EP0306734B1 - Bausteinträger mit Bausteinen - Google Patents
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- EP0306734B1 EP0306734B1 EP88113251A EP88113251A EP0306734B1 EP 0306734 B1 EP0306734 B1 EP 0306734B1 EP 88113251 A EP88113251 A EP 88113251A EP 88113251 A EP88113251 A EP 88113251A EP 0306734 B1 EP0306734 B1 EP 0306734B1
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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
- A63H33/042—Mechanical, electrical, optical, pneumatic or hydraulic arrangements; Motors
Definitions
- the invention relates to a module carrier with modules, in particular teaching modules, which are cuboid in shape and form-fitting and with their side faces adjacent to one another can be plugged onto the module carrier.
- Such block carriers with blocks are usually used as children's toys.
- the individual blocks are placed next to each other on the block carrier and, if necessary, arranged further blocks over them in order to be able to create a wide variety of structures.
- the top of the module has cylindrical elevations; when the modules are plugged in, they penetrate the modules open at the bottom and come into contact with reinforcing ribs arranged on the inside of the modules, which prevents the modules from being moved laterally on the module carrier .
- To connect modules arranged one above the other they also have corresponding cylindrical elevations on their upper side, which engage from below in the module located above.
- the system which is made up of building block carriers and building blocks, has been known for a long time and is still very popular with children as a toy.
- each module is provided with interconnected electrical contacts on at least two side surfaces, the contacts being arranged exclusively on the side walls and the contacts of adjacent modules contacting one another.
- a circuit can be put together by arranging modules on the module carrier, with which the system not only serves the purpose of creating creative structures, but also acts specifically as teaching aids so that the function of the current and the construction of a circuit are playful convey.
- the teaching modules can be used for toddlers in kindergarten or children in school, who can experience the nature of electricity much earlier than before. The same applies to the disabled, especially the blind, who can literally understand the essence of electricity by feeling the contacts of the building blocks and thus putting together circuits.
- modules also have contacts connected to one another on the side faces and the modules are positively fixed on a base plate, but here the contacts between the individual modules are not made by direct contact of the modules with one another, but via special contact strip between base plate and building blocks or over wires laid above the building blocks.
- the contacts are made directly between adjacent side surfaces of adjacent building blocks, but these surfaces also have the connecting means for fixing the building blocks to one another, so they are not made over a base plate held together.
- the building blocks provided with electrical contacts according to the invention are arranged only two-dimensionally on the building block carrier.
- a wide variety of components provided with electrical contacts can be used, for example simple components with two contacts arranged on opposite side surfaces of the components, which are connected to one another by means of a current-carrying line, and likewise two contacts which are arranged on adjacent side surfaces and thus bring about an angular connection, furthermore three contacts arranged on adjacent sides, with which the module acts as a T-piece, finally all four side surfaces of the module can be provided with contacts, only the respectively opposite contacts being connected to one another and thus a stone functioning as an intersection.
- the modules can also be constructed much more complicated, such that, for example, a switch, a lamp, a battery, a resistor, a capacitor, etc. or even measuring devices are arranged between two contacts located on opposite side surfaces of the module.
- each module is hollow and receives a circuit board inside, to which the contacts receiving leaf springs are connected at their ends, the contacts pushing through the recesses in the side surfaces.
- Such a design of the building blocks makes it possible to convert the conventional building blocks in the simplest manner in the sense of the invention, in that the building blocks only have the corresponding number of recesses in the area of their side faces must be provided for receiving the contacts, then to insert the circuit board with the leaf springs into the cavity and to insert the contacts into the recesses, which then protrude beyond the outer surfaces of the components due to the inherent tension of the leaf springs and thus ensure that the plugged-in state Contact the contacts of neighboring blocks in the system.
- a major advantage of the building block carrier according to the invention with the building blocks is that after equipping the conventional building blocks with circuit board, contacts, decorative bricks and identification symbol, no tools are required to set up a circuit and to change or expand it. Only the modules are implemented or new current paths are created by adding further contact modules.
- FIG. 1 shows a known plate-shaped block carrier 1 which is provided with a multiplicity of cylindrical elevations 3 running perpendicular to the carrier surface 2.
- the module 4 according to the invention is cuboid and has no bottom, so that it can be plugged onto the cylindrical elevations 3.
