DE2418042A1 - Satz von bauelementen zur bildung stereochemischer modelle - Google Patents

Description

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f 7Siü51garfl
Wüpfelstraße 6 - Postfach 51

Prof. Dr.phil. Andre Dreiding. Herrliberg (Schweiz)

Satz von Bauelementen zur Bildung stereochemischer Modelle

Die Erfindung betrifft einen Satz von Bauelementen zur Bildung stereochemischer Modelle von molekularen Bindungen zwischen mehrwertigen Atomen in Atomverbänden, welche Bauelemente je mindestens zwei die Valenzen wenigstens eines Atomes darstellende Konnektorarme aufweisen, die je an ihrem einen Ende mit wenigstens einem andern der Konnektorarme verbunden sind und mindestens zum Teil je ein freies Ende aufweisen, das zur Darstellung einer Bindung mit dem freien Ende eines andern der Konnektorarme desselben Bauelementes oder eines weiteren der Bauelemente gleichachsig kuppelbar ist, wobei das Kuppeln und Entkuppeln von Hand durchführbar ist.

Bei bekannten Bauelementen der genannten Art sind die freien Enden von Konnektorarmen miteinander dadurch paarweise kuppelbar, dass jeweils einer der zu kuppelnden Konnektorarme an seinem freien Ende als Steckzapfen und der andere Konnektorarm an seinem freien Ende als Steckbuchse ausgebildet ist, in den der Steckzapfen passend eingesteckt werden kann. Im

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ORIGINAL INSPECTED

einfachsten Fall sind die Konnektorarme teils als Stäbe und teils als Rohrstücke ausgebildet, wobei die Stäbe in die Rohrstücke bis zu einem Anschlag oder bis zum Einrasten einer Rastvorrichtung passend einschiebbar sind. Es leuchtet ein, dass jeweils immer nur ein als Steckzapfen und ein als Steckbuchse ausgebildetes Ende von zwei Konnektorarmen miteinander kuppelbar sind, und dass es ohne Zuhilfenahme zusätzlicher Mittel nicht möglich ist, zwei Konnektorarme mit als Steckzapfen ausgebildeten Enden oder zwei Konnektorarme mit als Steckbuchsen ausgebildeten Enden miteinander zu kuppeln. Durch diese Tatsache wird das Arbeiten mit den beschriebenen bekannten Bauelementen zur Bildung stereochemischer Modelle empfindlich erschwert und die Verwendbarkeit der Bauelemente bei der modellmässigen Darstellung chemischer Reaktionen,d.h. von Wechseln der Bindungen zwischen Atomen, stark eingeschränkt.

Dieser Nachteil tritt zwar bei anderen bekannten Bauelementen der eingangs genannten Art nicht auf, bei denen die Konnektorarme an ihren freien Enden alle als Steckzapfen ausgebildet sind. Um das Kuppeln der Konnektorarme zu ermöglichen, sind dann jedoch zusätzliche Kupplungsmuffen nötig, in die von beiden entgegengesetzten Seiten her je ein freies Ende eines Konnektorarmes einsteckbar ist. In diesem Fall muss man also jedesmal beim Kuppeln von zwei Konnektorarmen eine Kupplungsmuffe zu Hilfe nehmen, wodurch das Arbeiten mit diesen Bauelementen wiederum nachteilig erschwert wird.

Noch andere bekannte Bauelemente zur Bildung stereochemischer Modelle von molekularen Bindungen sind in der Weise grundsätzlich anders ausgebildet, dass anstelle von paarweise miteinander verbindbaren Konnektorarmen, die je eine Valenz

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eines Atomes darstellen, unmittelbar die ganzen Bindungen darstellende Verbindungsstäbe doppelter Länge vorhanden sind, deren entgegengesetzte Enden je mit einer ein Atom darstellenden Kugel kuppelbar sind. Die Verbindungsstäbe sind hierbei an ihren beiden Enden je entweder als Steckzapfen zum Einstecken in entsprechende Bohrungen der Kugeln oder aber als Steckbuchsen zur Aufnahme von kurzen, an den Kugeln radial vorspringenden Steckzapfen ausgebildet. Mit solchen Bauelementen lässt sich das Auftrennen von chemischen Bindungen und das die chemischen Reaktionen darstellende Umgruppieren der Bindungen nicht so wirklichkeitsnah und auf so bequeme und leicht überschaubare Art und Weise nachbilden wie es vom Chemiker erwünscht wäre. Als weiterer Nachteil wird empfunden, dass für . denAufbau der Modelle eine grössere Anzahl von Einzelteilen erforderlich ist als bei der erstgenannten bekannten Ausführungsart und dass das Arbeiten mit diesen Teilen umständlich ist.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Satz von Bauelementen der eingangs genannten Art so zu verbessern, dass die geschilderten Nachteile bekannter Ausführungsarten vermieden sind. Diese Aufgabe ist erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass alle freien Enden der Konnektorarme gleich ausgebildete Kupplungsvorrichtungen aufweisen, die je mit einer gleich ausgebildeten Kupplungsvorrichtung eines jeden andern der Konnektorarme ohne Hilfsmittel kuppelbar sind.

