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Die
Erfindung betrifft ein Bauelementesystem gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs
1 und hierfür
verwendbare Bauelemente. Sie dienen hauptsächlich als Bauklötze für Kinder,
also als Spielzeug, können
u. U. aber auch für
den Bau von Modellen oder andere Zwecke verwendet werden.
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Ein
hierfür
geeignetes treppenartiges erstes Bauelement, das geometrisch aus
10 gleichgroßen Würfeln zusammengesetzt
ist, ist aus dem deutschen Gebrauchsmuster 20 2005 001 975 bekannt.
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Hiervon
ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Bauelementesystem
mit Bauelementen anzugeben, die möglichst vielseitig mit einem
ersten Bauelement, vorzugsweise mit dem oben erwähnten bekannten treppenartigen
Bauelement, kombinierbar sind.
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Die
Erfindung löst
das Problem durch ein Bauelementesystem und Bauelemente nach den
unabhängigen
Ansprüchen.
Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Im
Folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Dabei
zeigt:
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1 ein
erstes Bauelement, das aus dem Stand der Technik bekannt ist,
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2 ein
erfindungsgemäßes Bauelement, das
aus zwei Teilkörpern
besteht,
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3 ein
weiteres erfindungsgemäßes Bauelement,
das ebenfalls aus zwei Teilkörpern
besteht,
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4 ein
erfindungsgemäßes, kreisringförmiges Bauelement
und
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5 ein
erfindungsgemäßes, hufeisenförmiges Bauelement.
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1 zeigt
ein aus dem Stand der Technik bekanntes, erstes Bauelement 10,
das zwei Stirnflächen 12a, 12b aufweist.
Die Stirnflächen 12a, 12b sind
jeweils von einer geraden Grundlinie 14 und zwei jeweils
dreistufig treppenartig verlaufenden Seitenlinien 16a, 16b begrenzt.
Die treppenartig verlaufenden Seitenlinien 16a, 16b weisen
jeweils Stufenhöhen
auf, die den Stufentiefen entsprechen.
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Die
beiden Stirnflächen 12a, 12b verlaufen parallel
zueinander und sind um eine Breite B voneinander beabstandet. Aufgrund
der treppenartig verlaufenden Seitenlinien 16a, 16b weist
das erste Bauelement 10 auf seinen in 1 links
und rechts eingezeichneten Seiten eine Treppenform auf, die jeweils
einen treppenartigen Teil 18a bzw. 18b des Bauelements 10 bilden.
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2 zeigt
ein zweites, erfindungsgemäßes Bauelement 20,
das aus zwei Teilkörpern 22a, 22b aufgebaut
ist. Beide Teilkörper 22a, 22b weisen
eine im Wesentlichen quaderförmige
Gestalt auf und umfassen jeweils zwei einander parallel gegenüberliegende
Hauptflächen 24a, 24b.
Die beiden Teilkörper 22a, 22b sind
miteinander auf eine Weise fest verbunden, dass die beiden Hauptflächen 24a, 24b des ersten
Teilkörpers 22a mit
den jeweiligen Hauptflächen 24a, 24b des
zweiten Teilkörpers 22b einen rechten
Winkel einschließen.
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Die
beiden Teilkörper 22a, 22b sind
zudem so aufgebaut, dass das in 2 gezeigte
zweite Bauelemente 20 bezüglich einer Spiegelachse symmetrisch
ist, die durch den rechten Winkel verläuft.
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Beide
Teilkörper 22a, 22b weisen
an einem Ende einen treppenartigen Teil 26a, 26b auf,
der dem treppenartigen Teil 18a, 18b des ersten
Bauelements 10, das in 1 gezeigt
ist, entspricht. Das erste Bauelement 10 und das zweite
Bauelement 20 sind daher mit ihren jeweiligen treppenartigen
Teilen 18a, 18b bzw. 26a, 26b passend
aneinander ansetzbar. Im Rahmen der vorliegenden Beschreibung bedeutet „passend
aneinander ansetzbar",
dass dann, wenn beide Bauelemente aneinander angesetzt sind, die jeweils
nicht miteinander in Kontakt stehenden Seitenflächen stetig ineinander übergehen.
