DE2111971A1 - Baugruppe aus Kunststoff zur Herstellung von flaechenhaften oder raumfoermigen Gebilden - Google Patents

Baugruppe aus Kunststoff zur Herstellung von flaechenhaften oder raumfoermigen Gebilden

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Description

PATENTANWÄLTE F.W. H EMM ER ICH · GERD MÖLLER · D. GBOSSE
lo. März 1971 ko.sa. 71 352
Ing. Walter Dick, 59o8 Neunkirchen
Baugruppe aus Kunststoff zur Herstellung von flächenhaften oder raumförmigen Gebilden
Die Erfindung bezieht sich auf eine Baugruppe aus Kunststoff zur Herstellung von flächenhaften oder rauraförmigen Gebilden, bestehend aus einem würfelförmigen Grundelement und einem Verbindungsglied, mittels dem das Grundelement mit jeweils einem weiteren Grundelement verbindbar ist.
Es sind verschiedenartige Bauelemente aus Kunststoff, bspw. für einen Spielbaukasten, bekannt, die im wesentlichen aus einem würfel- oder quarderförmigen Körper bestehen, der an einer Fläche einen oder mehrere Vorsprünge aufweist, während an der dieser Fläche gegenüberliegenden Fläche des Bauelementes eine oder mehrere, diesen VorSprüngen entsprechende Ausnehmungen vorhanden sind. In diese Ausnehmungen können jeweils die Vorsprünge eines anderen Bauelementes bei geringfügiger Deformierung in gleicher oder einer um 9o versetzten Lage eingesteckt werden. Durch ein derartiges Zusammenstecken einer Vielzahl solcher Bauelemente können flächenhafte oder raumförmige Gebilde zusammengebaut werden. Diese bekannten Bauelemente haben jedoch den Nachteil, daß das Zusammensetzen mehrerer Bauelemente jeweils nur an den beiden sich gegenüberliegenden Flächen, die mit VorSprüngen bzw. Ausnehmungen versehen sind, erfolgen kann. An einer zu diesen Flächen rechtwinklig liegenden Fläche kann kein anderes Bauelement angeschlossen werden. Darüber hinaus ist es mit diesen bekannten Bauelementen aber auch nicht möglich, dieselben unter einem spitzen Winkel, bspw. von 45° zur Bildung einer Schrägstrebe miteinander zu verbinden.
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Es ist ferner eine Baugruppe aus Kunststoff zur Herstellung flächenhafter oder raumförmiger Gebilde bekannt, die aus einem quader- oder würfelförmigen Grundelement und einem Verbindungsglied besteht. Das Grundelement weist dabei an mindestens zwei sich gegenüberliegenden Flächen schwalbenschwanzformige Nuten auf, in die das entsprechend ausgebildete Verbindungsglied einschiebbar ist, durch das dieses Grundelement mit einem weiteren Grundelement verbunden werden kann. Ferner sind bei dieser Baugruppe Grundelemente vorhanden, die anstelle der Nut schwalbenschwanzformige Vorsprünge beätzen, so daß dieselben direkt, also ohne Verbindungsglied, mit einem anderen, eine schwalbenschwanzförmige Nut aufweisenden Grundelement verbunden werden können. Auch bei dieser Baugruppe können die - Grundelemente nur eine genau vorbestimmte Lage zueinander einnehmen. Durch ein 45°~ Teil kann zwar ein spitzer Winkel gebildet werden, aber Abweichungen von diesem Winkel sind nicht möglich, Durch die schwalbenschwanzformige Nut und den entsprechenden Vorsprung bedingts ist ein nachträgliches Anschließen von Grundelementen nicht an allen Stellen, sondern nur an den Enden möglich.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Baugruppe aus Kunststoff zur Herstellung von flächenhaften oder raumföraigen Gebilden, bestehend aus einem würfelförmigen Grundelement und einem Verbindungsglied, zu schaffen, bei der ein oder mehrere Grundelemente an beliebigen Flächen eines anderen Grundelementes befestigbar sind und bei der die miteinander verbundenen Gnmdelemente eine Winkellage zueinander einnehmen und auch gegeneinander verdreht werden können. Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß das würfelförmige Grundelement an jeder Fläche eine zylindrische, eine Hinterschneidung aufweisende Aussparung besitzt und das zylindrische Verbindungsglied an jedem Enda einen umlau fenden, ,jeweils mit einer Aussparung eines würfel« rmigen Grundelementes zusammenwirkenden Kragen aufweist , In jede dieser Aussparungen des Grundelementes kann bedaz&weise ein Verbindungsglied eingesteckt werden, das dann ein weiteres Grundelemente aufnehmen kann. Die auf diese Weise miteinan-
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der verbundenen Grundelemente können, durch die zylindrische Form der Aussparungen und des Verbindungsgliedes bedingt, in beliebigem Winkel gegeneinander verdreht werden.