Bei einer zweckmässigen Ausbildungsform kann jede Kupplungsvorrichtung sowohl einen vorspringenden Kupplungsteil, z.B. in Form eines Steckzapfens, als auch eine Kupplungsausnehmung, beispielsweise in Form einer Steckbuchse, aufweisen,

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wobei die Ausbildung derart ist, dass beim Kuppeln von beliebigen zwei der Konnektorarme die vorspringenden Kupplungsteile dieser zwei Konnektorarme gleichzeitig mit den Kupplungsausnehmungen dieser beiden Konnektorarme in Kuppiungseingriff bringbar sind. Mit Vorteil können der Steckzapfen und die Steckbuchse je halbkreisförmigen Querschnitt haben.

Bei einer andern zweckdienlichen Ausbildungsform kann jede Kupplungsvorrichtung mindestens einen Permanentmagneten mit am freien Ende liegenden Nord- und Südpolflächen aufweisen, derart dass beim Kuppeln von beliebigen zwei der Konnektorarme die Nordpolflächen der Magnete dieser zwei Konnektorarme gleichzeitig mit den Südpolflächen der Magnete dieser beiden Konnektorarme in Berührung bringbar sind.

In weiterer zweckmässiger Ausgestaltung kann die Kupplungsvorrichtung jedes Konnektorarmes zusätzlich Mittel zum formschlüssigen oder kraftschlüssigen Sichern der Kupplungsverbindung mit der Kupplungsvorrichtung eines jeden andern der Konnektorarme aufweisen. Hierfür kann jede Kupplungsvorrichtung mit mindestens einem zur Längsachse der Endpartie des betreffenden Konnektorarmes sich quer erhebenden Vorsprung und mindestens einer entsprechenden Einkerbung versehen sein, wobei der Vorsprung und die Einkerbung einander derart angepasst sind, dass beim Kuppeln von beliebigen zwei der Konnektorarme die Vorsprünge der Kupplungsvorrichtungen dieser beiden Konnektorarme in die Einkerbungen der beiden Kupplungsvorrichtungen einrastbar sind.

Weitere Merkmale der Erfindung sowie Einzelheiten und Vorteile zweckdienlicher Ausführungsarten des Erfindungsgegenstandes ergeben sich aus den Ansprüchen, aus der nun folgen-

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den Beschreibung und aus den zugehörigen Zeichnungen, in denen die Erfindung rein "beispielsweise erläutert bzw. veranschaulicht ist.

Fig. 1 zeigt ein Bauelement mit drei von einem Zentralteil strahlenartig ausgehenden Konnektorarmen sowie einen Teil eines Konnektorarmes eines andern Bauelementes;

Fig. 2 stellt in grösserem Massstab eine Verbindungsstelle zwischen dem Zentralteil und einem der Konnektorarme im Schnitt entlang der Längsachse des betreffenden Konnektorarme s dar;

Fig. 3 ist ein Querschnitt nach der Linie III-III in Fig. 2;

Fig. 3A und 3B sind zu Fig. 3 analoge Darstellungen von Ausführungsvarianten;

Fig. 4 zeigt die miteinander gleichachsig kuppelbaren freien Endpartien von zwei Konnektorarmen der Bauelemente gemäss Fig. 1 im Längsschnitt;

Fig. 5 ist ein Schnitt nach der Linie V-V in Fig. 4; Fig. 6 ist ein Querschnitt nach der Linie VI-VI in Fig.4;

Fig. 7 zeigt eine andere Ausführungsform von zwei miteinander gleichachsig kuppelbaren freien Endpartien zweier Konnektorarme, wobei die eine Endpartie im Längsschnitt und die andere in Ansicht dargestellt ist;

Fig. 8 ist ein Querschnitt nach der Linie VIII-VIII in Fig. 7;

Fig. 9 stellt wieder eine andere Ausführungsform der miteinander gleichachsig kuppelbaren freien Endpartien zweier Konnektorarme dar, wobei die eine Endpartie im Längsschnitt und die andere in Ansicht gezeigt ist;

Fig. 10 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel von zwei miteinander kuppelbaren Konnektorarmen, teilweise in Ansicht und teils im Längsschnitt;

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Fig. 11 ist ein Querschnitt nach der Linie XI-XI in Fig. 10;

