DE2553027C2 - Spielbaukasten mit Knoten- und Stabbauteinen - Google Patents

Spielbaukasten mit Knoten- und Stabbauteinen

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DE2553027C2 DE2553027A DE2553027A DE2553027C2 DE 2553027 C2 DE2553027 C2 DE 2553027C2 DE 2553027 A DE2553027 A DE 2553027A DE 2553027 A DE2553027 A DE 2553027A DE 2553027 C2 DE2553027 C2 DE 2553027C2
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Description

flächen mit Verbindungszapfen 14, die jeweils vieleckige Köpfe 6,7 und 8 aufweisen, versehen sind. Die Verbindungszapfen sind dazu bestimmt und so ausgestaltet, daß sie in eine entsprechende Ausnehmung 9 bzw. 10,11 und 12 an den Stirnseiten jedes Stabbausieines 1, 3, 4 und 5 eingeführt werden können. Jeder Kopf 6,7 und 8 sitzt an dem genannten zylindrischen Verbindungszapfen 14, der in der Mitte jeder Seitenfläche 13 des Knotenbausteines 1 angebracht ist Der Kopf weist Seitenflächen 13a auf, die die Form eines achtseitigen Schraubenkopfes bilden, derart, daß jeweils gegenüberliegende Seiten des Achteckes einander parallel und je vier davon zu den Seitenkanten des Knotenbausteines 1 parallel sind.
In der Ausführur.gsform gemäß F i g. 1 weist jede Seitenfläche des Knotenbausteines 1 einen einen Kopf tragenden Verbindungszapfen 14 auf. Es ist natürlich möglich, daß der Knotenbaustein 1 beispielsweise nur vier Verbindungszapfen aufweist, die an vier umlaufenden Flächen des Knotenbausteins befestigt sind, während die obere und untere Fläche frei bleiben. Weiterhin ist es möglich. Knotenbausteine vorzusehen, die nur zwei Verbindungszapfen aufweisen. Die Anzahl dieser Verbindungszapfen hängt von der bestimmungsgemäßen Verwendung des Bauelementes und von den Kombinationen ab, die man mit diesem erzielen will. Im allgemeinen werden die Knotenbausteine mit zwei bis sechs Köpfe tragenden Verbindungszapfen hergestellt
Weiterhin weist der Knotenbaustein 1 Bohrungen 15 bzw. 16 und 17 auf, welche sowohl die Verbindungszapfen 14 als auch den Baustein zentral durchsetzen und als Lager für eine Achse oder Welle dienen. Die Stabbausteine 2 bzw. 3, 4 und 5 (F i g. 1) haben ein U-Profil mit der gleichen Breite und Höhe wie die Seitenkante des Knotenbausteines 1, und die beiden geschlossenen Stirnseiten der Stabbausteine weisen, wie oben schon erwähnt, die der Verbindung dienenden Ausnehmungen 10,11 bzw. 12 auf, in denen die Verbindungszapfenköpfe 6, 7 bzw. 8 der Knotenbausteine einzuführen sind, um dort Platz zu finden.
In den F i g. 2 und 3 sind die Stirnseiten der Stabbausteine mit Ausnehmungen zum Einführen der Verbindungszapfen gezeigt. Wie F i g. 2 zeigt, bildet die Ausnehmung etwa die Form eines nach unten zu offenen Schlüsselloches, bestehend aus einer öffnung 19 und einem sich erweiternden Schlitz 18 mit an den Durchdringungspunkten von Schlitz und öffnung sich bildenden Vorsprüngen 20 und 21. Der Verbindungszapfen mit seinem Kopf 6, 7 bzw. 8 des Knotenbausteines 1 (F i g. 1) wird von unten in den Schlitz 18 (F i g. 2) eingeführt und legt sich schließlich in den kreisförmigen Bereich der Öffnung 19, nachdem er durch den Durchgang zwischen den Vorsprüngen 20 und 21 hindurchgedrückt ist. Der Durchgang ist etwas enger als der Durchmesser des Verbindungszapfens 14; vgl. Fi g. 1. Selbstverständlieh ist in Wirklichkeit die freie Strecke zwischen den Vorsprüngen 20 und 21 kleiner als sie in F i g. 2 dargestellt ist. Der Durchmesser der kreisförmigen öffnung 19 dagegen hat im wesentlichen den gleiche Durchmesser wie der zylindrische Verbindungszapfen 14, so daß nach Anliegen des zylindrischen Verbindungszapfens 14 in der öffnung 19 der Kopf 6 an den Wandungen der kreisförmigen öffnung 19 anliegt und die wieder zurückgefederten Vorsprünge 20 und 21 den Knotenbaustein in seiner Lage verriegeln.