Im Hinblick darauf, daß grundsätzlich ein würfelförmiges Grundelement jeweils mit einem weiteren Grundelement verbunden wird, wozuein Verbindungsglied erforderlich ist, wird gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung vorgeschlagen, daß das würfelförmige Grundelement mit einem Verbindungsglied einstückig gefertigt ist. Dadurch kann das Einstecken dieses stets erforderlichen Verbindungsgliedes vermieden werden. Um bspw. das Zusammenstecken mehrerer Grundelemente, bspw. zu einer Platte zu vermeiden, wird weiterhin vorgeschlagen, daß mehrere Grundelemente als einstückiges Bauelement, z.B. als Platte, gefertigt sind.
Bspw. beim Zusammenbau von Streben oder Stützen ist es nicht erforderlich, daß alle Flächen des würfelförmigen Grundäementes die zylindrische Aussparung aufweisen. Um für diesen Zweck ein einfacheres Bauelement zu erhalten, ist der Baugruppe gemäß der Erfindung ein zylindrisches oder hohlzylindrisches, der Kantenlänge eines Grundelementes entsprechendes Zwischenstück zugeordnet, das an seinen beiden Stirnflächen zylindrische, eine Hinterschneidung aufweisende Aussparungen zur Afnähme eines Verbindungsgliedes besitzt. Um auch hier das unnötige Einstecken eines Verbindungsgliedes zu vermeiden, ist dieses Zwischenstück mit einem Verbindungsglied einstückig gefertigt. Weiterhin können mehrere ZwischerEbücke als einstückige Stange gefertigt sein.
Die Hinterschneidungen der Aussparungen in dem Grundelement und dem Zwischenstück sind entweder konisch oder als umlaufende Nut ausgebildet, so daß jeweils ein Kragen eines Verbindungselementes sicher in diese Aussparungen einrasten kann.
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-Dr-
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Dabei
Fig. 1 eine Aufrißdarstellung eines Grundelementes gemäß der Erfindung,
Fig. 2 ein Grundelement mit einem einstückig gefertigten Verbindungsglied,
Fig. 3 ein Verbindungsglied,
ψ Fig. 4 zwei durch ein Verbindungsglied miteinander verbundene Grundelemente, und
Fig. 5 ein aus der erfindungsgemäßen Baugruppe zusammengesetztes, brückenartiges Gebilde.
