DE1158426B - Magnetische Bauspielelemente - Google Patents

Description

• Magnetische Bauspielelemente Bauspielelemente so herzustellen, daß sie magnetisch aneinanderhaften, ist von verschiedenen Stellen bekanntgeworden. So sind Bauspielelemente bekannt, die ganz aus magnetischem Werkstoff hergestellt sind. Auf diese Weise hergestellte Bauspielelemente haben aber denNachteil, daß sie so teuer werden, daß kaum an eine kommerzielle Ausnutzung gedacht werden kann, da das Grundmaterial (Stahl, Aluminium-Nickel-Kobalt- oder andere Legierungen und auch Bariumferrite) an sich schon teuer ist und wegen seines hohen spezifischen Gewichtes sehr viel Material erfordert. Ferner ist das hohe Gewicht derartiger Baukastensteine, besonders zum Spiel für kleinere Kinder, schlecht geeignet.
• Deshalb wurden Kunststoffsteine oder aus anderem nichtmagnetischem Stoff, z. B. Holz, hergestellte Bauspielelemente vorgeschlagen, in die die magnetischen Stoffe als Stäbe, Plättchen oder auch als Pulver oder Späne eingelegt oder eingebettet sind. Auch bei diesen Herstellungsarten sind entweder das Material oder die Verarbeitung und Verwendung zu teuer. Dies ist bei der Einbettung von Stabmagneten auf jeden Fall gegeben. Plättchen, bei denen der Magnetismus nicht in der Längsrichtung, sondern quer zum Material wirken soll, können nicht aus Stahl oder Nickel-Kobalt- oder anderen Metallegierungen hergestellt werden, weil wegen deren verhältnismäßig niedriger Koerzitivkraft und der hohen Induktion zwischen den Polen eine Mindestlängenausdehnung gegeben sein muß, die ein Vielfaches der Wurzel aus der Polfläche ist. Wenn dies nicht der Fall ist, entmagnetisieren sich die einzelnen Magnetelemente von selbst und werden damit in kurzer Zeit unwirksam. Aus diesen letzteren Gründen ist auch schon Bariumferrit verwendet worden, das im Gegensatz zu den vorstehend angegebenen Magnetstoffen sehr hohe Koerzitivkräfte bei kleinen Induktionen besitzt. Dadurch ergibt sich eine Umkehrung des Verhältnisses der Länge zwischen den Polen zur Polfläche selbst. Sie ist im allgemeinen nur ein Viertel oder ein Fünftel der Wurzel aus der Polfläche.
• Bei der Verwendung von gesinterten Bariumferritmagneten muß jedoch berücksichtigt werden, daß diese Magnetelemente außerordentlich spröde und ihre Kanten sehr bruchempfindlich sind. Verwendet man plättchenförmige, gesinterte Bariumferritmagnete, so muß man mit dem Bruch des ganzen Plättchens rechnen. Werden Bariumferritpulver, -späne od. dgl. in Kunststoff eingebettet, dann bleibt die Oberfläche nicht nur weich, sondern auch spröde, so daß Ecken und Kanten sehr leicht abbrechen. Auf diese Weise gebildete Bauspielelemente sind äußerst empfindlich gegen Verkratzen und anderweitige Beschädigungen.
• Es ist auch bekannt, einzelne Magnete oder Magnetstücke so einzubetten, daß die Magnetpole mit der Bauelementoberfläche vollständig gleichmäßig und plan gehalten werden. Dies ist fertigungsmäßig schwierig, wenn nicht ganz unmöglich. Nachträgliches Schleifen ist wieder mit hohen Kosten verbunden. Es ist aber wichtig, daß die Magnetpole an den nächsten Magnet- oder Eisenpolen nur mit sehr geringen Luftspalten anliegen, wenn man eine Mindest haftkraft erzielen will. Schon ein Luftspalt von 0,01 mm verringert die Haftkraft um mehrere Prozente. Sie fällt auf Werte ab, die uninteressant sind, wenn der Luftspalt Zehntel- oder mehr Millimeter beträgt.
