DE19906117A1 - Kugelbahn - Google Patents

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kugelbahn, bestehend aus mindestens teilweise im wesentlichen horizontal anzuordnenden Laufschienen, die eine Führung für rollende Kugeln mit einer überwiegend horizontalen Richtungskomponente sowie mindestens einer Durchgangsbohrung für den Übergang in ein unter dieser Durchgangsbohrung anzuordnendes Verbindungselement haben, das einen im wesentlichen vertikalen und/oder gegenüber der Horizontalen deutlich geneigten Kugeldurchgang hat. Um eine Kugelbahn bereitzustellen, die aus wenigen unterschiedlichen Elementen (Laufschinen und Verbindungselemente) variabel zusammengesetzt werden kann, wobei auch bei hohen Aufbauten eine hohe Stabilität erreicht werden soll, sind Laufschienen in Verbindungselemente an horizontal verlaufenden Schienenabschnitten miteinander verbunden.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kugelbahn, bestehend aus mindestens teilweise im wesentlichen horizontal anzuordnenden Laufschienen, die eine Führung für rollende Kugeln mit einer überwiegend horizontalen Richtungskomponente sowie mindestens eine Durchgangs­ bohrung für den Übergang in ein unter dieser Durchgangsbohrung anzuordnendes Verbindungs­ element haben, das einen im wesentlichen vertikalen und/oder gegenüber der Horizontalen deutlich geneigten Kugeldurchgang hat.

Kugelbahnen sind in vielfältigen Ausführungsformen bekannt und auf dem Markt erhältlich. Die überwiegende Anzahl der anzutreffenden Kugelbahnen besitzen fest und meistens überein­ ander installierte, geneigte Laufschienen. Diese meistens einteilig gefertigten Kugelbahnen haben den Vorteil, daß sie sofort bespielbar sind. Aufgrund der fest vorgegebenen Bahnen und dadurch, daß sich das Benutzen der Kugelbahn auf das Aufbringen einer Kugel oder eines anderen geeigneten Gegenstandes beschränkt, geht das Interesse des Benutzers der Kugelbahn allerdings bald verloren.

Die aus dem Gebrauchsmuster GM 75 11 147 bekannte Kugelbahn, welche den Stand der Technik bildet, von welchem die vorliegende Erfindung ausgeht, hat den Vorteil, daß dem Benutzer gewisse Freiräume in der Grundrißwahl der Kugelbahn eingeräumt werden. Dadurch ist gewährleistet, daß das Interesse des Benutzers, insbesondere eines spielenden Kindes, über einen längeren Zeitraum an die Kugelbahn gebunden ist. Der pädagogische Wert solch variabler Bahnen ist weitaus größer, da die Phantasie und das logische und konstruktive Denken des Kindes hier stärker gefördert werden.

Bei dieser bekannten Kugelbahn verlaufen die Laufschienen, geneigt, um die Kugel entlang der Schienen zu beschleunigen, so daß die Laufschienen nur von einer Richtung bespielt werden können. Desweiteren hat diese Kugelbahn den Nachteil, daß sie nicht dafür vorgesehen ist mehrere Schienen übereinander montieren zu können. Aufgrund der geneigten Bahnen ist prinzipiell kein einfaches aufeinander Aufbauen der Verbindungselemente verwirklichbar, so daß im zusammengesetzten Zustand insbesondere bei hohen Aufbauten die Kugelbahn instabil wird.

Aus der Gebrauchsmuster-Anmeldung DE 296 15 318 ist eine Kugelbahn mit parallel geführten Laufbahnen bekannt. Bei dieser fest gefügten Kugelbahn gelangen die Kugeln durch eine Bohrung in der Laufschiene auf ein kreisförmig ausgebildetes Bahnsegment. Dadurch werden die durch den freien Fall beschleunigten Kugeln auf die darunterliegende waagerecht verlaufende Laufschiene gelenkt. Aufgrund der einteiligen Ausführung ist jedoch keinerlei Flexibilität bezüglich der Grundrißgestaltung möglich.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Kugelbahn bereitzustellen, die aus wenigen unterschiedlichen Elementen (Laufschienen und Verbindungselemente) variabel zusammengesetzt werden kann, wobei auch bei hohen Aufbauten eine hohe Stabilität erreicht wird.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß Laufschienen und Verbindungselemente an horizontal verlaufenden Schienenabschnitten miteinander verbindbar sind.

Die horizontal verlaufenden Schienenabschnitte erlauben eine stabile Verbindung zu den Verbindungselementen ohne die Variabilität zu beeinträchtigen. Dadurch kann die Kugelbahn selbst bei hohen Aufbauten, d. h. Aufbauten mit vielen Schienenabschnitten in verschiedenen Höhen, vor allem bei versehentlichem Anstoßen oder beim Umbauen nicht leicht umgeworfen werden.

Eine derartige Kugelbahn erlaubt prinzipiell auch die Verbindung von Verbindungselementen oder Laufschienen jeweils untereinander.

Die Variabilität dieser Kugelbahn kann noch deutlich erhöht werden, wenn Laufschienen und Verbindungselemente um eine im wesentlichen vertikale Achse drehbar miteinander verbindbar sind.