- it has webs 7 which are connected to the side walls 5a to 5d of the module 4 and run perpendicular to the top wall 6 of the module 4 and which have the corresponding cylindrical elevations 3 when the module 4 is plugged on of the module carrier 1 enclose without play.
- the block 4 On the top of the top wall 6, the block 4 is provided with four cylindrical elevations 9, so that a further block could be plugged onto the block 4 in a known manner.
- the internally hollow module receives in its interior a rectangular, conductive circuit board 10, the central bore of which passes through the cylindrical extension 8. With the circuit board 10, four angled metallic leaf springs 11 are fastened by means of rivets 12. At their lower ends, the leaf springs 11 receive metal cylinders 13 which act as contacts and which pass through appropriately designed recesses in the side walls 5a to 5d.
- the length of the cylinders 13 is slightly greater than the thickness of the side walls 5a to 5d, due to the internal stress of the leaf springs 11, which rest in the region of their lower end on the inside of the side walls 5a to 5d, the raised contact surfaces 15 of the cylinders 13 protrude the side walls 5a to 5d.
- the opposite side walls 5a, 5c and 5b, 5d are passed through cylinders 13 by means of lines 16 and 17 or via the etched copper cladding of the circuit board 10a, so that the circuit board is connected to the circuit board according to the left representation of FIG. 4, the module has the function of an intersection.
- a module provided with the circuit board according to the right-hand illustration of FIG. 4 has the function of a straight line connection.
- the intersection and the straight line are symbolically illustrated on their flat upper surfaces.
- the underside of the cover stone 18 is provided with a cubic cavity, which surround the cylindrical elevations 9 when the cover stone 18 is attached.
- any circuits can be built on the module carrier.
- the individual modules are to be placed on the module carrier in such a way that the contacts 13 of one module with the contacts 13 of the other module get into the system and thus allow electricity to flow.
- the formation of the building blocks with the leaf springs 11 ensures permanent contact between adjacent cylinders 13, since these are pushed slightly against the force of the leaf spring 11 into the building block when the building blocks are placed on the building block carrier, and thus the pressing force of the metal cylinders 13 in contact is increased .
- a wide variety of elements can be arranged within their cavities to form a circuit.
- a battery can be arranged, in a further module having corresponding contacts, a switch, in other modules a resistor, a capacitor, a measuring device, etc.
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Description
- Die Erfindung betrifft einen Bausteinträger mit Bausteinen, insbesondere Lehrbausteinen, die quaderförmig ausgebildet und formschlüssig und mit deren Seitenflächen zueinander benachbart auf dem Bausteinträger aufsteckbar sind.
- Derartige Bausteinträger mit Bausteinen finden in aller Regel als Kinderspielzeug Verwendung. Die einzelnen Bausteine werden nebeneinander auf den Bausteinträger gesteckt und gegebenenfalls über diesen weitere Bausteine angeordnet, um so unterschiedlichste Gebilde kreieren zu können. Zum formschlüssigen Verbinden der Bausteine mit dem Bausteinträger weist dessen Oberseite zylindrische Erhebungen auf, in aufgestecktem Zustand der Bausteine durchsetzen diese die unten offenen Bausteine und gelangen in Anlage mit an der Innenseite der Bausteine angeordneten Verstärkungsrippen, wodurch ein seitliches Verschieben der Bausteine auf dem Bausteinträger verhindert wird. Zum Verbinden übereinander angeordneter Bausteine weisen diese an ihrer Oberseite gleichfalls entsprechende zylindrische Erhebungen auf, die von unten in den darüberbefindlichen Baustein eingreifen.
- Das aus Bausteinträger und Bausteinen geschilderte System ist seit langer Zeit bekannt und erfreut sich bis zum heutigen Tage bei Kindern als Spielzeug großer Beliebtheit.
- Es ist Aufgabe vorliegender Erfindung, einen Bausteinträger mit Bausteinen der genannten Art zu schaffen, bei dem ohne große Änderungen an den Bausteinen vornehmen zu müssen, das System einem neuen Verwendungszweck zugeführt wird.
- Gelöst wird die Aufgabe dadurch, daß jeder Baustein an mindestens zwei Seitenflächen mit miteinander verbundenen elektrischen Kontakten versehen ist, wobei die Kontakte ausschließlich an den Seitenwänden angeordnet sind und sich die Kontakte benachbarter Bausteine berühren.
