EP0116519B1 - Bauelement für Baumodelle, insbesondere Bauspielzeuge - Google Patents

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EP0116519B1
EP0116519B1 EP84810062A EP84810062A EP0116519B1 EP 0116519 B1 EP0116519 B1 EP 0116519B1 EP 84810062 A EP84810062 A EP 84810062A EP 84810062 A EP84810062 A EP 84810062A EP 0116519 B1 EP0116519 B1 EP 0116519B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
row
coupling
coupling studs
contact
building block
Prior art date
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Expired
Application number
EP84810062A
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English (en)
French (fr)
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EP0116519A1 (de
Inventor
Peter Bolli
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Cessione lego AS
Original Assignee
Interlego AG
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Filing date
Publication date
Application filed by Interlego AG filed Critical Interlego AG
Priority to AT84810062T priority Critical patent/ATE22661T1/de
Publication of EP0116519A1 publication Critical patent/EP0116519A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0116519B1 publication Critical patent/EP0116519B1/de
Expired legal-status Critical Current

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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63H—TOYS, e.g. TOPS, DOLLS, HOOPS OR BUILDING BLOCKS
    • A63H33/00—Other toys
    • A63H33/04—Building blocks, strips, or similar building parts
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63H—TOYS, e.g. TOPS, DOLLS, HOOPS OR BUILDING BLOCKS
    • A63H33/00—Other toys
    • A63H33/04—Building blocks, strips, or similar building parts
    • A63H33/042—Mechanical, electrical, optical, pneumatic or hydraulic arrangements; Motors

Definitions

  • the invention relates to a component for construction models, in particular construction toys, according to the preamble of patent claim 1.
  • Components of this type are known, for example, from Swiss Patent No. 362,354, in which a wall is provided on one side with at least one row of coupling pins and on the other side with mating coupling elements for connection to coupling pins of an adjacent component.
  • Swiss Patent No. 455 606 it is also known that at least some of the coupling pins have electrically conductive surfaces or that electrically conductive contact elements are arranged on the side of the wall provided with the counter-coupling elements, which are intended for the mechanical coupling of two components to make electrical contact with the conductive surfaces of the adjacent coupled component.
  • the object of the invention is to provide a component of the type mentioned, the electrical contact means of which can be adapted to the coupling pins or mating coupling elements of each component system, which can also be combined as desired with the contact-free components of the same component system and whose contacting with a similar one
  • the position of the component can be clearly defined, in particular to enable a short-circuit-proof electrical connection of two-pole circuits.
  • the component has the features stated in the characterizing part of patent claim 1.
  • This design of the component makes it possible to couple two identical components in a position perpendicular to one another, even without special precautionary measures, i.e. without any electrical knowledge of the user, prevents a short circuit between the circuits associated with each row of coupling pins of the two components.
  • a preferred embodiment of the component according to the invention with a wall, one side of which is provided with the coupling pins, consists in that in at least part of each row every second coupling pin has an electrically conductive surface, the electrically conductive coupling pins of one row compared to those of another Row are shifted in the longitudinal direction of the rows, and that on the other side of the wall to each row of coupling pins is arranged a contact rail extending in the row direction, which is electrically connected to the conductive surfaces of the coupling pins and which has electrically conductive surfaces formed therefor are in electrical contact with the conductive surfaces of a series of coupling pins of an adjacent, coupled component.
  • the component with a wall, one side of which is provided with the coupling pins can also be designed in such a way that in at least part of each row all successive coupling pins have electrically conductive surfaces and are electrically connected to one another, and that on the other side a contact element is arranged on the wall of each row of coupling pins at the location of every second coupling pin, said contact element being electrically connected to the conductive surfaces of the coupling pins of the row and having an electrically conductive surface which is designed to be in electrical contact with the conductive surface of a coupling pin of an adjacent, coupled component, the contact elements connected to the one row of coupling pins being displaced in the row direction in relation to the contact elements connected to another row of coupling pins.
  • Each contact rail with an electrically conductive surface can be arranged either along two parallel side walls of the hollow body or on both sides and along a center line which has the same spacing along two parallel side walls of the hollow body.
  • the toy component shown in FIGS. 1 to 3 has, in a manner known per se, for example, from CH-PS 352 354, a box-shaped hollow body 1 consisting of an electrically insulating plastic material with end walls 2, side walls 3 and one perpendicular to the end and side walls Bottom wall 4.
  • the component On the outside of the bottom wall 4, the component has cylindrical coupling pins 5 or 6.
  • counter-coupling elements acting in a clamping manner are formed, which consist of cylindrical tubes 7 projecting from the bottom wall 4 of the hollow body 1.
  • the component has two rows 8 and 9 of six coupling pins 5 and 6 lying side by side in pairs, and five counter-coupling tubes 7.
  • the coupling pins 5 and 6 of one component in the overlapping parts of the two components are in each case between two mating coupling tubes 7 and a side wall 3 or between a mating coupling tube 7, a side wall 3 and an end wall 2 clamped.
  • This fixed but releasable type of mechanical connection does not need to be discussed any further, since it is well known.
  • every second coupling pin 6 of each row 8, 9 has electrically conductive surfaces, in particular an electrically conductive side surface, in that these coupling pins are metallic pins, which is shown in FIGS Hatching of their end faces is indicated.
  • the intermediate coupling pins 5 are formed entirely from the insulating plastic material of the hollow body 1.
