DE69008519T2 - Verbindungsmittel für einen modularen bauspielsatz. - Google Patents

Description

• Die Erfindung bezieht sich auf ein Verbindungsmittel für einen Bauspielsatz. Insbesondere bezieht sie sich auf ein Verbindungsmittel, welches zur Verbindung entsprechender Spielzeugelemente eingesetzt werden kann, wenn mechanische Strukturen gebildet werden.
• Verschiedene Formen von Bauspielzeugen sind bekannt, unter Einschluß einer Mehrzahl von Bau- und Kupplungseinrichtungen.
• Beispielsweise offenbart die kanadische Patentbeschreibung 878 619 ein Bausystem, bei welchem Elemente mit Löchern vermittels von Bolzen, Schrauben und Muttern verbunden werden. Bausysteme dieser Art haben den Nachteil, daß es für kleine Kinder schwierig ist, sie zu benutzen, da Kinder die Teile nicht in einer speziellen gegenseitigen Zuordnung halten können und noch zwei Hände zur Verfügung haben, um die Schrauben und Muttern festzuziehen.
• Die britische Patentbeschreibung 1 285 185 zeigt ein entsprechendes Bausystem, in welchem zusätzlich Vorsprünge auf den Elementen vorgesehen sind, die mit Löchern in anderen Elementen Zusammenwirken. Dies ermöglicht eine zeitweilige Verbindung von zwei Elementen, gibt jedoch keine Möglichkeit komplette, stabile Strukturen zu bilden.
• Die deutsche Patentbeschreibung DE-A 3 324 484 betrifft einen Bauspielsatz, in welchem die Bauelemente mit komplementären Kupplungsmitteln versehen sind. Während des Verbindungsvorganges von zwei Elementen muß der eine Kupplungsteil elastisch bewegt werden, um ihn in ein Kupplungsteil am anderen Element einzusetzen. Die elastische Kraft hält die Kupplungsteile durch Reibung zusammen und keine Klemmeinrichtung vorgesehen, um die miteinander verbundenen Bauelemente zu verriegeln.
• Der Zweck der Erfindung liegt darin, einen Bauspielsatz zu schaffen, welcher einzigartig ist, indem er kompakte Elemente aufweist, welche integrierte Mittel zur zeitweiligen Befestigung aufweisen und welche so ausgebildet sind, um gekuppelte Elemente in wirksamer Weise wechselseitig zu befestigen und zu sichern.
• Dies wird dadurch erreicht, daß, wie im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 festgehalten, die Verbindungsmittel für einen Bauspielsatz, aufweisend einen ersten Kupplungsteil und einen zweiten Kupplungsteil, der zu dem ersten Kupplungsteil komplementär ausgebildet ist, wobei der erste und der zweite Kupplungsteil an einem entsprechenden Teil eines Paares aus Bauspielsatzelementen ausgebildet ist, die miteinander zu verbinden sind. Demzufolge ist ein einfacher, kompakter und funktioneller Bauspielsatz geschaffen worden, der die rasche Bildung von Strukturen mit Hilfe des Schnappverriegelungsprinzipis und einfachen Verklemmen erlaubt, und zwar unter Zuhilfenahme von in den Elementen ausgebildeten Mitteln.
• Die Anspruche 2 bis 4 legen eine vorteilhafte Ausführungform der Kupplungsteile im Hinblick auf die Bildung der elastischen Bewegung fest, wenn zwei komplementäre Kupplungsteile miteinander verbunden werden.
• Die Ansprüche 5 bis 10 legen verschiedene vorteilhafte Einzelheiten der Klemmeinrichtung fest; Anspruch 7 zeigt Gewinde mit großer Steigung, wodurch ein rasches Verklemmen möglich ist; die Ansprüche 8 und 9 legen fest, daß die Kupplungseinrichtung in Verbindung mit einer Einrichtung wirksam ist, um ein angelegtes Festziehdrehmoment wirkungslos zu machen, wenn dieses eine bestimmte Grenze überschreitet. Die Löseeinrichtung wirkt in der einen Drehrichtung, welche verhindert, daß die Elemente zerstört werden, wenn die Klemmeinrichtung außergewöhnlich festgezogen wird; und Anspruch 10 hält fest, daß die Klemmeinrichtung mit einer Schnappverriegelung versehen ist, um zu verhindern, daß sie aus dem Element herausfällt, wenn diese gelöst wird.
• Die welchselweise zusammenwirkenden Eindrücke, die im Anspruch 11 definiert worden sind, ermöglichen das Befestigen der Teile in verschiedenen wechselseitigen Lagen zueinander. Wenn, wie in Anspruch 12 festgestellt worden ist, die Vorsprünge als nachgiebige Zungen ausgebildet sind, wird eine Klickfunktion in bestimmten Positionen erreicht, wobei Bewegbarkeit zwischen diesen Positionen vorhanden ist. Die Ansprüche 13 und 14 stellen fest, daß Elemente, die im Gebrauch Verschleiß ausgesetzt sind, an vorteilhafter Weise einem separaten Teil ausgebildet sein können, welcher wahlweise austauschbar ist, ohne daß ein überflüssiger Austausch erforderlich ist, wobei er vorzugsweise aus einem stärker widerstandsfähigem Material und daher aus einem teurerem Material gebildet worden ist, als demjenigen des verbleibenden Teils der Einrichtung, welcher nicht notwendigerweise den gleichen Verschleiß-widerstand haben muß und daher aus einem weniger teurem Material hergestellt werden kann.
