DE19617526A1

DE19617526A1 - Building block for spatial constructions, esp. for toy building blocks

Info

Publication number: DE19617526A1
Application number: DE19617526A
Authority: DE
Inventors: Hans-Joachim Prof Ortolf
Original assignee: ORTOLF HANS JOACHIM PROF DIPL
Current assignee: ORTOLF HANS JOACHIM PROF DIPL
Priority date: 1995-11-03
Filing date: 1996-05-02
Publication date: 1997-05-07

Abstract

The building blocks have a distorted tetrahedrical shape of point symmetry. Three of the outer faces (1,2,3) of the building blocks are built at right angles, and lie in a common edge point (4) in a symmetry plane (5) of the building block. There is a lying rim (6) of length a in the symmetry plane of the building block, whilst there is a second lying rim (7) of length 2a perpendicular to the symmetry plane of the building block. One of the outer faces has the shape of an isosceles triangle, whose height (8) lies in the symmetry plane and the length a is derived from this shape. There are fixture means, that may make the building blocks detachable, provided to link the opposite-lying building blocks with the outer faces.

Description

Die Erfindung betrifft einen Baustein für räumliche Konstruk tionen, insbesondere einen Spielzeugbaustein.The invention relates to a building block for spatial construction tion, in particular a toy block.

Derartige Bausteine sind in Form von quaderförmigen Bausteinen bekannt, die an einer Begrenzungsfläche senkrecht nach außen vorstehenden Nocken aufweisen und an deren gegenüberliegenden Begrenzungsfläche mit einer Öffnung versehen sind, in die die Nocken einführbar sind, so daß die Bausteine kraftschlüssig aneinander befestigbar sind. Die Nocken sind dabei in einem rechtwinkligen Raster zueinander angeordnet, so daß mittels derartiger Bausteine lediglich Konstruktionen ausführbar sind, bei denen eine Richtungsänderung aneinandergrenzender Bereiche um 90° realisiert ist. Damit sind im wesentlichen lediglich Konstruktionen entlang der Hauptrichtungen eines rechtwinkli gen Koordinatensystems möglich. Hierdurch wird die Möglichkeit von schiefwinkligen Konstruktionen im dreidimensionalen Raum ausgeschlossen. Des weiteren wird das räumliche Vorstellungs vermögen der Spielsteinbenutzer auf diese vergleichsweise eingeschränkten Möglichkeiten, dreidimensionale Körper auf zubauen, beschränkt.Such blocks are in the form of cuboid blocks known, which is perpendicular to the outside at a boundary surface have protruding cams and at their opposite Boundary surface are provided with an opening into which the Cams can be inserted so that the building blocks are non-positive are attachable to each other. The cams are in one rectangular grid arranged to each other, so that by means of building blocks of this type are only executable, where a change in direction of adjacent areas is realized by 90 °. This is essentially only Constructions along the main directions of a right-angled possible coordinate system. This will give you the opportunity of oblique-angled constructions in three-dimensional space locked out. Furthermore, the spatial concept the token users can comparatively do so limited possibilities on three-dimensional bodies build, limited.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Baustein zu schaffen, mittels dessen dreidimensionale Körper mit sowohl senkrecht zueinander angeordneten Außenflächen als auch solche mit schiefwinklig zueinander angeordneten Außen flächen aufbaubar sind. The present invention has for its object a To create a building block by means of its three-dimensional body with both outer surfaces arranged perpendicular to each other as even those with an outside oblique angle surfaces are buildable.

Die Aufgabe wird durch einen Baustein gelöst, der eine ver zerrt tetraedrische Form der Punktsymmetrie σ_s aufweist, wobei drei der Außenflächen des Bausteins rechtwinklig ausgebildet sind und einen in der Symmetrieebene des Bausteins liegenden Eckpunkt gemeinsam haben und wobei die in der Symmetrieebene des Bausteins liegende Kante die Länge a und die senkrecht zur Symmetrieebene des Bausteins liegende Kante die Länge 2a auf weist, so daß eine der Außenflächen die Form eines gleich schenkligen Dreiecks mit einer Höhe der Länge a hat, die in der Symmetrieebene liegt, sowie hiervon abgeleitete Formen und wobei Mittel zur Befestigung der mit ihren Außenflächen gegen überliegenden Bausteine aneinander vorgesehen sind.The object is achieved by a building block which has a distorted tetrahedral shape of the point symmetry σ _s , three of the outer surfaces of the building block being formed at right angles and having a corner point lying in the plane of symmetry of the building block and with the edge lying in the plane of symmetry of the building block the length a and the edge perpendicular to the plane of symmetry of the block has the length 2a, so that one of the outer surfaces has the shape of an isosceles triangle with a height of the length a, which lies in the plane of symmetry, and forms derived therefrom and means are provided for fastening the building blocks against one another with their outer surfaces.

Hierdurch ist ein Baustein gegeben, der an seinen Außenflächen mit weiteren Bausteinen verbindbar ist und mittels dessen aufgrund seiner erfindungsgemäßen Formgebung sowohl Würfel und damit durch die Aneinanderfügung von Würfeln weitere Körper mit senkrecht zueinander angeordneten Kanten als auch weitere Körper mit schiefwinkelig zueinander angeordneten Außenflä chen wie Pyramiden mit quadratischem oder rautenförmigem Quer schnitt oder gleichseitige Prismen konstruierbar sind.This creates a building block on its outer surfaces can be connected to other modules and by means of it due to its shape according to the invention, both cubes and with the addition of cubes, more bodies with mutually perpendicular edges as well as others Body with external surfaces arranged at an oblique angle to one another like pyramids with a square or diamond-shaped cross cut or equilateral prisms can be constructed.