In gewissen Grenzen sind auch Aufbauten auf einer schiefen Ebene möglich, so daß dann die Drehachse etwas aus der Vertikalen gekippt ist. Die Grenzen einer zulässigen Neigung der im wesentlichen horizontalen Schienen ergeben sich dadurch, daß die Kugelbahn noch bespielbar sein muß, d. h. daß eine Kugel die Laufschiene bis zum vorgesehenen Punkt durchlaufen muß, wo sie wieder durch eine Durchgangsbohrung hindurchfällt, um in einem nachfolgendem Kugeldurchgang eines Verbindungselementes erneut durch die Schwerkraft beschleunigt zu werden.

Vorzugsweise haben die Verbindungselemente im wesentlichen die Form von Säulen oder Klötzen und sind mit vertikalen Durchgangsbohrungen bzw. Bohrungsabschnitten versehen.

Desweiteren ist es vorteilhaft, daß mindestens bei einem Teil der Verbindungselemente mindestens eine seitliche Austrittsöffnung vorgesehen ist und daß mindestens ein Abschnitt der Bohrung innerhalb des Verbindungselements einen Steigungswinkel gegenüber der Waagerechten zwischen 0° und 90° aufweist, so daß eine Kugel, die in die obere Bohrung des Verbindungselementes fällt, beim Durchlaufen der Bohrung eine Beschleunigung mit waagerechter Komponente erfährt.

Dadurch ist es möglich, im wesentlichen ebene Laufschienen zu verwenden. Die nötige Geschwindigkeit erfährt die Kugel beim Durchlaufen der vertikalen sowie der geneigten bzw. gekrümmten Bohrungen in den Verbindungselementen. Somit ist gewährleistet, daß die (horizontalen) Laufschienen im Prinzip von beiden Seiten her durchlaufen werden können.

Die Kugelbahn kann interessanter gestaltet werden dadurch, daß mindestens ein Teil der Verbindungselemente zwei seitliche Austrittsöffnungen aufweist, die durch eine Verzweigung des vertikalen Bohrungsabschnittes gebildet werden. Dadurch ist es möglich, von solch einem Verbindungselement aus die Kugelbahn in mindestens zwei Richtungen fortzusetzen. Die Entscheidung, welche seitliche Austrittsöffnung die durch den vertikalen Bohrungsabschnitt in das Verbindungselement eintretende Kugel nimmt, kann je nach Ausführungsform entweder dem Zufall überlassen werden oder mittels einer geeigneten Vorrichtung manuell oder ferngesteuert gefällt werden. Auch ist es möglich eine Einrichtung zu verwenden, die eine Art Kippmechanik aufweist, die durch durchlaufende Kugeln umgeschaltet wird, so daß die Kugeln abwechselnd die eine oder die andere seitliche Austrittsöffnung nehmen.

Vorzugsweise sind die seitlichen Austrittsöffnungen mindestens so hoch angeordnet, daß zwei Laufschienen übereinander gelegt werden können und eine aus der seitlichen Austrittsöffnung austretende Kugel in die obere Lautschiene gelenkt wird.

Eine weitere Variabilitätssteigerung ist dadurch möglich, daß mindestens ein Teil der Verbindungselemente im unteren Bereich einen horizontal verlaufenden Durchtrittsgang aufweist. Dadurch ist es möglich, daß eine Kugel zwei oder mehr Verbindungselemente unmittelbar hintereinander durchläuft bzw. durchfällt.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Kugelbahn weisen die Verbindungselemente teilweise unterschiedliche effektive Höhen auf, die einem ganzzahligen Vielfachen eines vorgegebenen Rastermaßes entsprechen, welches vorzugsweise durch die (vertikale) Dicke der Laufschienen gegeben ist. Dadurch ist es insbesondere für kleine Kinder sehr einfach, beim Zusammensetzen der Kugelbahn dafür zu sorgen, daß die Laufschienen horizontal auf den Verbindungselementen aufsitzen.

Die Variabilität der Kugelbahn kann noch weiter gesteigert werden, wenn mindestens ein Teil der Schienen mindestens jeweils drei Durchgangsbohrungen aufweist. Durch zusätzliche Durchgangslöcher kann ein und dieselbe Schiene für sehr unterschiedliche Kugelwege benutzt werden. Diese zusätzlichen Bohrungen können entweder zum Aufbau einer weiteren Ebene, in der eine weitere Laufschiene vorgesehen ist, genutzt werden, oder als Verbindungsweg zu einer anderen Ebene, welche in direktem Weg über ein oder mehrere Verbindungselemente oder über einen längeren Weg im freien Fall erreicht werden. Selbstverständlich können auch zwei unterschiedliche Kugelwege auf einer Laufschiene zusammengeführt werden. Treffen beispielsweise unterschiedliche Kugelwege jeweils an unterschiedlichen Enden der Laufschiene auf die Laufschiene so werden die beiden Kugelwege an der der Laufschienenmitte zugewandten Bohrung vereint.

Damit die Laufschiene für einen Kugelweg möglichst in voller Länge genutzt werden kann, ist es vorteilhaft, daß mindestens ein Teil der Laufschienen an mindestens einem Endabschnitt zwei Bohrungen in engem Abstand aufweist. Somit kann die sich am Ende der Laufschiene befindliche Bohrung zum Aufbau eines weiteren zusätzlichen Kugelweges genutzt werden, ohne daß sich die Lauflänge des ersten die Laufrille nutzenden Kugelweges deutlich verkürzt.

