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Steckbaustein
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Die Erfindung betrifft einenSteckbaustein gemäß dem Oberbegriff des
Anspruchs 1.
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Steckbausteine aus Kunststoff haben gewöhnlich auf einer ihrer Oberflächen
Noppenelemente und auf einer andern, meist gegenüberliegenden Oberfläche KLemmaufnahmen
für diese Noppenelemente ausgebildet. Das Zusammenfügen von zwei Steckbausteinen
erfolgt, indem die Noppenelemente des einen Steckbausteins in die Klemmaufnahmen
des anderen Steckbausteins eingedrückt werden.
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Während Steckbausteine mit nur einem Noppenelement und einer Klemmaufnahme
in Hülsen--oder Zylinderform bekannt sind, werden Steckbausteine mit mehreren Noppenelementen
und Klemmaufnahmen allgemein eckig ausgeführt. Man kann damit zwar mit diesen Steckbausteinen
eine Vielzahl von Konstruktionen ausführen und insbesondere auch ebene Wände bilden,
ein Rundbauen ist aber nur bedingt möglich.
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Die relativ scharfen Eckkanten an den bekannten Steckbausteinen machen
sich auch unangenehm bemerkbar, wenn man mit nacktem Fuß auf die meist verstreut
herumliegenden Bausteine auftritt, zumal die bekannten Steckbausteine aus
einem
relativ harten Kunststoffmaterial bestehen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Steckbaustein aus
Kunststoff zu schaffen, der bereits in wenigen Grundformen ein äußerst vielseitiges
Bauen erlaubt.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem Steckbaustein gelöst,
wie er durch den Anspruch 1 gekennzeichnet ist. Weiterbildungen der Erfindung sind
in den Unteransprüchen beschrieben.
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Der erfindungsgemäße Steckbaustein erlaubt aufgrund der Abrundung
seiner Ecken ein gegeneinander Verschwenken zusamutengefilgter Steckbausteine, so
daß äußerst vielseitige Konstruktionen erstellt werden können. Wände können unter
eine beliebigen Winkel aufeinander zulaufen, Rundkostruktionen wie Laufräder, Zahnräder,
Türme usw. sind möglich.
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Noch während des Konstruierens können einzelne Bausteine oder ganze
Bausteingruppen verschwenkt werden, was den Eindruck vermittelt, das Material sei
knetbar. Verstärkt wird dieser Eindruck durch Verwendung eines Weichkunststoffs.
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Vorteilhaft findet Hochdruck-Polyäthylen (PE-weich) der Type PE-M-20-200-00
(nach DIN 16776) Verwendung. Dieses Bausteinmaterial liegt gut und angenehm in der
Hand. Es ist abriebfest und formbeständig sowie lebensmittelrechtlich unbedenklich.
Es stellt auch eine gute Haftung zwischen zusammengesteckten Bausteinen sicher.
Einerseits durch die Abrundung der Bausteinecken und andererseits durch die Verwendung
eines weichen Kunststoffs kann sich selbst ein Kleinkind nicht an den Bausteinen
wehtun.
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Damit das Noppenelement des einen Steckbausteins in der Klemmaufnahme
des anderen Steckbausteins nicht nur gut haftet, sondern während einer Schwenkbewegung
auch gut geführt ist, ist das Noppenelement mit einer rel. großen Steghöhe ausgeführt.
Günstig hat sich eine Steghöhe von etwa 1/4 - 1/2 und vorzugsweise von etwa t/3
der Korpushöhe des Bausteins erwiesen. Die Klemmaufnahme für das Noppenelement ist
zweckmäßig ein das Noppenelement hülsenförmig umschlie-
ßendes Wandteil.
Dieses hülsenförmige Wandteil, auf dem konzentrisch das Noppeneleient sitzt, bildet
mit seiner Außenfläche gleichzeitig die abgerundeten Bausteinecken.
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Soweit das hülsenfd'rmige Wandteil im Falle eines rehrelementrigen
Bausteins innerhalb des Bausteins zu liegen kommt, bildet es eine zusätzliche Versteifungswand.
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Zur Erzielung eines gut haftenden Sitzes der Noppenelemente in den
Klemmaufnahmen ist die Einhaltung gewisser Toleranzen beim Spritzgießen der Steckbausteine
sicherzustellen. Ein Schiebe- oder Gleitsitz nach wISA-Passungen" hat sich als günstig
erwiesen.