Fig. 12 ist ein Querschnitt nach der Linie XII-XII in Fig. 10;

Fig. 13 stellt nochmals eine andere Ausführungsform der kuppelbaren freien Endpartie eines einzelnen Konnektorarmes im Längsschnitt dar;

Fig. 14 ist ein Querschnitt nach der Linie XIV-XIV in Fig. 13}

Fig. 15 zeigt die gleiche Endpartie wie Fig. 13 in Seitenansicht und im Kupplungseingriff mit einer gleich ausgebildeten Endpartie eines andern Konnektorarmes;

Fig. 16 zeigt nochmals eine andere Ausführungsform der kuppelbaren freien Endpartie eines Konnektorarmes im Längsschnitt;

Fig. 17 ist eine Ansicht von rechts in Fig. 16.

Gemäss Fig. 1 weist ein Bauteil 20 zur Bildung von stereochemischen Molekularmodellen einen Zentralteil 21 auf, der ein Atom darstellt, sowie drei die Valenzen des Atomes darstellende Konnektorarme 22a, 22b und 22c. Jeder dieser Konnektorarme ist mit seinem einen Ende durch eine Verbindungsvorrichtung 23 mit dem Zentralteil 21 verbunden. Das entgegengesetzte Ende jedes Konnektorarmes 22a_f 22b und 22c ist frei und weist eine Kupplungsvorrichtung 24 auf, die ermöglicht, den betreffenden Konnektorarm ohne Hilfsmittel gleichachsig mit einer passenden Kupplungsvorrichtung eines andern Konnektorarmes 22d zu kuppeln, um hierdurch eine chemische Bindung darzustellen. Der genannte andere Konnektorarm 22d ist üblicherweise Bestandteil eines weiteren Bauelementes 25, kann gegebenenfalls jedoch auch ein Konnektorarm des gleichen Bauelementes 20 sein. Jeder Konnektorarm 22a, 22b, 22c bzw. 22d ist zur Hauptsache durch eine Schraubenfeder 26 mit satt aneinander-

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liegenden Windungen gebildet, wie die Fig. 2, 4 land 5 erkennen lassen. Durch diese Ausbildung ist der Konnektorarm federnd biegsam, und er nimmt in unbelastetem Zustand stets einen geradlinig gestreckten Verlauf an. Anstelle der Schraubenfeder 26 könnte aber ebenso gut ein elastisch biegbares Rohrstück oder ein entsprechender Stab aus Kunststoff oder ähnlichem Ma- ' terial vorhanden sein.

Die Verbindungseinrichtungen 23 weisen gemäss Fig. 2 und 3 je eine am Zentralteil 21 fest angeordnete Führungshülse 28 auf, in welche die eine Endpartie eines Verbindungszapfens drehbar eingesetzt ist. Die andere Endpartie des Zapfens 29 greift in den durch die Schraubenfeder 26 gebildeten Konnektorarm 22a, 22b bzw. 22c ein und ist mit diesem fest verbunden, z.B. durch Klebung. Die in die Führungshülse 28 eingesetzte Endpartie des Zapfens 29 weist eine Umfangsnut 30 auf, in die ein federnder Schenkel 31 eines aus Federdraht gebildeten Bügels 32 eingreift, der um die Führungshülse 28 herumgelegt ist. Die Führungshülse 28 weist einen querverlaufenden Schlitz 33 auf, der dem federnden Schenkel 31 den Zutritt zur Umfangsnut 30 des Zapfens 29 gestattet. Durch den Bügel 32 und insbesondere seinen Schenkel 31 wird in Zusammenarbeit mit der Umfangsnut 30 der Zapfen 29 gegen achsiale Bewegung gegenüber der Führungshülse 28 gesichert, ohne dass hierbei die Drehbarkeit des Zapfens 29 in der Führungshülse 28 behindert wird. Somit ist der ganze Konnektorarm 22a, 22b bzw. 22c um seine Längsachse drehbar mit dem Zentralteil 21 verbunden.

Die Kupplungsvorrichtungen 24, die je am freien Ende der Konnektorarme 22a, 22b, 22c und 22d vorhanden sind, haben alle die gleiche Ausbildung, die aus den Fig. 4 bis 6 ersichtlich ist. In die freie Endpartie der Schraubenfeder 26 ist ein