Unter den abgeleiteten Formen des erfindungsgemäßen Bausteins sind dabei solche Bausteine aufzufassen, mittels derer durch Aneinanderfügung der erfindungsgemäße Baustein aufbaubar ist. So ist beispielsweise der erfindungsgemäße Baustein durch zwei Bausteine zusammenzusetzen, die den jeweils spiegelsymmetri schen Hälften des erfindungsgemäßen Bausteins entsprechen. Selbstverständlich kann der erfindungsgemäße Baustein auch in mehr als zwei Teile zergliedert werden. Des weiteren sind als abgewandelte Form derartige Bausteine aufzufassen, die nicht durch ebene, sondern beispielsweise durch konkav oder konvex gekrümmte Außenflächen begrenzt sind, deren effektives Volumen in der durch die erfindungsgemäßen Bausteine gebildeten Kon struktion jedoch einem durch ebene Flächen begrenztem Baustein entsprechen. Selbstverständlich kann der erfindungsgemäße Baustein auch so abgewandelt werden, daß dieser lediglich das Skelett eines dreidimensionalen Körpers bildet, wobei zwischen den Bausteinen weitere Bausteine anderer Form zur Auffüllung von Hohlräumen oder dergleichen angeordnet werden können.Among the derived forms of the building block according to the invention such modules are to be understood by means of which The building block according to the invention can be assembled. For example, the building block according to the invention is divided by two Assemble building blocks that each mirror symmetry match halves of the building block according to the invention. Of course, the module according to the invention can also in more than two parts are broken down. Furthermore are as modified form to understand such building blocks that are not by plane, but for example by concave or convex curved outer surfaces are limited, their effective volume in the con formed by the building blocks of the invention However, a building block delimited by flat surfaces correspond. Of course, the invention Module can also be modified so that this is just that Skeleton of a three-dimensional body, being between the blocks, other blocks of a different shape for filling of cavities or the like can be arranged.

Vorteilhafterweise sind die Mittel zur Befestigung der Bau steine aneinander so ausgebildet, daß die Bausteine lösbar und mehrmalig aneinander befestigbar sind. Selbstverständlich können die Bausteine aber auch dauerhaft, beispielsweise mit tels Klebstoffen, aneinander befestigt werden.Advantageously, the means for attaching the construction stones formed together so that the building blocks are detachable and are attachable to each other several times. Of course can also use the blocks permanently, for example with with adhesives.

Die Befestigung der Bausteine kann dabei mittels Rastnocken, Klettverschlüsse und/oder magnetischer Körper erfolgen.The blocks can be fastened using locking cams, Velcro fasteners and / or magnetic bodies.

Vorteilhafterweise sind die Bausteine mit männlichen und weib lichen Flächen versehen. Diese Ausführungsform kann sich ins besondere auch auf die Ausgestaltung einer Rastverbindung beziehen, bei der die Flächen mit nach außen vorspringenden Rastnocken bzw. mit korrespondierenden Ausnehmungen versehen sind. Dabei ist die Ausgestaltung der Befestigungsmittel bei der Punktsymmetrie des Bausteins nicht berücksichtigt, so daß die durch die Symmetrieebene des Bausteins ineinander über führten Außenflächen beispielsweise einerseits mit einem Rast nocken und andererseits mit einer korrespondierenden Ausneh mung versehen sein können. Hierdurch werden an das räumliche Vorstellungsvermögen des Benutzers beim Zusammenfügen der Bausteine höhere Anforderungen gestellt.The building blocks are advantageously male and female surfaces. This embodiment can special also on the design of a locking connection in which the surfaces project outwards Snap cams or provided with corresponding recesses are. The design of the fasteners is the point symmetry of the block is not taken into account, so that the one another through the plane of symmetry of the building block led outside surfaces, for example, on the one hand with a rest cam and on the other hand with a corresponding Ausneh can be provided. In this way, the spatial Imagination of the user when assembling the Building blocks placed higher demands.

Vorteilhafterweise sind die Befestigungsmittel in den Flächen mittelpunkten angeordnet.The fastening means are advantageously in the surfaces arranged in the middle.

Selbstverständlich können die Außenflächen der Bausteine auch farblich gestaltet oder mit Segmenten von Zahlen versehen werden, so daß bespielsweise beim Zusammenfügen eines Würfels die eine Begrenzungsfläche des Würfels bildenden Außenflächen der Bausteine in ihren Kennzeichnungen miteinander korrespon dieren.Of course, the outer surfaces of the blocks can also designed in color or provided with segments of numbers be, so that for example when putting together a cube the outer surfaces forming a boundary surface of the cube of the building blocks in their labeling correspond to each other dieren.