Wie bereits erwähnt, ist jeder Kopf 6 des Knotenbausteines 1 an dem zylindrischen Verbindungszapfen 14 vieleckig mit Seitenflächen 13a ausgebildet und so geformt, daß diese sich an die Innenwandungen eines jeden Stabbausteines 2,3„ 4 bzw. 5 anlegen können, diese Lage dieser Seitenflächen J3a ist in Fi g. 2 und 3 gestrichelt gezeigt Aufgrund dieser Ausbildung kann sich der Knotenbaustein 1 in der Öffnung ϊ9 des Stabbausteincs nicht verdrehen und wird in formschlüssiger Verbindung mit diesem Baustein gehalten. Ferner ist zu ersehen, daß der Knotenbaustein 1 in den Stabbaustein 2,3, 4 bzw. 5 in acht verschiedenen Stellungen eingeführt werden kann. In vier dieser acht Stellungen bildet der Knotenbaustein eine Verlängerung des Stabbausteines, und in den übrigen vier Stellungen bildet der Knotenbaustein einen Winkel von 45° mit dem Stabbausteia Zur leichteren Einführung des Knotenbausteines in den Stabbaustein können die Seitenflächen 13a des Kopfes 6 nach innen abgeschrägt werden, wie weiter unten im Zusammenhang mit Fig.4 (Bezugszeichen 78) beschrieben ist Außerdem kann man die Winkel zwischen zwei aneinanderstoßenden Kanten der ein Achteck bildenden Seitenflächen 13a abrunden.
In F i g. 3 ist eine andere Form des Schlitzes 22 des Stabbausteines gezeigt, welche eine noch wirksamere Verriegelung erlaubt Die Form, des Schlitzes 22 wird durch zwei sich schneidende Kreise gebildet und die spitzere Form der Vorsprünge 23 und 24 gegenüber den Vorsprüngen 20 und 21 erlauben demgemäß eine noch stärkere Verriegelung des zylindrischen Verbindungszapfens 14 mit seinem Kopf 6 in der Ausnehmung des Stabbausteines.
Um den Kopf 6 leicht in die Ausnehmung 9,10,11 und 12 des Stabbausteines einführen zu können, müssen letztere eine solche Elastizität aufweisen, daß die Vorsprünge 20 und 21 bzw. 23 und 24 und damit auch die seitlichen, anstoßenden Wandbereiche 25 und 26 (F j g. 3) elastisch nachgeben und danach in ihre ursprüngliche Lage zurückkehren können. Aus diesem Grunde sind zumindest die Stabbausteine aus Kunststoffen hergestellt, die solche Eigenschaften aufweisen. Beispiele dafür werden weiter unten gegeben.
Um den Aufbau von Spielstrukturen mit unterschiedlichen Dimensionen zu gestatten, sind die Stabbausteine in verschiedenen Längen ausgebildet, die beispielsweise und vorzugsweise so gewählt werden, daß ein mit einem Knotenbaustein und einem Stabbaustein zusammengestecktes Knoten-Stab-Element eine Länge aufweist, die derjenigen eines längeren Stabbausteines entspricht.
Die Stabbausteine weisen ferner Löcher 27 an allen drei Seiten ihres U-Profils auf. Diese Löcher befinden sich in Abständen, die gleich der Seitenlänge des Knotenbausteines sind. Die Löcher 27 dienen zur Aufnahme von Wellen, die sich in den Öffnungen 27 frei drehen können.
In F i g. 4 ist eine Draufsicht auf einen Struktur-Aufbau gezeigt, der aus einem Knotenbaustein und zwei Stabbausteinen besteht, die miteinander einen Winkel von 90° einschließen. Der Knotenbaustein 1 weist bei dieser Ausführungsform ebenfalls an Verbindungszapfen befindliche Köpfe 71, 72, 73, 74, 75 und 76 auf, und zwar an allen sechs Seiten des ebenfalls als Würfel ausgebildeten Knotenbausteins. Die Verbindungszapfen sind ebenfalls zylindrisch, während der Kopf eine Vierkantplatte ist. Aus der Zeichnung geht hervor, daß bei den Köpfen 75 und 76 die Ecken 77 abgerundet sind, und daß die Kanten der Vierkantplatte, die den Seitenflächen des Würfels gegenüberliegen (siehe insbesondere die Köpfe 73 und 74) bei 78 abgeschrägt sind. Auf diese Weise lassen sich die Köpfe leichter in die Ausnehmungen der Stabbausteine einschieben. In F i g. 4 sind nur
zwei der sechs Köpfe für das Verbinden mit Stabbausteinen verwendet
Die Stabbausteine müssen eine bestimmte Elastizität aufweisen, um die Verbindungszapfen und Köpfe der Knotenbausteine aufnehmen zu können; sie sind vorzugsweise aus elastischem Kunststoff hergestellt, beispielsweise aus Polyamiden, Polycarbonaten, Polyolefinen wie Polyäthylen und Polypropylen, Polyvinylhalogen-Kunststoffen, Polyacetaten usw. Bei Verwendung eines thermoplastischen Kunststoffes können diese durch Formspritzen hergestellt werden.