- Aufgrund der erfindungsgemäßen Lösung läßt sich durch Aneinanderreihen von Bausteinen auf dem Bausteinträger ein Stromkreis zusammensetzen, womit das System nicht nur dem Zweck dient, kreative Gebilde zu schaffen, sondern konkret als Lehrmittel fungiert, um so spielerisch die Funktion des Stromes und den Aufbau eines Stromkreises zu vermitteln. Die Lehrbausteine können je nach Kompliziertheit der verwendeten elektrischen Elemente für Kleinkinder im Kindergarten oder Kinder in der Schule Verwendung finden, die damit wesentlich früher wie bisher das Wesen der Elektrizität erfahren können. Entsprechendes gilt für Behinderte, insbesondere Blinde, denen es im wahrsten Sinne des Wortes möglich ist, das Wesen der Elektrizität zu begreifen, indem sie die Kontakte der Bausteine ertasten und somit Stromkreise zusammensetzen können.
- In der CH-A- 455 606 weisen Bausteine zwar auch an den Seitenflächen miteinander verbundene Kontakte auf und die Bausteine werden auf einer Grundplatte formschlüssig fixiert, jedoch werden hier die Kontakte zwischen den einzelnen Bausteinen nicht durch unmittelbare Berührung der Bausteine untereinander hergestellt, sondern erfolgen über gesondere Kontaktstreifen zwischen Grundplatte und Bausteinen oder über oberhalb der Bausteine verlegte Drähte. Bei der EP-A- 0 135 633 und der DE-A- 1 603 375 erfolgen die Kontakte zwar unmittelbar zwischen aneinanderliegenden Seitenflächen benachbarter Bausteine, jedoch weisen diese Flächen auch die Verbindungsmittel zum Fixieren der Bausteine aneinander auf, sie werden also nicht über eine Grundplatte aneinander gehalten.
- Im Unterschied zum Spielen mit den herkömmlichen Bausteinen ist vorgesehen, daß die erfindungsgemäßen, mit elektrischen Kontakten versehenen Bausteine nur zweidimensional auf dem Bausteinträger angeordnet werden. Es können die unterschiedlichsten mit elektrischen Kontakten versehenen Bausteine Verwendung finden, beispielsweise einfache Bausteine mit zwei an gegenüberliegenden Seitenflächen der Bausteine angeordneten Kontakten, die mittels einer stromführenden Leitung miteinander verbunden sind, desgleichen zwei Kontakte, die an benachbarten Seitenflächen angeordnet sind und damit eine Winkelverbindung herbeiführen, ferner drei an benachbarten Seiten angeordnete Kontakte, womit der Baustein als T-Stück fungiert, schließlich können alle vier Seitenflächen des Bausteines mit Kontakten versehen sein, wobei nur die jeweils gegenüberliegenden Kontakte miteinander verbunden sind und damit ein als Kreuzung fungierender Stein entsteht. Die Bausteine können aber auch wesentlich komplizierter aufgebaut sein, derart, daß beispielsweise zwischen zwei an gegenüberliegenden Seitenflächen des Bausteines befindlichen Kontakten ein Schalter, eine Lampe, eine Batterie, ein Widerstand, ein Kondensator usw. oder gar Meßgeräte angeordnet sind.
- Gemäß einer besonderen Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß jeder Baustein hohl ausgebildet ist und im Inneren eine Platine aufnimmt, mit der an ihren Enden die Kontakte aufnehmende Blattfedern verbunden sind, wobei die Kontakte unter Vorspannung die Ausnehmungen in den Seitenflächen durchsetzen. Eine derartige Ausbildung der Bausteine ermöglicht es, die herkömmlichen Bausteine auf einfachste Art und Weise im erfindungsgemäßen Sinne umzurüsten, indem die Bausteine im Bereich ihrer Seitenflächen nur mit der entsprechenden Anzahl von Ausnehmungen zur Aufnahme der Kontakte versehen werden müssen, um anschließend die Platine mit den Blattfedern in den Hohlraum einzubringen und die Kontakte in die Ausnehmungen einzuführen, die dann aufgrund der Eigenspannung der Blattfedern über die Außenflächen der Bausteine hinausstehen und somit gewährleistet ist, daß in aufgestecktem Zustand die Kontakte benachbarter Bausteine in Anlage miteinander gelangen.