Des weiteren wird die Aufgabe durch Bausteine gelöst, die monolithisch ausgeführt sind und durch Zusammenfügung von mehreren Grundbausteinen aufbaubar sind, wobei die Grundbau steine eine verzerrt tetraedische Form der Punktsymmetrie σ_s aufweisen und sich deren Geometrie sowie die Abmessungen der Kantenlängen nach Anspruch 6 bestimmt. Die monolithische Aus führung beinhaltet sowohl eine dauerhafte und unlösbare Ver bindung von Grundbausteinen beispielsweise mittels Klebstoffen als auch eine monolithische Herstellung eines Bausteins bei spielsweise durch Gießverfahren oder durch Herstellung eines Bausteines aus vollem Material, bei welcher den Bausteinen durch entsprechende Bearbeitungsverfahren die gewünschte Form gegeben wird. Unter den abgeleiteten Formen sind solche Bau steine aufzufassen, mittels derer durch Aneinanderfügung der erfindungsgemäße Baustein aufbaubar ist, sowie Bausteine, die nicht durch ebene, sondern beispielsweise durch konkav oder konvex gekrümmte Außenflächen begrenzt sind, deren effektives Volumen jedoch einem durch ebene Flächen begrenzten Baustein entsprechen, sowie skelettartig abgewandelte Körper. Der mono lithische Baustein weist vorteilhafterweise Außenflächen auf, die nicht senkrecht zueinander angeordnet sind.Furthermore, the object is achieved by building blocks which are monolithic and can be built up by assembling a plurality of basic building blocks, the basic building blocks having a distorted tetrahedral shape of the point symmetry σ _s and their geometry and the dimensions of the edge lengths being determined according to claim 6. The monolithic design includes both a permanent and permanent connection of basic building blocks, for example by means of adhesives, and a monolithic production of a building block, for example by casting processes or by producing a building block from full material, in which the building blocks are given the desired shape by appropriate processing methods. The derived forms include such building blocks, by means of which the building block according to the invention can be assembled by joining, and building blocks which are not delimited by flat, but for example by concave or convexly curved outer surfaces, but whose effective volume corresponds to a building block delimited by flat surfaces , as well as skeleton-like modified body. The monolithic block advantageously has outer surfaces that are not arranged perpendicular to each other.

Mittels derartiger Bausteine können beispielsweise räumliche Konstruktionen wie Brücken oder Gebäude errichtet werden. Des weiteren können derartige Bausteine zur Flächenabdeckung, beispielsweise zur Stabilisierung und Abrutschsicherung von Hängen eingesetzt werden. Die aufgeführten Verwendungsmöglich keiten sind hier lediglich beispielhaft und keinesfalls voll ständig genannt.Using such building blocks, for example, spatial Constructions such as bridges or buildings can be erected. Of such modules for surface coverage, for example to stabilize and prevent slipping Hang can be used. The listed uses are possible here are only examples and are by no means full constantly called.

Größere monolithische Bausteine für räumliche Konstruktionen lassen sich beispielsweise durch Flächen- und/oder Kantenver knüpfung von mindestens zwei Grundbausteinen aufbauen, wobei weitere Grundbausteine auch anderer Geometrie oder Skalierung an diese Bausteine angefügt werden können.Larger monolithic building blocks for spatial constructions can, for example, by surface and / or edge ver build linkage of at least two basic building blocks, whereby other basic components of other geometry or scaling can be added to these modules.

Vorteilhafterweise wird ein monolithischer Baustein durch Flächenverknüpfung von mindestens zwei Grundbausteinen aufge baut, wobei als Verknüpfungsflächen der Grundbausteine recht winklige Dreiecksflächen mit Katheten der Länge A vorgesehen sind. Über diese Verknüpfungsflächen ist eine Vielzahl unter schiedlicher Bausteine aufbaubar, die zu größeren Einheiten zusammensetzbar sind.A monolithic building block is advantageously carried out Area linking of at least two basic building blocks builds, being right as linking surfaces of the basic building blocks angled triangular surfaces provided with length A catheters are. There is a large number of these link areas below different building blocks that can be built into larger units can be put together.

Eine besonders einfache und vielgestaltig einsetzbare Aus führungsform eines monolithischen Bausteines liegt vor, wenn dieser durch Flächenverknüpfung von drei Grundbausteinen auf gebaut ist, wobei alle Verknüpfungsflächen des Grundbausteins als rechtwinklige Dreiecke ausgeführt sind und eine Kathete mit der Länge a aufweisen.A particularly simple and versatile use The management form of a monolithic building block exists if this by linking the surface of three basic building blocks is built, with all linking surfaces of the basic building block are designed as right-angled triangles and a cathete with length a.

Zwei derartige Bausteine, die ihrerseits aus jeweils drei Grundbausteinen aufgebaut sind, können durch Flächenverknüp fung zu einer größeren, monolithischen Einheit zusammengefaßt werden, wobei die Verknüpfungsfläche als gleichseitig, nicht rechtwinklige Dreiecksfläche eines Grundbausteins ausgebildet ist. Die Verknüpfungsfläche kann dabei sowohl die Dreiecks fläche des mittleren der drei Grundbausteine darstellen, die den vorstehend beschriebenen Baustein aufbauen. In einer er sten symmetrischen Ausführungsform ist somit der Baustein spiegelsymmetrisch ausgeführt, wobei die Grundbausteine, deren Begrenzungsflächen in der Symmetrieebene des Bausteins liegen, jeweils mit vier benachbarten Grundbausteinen verknüpft sind. Zwei Einheiten aus jeweils drei Grundbausteinen, die wie oben beschrieben miteinander verknüpft sind, sind jedoch auch asym metrisch zu einem monolithischen Baustein zusammensetzbar, wobei der mittlere Grundbaustein der aus drei Grundbausteinen bestehenden Einheit mit einem der endständigen Grundbausteine der Einheit verknüpft wird. In einer weiteren spiegelsymme trischen Ausführungsform werden die nicht rechtwinkligen Drei ecksflächen der endständigen Grundbausteine der aus drei Grundbausteinen bestehenden Einheit kongruent zusammengefügt.Two such building blocks, each consisting of three Basic building blocks can be built by linking surfaces fung combined into a larger, monolithic unit be, the link area as equilateral, not rectangular triangular surface of a basic building block is. The link area can be both the triangle represent the area of the middle of the three basic building blocks that build the block described above. In a he Most symmetrical embodiment is thus the building block mirror-symmetrical, the basic building blocks, their Boundary surfaces lie in the symmetry plane of the block, are each linked to four neighboring building blocks. Two units of three basic building blocks each, as above are linked together, but are also asym metrically assembled into a monolithic building block, the middle basic building block consisting of three basic building blocks existing unit with one of the terminal building blocks the unit is linked. In another mirror symmetry trical embodiment are the non-rectangular three corners of the terminal basic building blocks of three Basic components of the existing unit are merged congruently.