• Die Erfindung wird nachfolgend vollständiger unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben, in welcher zeigen:
• Fig. 1 eine bevorzugte Ausführungsform eines Bauelementes, welches mit Kupplungsteilen gemäß der Erfindung ausgebildet ist,
• Fig. 2 eine Draufsicht auf das in Figur 1 gezeigte Bauelement, (ohne die Klemmeinrichtung)
• Fig. 3 eine horizontale Schnittansicht durch das in Fig. 2 gezeigte Element,
• Figuren 4 und 5 Beispiele einiger möglicher Verbindungen zwischen den beiden Spielzeugbauelementen,
• Fig. 6 eine Explosionsdarstellung von Teilen der komplementären Kupplungseinrichtung in einer alternativen Ausführungsform und
• Fig. 7 eine horizontale mittlere Längsschnittsansicht durch eine im Hinblick auf Figur 6 abgewandelte Kupplungseinrichtung.
• Fig. 1 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform eines Bauelementes 10, welches mit anderen Elementen durch Verbindungsmittel gemäß der Erfindung verbunden werden soll. In diesem Fall hat das Bauelement eine Verbindungseinrichtung, die einen ersten Kupplungsteil 11 und zwei andere Kupplungsteile 12 und 13 aufweist. Für den Fachmann ist offensichtlich, daß die Zahl der Kupplungselemente an einem Bauelement unwesentlich ist; jedoch muß jedes Bauelement wenigstens einen ersten Kupplungsteil und/oder einen zweiten Kupplungsteil aufweisen. Demzufolge sind Bauelemente verfügbar, welche lediglich einen ersten Kupplungsteil aufweisen, da dieses Element demzufolge mit Bauelementen gekoppelt werden kann, die wenigstens einen zweiten Kupplungsteil aufweisen. Der erste Kupplungsteil 11 weist einen klauenartigen Backenteil 14 auf, während die zweiten Kupplungsteile 12 und 13 eine Buchse 15 und eine Klemmeinrichtung 16 aufweisen.
• Figur 2 ist eine Draufsicht des in Figur 1 gezeigten Bauelementes. Der zweite Kupplungsteil ist ohne Buchsen gezeigt und, wie dies zu sehen ist, ist der zweite Kupplungsteil mit zwei Kragen 20 ausgebildet, welche in Kombination mit einem zugehörigen Ausschnitt 30 in dem ersten Kupplungsteil (vergl. Fig. 3) einen Schnappverriegelungseffekt erzeugen, wenn zwei korrespondierende Kupplungsmittel zusammengebracht werden. Der Schnappverriegelungseffekt kann dadurch erzeugt werden, daß wenigstens einer der entsprechenden Kupplungsteile nachgiebig ist, in diesem Fall der zweite Kupplungsteil, wobei beispielsweise die Trägerbereiche 21 und 22 sich voneinander wegbewegen, wenn die Verbindungseinrichtung in Eingriff gebracht wird.
• Figur 3 zeigt eine Querschnittsansicht durch das Bauelement aus Figur 2. Es ist offensichtlich, daß der erste Kupplungsteil mit Ausschnitten 30 ausgebildet ist, welche zu den Kragen 20 des zweiten Kupplungsteils komplementär ausgebildet sind. Eine Klemmeinrichtung kann beispielsweise durch eine Schraube verwirklicht werden, deren Kopf in einer Ausnehmung 31 aufgenommen ist und deren äußere Gewindegänge mit inneren Gewindegängen 32 zusammenpassen, die in dem Bauelement ausgebildet sind. Wenn die Schraube im Anschlag in der Ausnehmung 31 in dem Gewinde 32 festgezogen wird, wird die Nachgiebigkeit in dem zweiten in Frage kommenden Kupplungsteil aufgehoben, so daß eine erste Kupplung mit dem zweiten zu befestigenden Kupplungsteil erreicht wird. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Gewindesteigung groß, was bedeutet, daß die Befestigung sehr rasch stattfinden kann, ohne daß die Schraube merklich gedreht werden muß. Die Schraube kann auch mit einer Schnappverriegelungseinrichtung auf dem Schaft ausgebildet sein, wodurch sie in dem Bauelement festgelegt wird, wenn der zweite Kupplungsteil volle Nachgiebigkeit besitzt, d.h. daß die Schraube nicht aus dem Bauelement herausfallen kann, wenn sie gelöst wird. In dem gelösten Zustand können die äußeren Gewindegänge der Schraube darüber hinaus aus dem Eingriff mit den inneren Gewindegängen 32 herausgelangen, so daß in diesem Zustand eine Trennung realisiert wird. Für den Fachmann ist klar, daß der Schnappverriegelungseffekt auch dadurch realisiert werden kann, daß der erste Kupplungsteil anstelle des zweiten Kupplungsteiles nachgiebig ausgebildet wird.
