EP0710142A1 - Magnetic building block playing system - Google Patents
Magnetic building block playing systemInfo
- Publication number
- EP0710142A1 EP0710142A1 EP94914348A EP94914348A EP0710142A1 EP 0710142 A1 EP0710142 A1 EP 0710142A1 EP 94914348 A EP94914348 A EP 94914348A EP 94914348 A EP94914348 A EP 94914348A EP 0710142 A1 EP0710142 A1 EP 0710142A1
- Authority
- EP
- European Patent Office
- Prior art keywords
- magnetic
- building block
- building
- plastic
- axially
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Ceased
Links
Classifications
-
- 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
- A63H33/046—Building blocks, strips, or similar building parts comprising magnetic interaction means, e.g. holding together by magnetic attraction
Definitions
- the invention relates to a kit of magnetic building elements which can be used primarily as toys, but also as teaching aids and / or to illustrate planning in the field of building and designing.
- the kit is therefore a simple, flexible and universal toy in the field of construction with a high educational play value, which is also a lot of fun.
- Magnetic toys already exist in which a permanent magnetic stone and / or magnetic foil and / or metal plate is attached as a separate part to a carrier material (e.g. wood or plastic).
- the permanent magnet stones are usually axially magnetized (possibly with an iron yoke plate), while the magnetic foils are normally strip magnetized on one side, with magnetic north and south pole strips alternating (see FIG. 4).
- the building game elements of the currently known magnetic building blocks have, in comparison to the known mechanical toy building blocks (e.g. LEGO, Fischertechnik), only a very limited flexibility in linking.
- connection points or surfaces
- the axial or strip magnetization normally used in building game elements offers far fewer linking options than the new type of magnetization of the linking points described below according to the invention.
- DE-GM 80 23 609 describes a magnetic game module which "has at least one permanent magnet” and in which the permanent magnet and / or magnetizable elements are (partially or completely) embedded in the surface of the module body made of plastic.
- the arrangement of the permanent magnets is characterized in that the permanent magnets "are arranged in the end regions of the building body and are inserted in a plug-on body in the form of a cap", which is illustrated in a picture.
- a “module insert for model construction purposes” is presented, which is characterized, inter alia, in that "at least some of the modules contain permanent magnet material embedded in plastic". Furthermore, “the permanent magnet material can be distributed in fine-grained form in the base material and magnetized in a uniform direction”. Similar to DE-GM 80 23 609, however, nothing is said there about an axis-symmetrical arrangement of the permanent magnets or the permanent magnet material or about the more precise magnetization. An “offset building” with positive locking is just as little possible with the building blocks described there.
- DE-GM 17 37 900 partially overlap the polar regions and the case r2> r ⁇ is not included in DE-GM 17 83 302.
- US Pat. No. 3,196,579 presents magnetic components which are made up of four parts: (1) a hollow cuboid plastic body, the underside of which has a 4 ⁇ 2 grid structure and the top of which is completely open around (2) a metal sheet with 4 x 2 - Grid punching, which creates a mechanical fit to the underside.
- the third part is a magnetic plate that rests on the 4 x 2 plastic grid on the underside and the fourth part is a thin metal plate that is attached to the back of the magnetic plate. Because of the mechanical 4 2 - lattice structure, these magnetic components can also be used with positive locking.
- the invention has set itself the task of eliminating the above-mentioned disadvantages and enabling that scaled-down buildings can be erected from imagination and reality in a simple manner.
- an appropriate color scheme is important, for example colored sandstone blocks at a Pfalzer winery.
- Fig. 2 By division and / or multiplication it is easy to obtain other components (Fig. 2). For example, in order to design windows, doors, roofs or facades from different styles (e.g. classic, Romanesque, Art Engineering), other shapes are required. In terms of material, one has to differentiate between carrier or filler material on the one hand and the magnetic material on the other.
- plastic e.g. with paint
- a magnetic / magnetizable mixture of (a) plastic and (b) magnetic or magnetizable material and (c) any other additives (e.g. paint) are recommended as magnetic material.
- thermoplastics which are to be referred to here as "plastic magnet material” or "plastic magnet”.
- plastic magnet material or "plastic magnet”.
