die Vorräte langsam zur Neige gehen bzw. es immer höhere Anstrengungen erfordert, erdölbasierte Rohstoffe in ausreichender Menge zu fördern.
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Eine Aufgabe der Erfindung ist es daher, Spielbausteine zur Verfügung zu stellen, die aus Materialien hergestellt werden, die eine Alternative zu erdölbasierten Rohstoffen darstellen.
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Als erste Ausführungsform der Erfindung wird ein Spielbaustein zum Verklemmen mit Spielbausteinen ähnlichen Aufbaus zur Verfügung gestellt, wobei der Spielbaustein umfasst: ein erstes Material, wobei das erste Material aus einem ersten nachwachsenden Rohstoff herstellbar ist.
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Erfindungsgemäß können Spielbausteine zum Zusammenstecken und/oder Miteinanderverklemmen zumindest teilweise aus natürlichen Rohstoffen hergestellt werden, wodurch die Erdölvorkommen geschont werden können.
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Beispielhafte Ausführungsformen werden in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
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Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung wird ein Spielbaustein zur Verfügung gestellt, wobei der Spielbaustein aus einem Biokunststoff besteht, wobei der Biokunststoff umfasst: das erste Material und ein zweites Material, wobei das zweite Material aus einem erdölbasierten Rohstoff herstellbar ist oder wobei das zweite Material aus einem zweiten nachwachsenden Rohstoff herstellbar ist, wobei der erste Rohstoff unterschiedlich zum zweiten Rohstoff ist.
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Aus den natürlichen Rohstoffen können z. B. Biopolymere hergestellt werden, aus denen vollständig oder in einer Mischung mit synthetischen Kunststoffen die Spielbausteine hergestellt werden können. Alternativ können auch mehrere unterschiedliche Biopolymerarten verwendet werden, um Spielbausteine herzustellen, wobei alternativ zusätzlich synthetische Biopolymere beigemischt werden können.
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In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform wird ein Spielbaustein zur Verfügung gestellt, wobei das zweite Material Acryl-Butadien-Styrol (ABS), Polymethylmethacrylat (PMMA), Polyurethan, Polyvinylalkohol oder Polycarbonat (PC) ist.
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Aufgrund einer Mischung von natürlichen Polymeren mit synthetischen Polymeren wie beispielsweise Acryl-Butadien-Styrol (ABS), Polymethylmethacrylat (PMMA), Polyurethan, Polyvinylalkohol oder Polycarbonat (PC) können im Vergleich zu Spielbausteinen, die vollständig aus Biopolymeren hergestellt werden, langlebigere bzw. mechanisch stabilere Spielbausteine erhalten werden.
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Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird ein Spielbaustein zur Verfügung gestellt, wobei der Spielbaustein aus einem Verbundwerkstoff besteht, wobei der Verbundwerkstoff umfasst: ein drittes Material, wobei das dritte Material aus einem erdölbasierten Rohstoff herstellbar ist oder wobei das dritte Material aus einem dritten nachwachsenden Rohstoff herstellbar ist, wobei der erste Rohstoff unterschiedlich zum dritten Rohstoff ist.
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Durch die Verwendung von Verbundwerkstoffen können mechanisch sehr stabile Spielbausteine erhalten werden, wobei die Herstellung von Verbundwerkstoffen im Vergleich zu Polymeren herstellungstechnisch einfacher und daher günstiger ist.
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Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung wird ein Spielbaustein zur Verfügung gestellt, wobei das erste Material Naturfasern ist.
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Durch Naturfasern werden die Spielbausteine in größerem Umfang biologisch abbaubar, wodurch die Spielbausteine umweltverträglicher werden.
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In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform wird ein Spielbaustein zur Verfügung gestellt, wobei das erste Material mithilfe optimierter Enzyme, Zellen oder Mikroorganismen herstellbar ist.
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Durch das Nutzen der Techniken der weißen Biotechnologie, also die Verwendung von z. B. optimierten Enzymen, Zellen oder Mikroorganismen, wird sozusagen die Natur als chemische Fabrik genutzt. Hierdurch kann der gerätetechnische Aufwand bei der Herstellung verringert werden, wodurch Polymere, und zwar Biopolymere, kostengünstiger hergestellt werden können als herkömmliche, also synthetische, Polymere.
