DE19942460C1 - Zerlegbarer Baukörper - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft einen aus Bauelementen errichteten Baukörper, der zerlegbar und in einer beliebigen Form wieder errichtbar ist, aus Bauelementen, die bevorzugt als Kunststoffwürfel ausgebildet sind und mit Heißschmelzklebstoff flächig miteinander verbunden sind. DOLLAR A Zum Zerlegen wird ein schmaler Keil zwischen die verklebten Flächen eingetrieben; der an den Flächen noch anhaftende Kleber wird mit den Fingern abgezogen. Erstaunlicherweise hinterläßt die vorherige Verklebung keinerlei Spuren an den Flächen der Bauelemente.

Description

Die Erfindung betrifft einen zerlegbaren Baukörper, der aus be­ vorzugt gleichförmigen Bauelementen zusammengebaut ist, von de­ nen jedes mit mindestens einem benachbarten Bauelement mittels einer lösbaren Koppelungseinrichtung fest verbunden ist.

Ein solcher Baukörper ist durch das deutsche Gebrauchsmuster Nr. 295 00 564.5 bekannt.

Die Bauelemente dieses Baukörpers sind Würfel mit einer Kanten­ länge von ca. 16 cm, die in jeder Fläche neun nach außen offene Sackbohrungen aufweisen, deren Durchmesser 3 cm beträgt. Mit­ tels Koppelungseinrichtungen in Form federnder Klemmbolzen kön­ nen nun diese Bauelemente ähnlich den bekannten Lego-Bauteilen zusammengesteckt werden, um Möbelstücke, Raumteiler, Plastiken und dergleichen mehr zu bilden.

Ein bevorzugtes Baumaterial für diese Bauelemente ist durch­ sichtiger, weiter bevorzugt farbloser Kunststoff, wobei der Würfel infolge der Strukturierung seiner Oberflächen eher durchscheinend wirkt und die durch ihn verdeckten Gegenstände nur verzerrt und schemenhaft erkennen läßt. So tritt ein aus den Bauelementen gebildeter Gegenstand in ausgeprägter Plasti­ zität in Erscheinung, ohne aber völlig opak zu sein oder den Durchtritt von Licht zu verhindern.

Natürlich ist es auch möglich, die Bauelemente einzufärben oder völlig opak auszubilden, etwa um das durch einen aus solchen Bauelementen gebildeten Baukörper hindurchfallende Licht zu färben oder den Durchtritt von Licht völlig zu verhindern.

Die Herstellung dieser Bauelemente erfolgt im Spritzguß, wobei Seitenplatten und innere Eckenverstärkungen mittels gesonderter Druckgußformen hergestellt sowie zusammengesteckt und notwendi­ genfalls auch noch verklebt werden. Die Koppelungseinrichtung, die die Form eines an beiden Enden gespaltenen, ansonsten mas­ siven Zapfens aufweist, erfordert eine eigene Spritzgußform.

Spritzgußformen sind im Betrieb hochbelastet und erfordern da­ her ein besonders hochwertiges Baumaterial, was ihre Herstel­ lung erschwert und verteuert. Wenn man noch die Arbeitskosten für den Zusammenbau der Bauelemente und deren Materialkosten zu den anteiligen Werkzeugkosten und Betriebskosten der Spritz­ gußmaschine hinzurechnet, ergibt sich für das Bauelement ein recht hoher Preis, der dessen Verwendung etwa bei der freien Gestaltung von Innenräumen stark beschränkt. Der Vorteil eines aus solchen Bauelenmenten aufgebauten, bekannten Baukörpers, durch Zerlegen jederzeit und beliebig oft umstrukturiert werden zu können, gerät gegenüber den hohen Kosten ins Hintertreffen.

Die Möglichkeiten des Zusammenststeckens der bekannten Bauele­ mente mittels der Koppelungseinrichtung sind zwar vielfältig, aber begrenzt; eine noch vielfältigere oder sogar unbegrenzte Anzahl von Koppelungsmöglichkeiten wäre bevorzugt.