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Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weisen- die
Noppenlemente eine konisch zu laufende Stirnfläche auf, die das Einführen in die
hülsenförmige Klemmaufnahme erleichtern. Eine konzentrisch in der Stirnfläche der
Noppenelemente vorgesehene kreiszylindrische Öffnung verhindert, daß beim Zusammenstecken
der Bausteine innerhalb der hülsenförmigen Klemmaufnehme ein Luftpolster eingeschlossen
wird, der das Zusammenstecken erschwert.
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Diese Öffnung kann vorteilhaft zum Ein- und Durchstecken eines Stabes
herangezogen werden, der zum Versteifen einer Konstruktion oder als Drehachse dienen
kann. Die Öffnung bringt noch einen Zusatzeffekt, indem sie den Steckbaustein zu
einem Pfeifchen macht. Auch bei Verwendung der (schwimmenden) Steckbausteine im
Wasser ergeben sich dadurch Zusatzeffekte.
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Wie eingangs gesagt, lassen sich bereits mit wenigen Grundformen
erfindungsgemäßer Steckbausteine die phantasievollsten Konstruktionen erstellen.
Nachfolgend wird ein Steckbausteinsatz aus solchen Grundbausteinen beschrieben,
wobei klar ist, daß zahlreiche andere Sonderformen von Steckbausteinen möglich sind,
die von den erfindungsgemäßen Merkmalen Gebrauch machen. Die beigefügten Zeichnungen
zeigen
Fig. 1 - 3 jeweils im Längs- und Querschnitt Steckbausteine
mit einem, zwei bzw. drei Noppenelementen und entsprechenden Klemmaufnahmen.
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Gemäß Fig. 1 besteht ein Steckbausteinelement aus einem zylindrischen
oder hülsenförmigen Korpus 1, auf den konzentrisch ein Noppenelement 2 aufgesetzt
ist. Aus herstellungstechnischen Gründen und aus Gründen der Formstabilität haben
Korpus 1 und Noppenelement 2 im wesentlichen gleiche Wandstärke, Der Innendurchmesser
d des Korpus 1 hat gleiche Nennweite wie der Außendurchmesser D des Noppenelements
2, wobei bei der Herstellung solche Toleranzen sicherzustellen sind, daß einerseits
das Noppenelement 2 des einen Steckbausteins ohne große Kraftanstrengung in den
hülsenförmigen Korpus 1 eines anderen Steckbausteins eingedrückt werden kann, aber
andererseits eine gut haftende Verbindung zwischen beiden möglich ist.
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Ein gut haftender Sitz des Noppenelements 2 in der Bohrung des hülsenförmigen
Korpus 1 wird noch durch die Verwendung -eines Weichkunststoffs sowie dadurch unterstützt,
daß das Noppenelement mit relativ großer Steghöhe H ausgeführt ist. Im dargestellten
Fall beträgt die Steghöhe H etwa 1/3 der Korpushöhe h. Damit ist eine große Anlage-bzw-
Haftfläche zwischen Korpus 1 und Noppenelement 2 zusammengesteckter Steckbausteine
sichergestellt.
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Wie dargestellt, läuft die Stirnfläche 3 des Noppenelements 2 unter
einem Winkel von etwa 45 konisch zu. Konzentrisch in der Mitte der Stirnfläche 3
ist eine kreiszylindrische Öffnung 4 vorgesehen, deren Umfangswand 5 im wesentlichen
parallel zur Bausteinachse verläuft. Aufgrund dieser Öffnung 4 kann der Steckbaustein
mit einem Stab 6 kombiniert werden, der als Versteifungselement für größere Konstruktionen
oder als Achselement für dreh- und schwenkbare Konstruktionselemente dienen kann.
Die Durchmessermaße von Öffnung 4 und Stab 6 sind so aufeinander abgestimmt, d,ß
eine Klemmung zwischen beiden erzielt wird, welche Klemmung
aufgrund
der Konizitit der Stirnfläche 3 größer oder kleiner ist, je nachdem von welcher
Seite der Stab 6 in die Öffnung 4 eingeschoben wird.
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Das beschriebene Steckbausteinelement hat vorteilhaft eine solche
Größe, daß es von spielenden Kindern zwar in den Mund genommen, aber nicht verschluckt
werden kann. Die Größe ist auch zweckmäßig so gewählt, daß bereits mit wenigen Teilen
vernünftige Konstruktionen aufgebaut werden können und die Bausteine, auch beim
Spielen im Freien nicht so leicht verloren gehen. Die Korpushöhe h,die zweckißig
gleich dem Hülsenaußendurchmesser ist, um auch Bausteine mit senkrecht zueinander
angeordneten Noppenelementen schaffen zu können, liegt vorteilhaft zwischen 18 und
20min.