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Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird ein Spielbaustein zur Verfügung gestellt, wobei das Material mithilfe Mikroorganismen herstellbar ist, wobei als Substrat für die Mikroorganismen Restbiomasse aus der Forst- oder Landwirtschaft oder Reststoffe aus der Lebensmittelindustrie verwendbar ist.
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Die Prozesse werden vor allem dann nachhaltig und stehen nicht in Konkurrenz zur Nahrungsmittelproduktion, wenn Restbiomasse aus der Forst- oder Landwirtschaft oder Reststoffe aus der Lebensmittelindustrie als Substrate für die Mikroorganismen genutzt werden können.
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Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung wird ein Spielbaustein zur Verfügung gestellt, wobei der erste Rohstoff Stärke, Lignin, Milchsäure, Rizinusöl, Holzmehl, Chitin, Chitosan, Casein, Gelatine, Getreideproteine, Raps, Stroh, Molke, Krabbenschalen oder ein weiteres Pflanzenöl ist.
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Die Rohstoffe Stärke, Lignin, Milchsäure, Rizinusöl, Holzmehl, Chitin, Chitosan, Casein, Gelatine, Getreideproteine, Raps, Stroh, Molke, Krabbenschalen oder ein weiteres Pflanzenöl sind natürliche Rohstoffe, also nicht erdölbasierte Rohstoffe, deren Verwendung zu biologisch abbaubaren Endprodukten führen kann, wodurch diese Endprodukte als umweltverträglich zu bewerten sind.
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In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform wird ein Spielbaustein zur Verfügung gestellt, wobei das erste Material ein natürlicher Polyester, Polyesteramid, Polylactid, Polyhydroxybuttersäure, Polytrimethylenterephthalat oder thermoplastische Stärke ist.
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Die Materialien natürlicher Polyester, Polyesteramid, Polylactid, Polyhydroxybuttersäure, Polytrimethylenterephthalat oder thermoplastische Stärke sind natürliche Materialien, die verrottbar sind und daher auch bei falscher Entsorgung zu keiner dauerhaften Umweltverschmutzung führen können.
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Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird ein Spielbaustein zur Verfügung gestellt, wobei der Spielbaustein umfasst: eine Oberseite, wobei auf der Oberseite mindestens eine Noppe angeordnet ist und eine Unterseite, wobei auf der Unterseite mindestens eine Röhre angeordnet ist, wobei die Oberseite mit den Unterseiten weiterer Spielbausteine ähnlichen Aufbaus verklemmbar ist und wobei die Unterseite mit den Oberseiten weiterer Spielbausteine ähnlichen Aufbaus verklemmbar ist.
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Als eine Idee der Erfindung kann angesehen werden, Spielbausteine zum Zusammenstecken oder Miteinanderverklemmen bereit zu stellen, die zumindest teilweise aus natürlichen Rohstoffen hergestellt werden. Hierdurch können die begrenzten Erdölressourcen geschont werden. Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Spielbausteine ist deren verbesserte Umweltverträglichkeit, da sie zumindest teilweise biologisch abbaubar sind.
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Die einzelnen Merkmale können selbstverständlich auch untereinander kombiniert werden, wodurch sich zum Teil auch vorteilhafte Wirkungen einstellen können, die über die Summe der Einzelwirkungen hinausgehen.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele deutlich. Es zeigen
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1 einen Spielbaustein in einer perspektivischen Ansicht von oben,
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2 den Spielbaustein in einer perspektivischen Ansicht von unten,
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3 einen weiteren Spielbaustein in einer perspektivischen Ansicht.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG BEISPIELHAFTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
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1 zeigt einen Spielbaustein in einer perspektivischen Ansicht von oben mit vier Noppen 101 auf der Oberseite 102 des Spielbausteins.