Ausgehend von dieser Problemlage ist es die Aufgabe der Erfin­ dung, den eingangs genannten, bekannten Baukörper dahingehend weiterzubilden, daß die Bauelemente vereinfacht werden können, und zwar unter gleichzeitiger Senkung des Herstellungsaufwan­ des. Ferner ist es Aufgabe der Erfindung, eine unbegrenzte An­ zahl von Koppelungsmöglichkeiten der Bauelemente miteinander zu ermöglichen.

Diese sehr vielschichtige Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die lösbare Koppelungseinrichtung aus einem bei Raumtemperatur noch elastischen Schmelzklebstoff besteht.

Wenn man Bauelemente in Form glatter Kunststoffwürfel flächig mittels eines Schmelzklebstoffs zusammenklebt, wies etwa eines unter dem Warennamen "Pattex" bekannten Schmelzklebstoffes, dann wird mindestens ein Tropfen des geschmolzenen Klebstoffs auf eine der zusammenzuklebenden Flächen aufgetragen und die Flächen werden fest aneinandergedrückt. Der noch geschmolzene Klebstoff verteilt sich dabei über die Kontaktstelle der beiden Bauelemente. Soweit es zum Austritt von Klebstoff an den Außen­ kanten kommt, ist dieser unerheblich. Dabei erstarrt der Kleb­ stoff und hält praktisch augenblicklich die beiden Bauelemente in der eingenommenen relativen Lage fest. Dabei gibt es eine unbegrenzte Anzahl von Möglichkeiten der gegenseitigen Koppe­ lung, denn bei der Koppelung werden ja nicht mehr, wie bei den bekannten Bauelementen, vorhandene und in ihrer Lage festlie­ gende Sackbohrungen verwendet. Umgekehrt ist durch den Wegfall der Sackbohrungen der Aufbau der Bauelemente selbst erheblich vereinfacht und dadurch verbilligt.

Das Zusammenkleben von Bauelementen mit einem geeigneten Kleb­ stoff ist bekannt. Es war aber nicht abzuzusehen, daß der ge­ nannte Schmelzklebstoff auch wieder ohne weiteres gelöst werden kann. Es hat sich herausgestellt, daß das Eintreiben eines schmalen Keiles in den Spalt zwischen den zusammengeklebten Flächen diese auseinanderdrückt, wobei sich der Kleber voll­ ständig von einer der Flächen löst und dann von der anderen Fläche mit den Fingern einfach abgeschält werden kann. Nach dem Trennen weisen die Bauelemente erstaunlischerweise keinerlei Spuren der vorherigen Verklebung auf, weil der Schmelzklebstoff lösungsmittelfrei ist.

Als Keil kann beispielsweise ein kleiner Meißel verwendet wer­ den.

Was das Material des Bauelementes angeht, so ist dem Grunde nach jedes Material geeignet, das von Schmelzklebstoff nicht thermisch angegriffen oder angelöst wird, und von dem der Schmelzklebstoff spurlos entfernt werden kann. Nun enthält ein solcher Schmelzklebstoff im Gegensatz zu anderen Klebstoffen keinerlei Lösungsmittel, so daß dem Anmelder keine Baustoffe bekannt sind, die durch Schmelzklebstoff angelöst werden können. Was die thermische Belastbarkeit angeht, so sind alle üblichen Baustoffe mit dieser ausgestattet. Der Baustoff, aus dem das Bauelement besteht, muß lediglich eine geeignete Zugfe­ stigkeit aufweisen, um das Ablösen der Klebestelle zu gestat­ ten, und eine ausreichende Druckfestigkeit, um das Eintreiben des Keils unbeschadet zu überstehen. Bauelemente etwa aus weichem Blähton sind möglicherweise nicht mehr für die Erfindung geeignet, doch bereitet dem Fachmann die Auswahl geeigneter Baustoffe keinerlein Schwierigkeit.

Dennoch wird erfindunggemäß Polystyrol der Vorzug gegeben. Bau­ elemente aus Polystyrol haben in vielen Versuchen das Zusammen­ kleben mittels Heißschmelzklebstoff und das nachfolgende Aus­ einanderdrücken wiederholt und völlig unbeschadet überstanden. Polystyrol ist farblos oder durch bekannte Zusätze farbig, durchsichtig, durchscheinend oder opak verarbeitbar.

