DE1603603B2 - Steckkupplung für Modell-, Lehr- und Spielzwecke - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Steckkupplung, die im Gattungsbegriff des Patentanspruchs angegeben ist.

Elemente, die sich zusammensetzen lassen und Spielzwecken dienen, sind in zahlreichen Ausführungen bekannt. Die einfachsten Bauarten bestehen aus Formsteinen, die mit beliebigen Steckverbindungen zusammengehalten werden. Diese Formsteine lassen zwar das Errichten von irgendwelchen schemahaften Massivbauten nach Phantasievorstellungen zu, exakte und naturgetreue Nachbildungen hingegen sind jedoch damit nicht möglich, ebenso wie an wirklichkeitsnahe konstruktive Nachbildungen von Fachwerksbauten od. dgl. nicht gedacht werden kann. Bei den bekannten Formsteinen handelt es sich daher um reine klotzartige Spielgegenstände, die wenig geeignet sind z. B. das ingenieurmäßige Denken der Jugend zu wecken und anzuregen.

Ein Verbindungselement zur Erstellung von Strebenkonstruktionen ist aus der französischen Patentschrift 10 69 155 bekannt. Dieses Verbindungselement besteht jedoch aus einem zylindrischen Kernstück, das mit einer durchgehenden Bohrung versehen ist und um dessen Mantelteil radial bis zu vier Steckstifte angeordnet sind. Dieses Verbindungselement ist nur zum Ansetzen von Aufsteckteilen in radialer Richtung geeignet und benötigt zum Zusammenfügen in axialer Richtung Zusatzteile, die auf den vergrößerten Durchmesser der axialen Bohrung dimensioniert sein müssen. Mit diesen zusätzlichen Zusatzteilen und Aufsatzstücken lassen sich aber nur Konstruktionen schaffen, die einfachen Anforderungen genügen. Für die Schaffung eines echten Knotenpunktes mit beliebiger Winkelverstrebung reicht dieses Verbindungselement mit seiner mangelnden axialen Verlängerung nicht aus. Die kurzen seitlichen Steckstifte, in die seitlichen Aussparungen des an sich dünnwandigen Zylinders gesteckt, ergeben einen unbedeutenden Reibungswiderstand. Die Standsicherheit der darzustellenden Konstruktion ist damit nicht gegeben.

Ferner ist aus der US-PS 28 10 233 ein Bauelement bekannt, das ein zylindrisches Kernstück mit einer axialen Bohrung aufweist, und an dessen Ende in koaxialer Verlängerung ein dünner Steckstift sitzt Am Mantel sind radial abstehende Stifte von gleichen Abmessungen und im gleichen Längsabstand in einer Reihe aufgesetzt. Dieser Stiftreihe ist eine zweite gleiche Stiftreihe diametral am Kernstück zugeordnet Dieses Kernstück weist darüber© hinaus im Mantel Bohrungen auf, die um 90° zu den Stiften versetzt liegen und die durch das Kernstück durchgehen und somit auch durch die Längsbohrung verlaufen. Das damit geschaffene Bauelement läßt sich durch die radialen Stifte und die Löcher nur parallel oder in 90°-Anordnung zusammenfügen. Eine Winkeleinstellung von wenigen Graden mit 2 zusammengesetzten Bauelementen läßt sich nicht erreichen, weil die vorstehenden Stifte

ίο hinderlich sind. Ein Knotenpunkt, bei dem die Streben unter beliebigem Winkel einlaufen können, kann mit diesem Bauelement nicht geschaffen werden.

Ferner ist eine Ausführung bekannt (PS 2 80 404), bei der die zusammensetzbaren Elemente würfelartige Hauptkörper aufweisen, die senkrecht zu den Würfelflächen stehende Zapfen quadratischen oder runden Querschnittes tragen, auf die Hohlbauteile aufsteckbar sind. Da hier die Elemente nur mit Zapfen ausgestattet sind, ist es völlig ausgeschlossen, derartige Elemente eng beieinander liegend zusammenzuschließen, denn es sind immer Zwischenstücke notwendig.

Schließlich ist noch ein Modellbaukasten bekannt (DBGM 18 77 939), dessen Verbindungselemente von kurzen Rohrstücken gebildet sind, die radial gerichtete Steckenden für das Aufstecken anderer Elemente aufweisen, wobei jedoch die Steckenden am Anguß der kurzen Rohrstücke nach allen Richtungen biegsam sind. Durch den biegsamen Anschluß der Steckenden sind zwar die Spiel- und Baumöglichkeiten vergrößert, jedoch haben diese Möglichkeiten mit einer exakten statischen Konstruktion nichts gemein. Insbesondere deshalb, weil gewissermaßen mit verbogenen Kraftachsen gearbeitet wird, also mit Mitteln, die für die Praxis als gefährlich zu gelten haben.