Beispielsweise gehen dann die Stirnflächen 12a, 12b des
ersten Bauelements 10 stetig in die Hauptflächen 24a, 24b des
zweiten Bauelements 20 über.
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Die
beiden in 2 gezeigten Teilkörper 22a, 22b sind
an den Seiten miteinander fest verbunden, die dem jeweiligen treppenartigen
Teilen 26a, 26b gegenüberliegen. An der Seite, an
der die beiden Teilkörper 22a, 22b miteinander
verbunden sind, ist eine Schrägfläche 28 vorgesehen,
die unter einem Winkel von 45° zu
den jeweiligen Hauptflächen 24a bzw. 24b der
Teilkörper 22b bzw. 22a angeordnet
ist. Das zweite Bauelement 20 ist so austariert, dass es auf
die Schrägfläche 28 gestellt
werden kann.
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Der
Teilkörper 22b weist
eine Ausnehmung 30b auf, die den Teilkörper 22b in seiner
Breite B vollständig
durchsetzt und eine quadratische Grundfläche 36b aufweist.
Für eine
Seitenlänge
b der Ausnehmung 30b gilt demnach die Beziehung b = B.
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Die
Ausnehmung 30b weist zudem eine Tiefe T auf, die ein Drittel
der Höhe
H des Teilkörpers 22b beträgt, so dass
T = H/3 gilt.
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Der
Teilkörper 22b weist
eine Länge
L auf, die dem Vierfachen der Seitenlänge b der Ausnehmung 30b entspricht.
Der Teilkörper 22b hat
eine Höhe
H, die dem 1,5-fachen der Seitenlänge b der Ausnehmung entspricht.
In alternativen Ausführungsformen
beträgt
die Länge
L ein ganzzahliges Vielfaches der Seitenlänge b der Ausnehmung, bspw.
das Drei-, Fünf-
oder Sechsfache. In alternativen Ausführungsformen beträgt zudem
die Höhe
H des Teilkörpers
das Doppelte bzw. 2,5-fache der Seitenlänge b der Ausnehmung. Durch
diese Verhältnisse
der Abmessungen ist ein besonders vielfältiges Kombinieren des Bauelements 20 mit
dem ersten Bauelement 10 und den weiter unten beschriebenen weiteren
zweiten Bauelementen möglich.
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Da
der Teilkörper 22a wie
der Teilkörper 22b ausgebildet
ist, weist dieser eine Ausnehmung 30a auf, für die die
gleichen Beziehungen der Seitenlänge b
der quadratischen Ausnehmung 30a zur Länge L bzw. zur Breite B bzw.
zur Höhe
H des Teilkörpers gelten.
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Die
beiden Ausnehmungen 30a, 30b sind so angeordnet,
dass zwei zweite Bauelemente 20 so passend aufeinander
aufsetzbar sind, dass ihre jeweiligen zwei Ausnehmungen 30a, 30b ineinander greifen.
Dabei greift die Ausnehmung 30b eines zweiten Bauelements 20 in
die Ausnehmung 30b des anderen zweiten Bauelements 20 und
die Ausnehmung 30a eines zweiten Bauelements 20 greift
in die Ausnehmung 30b des anderen zweiten Bauelements 20.
Es entsteht so eine Anordnung, die einen quadratischen Zwischenraum
zwischen den beiden zweiten Bauelementen 20 bildet.
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Im
Rahmen der vorliegenden Beschreibung bedeutet „passend aufeinander aufsetzbar", dass die beiden
zweiten Bauelemente 20 nur noch in eine Raumrichtung bewegbar
sind, nämlich
in diejenige Raumrichtung, die die Verbindung zwischen beiden Bauelementen 20 löst.