  • the conductive coupling pins 6 of one row 8 are offset from those of the other row 9 in the longitudinal direction of the hollow body 1 by a coupling pin.
  • each conductive coupling pin 6 of each row 8, 9 penetrates the bottom wall 4 and bears against one leg 10 of a metallic angle rail 11.
  • These coupling pins 6 are mechanically and electrically connected to the leg 10, e.g. soldered so that all conductive coupling pins 6 of the same row are electrically connected to one another.
  • a second component with the rows 8 'and 9' of coupling pins is placed perpendicularly to the first component on a first component with the rows 8 and 9 of coupling pins.
  • the insulating coupling pins 5 of the first component are indicated by empty circles and the conductive coupling pins 6 of the first component are indicated by filled circles.
  • the coupling pins of the second component which have no influence on the present electrical contact, are indicated by empty circles. Only the two contact strips 12 'of the second component are indicated, since those of the first component are not involved.
  • FIGS. 1 and 2 a further toy component is shown, the hollow body 1 of which differs from that of FIGS. 1 and 2 in that in the interior of the hollow body two parallel longitudinal walls 3 'as counter-coupling elements for the coupling pins 5 and 6, which in two Rows 8 and 9 are present, are formed on the inner surface of the bottom wall 4 and the end walls 2.
  • the angled rails 11, which each connect a row 8, 9 with their one leg 10 and with their other leg 12 as contact strips for the conductive coupling pins 6 of an adjacent component, so that the contact strips 6 12 extend along the parallel walls 3 '.
  • the contact strips 12 are arranged electrically separated from one another on both sides and along a center line having the same distances from the two parallel side walls of the hollow body 1. Otherwise, the component and the component of FIGS. 6 and 7 have the same application and effect as the component of FIGS. 1 and 2 described.
  • insulating pins with e.g. be provided in the form of a sleeve-shaped piece of casing, a band-shaped contact strip corresponding to the leg 12 of the angle rail 11 being arranged in the interior of the hollow body 1 for each row of coupling pins instead of the angle bar 11 and connected to the sleeve-shaped jacket pieces of the associated row.
  • a closed sleeve which can be produced by deep drawing
  • a longitudinally slotted sleeve is provided, the sleeves and the associated contact strip can be produced in one piece from a sheet metal strip by punching and bending.
  • Both the conductive coupling pins and the contact strips of the contact elements described can be adapted in terms of shape in a simple manner to the respective design of the insulating coupling pins and counter-coupling elements of practically all component systems.
  • a toy component is shown in perspective view, which forms the reverse of the formation of the contact arrangement of FIGS. 1 and 2.
  • the component shown has two rows 13 and 14 of coupling pins 1.
  • all coupling pins 15 have electrically conductive side surfaces 16.
  • all coupling pins 15 of the same row 13 or 14 are electrically connected to one another by means of a metallic strip 17.
  • each contact element 18 extends from the respective metallic connecting strip 17 with which it is electrically connected, along the relevant side wall 3 to the lower edge of the side wall 3. Only at the location of every second coupling pin 15 of each row 13, 14 is such a contact element 18 arranged. In addition, the contact elements 18 of one row 13 are shifted relative to those of the other row by a coupling pin 15.
  • FIGS. 9 to 19 the representation of the contact devices involved of the two perpendicularly coupled components is the same as that of FIG. 4.
  • FIGS. 10, 12, 14, 16 and 18 each show contact rails, which essentially run along the two side walls of the component are arranged. 9, 11, 13, 15, 17 and 19, the contact rails are arranged on both sides of a center line of the component.
  • FIG. 9 shows the contact when coupling two components according to FIGS. 6 and 7, the designation of the rows 8 and 9 of insulating and conductive coupling pins 5 and 6 of the one component and the contact rails 12 'of the rows 8' and 9 'of the other component in accordance with FIG. 4. It can also be seen here that a short-circuit-free electrical connection assignment is achieved.
  • Toy components which, instead of cylindrical coupling pins, have those with a square cross section. With these components, too, contact devices of the present type can be arranged, as shown in FIGS. 10 and 11.
  • FIGS. 11 to 19 make use of contact rails which are bent several times. This is done with regard to special training of the mating coupling elements of the relevant components.
  • negative feedback tubes according to FIG. 2 for example, relatively thin pins formed in large numbers are known which can be full or slotted.
  • FIG. 20 shows a toy component in the manner of the component of FIG. 1 in a perspective external view.
  • the metallic coupling pins 6, which are arranged in rows alternating with the insulating coupling pins 5, have a central bore 19 into which a plug pin can be inserted is to supply or remove electrical current from the component.
  • Contact members of the present type can also be provided in the case of components consisting of a plate-like component having a larger number of rows of coupling pins in order to supply or withdraw current from such a component.
  • a component of this type is shown in FIG. 21, which has several rows of insulating coupling pins 5 lying next to one another.
  • the two edge coupling pins 6 and the next coupling pins 6 lying inwards are each provided with conductive surfaces 22.
  • the conductive surfaces 22 of the coupling pins 6 of each row 20, 21 are electrically connected to one another by contact strips (not shown) arranged on the hollow underside of the components.
  • a similar flat component with a relatively large area can also be provided as the base plate, which at certain points, in particular adjacent to the edges of the base plate, as in the component of FIG. 21, has electrically conductive coupling pins arranged in pairs and offset, which are located on the underside of the base plate are bipolar connected.
