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Die Anmeldung betrifft eine Positioniervorrichtung zum Verkleben von Bausteinen, insbesondere von Klemm-Bausteinen. Aus der
DE 2009 002 361 A1 oder B4 sind Verbundbausteine aus Klemm-Bausteinen bekannt. Die Verbundbausteine bestehen bspw. aus zwei Bausteinen oder aus sechs Bausteinen und ermöglichen ein sehr kreatives Bauen mit einer Vielzahl von Möglichkeiten. Positioniervorrichtungen sind jedoch nicht erwähnt.
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Es ist Aufgabe der Erfindung, ein einfaches und genaues Herstellen von Verbundbausteinen zu ermöglichen. Außerdem soll eine zugehörige Verwendung der Positioniervorrichtung angegeben werden.
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Diese Aufgabe wird durch eine Positioniervorrichtung nach Anspruch 1 gelöst. Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben. Die auf die Verwendung bezogene Aufgabe wird durch die Positioniervorrichtung bzw. die Verwendung gemäß dem letzten Anspruch gelöst.
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Die Positioniervorrichtung zum Verkleben von Bausteinen, kann enthalten oder bestehen aus:
- – einem ersten Freiraum zur Positionierung eines quaderförmigen Bausteins, und
- – einem am ersten Freiraum angeordneten zweiten Freiraum zur Positionierung eines erst teilweise fertigen Verbundbausteins aus mehreren Bausteinen an dem quaderförmigen Baustein, insbesondere vier bzw. fünf oder aus sechs bzw. sieben Bausteinen.
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Der erste Freiraum kann seitlich so begrenzt sein, dass der im ersten Freiraum positionierte oder positionierbare quaderförmige Baustein an mindestens zwei seiner Seitenflächen in Richtung der Flächennormalen dieser Seitenflächen verschiebungsfest gelagert wird, insbesondere lateral verschiebungsfest. Der zweite Freiraum kann so begrenzt sein, dass der im zweiten Freiraum positionierte oder positionierbare Verbundbaustein in Richtung der Flächennormalen zweier an eine zurückgesetzte Kante des Verbundbausteins angrenzenden Seitenflächen verschiebungsfest, insbesondere lateral verschiebungsfest, auf dem im ersten Freiraum positionierten oder positionierbaren Baustein positioniert wird oder positionierbar ist.
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Die Positioniervorrichtung ermöglicht es, auf einfache Weise Verbundbausteine manuell herzustellen, die im fertigen Zustand bspw. aus sechs Bausteinen oder aus acht Bausteinen bestehen. Das Arbeiten mit der Positioniervorrichtung ist dabei so einfach, dass es von ungelernten Personen oder sogar von Kindern ausgeführt werden kann. Die Genauigkeit des Verklebens ist dennoch hoch und insbesondere ausreichend für Spielzwecke. Damit ist es nicht erforderlich, Maschinen für das Zusammensetzen von Verbundbausteinen zu verwenden. Auch muss ein dem Verbundbaustein ähnlicher Baustein mit sechs Anbauflächen nicht mit einer teuren separaten Spritzgussform hergestellt werden.
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Die Positioniervorrichtung kann dagegen mit Spritzguss hergestellt werden. Alternativ kann die Positioniervorrichtung aber aus Klemmbausteinen hergestellt werden, was unten noch näher erläutert wird.
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Die Positioniervorrichtung kann für das Ankleben der letzten beiden Steine des Verbundbausteins verwendet werden und somit doppelt genutzt werden.
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Die Klemmbausteine haben Noppen. Die Noppen können kurze zylinderförmige Stifte sein, die aus einer ebenen Anbaufläche hinausragen. Typischerweise können die Noppen einen Durchmesser im Bereich von 4,8 Millimetern bis 5,1 Millimetern haben, insbesondere 5 Millimeter. Die Höhe der Noppen kann im Bereich von 1,7 bis 1,9 Millimetern liegen, insbesondere bei 1,8 Millimeter. Aber auch Hohlzylindernoppen werden verwendet, insbesondere bei großformatigeren Steinen. Auch kann es an den Innenwänden der Bausteine Stege geben, die das Klemmen verbessern.
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Eine Anbaufläche mit Noppen dient typischerweise zum Anbau bzw. zum Anklemmen von Bausteinen, die dem Baustein, an den angebaut wird, gleichen oder das gleiche Klemmprinzip verwenden.
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Die Bausteine sind vorzugsweise Klemmbausteine, die durch Klemm- bzw. Presssitz untereinander verbindbar sind. In diesem Zusammenhang wird auch von Passungen gesprochen. Die Klemmstärke hängt von der Stärke der Überlappung beider Bauteile in bekannter Weise ab. Alternativ oder zusätzlich kann die Klemmstärke durch Versuche leicht empirisch bestimmt werden. Bekannte Bausteine dieser Art sind bspw. Bausteine der Marken Lego, Klik, Q-B (Q-Bricks), Buggi, Ministeck, Bestlock, etc., sowie Bausteine ohne Markennamen. Die Klemmkraft zwischen den Bausteinen untereinander kann mehr als 1 Newton betragen und insbesondere kleiner als 10 Newton sein.
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Eine Flächennormale der Anbaufläche wird bspw. durch eine Ebene definiert, welche die obere meist kreisrunde Oberfläche der Noppen eines Bausteins enthält. Alternativ kann bspw. auch auf die Ebene Bezug genommen werden, in der die Basisflächen der Noppen liegen, d.h. dort wo die Noppe(n) am Baustein beginnt bzw. beginnen. Die Flächennormale liegt senkrecht zu den genannten Ebenen und zeigt nach außen.
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Die Flächennormale einer ebenen Seitenwand am Baustein oder am Verbundbaustein liegt senkrecht zu der ebenen Außenfläche der Seitenwand und zeigt nach außen.
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Gibt es an einem Baustein mehrere Noppen, so können diese in einer Reihe entlang einer Geraden ausgerichtet sein. Bei einer geraden Anzahl von Noppen an einem Baustein kann auch eine Ausrichtung der Noppen an mehreren zu einander parallelen Reihen erfolgen, die jeweils entlang einer Geraden liegen. Bspw. kann es zwei Reihen geben. Die Bausteine des Verbundbausteins bzw. des 3D Bausteins können alle jeweils die gleiche Anzahl Noppen haben.
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Der erste Freiraum kann durch eine erste Seitenwand und durch eine zur ersten Seitenwand im Winkel von 90 Winkelgrad angeordnete zweite Seitenwand begrenzt werden. Ebene Seitenwände am ersten Freiraum lassen sich auf einfache Art herstellen und bieten ebene Anschlagflächen und eine vergleichsweise hohe Stabilität.
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Alternativ kann der erste Freiraum durch mindestens drei Positionierstifte begrenzt werden, wobei der im ersten Freiraum positionierte oder positionierbare Baustein mit einer ersten Seitenwand an zwei der Positionierstifte anliegt und mit einer zweiten Seitenwand an dem dritten Positionierstift. Positionierstifte am ersten Freiraum führen zu materialsparenden Positioniervorrichtungen.
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Auch der zweite Freiraum kann durch eine erste Seitenwand und durch eine zur ersten Seitenwand im Winkel von 90 Winkelgrad angeordnete zweite Seitenwand begrenzt werden. Ebene Seitenwände am zweiten Freiraum lassen sich auf einfache Art herstellen und bieten ebene Anschlagflächen und eine vergleichsweise hohe Stabilität.