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Einsatzstück 36 eingefügt und z.B. durch Klebung mit der Schraubenfeder fest verbunden. Das Einsatzstück 36 weist eine als Steckzapfen 37 ausgebildete Partie auf und lässt innerhalb der Endpartie der Schraubenfeder 26 eine Ausnehmung 38 frei, die als Steckbuchse dient. Die Längsrichtung des Steckzapfens 37 und der Steckbuchse 38 verläuft parallel zur Längsachse der Endpartie des betreffenden Konnektorarmes 22a, 22b, 22c bzw. 22d. Die Querschnitte des Steckzapfens 37 und der Steckbuchse 38 sind halbkreisförmig und ergänzen sich hinsichtlich ihrer Form, Grosse und Anordnung zu einer Kreisfläche, wie deutlich in Fig. 6 zu sehen ist. Der Steckzapfen 37 springt vom freien Ende der Schraubenfeder 26 vor, wie Fig. 4 und 5 zeigen, damit er in Kupplungseingriff mit der Steckbuchse 38 der Kupplungsvorrichtung eines andern der Konnektorarme bringbar ist. Man erkennt, dass beim Kuppeln von zwei Konnektorarmen, z.B. 22a und 22d, die Steckzapfen der Kupplungsvorrichtungen 24 dieser beiden Konnektorarme gleichzeitig mit den Kupplungsausnehmungen 38 in Eingriff bringbar sind. Mit anderen Worten heisst das, dass der Steckzapfen 37 der Kupplungsvorrichtung des einen Konnektorarmes 22a in die Steckbuchse 38 der Kupplungsvorrichtung des zweiten Konnektorarmes 22d eingeführt werden kann und gleichzeitig auch der Steckzapfen der Kupplungsvorrichtung des zweiten Konnektorarmes 22d in die Steckbuchse 38 der Kupplungsvorrichtung des ersten Konnektorarmes 22a eingeschoben wird.

Zur Sicherung des Kupplungseingriffes der Kupplungsvorrichtungen 24 zweier Konnektorarme, z.B. 22a und 22d, gegen unbeabsichtigtes Lösen ist gemäss den Fig. 4 und 5 jeder Steckzapfen 37 mit einem sich quer zur Einsteckrichtung erhebenden Vorsprung 39 in Form einer Rippe und auch mit einer entsprechenden Einkerbung 40 in Form einer Nut versehen, wobei die

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Anordnung des Vorsprunges 39 und der Einkerbung 40 derart ist, dass beim Kuppeln von zwei Konnektorarmen, z.B. 22a und 22d, der Vorsprung 39 der Kupplungsvorrichtung 24 des ersten Konnektorarmes 22a in die Einkerbung 40 der Kupplungsvorrichtung des zweiten Konnektorarmes 22d einrastet und gleichzeitig auch der Vorsprung 39 der Kupplungsvorrichtung des zweiten Konnektor armes 22d in die Einkerbung 40 der Kupplungsvorrichtung des ersten Konnektorarmes 22a einrastet. Die Steckzapfen 37 sind trotz der Vorsprünge 39 in die Steckbuchsen 38 einschiebbar, weil die die Steckbuchsen teilweise begrenzenden Windungen der Schraubenfeder 26 elastisch nachgiebig sind und ein wenig elastisch aufgeweitet warden können. Durch den Einfluss der Elastizität der Federwindungen werden in gekuppeltem Zustand die Vorsprünge 39 in Eingriff in den zugeordneten Einkerbungen 40 gehalten. Das Kuppeln und das Entkuppeln zweier Konnektorarme lässt sich ohne Hilfsmittel und ohne übermässige Kraftanstrengung von Hand durchführen.

Sämtliche Kupplungsvorrichtungen 24 an allen freien Enden der Konnektorarme aller zu einem Satz gehörenden Bauelemente zur Bildung stereochemischer Modelle sind einander gleich ausgebildet. Es ist daher möglich, beliebige zwei freie Enden von Konnektorarmen des gleichen Bauelementes oder verschiedener Bauelemente miteinander gleichachsig zu kuppeln, wodurch der Aufbau stereochemischer Modelle und vor allem aich die Vornahme von Umbindungen, d.h. das Trennen einiger Konnektorpaare und das erneute Zusammenkuppeln in anderer Paarung, zwecks Darstellung chemischer Umwandlungen und Reaktionen beträchtlich erleichtert ist. Da die Konnektorarme, z.B. 22a, 22b und 22c, je mittels der Verbindungsvorrichtung 23 drehbar mit dem Zentralteil 21 verbunden sind, ist innerhalb eines aus zwei oder mehr Bauelementen 20, 25 aufgebauten