Ein weiterer vielseitig einsetzbarer monolithischer Baustein ist aus vier flächenverknüpften Grundeinheiten zusammensetz bar, wobei die Grundeinheiten aus drei über ihre rechtwinkli gen Verknüpfungsflächen verbundenen Grundbausteinen besteht. Die Grundeinheiten werden über gleichseitige, nicht rechtwink lige Dreiecksflächen der Grundbausteine miteinander verknüpft, wodurch ein monolithischer Baustein der Symmetrie c_4m entsteht.Another versatile monolithic building block can be composed of four surface-linked basic units, the basic units consisting of three basic building blocks connected by their right-angled connecting surfaces. The basic units are connected to each other via equilateral, non-right-angled triangular surfaces of the basic building blocks, creating a monolithic building block with symmetry c _4m .

Vorteilhafterweise wird der monolithische Baustein aus Grund bausteinen gleicher Größe aufgebaut. Es ist jedoch auch mög lich, Grundbausteine unterschiedlicher Größe miteinander mono lithisch zu verbinden.Advantageously, the monolithic building block becomes building blocks of the same size. However, it is also possible basic modules of different sizes mono to connect lithically.

Vorteilhafterweise sind die Grundbausteine bzw. die aus diesen monolithisch zusammengesetzten Bausteine aus Holz, einem mi neralischen Baustoff wie Beton, Gasbeton oder dergleichen, Kunststoff oder einem metallischen Werkstoff gefertigt.The basic building blocks or those of them are advantageous monolithic building blocks made of wood, a mi general building material such as concrete, gas concrete or the like, Plastic or a metallic material.

Aus dem vorstehend Gesagten ergibt sich, daß die "Zusammenset zung" der monolithischen Bausteine aus mehreren Grundbaustei nen oder Einheiten mit mehreren Grundbausteinen lediglich denkgesetzlich und nicht zwingend notwendig konstruktiv zu verstehen ist.It follows from the above that the "composition "of the monolithic building blocks from several basic building blocks or units with several basic components by law and not necessarily constructively understand is.

Die Bausteine können mittels bekannter Befestigungsmittel, wie sie beispielsweise auch vorstehend für die Grundbausteine beschrieben sind, miteinander befestigt werden, es sind jedoch im Konstruktionsbau auch andere bekannte und zweckmäßige Be festigungsarten möglich. Insbesondere ist es jedoch auch mög lich, monolithische Bausteine geeigneter Form zu einem Verbund zu stapeln oder schichten, so daß diese sich mit vorstehenden Bereichen jeweils hintergreifen und verbindungsmittelfrei ein stabiler Verbund aufbaubar ist. Die in dem Verbund einge schlossenen monolithischen Bausteine sind aus diesem nicht mehr ohne weiteres entfernbar, so daß Mauern oder dergleichen auf sehr einfache Weise aufgebaut werden können.The building blocks can by means of known fasteners, such as they also, for example, above for the basic building blocks are described, are attached to each other, but are in construction also other known and appropriate Be types of fastening possible. In particular, however, it is also possible Lich, monolithic building blocks of a suitable shape to form a composite to be stacked or layered so that they align with the above Reach behind each of the areas and use a fastener stable composite can be built. The incorporated in the association closed monolithic building blocks are not from this more easily removable, so that walls or the like can be set up in a very simple way.

Die erfindungsgemäßen Bausteine, d. h. der Grundbaustein sowie die aus diesem zusammengesetzten monolithischen Bausteine werden nachfolgend anhand der Abbildung beschrieben und der Aufbau von Körpern mittels der erfindungsgemäßen Bausteine beispielhaft veranschaulicht. Es zeigen: The building blocks according to the invention, i. H. the basic building block as well the monolithic building blocks composed of this are described below using the illustration and the Structure of bodies using the building blocks according to the invention exemplified. Show it:

Fig. 1 den erfindungsgemäßen Baustein in zwei unterschiedli chen Ansichten; Figure 1 shows the block according to the invention in two differen Chen views.

Fig. 2 drei über eine gemeinsame Fläche bzw. eine gemeinsame Kante miteinander verbundene Bausteine nach Fig. 1, die einen Teilbereich eines Würfels bilden; FIG. 2 shows three building blocks according to FIG. 1 which are connected to one another via a common surface or a common edge and form a partial region of a cube;

Fig. 3 sechs aneinandergefügte Bausteine nach Fig. 1, die einen Teilbereich eines Würfels bilden; FIG. 3 shows six building blocks according to FIG. 1 joined together, which form a partial region of a cube;

Fig. 4 einen monolithischen Baustein, zusammengesetzt aus drei Grundbausteinen; Fig. 4 is a monolithic block, composed of three basic components;

Fig. 5 einen monolithischen Baustein, zusammengesetzt aus zwei Bausteinen nach Fig. 4; Fig. 5 is a monolithic block, composed of two building blocks according to Fig. 4;

Fig. 6 einen monolithischen Baustein; zusammengesetzt aus vier Bausteinen nach Fig. 4. Fig. 6 is a monolithic block; composed of four building blocks according to FIG. 4.