- the use of “plastic magnets” means that the shape is much freer than that of conventional magnetic materials. This is important for the design of the magnetic connection points and for the mechanical and thermal robustness of the building game elements. The number, arrangement and geometry of the magnetic connection points are particularly important for the variety of connections. In order to enable both longitudinal / longitudinal and longitudinal / transverse connections, axially and rotationally symmetrical connection points such as squares or circular surfaces are recommended.
- connection points In order to be “staggered” and to be built regularly, one needs several connecting points arranged axially symmetrically on the surface and evenly distributed on the surface (FIGS. 3 and 5). The greater the number of connection points, the more “finely offset” one can build, the type of magnetization also being important.
- Fig. 6 shows " possible north-south pole arrangements for the connection points according to Fig. 5. It can be seen that with these types of magnetization the connection variety is already much higher than with the previously known magnetic toys, since in particular longitudinal / transverse connections are also possible .
- a block would be ideal in which all points of two block surfaces to be linked would attract each other. Then you would no longer have to pay attention to the N-S pole distribution when building.
- the solution to this is shown in FIG. 1, using the example of nested square or circular areas.
- the inner and outer surfaces are magnetized differently.
- the connection points of two pages to be linked are magnetized in opposite directions.
- the parameters d ⁇ , d2, d or ⁇ ⁇ , X2, i "3 and h from FIG. 1 are adapted.
- x ⁇ is the radius of the inner circle
- xi the inner radius of the outer circle
- rß the outer radius of the Outer circle
- d ⁇ , d2, d3 correspondingly for the square shape.
- the parameter h denotes the height of a magnetic connection point.
- all known magnetic materials that permit such an arrangement and magnetization could be used for this purpose, that is to say not only magnetizable thermoplastics.
- the drawings Fig. 1, Fig. 2, Fig. 3 and Fig. 5 represent embodiments of these
- Fig. 1 Axis-symmetrical arrangement of the magnetic connection points at
- Fig. 2 basic building block (a) with divider (b) and multiple (c).
- An embodiment of the invention is a magnetic play building kit with various building game elements that can be linked to one another, so that it can be used to easily reproduce houses that are essentially reduced in size.
- private and public buildings with cultural and historical significance are particularly interesting for replication, such as Trifels Castle, Hambacher Castle, Villa Ludwigsdorf, Are de Triomphe, Alhambra, etc.
- edges of the building blocks can of course also be chamfered, rounded or otherwise machined in order to achieve special effects, for example a shadow gap.
- Ordinary plastic eg ABS with paint
- a magnetizable thermoplastic as the magnetic material.
- Eight circular magnetic connection points with inner and outer circle are to be axially symmetrically arranged on its top and bottom.
- the inner circles as south poles and the outer circles as north poles are to be magnetized on one side; reverse on the underside (see Fig. 1).
- Such a magnetic game kit can be gradually expanded to a whole "magnetic game world”.
Landscapes
- Toys (AREA)
Abstract
A magnetic building block playing system has magnetic building blocks for building miniature models of imaginary or historic buildings and settlements. The basic element of the system is a magnetic building block with the following characteristics: (a) it has a cuboid shape of brick size; (b) its base material is an ordinary plastic material (for example ABS) and its magnetic material is a magnetisable thermoplastic material; (c) its magnetic coupling points are shaped as squares or circles with axially symmetrical, overlapping inner and outer surfaces; and (d) it is magnetised so that the inner and outer surfaces of the coupling points are unlike, so that the coupling points of two surfaces to be coupled are oppositely poled.
Description
agnet spielbaukasten BESCHREffiUNG agnet play kit DESCRIPTION
Die Erfindung betrifft einen Baukasten aus magnetischen Bauspielelementen der vor¬ wiegend als Spielzeug, aber auch als Lehrmittel und/oder zur Veranschaulichung von Planungen im Bereich Bauen und Entwerfen verwendet werden kann.The invention relates to a kit of magnetic building elements which can be used primarily as toys, but also as teaching aids and / or to illustrate planning in the field of building and designing.
Aufgrund der Magnetkraft können die einzelnen Bauelemente des Baukastens leicht miteinander verknüpft/verbunden werden, aber durch genügend große äußere Kraftein¬ wirkung auch einfach wieder getrennt werden. Der Baukasten ist damit ein einfaches, flexibles und universelles Spielzeug im Bereich Bauen mit hohem pädagogischem Spielwert, das zudem viel Freude bereitet.Because of the magnetic force, the individual components of the modular system can easily be linked together, but can also be easily separated again by a sufficiently large external force. The kit is therefore a simple, flexible and universal toy in the field of construction with a high educational play value, which is also a lot of fun.