Die Variabilität der Kugelbahn wird dadurch noch weiter erhöht, daß mindestens ein Teil der Laufschienen an seinen beiden Endabschnitten die jeweils in engem Abstand angeordneten Durchgangsbohrungen aufweist. Dabei sollte der enge Abstand zumindest so groß sein, daß zwei Verbindungselemente nebeneinander auf die in engem Abstand angeordneten Durchgangsbohrungen aufgesetzt werden können. Dadurch entstehen Auflage- und Verknüpfungspunkte, die zum Aufbau von zusätzlichen Kugelwegen aus verschiedensten Richtungen benutzt werden können, ohne daß dazu vom Boden neu aufgebaut werden muß. Dadurch ist mit wenigen Klötzen auch der Aufbau von sehr komplexen verschiedenen Kugelwegen möglich.

Zur Erhöhung der Variabilität der Kugelbahn kann es von Vorteil sein, daß ein Teil der Schienen eine bezüglich ihrer Länge in etwa in der Mitte angeordnete Durchtrittsbohrung aufweist.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung werden die Kugelführungen in den Schienen durch eine vorzugsweise entlang einer Längsmittellinie der Schienen verlaufenden durchgehenden Schlitz gebildet. Diese Ausführungsform hat den Vorteil, daß sie sehr kostengünstig verwirklicht werden kann. Die Breite des Schlitzes beeinflußt die Laufgeschwindigkeit der Kugeln, sowie umgekehrt auch die Stabilität des Abrollvorgangs.

Durch Abstimmung der Neigung der seitlichen Austrittsöffnungen einiger Verbindungselemente auf die Breite des Schlitzes ist die Laufgeschwindigkeit nahezu beliebig einstellbar. Vorzugsweise wird eine geringe Laufgeschwindigkeit und damit eine lange Laufzeit der Kugeln verwirklicht. Dadurch ist es insbesondere bei langen Kugelwegen möglich, die Kugeln optisch zu verfolgen.

Alternativ dazu können die Kugelführungen auch durch eine in die Oberseite der Schienen eingefräste bzw. eingeformte Rille gebildet werden.

Eine weitere Erhöhung der Stabilität kann dadurch erreicht werden, daß an den Laufschienen und an den Verbindungselementen Vorsprünge und Aussparungen vorgesehen sind, die im zusammengesetzten Zustand von Laufschienen und Verbindungselementen wechselseitig ineinandergreifen, so daß die zusammengesetzten Schienen und Verbindungselemente gegen seitliche relative Verschiebungen gesichert sind.

Somit ist trotz fast beliebiger Variabilität ein sehr stabiler Aufbau möglich.

Die Vorsprünge und Aussparungen sind vorzugsweise konzentrisch zu den vertikalen Durchtrittsbohrungen bzw. Bohrungsabschnitten von Schiene und Verbindungselement angeordnet. Diese Anordnung ermöglicht, daß eine auf einem Verbindungselement aufliegende Lautschiene in eine um die vertikale Achse des Verbindungselementes gedrehte Position gebracht werden kann, ohne daß das Verbindungselement und der sich darunter befindliche Aufbau verrückt werden müssen.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind die Vorsprünge und Aussparungen kreis- bzw. ringförmig ausgebildet oder angeordnet, so daß Schienen und Verbindungselemente im miteinander zusammengesetzten Zustand relativ zueinander um die gemeinsame Kreisachse von Vorsprüngen und Aussparungen beliebig oder in festen Winkelabschnitten drehbar sind. Dadurch ist es möglich, daß einzelne Laufschienen innerhalb des zusammengesetzten Aufbaus um die vertikale Achse des mit ihnen verbundenen Verbindungselementes gedreht werden können, ohne daß die Stabilität des gesamten Aufbaus gefährdet wird.

Eine weitere Verbesserung ist dadurch möglich, daß die Verbindungselemente an ihrer Oberseite eine die obere Öffnung umgebende ringförmige Aussparung aufweisen und an ihrer Unterseite einen hierzu koaxialen zylindrischen oder hohlzylindrischen Vorsprung, dessen Außendurchmesser kleiner oder gleich dem Durchmesser der oberen Öffnung der Durchtritts­ bohrungen der Schienen ist, wobei dieser vorzugsweise wiederum dem Innendurchmesser der oben angeordneten Aussparung entspricht. Durch diese stabilen Verbindungselemente sind die Klötze untereinander stapelbar. Außerdem kann der zylindrische oder hohlzylindrische Vorsprung des Verbindungselements in der Durchtrittsbohrung der Schienen einrasten. Auch dies ergibt eine sehr stabile drehbare Verbindung.