In Fig. 1 ist der erfindungsgemäße Baustein in zwei unter schiedlichen Ansichten dargestellt. Der Baustein weist die Form eines verzerrten Tetraeders der Punktsymmetrie σ_s auf. Die drei Außenflächen 1, 2 und 3 des Bausteins sind rechtwink lig und weisen einen gemeinsamen Eckpunkt 4 auf, der in der Symmetrieebene 5 des Bausteins liegt. Die Symmetrieebene 5 überführt die Außenflächen 2 und 3 des Bausteins ineinander und bildet zugleich die Spiegelebene der als gleichschenkliges Dreieck ausgestalteten Außenfläche 1 des Bausteins. Die in der Symmetrieebene 5 des Bausteins liegende Kante 6 weist die Länge a und die senkrecht zur Symmetrieebene des Bausteins liegende Kante 7 die Länge 2a auf. Die Höhe 8 der Außenfläche 1, die ein gleichschenkliges Dreieck bildet, liegt ebenfalls in der Symmetrieebene 5 und weist dabei ebenfalls die Länge a auf. Die in der gezeigten perspektivischen Darstellung ver deckte Außenfläche 9, die die Basis des verzerrten Tetraeders bildet, hat somit ebenfalls die Form eines gleichschenkligen Dreiecks, dessen Höhe der Länge der längeren Kathete der Außenflächen 2 und 3 entspricht. Die Außenflächen 2 und 3 sind somit mit jeweils einer der spiegelsymmetrischen Hälften der verdeckten Außenfläche konkruent.In Fig. 1 the module according to the invention is shown in two under different views. The building block has the shape of a distorted tetrahedron of point symmetry σ _s . The three outer surfaces 1 , 2 and 3 of the block are rectangular and have a common corner point 4 , which lies in the plane of symmetry 5 of the block. The plane of symmetry 5 transfers the outer surfaces 2 and 3 of the module into one another and at the same time forms the mirror plane of the outer surface 1 of the module designed as an isosceles triangle. The edge 6 lying in the symmetry plane 5 of the device, the length a and the perpendicular to the plane of symmetry of the block edge 7 of the length 2 a in. The height 8 of the outer surface 1 , which forms an isosceles triangle, is also in the plane of symmetry 5 and also has the length a. The in the perspective view shown ver covered outer surface 9 , which forms the base of the distorted tetrahedron, thus also has the shape of an isosceles triangle, the height of which corresponds to the length of the longer catheter of the outer surfaces 2 and 3 . The outer surfaces 2 and 3 are thus each one of the mirror-symmetrical halves of the concealed outer surface.

Um zu verdeutlichen, wie mittels der erfindungsgemäßen Bau steine größere Körper aufgebaut werden können, ist in den Fig. 2 und 3 der Aufbau eines Würfels veranschaulicht. In den Figuren ist jeweils auch ein kompletter Würfel in der gleichen Perspektive wie die zusammengesetzten Teilbereiche dargestellt. Dabei ist auf die Darstellung der Mittel zur Befestigung der Bausteine aneinander der Einfachheit halber verzichtet worden.In order to illustrate how larger bodies can be built using the construction according to the invention, the structure of a cube is illustrated in FIGS. 2 and 3. In the figures, a complete cube is also shown in the same perspective as the assembled partial areas. For the sake of simplicity, the means for fastening the components to one another have been omitted.

In Fig. 2 sind drei erfindungsgemäße Bausteine 10, 11 und 12 dargestellt, wobei der Baustein 10 mit dem Baustein 11 eine gemeinsame Fläche 2 bzw. 3 und der Baustein 10 mit dem Bau stein 12 eine gemeinsame Kante, nämlich die Hypotenuse der Außenfläche 3 bzw. 2′′ aufweist. Die Außenflächen 1, 1′ und 1′′ der Bausteine 10, 11 und 12 bilden dabei Teilbereiche der Außenflächen des Würfels. Die Kanten 6, 6′ und 6′′ stoßen an einem Punkt zusammen, der den Mittelpunkt des Würfels bildet. Die Kanten 7, 7′ und 7′′ der Bausteine 10, 11 und 12 bilden dabei die Kanten des Würfels. Die Flächen 3 und 2′ der Bau steine 10 und 11 sind in einer Ebene angeordnet, die parallel zu den Flächendiagonalen gegenüberliegender Außenflächen des Würfels verläuft.In Fig. 2, three blocks 10 , 11 and 12 according to the invention are shown, the block 10 with the block 11 a common surface 2 or 3 and the block 10 with the block 12 a common edge, namely the hypotenuse of the outer surface 3 and . 2 '' has. The outer surfaces 1 , 1 'and 1 ''of the blocks 10 , 11 and 12 form partial areas of the outer surfaces of the cube. The edges 6 , 6 'and 6 ''meet at a point that forms the center of the cube. The edges 7 , 7 'and 7 ''of the blocks 10 , 11 and 12 form the edges of the cube. The surfaces 3 and 2 'of the building stones 10 and 11 are arranged in a plane which runs parallel to the surface diagonals of opposite outer surfaces of the cube.