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2 zeigt denselben Spielbaustein in einer perspektivischen Ansicht von unten mit Noppen 202 auf der Oberseite 201 und Röhren 203 auf der Unterseite 204, wobei die Oberseite 201 des Spielbausteins mit einer Unterseite eines anderen Spielbausteins ähnlicher Struktur aufgrund der komplementären Struktur von jeweiliger Oberseite zu Unterseite miteinander verklemmt werden kann. Außerdem kann die Unterseite 204 des Spielbausteins mit einer Oberseite eines anderen Spielbausteins ähnlicher Struktur verklemmt werden. Ferner sind Verstärkungen 205 dargestellt, die zu einer Versteifung des Spielbausteins führen können, wodurch die mechanische Stabilität des Spielbausteins erhöht werden kann. Dargestellt sind acht Verstärkungen 205, wobei jeweils zwei an eine Innenseite einer Wandung des Spielbausteins angeordnet sind. Alternativ kann auch nur eine Verstärkung oder drei, vier, fünf oder beliebig viele Verstärkungen an der Innenseite einer Wandung angeordnet werden. Es können auch bei einem Spielbaustein an den einzelnen Wandungen unterschiedlich viele Verstärkungen angeordnet werden.
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Erfindungsgemäß werden Spielbausteine zur Verfügung gestellt, deren Material zumindest teilweise aus nachwachsenden, biologischen Rohstoffen hergestellt werden kann. Weitere Bezeichnungen für nachwachsende Rohstoffe sind nachhaltige Rohstoffe, biologische Rohstoffe, natürliche Rohstoffe bzw. renewable resource. Das aus einem derartigen Rohstoff gewonnene Material wird auch als Biokunststoff bezeichnet, wobei ein Biokunststoff vollständig aus nachwachsenden Rohstoffen oder teilweise aus nachwachsenden und teilweise aus fossilen, erdölbasierten Rohstoffen hergestellt werden kann. Nachwachsende Rohstoffe sind organische Rohstoffe, die durch land- oder forstwirtschaftliche Produktion gewonnen werden können. Werden als Rohstoff für die Herstellung von Biokunststoff Rest- oder Abfallprodukte verwendet, dann wird bei der Herstellung von Biokunststoff nicht nur die endliche Ressource Erdöl geschont, ferner tritt in diesem Fall die Herstellung von Biokunststoff nicht in Konkurrenz zur Herstellung von Lebens- bzw. Futtermitteln.
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Biokunststoffe können vollständig oder teilweise aus nachwachsenden Rohstoffen hergestellt werden. Beispielsweise kann ein Biokunststoff zu mindestens 20% aus nachwachsenden Rohstoffen hergestellt werden, wobei der restliche Anteil durch erdölbasierte Kunststoffe abgedeckt wird. Im Gegensatz hierzu werden synthetische Kunststoffe zu 100% aus erdölbasierten Rohstoffen hergestellt.
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Als nachwachsende Rohstoffe zur Erzeugung von Biokunststoffen können z. B. Stärke, Lignin, Milchsäure, Rizinusöl, Holzmehl, Chitin, Chitosan, Casein, Gelatine, Getreideproteine oder weitere Pflanzenöle verwendet werden.
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Ausgehend von Stärke kann thermoplastische Stärke, Polylactid (PLA) oder Polyhydroxybuttersäure (PHB) hergestellt werden, die als Biokunststoffe genutzt werden können. Stärke kann insbesondere aus Samen, Knollen, Zwiebeln, Rhizome verschiedener Getreidepflanzen bzw. Feldfrüchten, wie z. B. Kartoffeln, Weizen, Triticale, Mais, Maniok oder Reis oder z. B. aus Holz gewonnen werden. Falls Rizinussamen der Rizinuspflanze zur Herstellung von Biokunststoffen genutzt werden, folgt daraus der zusätzliche ökologische Vorteil, dass während der Wachstumsphase der Rizinuspflanze große Mengen CO2 gebunden werden können.