Es gibt bereits Magnetspielzeug, bei dem ein Dauermagnetstein und/oder Magnetfolie und/oder Metallplättchen als separater Teil auf einem Trägermaterial (z.B. Holz oder Kunststoff) befestigt ist. Hierbei sind die Dauermagnetsteine überl icherweise axial magnetisiert (eventuell mit Eisenrückschlußplatte), während die Magnetfolien normal¬ erweise einseitig streifenmagnetisiert sind, wobei sich magnetische Nord- und Südpol- Streifen abwechseln (vgl. Fig.4).Magnetic toys already exist in which a permanent magnetic stone and / or magnetic foil and / or metal plate is attached as a separate part to a carrier material (e.g. wood or plastic). The permanent magnet stones are usually axially magnetized (possibly with an iron yoke plate), while the magnetic foils are normally strip magnetized on one side, with magnetic north and south pole strips alternating (see FIG. 4).
Die Bauspielelemente der gegenwärtig bekannten Magnetbaukästen haben, im Ver¬ gleich zu den bekannten mechanischen Spielbaukästen (z.B. LEGO, Fischer Technik), nur eine sehr eingeschränkte Verknüpfungsflexibilität.The building game elements of the currently known magnetic building blocks have, in comparison to the known mechanical toy building blocks (e.g. LEGO, Fischer Technik), only a very limited flexibility in linking.
Dies liegt (a) an der Form der Bauelemente, (b) an den verwendeten Magnetmateria¬ lien, (c) an der Anzahl, Geometrie und Anordnung der magnetisch wirksamen Ver- knüpfungspunkte und (d) an der Art der Magnetisierung der Verknüpfungspunkte. Sie sind deshalb insbesondere ungeeignet Häuser und Bauten sowie Maschinen, Pflanzen, Tiere und Menschen im wesentlichen wirklichkeitsgetreu (verkleinert) nachzubauen. Im einzelnen orientieren sich die bekannten magnetischen Bauspielformen zu wenig an den für vielseitiges Bauen geeigneten Formen (z.B. DIN-Baumaße). Dauermagnetsteine und Magnetfolien sind nachteilig hinsichtlich Gewicht, Geometrie, Fertigung sowie bei mechanischer oder thermischer Beanspruchung (vgl. hierzu P 43 06 573.2 und G 93 04 198.5 des Anmelders/Erfinders dieser Schrift). Außerdem besitzen die bekannten Bauspielelemente mit Dauermagnetsteinen normalerweise nur einen magnetischen Verknüpfungspunkt an einer Oberfläche. Man kann deshalb kaum bzw. gar nicht "versetzt" bauen, da ein Großteil der Oberflä¬ che magnetisch verknüpfungsunwirksam ist.
Um die gesamte Oberfläche magnetisch verknüpfungswirksam zu machen, wird üblich¬ erweise Magnetfolie mit Streifenmagnetisierung verwendet (vgl. Fig. 4). Hiermit ist dann ein "versetztes" Bauen zwar möglich, aber keine Längs-Querverbindung der Bau¬ steine. Entscheidend für die Verknüpfungsvielfalt ist weiter die geometrische Gestaltung und Magnetisierung der Verknüpfungspunkte (bzw. -flächen).This is due to (a) the shape of the components, (b) the magnetic materials used, (c) the number, geometry and arrangement of the magnetically effective connection points and (d) the type of magnetization of the connection points. They are therefore particularly unsuitable to replicate houses and buildings as well as machines, plants, animals and people in an essentially realistic manner (downsized). In detail, the well-known magnetic building game forms are based too little on the forms suitable for versatile building (e.g. DIN dimensions). Permanent magnetic stones and magnetic foils are disadvantageous with regard to weight, geometry, production and mechanical or thermal stress (cf. P 43 06 573.2 and G 93 04 198.5 of the applicant / inventor of this document). In addition, the known building game elements with permanent magnetic stones normally have only one magnetic connection point on a surface. One can therefore hardly or not at all "build" because a large part of the surface is magnetically ineffective. In order to make the entire surface magnetically effective, magnetic film with strip magnetization is usually used (cf. FIG. 4). A "staggered" construction is then possible with this, but no longitudinal cross connection of the building blocks. The geometric design and magnetization of the connection points (or surfaces) is also decisive for the variety of connections.