• Da gemäß der Erfindung die Verbindungseinrichtung typischerweise aus Kunststoff hergestellt wird, kann die Klemmeinrichtung - im Hinblick auf das Vermeiden einer Überlastung - arbeitsmäßig mit einer Trenneinrichtung verbunden werden, um auf diese Art und Weise sicherzustellen, daß die Klemmeinrichtung maximal mit einem vorbestimmten Anzugsmoment festgezogen werden kann. Eine solche Löseeinrichtung kann entweder in die Klemmeinrichtung integriert oder in einem Klemmwerkzeug, welches für diesen Zweck vorgesehen ist, realisiert werden. Im letztgenannten Fall kann die Verwendung eines nicht zulässigen Klemmwerkzeugs dadurch verhindert werden, daß die Klemmeinrichtung mit einer speziellen Kupplungseinrichtung versehen wird, die zwecks Kupplung mit einem komplementären Kupplungsmittel an dem Klemmwerkzeug ausgestattet ist.
• Die Figuren 4 und 5 zeigen zwei Kupplungsmöglichkeiten zwischen Bauelementen des in Fig. 1 gezeigten Typs. Ein erster Kupplungsteil 11 an einem ersten Bauelement 40 ist mit einem zweiten Kupplungselement 12 an einem zweiten Bauelement 41 im Eingriff. In diesem Zustand sind die Bauelemente um eine Klemmeinrichtung 16 relativ zueinander drehbar. Die Elemente können in einer gewünschten Position durch die Drehung der Klemmeinrichtung 16 festgesetzt werden. Es ist zu erkennen, daß die Klemmeinrichtung mit einer im wesentlichen fünfeckigen Kupplungseinrichtung ausgebildet ist, was eine Sicherung gegen die Verwendung eines nicht zulässigen Werkzeugs ergibt.
• Fig. 6 zeigt eine schaubildliche Darstellung der entsprechenden Kupplungsteile. Ein erster Kupplungsteil 51 entspricht im wesentlichen dem Kupplungsteil 11 und hat dementsprechend einen klauenförmigen Backenteil 14. Der erste Kupplungsteil 51 ist mit einer Senkung oder einem Einschnitt, wie dem Einschnitt 30, ausgebildet, ist hier jedoch mit einer Mehrzahl von sich radial erstreckenden Vertiefungen 52 versehen. Der zweite Kupplungsteil weist verschiedene separate Teile bei dieser Ausführungsform auf. Ein separater Teil 54 ist so ausgebildet, daß er in dem Bauelement 53 montiert werden kann, an welchem er gehaltert wird. Der separate Teil 54 weist ein Mittelloch 55 mit Gewindegängen auf, um eine Schraube 16 aufzunehmen, welche in entsprechender Weise mit Gewinde versehen ist. Der Teil 54 weist eine Mehrzahl von nachgiebigen Zungen 56 an seiner nach innen gerichteten Stirnfläche auf, wobei die Zungen im zusammengebauten Zustand mit den Ausnehmungen 52 in dem ersten Kupplungsteil 51 zusammenwirken. Der erste und der zweite Kupplungsteil können dadurch zueinander verdreht werden, wobei zusammenwirkende Ausnehmungen 52 und nachgiebige Zungen 56 eine Klickfunktion erzeugen.
• Figur 7 zeigt eine horizontale Längsschnittansicht durch ein Bauelement der alternativen Ausführungsform. Hier ist gezeigt, wie die beiden separaten Teile 54a und 54b in dem Bauelement fest montiert werden. Eine Schraube 16a ist mit den Gewindegängen in dem Teil 54a nicht im Gewindeeingriff gezeigt, und wird daran gehindert heraus zufallen, da ein Vorsprung in ihrem äußeren Durchmesser als eine Schnappsperre, wie bereits erwähnt, wirkt. Ein erster Kupplungsteil kann mit der Schraube 16a mit dem gezeigten Kupplungsteil verbunden werden, da seine Backen hier frei sind, um die notwendige elastische Bewegung für die Kupplung durchzuführen. Eine Schraube 16b ist im Eingriff mit den entsprechenden Gewindegängen in dem separaten Teil 54b gezeigt, und die nach außen gerichtete elastische Bewegung ist in diesem Zustand durch die Teile des Bauelementes blockiert, das für diesen so Zweck ausgebildet ist, daß die Kupplung und insbesondere die Trennung zusammengesetzter Bauelemente verhindert wird. Wenn die Schraube 16 in die Gewindegänge in dem separaten Teil 54 eingeschraubt wird, wird eine Klemmwirkung zwischen diesen Teilen erzeugt und dies erlaubt insbesondere die ungehinderte wechselweise Drehung der beiden zusammengesetzten Bauelemente, während ihre Trennung voneinander verhindert wird, wie dies bereits erwähnt worden ist.