• Es sind schließlich magnetische Bauspielelemente bekannt, deren permanentmagnetische Flächen mit Ausnehmungen und Erhöhungen versehen sind, die beim Zusammenbau ineinander einrasten und die Bauspielelemente gegenseitig fixieren.
• Allen angeführten Nachteilen hilft das erfindungsgemäße Bauspielelement ab.
• Die Erfindung bezieht sich auf magnetische Bauspielelemente, deren aus Ferritplatten bestehende permanentmagnetische Flächen mit Ausnehmungen und Erhöhungen versehen sind, die beim Zusammenbau der Bauspielelemente zu ihrer gegenseitigen Fixierung ineinander einrasten.
• Die Erfindung besteht darin, daß an, neben oder über der Ferritplatte ein Gitter oder Rost angeordnet ist, wodurch kassettenartigeAusnehmungen entstehen, in die entsprechende waffelartige Erhöhungen aus Weicheisen oder permanentmagnetischem Material einrasten, die auf der gegenüberliegenden Seite des Gitters bzw. der Rückseite des Bauspielelements angebracht sind. Die Ferritplättchen können hierbei so magnetisiert sein, daß in jeder kassettenartigen Ausnehmung abwechselnd ein oder mehrere Nord= und Südpole vorhanden sind.
• Das aus Bariumferritpulver und einem Kunststoff in einem bestimmten Mengenverhältnis zusammengesetzte Material wird durch Spritzen, Pressen od. dgl. in die gewünschte Form gebracht und hat nach dem Erhärten eine glatte Oberfläche mit exakten Ausmaßen. Dieses Plättchen wird auf ein Eisenplättehen als Rückschluß aufgelegt, wodurch die Haftkraft auf fast das Doppelte ansteigt. Die Oberfläche des Ferritplättchens selbst mit Erhöhungen und Vertiefungen zu versehen führt dazu, daß diese Erhöhungen beim Spielen nach und nach abgeschliffen werden, Spielplatz und Hände beschmutzen, so daß sie nach kurzer Zeit unwirksam werden. Nach der Erfindung wird die Oberfläche des Ferritplättchens so in den Kunststoff eingelassen oder neben oder in diesem angebracht, daß Ränder entstehen, die entweder über die Plättchenoberfläche etwas hinausragen oder an den Plättchenkanten anliegen oder neben dem oder den Plättchen im Kunststoff hervorstehen.
• Auch können Erhöhungen und Vertiefungen durch darüber oder daneben befindliche kassettenförmige Gebilde oder Ausnehmungen erzielt werden. Durch letzteres Verfahren wird erreicht, daß die magnetisierte Oberfläche nicht beschädigt werden kann.
• Die gegenüberliegenden, in diese Vertiefungen einrastenden und magnetisch haftenden Teile können aus gewöhnlichem Eisen billig hergestellt werden und sind der Abnutzung nicht unterworfen. Wenn diese Eisenteile überdies noch mit einem galvanischen überzug versehen sind, wird Rost verhindert und das schöne Aussehen erhalten.
• Die Bauspielelemente können andererseits hohl mit sehr dünnen Wandstärken von etwa 1 mm ausgeführt werden. Das hat nicht nur denVorteil, daß an teurem Material gespart wird, sondern vor allem, daß die Kinder beim Spielen und Werfen weder sich selbst noch andere verletzen noch die Bauelemente selbst beschädigen können.