In Fig. 3 ist eine Anordnung von sechs erfindungsgemäßen Bau steinen dargestellt, die sich durch Hinzufügen von drei weite ren Bausteinen aus Fig. 2 ergibt. In Fig. 3 (unten) ist die korrespondierende perspektivische Darstellung eines Würfels gezeigt. An dem Baustein 12 ist über eine gemeinsame Fläche der Baustein 13 angefügt, so daß die Fläche 2′′ des Bausteins 12 sowie die Fläche 3′′′ des Bausteins 13 in einer Ebene an geordnet sind, die parallel zu den Flächendiagonalen gegen überliegender Außenflächen des vollständig aufgebauten Würfels verläuft. Des weiteren sind die Bausteine 14 und 15 hinzuge fügt, die miteinander eine gemeinsame Außenfläche 9 aufweisen und deren aneinanderstoßenden Kanten 16, die die Außenfläche 1 begrenzen (siehe Fig. 1), in der Raumdiagonalen des fertig gestellten Würfels angeordnet sind. Die verdeckten Kanten 7 der Bausteine 14 und 15 bilden dabei eine verdeckte Außenkante des Würfels (Fig. 3 unten). Die ebenfalls verdeckten Kanten 6 der Bausteine 14 und 15 sind in der horizontal verlaufenden Ebene des Würfels angeordnet.In Fig. 3 an arrangement of six building blocks according to the invention is shown, which results from adding three wide ren building blocks from Fig. 2. In Fig. 3 (below) the corresponding perspective view of a cube is shown. At the block 12 is added to the common surface of the block 13 , so that the surface 2 '' of the block 12 and the surface 3 '''of the block 13 are arranged in a plane that is parallel to the surface diagonals against the outer surfaces of the completely built cube runs. Furthermore, the building blocks 14 and 15 are added, which have a common outer surface 9 and whose abutting edges 16 , which delimit the outer surface 1 (see FIG. 1), are arranged in the space diagonal of the finished cube. The hidden edges 7 of the blocks 14 and 15 form a hidden outer edge of the cube ( Fig. 3 below). The likewise hidden edges 6 of the blocks 14 and 15 are arranged in the horizontal plane of the cube.

Durch Hinzufügung weiterer 18 Bausteine kann der Würfel voll ständig zusammengefügt werden, so daß ein Würfel aus insgesamt 24 Bausteinen aufbaubar ist.By adding another 18 building blocks, the cube can be full be constantly put together, making a cube out of total 24 building blocks can be built.

Nach dem vorstehend Gesagten ist es offensichtlich, daß aus erfindungsgemäßen Bausteinen identischer Größe auch weitere symmetrische Körper aufbaubar sind, die durch schiefwinklig zueinander angeordnete Außenflächen begrenzt sind.From what has been said above, it is obvious that from Building blocks of identical size according to the invention also other Symmetrical bodies are buildable by oblique angles outer surfaces arranged to each other are limited.

So kann beispielsweise aus vier Bausteinen eine quadratische Pyramide aufgebaut werden, deren Basisfläche die Kantenlänge 2a und deren Höhe die Länge a aufweist. Dabei wird die Basis fläche der Pyramide aus den Außenflächen 1 der Bausteine ge bildet, wobei die Außenflächen 2 und 3 der Bausteine deckungs gleich an den Außenflächen 3 und 2 benachbarter Bausteine anliegen.For example, a square pyramid can be built from four building blocks, the base surface of which has the edge length 2 a and the height of which has the length a. The base surface of the pyramid is formed from the outer surfaces 1 of the building blocks, the outer surfaces 2 and 3 of the building blocks being congruent with the outer surfaces 3 and 2 of adjacent building blocks.

Des weiteren ist beispielsweise aus vier Bausteinen eine Pyra mide mit rautenförmiger Basis aufbaubar, wobei die Grundfläche der Pyramide durch die Außenflächen 2 bzw. 3 der Bausteine aufgebaut wird und ein Baustein jeweils mit seiner Außenfläche 1 bzw. mit einer der Außenflächen 3 oder 2 an benachbarte Bausteine angrenzt. Die Höhe der Pyramide entspricht somit der Länge der Kante 16, wobei die Pyramide durch die in Fig. 1 verdeckt dargestellte Außenfläche 9 der Bausteine außenseitig begrenzt wird.Furthermore, for example, a pyramid with a diamond-shaped base can be built up from four building blocks, the base area of the pyramid being built up by the outer surfaces 2 or 3 of the building blocks and one building block with its outer surface 1 or with one of the outer surfaces 3 or 2 adjacent Building blocks adjacent. The height of the pyramid thus corresponds to the length of the edge 16 , the pyramid being delimited on the outside by the outer surface 9 of the building blocks, which is concealed in FIG .

Des weiteren kann durch sechs Bausteine ein gleichseitiges Prisma aufgebaut werden, wobei die Basisflächen des Prismas durch die Außenflächen 1 der Bausteine gebildet werden und das Prisma die Höhe 2a aufweist. Furthermore, an equilateral prism can be constructed by six building blocks, the base surfaces of the prism being formed by the outer surfaces 1 of the building blocks and the prism having the height 2 a.

Der Aufbau von aus den erfindungsgemäßen Bausteinen zusammen gesetzter Körper ist auf die oben beschriebenen Beispiele nicht beschränkt. Durch Zusammenfügung der oben beschriebenen Würfel, Pyramiden bzw. Prismen können weitere Körper zusammen gesetzt werden.The structure of the building blocks according to the invention together set body is on the examples described above not limited. By combining the above Cubes, pyramids or prisms can form additional bodies be set.

Der vorstehend beschriebene Baustein verzerrt tetraedischer Symmetrie, der im nachfolgenden "Grundbaustein" genannt wird, kann Teil größerer monolithischer Bausteine sein, aus denen wiederum größere Körper aufbaubar sind. Der monolithische Baustein ist somit denkgesetzlich durch Zusammenfügen mehrerer Grundbausteine aufbaubar.The building block described above distorts more tetrahedral Symmetry, which is called "basic building block" in the following, can be part of larger monolithic building blocks from which again larger bodies can be built up. The monolithic Building block is thus legal by combining several Basic building blocks can be built.