Aufgabe der Erfindung ist, eine Steckkupplung zu schaffen, mit der Streben in beliebigem Winkel in einem Knotenpunkt und auch in mehrfachen Ebenen als Lagen übereinander zusammenfaßbar sind, so daß auch das Bündeln von Steckkupplungen zu Knotenpunkten möglich ist, wie sie in der Praxis vorkommen. Trotz dieser vielseitigen Forderungen sollen die Bauteile selbst einfach in der Gestalt sein und sich auch einfach handhaben lassen.

Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einer Steckkupplung gelöst, die gemäß dem Kennzeichen des Anspruchs ausgebildet ist.

Durch diese Ausbildung lassen sich mit dieser Steckkupplung alle denkbar notwendigen Verbindungen erreichen. Gerade die im Kernstück vorgesehene Sackbohrung und der koaxial aufgesetzte Steckstift zuzüglich der oder die seitlich angesetzten Stifte geben die Möglichkeit, einen Knotenpunkt zu bilden, von dem die Strebenbauteile in beliebigem Winkel abzweigen bzw. zulaufen können. Man erhält ein wirkliches Knotenblech, wie es bei Stahlbaukonstruktionen vorhanden ist und man hat somit die Möglichkeit, modellgerecht irgendwelche Bauvorhaben im verkleinerten Maßstab zu erstellen. Hierbei lassen sich vor allem auch die Strebenbauteile so dicht aneinanderstekken, daß nur noch die symbolisch dargestellten Nietpunkte ersichtlich sind. Die Verbindung der Steckstifte in dem Sackloch ist sehr fest, da die Sackbohrung die gleichen Abmessungen wie die Stifte aufweist und somit den Stift vollkommen in sich aufnimmt Die Haftreibung ist damit optimal und ergibt höchste Standsicherheit

In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise veranschaulicht Es zeigt

F i g. 1 fünf verschiedene Steckkupplungen, deren Hauptachsen in der Zeichenebene liegen;

Fig.2 die gleichen fünf Steckkupplungen, jedoch geschnitten;

Fig.3 drei aneinandergereihte Steckkupplungen, deren gemeinsame Achse wiederum in der Zeichenebene liegt;

F i g. 4 eine Oberansicht auf einen Knotenpunkt, bei dem der Deutlichkeit wegen die unten liegenden Steckkupplungen gesondert herausgezeichnet sind;

Fig.5 eine weitere Oberansicht auf einen Knotenpunkt, bei dem wiederum die unten liegenden Steckkupplungen gesondert dargestellt sind und

F i g. 6 eine von den erfindungsgemäßen Elementen gebildete Trägerkonstruktion.

Wie sich aus den Fig. 1 und 2 ergibt, weist jede der mit den Zahlen 1 bis 5 bezeichneten Steckkupplungen ein Kernstück 10 auf, in welchem sich eine Kupplungsausnehmung 11 befindet Das Durchmessermaß a dieser Ausnehmung 11 entspricht der Tiefe b, die ihrerseits etwas kleiner ist als das Höchstmaß c des zylindrischen Kernstücks 10. Auf der der Ausnehmung 11 gegenüberliegenden Seite trägt das Kernstück 10 einen achsgleichen Steckstift 12, der in seinen Abmessungen den Maßen der Kupplungsausnehmung 11 entspricht.

Radial zu der Achse 13 des Kernstücks 10 und des Stiftes 12 ist mindestens ein Steckstift 14 am Kernstück 10 vorgesehen, d h. die Steckkupplung 1 ist mit einem und die Steckkupplung 2 mit zwei Steckstiften 14 ausgestattet, wobei die zwei Steckstifte 14 miteinander jo einen Winkel von 90° einschließen. Bei der Kupplung drei liegen die Steckstifte 14 einander gegenüber, während bei der Steckkupplung 4, drei Steckstifte 14 zwei Winkel von 90° einschließen. Bei der Steckkupplung 5 schließlich sind die Steckstifte 14 nach Art eines Kreuzes auf dem Umfang des zylindrischen Kernstükkes 10 angeordnet. Mit diesen fünf Steckkupplungen sind die verschiedenartigen Konstruktionen möglich, wie sich dies aus den nachfolgenden Figuren ergibt.