Die Stabilität der Kugelbahn kann dadurch weiter erhöht werden, daß die Laufschienen an ihrer Unterseite bei zumindest einem Teil der Durchtrittsbohrungen einen konzentrisch zu dieser Bohrung angeordneten ringförmigen Vorsprung aufweisen, dessen Außendurchmesser gleich dem Innendurchmesser der ringförmigen Aussparung der Verbindungselemente ist. Dadurch ist gewährleistet, daß der ringförmige Vorsprung an der Unterseite der Laufschienen in die ringförmige Aussparung an der Oberseite der Verbindungselemente passend eingesetzt werden kann.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Kugelbahn sind Verbindungsplatten vorgesehen, welche eine oder mehrere Durchgangsbohrungen aufweisen, deren Maße, einschließlich etwaiger, am unteren Ende der Bohrung vorgesehener Vorsprünge, den Maßen der Durchtritts­ bohrung der Laufschiene entsprechen. Die Verbindungsplatten können zum Aufbau und der Verbindung von treppenförmigen Anordnungen der Verbindungselemente innerhalb eines Gesamtaufbaus mit Laufschienen oder innerhalb eines Turmaufbaus nur aus Verbindungs­ elementen dienen.

Vorzugsweise weisen die Verbindungsplatten eine effektive Höhe auf, die einem ganzzahligen Vielfachen des Rastermaßes bzw. der (vertikalen) Dicke der Laufschienen entspricht. Dadurch ist gewährleistet, daß beim Zusammensetzen der Kugelbahn die horizontale Anordnung der Laufschienen leicht erreicht werden kann.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Kugelbahn ist neben den im wesentlichen horizontalen Laufschienen mindestens eine Laufschiene vorgesehen, deren horizontal verlaufende und mit Durchtrittsbohrungen bzw. Verbindungsbohrungen versehene End­ abschnitte durch einen geneigten Rollbahnabschnitt verbunden sind, dessen Länge und Neigung derart bemessen ist, daß der Niveauunterschied zwischen horizontalen Endabschnitten einem ganzzahligen Vielfachen des durch die Laufschienendicke gegebenen Rastermaßes entspricht. Dadurch können zusätzliche, geneigte Laufschienen, die wiederum durch ihre horizontalen Endabschnitte und den dortigen sicheren Eingriff von Vorsprung und Aussparung fest verbunden sind, in den Aufbau aufgenommen werden, ohne daß die Stabilität des gesamten Aufbaus gefährdet wird. Durch den an das gegebene Rastermaß angepaßten Niveauunterschied ist sichergestellt, daß für Aufbauten von dieser Verbindungsschiene ausgehend wieder eine waagerechte Anordnung der Laufschienen bzw. Laufschienen­ abschnitten zu anderen, ohne geneigten Bahnabschnitt aufgebauten Schienen möglich ist.

Um die Kugelbahn mit mehreren Kugeln gleichzeitig bespielen zu können, ist es vorteilhaft, daß an der Oberseite der Verbindungsschienen mindestens ein Paar von Leitstücken auf beiden Seiten der Laufrille befestigt sind, die an dem der Durchgangsbohrung der Laufschienen zugewandten Ende der Leitstücke etwas weiter von der Rille entfernt sind als an dem anderen Ende der Leitstücke. Die unter Umständen in größeren Mengen in schneller Folge oder sogar zeitgleich aus der seitlichen Öffnung der Verbindungselemente austretenden Kugeln stoßen möglicherweise aneinander, verspringen und werden dann durch die Leitstücke auf die Laufrille zurückgeführt. Ohne die Leitstücke ist es insbesondere bei der Verwendung von sehr vielen Kugeln möglich, daß zwei oder mehrere Kugeln aneinanderstoßen, verspringen und die Laufschiene seitlich verlassen.

Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung werden deutlich anhand der folgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform und der dazugehörigen Figuren. Es zeigen:

Fig. 1a) und 1b) eine perspektivische Seitenansicht und eine Draufsicht einer ebenen Laufschiene mit vier Durchgangsbohrungen,

Fig. 2a) und 2b) eine perspektivische Seitenansicht und eine Draufsicht einer Laufschiene mit fünf Durchgangsbohrungen,

Fig. 3a) und 3b) eine perspektivische Seitenansicht und eine Draufsicht einer Laufschiene mit vier Durchgangsbohrungen, deren mittlerer Schienenabschnitt geneigt ist,

Fig. 4a) und 4b) eine perspektivische Ansicht und eine Schnittzeichnung eines Verbindungs­ elementes bzw. Stabilisierungselementes mit einer Durchgangsbohrung,

Fig. 5a) und 5b) eine perspektivische Ansicht und eine Schnittzeichnung eines Verbindungs­ elementes der Dicke der Laufschiene mit einer Durchgangsbohrung und einem dazu koaxial an der Unterseite befestigten Hohlzylinder,

Fig. 6a) und 6b) eine perspektivische Ansicht und eine Schnittzeichnung eines Verbindungs­ elementes der doppelten Dicke der Laufschiene mit einer Durchgangsbohrung und einem koaxial dazu an der Unterseite befestigten Hohlzylinder,

Fig. 7a) und 7b) eine perspektivische Ansicht und eine Schnittzeichnung eines Verbindungs­ elementes mit einem oberen Bohrungsabschnitt und einer seitlichen Öffnung,

Fig. 8a) und 8b) eine perspektivische Ansicht und eine Schnittzeichnung durch ein Tunnelelement ohne Vorsprung,

Fig. 9a) und 9b) eine perspektivische Ansicht und eine Schnittzeichnung durch ein Tunnelelement mit einem Vorsprung,

Fig. 10a) und 10b) eine perspektivische Ansicht und eine Schnittzeichnung eines Ver­ bindungselementes mit zwei seitlichen Öffnungen,

Fig. 11a) und 11b) eine perspektivische Ansicht und eine Schnittzeichnung durch ein Tunnelelement mit oberer und seitlicher Öffnung,

Fig. 12a) und 1 2b) eine perspektivische Ansicht und eine Schnittzeichnung einer Ver­ bindungsplatte mit zwei Durchgangsbohrungen,

Fig. 13a) und 13b) eine perspektivische Ansicht und eine Schnittzeichnung einer Ver­ bindungsplatte mit vier Durchgangsbohrungen,

Fig. 14 eine einfache zusammengesetzte Kugelbahn und

Fig. 15 eine komplizierte zusammengesetzte Kugelbahn.