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Alternativ kann der zweite Freiraum durch mindestens drei Positionierstifte begrenzt werden, wobei der im zweiten Freiraum positionierte oder positionierbare Verbundbaustein mit der einen an die zurückgesetzte Kante angrenzenden Seitenfläche an zwei der Positionierstifte anliegt und mit der anderen an die zurückgesetzte Kante angrenzenden Seitenfläche an dem dritten Positionierstift anliegt. Weiter alternativ kann der zweite Freiraum sogar nur durch mindestens zwei Positionierstifte begrenzt werden, wobei der im zweiten Freiraum positionierte oder positionierbare Verbundbaustein mit der einen an die zurückgesetzte Kante angrenzenden Seitenfläche an zwei der Positionierstifte anliegt und mit der anderen an die zurückgesetzte Kante angrenzenden Seitenfläche an dem einen der beiden Positionierstifte anliegt. Positionierstifte am zweiten Freiraum führen bspw. zu materialsparenden Positioniervorrichtungen.
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Eine Begrenzung des ersten Freiraums kann relativ zu einer Begrenzung des zweiten Freiraums so angeordnet sein, dass der im zweiten Freiraum positionierte oder positionierbare Verbundbaustein in Richtung der Flächennormalen im ersten Freiraum positionierten oder positionierbaren Bausteins zweifach zentriert zu dem im ersten Freiraum positionierten oder positionierbaren Klemmbaustein positioniert ist. Diese doppelte Zentrierung gewährleistet die Herstellung eines 3D Verbundbausteins mit hoher Qualität.
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Die letzten beiden Anbauflächen des Verbundbausteins liegen dann ohne lateralen Versatz gerade an den anderen vier bzw. den anderen sechs Bausteinen an.
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Der erste Freiraum kann Begrenzungen für vier Seitenwände des im ersten Freiraum positionierten oder positionierbaren Bausteins haben, insbesondere für nicht mit Noppen versehene Seitenwände dieses Bausteins. Ebenso kann der zweite Freiraum Begrenzungen für acht Seitenwände des im zweiten Freiraum positionierten oder positionierbaren Verbundbausteins haben, insbesondere für nicht mit Noppen versehene Seitenwände des Verbundbausteins. Durch diese Maßnahme liegt der Baustein im ersten Freiraum fest. Der Verbundbaustein kann ohne verwackeln an den im ersten Freiraum liegenden Baustein beim Verkleben herangeführt werden. Insbesondere ist es nun auch nicht mehr erforderlich Seitenkräfte auf den im ersten Freiraum liegenden Baustein bzw. auf den Verbundbaustein auszuüben, um die Positionierung zu gewährleisten. Dies ist nur der Fall, wenn zu wenig Anschlagstellen im ersten Freiraum bzw. im zweiten Freiraum vorhanden sind und ein Verrutschen nur durch die zusätzlichen Seitenkräfte verhindert werden kann.
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Die Positioniervorrichtung kann enthalten oder bestehen aus:
- – mindestens einer ersten Schicht aus Bausteinen, und
- – mindestens einer zweiten Schicht aus Bausteinen, die an und über der ersten Schicht angeordnet ist.
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In der ersten Schicht kann der erste Freiraum für die Positionierung des quaderförmigen Bausteins ausgebildet sein, der auch als ein erster Werkstück-Bausteins bezeichnet werden kann und der die folgenden Abmessungen haben kann:
- – Länge 31,8 Millimeter und Breite 15,8 Millimeter oder 7,8 Millimeter, was einen Werkstück-Klemmbaustein mit zwei mal vier Noppen bzw. mit vier Noppen in einer Reihe betrifft,
- – Länge 7,8 Millimeter und Breite 7,8 Millimeter, was einen Werkstück-Klemmbaustein mit einer Noppe betrifft,
- – Länge 15,8 Millimeter und Breite 15,8 Millimeter oder 7,8 Millimeter, was einen Werkstück-Klemmbaustein mit zwei mal zwei Noppen bzw. mit zwei Noppen in einer Reihe betrifft,
- – Länge 23,9 Millimeter und Breite 15,8 Millimeter oder 7,8 Millimeter, was einen Werkstück-Klemmbaustein mit zwei mal drei Noppen bzw. mit drei Noppen in einer Reihe betrifft,
- – Länge 63,6 Millimeter und Breite 31,8 Millimeter, was einen Werkstück-Klemmbaustein im sogenannten "Duplo"-Format (registrierte Marke) mit zwei mal vier Noppen betrifft, die insbesondere aus Hohlzylindern bestehen, oder
- – Länge 31,8 Millimeter und Breite 31,8 Millimeter, was einen Werkstück-Klemmbaustein im sogenannten "Duplo"-Format (registrierte Marke) mit zwei mal zwei Noppen betrifft, die insbesondere aus Hohlzylindern bestehen.
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In der zweiten Schicht kann an dem ersten Freiraum der zweite Freiraum ausgebildet sein, der einen über dem ersten Freiraum liegenden zentralen Teil und vier vom zentralen Teil abzweigende Teilfreiräume hat, die seitlich durch Bausteine begrenzt sind.
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Überraschenderweise hat sich gezeigt, dass die Positioniervorrichtung mit hoher Genauigkeit auch aus Klemm-Bausteinen herzustellen ist. Damit kann die Positioniervorrichtung auch von ungelernten Personen bzw. Kindern in Eigenbau ohne Maschinen hergestellt werden. Nach der Produktion einer genügend großen Anzahl von 3D (dreidimensional, bzw. Anbau in sechs Richtungen möglich) Verbundbausteinen können dann die Bausteine der Positioniervorrichtung wieder demontiert und für andere Zwecke verwendet werden, insbesondere für Spielzwecke.
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Es ist sogar möglich, andere Vorstufen bei der Produktion des 3D Bausteins mit ähnlichen Positioniervorrichtungen zu Bauen. Damit kann eine mehrstufige Fertigungsstraße mit einfachen Mitteln im Wohn- bzw. Kinderzimmer oder in einem anderen Raum eines Privathauses aufgebaut werden.
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Der zweite Freiraum ist mit seinem zentralen Teil und den vier vom zentralen Teil abzweigende Teilfreiräumen optimal an die Aufnahme des Verbundbausteins angepasst.
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Die Positioniervorrichtung kann wieder für das Ankleben der letzten beiden Steine des Verbundbausteins verwendet werden und somit doppelt genutzt werden.
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Die zweite Schicht kann mindestens zwei Teilschichten aus Bausteinen enthalt, wobei die Bausteine der zweiten Schicht vertikale Säulen bilden, insbesondere Säulen, die in jeder Teilschicht der zweiten Schicht jeweils einen Baustein oder zwei Bausteine enthalten. Die vertikale Führung des Verbundbausteins hin zum Baustein im ersten Freiraum kann dadurch erheblich verbessert werden.