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Erfindungsgemäß können zur Herstellung von Spielbausteinen Biokunststoffe genutzt werden, wobei diese Biokunststoffe vollständig oder alternativ hierzu zu einem überwiegenden Anteil oder weiter alternativ hierzu zu einem nicht überwiegenden Anteil aus Biopolymeren hergestellt werden können. Die Biopolymere und/oder deren Vorstufen können dabei den bei synthetischen Kunststoffen üblichen Verfahren unterzogen werden.
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Vorteilhafterweise führt die Herstellung von Biokunststoffen, wie z. B. durch den Einsatz von PA1010- oder PA610-Formmassen oder die Produktion von partiell biobasiertem amorphem transparentem Bio-Polyamid, i. d. R. zu im Vergleich zur Herstellung von vollständig synthetischen Kunststoffen, wie z. B. ABS, PMMA oder PC, deutlich geringeren CO2-Emissionen, wodurch negative ökologische Auswirkungen reduziert werden können.
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In einer alternativen Ausführungsform werden die Spielbausteine zumindest teilweise aus Verbundwerkstoffen hergestellt, z. B. wood-plastic-composites. In einer weiteren alternativen Ausführungsform der Erfindung werden die Spielbausteine aus Verbundwerkstoffen hergestellt, wobei die Verbundwerkstoffe biogene Anteile, z. B. Holzmehl, und erdölbasierte Kunststoffe oder Biokunststoffe enthalten. In einer weiteren alternativen Ausführungsform enthält der Verbundwerkstoff naturfaserverstärkte synthetische Kunststoffe oder naturfaserverstärkte Biokunststoffe.
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In alternativen Ausführungsformen können die erfindungsgemäßen Spielbausteine jede beliebige Mischung aus erdölbasierten und nachwachsenden Rohstoffen enthalten, wie z. B. holzmehlgefüllte Kunststoffe (WPC – Wood Plastic Compound), Stärkeblends, bestehend aus wasserabweisenden, biologisch abbaubaren Polymeren wie z. B. Polyester, Polyesteramiden, Polyurethanen oder Polyvinylalkohol.
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Erfindungsgemäß können die Spielbausteine z. B. aus thermoplastischer Stärke, Polymilchsäure oder Polytrimethylenterephthalat hergestellt werden.
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Thermoplastische Stärke (TPS) ist ein Biokunststoff, der als thermoplastisches Biopolymer vorliegt, wobei die als Rohstoff dienenden Stärkekörner destrukturiert werden. Thermoplastische Stärke wird aufgrund seiner Rohstoffbasis den Stärkepolymeren zugeordnet.
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Polymilchsäure (Polylactid, PLA) entsteht durch Polymerisation von Milchsäure, die wiederum ein Produkt der Fermentation aus Zucker und Stärke durch Milchsäurebakterien ist. Die Polymere werden nachfolgend bei der Polymerisation aus den unterschiedlichen Isomeren der Milchsäure, der D- und der L-Form, entsprechend der gewünschten Eigenschaften des resultierenden Kunststoffs gemischt. Weitere Eigenschaften können durch die Zugabe von Copolymeren, wie Glykolsäure, erreicht werden. Als Biokunststoff wird hierbei ein durchsichtiges Material erhalten, das in seinen Eigenschaften sehr den herkömmlichen, synthetischen, thermoplastischen Kunststoffen gleicht, wodurch Polymilchsäure ohne weiteres auf den üblichen Anlagen zur Herstellung von Endprodukten verwendet werden kann.
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In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung werden Spielbausteine vollständig oder teilweise aus Polytrimethylenterephthalat (PTT) hergestellt, wobei Polytrimethylenterephthalat ein Biokunststoff auf Basis von 1,3-Propandiol (PDO) ist.
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3 zeigt einen Spielbaustein mit einer zum Spielbaustein der 1 und 2 ähnlichen Struktur auf der Unter- und Oberseite 302, wobei der Spielbaustein auf der Oberseite 302 acht Noppen 301 aufweist.
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Bezugszeichenliste
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- 101
- Noppe
- 102
- Oberseite
- 201
- Oberseite
- 202
- Noppe
- 203
- Röhre
- 204
- Unterseite
- 205
- Verstärkung
- 301
- Noppe
- 302
- Oberseite