In den Fig. 1 bis 3 sind drei verschiedene Varianten von Laufschienen 1, 2, 3 dargestellt. Sie weisen einen längsseits verlaufenden Schlitz, mehrere Durchgangsöffnungen 15, die teilweise an der Unterseite einen axial dazu verlaufenden Hohlzylinder 16 besitzen, und Leitstücke 17 auf. Der Außendurchmesser der Hohlzylinder entspricht dem Durchmesser Durchgangsöffnungen. Die Laufschienen haben typischerweise Längen von etwa 25 cm bis etwa 50 cm. Der Durchmesser der Durchgangsbohrung beträgt vorzugsweise zwischen 25% und 75% der Laufschienenbreite. Die Laufschienenbreite variiert je nach Kugeldurchmesser meist zwischen 4 cm und 15 cm. Durchgangsbohrungen sind jeweils paarweise in engem Abstand an den Endabschnitten der Laufschienen vorhanden. Dennoch ist gewährleistet, daß zwei Verbindungselemente nebeneinander auf die Durchgangsbohrungen aufgesetzt werden können. Die stegartigen Leitstücke 17 sind in der Nähe einer Durchgangsbohrung in Richtung der Schienenmitte angebracht und weisen in Richtung Schienenmitte einen geringeren Abstand voneinander auf als in Richtung Schienenende. Dadurch ist gewährleistet, daß die Kugeln auf die Laufrille geführt werden.

Es versteht sich, daß die obigen Maßbereiche keine zwingende Festlegung sind, sondern sich nur in der Praxis als zweckmäßige Bereiche erwiesen haben. Die Laufschienen können aber selbstverständlich auch Maße aufweisen, die außerhalb der genannten Bereiche liegen.

Fig. 2 zeigt eine Laufschiene, die zusätzlich eine in etwa in der Mitte angebrachte Durchgangsbohrung 15 aufweist.

Während die Schienen in Fig. 1 und 2 eben ausgebildet sind, besitzt die Schiene in Fig. 3 zwei ebene Endabschnitte 24, 26 und einen mittleren Schienenabschnitt 25, der gegenüber der Waagerechten geneigt ist.

In Fig. 4 ist ein im wesentlichen quaderförmig ausgebildetes Verbindungselement 4 mit einer Durchgangsbohrung 18 gezeigt. Die Dicke dieses Verbindungselementes entspricht der Dicke der Laufschiene. Dieses Element dient auch der Stabilisierung von Verbindungselementen und Laufschienen, die auf den Boden aufgesetzt werden sollen und einen Zylinder bzw. Hohlzylinder an ihrer Unterseite aufweisen.

In Fig. 5a) und 5b) ist ein Verbindungselement 5 abgebildet, das zusätzlich zu den Merkmalen der Fig. 4 einen axial zur Durchgangsbohrung 18 verlaufenden Hohlzylinder 16 aufweist, der an der Unterseite des Verbindungselementes angebracht ist. Die Durchgangsbohrung 18 ist zur Unterseite hin stufenförmig verjüngt, so daß der Durchmesser der verjüngten Bohrung dem Innendurchmesser des Hohlzylinders 16 und die weitere Bohrung dem Außendurchmesser des Hohlzylinders entspricht. Dieses Verbindungselement ist so ausgebildet, daß zum einen die Kugeln sowohl Durchgangsbohrungen 18 als auch Hohlzylinder 16 durchlaufen können, und zum anderen der Hohlzylinder 16 in die Durchgangsbohrungen 18 sowohl der Laufschienen als auch der Verbindungselemente eingesetzt werden kann. Die in dieser Art zusammengesetzten Teile können in waagerechter Richtung nicht relativ zueinander verschoben werden. Es ist aber möglich, die beiden Teile gegeneinander um eine der Achse des Hohlzylinders und der Bohrung entsprechende Achse zu drehen.

Das mit 6 bezeichnete Verbindungselement in Fig. 6 unterscheidet sich zu dem Verbindungs­ element in Fig. 5 nur durch eine andere effektive Höhe.