- Um die Funktion der unterschiedlichen Bausteine kenntlich zu machen, sollten sie mit entsprechenden elektrischen Symbolen versehen sein. Sind die Bausteine oben eben ausgebildet, d.h. ohne zylindrische Erhebungen bietet es sich an, unmittelbar dort die Symbole anzubringen. Bei der Verwendung herkömmlicher Steine hingegen, sollten auf diese Deckelsteine aufgesteckt werden, die an ihrer Unterseite entsprechend der Oberseite der herkömmlichen Bausteine ausgebildet sind und deren Oberseite eben beschaffen ist und hierauf die der Funktion des darunter befindlichen Bausteines entsprechenden Symbole gegebenenfalls auch in Blindenschrift aufgebracht sind.
- Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Bausteinträgers mit den Bausteinen besteht damit darin, daß nach der Ausrüstung der herkömmlichen Bausteine mit Platine, Kontakten, Dekkelsteine und Kennzeichnungssymbol keinerlei Werkzeuge mehr erforderlich sind, um einen Stromkreis aufzubauen und diesen zu verändern oder zu erweitern. Es werden lediglich die Bausteine umgesetzt oder durch Hinzufügen weiterer Kontaktbausteine neue Strompfade hergestellt.
- In den Figuren ist die Erfindung an Ausführungsformen beispielsweise dargestellt, ohne auf diese beschränkt zu sein. Es stellt dar:
- Fig. 1 eine räumliche Darstellung eines Bausteinträgers mit einem hierauf angeordneten erfindungsgemäßen Baustein,
- Fig. 2 einen Schnitt durch den Baustein gemäß der Linie A-A in Figur 1,
- Fig. 3 einen Schnitt durch den Baustein gemäß der Linie B-B in Figur 1,
- Fig. 4 eine Draufsicht auf die im Baustein angeordnete, in zwei Ausführungsformen gezeigte Platine und
- Fig. 5 eine Draufsicht des auf den Baustein aufsteckbaren Deckelsteines unter Bezugnahme auf die beiden Ausführungsformen.
- Figur 1 zeigt einen bekannten plattenförmigen Bausteinträger 1, der mit einer Vielzahl senkrecht zur Trägeroberfläche 2 verlaufender zylindrischer Erhebungen 3 versehen ist. Der erfindungsgemäße Baustein 4 ist quaderförmig ausgebildet und weist keinen Boden auf, so daß er auf die zylindrischen Erhebungen 3 aufgesteckt werden kann. Um einen definierten Sitz des Bausteines 4 bezüglich der zylindrischen Erhebungen 3 zu gewährleisten, weist dieser mit den Seitenwänden 5a bis 5d des Bausteines 4 verbundene und senkrecht zur Oberwand 6 des Bausteines 4 verlaufende Stege 7 auf, die bei aufgestecktem Baustein 4 die entsprechenden zylindrischen Erhebungen 3 des Bausteinträgers 1 spielfrei umschließen. Entsprechendes gilt für den an der Unterseite der Oberwand 6 angeordneten zylindrischen Ansatz 8, der in aufgestecktem Zustand des Bausteines 4 gleichfalls an den zylindrischen Erhebungen 3 des Bausteinträgers 1 spielfrei anliegt. Auf der Oberseite der Oberwand 6 ist der Baustein 4 mit vier zylindrischen Erhebungen 9 versehen, so daß auf den Baustein 4 in bekannter Art und Weise ein weiterer Baustein aufgesteckt werden könnte.
- Der innen hohl ausgebildete Baustein nimmt in seinem Inneren eine rechteckige, leitende Platine 10 auf, deren Mittenbohrung der zylindrische Ansatz 8 durchsetzt. Mit der Platine 10 sind vier winklig ausgebildete metallische Blattfedern 11 mittels Nieten 12 befestigt. Die Blattfedern 11 nehmen an ihren unteren Enden als Kontakte fungierende Metallzylinder 13 auf, die entsprechend ausgebildete Ausnehmungen in den Seitenwänden 5a bis 5d mit Spiel durchsetzen. Die Länge der Zylinder 13 ist geringfügig größer als die Stärke der Seitenwände 5a bis 5d, infolge der Eigenspannung der Blattfedern 11, die im Bereich ihres unteren Endes an der Innenseite der Seitenwände 5a bis 5d anliegen, stehen die erhaben ausgebildeten Kontaktflächen 15 der Zylinder 13 über die Seitenwände 5a bis 5d hinaus.