• Durch die Versenkung des Magnetplättehens auf bzw. in ein Gitter oder Rost wird eine kassettenförmige Oberfläche gebildet, in die die Gegenmagnete oder das Eisenplättchen so gelegt oder zentriert werden, daß eine volle Ausnutzung der magnetischen Haftkraft bei gleichzeitig guter Zentrierung erreicht wird. Dies ist für die zu erstellenden Modellbauten wichtig, um glatte, praktisch fugenlose Wände und Kanten zu erzielen. Nichts beeinträchtigt ein solches Modell mehr, als wenn die einzelnen Elemente nicht exakt aufeinanderliegen. Bei Bauelementen mit lediglich in Kunststoff eingelegten, eingeschmolzenen oder anderweitig angeordneten Magnetstäbchen, -plättchen oder -streifen wird sich immer eine, wenn auch geringeVerschiebung ergeben, weil durch dieReibung zwischen den haftenden Flächen in den seltensten Fällen eine exakte Übereinstimmung der Kanten erzielt werden kann. Bei der vorliegenden Erfindung ist das praktisch ausgeschlossen. Man erhält Flächen und Kanten, wie sie der Maurer oder Architekt anstrebt.
• Da die Haftkraft nur in der Richtung des magnetischen Feldes die größte ist, aber senkrecht dazu, also parallel zur Oberfläche auf weniger als ein Zehntel abfällt, fallen andere magnetische Bauelemente bzw. Modellbauten leicht auseinander, weil seitliche Verschiebungen nicht verhindert werden können. Bei Bauelementen nach der Erfindung wird das wirkungsvoll vermieden. Die Bauwerke bleiben stabil erhalten.
• Nach Fig. I und II ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung mit diesem Schutz der Magnetplättchen und der flächen- und kantengenauen Fixierung der Bauspielelemente gezeigt. Der Kunststoffrahmen 1 wird auf der einen Seite mit einem Gitter oder Rost 2 versehen, der beispielsweise 2 mm bzw. so hoch sein kann, daß in jedem Fall eine exakte Einrastung und ein guter Schutz des Magnetplättchens 3 gegeben ist. Dieses Magnetplättchen 3 wird an der Gegenseite, an der sich kein Gitter oder Rost befindet, eingelegt und zusammen mit dem darübergelegten Rückschlußplättchen 4 durch einen waffelförmigen Gegenkörper 5 an Gitter oder Rost angedrückt. Dieser Gegenkörper 5 wird dann im Kunststoffrahmen 1 durch Einrasten, Kleben oder eine andere bekannte Methode festgehalten. Der Gegenkörper 5 kann aus einem dünnen Eisen bestehen, das waffelartig ausgebildet ist, so daß die Flächen 6 in die kassettenförmigen Vertiefungen 7 der Gegenseite hineinpassen. Mit dieser Anordnung können z. B. sämtliche Zusammensetzungen von Bauspielelementen erzielt werden. Durch die Verwendung von Eisen statt eines Gegenmagneten ist eine größere Freiheit des Auflegens gegeben, weil die Eisenteilchen auf jeden beliebigen Pol passen und man nicht immer Nord- auf Südpol bringen muß. Wenn aber Polarität verwendet werden soll, dann wird statt der einer Waffel eine solche aus permanentmagnetischem Material verwendet.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Magnetische Bauspielelemente, deren aus Ferritplatten bestehende permanentmagnetische Flächen mit Ausnehmungen und Erhöhungen versehen sind', die beim Zusammenbau der Bauspielelemente zu ihrer gegenseitigen Fixierung ineinander einrasten, dadurch gekennzeichnet, daß an, neben oder über der Ferritplatte ein Gitter oder Rost angeordnet ist, wodurch kassettenartige Ausnehmungen entstehen, in die entsprechende waffelartige Erhöhungen aus Weicheisen oder permanentmagnetischem Material einrasten, die auf der gegenüberliegenden Seite des Gitters bzw. der Rückseite des Bauspielelements angebracht sind.
2. 2. Magnetische Bauspielelemente nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetisierung des Ferritplättchens so vorgenommen wird, daß in jeder kassettenartigen Ausnehmung abwechselnd ein oder mehrere Nord-und Südpole vorhanden sind. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 1063 946; deutsche Auslegeschrift Nr. 1071555; deutsches Gebrauchsmuster Nr. 1830 211; französische Patentschrift Nr. 1191191; USA.-Patentschrift Nr. 2 983 071.