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Über der zweiten Schicht bzw. den Teilschichten der zweiten Schicht kann eine dritte Schicht aus Bausteinen angeordnet sein, die mindestens zwei Querbausteine enthält, die jeweils an zwei mit Abstand zueinander angeordneten Bausteinen der zweiten Schicht angeklemmt sind. Damit wird einem Auseinanderdrücken der Steine der zweiten Schicht beim Einführen des halbfertigen bzw. teilweise fertigen Verbundbausteins entgegengewirkt. Insbesondere bei Säulen, die mehr als zwei Schichten hoch sind kann dies einen großen Vorteil bieten. Beim Entfernen des fertigen Verbundbausteins bzw. des Verbundbausteins, an dem nur noch ein Baustein bzw. kein Stein mehr fehlt, kann der Querstein bzw. könne die Quersteine entfernt werden, um eine einfache und schnelle Entnahme zu ermöglichen.
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Der zweite Freiraum kann an den Querschnitt eines Verbundbausteins angepasst sein, der zwei innere Bausteine mit den Abmessungen des im ersten Freiraum positionierten oder positionierbaren Bausteins oder des Werkstück-Bausteins enthält. Die Bodenflächen der beiden inneren Bausteine können aufeinander zu zeigen, aneinander grenzen oder miteinander verklebt sein. Der Verbundbaustein kann weiter zwei äußere Bausteine mit den Abmessungen des im ersten Freiraum positionierten oder positionierbaren Bausteins oder des Werkstück-Bausteins haben. Die Bodenflächen der äußeren Bausteine können auf jeweils zwei Seitenflächen der inneren Bausteine zeigen oder an diesen angeklebt sein. Mit der Positioniervorrichtung werden dann die noch fehlenden zwei Bausteine eines 3D Verbundbausteins exakt angeklebt, der aus sechs Bausteinen besteht. Angepasst kann bedeuten, dass es zwischen Seitenwänden des Verbundbausteins und der Positioniervorrichtung nur jeweils einen Spalt gibt, der kleiner als 0,3 mm (Millimeter) oder kleiner als 0,2 mm oder kleiner als 0,1 mm ist.
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Alternativ kann der zweite Freiraum an den Querschnitt eines Verbundbausteins angepasst sein, der vier innere Bausteine mit den Abmessungen des im ersten Freiraum positionierten oder positionierbaren Bausteins oder des Werkstück-Bausteins enthält. Die Bodenflächen der vier inneren Bausteine können paarweise aufeinander zu zeigen oder paarweise aneinander grenzen oder paarweise miteinander verklebt sein. Weiterhin kann der Verbundbaustein zwei äußere Bausteine mit den Abmessungen des im ersten Freiraum positionierten oder positionierbaren Bausteins oder des Werkstück-Bausteins enthalten. Die Bodenflächen der äußeren Bausteine können auf jeweils zwei Seitenflächen der inneren Bausteine zeigen oder an diesen angeklebt sein. Solche Verbundbausteine sind ähnlich zu Verbundbausteinen, die sich mit Gerüsten oder mit einem Gerüst in ihrem Innern zusammenstecken lassen, siehe auch unten die Beschreibung der 2. Mit der Positioniervorrichtung werden dann die noch fehlenden zwei Bausteine eines 3D Verbundbausteins exakt angeklebt, der aus acht Bausteinen besteht. Angepasst kann auch für diese Weiterbildung bedeuten, dass es zwischen Seitenwänden des Verbundbausteins und der Positioniervorrichtung nur jeweils einen Spalt gibt, der kleiner als 0,3 mm (Millimeter) oder kleiner als 0,2 mm oder kleiner als 0,1 mm ist.
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Die Bausteine der Positioniervorrichtung und/oder der Verbindungsbausteine können Klemmbausteine sein, insbesondere enthaltend oder bestehend aus ABS (Acrylnitril-Butadien-Styrol) oder PLA (Polyaktid), d.h. umweltfreundliches Maisstärkematerial. PLA ist für die Positioniervorrichtung auch deshalb geeignet, weil an die Positioniervorrichtung keine zu hohen Anforderungen bzgl. Genauigkeit und mechanischer Belastbarkeit gestellt werden. Beide genannten Materialien können mit 3D Druck, insbesondere 3D Filamentdruck oder 3D Pulverdruck verarbeitet werden. Alternativ kann Spritzguss verwendet werden.
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Alternativ oder zusätzlich kann der Verbundbaustein Klemmbausteine enthalten, insbesondere sechs Klemmbausteine oder acht Klemmbausteine. Klemmbausteine sind weit verbreitet. 3D klemmbausteine ermöglichen ein besonders kreatives Bauen und ein schnelles Abbauen.
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Die Bausteine der Positioniervorrichtung können miteinander verklebt sein, insbesondere mit einem Sekundenkleber, z.B. auf Cyanacrylatbasis. Damit wird einem unbeabsichtigten Lösen von Bausteinen der Positioniervorrichtung entgegen gewirkt. Das Verkleben der Bausteine der Positioniervorrichtung ist insbesondere dann gut, wenn sehr viele Verbundbausteine hergestellt werden sollen, z.B. mehr als 10, mehr als 20 oder mehr als 100.
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Die Positioniervorrichtung kann zum Verkleben eines Werkstück-Klemmbausteins mit einem Werkstückklemmbausteinverbund enthaltend mindestens vier Klemmbausteine verwendet werden, wobei als Klebemittel vorzugsweise, ein Stück beidseitig klebendes Klebeband oder ein Sekundenkleber verwendet wird, insbesondere enthaltend Cyanacrylat. Das beidseitig klebende Klebeband kann den folgenden Aufbau haben:
- – eine optionale Abdecksicht
- – eine erste Klebeschicht,
- – einen Zwischenträger,
- – eine zweite Klebeschicht, und
- – eine Abdeckschicht.
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Das Stück Klebeband kann bereits auf die Größe des im ersten Freiraum angeordneten Bausteins vorgeschnitten oder vorgestanzt sein. Zum Befestigen des Klebebandstücks an diesem Baustein kann die Positioniervorrichtung verwendet werden, wenn es zwei Schichten aus Bausteinen gibt, in denen der erste Freiraum ausgebildet ist. Alternativ kann eine andere Positioniervorrichtung verwendet werden. Auch eine Montage des Klebebandes an den Bausteinen in einer Fabrik ist möglich. Es kann auch nur eine Klebeschicht und eine Abdeckschicht an den Bausteinen geben. Weiterhin kann das Klebeband auch am Baustein zurechtgeschnitten werden, wobei dessen Kanten als Führungen für ein exaktes Schneiden dienen.
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Vor dem Einlegen des Bausteins, z.B. weniger als 10 Sekunden, in den ersten Freiraum oder kurz danach, z.B. weniger als 10 Sekunden, wird dann die an der zweiten Klebeschicht angebrachte Abdecksicht abgezogen, z.B. unter Verwendung einer Pinzette. Anschließend wird der halbfertige Verbundbaustein auf das Klebeband und damit auf den Klemmbaustein aufgeklebt unter Verwendung der Positioniervorrichtung. Eine Lasche an der Abdeckschicht bzw. Laschen an den Abdeckschichten kann bzw. können das Verkleben erleichtern.
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Beidseitig klebendes Klebeband ermöglicht ein besonders sauberes Kleben und ist bspw. für Kinder und unerfahrene Personen sehr gut geeignet. Aber auch erfahrene Personen können Verbundbausteine sehr exakt herstellen.