Zur Verarbeitung des Kunststoffes, der das erfindungsgemäße Bauelement bildet, gibt es mehrere Möglichkeiten. Um etwa einen würfelförmiges Bauelement zu bilden, kann dieses wie eine Kunststoff-Flasche aus einem Kunststoffkülbel durch Blasformen gebildet werden; dabei ist die Form zum Blasformen eines Hohl­ körpers deutlich einfacher und billiger als die Formen zum Spritzgießen der Bauteile eines solchen Hohlkörpers, zumal die thermische und mechanische Belastung einer Blasform sehr viel niedriger sind als die einer Spritzgußform.

Die durch Blasformen erreichbare Herstellungsgenauigkeit ist für die Bedürfnisse der Erfindung ausreichend. Es ist eine ver­ hältnismäßig geringe Oberflächengenauigkeit der aneinander an­ grenzenden Flächen zweier miteinander verklebter Bauelemente erfoderlich, da der sich bildende Film aus Heißschmelzklebstoff geringe Abstände und Oberflächenungenauigkeiten ausgleicht.

Alternativ wird auch ein anderes Verfahren bevorzugt, das dem Blasformen ähnelt, aber einen geringeren Geräteaufwand erfor­ dert als dieses: hierbei wird in eine Hohlform flüssiger Kunst­ stoff eingefüllt und die Form wird dann geschwenkt, ähnlich der Form eines Porzellangeschirrs beim Einfüllen des Schlickers. So verteilt sich der erkaltende Kunststoff über die Innenflächen der Hohlform, bildet dabei aber keine Wandungen mit vollkommen gleichmäßiger Wandstärke und homogener Beschaffenheit, sondern eine schlierenartige Ausbildung, die auch bei Verwendung durchsichtigen Materials die Wandungen nicht durchsichtig sondern nur durchscheinend macht, ähnlich einem Eiswürfel. Die­ ses Verfahren ist zwar bei reiner Massenherstellung recht aufwendig, ermöglicht aber die Herstellung kleinerer Stück­ zahlen unter äußerst wirtschaftlichen Bedingungen, zumal das Umwechseln von einer Materialbeschaffenheit zur anderen sehr einfach ist. Auch größere Bauelemente, als sie im Stand der Technik bekannt sind, können ohne sonderlichen Aufwand so hergestellt werden.

Das Einfüllen des fließfähigen Kunststoffes in die Hohlform ge­ schieht bevorzugt durch Einspritzen des Kuststoffes, und zwar bevorzugt durch ein Rückschlagventil.

Dieses Bauelement wird bevorzugt auf die obige Weise so herge­ stellt, daß es durchscheinend ist.

Es ist eine Vielzahl von Formen für das Bauelement zweckmäßig, etwa eine Quaderform. Insgesamt muß die Form nur jeweils minde­ stens eine Fläche aufweisen, die mit einer der Fläche eines an­ deren Bauelements zusammengeklebt werden kann. Es ist auch nicht erforderlich, daß alle Bauelemente die selbe Form haben, denn gerade die Erfindung bietet durch die kostengünstige Her­ stellung von Bauelementen die Möglichkeit, solche in mehreren, unterschiedlichen Formen zu verwenden.

Bevorzugt sind aber Euler'sche Polyeder, die einer Kugel einbe­ schrieben werden können, da bei solchen Formen die Herstellung durch Schwenken der Hohlform besonders einfach möglich ist. Am meisten bevorzugt ist die Würfelform und die Form eines regel­ mäßigen Dodekaeders, dessen Seiten von regelmäßigen Fünfecken gebildet sind.

Es können unterschiedlich geformte Formelemente zu einem Form­ körper zusammengefügt werden, etwa Würfel und Dodekaeder.

Die Erfindung betrifft nicht nur einen Baukörper, der aus meh­ reren Bauelementen durch die erfindungsgemäße Koppelungsein­ richtung in Form einer Heißschmelzklebstoffverbindung zusammen­ gehalten ist, sondern ausdrücklich auch Bauelemente der be­ schriebenen Art sowie deren Herstellung durch die beschriebenen Verfahren.