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Molekularmodelles eine gewisse Beweglichkeit der nicht unmittelbar miteinander gekuppelten Konnektorarme gewährleistet, wodurch wiederum die Darstellung gewisser Molekularstrukturen oder chemischer Umwandlungen erleichtert oder überhaupt erst ermöglicht wird. Dies ist von besonderer Bedeutung bei den sogenannten "valenztautomeren" oder "pericyclisehen" Reaktionen, welche - meistens in Kohlenstoffsystemen - stereospezifisch nach den dem Fachmann bekannten Regeln der "Parität" oder der "Orbitalsymmetrie" verlaufen. Es ist klar, dass die einzelnen Bauelemente nicht in jedem Fall drei von einem Zentralteil 21 ausgehende Konnektorarme 22a, 22b und 22c aufzuweisen brauchen. Die Anzahl und die Anordnung der Konnektorarme, d.h. ihre dreidimensionale Konfiguration, richtet sich nach dem durch das betreffende Bauelement darzustellenden Atom oder gegebenenfalls Atomkomplex. Ebenso kann die Anzahl der einzelnen Bauelemente in einem ganzen Satz beliebig sein. Ueblicherweise sind innerhalb des Satzes verschiedenartige Bauelemente vorhanden, deren freie Konnektorarmenden aber alle gleich ausgebildete Kupplungsvorrichtungen aufweisen, die in beliebiger Paarung miteinander kuppelbar sind.

In der Welt der wirklichen Moleküle ist die durch die Ver·?· bindungsvorrichtungen 23 ermöglichte Drehbewegung der Bindung zwischen Atompaaren gewissen Beschränkungen unterworfen in dem Sinne, dass bestimmte Drehstellungen bevorzugt auftreten und andere Drehstellungen praktisch ausgeschlossen sind, je nach der dreidimensionalen Konfiguration der Liganden der aneinander gebundenen Atome. Um dieser Tatsache bei derB ildung von stereochemischen Modellen nach Möglichkeit Rechnung tragen zu können, sind bei den in den Fig. 3A und 3B veranschaulichten Ausführungsvarianten diskontinuierlich wir-

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kende mechanische Hemmungsmittel in das durch die Verbindungsvorrichtung 23 gebildete Drehgelenk eingebaut.

Nach Fig. 3A weist der Verbindungszapfen 29 anstelle der gleichmässig verlaufenden Umfangsnut 30 (Fig. 3) zwei einander diametral gegenüberliegende Abflachungen 42 auf, die in Zusammenarbeit mit dem federnden Schenkel 31 des Federbügels 32 bewirken, dass der betreffende Konnektorarm, z.B. 22a, zwei um 180° zueinander versetzte bevorzugte Drehstellungen aufweist. Diese zwei bevorzugten Drehstellungen sind auf die räumliche Anordnung der beiden übrigen Konnektorarme 22b und 22c des betreffenden Bauelementes 20 ausgerichtet.

Gemäss Fig., 3B ist der Verbindungszapfen 29 anstelle der gleichmässig verlaufenden Umfangsnut 30 (Fig. 3) mit drei regelmässig angeordneten Abflachungen (43) versehen, die in Zusammenarbeit mit dem federnden Schenkel 31 des Federbügels

ο 32 bewirken, dass der betreffende Konnektorarm drei um 120 zueinander versetzte bevorzugte Drehstellungen aufweist. Diese Ausbildung ist z.B. für ein Bauelement zweckraässig, das vier nach den Ecken eines Tetraeders weisende Konnektorarme besitzt und ein Kohlenstoffatom darstellt.

Die einander gleich ausgebildeten Kupplungsvorrichtungen 24 können verschiedene Ausführungsformen haben, wie in den folgenden Beispielen gezeigt ist. Die Ausführungsform nach den Fig. 7 und 8 unterscheidet sich von jener gemäss den Fig. 4 bis 6 lediglich durch eine andere Gestaltung der Mittel zum Sichern der Kupplungsverbindung gegen unbeabsichtigtes Lösen. Der Steckzapfen 37 weist an seiner nach aussen gewandten Fläche eine nutförmige Einkerbung 50 auf, und die äusserste Windung 49 der den Konnektorarm, z.B. 22a, bildenden Schraubenfeder 26 ist etwas abgespreizt, so dass sie als federndes Siche-

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rungsorgan zum Eingriff in die Einkerbung 50 des Steckzapfens

37 eines zweiten Konnektorarmes 22d dienlich ist. Beim Zusammenstecken der Kupplungsvorrichtungen zweier Konnektorarme 22a und 22d rastet die äusserste Federwindung 49 des ersten Konnektorarmes 22a selbsttätig mit der Einkerbung 50 des Steckzapfens 37 des zweiten Konnektorarmes 22d ein, während gleichzeitig die Federwindung 49 des zweiten Konnektorarmes 22d in die Einkerbung 50 des Steckzapfens 37 des ersten Konnektorarmes einrastet.

