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Die
Erfindung bezieht sich auf ein Verbindungselement für Holzspielelemente,
insbesondere für
Holzbausteine. Die Erfindung bezieht sich weiterhin auf einen Holzbausatz,
umfassend mehrere Holzspielelemente mit Bohrlöchern und mehrere Verbindungselemente.
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Holzspielelemente,
die z. B. nach Art von Holzbausteinen ausgebildet sind, sind bei
Kindern ein beliebtes Spielzeug, mit dem sie komplexe Bauwerke,
Fahrzeuge oder Figuren dreidimensional aufbauen und wieder verändern können. Charakteristisch
für Holz
als Baumaterial für
Spielbausteine ist jedoch, dass aufgrund seiner hygroskopischen
Eigenschaften, d. h. seine Eigenschaften Feuchtigkeit aus der Umgebung
aufzunehmen, keine passgenauen Bohrlöchern ausgebildet werden können, in
denen herkömmliche
formschlüssige
Verbindungselemente, wie z. B. Verbindungsstifte, sicher und formschlüssig gehalten
werden können.
Vor diesem Hintergrund werden Holzbausteine für gewöhnlich mittels Schrauben miteinander
verbunden.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine sichere, lösbare Verbindung
von Holzspielelementen zu ermöglichen.
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Die
Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch
ein Verbindungselement für
Holzspielelemente, insbesondere für Holzbausteine, umfassend
einen zylindrischen Körper
zum Einstecken in Bohrlöcher
der Holzspielelemente, dessen Mantelfläche mit einer Vielzahl von
radial abstehenden Noppen aus einem elastischen Material versehen
ist.
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Das
vorgeschlagene Verbindungselement stellt ein ganz neues Konzept
für die
Verbindung von Holzspielelementen über Kraft- und Formschluss
miteinander dar. Bei seinem Einsatz wird das vorgeschlagene Verbindungselement
in das Bohrloch eines Holzspielelements teilweise eingesteckt, so
dass ein Teil des Verbindungselements herausragt und ein weiteres
Holzspielelement über
sein Bohrloch aufgesteckt werden kann. Ein sicherer Halt des Verbindungselements
im Bohrloch erfolgt über
die elastischen Noppen, die in dem Bohrloch zusammengepresst sind
und aufgrund ihrer Elastizität
mit einer Kraftkomponente auf die Bohrlochwandung wirken. Somit
wird aufgrund der Haftreibungskraft ohne die Einwirkung einer äußeren Kraft
ein Ausrutschen oder Verdrehen des Verbindungselements vermieden. Gleichzeitig
ist der zylindrische Körper
aus einem härteren,
nicht-elastischen Material als die Noppen ausgebildet, wodurch eine
hohe Steifigkeit des Verbindungselements erreicht ist.
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Da
das Verbindungselement als ein elastisches, Kraft verteilendes Element
bei Bohrlöchern mit
einer relativ glatten Bohrlochfläche
fungiert, ist es in Bezug auf seine Funktion mit einem Dübel oder Zapfen
zu vergleichen. Das Verbindungselement gewährleistet hierbei eine stabile
Verbindung sowie eine kindergerechte Handhabung.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausgestaltung sind die Noppen an einem Innenrohr ausgebildet, welches
in den zylindrischen Körper
eingeführt
ist, und am zylindrischen Körper
sind Öffnungen
für die Noppen
vorgesehen. Eine zweiteilige Ausbildung des Verbindungselements
ist im Hinblick auf einen minimalen Herstellungsaufwand vorteilhaft.
Hierbei kann der zylindrische Körper
in einem ersten Arbeitsschritt hergestellt werden. Anschließend kann
das Innenrohr, welches aus einem anderen Material besteht, direkt
in dem zylindrischen Körper
geformt werden. Somit wird in wenigen Arbeitsschritten ein untrennbares
Verbindungselement aus zwei Werkstoffen hergestellt.