  • a power source provided with conductive coupling pins or for two-pole current draw from the base plate for a consumer provided with conductive coupling pins or conductive contact rails, e.g. a lamp
  • components of the present type described for example with reference to FIGS. 1 to 9 are then used as connecting elements.
  • FIG. 22 shows the underside of a component with mating coupling tubes 7, in which the conductive contact strips 12 are designed to be resilient.
  • the contact strips as fingers 23 extend over the entire height of the side walls 3 only at the contact points provided. The fingers 23 achieve resilient contact with the conductive surfaces of the coupling pins of an adjacent, coupled component.

Landscapes

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Description

  • Die Erfindung betrifft ein Bauelement für Baumodelle, insbesondere Bauspielzeuge, gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
  • Beispielsweise aus dem schweizerischen Patent Nr. 362 354 sind Bauelemente dieser Art bekannt, bei welchen eine Wand in ihrer einen Seite mit mindestens einer Reihe von Kupplungszapferi und an ihrer anderen Seite mit Gegenkupplungsorganen zur Verbindung mit Kupplungszapfen eines benachbarten Bauelements versehen ist. Aus dem schweizerischen Patent Nr. 455 606 ist ferner bekannt, dass mindestens ein Teil der Kupplungszapfen elektrisch leitende Oberflächen hat bzw. dass auf der mit den Gegenkupplungsorganen versehenen Seite der Wand elektrisch leitende Kontaktorgane angeordnet sind, welche dazu bestimmt sind, beim mechanischen Kuppeln zweier Bauelemente einen elektrischen Kontakt mit den leitenden Oberflächen des benachbarten gekuppelten Bauelements herzustellen.
  • Diese bekannten Bauelemente für den Aufbau elektrischer Stromkreise sind aufwendig in der Herstellung, lassen sich nicht universell mit anderen Bauelementen des gleichen Bauelement-Systems verwenden und stellen an den Benützer mindestens elementare Kenntnisse der Elektrotechnik bezüglich Stromläufen.
  • Aus der veröffentlichten deutschen Patentanmeldung Nr. 25 52 587 ist ein Klemmbaustein mit elektrischer Verbindungsmöglichkeit bekannt, bei welchem durch die Berührungsstellen der Erhebungen und der Vertiefungen des Bausteins eine elektrische Verbindung durch das Zusammenstecken durch an diesen Stellen angebrachte Kontaktstellen hergestellt wird, wobei insbesondere auch ein elektrischer Kurzschluss beim Zusammenstecken vermieden werden soll. Wie jedoch diese Kontaktflächen hierzu anzubringen sind, ist in der Patentanmeldung nicht erläutert.
  • Aufgabe der Erfindung ist, ein Bauelement der eingangs genannten Art zu schaffen, dessen elektrische Kontaktmittel an die Kupplungszapfen bzw. Gegenkupplungsorgane jedes Bauelement-Systems anpassbar sind, das ferner mit den kontaktmittelfreien Bauelementen des gleichen Bauelement-Systems beliebig kombinierbar ist und dessen Kontaktgabe mit einem gleichartigen Bauelement lagemässig eindeutig definierbar ist, um insbesondere eine kurzschlussichere elektrische Verbindung zweipoliger Stromkreise zu ermöglichen.
  • Erfindungsgemäss weist das Bauelement die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angeführten Merkmale auf.
  • Durch diese Ausbildung des Bauelements ist beim Kuppeln zweier gleichartiger Bauelemente in zueinander senkrechter Lage auch ohne besondere Vorsichtsmassnahmen, d.h. ohne elektrotechnische Kenntnisse des Benützers, verhindert, dass ein Kurzschluss zwischen den jeder Reihe von Kupplungszapfen der beiden Bauelemente zugeordneten Stromkreisen auftritt.
  • Eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemässen Bauelements mit einer Wand, deren eine Seite mit den Kupplungszapfen versehen ist, besteht darin, dass in mindestens einem Teil jeder Reihe jeder zweite Kupplungszapfen eine elektrisch leitende Oberfläche aufweist, wobei die elektrisch leitenden Kupplungszapfen der einen Reihe gegenüber denjenigen einer anderen Reihe in Längsrichtung der Reihen verschoben sind, und dass auf der anderen Seite der Wand zu jeder Reihe von Kupplungszapfen eine sich in Reihenrichtung erstreckende Kontaktschiene angeordnet ist, welche mit den leitenden Oberflächen der Kupplungszapfen elektrisch verbunden ist und welche elektrisch leitende Flächen aufweist, die dazu ausgebildet sind, in elektrischem Kontakt mit den leitenden Oberflächen einer Reihe von Kupplungszapfen eines benachbarten, gekuppelten Bauelements zu stehen.
  • Andererseits kann das Bauelement mit einer Wand, deren eine Seite mit den Kupplungszapfen versehen ist, auch in der Weise ausgebildet sein, dass in mindestens einem Teil jeder Reihe alle aufeinanderfolgenden Kupplungszapfen elektrisch leitende Oberflächen aufweisen und miteinander elektrisch verbunden sind, und dass auf der anderen Seite der Wand zu jeder Reihe von Kupplungszapfen an der Stelle jedes zweiten Kupplungszapfens ein Kontaktelement angeordnet ist, welches mit den leitenden Oberflächen der Kupplungszapfen der Reihe elektrisch verbunden ist und welches eine elektrisch leitende Fläche aufweist, die dazu ausgebildet ist, in elektrischem Kontakt mit der leitenden Oberfläche eines Kupplungszapfens eines benachbarten, gekuppelten Bauelements zu stehen, wobei die mit der einen Reihe von Kupplungszapfen verbundenen Kontaktelemente gegenüber den mit einer anderen Reihe von Kupplungszapfen verbundenen Kontaktelementen in Reihenrichtung verschoben sind.