In Fig. 7 ist ein Verbindungselement 7 gezeigt, das eine seitliche Öffnung, die mit dem oberen Bohrungsabschnitt 18 verbunden ist, zeigt. Ein Bohrungsabschnitt 20 der Bohrung innerhalb des Verbindungselements weist gegenüber der Waagerechten eine Steigung auf. Ein weiterer Bohrungsabschnitt 27 weist eine gegenüber dem Bohrungsabschnitt 20 größere Steigung auf. Selbstverständlich kann Bohrungsabschnitt 27 auch vertikal verlaufen. Der geneigte Bohr­ ungsabschnitt 20, der selbstverständlich auch gekrümmt ausgebildet werden kann, gewähr­ leistet, daß eine Kugel, die durch die obere Bohrung in das Verbindungselement fällt, beim Durchlaufen des Verbindungselementes eine waagerechte Geschwindigkeitskomponente erfährt. Die Verbindungselemente besitzen eine Höhe, die einem ganzzahligem Vielfachen der Laufschienendicke entspricht. Das Verbindungselement 7 muß zusätzlich die Anforderung erfüllen, daß die Höhe des Verbindungselements 7 zumindest so groß ist, daß eine Kugel beim Durchlaufen der Verbindungselementes 7 ausreichend horizontal gerichtete Beschleunigung erfährt damit die Laufschiene von der Kugel bis zum vorgesehenen Punkt durchlaufen wird. Die seitliche Öffnung ist so weit oben angebracht, daß das Verbindungselement 7 mit dem Zylinder in eine Durchgangsbohrung einer Laufschiene gesteckt werden kann und eine weitere Laufschiene auf die erste Laufschiene neben das Verbindungselement 7 gelegt oder gesteckt werden kann und eine das Verbindungselement durchlaufende Kugel auf die zweite Laufschiene geführt wird.

Das in Fig. 8 gezeigte Verbindungselement 8 weist einen oberen Bohrungsabschnitt 18 und einen tunnelartigen Durchgang 21 auf. Der Bohrungsabschnitt 18 ist bei diesem Verbindungs­ element nicht verjüngt. Dieses Verbindungselement kann im Prinzip an jeder beliebigen Stelle auf die Laufschienen 1 oder 2 derart aufgesetzt werden, daß die auf der Laufrille rollenden Kugeln den tunnelartigen Durchgang durchqueren können. Die obere Bohrung 18 erlaubt es, daß von diesem Verbindungselement ausgehend weitere Laufschienen und/oder Verbindungs­ elemente nach oben aufgebaut werden können.

Das mit 9 bezeichnete Verbindungselement in Fig. 9 weist gegenüber dem Verbindungs­ element 8 zusätzlich einen an der Unterseite befestigten Zylinder 22 auf. Der Zylinder 22 weist an seiner dem tunnelartigen Durchgang 21 zugewandten Seite eine Rille 28 auf, deren Breite der Breite der Laufrille 14 der Laufschienen entspricht und die parallel zum tunnelartigen Durchgang 21 verläuft. Dieser Zylinder kann in die Durchgangsbohrungen der Laufschienen 1, 2, 3 einrasten, so daß die die Laufrille 14 durchlaufenden Kugeln den tunnelartigen Durchgang 21 des Verbindungselementes 9 durchrollen können, ohne in die durch den Zylinder 22 verschlossene Durchgangsbohrung zu fallen.

Fig. 10 zeigt ein Verbindungselement mit zwei seitlichen Auslaßöffnungen 19. Durch die Einrichtung 23 wird gewährleistet, daß eine Kugel, die durch den oberen Bohrungsabschnitt 18 in das Verbindungselement 10 eintritt, durch eine der beiden seitlichen Austrittsöffnungen 19 mit einer waagerechten Geschwindigkeitskomponente austritt. Die Einrichtung 23 weist eine Umlenkmechanik auf, die durch hindurchfallende Kugeln zwischen der einen und der anderen seitlichen Austrittsöffnung 19 umschaltet. Sie kann aber auch sowohl fest montiert sein, so daß die Kugel zufällig eines der beiden seitlichen Austrittslöcher 19 benutzt, oder manuell oder ferngesteuert bewegbar sein, so daß vom Benutzer entschieden werden kann, welche seitliche Austrittsöffnung 19 von der Kugel benutzt werden soll.

Die Fig. 11 zeigt ein Verbindungselement 11, das einen oberen Bohrungsabschnitt, eine seitliche Auslaßöffnung 19 und einen geneigten bzw. gekrümmten Bohrungsabschnitt 20 sowie einen tunnelartigen Durchgang 21 aufweist. Dieses Element kann für den Aufbau einer Kugelbahn mit mehreren Kugelwegen hilfreich sein. Während bei einem Kugelweg eine Kugel auf einer Laufschiene in den tunnelartigen Durchgang 21 rollt und in die sich unterhalb des Verbindungselements 11 im zusammengesteckten Zustand befindliche Lochbohrung oder in den Bohrungsabschnitt 18 einer Laufschiene oder eines weiteren Verbindungselementes fällt, kann ein weiterer Kugelweg den Eintritt einer Kugel durch den oberen Bohrungsabschnitt 18 des Verbindungselements 11 und den mit einer waagerechten Beschleunigung versehenen Austritt aus der seitlichen Austrittsöffnung 19 vorsehen.

Die Verbindungsplatten, die in den Fig. 12 und 13 dargestellt sind, weisen ebenfalls obere Bohrungsabschnitte 18 und dazu koaxial verlaufende an der Unterseite befestigte Hohlzylinder 16 auf. Mit diesen Verbindungsplatten können z. B. zwei oder mehrere nebeneinander stehende Verbindungselemente gegen seitliche Relativbewegungen gesichert werden. Auch können solche Verbindungsplatten zum Aufbau von treppenförmigen Anordnungen der Verbindungselemente dienen.