Die bei Bauspielelementen normalerweise verwendete axiale oder Streifen-Magnetisie¬ rung bieten weit weniger Verknüpfungsmöglichkeiten wie die weiter unten beschriebene, erfindungsmäßig neue Magnetisierungsart der Verknüpfungspunkte.The axial or strip magnetization normally used in building game elements offers far fewer linking options than the new type of magnetization of the linking points described below according to the invention.
In DE 27 04 204 AI wird ein "Bauspielzeug zur Errichtung von Gebäuden aus in einem Rastersystem aufgebauten zusammensteckbaren Konstruktionselementen" vorgestellt. Es handelt sich dort allerdings um ein Stecksystem ohne Magnete. Ähnlich wie bei LEGO, DUPLO und Fischertechnik sind die Verknüpfungen also dort rein mecha¬ nisch, während in der vorliegenden Patentschrift die Magnetkraft die Verknüpfungen bewirkt. Hierdurch ergeben sich (teilweise) andere Baustein- und Spieleigenschaften.In DE 27 04 204 AI, a "building toy for erecting buildings from assemblable construction elements constructed in a grid system" is presented. However, it is a plug-in system without magnets. Similar to LEGO, DUPLO and Fischertechnik, the links there are therefore purely mechanical, while in the present patent specification the magnetic force effects the links. This results in (in part) different building block and game properties.
In DE-GM 80 23 609 wird ein magnetischer Spielbaustein beschrieben, der "minde¬ stens einen Dauermagneten aufweist" und bei dem der Dauermagnet und/oder magneti- sierbare Elemente in die Oberfläche des aus Kunststoff bestehenden Bausteinkörpers (teilweise oder vollständig) eingelassen sind. Die Anordnung der Dauermagnete ist dort dadurch gekennzeichnet, daß die Dauermagnete "in den Endbereichen der Baust¬ einkörper angeordnet sind und in einem Aufsteckkörper in Form einer Kappe einge¬ setzt sind", was in einem Bild veranschaulicht wird.DE-GM 80 23 609 describes a magnetic game module which "has at least one permanent magnet" and in which the permanent magnet and / or magnetizable elements are (partially or completely) embedded in the surface of the module body made of plastic. The arrangement of the permanent magnets is characterized in that the permanent magnets "are arranged in the end regions of the building body and are inserted in a plug-on body in the form of a cap", which is illustrated in a picture.
Es wird dort aber nichts ausgesagt hinsichtlich einer achsensymmetrischen Anordnung der Dauermagnete oder über deren Magnetisierung. Insbesondere gibt es - weder in Wort noch Bild - einen Hinweis auf eine (n x m)-Matrixanordnung (wobei n, m natür¬ liche Zahlen größer 1) der magnetischen Verknüpfungspunkte, was für "versetztes Bauen" wichtig ist.Nothing is said there with regard to an axisymmetric arrangement of the permanent magnets or their magnetization. In particular, there is no reference to an (n x m) matrix arrangement (with n, m natural numbers greater than 1) of the magnetic connection points, neither in word nor in image, which is important for "offset construction".
In DE-OS 19 42 333 wird ein "Bausteinsatz für Modellbauzwecke" vorgestellt, der u.a. dadurch gekennzeichnet ist, daß "zumindest ein Teil der Bausteine in Kunststoff eingebettetes Dauermagnetmaterial enthält". Weiter kann dort "das Dauermagnetmate¬ rial in feinkörniger Form in dem Grundmaterial verteilt und in einheitlicher Richtung magnetisiert" sein.