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Alternativ kann aber auch ein Sekundenkleber zum Verkleben der Bausteine des Verbundbausteins verwendet werden. Eine Verunreinigung der Form bzw. der Positioniervorrichtung kann wirksam ggf. durch dünne Folie an deren Seitenwänden verhindert werden.
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Die oben genannten Ausführungsbeispiele und Ausgestaltungen können untereinander und mit den unten beschriebenen Beispielen der Figuren beliebig kombiniert werden. Sofern in dieser Anmeldung "kann" verwendet wird, bedeutet dies sowohl die technische Möglichkeit als auch eine tatsächliche technische Realisierung.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden an Hand der beiliegenden Zeichnung erläutert. Die Figuren der Zeichnung sind nicht maßstabsgerecht, insbesondere können andere Aspektverhältnisse verwendet werden. Es zeigen in der Zeichnung:
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1 einen bekannten Klemmbaustein in Draufsicht,
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2 einen 3D Verbundbaustein aus acht Bausteinen,
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3 einen bekannten 3D Verbundbaustein aus sechs Bausteinen,
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4 eine Positioniervorrichtung aus Klemm-Bausteinen in Perspektivansicht,
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5 die in der 4 gezeigte Positioniervorrichtung in Draufsicht,
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6 eine schematische Darstellung der Positioniervorrichtung und zweier Werkstück-Bausteine, und
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7 ein an einen Baustein angeklebtes beidseitig klebendes Klebeband.
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Die 1 zeigt einen bekannten Klemmbaustein B1 in Draufsicht. Die Außenabmessungen des Klemmbaustein B1 liegen bspw. innerhalb der in der Einleitung genannten Bereiche für die Länge L1, die Breite Br1 und die Höhe eines Bausteins. Insbesondere kann den genannten Werten genau entsprochen werden, d.h. Länge L1 bspw. 31,8 Millimeter und Breite Br1 bspw. 15,8 Millimeter. Die Höhe des Bausteins B1 ist in der 1 nicht dargestellt und liegt senkrecht zur Blattebene des Blattes, das die 1 zeigt. Die Höhe kann bspw. 11,4 Millimeter inklusive der Noppen betragen. Der Baustein B1 ist wie die weiter unten genannten Bausteine B2 bis B29 aufgebaut und besteht bspw. aus einem ABS-Plastikmaterial (Acrylnitril-Butadien-Styrol) oder PLA (Polyaktid).
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Der Baustein B1 hat:
- – eine kurze linke Seitenwand 2 der Breite Br1,
- – eine lange Rückwand 6, der Länge L1,
- – eine kurze rechte Seitenwand 4 der Breite Br1,
- – und eine Vorderwand 8 der Länge L1.
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Eine Decke 10 überdeckt die Wände 2 bis 8 nach oben hin, so dass unter der Decke 10 ein von den Wänden 2 bis 8 begrenzter Hohlraum mit einer Öffnung nach unten entsteht, die in der in der 1 gezeigten Ansicht jedoch nicht sichtbar ist. In diesem Hohlraum sind drei in der 1 schematisch dargestellte Hohlzylinder Z1, Z2 und Z3 entlang einer Geraden angeordnet, die in Längsrichtung des Bausteins B1 liegt. Die Zylinder Z1 bis Z3 dienen im Zusammenspiel mit den Wänden 2 bis 8 bei einem bekannten Baustein B1 zum Anklemmen der Noppen eines darunter liegenden Bausteins oder einer mit Noppen versehenen Bodenplatte. Somit kann mit dem in der 1 dargestellten Baustein B1 nur entlang zweier einander entgegen gesetzter Richtungen gebaut werden.
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Beim Baustein B1 handelt es sich um einen Baustein mit acht Noppen N1 bis N8, die in zwei Reihen angeordnet sind, wobei die erste Reihe die Noppen N1 bis N4 enthält. Die zweite Reihe enthält die Noppen N5 bis N8. Die Noppen N1 bis N8 sind an einer Anbaufläche AF1 angeordnet. Eine Flächennormale FN1 der Anbaufläche AF1 zeigt aus der Blattebene der 1 zum Betrachter hin, was durch einen Kreis mit Punkt verdeutlicht ist, der einem Pfeil entspricht, der zum Betrachter gerichtet ist.
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Es können aber auch andere Basis-Bausteine verwendet werden, was am Ende der Beschreibung noch detaillierter ausgeführt ist.
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Die 2 zeigt einen 3D Verbundbaustein VB2 aus acht Bausteinen B1 bis B8, die wie der Baustein B1 aufgebaut sind:
- – einen in der Darstellung der 2 hinten liegenden Klemmbaustein B8, der eine Anbaufläche AF6 mit acht Noppen hat,
- – einen in der Darstellung der 2 rechts liegenden Klemmbaustein B7, der eine Anbaufläche AF5 mit acht Noppen hat,
- – einen in der Darstellung der 2 vorn liegende Klemmbaustein B6, der eine Anbaufläche AF4 mit acht Noppen hat,
- – einen in der Darstellung der 2 links liegenden Klemmbaustein B5, der eine Anbaufläche AF3 mit acht Noppen hat,
- – zwei in der Darstellung der 2 oben liegende Klemmbausteine B1 und B2, die jeweils acht Noppen haben und eine Anbaufläche AF1 bilden, und
- – zwei in der Darstellung der 2 unten liegende Klemmbausteine B3 und B4, wobei der Klemmbaustein B3 in der 6 nicht zu sehen ist, weil er von dem Klemmbaustein B3 verdeckt ist. Die unten liegenden Klemmbausteine B3 und B4 können vorzugsweise die gleiche Ausrichtung wie die Klemmbausteine B1 und B2 haben oder um 90 Grad um die z-Achse, siehe unten, zu diesen gedreht sein. Die Klemmbausteine B3 und B4 bilden eine Anbaufläche AF2.
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Der Verbundbaustein VB2 ähnelt dem aus der
DE 20 2015 005 579 bekannten Verbundbaustein, enthält jedoch kein Gerüst bzw. keine Gerüste in seinem Innern, so dass er etwas schmaler ist, weil die Bausteine B1 und B3 bzw. B2 und B4 aneinander liegen, bspw. ohne oder mit einem Klebemittel dazwischen, z.B. beidseitig klebendes Klebeband oder Sekundenkleber. Alternativ oder zusätzlich können die vier Bausteine B1 bis B4 aber auch an ihren außen liegenden Seitenwänden mit einem einseitig klebenden Klebeband umwickelt sein.
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Positioniervorrichtungen können die Positionierung der Bausteine B1 bis B8 beim Kleben erleichtern, insbesondere Positioniervorrichtungen aus Basisbausteinen oder solchen Positioniervorrichtungen entsprechende Positioniervorrichtungen in Spritzgusstechnik gefertigt. Eine Positioniervorrichtung für das Ankleben der Bausteine B5 und B7 wird unten an Hand der 4 bis 6 erläutert.
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Zu den Anbauflächen AF1 bis AF6 gehören Flächennormalen FN1 bis FN6. Bezüglich eines rechtwinkligen bzw. kartesischen Koordinatensystem 20 mit x-, y- und z-Achse ergeben sich die folgenden Anordnungen der Flächennormalen FN1 bis FN6:
- – die Flächennormale FN1 zeigt nach oben in Richtung der z-Achse,
- – die Flächennormale FN2 zeigt nach unten entgegen der Richtung der z-Achse,
- – die Flächennormale FN3 zeigt nach links entgegen der Richtung der x-Achse,
- – die Flächennormale FN4 zeigt nach vorn entgegen der Richtung der y-Achse,
- – die Flächennormale FN5 zeigt nach rechts in Richtung der x-Achse, und
- – die Flächennormale FN6 zeigt nach hinten in Richtung der y-Achse.