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Zweckdienlicherweise
sind hierbei die Noppen aus thermoplastischen Polyurethan-Elastomeren
ausgebildet. Zudem ist der zylindrische Körper Zweckdienlicherweise aus
Acrylnitril-Butadien-Styrol ausgebildet.
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Ein
leichtes Einführen
des Verbindungselements in das Bohrloch ist ermöglicht und gleichzeitig ist
ein großflächiger Kontakt
zwischen den Noppen und der Bohrlochfläche gewährleistet, indem die Noppen
vorteilhafterweise abgerundet sind.
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Im
Hinblick auf ein leichtes Einführen
des Verbindungselements in das Bohrloch ist es außerdem vorteilhaft,
dass der zylindrische Körper
zwei Umfangsränder
aufweist, die nach Art konischer Einführschrägen ausgebildet sind.
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Damit
das Verbindungselement zwei Holzspielelemente verbinden kann, muss
ein Teil des in einem Bohrloch eingesteckten Verbindungselements dennoch
herausragen, so dass ein zweites Holzspielelement aufgesteckt werden
kann. Dies wird gemäß einer
bevorzugten Variante erreicht, indem der zylindrische Körper etwa
mittig um seinen Umfang einen hervorstehenden Kragen aufweist und
das Verbindungselement bis zum Anschlag gegen den Kragen in das
Bohrloch eingesteckt wird. Hierbei wird das Verbindungselement auch
bei einem tieferen Bohrloch nur bis zum Kragen eingeführt und
die andere Hälfte
des zylindrischen Körpers
bildet Grundlage zum Aufstecken eines weiteren Holzspielelements.
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Eine
gute Verteilung der Noppen, die eine gute Haftung im Bohrloch nach
sic zieht, ist erreicht, indem die Noppen bevorzugt in sich in Längsrichtung des
Körpers
erstreckenden Reihen angeordnet sind. Vorzugsweise sind die Reihen
gleichmäßig um den Umfang
des zylindrischen Körpers
angeordnet. Insbesondere bilden sie vier Reihen, die um 90° zueinander
versetzt sind.
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Die
Aufgabe wird weiterhin erfindungsgemäß gelöst durch einen Holzbausatz,
umfassend mehrere Holzspielelemente mit Bohrlöchern und mehrere Verbindungselemente
nach einer der vorhergehenden Ausführungsvarianten.
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Ein
Ausführungsbeispiel
der Erfindung wird anhand einer Zeichnung näher erläutert. Hierin zeigen schematisch:
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1a eine
perspektivische Ansicht auf ein Verbindungselement,
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1b eine
Längsschnittdarstellung
durch das Verbindungselement gemäß 1a,
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2a in
einer perspektivischen Darstellung einen zylindrischen Körper des
Verbindungselements gemäß 1a und 1b,
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2b einen
Längsschnitt
durch den zylindrischen Körper
gemäß 2a,
und
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3 eine
perspektivische Ansicht auf ein Innenrohr des Verbindungselements
gemäß 1a und 1b.
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In
den Figuren sind gleich wirkende Teile mit den gleichen Bezugszeichen
versehen.
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In
den 1a und 1b ist ein Verbindungselement 2,
weiterhin auch Soft-Dübel
genannt, dargestellt, welches zum Verbinden zweier nicht näher gezeigter
Holzspielelemente eingesetzt wird. Der Soft-Dübel 2 umfasst im Wesentlichen
einen zylindrischen Körper 4 aus
Kunststoff, dessen Mantelfläche 5 mit
mehreren radial abstehenden, abgerundeten Noppen 6 aus
einem elastischen Material versehen ist.
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Die
Noppen sind im gezeigten Ausführungsbeispiel
in vier um 90° zueinander
versetzen Reihen 7 über
die Länge
des Soft-Dübels 2 angeordnet.
Um den Umfang des zylindrischen Körpers 4 ist außerdem etwa
mittig ein hervorstehender Kragen 8 positioniert, der über die
Noppen 6 vorsteht. Im Hinblick auf eine leichtere Einführung des
Soft-Dübels 2 in
die Bohrlöcher
sind seine Umfangsränder 10 als
konische Einführschrägen ausgebildet.