Ähnlich wie in DE-GM 80 23 609 wird dort aber auch nichts über eine achsensvmme- trische Anordnung der Dauermagnete bzw. des Dauermagnetmaterials oder über die genauere Magnetisierung ausgesagt. Ein "versetztes Bauen" mit Formschluß ist mit den dort beschriebenen Bausteinen ebensowenig möglich.In DE-OS 19 42 333, a "module insert for model construction purposes" is presented, which is characterized, inter alia, in that "at least some of the modules contain permanent magnet material embedded in plastic". Furthermore, "the permanent magnet material can be distributed in fine-grained form in the base material and magnetized in a uniform direction". Similar to DE-GM 80 23 609, however, nothing is said there about an axis-symmetrical arrangement of the permanent magnets or the permanent magnet material or about the more precise magnetization. An "offset building" with positive locking is just as little possible with the building blocks described there.
Was die Magnetisierung mit Innen- und Außenkreis angeht, wird ähnliches bereits in DE-GM 17 37 900 und DE-GM 17 83 302 für spielzeugfremde, industrielle Haftma¬ gnetsysteme beschrieben.As far as the magnetization with inner and outer circle is concerned, something similar is already described in DE-GM 17 37 900 and DE-GM 17 83 302 for industrial non-toy industrial magnetic systems.
Einige Unterschiede sind allerdings, daß sich bei DE-GM 17 37 900 die Polgebiete teilweise überlappen und in DE-GM 17 83 302 der Fall r2> rι nicht enthalten ist.Some differences, however, are that the DE-GM 17 37 900 partially overlap the polar regions and the case r2> rι is not included in DE-GM 17 83 302.
In US-PS 3 196 579 werden magnetische Bauelemente vorgestellt, die aus vier Teilen aufgebaut sind: (1) einem hohlen quaderförmigen Kunststoffkörper, dessen Unterseite eine 4 x 2 - Gitterstruktur aufweist und dessen Oberseite völlig offen ist um (2) ein Blech mit 4 x 2 - Gitterstanzung aufzunehmen, die eine mechanische Passung zur Unterseite bewirkt. Das dritte Teil ist ein Magnetplättchen, welches auf dem 4 x 2 - Kunststoffgitter der Unterseite aufliegt und das vierte Teil ist ein dünnes Metallplätt- chen, das an der Rückseite des Magnetplättchens angebracht ist. Wegen der mechanischen 4 2 - Gitterstruktur läßt sich mit diesen magnetischen Bau¬ elementen auch versetzt mit Formschluß bauen.US Pat. No. 3,196,579 presents magnetic components which are made up of four parts: (1) a hollow cuboid plastic body, the underside of which has a 4 × 2 grid structure and the top of which is completely open around (2) a metal sheet with 4 x 2 - Grid punching, which creates a mechanical fit to the underside. The third part is a magnetic plate that rests on the 4 x 2 plastic grid on the underside and the fourth part is a thin metal plate that is attached to the back of the magnetic plate. Because of the mechanical 4 2 - lattice structure, these magnetic components can also be used with positive locking.
Ein wesentlicher Unterschied zu der neuen Erfindung liegt aber darin, daß in US-PS 3 196 579 das Magnetmaterial gleichmäßig über der Baustein-Unterseite verteilt ist und die 4 x 2 - Matrixstruktur erst durch die mechanische Gitterstruktur des Bleches und der Kunststoffkörper-Unterseite erreicht wird. Ohne diese mechanischen Fixierungs¬ hilfen wäre auch dort ein formschlüssiges, versetztes Bauen nicht möglich. Dagegen ist bei der neuen Erfindung das Magnetmaterial selbst schon als 4 x 2 - Matrix (konzen- triert) angeordnet, weshalb sich die Bausteine schon allein wegen der Magnetkraft formschlüssig und versetzt anordnen lassen und daher keine mechanische Fixierungs¬ hilfe benötigen.A significant difference to the new invention lies in the fact that in US Pat. No. 3,196,579 the magnetic material is evenly distributed over the underside of the module and the 4 x 2 matrix structure is only achieved through the mechanical lattice structure of the sheet and the plastic body underside . Without these mechanical fixing aids, a positive, offset construction would not be possible there either. In contrast, in the new invention, the magnetic material itself is already arranged as a 4 × 2 matrix (concentrated), which is why the building blocks can be arranged in a form-fitting and offset manner simply because of the magnetic force and therefore do not require any mechanical fixing aid.
Ein weiterer Unterschied ist, daß bei US-PS 3 196 579 eine Haftung von Magnet zu Metall vorliegt, bei der neuen Erfindung dagegen direkt von Magnet zu Magnet. Auß- erde sind Magnetisierung und Polanordnungen unterschiedlich.