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Eine zurückgesetzte Kante K0 bildet eine Führung beim Einführen in die unten näher erläuterte Positioniervorrichtung PV1. Die anderen drei der Kante K0 entsprechenden Kanten des Verbundbausteins VB2 können ebenfalls als Führungen verwendet werden, um einen sicheren Sitz zu gewährleisten, insbesondere ohne Anwendung zusätzlicher seitlicher Andruckkräfte.
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Der Klemmbaustein VB2 kann auch mit anderen Basisbausteinen ausgeführt werden. Auch können verschiedene Formen von Basisbausteinen in einem Verbundbaustein aus acht Klemmbausteinen verwendet werden, z.B. vier Bausteine mit zwei mal drei Noppen an Stelle der Bausteine B1 bis B4. Wieder lässt sich ein solcher Verbundbaustein auch ohne Gerüste aus Klemmbausteinen herstellen.
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Die
3 zeigt einen bekannten (z.B.
DE 2009 002 361 A1 oder B4) 3D Verbundbaustein VB4 aus sechs Bausteinen B1a bis B6a, die jeweils dem Baustein B1 entsprechen, d.h. im
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Detail:
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- – den oberen inneren Baustein B1a mit einer mit acht Noppen versehenden Anbaufläche AF1a,
- – den unteren inneren Baustein B2a (nicht dargestellt) mit einer mit acht Noppen versehenden Anbaufläche AF2a (nicht dargestellt),
- – den linken Baustein B3a mit einer Anbaufläche AF3a,
- – den vorderen Baustein B4a mit einer Anbaufläche AF4a,
- – den rechten Baustein B5a mit einer Anbaufläche AF5a, und
- – den hinteren Baustein B6a mit einer Anbaufläche AF6a.
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Zu den Anbauflächen AF1a bis AF6a gehören Flächennormalen FN1a bis FN6a. Bezüglich eines rechtwinkligen bzw. kartesischen Koordinatensystem 30 mit x-, y- und z-Achse ergeben sich die folgenden Anordnungen der Flächennormalen FN1a bis FN6a:
- – die Flächennormale FN1a zeigt nach oben in Richtung der z-Achse,
- – die Flächennormale FN2a zeigt nach unten entgegen der Richtung der z-Achse,
- – die Flächennormale FN3a zeigt nach links entgegen der x-Achse,
- – die Flächennormale FN4a zeigt nach vorn entgegen der Richtung der y-Achse,
- – die Flächennormale FN5a zeigt nach rechts in Richtung der x-Achse, und
- – die Flächennormale FN6a zeigt nach hinten in Richtung der y-Achse.
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Die Bausteine B1a und B2a können abgesehen von den vier seitlich angeklebten Bausteinen B3a bis B4a optional verklebt sein, bspw. mit einseitig klebendem Klebeband umwickelt, mit beidseitig klebendem Klebeband an ihren Bodenflächen verklebt, mit Klebstoff (Sekundenkleber, z.B. auf Cyanacrylatbasis), usw. Die Bausteine B3a bis B6a können danach angeklebt werden. Beim Kleben können Positioniervorrichtungen verwendet werden, um eine genaue Positionierung zu ermöglichen, insbesondere Positioniervorrichtungen aus Basisbausteinen oder solchen Positioniervorrichtungen entsprechende Positioniervorrichtungen in Spritzgusstechnik gefertigt. Eine Positioniervorrichtung für das Ankleben der Bausteine B3a und B5a wird unten an Hand der 4 bis 6 erläutert.
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Der Klemmbaustein VB4 kann auch mit anderen Basisbausteinen ausgeführt werden, siehe Erläuterungen am Ende der Beschreibung.
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Eine zurückgesetzte Kante K0a bildet eine Führung beim Einführen in die unten näher erläuterte Positioniervorrichtung PV1. Die anderen drei der Kante K0a entsprechenden Kanten des Verbundbausteins VB4 können ebenfalls als Führungen verwendet werden, um einen sicheren Sitz zu gewährleisten, insbesondere ohne Anwendung zusätzlicher seitlicher Andruckkräfte.
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Die 4 zeigt eine Positioniervorrichtung PV1 aus Klemm-Bausteinen B1b bis B14b in Perspektivansicht. Die Bausteine B1b bis B14b sind wie der Baustein B1 aufgebaut. Eine untere Schicht S0 besteht aus fünf Klemmbausteinen B1b bis B5b, die in dieser Reihenfolge aneinander liegen, wobei eine erste Schicht eines viereckigen Rahmens R2 gebildet wird, in dessen Innenraum ein unterer Teil eines Freiraums FR1 gebildet wird. In dem unteren Teil des Freiraums FR1 ist Platz für genau einen Baustein, der wie der Baustein B1 aufgebaut ist, siehe Baustein B16b in der 6.
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Eine Schicht S1 aus fünf Klemmbausteinen B6b bis B10b befindet sich auf der Schicht S0, wobei die Klemmbausteine B6b bis B10b jeweils um einen halben Längsstein zu den jeweils unter ihnen liegenden Bausteinen B1b bis B5b versetzt sind, so dass sich ein fester Verbund der Schichten S0 und S1 ergibt. Die Klemmbausteine B6b bis B10b bilden eine obere Schicht des viereckigen Rahmens R2, dessen Innenraum den oberen Teil des Freiraums FR1 umgibt, wobei auch in dem Teil des Freiraums FR1, der in der Schicht S1 liegt, Platz für einen Baustein ist, der wie der Baustein B1 aufgebaut ist, siehe Baustein B15b in der 5 bzw. in der 6.
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Auf der Schicht S1 befinden sich in einer Schicht S2 vier Bausteine B11b bis B14b. Der Baustein B11b befindet sich vorn links direkt über dem Baustein B6b, ist jedoch mit einem Versatz von einer Noppe über die kurze Seite des Rahmens R2 hinaus nach links verschoben. Die äußere Längsseite des Bausteins B11b fluchtet mit der vorderen Längsseite des Rahmens R2.
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Der Baustein B12b befindet sich parallel zum Baustein B11b mit einem Abstand von zwei Noppen über den Bausteinen B7b und B8b, d.h. hinten links. Auch der Baustein B12b ist mit einem Versatz von einer Noppe über die kurze Seite des Rahmens R2 hinaus nach links verschoben angeklemmt. Zwischen den Bausteinen B11b und B12b befindet sich ein Teil-Freiraum FR2b zur Aufnahme eines Teils eines in der Positioniervorrichtung PV1 herzustellenden Verbundbausteins VB6, siehe 6.
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Der Baustein B13b befindet sich bei der Positioniervorrichtung PV1 hinten rechts in der Darstellung gemäß der 4. Der Baustein B13b ist über dem Baustein B8b und dem Baustein B9b angeordnet bzw. angeklemmt. Der Baustein B13b ist wie die Bausteine B11b und B12b ausgerichtet und mit einem Versatz von einer Noppe ragt er über die rechte kurze Seite der Positioniervorrichtung PV1. Zwischen den Bausteinen B12b und B13b befindet sich ein Teil-Freiraum FR2c zur Aufnahme eines Teils eines in der Positioniervorrichtung PV1 herzustellenden Verbundbausteins VB6. Die Bausteine B12b und B13b haben einen Abstand voneinander, der dem Rastermaß von zwei Noppen entspricht.