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Als Bausteinwandstärke hat sich etwa 1,5mm als günstig erwiesen. Damit
liegen der Innendurchmesser d des Korpus 1 und der Außendurchmesser D des Noppenelements
2 bei etwa 15 - 17mm. Die Steghöhe H des Noppenelements 2 beträgt vorteilhaft 6
- 7mm. Der Innendurchiesser der Öffnung 4 bzw.
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der Außendurchmesser des Stabs 6 liegt bei etwa 6Mm.
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Gemäß Fig. 2 und 3 werden mehrelementrige Steckbausteine einfach
durch Aneinanderreihung von Steckbausteinelementen gemäß Fig. 1 gebildet. Aus Gründen
der Steifigkeit und aus optischen Gründen sind jedoch die Korpusse 1 benachbarter
Steckbausteinelemente durch zusätzliche Seitenwandstege 7 und Deckwandstege 8 verbunden.
Damit erhalten die mehrelementrigen Steckbausteine ebene Seitenwände, während im
Bereich der hacken die hülsenförmigen Korpusse 1 Abrundungen bilden. Die innerhalb
des Steckbausteins verlaufenden Korpuswände geben dem mehrelementrigen Steckbaustein
eine gute Steifigkeit.
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Aufgrund der Aneinanderreihung von Steckbausteinelementen bei mehrelementrigen
Steckbausteinen ergibt sich zwangsläufig ein Noppenelementabstand, der gleich dem
Außendurchmesser des hülsenförmigen Korpus 1 ist. Beim Zusammenstecken mehrerer
Steckbausteine liegen demnach die Steckbau-
steine mit ihren Außenflächen
eng aneinander, wodurch sich eine zusätzliche Haftung zwischen den einzelnen Steckbausteinen
ergibt. Wegen der unvermeidbaren Toleranzen im Noppenelementabstand ergibt sich
auch eine umso bessere Haftung zwischen den Steckbausteinen, je mehr Elemente diese
aufweisen. Damit der Kraftaufwand beim Zusammenstecken und Wiederlösen mehrelementriger
Steckbausteine nicht zu groß wird, ist der Noppenelementabstand in entsprechend
engen Toleranzen auszuführen.
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Die in den Fig. 1,2 und 3 dargestellten ein-, zwei-bzw. dreielementrigen
Steckbausteine genügen im allgemeinen als Grundbausteine zur Ausführung zahlreicher
Konstruktionen.
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Es versteht sich, daß zahlreiche weitere Bausteinvarianten möglich
sind. Beispielsweise können zweireihige Vierer- oder Sechser-Steine oder sogar Plattensteine
hergestellt werden.
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Es sind auch Bausteine in Winkel- oder L-Form möglich. Wie bereits
oben erwähnt, können an einem Baustein auch Noppenelemente an zueinander senkrechten
Korpusoberflächen ausgebildet werden, um ein Bauen in zueinander senkrechten Richtungen
zu ermöglichen. Es sind auch Umkehrbausteine denkbar.
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bei denen Noppenelemente auf gegenüberliegenden Korpusseitvn oder
auf einer Korpusseite ein Noppenelement zusammen mit einer Noppenaufnahme angeordnet
sind.
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Ein besonders einfacher Umkehrstein ist ein Steckbaustein in Form
einer Hülse mit den Korpusmaßen eines normalen Steckbausteins, wobei wie bei normalen
Steckbausteinen auch mehrelementrige Hülsensteine möglich sind. Durch beidseitiges
Einstecken normaler Steckbausteine in einen Hülsenstein wird eine Umkehr der Baurichtung
erzielt. Zum ungehinderten beidseitigen Einstecken ist es erforderlich, daß die
Gesamthöhe der Noppenelemente eines Steckbausteins gleich halbe oder kleiner ist
wie dieKorpus- bzw. Hülsenhöhe. Es sind auch Schlußsteine zum Abschließen einer
Konstruktion möglich, welche Schlußsteine statt der Noppenelemente eine glatte Deckwand
haben. Andere Schlußbausteine sind solche mit teilweise scharfen und teilweise abgerundeten
Ecken.
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