- -Another difference is that there is magnet-to-metal adhesion in U.S. Patent No. 3,196,579, but magnet-to-magnet adhesion in the new invention. In addition, magnetization and pole arrangements are different. - -
Die Erfindung hat sich zur Aufgabe gemacht, die vorerwähnten Nachteile zu beseitigen und zu ermöglichen, daß auf einfache Weise verkleinerte Bauten aus Phantasie und Wirklichkeit errichtet werden können.The invention has set itself the task of eliminating the above-mentioned disadvantages and enabling that scaled-down buildings can be erected from imagination and reality in a simple manner.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved by the features of claim 1.
Um ästhetisch ansprechend und wirklichkeitsgetreu zu wirken, ist eine angemessene Farbgebung wichtig, beispielsweise buntsandsteinfarbene Bausteine bei einem Pfalzer Weingut.In order to be aesthetically appealing and realistic, an appropriate color scheme is important, for example colored sandstone blocks at a Pfalzer winery.
Was die Form angeht, so werden die Proportionen der bewährten DIN-Baumaße ver¬ wendet. Für den Grundbaustein hat man dann einen Quader mit den Proportionen Län- ge L : Breite B : Höhe H = L : B : H = 3 : 1,5 : 1.As far as the shape is concerned, the proportions of the tried and tested DIN dimensions are used. For the basic building block you have a cuboid with the proportions length L: width W: height H = L: W: H = 3: 1.5: 1.
Durch Teilung und/oder Vervielfachung erhält man leicht andere Bausteine (Fig.2). Um beispielsweise Fenster, Türen, Dächer oder Fassaden aus verschiedenen Stilepochen (z.B. Klassik, Romanik, Jugendstil) zu gestalten, braucht man jeweils noch andere Formen. Beim Material muß man zwischen Träger- oder Füllmaterial einerseits und dem Magnetmaterial andererseits unterscheiden.By division and / or multiplication it is easy to obtain other components (Fig. 2). For example, in order to design windows, doors, roofs or facades from different styles (e.g. classic, Romanesque, Art Nouveau), other shapes are required. In terms of material, one has to differentiate between carrier or filler material on the one hand and the magnetic material on the other.
Als Trägermaterial bietet sich gewöhnlicher Kunststoff (z.B. mit Farbe) an, als Magnetmaterial empfiehlt sich dagegen ein magnetisches/magnetisierbares Stoffge¬ misch aus (a) Kunststoff und (b) magnetischem bzw. magnetisierbarem Material und (c) eventuellen sonstigen Zusätzen (z.B. Farbe)Conventional plastic (e.g. with paint) is a suitable carrier material, while a magnetic / magnetizable mixture of (a) plastic and (b) magnetic or magnetizable material and (c) any other additives (e.g. paint) are recommended as magnetic material.
Ein Beispiel hierfür sind die sog. "magnetisierbaren Thermoplaste", die hier als " Kunststoff magnetmaterial" oder "Kunststoffmagnet" bezeichnet werden sollen. Wie schon in G 93 04 198.5 beschrieben, sind bezüglich der Anordnung des Kunstst- offmagnetmaterials mehrere Möglichkeiten denkbar. Durch den Einsatz von "Kunstst¬ offmagneten" ist man viel freier in der Formgebung als bei den konventionellen Magnetmaterialien. Dies ist wichtig für die Gestaltung der magnetischen Verknüp¬ fungspunkte und für die mechanische sowie thermische Robustheit der Bauspielelemente. Wichtig für die Verknüpfungsvielfalt ist nämlich vor allem die Anzahl, Anordnung und Geometrie der magnetischen Verknüpfungspunkte. Um sowohl längs/längs- wie längs/quer- Verbindungen zu ermöglichen, empfehlen sich ach- sen- und rotationssymmetrische Verknüpfungspunkte wie Quadrate oder Kreisflächen. Um "versetzt" und regelmäßig zu bauen, braucht man mehrere, achsensymmetrisch auf der Oberfläche angeordneten Verknüpfungspunkte, die gleichmäßig auf der Ober- fläche verteilt sind (Fig. 3 und Fig. 5).