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Die
Ausnehmungen 30a, 30b sind zudem so angeordnet,
dass zwei zweite Bauelemente 20 mit jeweils einer Ausnehmung
ineinander greifen. Dabei greift von dem zweiten Bauelement 20 ein
Abschnitt des Teilkörpers 22a,
der in 2 hinten an die Ausnehmung 30a angrenzt,
in die Ausnehmung 30b des anderen zweiten Bauelements 20.
Gleichzeitig greift ein in 2 rechts
an die Ausnehmung 30b angrenzender Abschnitt in die Ausnehmung 30a ein.
Es entsteht so eine S-förmige
Anordnung.
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Zwei
zweite Bauelemente 20 nach 2 können auch
mit ihren treppenartigen Teilen 26a, 26b aneinander
angelegt werden, so dass eine S-förmige oder eine U-förmige Anordnung
entsteht.
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Die
Ausnehmungen 30a, 30b sind zudem so ausgebildet,
dass sie mit einer Ausnehmung 32 zusammenpasst, die in
dem ersten Bauelement 10 (vgl. 1) ausgebildet
ist, und die ebenfalls quadratisch ausgebildet ist und eine Seitenlänge b hat.
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Beliebige
Flächen
der Bauelemente können Ausnehmungen
wie z.B 33 enthalten, in die verschiedenfarbige Schmuckelemente
wie etwa bunte Glas- oder Glitzersteine eingesetzt werden können.
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3 zeigt
eine alternative Ausführungsform
des Bauelements 20. Diese Ausführungsform ist aus den gleichen
Teilkörpern 22a, 22b aufgebaut wie
das zweite Bauelement 20 gemäß 2. Der Unterschied
zwischen den Ausführungsformen
nach den 2 und 3 besteht
einerseits darin, dass die beiden Teilkörper 22a, 22b relativ
zur Anordnung nach 2 um 180° gedreht miteinander verbunden worden
sind. Aus diesem Grund weist die Ausnehmung 30b in 3 nach
oben, in 2 jedoch nach unten. Andererseits
weist das zweite Bauelement 20 gemäß 3 keine
Schrägfläche 28 auf.
Stattdessen bilden die beiden Teilkörper 22a, 22b eine
rechtwinklige äußere Ecke 34.
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Die
beiden Teilkörper 22a, 22b sind
so aufgebaut, dass das in 3 gezeigte
zweite Bauelemente 20 bezüglich einer Spiegelachse symmetrisch ist,
die durch den rechten Winkel zwischen den Teilkörpern 22a, 22b verläuft.
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In
beiden Ausführungsformen
nach 2 und 3 weisen die Ausnehmungen 30a, 30b eine Bodenfläche 36a bzw. 36b auf,
die jedoch nur in 3 zu sehen ist. Die Bodenflächen 36a, 36b liegen
in einer nicht eingezeichneten gemeinsamen Ebene.
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Bei
beiden zweiten Bauelementen 20, sowohl nach 2 als
auch nach 3, weisen die treppenartigen
Teile 26a, 26b drei Stufen auf und umfassen jeweils
zwei Treppenstufenflächen 38a, 38b und 40a, 40b.
Die Treppenstufenflächen 40a, 40b liegen
dabei in einer Ebene mit den Bodenflächen 36a und 36b.
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Die
Treppenstufenflächen 38a, 38b, 40a, 40b haben
eine Ausdehnung in Längsrichtung
des jeweiligen Teilkörpers 22a, 22b,
die der Hälfte
der Seitenlänge
b der Ausnehmungen 30a, 30b entspricht.