In der Fig. 1 der Zeichnung ist ein würfelförmiges Grundelement 1 gezeigt, das aus Kunststoff gefertigt ist. Dieses Grundelement besitzt an jeder Fläche eine zylindrische Aussparung 2, die in diesem Ausfürhungsbeispiel mit einer konischen Hintersehneidung 3 versehen ist. Von der Grundfläche jeder Aussparung 2 erstreckt sich eine zentrische Bohrung k |t zur Grundfläche der auf der gegenüberliegenden Seite des
Grundelementes 1 befindlichen Aussparung 2, In jede dieser Aussparungen 2 kann ein zylindrisches Verbindungsglied 5 (Fig. 3) eingesteckt werden, das an jedem Ende einen umlaufenden Kragen 6 besitzt. Der Durchmesser des Verbindungsgliedes 5 mit den beiden Kragen 6 ist dabei so auf die Aussparung 2 abgestimmt, daß das Verbindungsglied 5 kraftschlüssig in der Aussparung 2 gehalten wird. Mittels dieses Verbindungsgliedes 5 kann an jeder Seitenfläche des Grundelements 1 ein weiteres Grundelement 1 angeschlossen werden (Fig. h), so daß aus mehreren Grundelementen 1 mit der entsprechenden Anzahl von Verbindungsgliedern 5 ein flächenhaftes oder raumfflrmiges Gebilde zusammengesetzt werden kann. Das Verbindungsglied 5 wird in vorteilhafter Weise ebenfalls mit einer zentrischen Bohrung 7 versehen, durch die ein
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späteres Lösen des Verbindungsgliedes 5, bspw. mittels eines einsteckbaren Stiftes in einfacher Weise möglich ist. Der Durchmesser der Bohrung 7 is.t dabei gleich dem Durchmesser der Bohrung 4.
In der Pig. 2 der Zeichnung ist ein weiteres Grundelement dargestellt, das ebenfalls als Würfel ausgebildet ist. Dieses Grundelement 8 weist an fünf seiner Flächen in gleicher Weise wie das. Grundelement 1 zylindrische Aussparungen 2 auf, die ebenfalls mit einer Hinterschneidung 3 versehen sind. Die sich gegenüberliegenden Flächen des Grundelementes 8 sind auch hier durch zentrische Bohrungen 4 miteinander verbunden. Im Gegensatz zu dem Grundelemente 1 weist die sechste Fläche dieses Grundelementes 8 jedoch keine Aussparung auf, sondern ist mit einem Verbindungsglied 9 einstückig gefertigt. Durch diese Einstückigkeit eines Grundelementes 8 mit einem Verbindungsglied 9 kann beim Zusammenstecken mehrerer Grundelemente 8 jeweils ein Steckvorgang vermieden werden.
In der Fig. 5 der Zeichnung ist ausschnittsweise ein brückenartiges Bauwerk dargestellt, das aus der erfindungsgemäßen Baugruppe zusammengesetzt wurde. Um bspw. das Zusammensetzen von mehreren Grundelementen 1 oder 8 bspw. zu einer Platte einzusparen, sind hier mehrere Grundelemente 1 als einstückige Platte Io gefertigt. Alle Flächen dieser Platte weisen dabei an den entsprechenden Stellen Ausnehmungen 2 und Bohrungen 4 auf. Auf diese Platte sind senkrechte Streben 11, 12 aufgesetzt. Im Hinblick darauf, daß an diese Streben 11, 12 keine weiteren Grundelemente 1 angeschlossen werden müssen, besteht die Strebe 11 aus mehreren hohlzylindrischen Zwischenstücken 13, deren Länge gleich der Kantenlänge eines Grundelementes 1, 8 ist. Diese Zwischenstücke 13 besitzen an ihren Stirnflächen ebenfalls zylindrische, eine Hinterschneidung aufweisende Aussparungen, in die in gleicher Weise wie bei den Grundelementen 1, 8 Verbindungsglieder 5 eingesetzt werden können. Um auch hier jeweils einen Einsteck-
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Vorgang eines Verbindungsgliedes 5 einsparen zu können, wird in zweckmäßiger Weise jeweils ein Zwischenstück 13 mit einem Verbindungsglied 5 einstückig gefertigt. In eine derart aus Zwischenstücken 13 zusammengesetzten Strebe 11 kann bedarfsweise eine Verstärkungsstange eingeschoben werden, durch die die Steifigkeit der Strebe 11 erheblich verbessert wird. Dies ist insbesondere bei sehr langen Streben 11 vorteilhaft.