Nach Fig.3 ist an eine Steckkupplung 1 eine Steckkupplung 5 angesetzt, die ihrerseits wieder eine Steckkupplung 1 trägt. Dadurch ergibt sich ein walzenartiges Gebilde, das sechs radiale Steckstifte 14 aufweist, auf die sich als Rohrprofile ausgebildete Streben 15 aufstecken lassen. Es versteht sich, daß die zylindrischen Innenmantelflächen 16 der Streben 15 so auf die Stifte abgestimmt sind, daß sich die Teile zwar zusammenschieben lassen, andererseits aber ein ausreichender Festsitz gegeben ist.

Nach Fig.4 sind zwei Steckkupplungen 1 mit einer Steckkupplung 3 vereint, und zwar so, daß die Stifte 14 der Kupplungen 1 nach oben ragen, während bei der Steckkupplung 3 der Stift 12 aufwärts gerichtet ist. Wie der untere Teil der F i g. 4 zeigt, sind auf die Stifte 12,14 dann jeweils Steckkupplungen 1 mit ihren Ausnehmungen 11 aufgesteckt, auf deren freie Stifte 14 Streben 15 aufgeschoben sind. Es ergeben sich damit zwei übereinanderliegende Steckkupplungsreihen, von denen die untere durch die am Rand sitzenden Steckkupplungen 1 jeweils einen Steckstift 12 frei hat, die beim gezeigten Ausführungsbeispiel ebenfalls als Träger für Streben 15 verwendet sind.

Gemäß der F i g. 5 sind drei Steckkupplungen 1, zwei Steckkupplungen 2 und eine Steckkupplung 4 in der veranschaulichten Weise miteinander vereinigt. Die nach oben ragenden Stifte dienen als Träger für Steckkupplungen 1, die wiederum alle zur Aufnahme von Streben 15 benützt sind.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 6 wird in einem Eckbereich von zwei axial hintereinander liegenden Kupplungen 2,1 ausgegangen. Die Streben 15 der Kupplung 2 führen einmal zu einer weiteren Kupplung 2 und zum anderen zu einer Kupplung 4. Diese beiden Kupplungen 2, 4 wiederum stehen in Strebenverbindung mit einer Kupplung 5, die in axialer Richtung vor einer Kupplung 2 liegt. Wenn man nun noch Steckstifte 14 der zurückgesetzten Kupplungen 1, 2 mit einer Diagonalstrebe 15 verbunden hat bzw. verbindet, so ergibt sich ein statisch exakt aufgebauter Träger. Interessant ist es ferner, daß die Kupplung 5 auf einem freien Stift 14 eine Kupplung 1 trägt, die das Anschließen einer Querstrebe 15 gestattet. Es versteht sich, daß durch Austausch von Kupplungen oder durch zusätzliche Anordnung von Kupplungen die verschiedenartigen Konstruktionen, wie Brückenbauten mit doppelten Fachwerksträgern, Kranbauten, Hängebrükken usw. erzielbar bzw. nachahmbar sind. Die Zeichnung läßt insbesondere in den F i g. 4, 5 und 6 gut erkennen, daß nicht nur die Achsenkräfte der Streben 15 exakt aufgenommen werden, sondern auch die Knotenpunkte den tatsächlichen Verhältnissen absolut entsprechen. Praktisch gibt es keine Bauten und Bauwerke, die mit den neuen Elementen nicht beherrscht werden könnten. Selbst Wendeltreppen und ähnliche schwierige Gebilde sind nachbildbar, ohne daß man auf ein Höchstmaß an Natürlichkeit verzichten muß. Abschließend ist nur noch festzustellen, daß durch die vorliegende Erfindung mit ihren Maßnahmen das wirklichkeitsnahe und ingenieurmäßige Denken und konstruktive Bauen ganz wesentlich gefördert ist, wobei es von besonderem Vorteil sein dürfte, daß dafür keine ins Gewicht fallende Unkosten in Kauf genommen werden müssen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Zur Nachbildung von Fachwerk- und Stahlbaukonstruktionen mit rohrförmigen Strebenbauteilen verbindbare und zur Herstellung von einfach und/oder mehrfach verbolzten statisch hoch beanspruchten Knotenpunkten geeignete Steckkupplung eines Modell-, Lehr- oder Spielbaukastensystems, die aus einem zylindrischen Kernstück mit im rechten Winkel oder einem mehrfachen davon zueinanderstehenden, radial angeordneten Steckstiften besteht, dadurch gekennzeichnet, daß das Kernstück (10) eine axiale Sackbohrung (11) und entgegengesetzt dazu koaxial einen Steckstift (12) aufweist, wobei die Durchmesser der Sackbohrung (11) und der Steckstifte (12, 14) einander entsprechen.