Fig. 4 zeigt einen monolithischen Baustein, wie er beispiels weise einstückig aus Beton gegossen werden kann. Der Baustein 17 besteht aus drei Grundbausteinen 18, wie sie in Fig. 1 beschrieben sind. Die Grundbausteine 18 sind über ihre recht winkligen Verknüpfungsflächen, deren Katheten die Länge a bzw. a √2 aufweisen, miteinander verbunden und bilden ein spiegel symmetrisches Fragment einer quadratischen Pyramide mit der Höhe a und einer Basisfläche der Kantenlänge 2a. Der Baustein kann beispielsweise über seine Basisfläche, die der Basis der quadratischen Pyramide entspricht, oder beispielsweise über eine der gleichschenkligen Dreiecksflächen mit weiteren Grund bausteinen oder mit weiteren baugleichen Bausteinen lösbar oder unlösbar verbunden werden. Fig. 4 shows a monolithic building block, as example, it can be cast in one piece from concrete. The building block 17 consists of three basic building blocks 18 , as described in FIG. 1. The basic building blocks 18 are connected to one another via their right-angled connecting surfaces, the cathets of which have the length a or a √2, and form a mirror-symmetrical fragment of a square pyramid with the height a and a base surface with the edge length 2 a. The building block can, for example, be detachably or non-releasably connected to other basic building blocks or to other building blocks of the same construction via its base surface, which corresponds to the base of the square pyramid, or, for example, via one of the isosceles triangular surfaces.

In Fig. 5 ist ein monolithischer Baustein dargestellt, der sich durch Aufbau von sechs Grundbausteinen nach Fig. 1 oder durch Verknüpfung von zwei Bausteinen nach Fig. 4 zusammenge setzt gedacht werden kann. Hierzu können zwei Bausteine 17 nach Fig. 4 über kongruente Verknüpfung der gleichseitigen Dreiecksflächen 19 der außenliegenden Grundbausteine 18 zu dem spiegelsymmetrischen (Spiegelebene m) monolithischen Baustein 20 verknüpft werden. Ein weiterer monolithischer Baustein ist beispielsweise dadurch aufbaubar, daß alternativ die gleich seitigen Dreiecksflächen der mittleren Grundbausteine 18 zwei er monolithischer Bausteine 17 miteinander verbunden werden. In Fig. 5, a monolithic building block is shown, which can be thought of by building six basic building blocks according to FIG. 1 or by linking two building blocks according to FIG. 4. For this purpose, two building blocks 17 according to FIG. 4 can be linked to the mirror-symmetrical (mirror plane m) monolithic building block 20 by congruent linking of the equilateral triangular surfaces 19 of the outer basic building blocks 18 . Another monolithic building block can be constructed, for example, by alternatively connecting the triangular surfaces of the central basic building blocks 18 on the same side, two monolithic building blocks 17 .

Die in Fig. 5 in Blickrichtung weisenden beiden gleichseitigen Dreiecksflächen 21 sind in einer Ebene angeordnet, welche bei tragenden Konstruktionen beispielsweise als Standfläche des Bausteins vorgesehen sein kann.The two equilateral triangular surfaces 21 pointing in the direction of view in FIG. 5 are arranged in one plane, which can be provided, for example, as a standing surface of the module in load-bearing structures.

Werden zwei baugleiche Bausteine 20 über die Dreiecksflächen 21 miteinander verbunden, so kann der in Fig. 6 dargestellte Baustein 22 der Symmetrie c_4m erhalten werden, der aus zwölf Grundbausteinen 18 zusammensetzbar ist. Die Dreiecksflächen 20 liegen dann in einer der Spiegelebenen m. Der monolithische Baustein 22 weist vier ebene Außenflächen 23 auf, die der Basis des Bausteins 17 nach Fig. 4 entsprechen. Durch die gestrichelten Linien sind die Grundbausteine hervorgehoben. Über diese ebenen und rechtwinklig zueinander angeordneten Außenflächen kann der Baustein 22 mit weiteren baugleichen Bausteinen zu flächenhaften Gebilden zusammengesetzt werden, die auf ihrer Oberseite (entsprechend der nach oben weisenden Seite des Bausteins nach Fig. 6) von rechtwinklig zueinander angeordneten Kanälen durchzogen sind, die quadratische Pyrami den der Höhe a und der Kantenlänge 2a voneinander separieren. Die Unterseite eines derartigen flächenhaften Gebildes, die der nach unten weisenden Seite des Bausteins nach Fig. 6 ent spricht, besteht aus kraterförmigen, symmetrischen Vertiefun gen, die die Kantenlänge 2a und die Tiefe a aufweisen.If two structurally identical building blocks 20 are connected to one another via the triangular surfaces 21 , the building block 22 of symmetry c _4m shown in FIG. 6 can be obtained, which can be assembled from twelve basic building blocks 18 . The triangular surfaces 20 then lie in one of the mirror planes m. The monolithic module 22 has four flat outer surfaces 23 , which correspond to the base of the module 17 according to FIG. 4. The basic building blocks are highlighted by the dashed lines. About these flat and at right angles to each other, the building block 22 can be assembled with other identical building blocks to form two-dimensional structures, which are crossed on their upper side (corresponding to the upward-facing side of the building block according to FIG. 6) by channels arranged at right angles to each other, the square Separate the pyramids from the height a and the edge length 2 a. The underside of such a planar structure that speaks the downwardly facing side of the block of FIG. 6 ent, there gene from crater-shaped, symmetrical Vertiefun having the edge length 2 a, and the depth a.