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Der Baustein B14b befindet sich bei der Positioniervorrichtung PV1 vorn rechts in der Darstellung gemäß der 4. Der Baustein B14b ist über dem Baustein B10b angeordnet bzw. angeklemmt. Der Baustein B14b ist wie die Bausteine B11b, B12b und B13b ausgerichtet und mit einem Versatz von einer Noppe ragt er über die rechte kurze Seite der Positioniervorrichtung PV1. Zwischen den Bausteinen B13b und B14b befindet sich ein Teil-Freiraum FR2d zur Aufnahme eines Teils eines in der Positioniervorrichtung PV1 herzustellenden Verbundbausteins VB6. Die Bausteine B13b und B14b haben wieder einen Abstand voneinander, der dem Rastermaß von zwei Noppen entspricht.
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Zwischen den Bausteinen B14b und B11b befindet sich ein Teil-Freiraum FR2a zur Aufnahme eines Teils eines in der Positioniervorrichtung PV1 herzustellenden Verbundbausteins VB6. Die zwei Noppen N64, N68 des Bausteins B6b und die zwei Noppen N101, N105 des Bausteins B10b liegen am Boden des Teil-Freiraums FR2a frei. Die Bausteine B14b und B11b haben damit ebenfalls einen Abstand voneinander, der dem Rastermaß von zwei Noppen entspricht.
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Zwischen den Teil-Freiräumen FR2a bis FR2d liegt in einem von den vier Bausteinen B11b bis B12b umgebenen Zentralbereich ein Freiraum FR2e, der mit den kreuzförmig von ihm wegführenden Teil-Freiräumen FR2a bis FR2d verbunden ist, so dass sich ein gemeinsamer Freiraum FR2a bis FR2e zur Aufnahme eines halbfertigen Verbundbausteins (siehe bspw. Verbundbaustein VB6 gemäß der 6) ergibt, an den in der Positioniervorrichtung PV1 ein Klemmbaustein angeklebt wird. Der innere oder zentrale Teil-Freiraum 2e wird durch vier vertikale Kanten K1 bis K4 begrenzt, die in dieser Reihenfolge an den Bausteinen B11b bis B14b ausgebildet sind. Dabei liegt die Kante K1 bei der Abbildung gemäß der 4 hinten rechts am Baustein B11b, die Kante K2 vorn rechts am Baustein B12b, die Kante K3 vorn links am Baustein B13b und die Kante K4 hinten links am Baustein B14b. Die Kanten K1 bis K4 sind vorspringende (konvexe) Kanten und bilden Führungen für das Einführen eines halbfertigen Verbundbausteins VB6, siehe 6, in die Positioniervorrichtung PV1. Der Teil-Freiraum FR2e befindet sich über einer Fläche, die dem Rastermaß von zwei Noppen mal dem Rastermaß von zwei Noppen entspricht.
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Andere Ausführungen der Positioniervorrichtung PV1 mit den Klemmbausteinen sind ebenfalls möglich, siehe auch die Erläuterungen zu der 5, Bausteine B21, B22, B24, B29 usw. Auch kann die Positioniervorrichtung PV1 um 180 Grad so gedreht werden, dass die Hohlzylinder der Bausteine nach oben zeigen. In diesem Fall werden die Bausteine der Schicht S2 an die Schicht S0 angesteckt, um den Freiraum FR2 zu erzeugen.
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An Stelle der Schicht S0 kann auch eine bekannte Noppenplatte verwendet werden. Über den Versatzsteinen B11b, B12b, B13b und B14b können auch weitere Bausteine so angeordnet werden, dass sich Säulen bilden, bspw. jeweils ein Baustein, zwei Bausteine oder drei Bausteine. Am Ende dieser Säulen können Quersteine angeordnet werden, siehe bspw. Baustein B24 in der 5, bzw. einem diesem Baustein entsprechenden Baustein an der anderen kurzen Seite der Positioniervorrichtung PV1. Auch an den Bausteinen B12b, B13b bzw. B11b und B14b kann jeweils ein Überbrückungsbaustein angeklemmt werden.
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Bei einem anderen Ausführungsbeispiel wird die Positioniervorrichtung PV1 mit unveränderten Abmessungen oder mit anderen Abmessungen kompakt mit einem Spritzgussverfahren hergestellt, d.h. ohne Verwendung von Klemmbausteinen. Die Positioniervorrichtung PV1 kann dann einstückig oder mehrstückig gefertigt sein, bspw. aus zwei oder mehr als zwei miteinander verklebt, verrasteten oder sonst verbundenen Teilen.
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Die 5 zeigt die Positioniervorrichtung PV1 in Draufsicht. Im Freiraum FR1 liegt über einem nicht sichtbaren Baustein B16b ein Baustein B15b mit seiner Bodenfläche nach oben zeigend. Die Bausteine B16b und B15b gleichen dem Baustein B1. So hat der Baustein B15b eine Länge L2b, die der Länge L1 gleicht, und eine Breite Br2b, die der Breite Br1 gleich ist.
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In der 5 sind die vier nach oben zeigenden Hohlzylinder Z1b bis Z3b des Bausteins B15b dargestellt. Im Zentrum des mittleren Hohlzylinders befindet sich auf Höhe der Bodenfläche ein Zentrierpunkt ZP. Ein in der Positioniervorrichtung PV1 über dem Baustein B15b auszurichtender halbfertiger Verbundbaustein, siehe Verbundbaustein VB6 gemäß 6, wird durch die kreuzförmige Anordnung der Teil-Freiräume FR2a bis FR2d um den zentralen Teil-Freiraum FR2e herum mit seiner Mittelachse genau über dem Zentrierpunkt ZP zentriert, so dass beide Bausteine exakt miteinander verklebt werden können, was unten an Hand der 6 noch näher erläutert wird.
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Bei einem anderen Ausführungsbeispiel wird der Verbundbaustein VB2 in der Positioniervorrichtung PV1 hergestellt, d.h. es werden die letzten beiden Bausteine B5 und B7 angeklebt, z.B. mit beidseitig klebendem Klebeband oder mit einem Klebstoff. Weil der Verbundbaustein VB2 vier innere Bausteine B1 bis B4 enthält, sind die Freiräume FR2a und FR2c zu verbreitern. Die Breite der Freiräume FR2b und FR2d werden dagegen beibehalten. Deshalb werden die Bausteine B11b bis B14 jeweils noch weiter nach außen gesetzt, so dass sie halb über die kurzen Seitenwände der Positioniervorrichtung PV1 ragen. Als Beispiel sind Bausteine B21 und B22 dargestellt, zwischen denen die Bausteine B1 und B2 des halbfertigen Verbundbausteins VB2 aufgenommen werden können.