Mit den in den F i g. 1 bis 4 dargestellten Bauelementen ist ein in F i g. 5 dargestellter Kran 173 aufgebaut. Dieser Kran läuft mit seinen Rädern 177 auf Schienen, die aus Knoten- und Stabbausteinen 175 und 176 aufgebaut sind. Der Kran weist außer den Knoten- und Stabbausteinen 178 und 179 verschiedener Größe Abdeckplatten 180, Fensterplatten 181, Schnurrollen 182, Trommeln 183, einen Motor 184, Diagonalstreben 185 verschiedener Länge und Wellen 186 auf. Der Ausleger 187 des Krans ist mittels Knotenbausteinen 188 angelenkt. Am Ausleger 187 sind weiterhin Gelenkelemente 189 vorhanden, deren Funktion aber keine Gelenkfunktion ist, sie dienen vielmehr dem Ausgleich von Unterschieden in der Breite des Auslegers.
Die Elemente, die keine elastische Formveränderung aufweisen müssen, wie beispielsweise die Knotenbausteine und die Drehelemente, wie z. B. die Schnurrollen, können auch aus anderen Materialien bestehen, beispielsweise aus Leichtmetall.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
35
40
45
50
55
eo
65

Claims (5)

1 2 Verbindungszapfens derart als regelmäßiges Vieleck Patentansprüche: auszubilden, daß im zusammengefügten Zustand von zwei miteinander zu verbindenden Bauteilen die Seiten-
1. Spielbaukasten mit Knoten- und Stabbaustei- flächen des Vielecks des Verbindungszapfens des einen nen, bei dem die unterschiedlich langen Stabbaustei- 5 Bauteils an mindestens zwei gegenüberliegenden Innenne mit ihrem Querschnitt an die als Würfel ausgebil- wänden der Ausnehmungen des anderen Bauteils aniiedeten Knotenbausteine angepaßt sind und an den gen; vgL DD-PS 83 927.
Stirnseiten jeweils eine Ausnehmung aufweisen, in Allen diesen Spielbaukästen ist der Nachteil gemein-
die ein mit einem vieleckigen Kopf versehener, Ver- sam, daß die Herstellung der Stabbausteine kosteninbindungszapfen eines Knotenbausteines einschieb- io tensiv ist und die lösbare Verbindung zwischen den bar ist, dadurch gekennzeichnet, daß Knoten- und Stabbausteinen bei längerem Gebrauch
nachläßt, so daß die damit erstellten Konstruktionen
a) die Stabbautsteine (2 bis 5) U-förmig ausgebil- zusammenfallen können.
det sind, Ausgehend von dem eingangs genannten Spielbauka-
b) die Ausnehmung (9 bis 12) als eine mittig auf der 15 sten liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, dessen Stirnseite angeordnete, dem Querschnitt des Bausteine so auszubilden, daß bei preisgünstiger Her-Verbindungszapfens (14) entsprechende Öff- stellung über einen längeren Zeitraum eine feste Vernung (19) mit einem nach unten zu offenen und bindung zwischen den Bausteinen gewährleistet ist
sich erweiternden Schlitz (18; 22) ausgebildet Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die kennist, die an den Schnittstellen von Schlitz (18; 22) 20 zeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst,
und öffnung (19) elastische Vorsprünge (20,21; Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich 23, 24) aufweist, deren Abstand enger als der aus den Unteransprüchen.