  • Je eine Kontaktschiene mit elektrisch leitender Fläche gemäss der erstgenannten Ausführungsform kann entweder längs zwei parallelen Seitenwänden des Hohlkörpers oder beidseits und längs einer von zwei parallelen Seitenwänden des Hohlkörpers gleiche Abstände aufweisenden Mittenlinie angeordnet sein. Mittels dieser beiden Varianten ist es möglich, Kontaktschienen in Bauelementen praktisch beliebiger Art von Gegenkupplungsorganen vorzusehen.
  • Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes werden nachstehend anhand der Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
    • Fig. 1 eine Draufsicht auf die Oberseite eines Bauelementes mit zwei Reihen von je sechs Kupplungszapfen, von welchen ein Teil elektrisch leitende Seitenflächen hat,
    • Fig. 2 eine Draufsicht auf die Unterseite des Bauelementes der Fig. 1 mit Kontaktschienen,
    • Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie 111-111 in Fig. 1,
    • Fig. 4 eine schematische Darstellung von zwei rechtwinklig miteinander gekuppelten Bauelementen der Fig. 1 bis 3,
    • Fig. 5 eine schematische Darstellung ähnlich Fig. 4 für eine gegenüber der Fig. 4 verschobene Lage des einen Bauelementes,
    • Fig. 6 eine Draufsicht auf die Oberseite einer weiteren Ausführungsform eines Bauelementes mit zwei Reihen von je sechs Kupplungszapfen,
    • Fig. 7 eine Draufsicht auf die Unterseite des Bauelementes der Fig. 6,
    • Fig. 8 eine perspektivische Ansicht auf die Oberseite eines Teils eines Bauelementes in einer weiteren Ausführungsform, bei welcher alle Kupplungszapfen elektrisch leitende Oberflächen haben und miteinander verbunden sind, auf der Gegenseite jedoch getrennte flächenhafte Kontaktelemente angeordnet sind,
    • Fig. 9 bis Fig. 19 schematische Darstellungen von jeweils zwei unter einem rechten Winkel gekuppelten Bauelementen mit zwei Reihen von Kupplungszapfen,
    • Fig. 20 eine perspektivische Ansicht auf die Oberseite eines Teils eines Bauelementes gemäss Fig. 1, bei welchem leitende Kupplungszapfen jedoch als Kontaktbuchsen ausgebildet sind,
    • Fig. 21 eine perspektivische Ansicht auf die Oberseite eines mehr als zwei Reihen von Kupplungszapfen aufweisenden, plattenförmigen Bauelementes,
    • Fig. 22 eine perspektivische Ansicht auf die Unterseite eines Bauelements ähnlich Fig. 2, bei welchem die Kontaktschienen federnd ausgebildet sind.
  • Das in den Fig. 1 bis 3 dargestellte Spielzeugbauelement hat in an sich beispielsweise aus der CH-PS 352 354 bekannter Weise einen kastenförmigen, aus einem elektrisch isolierenden Kunststoffmaterial bestehenden Hohlkörper 1 mit Endwänden 2, Seitenwänden 3 und einer zu den End- und Seitenwänden senkrechten Bodenwand 4. An der Aussenseite der Bodenwand 4 hat das Bauelement zylindrische Kupplungszapfen 5 oder 6. Im Innern des Hohlkörpers 1 sind klemmend wirkende Gegenkupplungsorgane ausgebildet, die aus zylindrischen, von der Bodenwand 4 des Hohlkörpers 1 vorspringenden Rohren 7 bestehen.
  • Im dargestellten Ausführungsbeispiel weist das Bauelement zwei Reihen 8 und 9 von sechs paarweise nebeneinander liegenden Kupplungszapfen 5 bzw. 6 auf, sowie fünf Gegenkupplungsrohre 7.
  • Beim Zusammenkuppeln zweier Bauelemente nach Fig. 1 bis 3 oder entsprechender Bauelemente unterschiedlicher Länge werden die Kupplungszapfen 5 und 6 des einen Bauelementes in den sich überdeckenden Teilen der beiden Bauelemente jeweils zwischen zwei Gegenkupplungsrohren 7 und einer Seitenwand 3 bzw. zwischen einem Gegenkupplungsrohr 7, einer Seitenwand 3 und einer Endwand 2 festgeklemmt. Auf diese feste, aber lösbare mechanische Verbindungsart braucht im weiteren nicht mehr eingegangen zu werden, da sie zur Genüge bekannt ist.
  • In dem in den Fig. 1 bis 3 dargestellten Ausführungsbeispiel des Bauelementes weist jeder zweite Kupplungszapfen 6 jeder Reihe 8, 9 elektrisch leitende Oberflächen auf, insbesondere eine elektrisch leitende Seitenfläche, indem diese Kupplungszapfen metallische Zapfen sind, was in Fig. 1 und 2 durch eine Schraffierung ihrer Stirnseiten angedeutet ist. Die dazwischen liegenden Kupplungszapfen 5 sind vollständig aus dem isolierenden Kunststoffmaterial des Hohlkörpers 1 gebildet. Die leitenden Kupplungszapfen 6 der einen Reihe 8 sind gegenüber denjenigen der anderen Reihe 9 in Längsrichtung des Hohlkörpers 1 um einen Kupplungszapfen versetzt.