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Die
in den 2 und 3 gezeigten Teilkörper 22a, 22b sind
aus jeweils zwei Holzklötzen aufgebaut,
die entlang von Fügelinien 25a, 25b miteinander
durch verleimte Zapfen verbunden sind. Die Fügelinien 25a, 25b verlaufen
jeweils entlang einer Seitenfläche
einer Ausnehmung 30a bzw. 30b. Dadurch wird die Fertigung
der zweiten Bauelemente 20 gemäß der 2 und 3 erleichtert.
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4 zeigt
eine alternative Ausführungsform 50 eines
zweiten Bauelements, das kreisringförmig ist. Das kreisringförmige Bauelement 50 hat
eine Dicke d und weist einen Außendurchmesser
Daußen und
einen Innendurchmesser Dinnen auf .
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In
seinem Außenumfang
hat das zweite Bauelement 20 acht Ausnehmungen 42,
die eine quadratische Bodenfläche
besitzen, wobei nur die Bodenflächen 36a und 36b eingezeichnet
sind. In alternativen Ausführungsformen
weist das zweite Bauelement 50 zwei, vier, sechs, fünf oder
sieben Ausnehmungen 42 auf, die in den gleichmäßigen Winkelabständen um den
Außenumfang
angeordnet sind.
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Das
zweite Bauelement 50 umfasst zwei parallele Stirnflächen 44 und 46,
die von den Ausnehmungen 42 durchsetzt werden. Da es sich
bei den Ausnehmungen 42 um Ausnehmungen mit einer quadratischen
Bodenfläche
handelt, so gilt demnach b = d.
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Das
zweite Bauelement 50 ist mit seinen Ausnehmungen 42 sowohl
in eine der Ausnehmungen 30a, 30b eines zweiten
Bauelements 20 gemäß einer
der 2 oder 3 aufsetzbar, als auch in die Ausnehmung 32 des
ersten Bauelements 10 (vgl. 1) und in
eine entsprechende Ausnehmung 42 eines weiteren zweiten
Bauelements 50.
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Der
Außendurchmesser
Daußen
des zweiten Bauelements 50 beträgt das Fünffache der Seitenlänge b der
Ausnehmung 42. Der Innendurchmesser Dinnen beträgt das Dreifache
der Seitenlänge
b der Ausnehmung 42. In alternativen Ausführungsformen ist
der Außendurchmesser
Daußen jeweils
ein ganzzahliges Vielfaches der Seitenlänge b, beispielsweise das Achtfache
oder Sechsfache.
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Der
Innendurchmesser Dinnen beträgt in alternativen
Ausführungsformen
ebenfalls bevorzugt ein ganzzahliges Vielfaches der Seitenlänge b der
Ausnehmung 42 beispielsweise das Doppelte oder Vierfache.
Die Differenz zwischen Außendurchmesser Daußen und
Innendurchmesser Dinnen entspricht bevorzugt
der Seitenlänge
b der Ausnehmung 42.
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5 zeigt
eine weitere Ausführungsform
eines erfindungsgemäßen Bauelements,
nämlich
ein weiteres zweites Bauelement 60. Das Bauelement 60 ist
symmetrisch und hufeisenförmig
ausgebildet und weist einen bogenförmigen Teil 52 auf,
der jeweils in einen Schenkelteil 54 bzw. 56 übergeht.
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Auf
seiner dem bogenförmigen
Teil 52 abgewandten Seite endet das zweite Bauelement 50 beidseits
in jeweils einem treppenartigen Teil 62 bzw. 64. Die
beiden treppenartigen Teile 62, 64 sind spiegelsymmetrisch
zueinander und weisen jeweils nach außen weisende Vorsprünge 66, 68 auf,
die einen Teil der treppenartigen Teile 62, 64 darstellen.
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Die
treppenartigen Teile 62, 64 sind so ausgebildet,
dass sie passend an die treppenartigen Teile 18a, 18b des
ersten Bauelements 10 (vgl. 1) ansetzbar
sind.