Bei der Strebe 12 sind die hohlzylindrischen Zwischenstücke 13 als einstückige Stange gefertigt, so daß hier das Zusammenstecken der Zwischenstücke 13 erspart wird. Auf die beiden Streben 11, 12 ist ein Qerträger 14 aufgesetzt, der aus ψ einer Vielzahl von ineinander gesteckten Grundelementen 8 gebildet ist. Auch hier kann bedarfsweise eine Verstärkungsstange eingeschoben werden. Um die Lage des Trägers 14 und der Streben 11, 12 zu sichern, ist bei diesem brückenartigen Bauwerk eine diagonale Strebe 15 vorgesehen. Diese Diagonalstrebe 15 besteht aus mehreren hohlzylindrischen Zwischen-■ stücken 13, wobei am Ende jeweils ein würfelförmiges Grundelement 8 befestigt ist. Diese beiden Grundelemente 8 werden mittels zusätzlicher Verbindungsglieder 5 seitlich an der Platte Io und an dem Träger 14 befestigt. Die zylindrische Ausbildung von Aussparung 2 und Verbindungsglied 5 erlaubt dabei eine Winkellage der Grundelemente 8.
Die Bohrung 4 des Grundelementes 1, 8 und die Bohrung 7 des Verbindungsgliedes 5> die auch zur Entlüftung beim Zusammenstecken dienen, können bspw. zur Aufnahme von nagelartigen Teilen Verwendung finden. Bei entsprechender Färbung dieser nagelartigen Teile kann ein Mosaik gebildet werden. Ferner können in diese Bohrungen 4, 7 Achsen und Wellen eingesteckt werden, so daß bspw. Räder für den Bau eines Fahrzeuges befestigt werden können.
Es ist selbstverständlich auch möglich, an die Grundelemente 1, 8 und die Zwischenstücke 13 Platten anzuschließen, deren Dicke etwa gleich der halben Höhe bzw. Länge eines Verbin-
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dungsgliedes 5 ist und die zur Aufnahme der Verbindungs glieder 5 bspw. nur an den vier Ecken jeweils eine entsprechend ausgebildete Bohrung aufweist.
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Claims (9)

  1. lo. März 1971 ko.sa. 71 352
    Ing. Walter Dick, 59o8 Neunkirchen
    Patentansprüche
    Baugruppe aus Kunststoff zur Herstellung von flächenhaften oder raumförmigen Gebilden, bestehend aus einem würfelförmigen Grundelement und einem Verbindungsglied, mittels dem das Grundelement mit jeweils einem weiteren Grundelement verbindbar ist,
    dadurch gekennzeichnet, daß das würfelförmige Grundelement (1, 8) an jeder Fläche eine zylindrische, eine Hinterschneidung (3) aufweisende Aussparung (2) besitzt und das zylindrische Verbindungsglied (5) an jedem Ende einen umlaufenden, jeweils mit einer Aussparung (2) eines würfelförmigen Grundelementes (1, 8) zusammenwirkenden Kragen (6) aufweist.
  2. 2. Baugruppe nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß das würfelförmige Grundelement (8) mit einem Verbindungsglied (9) einstückig gefertigt ist.
  3. 3. Baugruppe nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Grundelemente (1, 8) als einstückigeH Bauelement, z.B. als Platte (lo) gefertigt sind.
  4. 4. Baugruppe nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch ein zylindrisches oder hohlzylindrisches, der Kantenlänge der Grundelemente (1, 8) entsprechendes Zwischenstück (13),
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    das an seinen beiden Stirnflächen zylindrische, eine Hinterschneidung aufweisende Aussparungen zur Aufnahme eines Verbindungsgliedes (5) besitzt.
  5. 5. Baugruppe nach Anspruch 4,
    dadurch gekennzeichnet, daß das Zwischenstück (13) mit einem Verbindungsglied einstückig gefertigt ist.
  6. 6. Baugruppe nach den Ansprüchen k und 5> dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Zwischenstücke (13) als einstückige Stange (12) gefertigt sind.
  7. 7. Baugruppe nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Hinterschneidungen (3) der Aussparungen (2) konisch ausgebildet sind.
  8. 8. Baugruppe nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Hinterschneidungen als umlaufende Nut ausgebildet sind.
  9. 9. Baugruppe nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das würfelförmige Grundelement (J, 8) und/oder das Verbindungsglied (5) zentrische Bohrungen (4, 7) aufweisen.
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