  • Wie aus Fig. 2 und 3 ersichtlich, durchdringt jeder leitende Kupplungszapfen 6 jeder Reihe 8, 9 die Bodenwand 4 und liegt an dem einen Schenkel 10 einer metallischen Winkelschiene 11 an. Diese Kupplungszapfen 6 sind mit dem Schenkel 10 mechanisch und elektrisch verbunden, z.B. verlötet, so dass alle leitenden Kupplungszapfen 6 der gleichen Reihe miteinander elektrisch verbunden sind. Der andere Schenkel 12 der Winkelschiene 11, die sich im Innenraum des Hohkörpers 1 über dessen ganze Länge erstreckt, liegt an der einen bzw. der anderen Seitenwand 3 des Hohlkörpers 1 an und bildet einen sich längs der betreffenden Seitenwand 3 erstreckenden Kontaktstreifen mit leitender Längsfläche.
  • Es ist ersichtlich, dass bei einem in Längsrichtung erfolgenden Aufeinandersetzen und Kuppeln zweier gleichartiger Bauelemente gemäss Fig. 1 bis 3, sei es vollständig oder nur teilweise überdeckend, jeweils die Seitenflächen der leitenden Kupplungszapfen 6 der einen Reihen 8 des einen Bauelementes in elektrischen Kontakt mit dem einen Kontaktstreifen 12 des anderen Bauelementes gelangen, und dass dies ebenfalls fürdie leitenden Kupplungszapfen 6 der anderen Reihe 9 und den anderen Kontaktstreifen 12 gilt, so dass die den beiden Reihen 8, 9 von Kupplungszapfen 6 zugeordneten Stromkreise erhalten und voneinander getrennt bleiben. Aber auch dann, wenn das eine Bauelement nicht in der gleichen Längsrichtung auf das andere Bauelement gesetzt und mit diesem gekuppelt wird, sondern in zueinander senkrechter Lage, bleiben die den beiden Reihen 8, 9 von Kupplungszapfen 6 zugeordneten Stromkreise erhalten und voneinander getrennt, was nachstehend anhand der Fig. 4 und 5 erläutert wird.
  • Gemäss Fig. 4 und 5 ist auf ein erstes Bauelement mit den Reihen 8 und 9 von Kupplungszapfen ein zweites Bauelement mit den Reihen 8' und 9' von Kupplungszapfen senkrecht zum ersten Bauelement aufgesetzt. Hierbei sind die isolierenden Kupplungszapfen 5 des ersten Bauelementes durch leere Kreise und die leitenden Kupplungszapfen 6 des ersten Bauelementes durch gefüllte Kreise angedeutet. Die Kupplungszapfen des zweiten Bauelementes, die für die vorliegende elektrische Kontaktgabe ohne Einfluss sind, sind durch leere Kreise angedeutet. Nur die beiden Kontaktstreifen 12' des zweiten Bauelementes sind angedeutet, da diejenigen des ersten Bauelementes unbeteiligt sind.
  • Bei der Anordnung der Fig. 4 gelangt ein leitender Kupplungszapfen 6 der Reihe 8 des ersten Bauelementes in elektrischen Kontakt mit dem Kontaktstreifen 12' der Reihe 8' des zweiten Bauelementes. Das gleiche ist der Fall für die Reihen 9 und 9'. Somit stehen alle Kupplungszapfen 6 der einen Reihe 8 des ersten Bauelementes mit allen Kupplungszapfen 6' der einen Reihe 8' des anderen Bauelementes, sowie alle Kupplungszapfen 6 der anderen Reihe 9 des ersten Bauelementes mit allen Kupplungszapfen 6' der anderen Reihe 9' des anderen Bauelementes in elektrischer Verbindung. Hierbei kann keine Querverbindung, d.h. kein Kurzschluss von der einen Reihe 8 bzw. 8' zur anderen Reihe 9 bzw. 9' auftreten. Diese Verbindungszuordnung bleibt unverändert bestehen, wenn das zweite Bauelement mit den Reihen 8, 9' in seiner Längsrichtung verschoben auf das erste Bauelement mit den Reihen 8, 9 aufgesetzt wird.
  • Wird gemäss Fig. 5 das zweite Bauelement mit den Reihen 8', 9' quer zu seiner Längsrichtung um einen Kupplungszapfenabstand verschoben auf das erste Bauelement mit den Reihen 8, 9 aufgesetzt, so bleibt zwar eine kurzschlussichere Verbindung zwischen den Reihen 8, 9 und 8', 9' nach wie vor erhalten. Dagegen erfolgt eine Umpolung, indem nun die Reihe 8 mit der Reihe 9' und die Reihe 9 mit der Reihe 8' verbunden ist.