Monolithische Bausteine, wie sie beispielsweise in den Fig. 5 und 6 dargestellt sind, sind auch verbindungsmittelfrei zu größeren stabilen Verbänden zusammenfügbar. Hierzu können beispielsweise die zackenartig vorspringenden Bereiche der Bausteine 22 einer ersten Schicht in den kraterförmigen Ver tiefungen der Bausteine 22 einer darüberliegenden zweiten Schicht angeordnet werden, wobei vier Bausteine 22 der ersten Schicht aneinander anliegend, die Vertiefung des darüberlie genden Bausteins vollständig ausfüllen und bzgl. horizontaler Bewegungen formschlüssig von diesem festgelegt sind.Monolithic building blocks, as are shown, for example, in FIGS. 5 and 6, can also be joined together to form larger, stable associations without any connecting means. For this purpose, for example, the jagged areas of the building blocks 22 of a first layer can be arranged in the crater-shaped depressions of the building blocks 22 of an overlying second layer, four building blocks 22 of the first layer abutting one another, completely filling the recess of the building block lying above them, and more horizontally Movements are positively determined by this.

BezugszeichenlisteReference list

1, 1′, 1′′ Außenfläche
2, 2′, 2′′ Außenfläche
3, 3′′′ Außenfläche
4 Eckpunkt
5 Symmetrieebene
6, 6′, 6′ ′ Kante
7, 7′, 7′′ Kante
8 Höhe der Außenfläche 1
9 Außenfläche
10 Baustein
11 Baustein
12 Baustein
13 Baustein
14 Baustein
15 Baustein
16 Kante
17 monolithischer Baustein
18 Grundbaustein
19 Dreiecksfläche
20 monolithischer Baustein
21 Dreiecksfläche
22 monolithischer Baustein
23 Außenfläche 1 , 1 ′ , 1 ′ ′ outer surface
2 , 2 ′ , 2 ′ ′ outer surface
3 , 3 ′ ′ ′ outer surface
4 corner point
5 plane of symmetry
6 , 6 ′ , 6 ′ ′ edge
7 , 7 ′ , 7 ′ ′ edge
8 Height of the outer surface 1
9 outer surface
10 building block
11 building block
12 building block
13 building block
14 building block
15 building block
16 edge
17 monolithic building block
18 basic building block
19 triangular surface
20 monolithic building block
21 triangular surface
22 monolithic building block
23 outer surface

Claims

1. Building block for spatial constructions, in particular toy building block, characterized in that it has a distorted tetrahedral shape of the point symmetry σ _s , that three of the outer surfaces ( 1 , 2 , 3 ) of the building block are rectangular, that these outer surfaces ( 1 ,, 3) a lying in the plane of symmetry (5) of the block corner (4) have in common 2 and that the edge lying in the plane of symmetry (5) of the module (6) the length a and the perpendicular to the plane of symmetry of the block edge ( 7 ) has the length 2a, one of the outer surfaces ( 1 ) having the shape of an isosceles triangle, the height ( 8 ) of which is in the plane of symmetry ( 5 ) and the length a, and forms derived therefrom and means for fastening the with their Outside surfaces opposite blocks are seen before each other.

2. Module according to claim 1, characterized records that fasteners are provided by means of which the building blocks can be detached and attached several times are attachable.

3. Module according to claim 2, characterized records that the fasteners as Rastnoc ken, Velcro and / or as a magnetic body forms are.

4. Module according to one of claims 1 to 3, characterized characterized in that the fasteners in the center points of the surface are arranged.

5. Module according to claim 3, characterized records that the fasteners as locking cams are trained and that male and female Rastnok ken are provided.

6. Building block for spatial constructions, in particular game building block, characterized in that it is monolithic and can be built up by assembling several basic building blocks, the basic building blocks having a distorted tetrahedral shape of the point symmetry σ _s and three of the outer surfaces ( 1 , 2 , 3 ) of the basic building block are formed at right angles so that these outer surfaces ( 1 , 2 , 3 ) have in common a corner point ( 4 ) lying in the plane of symmetry ( 5 ) of the building block and that the edge ( 6 ) lying in the plane of symmetry ( 5 ) of the basic building block the length a and the edge ( 7 ) perpendicular to the plane of symmetry of the basic building block have the length 2a, one of the outer surfaces ( 1 ) having the shape of an isosceles triangle, the height ( 8 ) of which lies in the plane of symmetry ( 5 ) and the length a has and forms derived therefrom and means for fastening the stones with their outer surfaces opposite construction are provided together.

7. Module according to claim 6, characterized records that it is at least partially by surfaces and / or linkage of at least two basic structures is buildable.

8. Module according to claim 6 or 7, characterized ge indicates that it is linked by area can be built up from at least two basic components, whereby right-angled mating surfaces with catheters of length a or a √2 are provided.

9. Module according to claim 8, characterized draws that it is by linking the area of three Basic building blocks can be built, with all linking surfaces are rectangular and a cathete with the length a or a √2.

10. Block made up of two area-linked blocks according to claim 9, characterized net that the link area as equilateral, non-rectangular triangular surface of a basic building block is trained.

11. Block made up of four surface-connected blocks according to claim 9, characterized in that the link surface is formed as an equilateral, non-right-angled triangular surface of a basic block and the block has c _4m symmetry.

12. Module according to one of claims 6 to 11, characterized characterized that the block for reason building blocks of the same size can be built.