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Der
bogenförmige
Teil 52 ist kreisbogenförmig
und weist einen Innendurchmesser Dinnen und
einen Außendurchmesser
Daußen auf.
Der Innendurchmesser Dinnen entspricht dem
Doppelten der Seitenlänge
b der Ausnehmung 42 (vgl. 4) bzw. 36a, 36b (vgl. 2 und 3)
bzw. 32 (vgl. 1), der Außendurchmesser Daußen dem
Vierfachen der Seitenlänge
b.
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Die
treppenartigen Teile 18a, 18b (vgl. 1), 26a, 26b (vgl. 2 und 3)
und 62 und 64 (vgl. 5) sind
Sonderfälle
eines Koppelabschnitts. Ein derartiger Koppelab schnitt ist dazu
ausgebildet, dass verschiedene Bauelemente 10, 20, 50 und/oder 60 passend
aneinander angeordnet werden können.
In nicht gezeigten alternativen Ausführungsformen können die
Koppelabschnitte treppenartige Teile sein, die zwei, vier, fünf oder
mehr Stufen aufweisen, statt wie oben in den 1, 2, 3 und
gezeigt drei.
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In
alternativen Ausführungsformen
weist das zweite Bauelement 50 nach 4 einen
treppenartigen Teil auf, der so ausgebildet ist, dass das zweite Bauelement 50 nach 4 passend
an den treppenartigen Teil 18a bzw. 18b angeordnet
werden kann.
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Gemäß einer
weiteren Alternative weist das zweite Bauelement 60 nach 5 eine
Ausnehmung auf, mit der es passend an einer Ausnehmung 30a, 30b, 32 und/oder 42 angeordnet
werden kann.
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Alle
oben beschriebenen Bauelemente sind vorzugsweise aus Holz gefertigt
und sind an der Oberfläche
so bearbeitet oder behandelt, dass sich keine Splitter ablösen können. Bei
dem zweiten Bauelement 20 gemäß den 2 und 3 verläuft die Faser
des Holzes bevorzugt in Richtung der Länge L. Insbesondere die zweiten
Bauelemente 50 und 60 können aus z.B. sperrholzartig
verleimten Schichtelementen gefertigt sein, so dass ein Verziehen
verhindert wird, wenn die Bauelemente nass werden sollten. In einer
alternativen Ausführungsform
können
die Bauelemente aus einem Kunststoff bestehen, beispielsweise aus
PVC.
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Die
Seitenlänge
b der Ausnehmungen 30a, 30b, 42 legt
aufgrund der oben genannten Beziehungen in den entsprechenden Ausführungsformen
die Gesamt-Abmaße
der Bauelemente fest. Bei einem typischen Beispiel liegt die Seitenlänge b bevorzugt zwischen 2
cm und 10 cm, besonders bevorzugt zwischen 4 cm und 6 cm. Als für Kinder
geeignet haben sich Bauelemente herausgestellt, bei denen für die Seitenlänge b =
5 cm gilt.
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Die
oben in Zusammenhang mit einzelnen Ausführungsformen für zweite
Bauelemente beschriebenen Merkmale können auch in jeweils anderen
Ausführungsformen
verwirklicht sein. Das heißt, dass
beispielsweise das hufeisenförmige
zweite Bauelement nach 5 eine, zwei oder mehrere Ausnehmung
und dass das kreisringförmige
Bauelement nach 4 einen treppenartigen Teil
aufweisen kann.
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Die
beschriebenen Merkmale, insbesondere in Bezug auf die Abmessungen
und die Gestalt der Bauelemente dienen alle dem Zweck, eine möglichst große Vielzahl
an Kombinationen der Bauelemente untereinander zu ermöglichen.
Es werden erfindungsgemäß daher
ein Bauelementesystem und verschiedene Bauelemente bereit gestellt,
die auf eine besonders vielfältige
Weise untereinander und mit dem aus dem Stand der Technik bekannten
ersten Bauelement kombinierbar sind.