- Wie der Darstellung der Figur 4 zu entnehmen ist, sind jeweils die entgegengesetzten Seitenwände 5a, 5c bzw. 5b, 5d durchsetzende Zylinder 13 mittels Leitungen 16 bzw. 17 oder über die geätzte Kupferkaschierung der Platine 10a elektrisch leitend verbunden, so daß der mit der Platine nach der linken Darstellung der Figur 4 versehene Baustein die Funktion einer Kreuzung aufweist. Ein mit der Platine nach der rechten Darstellung der Figur 4 versehener Baustein weist die Funktion einer geraden Leitungsverbindung auf. Auf den in Figur 5 gezeigten Deckelsteinen 18 ist auf deren ebenen oberen Flächen die Kreuzung und die Gerade symbolhaft verdeutlicht. Die Unterseite des Deckelsteins 18 ist mit einer kubischen Aushöhlung versehen, die bei aufgestecktem Deckelstein 18 die zylindrischen Erhebungen 9 umschließen.
- Durch sinnvolles Aneinanderreihen unterschiedlichster, mit elektrischen Kontakten versehener Bausteine lassen sich beliebige Stromkreise auf den Bausteinträger aufbauen. Hierzu sind die einzelnen Bausteine derart auf den Bausteinträger zu placieren, daß die Kontakte 13 des einen Bausteines mit den Kontakten 13 des anderen Bausteines in Anlage gelangen und damit einen Stromfluß ermöglichen. Die Ausbildung der Bausteine mit den Blattfedern 11 stellt einen dauerhaften Kontakt zwischen benachbarten Zylindern 13 sicher, da diese beim Aufstecken der Bausteine auf den Bausteinträger geringfügig gegen die Kraft der Blattfeder 11 in den Baustein hineingeschoben werden und damit die Andrückkraft der sich kontaktierenden Metallzylinder 13 erhöht ist.
- Bei einer entsprechenden Größe der Bausteine 4 lassen sich innerhalb deren Hohlräume unterschiedlichste Elemente zur Bildung eines Stromkreises anordnen. In einem mit zwei Kontakten versehenen Baustein kann beispielsweise eine Batterie angeordnet sein, in einem weiteren, entsprechende Kontakte aufweisenden Baustein, ein Schalter, in weiteren Bausteinen ein Widerstand, ein Kondensator, ein Meßgerät usw.
Claims (6)
1. Bausteinträger mit Bausteinen, insbesondere Lehrbausteinen, die quaderförmig ausgebildet und formschlüssig und mit deren Seitenflächen zueinander benachbart auf den Bausteinträger aufsteckbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Baustein (4) an mindestens zwei Seitenflächen (5a, 5c) mit miteinander verbundenen elektrischen Kontakten (13) versehen ist, wobei die Kontakte ausschließlich an den Seitenwänden angeordnet sind und sich die Kontakte (13) benachbarter Bausteine (4) berühren.
2. Bausteinträger mit Bausteinen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Baustein (4) hohl ausgebildet ist und im Inneren eine Platine (10) aufnimmt, mit der an ihren Enden die Kontakte (13) aufnehmende Blattfedern (11) verbunden sind, wobei die Kontakte (13) unter Vorspannung Ausnehmungen (14) in den Seitenflächen (5a, 5c) durchsetzen.
3. Bausteinträger mit Bausteinen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontakte als rotationssymmetrische Körper (13) ausgebildet sind, die rotationssymmetrische Ausnehmungen (14) durchsetzen.
4. Bausteinträger mit Bausteinen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Baustein (4) auf den gegenüberliegenden Seitenflächen (5a, 5c; 5b, 5d) mit miteinander verbundenen Kontakten (13) versehen ist.
5. Bausteinträger mit Bausteinen nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß im Baustein (4) mit den Kontakten (13) verbundene Elemente zur Bildung eines Stromkreises angeordnet sind, insbesondere eine Batterie, ein Schalter, ein Widerstand, ein Kondensator, ein Meßgerät usw.
6. Bausteinträger mit Bausteinen nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Bausteine (4) weitere Bausteine (18) ohne Kontakte (13) aufsteckbar sind.
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