In Fig. 14 ist ein sehr einfacher Aufbau einer Kugelbahn dargestellt. Zwei untere Verbindungs­ elemente 7 greifen mit dem an der Unterseite befindlichen Hohlzylinder oder Zylinder in die Verbindungselemente 4. Dadurch ist ein sicherer Stand auf der Unterlage gewährleistet. Die Laufschiene 1 ist nun mit Hilfe ihrer an der Unterseite befindlichen Hohlzylinder in die obere Bohrungsöffnung der unteren Verbindungselemente 7 eingerastet. Auf der Laufschiene 1 befindet sich noch ein weiteres Verbindungselement 7. Eine Kugel kann nun in die obere Öffnung des oberen Verbindungselementes 7 eingeworfen werden. Beim Durchlaufen dieses Verbindungselements erfährt die Kugel aufgrund des geneigten oder gekrümmten Bohr­ ungsabschnitts eine horizontale Beschleunigung. Sie rollt dann entlang der Laufrille der Laufschiene 1, bis sie in das nächste Durchgangsloch der Laufschiene 1 fällt. Durch die Verbindung der Laufschiene 1 mit dem darunter befindlichen Verbindungselement 7 ist gewährleistet, daß die Kugel in das untere Verbindungselement 7 fällt. Dort erfährt sie wiederum eine horizontale Beschleunigung und verläßt das Verbindungselement 7 aus der seitlichen Öffnung.

In Fig. 15 ist ein komplizierterer Aufbau der Kugelbahn dargestellt. Mehrere verschiedene Kugelwege sind in einem einzigem Aufbau verwirklicht. Alle Laufschienen liegen horizontal auf den Verbindungselementen oder anderen Laufschienen auf. Dadurch und durch die drehbare Befestigung mittels der Hohl- bzw. Vollzylinder und den Bohrungsabschnitten 18 ist ein äußerst stabiler Aufbau möglich. Im Prinzip sind der Höhe der Kugelbahn keine Grenzen gesetzt. Vorausgesetzt das genügend Laufschienen und Verbindungselemente zur Verfügung stehen sind meterhohe Aufbauten möglich. Auch muß die Kugelbahn nicht unbedingt aus Holz gefertigt sein. Denkbar sind auch Kugelbahnen aus durchsichtigen Materialien, z. B. Plexiglas. Dadurch wird bei der Verwendung von bunten Kugeln oder anderen rollfähigen Elementen ein optischer Effekt erreicht.

Klar zu erkennen ist, daß mit der vorliegenden Kugelbahn der Phantasie praktisch keine Grenzen gesetzt sind. Beliebige Grundrißaufbauten sind möglich. Auch bleibt es dem Benutzer überlassen, ob Verbindungselement auf Laufschiene und umgekehrt folgen muß, oder ob auch Lautschiene auf Laufschiene bzw. Verbindungselement auf Verbindungselement aufgesetzt werden sollen. Die mit der vorliegenden Erfindung erreichte Variabilität stellt sicher, daß Kinder aller Altersstufen und in vielen Fällen sogar Erwachsene an der Benutzung der Kugelbahn Freude haben.

Claims (24)

1. Kugelbahn, bestehend aus mindestens teilweise im wesentlichen horizontal anzuord­ nenden Laufschienen (1, 2, 3), die eine Führung (14) für rollende Kugeln mit einer im wesentlichen horizontalen Richtungskomponente sowie mindestens eine Durchgangs­ bohrung (15) für den Übergang in ein unter dieser Durchgangsbohrung (15) anzuord­ nendes Verbindungselement (4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11) haben, das einen im wesentli­ chen vertikalen und/oder gegenüber der Horizontalen deutlich geneigten Kugeldurch­ gang hat, dadurch gekennzeichnet, daß die Laufschienen (1, 2, 3) und die Ver­ bindungselemente (4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11) jeweils an horizontal verlaufenden Schienenabschnitten miteinander verbindbar sind.

2. Kugelbahn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Laufschienen (1, 2, 3) und Verbindungselemente (4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11) um eine im wesentlichen vertikale Achse drehbar miteinander verbunden sind.

3. Kugelbahn nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ver­ bindungselemente im wesentlichen die Form von Säulen oder Klötzen (4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11) haben und mit vertikalen Durchgangsbohrungen (18) bzw. Bohrungs­ abschnitten (18) versehen sind.

4. Kugelbahn nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens bei einem Teil der Verbindungselemente (4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11) mindestens eine seitliche Austrittsöffnung (19) vorgesehen ist und daß mindestens ein Abschnitt (20) der Bohrung innerhalb des Verbindungselementes einen Steigungswinkel gegenüber der Waagerechten zwischen 0° und 90° aufweist, so daß eine Kugel, die in einen vertikalen Bohrungsabschnitt (18) fällt, beim Durchlaufen der Bohrung eine Be­ schleunigung mit waagerechter Komponente erfährt.

5. Kugelbahn nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Teil der Verbindungselemente (4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11) zwei seitliche Austrittsöffnungen (19) aufweist, die durch eine Verzweigung des vertikalen Bohrungsabschnittes (18) gebildet werden.