Claims (14)

1. Verbindungsmittel für einen Bauspielsatz, aufweisend einen ersten Kupplungsteil (11) und einen zweiten Kupplungsteil (12), der zu dem ersten Kupplungsteil komplementär ausgebildet ist, wobei der erste und der zweite Kupplungsteil an einem entsprechenden Teil eines Paares aus Bauspielsatzelementen ausgebildet ist, die miteinander zu verbinden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungsteile so ausgebildet sind, um die Elemente durch elastische Bewegung zwischen einer Spannungssituation von wenigstens einem der beiden Kupplungsteile (11, 12, 13), in welcher der erste Kupplungsteil (11) in Teile (20) des zweiten Kupplungsteils (12 und 13) eingesetzt werden kann, und einer entspannten Situation des einen der Kupplungsteile, in welcher der zweite Kupplungsteil (12, 13) in den Teilen (20) des ersten Kupplungsteiles gehaltert ist, und daß die Verbindungseinrichtung weiterhin eine Klemmeinrichtung (16) aufweist, die zwischen einer Freigabeposition (16a), in welcher elastische Bewegung des einen der beiden Kupplungsteile zwischen der Spannungs- und der entspannten Situation möglich ist, und einer Verriegelungsposition (16b), in welcher die Klemmeinrichtung die elastische Bewegung des einen der beiden Kupplungsteile verhindert.

2. Mittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Kupplungsteil klauenförmig ausgestaltet und geeignet ausgebildet ist, um einen Abschnitt aufzunehmen, der dem zweiten Kupplungsteil bei wechselweiser Bewegung der Kupplungsteile quer zur Längsrichtung der Buchse zugeordnet ist.

3. Mittel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die elastische Bewegung durch einen Kragen an dem ersten Kupplungsteil und einem entsprechenden Ausschnitt an dem zweiten Kupplungsteil geschaffen wird.

4. Mittel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die elastische Bewegung durch einen Kragen an dem zweiten Kupplungsteil und einen entsprechenden Ausschnitt an dem ersten Kupplungsteil geschaffen wird.

5. Mittel nach den Ansprüchen 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmeinrichtung fest montiert ist.

6. Mittel nach den Ansprüchen 1 bis 5, wobei lediglich der zweite Kupplungsteil elastisch bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmeinrichtung mit der Buchse einstückig ausgebildet ist und dazu dient, wenn sie betätigt ist, die elastische Bewegung des Kupplungsteils zu begrenzen.

7. Mittel nach den Ansprüchen 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmeinrichtung mit Gewindegängen großer Steigung ausgebildet ist und daß sie eine Löseeinrichtung in nicht aufgeschraubtem Zustand aufweist.

8. Vorrichtung nach den Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmeinrichtung eine an und für sich bekannte Schraube mit Gewindegängen aufweist und daß eine Löseeinrichtung vorgesehen ist, wobei die Löseeinrichtung arbeitsmäßig mit den Gewindegängen durch Festziehen der Schraube verbunden ist und ein angelegtes Anzugsmoment auskuppelt, wenn das Drehmoment eine vorbestimmte Größe überschreiet.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Löseeinrichtung in der Schraube integriert ist.

10. Mittel nach den Ansprüchen 1-9, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmeinrichtung eine an und für sich bekannte Schraube mit Gewindegängen aufweist, wobei die Schraube mit einer Schnappverriegelung so ausgebildet ist, daß im nicht eingeschraubten Zustand die Schraube im Bauelement in axialer Richtung festgelegt ist.

11. Mittel nach den Ansprüche 1-10, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungsteile wechselseitig zusammenarbeitende Vorsprünge und Ausnehmungen an den entsprechenden Teilen aufweisen.

12. Mittel nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge als nachgiebige Zungen ausgebildet sind.

13. Mittel nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die nachgiebigen Zungen in einem separaten Teil zur Montage in dem einen Kupplungsteil ausgebildet sind.

14. Mittel nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der separate Teil außerdem Gewindegänge für die Klemmeinrichtung aufweist.