Bei der Ausführungsform gemäss Fig. 9 weist jede Kupplungsvorrichtung 24 ein am freien Ende des betreffenden Konnektorarmes 22a bzw. 22d befestigtes Kupplungsstück 56 auf, an welchem sowohl ein vorspringender Steckzapfen 37 als auch eine Steckbuchse 38 ausgebildet ist. Das Kupplungsstück 56 trägt auf der Aussenseite eine Blattfeder 58, deren freie Endpartie als Rastorgan 59 ausgebildet ist. Die der Blattfeder 58 gegenüberliegende Aussenseite des Kupplungsstückes 56 ist mit einer Einkerbung 60 versehen. Beim Zusammenstecken von zwei der beschriebenen Kupplungsvorrichtungen rasten die Rastorgane 59 dieser beiden Kupplungsvorrichtungen gleichzeitig in die Einkerbungen 60 dieser beiden Kupplungsvorrichtungen ein, um dadurch ein unerwünschtes Lösen der Kupplungsverbindung zu verhüten.

Gemäss den Fig. 10 und 12 weist jede Kupplungsvorrichtung 24 wieder ein am freien Ende des betreffenden Konnektorarmes, z.B. 22a, angeordnetes Kupplungsstück 56 auf, an welchem sowohl ein Steckzapfen 37 als auch eine Steckbuchse

38 ausgebildet sind. Der Steckzapfen 37 weist an seiner nach aussen gewandten Fläche einen als Rastorgan dienenden Vorsprung 69 in Form einer Rippe auf. Eine entsprechende Einkerbung 70 in Form einer Nut befindet sich an der die Steck-

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buchse 38 begrenzenden Innenfläche des Kupplungsstückes 56. Um die Steckbuchse 38 ein wenig elastisch federnd zu gestalten, ist das Kupplungsstück 56 mit Längsschlitzen 71 versehen. Beim Zusammenstecken von zwei der beschriebenen Kupplungsvorrichtungen rasten die Vorsprünge 69 der Steckzapfen 37 beider Kupplungsvorrichtungen'selbsttätig und gleichzeitig in die Einkerbungen 70 dieser Kupplungsvorrichtungen ein, wodurch eine Sicherung gegen unbeabsichtigtes Lösen der Kupplungsverbindung erzielt wird.

Die Fig. 10 und 11 veranschaulichen noch eine andere Ausführungsart der Drehbeweglichkeit einer Bindung zwischen zwei verschiedenen Bauelementen. Im Gegensatz zum Beispiel gemäss Fig. 2 ist das eine Ende der den betreffenden Konnektorarm, z.B. 22a, bildenden Schraubenfeder 26 auf einem Zapfen 72 des Zentralteiles 21 undrehbar befestigt, z.B. durch Klebung. In das entgegengesetzte Ende der Schraubenfeder 26 ist ein Hülsenstück 73 fest eingesetzt, in welchem ein zapfenförmiger Fortsatz 74 des Kupplungsstückes 56 drehbar geführt ist. Der Fortsatz 74 weist analog dem Verbindungszapfen 29 (Fig. 2) entweder eine in sich geschlossene Umfangsnut oder zwei oder mehr Abflachungen 75 auf. Um das Hülsenstück 73 ist ein aus Federdraht gebildeter Bügel 76 gelegt, der mit einem federnden Schenkel 77 durch einen Schlitz 78 des Hülsenstückes hindurchgreift und mit der erwähnten Umfangsnut bzw. den Abflachungen 75 des zapfenförmigen Fortsatzes 74 zusammenarbeitet. Durch den federnden Schenkel 77 wird das Kupplungsstück 56 gegen achsiale Bewegung in bezug auf das Hülsenstück 73 und den Konnektorarm 22a gesichert. Eine Drehung des KupplungsStückes 56 gegenüber dem Hülsenstück 73 und dem Konnektorarm 22a ist jedoch ermöglicht, wobei gegebenenfalls der federnde Schenkel 77 in Zusammenarbeit mit den Abflachungen 75 des zapfen-

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förmigen Fortsatzes 74 für bestimmte bevorzugte Drehstellungen sorgt, wie das im Zusammenhang mit den Fig. 3A und 3B erläutert wurde.