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Die Bausteine B11b bis B14b können durch weitere Bausteine in einer dritten Schicht verbunden werden, um die Stabilität der Positioniervorrichtung PV1 zu erhöhen. Dies ist bspw. für einen Querbaustein B24 gezeigt. Beim Verbinden der Bausteine B12b und B13b bzw. B11b und B14 sollte darauf geachtet werden, dass der halbfertige Verbindungstein weiterhin eingeschoben werden kann. Somit sollte der Baustein nur an die jeweils äußeren Noppen aufgesetzt werden, d.h. er ragt dann mit einer Längshälfte über die Längsseiten der Positioniervorrichtung PV1 hinaus.
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Die Querbausteine, z.B. B24, sind besonders wirkungsvoll, wenn an Stelle der Bausteine B11b bis B14b bzw. B23 Säulen verwendet werden, weil dann die Hebelkräfte beim Einschieben und Herausnehmen der Verbundbausteine VB2, VB4, VB6 größer sind. Die Querbausteine, z.B. B24, wirken diesen Kräften entgegen und halten die Säulen zusammen.
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Die Bausteine B11b bis B14b können bei beiden Varianten der Positioniervorrichtung PV1, d.h. für die Herstellung eines 6er bzw. eines 8er 3D Bausteins, alle oder nur einige auch um 90 Grad gedreht angeordnet werden, wobei jedoch die Form der Teil-Freiräume FR2a bis FR2d am zentralen Teil-Freiraum FR2e unverändert bleibt. Dies ist für einen Baustein B29 gezeigt, der an Stelle des Bausteins B14b verwendet werden kann.
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Der Rahmen R2 kann auch breiter ausgeführt werden, wie durch einen Rahmen R4 angedeutet. Beispielsweise kann um den Rahmen R2 herum auf gleiche Weise wie der Rahmen R2 ein weiterer größerer Rahmen gebaut werden, dessen Innenseite an der Außenseite des Rahmens R2 anliegt. Die Bausteine B11b bis B14b bzw. die sie enthaltenden Säulen halten dann beide Rahmen zusammen. Die Säulen können unabhängig vom Rahmen auch quadratische Querschnitte haben, was insbesondere bei Verwendung des Rahmens R4 sinnvoll ist. Wieder können Querbausteine, z.B. B24, die Stabilität der Positioniervorrichtung PV1 mit dem Rahmen R4 weiter erhöhen.
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An Stelle der Schicht S0 kann eine handelsübliche Noppenplatte verwendet werden. Die Bausteine der Schicht S1 müssen dann keinen geschlossenen Rahmen bilden. Es genügt, den Baustein B15b allseitig mit Bausteinen zu fixieren.
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Bei anderen Ausführungsbeispielen werden die an Hand der 5 erläuterten Abwandlungen der Positioniervorrichtung PV1 unter Beibehaltung der Abmessungen oder mit anderen Abmessungen kompakt mit einem Spritzgussverfahren hergestellt, d.h. ohne Verwendung von Klemmbausteinen. Die Positioniervorrichtung PV1 kann dann einstückig oder mehrstückig gefertigt sein, bspw. aus zwei oder mehr als zwei miteinander verklebt, verrasteten oder sonst verbundenen Teilen.
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Die 6 zeigt eine schematische Darstellung der Positioniervorrichtung PV1 und zweier Werkstück-Bausteine, d.h. des Bausteins B15b und des teilfertigen Verbundbausteins VB6, die miteinander in der Positioniervorrichtung PV1 verklebt werden.
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Der Verbundbaustein VB6 enthält zwei innere Bausteine B31 und B32, die in dieser Reihenfolge bspw. den Bausteinen B1a und B2a des Verbundbausteins VB4 entsprechen. An einer ebenen Berührungsfläche 42 berühren sich die Bodenflächen der Bausteine B30 und B32. Die Bodenflächen können miteinander verklebt sein, bspw. mit Hilfe eines Klebemittels wie Klebstoff oder einem beidseitig klebenden Klebeband. Alternativ wird kein Klebemittel an der Berührungsfläche 42 verwendet und die Bausteine B30 und B31 werden durch die Seitensteine B32, B15b usw. zusammengehalten. Auch ein Umwickeln der inneren Bausteine B30 und B31 mit einem einseitig klebenden Klebeband ist möglich.
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Ein nach vorn gerichteter Baustein B32 des Verbundbausteins VB6 entspricht bspw. dem Baustein B4a des Verbundbausteins VB4. Eine zurückgesetzte Kante K0b des Verbundbausteins VB6 entspricht der Kante K0a des Verbundbausteins VB4. Der mit dem Verbundbaustein VB6 zu verbindende Baustein B15b entspricht dem Baustein B3a am Verbundbaustein VB4. Ein vom Betrachter der 6 abgewandter Baustein (nicht dargestellt) des Verbundbausteins VB6 entspricht dem Baustein B6a des Verbundbausteins VB4. Der nach vorn gerichtete Baustein B32 und der vom Betrachter abgewandte Baustein wurden bspw. mit einer anderen Positioniervorrichtung an den inneren Steinen B30 und B31 beim Verkleben positioniert.
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Zum Verkleben des teilfertigen Verbundbausteins VB6 mit dem Baustein B15b wird der teilfertige Verbundbaustein VB6 von oben in die Positioniervorrichtung PV1 eingeführt, siehe Andruckrichtung 40. Dabei wird der dem Betrachter zugewandte Baustein B32 in Freiraum FR2b aufgenommen. Die Anbauflächen und die sich unmittelbar anschließenden Teile der Bausteine 31 und 32 werden im Freiraum FR2a bzw. FR2c aufgenommen. Der von dem Betrachter abgewandte Baustein wird im Freiraum FR2d aufgenommen. Der Freiraum 2e nimmt die restlichen Teile der Bausteine B30 und B31 auf.
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Berührt der Verbundbausteins VB6 den Baustein B15b an der Klebefläche 44, so kann der Druck auf den Verbundbausteins VB6 kurzzeitig erhöht werden, um eine sicheres Verkleben zu gewährleisten, z.B. kürzer als 1 Minute oder kürzer als 10 Sekunden.
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Beim Einführen des Verbundbausteins VB6 in die Positioniervorrichtung PV1 übt die Positioniervorrichtung PV1 eine zweifache Zentrierwirkung aus, d.h. einmal in die Richtungen rechts und links, siehe Doppelpfeil 48, und zum Anderen in die Richtungen vorn und hinten. Die Zentrierung wird erreicht, weil die zurückgesetzten Kanten, z.B. K0b, des Verbundbausteins VB6 an den vorspringenden Kanten K1 bis K4 der Positioniervorrichtung PV1 entlang geführt werden. Das Zentrum des Verbundbausteins VB6 kommt genau über dem Zentrierpunkt ZP des Bausteins B15b zu liegen.
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Nach dem Verkleben des Bausteins B15b mit den vier Bausteinen B30 bis B34 und dem vom Betrachter abgewandten Baustein des Verbundbaustein VB6 kann der nun fünf Bausteine enthaltende Verbundbaustein VB6 aus der Positioniervorrichtung PV1 entnommen werden, wobei der Verbundbaustein VB6 entgegen der Richtung des Pfeils 40, d.h. entgegen der Andruckrichtung, nach oben aus der Positioniervorrichtung PV1 gezogen wird. Anschließend kann ein weiterer Baustein in gleicher Weise wie der Baustein B15b in den Freiraum FR1 bzw. in dessen oberen Teil eingelegt werden. Der Verbundbaustein VB6 wird mit seiner oberen noch freien Seite nach unten gedreht und entlang der Richtung 40 in die Positioniervorrichtung PV1 eingeführt und mit dem Baustein verklebt, der dem Baustein B15b entspricht, bspw. unter Verwendung von Klebstoff oder eines beidseitig klebendes Klebebandes an einer Fläche, die der Klebefläche 44 entspricht. Danach kann der nun fertig gestellte Verbundbaustein VB6 aus der Positioniervorrichtung PV1 entnommen werden, d.h. entgegen der Andruckrichtung 40.