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Die
Holzspielelemente, die mit Hilfe des Soft-Dübels 2 verbunden werden,
können
beispielsweise nach Art von Holzbausteinen in Würfelform ausgebildet sein.
Jede Seite eines solchen Holzbausteins ist mit einem Bohrloch versehen,
dessen Form und Größe an die
des Soft-Dübels 2 angepasst
sind, so dass der Soft-Dübel 2 bis
zu seinem Kragen 8 in das Bohrloch eingeführt werden
kann. Da die Noppen 6 aus einem elastischen Material ausgebildet sind,
werden sie beim Einführen
in das Bohrloch zusammengedrückt
und sorgen somit für
eine gute Haftung an der relativ glatten Bohrlochwandung. Nach dem
Einstecken eines Soft-Dübels 2 in
einen Holzbaustein bis zum Anschlag gegen den Kragen 8 ragt die
andere Hälfte
des Soft-Dübels 2 aus
dem Bohrloch heraus, so dass ein weiterer Holzbaustein aufgesteckt
werden kann. Es können
somit Konstruktionen aus mehreren Holzbausteinen, die in alle drei Raumrichtungen
miteinander verbunden sind, erschaffen werden. Die Verbindung zwischen
den einzelnen Holzbausteinen kann auf einfache Weise gelöst werden,
indem durch eine Krafteinwirkung der Soft-Dübel 2 aus den Bohrlöchern herausgezogen wird.
Es liegt somit eine stabile, kindergerechte Verbindung vor, die
leicht zum Herstellen und zum Lösen ist.
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Der
Soft-Dübel 2 besteht
im gezeigten Ausführungsbeispiel
aus zwei Komponenten unterschiedlicher Materialien, die bereits
im Herstellungsvorgang des Soft-Dübels 2 untrennbar
miteinander verbunden werden. Wie aus den 2a und 2b ersichtlich
ist, weist der Soft-Dübel 2 auf
der einen Seite den zylindrischen Körper 4 aus einem härteren Kunststoff,
wie z. B. aus Acrylnitril-Butadien-Styrol auf, an welchem der umlaufende
Kragen 8 angeordnet ist. Der zylindrische Körper 4 ist
mit Öffnungen 12 versehen,
aus denen im zusammengebauten Zustand des Soft-Dübels 2 die elastischen
Noppen 6 herausragen. Auf der anderen Seite umfasst der Soft-Dübel 2 ein
Innenrohr 14, welches aus dem gleichen Material wie die
Noppen 6 ausgebildet ist und an dessen Oberfläche die
Noppen 6 angeordnet sind. Geeignete Materialien sind z.
B. thermoplastische Polyurethan-Elastomere. Das Innenrohr 14 bildet
somit eine Art Träger
für die
Noppen 6. Das Innenrohr 14 weist einen Außendurchmesser
auf, der im Wesentlichen dem Innendurchmesser des zylindrischen Körpers 4 entspricht,
so dass das Innenrohr 14 auf einer Innenseite des Körpers 4 dicht
aufliegt (siehe 1b).
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Beim
Herstellen des Soft-Dübels 2 wird
als erstes der zylindrische Körper 4 beispielsweise
durch Spritzen geformt. Im Anschluss daran wird der Körper 4 in
ein Werkzeug zum Herstellen des Innenrohrs 14 eingelegt
und das Innenrohr 14 mit den Noppen 6 wird aufgespritzt.
Somit ist der Soft-Dübel 2,
der ein einstückiges
Element bildet, vervollständigt
und es sind keine weiteren Bearbeitungsschritte erforderlich.
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- 2
- Verbindungselement
- 4
- zylindrischer
Körper
- 5
- Mantelfläche
- 6
- Noppen
- 7
- Reihe
- 8
- Kragen
- 10
- Umfangsrand
- 12
- Öffnungen
- 14
- Innenrohr