In den Fig. 13 bis 15 ist eine Ausführungsform gezeigt, bei welcher jede Kupplungsvorrichtung 24 ein am betreffenden Konnektorarm, z.B. 22a, fest angeordnetes Kupplungsstück 86 aufweist, das von einer drehbaren Hülse 87 umgeben ist. Ein Steckzapfen 37 ist am Kupplungsstück 86 ausgebildet, während eine Steckbuchse teils durch das Kupplungsstück 86 und teils durch die Hülse 87 begrenzt ist. Am äusseren freien Ende der Hülse 87 sind zwei hakenartige Vorsprünge 89 vorhanden, die sich zunächst in Längsrichtung der Hülse und dann in Umfangsrichtung derselben erstrecken, so dass zwischen ihrem hakenartig abgewinkelten Endteil und dem Ende der Hülse 87 je eine Einkerbung 90 gebildet ist. Die beiden Vorsprünge 89 der Hülse 87 sind einander diametral gegenüber angeordnet. Das Ganze hat etwa die Form eines Bajonettverschlusses. Beim Zusammenstecken der Kupplungsvorrichtungen zweier Konnektorarme, z.B. 22a und 22d, werden je die Vorsprünge 89 der einen Kupplungsvorrichtung zwischen die VorSprünge 89 der andern Kupplungsvorrichtung eingeführt, wonach die Hülsen der beiden Kupplungsvorrichtungen gegensinnig derart gedreht werden, dass die abgewinkelten Endteile der Vorsprünge 89 beider Kupplungsvorrichtungen mit den Einkerbungen 90 beider Kupplungsvorrichtungen in Eingriff gelangen, wie in Fig. 15 veranschaulicht ist. Hierdurch wird die Kupplungsverbindung gegen unerwünschtes Lösen gesichert.

In den Fig. 16 und 17 ist schliesslich noch eine Ausführungsform gezeigt, bei welcher die Kupplungsvorrichtung 24 ein am freien Ende des betreffenden Konnektorarmes, z.B. 22a, befestigtes Kupplungsstück 96 mit einer zentralen Ausnehmung

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97 aufweist. In die Ausnehmung des Kupplungsstückes 96, das z.B. aus Kunststoff besteht, ist ein etwa U-förmiger Permanentmagnet 98 eingesetzt. Die Nord- und Südpolflächen N und S des Magneten liegen am freien Ende des Kupplungsstückes 96. Der Zwischenraum zwischen den zwei Schenkeln des Magneten 98 ist zweckmässig mit einem Kunststoffmaterial 99 ausgefüllt. Beim Ζμεαίηΐηβη^ρρβίη zweier Konnektorarme werden die Kupplungsvorrichtungen derselben miteinander derart in Berührung gebracht, dass die Nordpolfläche N der einen Kupplungsvorrichtung der Südpolfläche S der andern Kupplungsvorrichtung gegenüberliegt und umgekehrt. Durch die sich gegenseitig anziehende Kraftwirkung der Magnete 98 werden die Kupplungsvorrichtungen mit. ausreichender Kraft aneinander gehalten, um ein un^· beabsichtigtes Trennen der gekuppelten Konnektorarme zu verhüten, selbst wenn diese Konnektorarme federnd gebogen werden.

Es ist natürlich möglich, auch die Kupplungsvorrichtung gemäss den Fig. 16 und 17 zusätzlich noch mit Mitteln zum formschlüssigen Sichern gegen ungewolltes Lösen zu versehen, wie sie in den vorherigen Beispielen gezeigt wurden.

Alle beschriebenen Ausführungsbeispiele erlauben das gleichachsige Kuppeln und Entkuppeln der freien Enden zweier beliebiger Konnektorarme ohne Zuhilfenahme zusätzlicher Mittel oder Werkzeuge.

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Claims (16)

1. Patentansprüche

   Satz von Bauelementen zur Bildung stereochemischer Modelle von molekularen Bindungen zwischen mehrwertigen Atomen in Atomverbänden, welche Bauelemente je mindestens zwei die Valenzen wenigstens eines Atomes darstellende Konnektorarme aufweisen, die je an ihrem einen Ende mit wenigstens einem andern der Konnektorarme verbunden sind und mindestens zum Teil je ein freies Ende aufweisen, das zur Darstellung einer Bindung mit dem freien Ende eines andern der Konnektorarme desselben Bauelementes oder eines weiteren der Bauelemente gleichachsig kuppelbar ist, wobei das Kuppeln und Entkuppeln von Hand durchführbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass alle freien Enden der Konnektorarme (22a, 22b, 22c, 22d) gleich ausgebildete Kupplungsvorrichtungen (24) aufweisen, die je mit einer gleich ausgebildeten Kupplungsvorrichtung eines jeden andern der Konnektorarme ohne Hilfsmittel kuppelbar sind.
2. 2. Satz von Bauelementen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jede Kupplungsvorrichtung (24) sowohl einen vorspringenden Kupplungsteil (37) als auch eine Kupplungsausnehmung (38) aufweist und dass beim Kuppeln von beliebigen zwei der Konnektorarme (22a, 22b, 22c, 22d) die vorspringenden Kupplungsteile dieser zwei Konnektorarme gleichzeitig mit den Kupplungsausnehmungen dieser beiden Konnektorarme in Kupplungseingriff bringbar sind.
3. 3. Satz von Bauelementen nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der vorspringende Kupplungsteil ein Steckzapfen (37) und die Kupplungsausnehmung eine Steckbuchse