  • In den Fig. 6 und 7 ist ein weiteres Spielzeugbauelement dargestellt, dessen Hohlkörper 1 sich von demjenigen der Fig. 1 und 2 dadurch unterscheidet, dass im Innerraum des Hohlkörpers zwei parallele Längswände 3' als Gegenkopplungsorgane für die Kupplungszapfen 5 und 6, die in zwei Reihen 8 und 9 vorliegen, an der Innenfläche der Bodenwand 4 und den Endwänden 2 gebildet sind. In diesem Falle ist es zweckmässig, die die leitenden Kupplungszapfen 6 jeweils einer Reihe 8, 9 mit ihrem einen Schenkel 10 verbindenden und mit ihrem anderen Schenkel 12 als Kontaktstreifen für die leitenden Kupplungszapfen 6 eines benachbarten Bauelementes wirkenden Winkelschienen 11 derart anzuordnen, dass sich die Kontaktstreifen 12 längs den parallelen Wänden 3' erstrecken. Anders ausgedrückt sind die Kontaktstreifen 12 beidseits und längs einer von den beiden parallelen Seitenwänden des Hohlkörpers 1 gleiche Abstände aufweisenden Mittenlinie voneinander elektrisch getrennt angeordnet. Im übrigen ergibt sich mit dem Bauelement der Fig. 6 und 7 dieselbe Anwendung und Wirkung wie mit dem beschriebenen Bauelement der Fig. 1 und 2.
  • Statt metallische Kupplungszapfen 6 vorzusehen können auch isolierende Zapfen mit einem z.B. hülsenförmigen Mantelstück versehen werden, wobei dann für jede Reihe von Kupplungszapfen statt der Winkelschiene 11 ein bandförmiger, dem Schenkel 12 der Winkelschiene 11 entsprechender Kontaktstreifen im Innern des Hohlkörpers 1 angeordnet und mit den hülsenförmigen Mantelstücken der zugeordneten Reihe verbunden wird. Wenn statt einer geschlossenen Hülse, die durch Tiefziehen herstellbar ist, eine längsgeschlitzte Hülse vorgesehen wird, lassen sich die Hülsen und der zugehörige Kontaktstreifen durch Stanzen und Biegen einstückig aus einem Blechstreifen herstellen. Sowohl die leitenden Kupplungszapfen als auch die Kontaktstreifen der beschriebenen Kontaktorgane können formmässig in einfacher Weise der jeweiligen Ausbildung der isolierenden Kupplungszapfen und Gegenkupplungsorgane praktisch aller Bauelement-Systeme angepasst werden.
  • In Fig. 8 ist in perspektivischer Ansicht ein Spielzeugbauelement dargestellt, welches die Umkehrung der Ausbildung der Kontaktanordnung der Fig. 1 und 2 bildet. Das dargestellte Bauelement weist zwei Reihen 13 und 14 von Kupplungszapfen 1 auf. Im Gegensatz zur Ausführungsform der Fig. 1 und 2 haben jedoch alle Kupplungszapfen 1 5 elektrisch leitende Seitenflächen 16. Zudem sind alle Kupplungszapfen 15 derselben Reihe 13 bzw. 14 mittels eines metallischen Streifens 17 miteinander elektrisch verbunden.
  • Andererseits sind im Innern des dargestellten Bauelements anstelle je einer Kontaktschiene 11 pro Reihe gemäss Fig. 2 einzelne getrennte, flächenhafte Kontaktelemente 18 angeordnet, welche in Fig. 8 gestrichelt dargestellt sind. Jedes Kontaktelement 18 erstreckt sich vom jeweiligen metallischen Verbindungsstreifen 17, mit welchem es elektrisch verbunden ist, längs der betreffenden Seitenwand 3 bis zum unteren Rand der Seitenwand 3. Nur an der Stelle jedes zweiten Kupplungszapfens 1 5 jeder Reihe 13, 14 ist ein solches Kontaktelement 18 angeordnet. Zudem sind die Kontaktelemente 18 der einen Reihe 13 gegenüber denjenigen der anderen Reihe um einen Kupplungszapfen 15 verschoben.
  • Es ist ersichtlich, dass beim Kuppeln zweier gleichartiger Bauelemente dieser Art in gleicher Weise und insbesondere ohne Kurzschlussgefahr elektrische Verbindungen hergestellt werden, wie dies bereits anhand der Fig. 4 und 5 erläutert worden ist.
  • Sowohl die leitenden Oberflächen der Kupplungszapfen als auch die Kontaktschienen der beschriebenen Kontaktvorrichtungen, insbesondere diejenigen der Fig. 1, 2, 6 und 7, können formmässig in einfacher Weise der jeweiligen Ausbildung der Gegenkupplungsorgane der Bauelemente praktisch aller bekannter Systeme angepasst werden. Anhand der durch die Fig. 9 bis 19 dargestellten schematischen Übersicht soll dies nachstehend kurz erläutert werden. In dieser schematischen Übersicht ist die Darstellung der beteiligten Kontaktvorrichtungen der beiden senkrecht zueinander gekuppelten Bauelemente gleich wie diejenige der Fig. 4. Hierbei zeigen die Fig. 10, 12, 14, 16 und 18 jeweils Kontaktschienen, welche im wesentlichen längs den beiden Seitenwänden des Bauelements angeordnet sind. Bei den Bauelementen der Fig. 9, 11, 13, 15, 17 und 19 sind die Kontaktschienen beidseits einer Mittenlinie des Bauelements angeordnet.
  • In Fig. 9 ist die Kontaktgabe bei der Kupplung zweier Bauelemente gemäss Fig. 6 und 7 dargestellt, wobei die Bezeichnung der Reihen 8 und 9 von isolierenden und leitenden Kupplungszapfen 5 bzw. 6 des einen Bauelements sowie der Kontaktschienen 12' der Reihen 8' und 9' des anderen Bauelements in Übereinstimmung mit Fig. 4 erfolgt. Es ist auch hier ersichtlich, dass eine kurzschlussfreie elektrische Verbindungszuordnung erzielt wird.