Querschnitt des Verbindungszapfens (14) ist, Durch die erfindungsgemäße Auswahl, Kombination
c) der Kopf (6, 7, 8; 71 bis 76) als regelmäßiges und Weiterbildung der vorbekannten Einzelmerkmale Vieleck ausgebildet ist, wobei im zusammenge- 25 aus den verschiedenen Vorschlägen zur Ausbildung von fügten Zustand die Seitenflächen des Vielecks vorzugsweise aus thermoplastischen Kunststoffen bean mindestens zwei gegenüberliegenden Innen- stehenden Bauelementen von Spielbaukästen werden wänden der Längsseiten des Stabbausteins (2 Knoten- und Stabbausteine geschaffen, die trotz einfabis 5) anliegen. eher materialsparender und damit preiswerter Herstel-
30 lung langlebige Bauteile mit elastischen und formstabi-
2. Spielbaukasten nach Anspruch 1, dadurch ge- len Verbindungselementen sind, die nach dem Zusamkennzeichnet, daß der Kopf (6, 7, 8; 71 bis 76) von menfügen auch nach längerem Gebrauch eine feste Vereiner Bohrung (15,16,17) mittig durchsetzt ist. bindung gewährleisten.
3. Spielbaukasten nach Anspruch 1 oder 2, da- Ein weiterer Vorteil ist darin zu sehen, daß infolge der durch gekennzeichnet, daß die elastischen Vorsprün- 35 korrespondierenden Ausbildung von Kopf und Ausnehge (23,24) durch zwei sich schneidende Kreise gebil- mung an den Knoten- und Stabbausteinen eine formdet sind. und kraftschlüssige Verbindung erfolgt, so daß zwischen
4. Spielbaukasten nach einem der Ansprüche 1 bis beiden Bausteinen keine Verdrehung stattfinden kann.
3, dadurch gekennzeichnet, daß die nach innen wei- Darüber hinaus ermöglichen die Seitenflächen des Kopsenden Flächen des Kopfes (71 bis 76) Abschrägun- 40 fes beim Einführen in die Ausnehmung eines Stabbaugen (78) aufweisen. Steines eine Führung der beiden Bausteine bis diese in-
5. Spielbaukasten nach einem der Ansprüche 1 bis einander eingeschnappt sind, sobald also der Verbin-
4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kopf (6,7,8) als dungszapfen des Kopfes des Knotenbausteines in die achtseitiges Vieleck ausgebildet ist. Ausnehmung des Stabbausteines eingreift.
45 Die Erfindung ist nachfolgend anhand von Ausfüh-
rungsbeispielen der Bauelemente eines Spielbaukastens
beschrieben. Im einzelnen zeigt
F i g. 1 perspektivische Ansichten eines Knoten- und
Die Erfindung betrifft einen Spielbaukasten mit Kno- von vier zugehörigen Stabbausteinen,
ten- und Stabbausteinen gemäß dem Oberbegriff des 50 F i g. 2 eine Vorderansicht eines Stabbausteines mit
Patentanspruches 1. einer Ausnehmung zur Aufnahme des Knotenbaustei-
Bei einem bekannten Spielbaukasten dieser Art sind nes,
die quaderförmigen und in ihrem Querschnitt an die als F i g. 3 eine andere Ausführungsform der Ausneh-
Würfel ausgebildeten Knotenbausteine angepaßten mung gemäß der F i g. 2,
Stabbausteine im wesentlichen massiv ausgebildet und 55 F i g. 4 den Grundriß eines Knotenbausteines mit
die mittigen Verbindungszapfen mit einer Halteplatte zwei angefügten Stabbausteinen zur Bildung einer
versehen, die jeweils in einer Ausnehmung an den Stirn- rechtwinkligen Struktur und
Seiten der Stabbausteine eingreifen, um beide Bausteine F i g. 5 die perspektivische Ansicht eines Kranes, der
miteinander zu verriegeln; vgl. CH-PS 3 66 230. mit den Knoten- und Stabbausteinen gemäß den F i g. 1
Es ist auch bekannt, eine solche Ausnehmung als mit- 60 bis 3 aufgebaut wurde.
tig an einer Stirnseite des Innenbauteils angeordnete, Wie F i g. 1 zeigt, besteht der nicht dargestellte Spiel-
den Querschnitt des Verbindungszapfens entsprechen- baukasten aus sogenannten Knoten- und Stabbaustei-
de Öffnung mit einem nach unten zu offenen und sich nen, von denen der Knotenbaustein 1 so ausgestaltet ist,
erweiternden Schlitz auszubilden, so daß an den Schnitt- daß er sich mit einem oder mehreren Stabbausteinen
stellen von öffnung und Schlitz elastische Vorsprünge 65 verbinden läßt. In F i g. 1 sind vier Stabbausteine 2,3, 4
entstehen, deren Abstand enger als der Querschnitt des und 5 in Form von Hohlbalken dargestellt, die U-förmig
Verbindungszapfens ist; vgl. US-PS 32 24 137. sind.
Schließlich ist es bekannt, den KoDf eines solchen Der Knotenbaustein 1 ist ein Würfel, dessen Seiten-
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