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Die 7 zeigt ein an den Baustein B15b angeklebtes beidseitig klebendes Klebeband KB1. Eine Noppe N ist stellvertretend für alle acht Noppen des Bausteins B15b dargestellt. Das an der Bodenfläche des Bausteins B15b klebende bzw. anzuklebende Klebeband bzw. Klebebandstück kann mit zunehmendem Abstand vom Baustein B15b, d.h. in der Darstellung der 7 von oben nach unten die folgenden Schichten enthalten bzw. bestehen aus:
- – eine erste Klebeschicht KS1,
- – einen Zwischenträger ZT,
- – eine zweite Klebeschicht KS2, und
- – eine Abdeckschicht AS.
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Für das Material des Zwischenträgers ZT und der Abdeckschicht AS kommen Plastikmaterialien in Frage. Der Zwischenträger ZT kann auch eine gewebte Textileinlage enthalten. Die Klebeschichten KS1 und KS2 können dasselbe Klebemittel oder voneinander verschiedene Klebemittel enthalten. Es können bekannte Klebemittel verwendet werden. Bspw. ist Verlegeband (RZ 8463.1, 32393-90108-00) der Marke Tesa (registrierte Marke) geeignet oder ein anderes Klebeband, das vorzugsweise stark bzw. extra stark klebend ist.
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Das beidseitig klebende Klebeband KB1 kann von einem Band abgerollt werden und dann einzeln an die im Freiraum FR1 oben zu positionierenden Klemmbausteine, z.B. B15b, geklebt werden, bspw. automatisch oder manuell. Alternativ können mehrere Klemmbausteine auf ein Klebeband oder eine Klebefolie aufgeklebt werden und in einem nachfolgenden Schneidevorgang vereinzelt werden, der manuell oder automatisch ausgeführt wird.
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Eine optionale Lasche La2 wurde bspw. gemeinsam mit dem Klebeband KB1 ausgestanzt, so dass sie eine erste Lasche am Zwischenträger ZT und eine zweite Lasche an der Abdeckschicht AS enthält. Die Lasche an der Abdeckschicht AS erleichtert das Abziehen der Abdeckschicht AS.
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An Stelle der Lasche La2 kann es auch zwei separate Laschen geben, die bspw. an voneinander verschiedenen Seiten des Klebebandes KB1 ausgebildet sind.
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Die Lasche am Zwischenträger ZT dient zum Ablösen des Klebebandes KB1 vom Baustein B15b bzw. vom Verbundbaustein VB2 bis VB6, was bspw. bei einem Rückbau des Verbundbausteins VB2 bis VB6 erforderlich wird. An der am Zwischenträger ZT ausgebildeten Lasche können sich auch die Klebemittel der Klebeschichten KS1, KS2 befinden, was aber nicht dargestellt ist. Alternativ sind die Laschen klebemittelfrei.
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Die Lasche(n) La2 usw. können abgerundet, rechteckförmig, quadratisch oder auf andere Art ausgebildet werden, um ein sicheres Zufassen mit Daumen und Zeigefinger oder mit einer Pinzette zu ermöglichen.
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Bei einem anderen Ausführungsbeispiel gibt es an dem Baustein B15b nur die Klebeschicht KS1 und die Abdeckschicht AS. Dies bietet sich an, wenn der Baustein B15b bspw. gemeinsam mit mehreren anderen Bausteinen bei der Fertigung mit Klebemittel beschichtet werden kann, auf das dann die Abdeckschicht geklebt wird. Alternativ werden die Bausteine auf eine mit Klebstoff versehene Abdeckschicht aufgesetzt. Ein automatischer oder manueller Schneidevorgang dient dann zum Vereinzeln der Bausteine und des Klebeelementes aus der Klebeschicht KS1 und die Abdeckschicht AS.
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Bei allen erläuterten Weiterbildungen bzw. Beispielen können auch andere Bausteine verwendet werden, z.B. mit:
- – einem Noppen an der Anbaufläche,
- – zwei Noppen an der Anbaufläche,
- – drei Noppen an der Anbaufläche,
- – vier Noppen, insbesondere in einer Reihe oder in zwei Reihen, d.h. zwei mal zwei Noppen,
- – fünf Noppen an der Anbaufläche,
- – sechs Noppen an der Anbaufläche, insbesondere in einer Reihe oder in zwei Reihen, d.h. zwei mal drei Noppen,
- – sieben Noppen an der Anbaufläche,
- – acht Noppen an der Anbaufläche, insbesondere in einer Reihe oder in zwei Reihen, d.h. zwei Mal vier Noppen, wie oben ausgeführt,
- – usw.
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Falls keine Hohlzylinder in den Bausteinen vorhanden sind, gibt es bspw. Vollzylinder. Wenn die 3D Bausteine Anbauflächen mit Hohlzylindern haben, d.h. ohne Noppen, gelten die obigen Ausführungen analog.
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Die Ausführungsbeispiele sind nicht maßstabsgetreu und nicht beschränkend. Abwandlungen im Rahmen des fachmännischen Handelns sind möglich. Obwohl die Erfindung im Detail durch das bevorzugte Ausführungsbeispiel näher illustriert und beschrieben worden ist, ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen. Die in der Einleitung genannten Weiterbildungen und Ausgestaltungen können untereinander kombiniert werden. Die in der Figurenbeschreibung genannten Ausführungsbeispiele können ebenfalls untereinander kombiniert werden. Weiterhin können die in der Einleitung genannten Weiterbildungen und Ausgestaltungen mit den in der Figurenbeschreibung genannten Ausführungsbeispielen kombiniert werden.
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Bezugszeichenliste
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- B1 bis B29
- Baustein
- L1, L2b
- Länge
- Br1, Br2b
- Breite
- 2, 4
- Seitenwand
- 6
- Rückwand
- 8
- vordere Wand
- 10
- Decke
- 20, 30
- Koordinatensystem
- Z1 bis Z3, Z1b bis Z3b
- Hohlzylinder
- N, N1 bis N8
- Noppe
- FN 1 bis FN6a
- Flächennormale
- AF1 bis AF6a
- Anbaufläche
- PV1
- Positioniervorrichtung
- S0 bis S2
- Schicht
- VB2 bis VB6
- Verbundbaustein
- 40
- Andruckrichtung
- 42
- Stoßfläche
- 44
- Klebefläche
- 46
- Zentrierrichtungen
- R2, R4
- Rahmen
- FR1, FR2a bis FR2e
- Freiraum
- K0, K0a, K0b, K1 bis K4
- Kante
- KB1
- beidseitig klebendes Klebeband
- KS1, KS2
- Klebeschicht
- ZT
- Zwischenträger
- AS
- Abdeckschicht
- La2
- Lasche
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 2009002361 A1 [0001, 0061]
- DE 202015005579 [0056]