  • Es sind Spielzeugbauelemente bekannt, welche statt zylindrischer Kupplungszapfen solche mit einem quadratischen Querschnitt haben. Auch bei diesen Bauelementen lassen sich Kontaktvorrichtungen der vorliegenden Art anordnen, wie dies in den Fig. 10 und 11 dargestellt ist.
  • Die weiteren, in den Fig. 11 bis 19 dargestellten Anordnungen von Kontaktvorrichtungen machen von Kontaktschienen Gebrauch, die mehrfach gebogen sind. Dies erfolgt mit Rücksicht auf besondere Ausbildungen der Gegenkupplungsorgane der betreffenden Bauelemente. Statt Gegenkopplungsrohren gemäss Fig. 2 sind beispielsweise relativ dünne, in grösserer Anzahl gebildete Stifte bekannt, die voll oder geschlitzt sein können.
  • In Fig. 20 ist ein Spielzeugbauelement nach Art des Bauelementes der Fig. 1 in perspektivischer Aussenansicht teilweise dargestellt. Bei diesem Bauelement weisen die metallischen Kupplungszapfen 6, die reihenweise abwechselnd mit den isolierenden Kupplungszapfen 5 angeordnet sind, eine zentrale Bohrung 19 auf, in welche ein Steckerstift einführbar ist, um dem Bauelement elektrischen Strom zuzuführen oder zu entnehmen.
  • Kontaktorgane der vorliegenden Art können auch bei aus einem plattenartigen, eine grössere Anzahl von Reihen von Kupplungszapfen aufweisenden Bauelementen vorgesehen werden, um einem solchen Bauelement Strom zuzuführen bzw. zu entnehmen. Als Beispiel ist in Fig. 21 ein Bauelement dieser Art dargestellt, das mehrere nebeneinander liegende Reihen von isolierenden Kupplungszapfen 5 hat. In zwei nebeneinander liegenden Reihen 20 und 21 sind jeweils die beiden Randkupplungszapfen 6 bzw. die nächsten einwärts liegenden Kupplungszapfen 6 mit leitenden Oberflächen 22 versehen. Beim dargestellten Bauelement sind die leitenden Oberflächen 22 der Kupplungszapfen 6 jeder Reihe 20, 21 unter sich durch auf der hohlen Unterseite der Bauelemente angeordnete, nicht dargestellte Kontaktstreifen elektrisch verbunden.
  • Ein ähnliches flaches Bauelement mit verhältnismässig grosser Fläche kann auch als Grundplatte vorgesehen sein, die an bestimmten Stellen, insbesondere benachbart den Rändern der Grundplatte wie beim Bauelement der Fig. 21 paarweise und versetzt angeordnete, elektrisch leitende Kupplungszapfen aufweist, welche auf der Unterseite der Grundplatte unter sich zweipolig verbunden sind. Zur zweipoligen Stromzufuhr zur Grundplatte von einer mit leitenden Kupplungszapfen versehenen Stromquelle oder zur zweipoligen Stromentnahme von der Grundplatte für einen mit leitenden Kupplungszapfen oder leitenden Kontaktschienen versehenen Verbraucher, z.B. eine Lampe, werden dann als Verbindungselemente Bauelemente der vorliegenden, anhand der Fig. 1 bis 9 beispielsweise beschriebenen Art verwendet.
  • Obwohl normalerweise zufolge der elastischen Seitenwände des Bauelements automatisch ein Kontaktdruck erzeugt wird, ist in Fig. 22 die Unterseite eines Bauelementes mit Gegenkupplungsrohren 7 dargestellt, bei welchem die leitenden Kontaktstreifen 12 federnd ausgebildet sind. Hierzu erstrecken sich nur an den vorgesehenen Kontaktstellen die Kontaktstreifen als Finger 23 über die ganze Höhe der Seitenwände 3. Durch die Finger 23 wird eine federnde Kontaktgabe mit den leitenden Oberflächen der Kupplungszapfen eines benachbarten, gekuppelten Bauelements erzielt.
  • Die Herstellung elektrischer Verbindungen mit Bauelementen nach der Erfindung, die sich beliebig mit ausschliesslich aus isolierendem Kunststoffmaterial bestehenden Bauelementen des betreffenden Bauelement-Systems kombinieren lassen erfolgt problemlos, ohne Anleitung und Kenntnisse, und ohne Kurzschlussgefahr.

Claims (11)

1. Bauelement für Baumodelle, insbesondere Bauspielzeuge, mit mindestens zwei parallelen Reihen (8, 9; 13, 14) von Kupplungszapfen (5, 6; 15, 16) und mit sich in Richtung dieser Reihen erstreckenden Kontaktorganen (11; 17) zur Herstellung elektrischer Stromkreise, gekennzeichnet durch eine jeder Reihe von Kupplungszapfen (5, 6; 15, 16) zugeordnete Reihe von voneinander getrennten ersten Kontaktorganen (6; 18), die bezüglich den ersten Kontaktorganen (6; 18) einer anderen Reihe in der Längsrichtung der Reihen verschoben sind, und durch zweite, jeder Reihe von Kupplungszapfen zugeordnete Kontaktorgane (11; 17), die für mindestens mehrere der ersten Kontaktorgane (6; 18) der jeweiligen Reihe gemeinsam und mit diesen elektrisch verbunden sind, wobei die ersten Kontaktorgane (6; 18) dazu ausgebildet sind, mit den zweiten Kontaktorganen (11; 17) eines benachbarten, gekuppelten Bauelements in elektrischem Kontakt zu stehen.