6. Kugelbahn nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Mittelpunkt der seitlichen Austrittsöffnungen (19) von der unteren Kante einen Abstand besitzt, der sich aus der Summe der Laufschienendicke und des Radius der seitlichen Austrittsöff­ nung ergibt.

7. Kugelbahn nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Teil der Verbindungselemente (4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11) im unteren Bereich einen horizontal verlaufenden Durchtrittsgang (21) aufweist.

8. Kugelbahn nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungselemente (4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11) teilweise unterschiedliche effektive Höhen aufweisen, die einem ganzzahligen Vielfachen eines vorgegebenen Rastermaßes entsprechen.

9. Kugelbahn nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Rastermaß durch die (vertikale) Dicke der Laufschienen (1, 2, 3) gegeben ist.

10. Kugelbahn nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Teil der Schienen (1, 2, 3) mindestens jeweils drei Durchgangs­ bohrungen (15) aufweist.

11. Kugelbahn nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Teil der Laufschienen (1, 2, 3) an mindestens einem Endabschnitt zwei Bohrungen (15) in engem Abstand aufweist.

12. Kugelbahn nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Teil der Laufschienen (1, 2, 3) an seinen beiden Endabschnitten jeweils in engem Abstand angeordnete Durchgangsbohrungen (15) aufweist.

13. Kugelbahn nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil der Schienen eine bezüglich ihrer Länge in etwa in der Mitte angeordnete Durchtritts­ bohrung (15) aufweist.

14. Kugelbahn nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Kugelführungen in den Schienen durch einen vorzugsweise entlang einer Längsmittel­ linie der Schienen verlaufenden durchgehenden Schlitz (14) gebildet werden.

15. Kugelbahn nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Kugelführungen durch eine in die Oberseite der Schienen eingefräste bzw. eingeformte Rille gebildet werden.

16. Kugelbahn nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß an den Laufschienen (1, 2, 3) und an den Verbindungselementen (4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11) Vorsprünge (16) und Aussparungen (15, 18) vorgesehen sind, die im zusammen­ gesetzten Zustand von Laufschienen und Verbindungselementen wechselseitig ineinandergreifen, so daß die zusammengesetzten Schienen und Verbindungselemente gegen seitliche Relativverschiebungen gesichert sind.

17. Kugelbahn nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge (16) und Aussparungen (15, 18) konzentrisch zu den vertikalen Durchtrittsbohrungen (15, 18) bzw. Bohrungsabschnitten von Schiene (1, 2, 3) und Verbindungselement (4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11) angeordnet sind.

18. Kugelbahn nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge und Aussparungen kreis- bzw. ringförmig ausgebildet sind, so daß Schienen (1, 2, 3) und Verbindungselemente (4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11) im miteinander zusammengesetzten Zustand relativ zueinander um die gemeinsame Kreisachse von Vorsprüngen (16) und Aussparungen (15, 18) drehbar sind.

19. Kugelbahn nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungselemente (4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11) an ihrer Oberseite eine die obere Öffnung umgebende, ringförmige Aussparung (18) aufweisen und an ihrer Unterseite einen hierzu koaxialen zylindrischen oder hohlzylindrischen Vorsprung (16), dessen Außendurchmesser kleiner oder gleich dem Durchmesser der oberen Öffnung der Durchtrittsbohrungen (15) der Schienen (1, 2, 3) ist, wobei dieser vorzugsweise wiederum dem Innendurchmesser der oben angeordneten Aussparung entspricht.

20. Kugelbahn nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Laufschienen (1, 2, 3) an ihrer Unterseite bei zumindest einem Teil der Durchtritts­ bohrungem (15) einen konzentrisch zu dieser Bohrung angeordneten ringförmigen Vorsprung aufweisen, dessen Außendurchmesser gleich dem Innendurchmesser der ringförmigen Aussparung der Verbindungselemente ist.

21. Kugelbahn nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß Verbindungsplatten (12, 13) vorgesehen sind, welche eine oder mehrere Durchgangs­ bohrungen (18) aufweisen, deren Maße einschließlich etwaiger, am unteren Ende der Bohrung vorgesehener Vorsprünge den Maßen der Durchtrittsbohrung (15) der Laufschiene (1, 2, 3) entsprechen.

22. Kugelbahn nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsplatten (12, 13) eine effektive Höhe aufweisen, die einem ganzzahligen Vielfachen der (vertikalen) Dicke der Laufschienen (1, 2, 3) entspricht.

23. Kugelbahn nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Laufschiene (3) vorgesehen ist, deren horizontal verlaufende und mit Durchtrittsbohrungen bzw. Verbindungsbohrungen versehene Endabschnitte durch einen geneigten Rollbahnabschnitt verbunden sind, dessen Länge und Neigung derart bemessen ist, daß der Niveauunterschied zwischen den horizontalen Endabschnitten einem ganzzahligen Vielfachen des durch die Laufschienendicke gegebenen Rasterma­ ßes entspricht.

24. Kugelbahn nach einem der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß an der Oberseite der Verbindungsschienen mindestens ein Paar von Leitstücken (17) auf beiden Seiten der Laufrille befestigt sind, die an dem der Durchgangsbohrung (15) der Laufschienen (1, 2, 3) zugewandten Ende der Leitstücke etwas weiter von der Rille entfernt sind als an dem anderen Ende der Leitstücke.