Der Gegenstand der Erfindung wird beispielsweise anhand der beigefügten, schematischen Zeichnung noch näher erläutert, in der die einzige Figur zwei aneinander lösbar befestigte Bauele­ mente 1, 2 zeigt.

Die beiden Bauelemente 1, 2 weisen jeweils die Form eines Wür­ fels auf; die beiden Würfel sind gleich groß.

Das obere Bauelement 1 hat einer untere, ebene Fläche 4, die zu einem Teil auf einem Teil der oberen, ebenen Fläche 3 des unte­ ren Bauelements 2 flächig aufsitzt. Diese Flächenteile der Flä­ chen 3 und 4 sind miteinander mittels eines Heißschmelzkleb­ stoffs verklebt, der in verfestigtem Zustand noch immer ein we­ nig flexibel ist und der keine Lösungsmittel enthält. Dieses Klebeverbindung ist dauerhaft haltbar und widersteht auch erheblichen Belastungen.

Wenn aber ein Meißel oder ein ähnlicher, flacher Keil in die Fuge 5 zwischen den beiden miteinander verklebten Teilflächen eingetrieben wird, dann wird die Klebestelle auseinanderge­ drückt, wobei der auf einer der Teilflächen verbliebene Heiß­ schmelzklebstoff einfach wie eine Haut abgeschält oder abgezo­ gen werden kann. Nachfolgend zeigen die Teilflächen, die mit­ einander verklebt waren, keinerlei Spuren einer früheren Ver­ klebung. Die Flächen 3, 4 müssen vor dem Verkleben staub- und fettfrei sein, benötigen darüber hinaus jedoch keinerlei Vorbe­ reitung oder Sonderbehandlung.

Das gezeigte Bauelement 1, 2 besteht aus farblosem, transparen­ tem Polystyrol, das beim Verfestigen in einer Hohlform ge­ schwenkt wurde und deshalb in Schlieren an den Wänden angehaf­ tet ist, so daß die Wände des Bauelements 1, 2 nur durchschei­ nend sind und Licht durchlassen, aber den klaren Blick versper­ ren. Die Außenoberflächen der so hergestellten Bauelemente 1, 2 sind glatt. Kanten und Ecken können scharfkantig bzw. spitzig sein.

Beim erneuten Zusammenkleben der Bauelemente wird auf eine der Teilflächen der Flächen 3 und 4 jeweils ein entsprechend großer Tropfen geschmolzenen Heißschmelzklebers aufgetragen. Dann wer­ den, während dieser noch geschmolzen ist, die beiden Flächen 3 und 4 paßgenau zusammengedrückt.

Claims (6)

1. Zerlegbarer Baukörper, der aus bevorzugt gleichförmigen, mit ebenen Flächen (3, 4) versehenen Bauelementen (1, 2) zusam­ mengebaut ist, von denen jedes mit einem jeweils benachbarten Bauelement (1, 2) mittels einer lösbaren Koppeleinrichtung ver­ bunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Koppeleinrichtung als eine Kle­ bestelle aus einem Heißschmelzkleber an der Fläche (3, 4) je­ weils eines Bauelements (1, 2) gebildet ist, der lösungsmittel­ frei ist und der bei Raumtemperatur noch flexibel ist.

2. Baukörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bauelemente (1, 2) aus Kunst­ stoff, vorzugsweise aus Polystyrol, bestehen.

3. Baukörper nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bauelemente (1, 2) als blasge­ formte Hohlkörper ausgebildet sind.

4. Baukörper nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bauelemente (1, 2) aus Hohlkör­ pern gebildet sind, die gebildet sind durch Schwenken verflüs­ sigten Kunststoffs in einer Hohlform bis zu seiner Verfesti­ gung.

5. Baukörper nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoff durchscheinend ist.

6. Baukörper nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Bauelemente (1, 2) die Form eines in eine Kugel einbeschreibbaren, Euler'schen Polyeders aufweisen, bevorzugt die eines Würfels oder eines regelmäßigen Dodekaeders.