2. Bauelement nach Anspruch 1, mit einer Wand (4), deren eine Seite mit den Kupplungszapfen (5, 6) versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass in mindestens einem Teil jeder Reihe jeder zweite Kupplungszapfen (6) eine elektrisch leitende Oberfläche aufweist, wobei die elektrisch leitenden Kupplungszapfen (6) der einen Reihe (8) gegenüber denjenigen einer anderen Reihe (9) in Längsrichtung der Reihen (8, 9) verschoben sind, und dass auf der anderen Seite der Wand zu jeder Reihe von Kupplungszapfen eine sich in Reihenrichtung erstreckende Kontaktschiene (11) angeordnet ist, welche mit den leitenden Oberflächen der Kupplungszapfen (6) elektrisch verbunden ist und welche elektrisch leitende Flächen (12) aufweist, die dazu ausgebildet sind, in elektrischem Kontakt mit den leitenden Oberflächen einer Reihe von Kupplungszapfen (6) eines benachbarten, gekuppelten Bauelements zu stehen.
3. Bauelement nach Anspruch 1, mit einer Wand, deren eine Seite mit den Kupplungszapfen (15, 16) versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass in mindestens einem Teil jeder Reihe (13, 14) alle aufeinanderfolgenden Kupplungszapfen (15, 16) elektrisch leitende Oberflächen (17) aufweisen und miteinander elektrisch verbunden sind, und dass auf der anderen Seite der Wand zu jeder Reihe von Kupplungszapfen (15, 16) an der Stelle jedes zweiten Kupplungszapfens ein Kontaktelement (18) angeordnet ist, welches mit den leitenden Oberflächen (17) der Kupplungszapfen der Reihe elektrisch verbunden ist und welches eine elektrisch leitende Fläche aufweist, die dazu ausgebildet ist, in elektrischem Kontakt mit der leitenden Oberfläche (17) eines Kupplungszapfens (15, 16) eines benachbarten, gekuppelten Bauelements zu stehen, wobei die mit der einen Reihe von Kupplungszapfen (15, 16) verbundenen Kontaktelemente (18) gegenüber den mit einer anderen Reihe von Kupplungszapfen verbundenen Kontaktelementen (18) in Reihenrichtung verschoben sind.
4. Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Grösse der Verschiebung gleich dem Abstand zweier in Reihenrichtung benachbarter Kupplungszapfen ist.
5. Bauelement nach Anspruch 2, mit zwei zur Richtung der Reihen von Kupplungszapfen parallelen Seitenwänden (3), dadurch gekennzeichnet, dass längs jeder Seitenwand eine leitende Kontaktschiene (11) angeordnet ist.
6. Bauelement nach Anspruch 2, mit zwei zur Richtung der Reihen von Kupplungszapfen parallelen Seitenwänden (3), dadurch gekennzeichnet, dass beidseits und längs einer von den beiden Seitenwänden gleiche Abstände aufweisenden Mittenlinie je eine leitende Kontaktschiene angeordnet ist.
7. Bauelement nach Anspruch 3, mit zwei zur Richtung der Reihen von Kupplungszapfen parallelen Seitenwänden (3), dadurch gekennzeichnet, dass die leitende Flächen aufweisenden Kontaktelemente (18) an den Innenflächen der Seitenwände angeordnet sind.
8. Bauelement nach Anspruch 3, mit zwei zur Richtung der Reihen von Kupplungszapfen parallelen Seitenwänden (3), dadurch gekennzeichnet, dass die leitende Flächen aufweisenden Kontaktelemente (18) beidseits und längs einer von den beiden Seitenwänden gleiche Abstände aufweisenden Mittenlinie angeordnet sind.
9. Bauelement nach einem der Ansprüche 2, 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass die leitende Oberflächen aufweisenden Kupplungszapfen (6) als Metallzapfen ausgebildet sind, welche die genannte Wand (4) durchdringen, und dass zwei Winkelschienen (11) vorhanden sind, von welchen jeweils ein Schenkel (10) auf den inneren Stirnseiten der Metallzapfen derselben Reihe aufliegt und mit diesen leitend verbunden ist, und jeweils der andere Schenkel (12) den leitenden Kontaktstreifen bildet.
10. Bauelement nach einem der Ansprüche 2, 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass die leitende Oberflächen aufweisenden Kupplungszapfen (6) aus einem isolierenden Zapfen und einem darauf angebrachten, metallischen Mantelstück, z.B. einer mindestens angenähert geschlossenen Hülse, bestehen, und dass die Mantelstücke der Kupplungszapfen derselben Reihe mit dem zugehörigen leitenden Kontaktstreifen verbunden sind.
11. Bauelement nach einem der Ansprüche 2 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Teil der leitende Oberflächen aufweisenden Kupplungszapfen (6) eine zentrale Bohrung (19) mit leitender Innenfläche zur Einführung eines Steckerstiftes hat, wobei die Innenfläche der Bohrung mit der leitenden Oberfläche des Kupplungszapfens in elektrischer Verbindung steht.
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