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   (38) ist, und dass die Längsrichtung des Steckzapfens und der Steckbuchse parallel zur Längsachse der Endpartie des betreffenden Konnektorarmes (22a, 22b, 22c, 22d) verläuft.
4. 4. Satz von Bauelementen nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Querschnitte des Steckzapfens (37) und der Steckbuchse (38) sich hinsichtlich ihrer Form, Grosse und Anordnung zu einer Kreisfläche ergänzen. "
5. 5. Satz von Bauelementen nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Steckzapfen (37) und die Steckbuchse (38) je halbkreisförmigen Querschnitt haben·
6. 6. Satz von Bauelementen nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass jede Kupplungsvorrichtung (24) mindestens einen Permanentmagneten (98) mit am freien Ende liegenden Nord- und Südpolflächen (N, S) aufweist und dass beim Kuppeln von beliebigen zwei der Konnektorarme (22a, 22b, 22c, 22d) die Nordpolflächen der Magnete dieser zwei Konnektorarme gleichzeitig mit den Südpolflächen der Magnete dieser beiden Konnektorarme in Berührung bringbar sind,
7. 7. Satz von Bauelementen nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungsvorrichtung (24) jedes Konnektorarmes (22a, 22b, 22c, 22d)Mittel (39» ^O; 49, 50; 59, 60j 69, 70; 89, 90; 98) zum formschlüssigen oder kraftschlüssigen Sichern der Kupplungsverbindung mit der Kupplungsvorrichtung eines jeden andern der Konnektorarme aufweist.
8. 8. Satz von Bauelementen nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass jede Kupplungsvorrichtung (24) mit mindestens einem zur Längsachse der Endpartie des betreffenden Konnektorarmes (22a, 22b, 22c, 22d) sich quer erhebenden

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   Vorsprung (39, 49, 59, 69, 89) und mindestens einer entsprechenden Einkerbung (40, 50, 60, 70, 90) versehen ist, und dass der Vorsprung und die Einkerbung einander derart angepasst sind, dass beim Kuppeln von beliebigen zwei der Konnektorarme die Vorsprünge der Kupplungsvorrichtungen dieser zwei Konnektorarme in die Einkerbungen der beiden Kupplungsvorrichtungen einrastbar sind.
9. 9. Satz von Bauelementen nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorsprung (89) und die Einkerbung (90) an einem nach Art eines Bajonettverschlusses ausgebildeten Verriegelungsglied (87) vorhanden sind.
10. 10. Satz von Bauelementen nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Verriegelungsglied.(87) als eine in bezug auf den betreffenden Konnektorarm (22a, 22b, 22c, 22d) drehbare Hülse ausgebildet ist.
11. 11 . Satz von Bauelementen nach den Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einige der Kupplungsvorrichtungen (24) je mittels einer Drehgelenkvorrichtung (73, 74) am betreffenden Konnektorarm (22a, 22b, 22c, 22d) um die Längsachse des betreffenden Konnektorarmes drehbar angeordnet sind, während der Konnektorarm seinerseits in bezug auf den mit ihm verbundenen wenigstens einen andern Konnektorarm des betreffenden Bauelementes undrehbar ist.
12. 12. Satz von Bauelementen nach den Ansprüchen 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehgelenkvorrichtung (73, 74) diskontinuierlich wirkende Hemmungsmittel (75 bis 77) zum Herbeiführen von mindestens einer bestimmten Raststellung der Drehgelenkvorrichtung aufweist.

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13. 13. Satz von Bauelementen nach den Ansprüchen 1 bis. 12, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einige der Konnektorarme (22a, -22t), 22c, 22d) je mittels einer Drehgelenkvorrichtung (23, 28, 29) um die Längsachse des betreffenden Konnektorarmes drehbar mit dem wenigstens einen anderen Konnektorarm des be- · treffenden Bauelementes verbunden sind.
14. 14. Satz von Bauelementen nach den Ansprüchen 1 bis 13» dadurch gekennzeichnet, dass die Drehgelenkvorrichtung (23, 28, 29) diskontinuierlich wirkende Hemmungsmittel (31, 32, 42, 43) zum Herbeiführen von mindestens einer bestimmten Raststellung der Drehgelenkvorrichtung aufweist.
15. 15. Satz von Bauelementen nach den Ansprüchen 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einige der Konnektorarme (22a, 22b, 22c, 22d) je ein als biegsames Federelement (26) ausgebildetes Teil aufweisen, das in unbelastetem Zustand geradlinig verläuft.
16. 16. Satz von Bauelementen nach den Ansprüchen 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement eine Schraubenfeder (26) mit satt aneinander anliegenden Windungen ist.

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