Je größer die Anzahl der Verknüpfungspunkte, desto "feiner versetzt" kann man bau¬ en, wobei noch die Magnetisierungsart wichtig ist.An example of this are the so-called "magnetizable thermoplastics", which are to be referred to here as "plastic magnet material" or "plastic magnet". As already described in G 93 04 198.5, several possibilities are conceivable with regard to the arrangement of the plastic magnet material. The use of "plastic magnets" means that the shape is much freer than that of conventional magnetic materials. This is important for the design of the magnetic connection points and for the mechanical and thermal robustness of the building game elements. The number, arrangement and geometry of the magnetic connection points are particularly important for the variety of connections. In order to enable both longitudinal / longitudinal and longitudinal / transverse connections, axially and rotationally symmetrical connection points such as squares or circular surfaces are recommended. In order to be "staggered" and to be built regularly, one needs several connecting points arranged axially symmetrically on the surface and evenly distributed on the surface (FIGS. 3 and 5). The greater the number of connection points, the more "finely offset" one can build, the type of magnetization also being important.
Da sich gleichnamige Pole abstoßen und gegensätzliche Pole anziehen, kann die N-S- Polverteilung (N=Nordpol, S =Südpol) nicht beliebig gewählt werden. Fig. 6 zeigt" mögliche Nord-Südpol-Anordnungen für die Verknüpfungspunkte nach Fig. 5. Man erkennt, daß bei diesen Magnetisierungsarten die Verknüpfungsvielfalt schon weit höher ist, als bei den bisher bekannten Magnetspielzeugen, da insbesondere auch Längs/Quer- Verbindungen möglich sind.Since poles of the same name repel each other and attract opposite poles, the NS pole distribution (N = north pole, S = south pole) cannot be chosen arbitrarily. Fig. 6 shows " possible north-south pole arrangements for the connection points according to Fig. 5. It can be seen that with these types of magnetization the connection variety is already much higher than with the previously known magnetic toys, since in particular longitudinal / transverse connections are also possible .
Man muß beim Bauen aber immer darauf achten, daß man die Bausteine richtig her¬ umdreht. Außerdem sind Verknüpfungen nur (wieder) mit der jeweils "übernächsten Punktreihe" möglich, da die "nächste Punktreihe" immer abstoßend wirkt.When building, one must always make sure that the building blocks are turned over correctly. In addition, links are only possible (again) with the "row after the next", since the "next row" always has a repulsive effect.
Ideal wäre dagegen ein Baustein, bei dem sich alle Punkte zweier zu verknüpfenden Bausteinflächen anziehen würden. Dann müßte man beim Bauen nicht mehr auf die N-S-Polverteilung achten. Die Lösung hierzu zeigt Fig. 1, am Beispiel von verschacht- elten Quadrat- oder Kreisflächen. Hierbei sind die Innen- und Außenflächen jeweils ungleichnamig magnetisiert. Die Verknüpfungspunkte zweier zu verknüpfenden Seiten sind gerade gegensätzlich magnetisiert.On the other hand, a block would be ideal in which all points of two block surfaces to be linked would attract each other. Then you would no longer have to pay attention to the N-S pole distribution when building. The solution to this is shown in FIG. 1, using the example of nested square or circular areas. The inner and outer surfaces are magnetized differently. The connection points of two pages to be linked are magnetized in opposite directions.
Werden nur Ober- und Unterseiten des Grundbausteins gemäß Fig. 1 magnetisiert, hat man die gleichen Verknüpfungsmöglichkeiten wie bei den mechanischen LEGO-Bau- steinen. Werden zusätzlich die Seiten (alle sechs) des Quaders so magnetisiert, ist die Verknüpfungsvielfalt sogar noch größer als bei LEGO-Bausteinen. Seitliche Verknüp¬ fungspunkte sind beispielsweise dann hilfreich, wenn man spezielle, stilechte Fassaden¬ bausteine seitlich an den Grundbausteinen befestigen will. Um eine möglichst große Haftkraft zu erzielen, sollte die magnetische Feldliniendichte an der Bausteinoberfläche maximal sein.If only the top and bottom sides of the basic building block according to FIG. 1 are magnetized, the same connection options are available as for the mechanical LEGO building blocks. If the sides (all six) of the cuboid are additionally magnetized in this way, the linkage diversity is even greater than with LEGO bricks. Lateral connection points are helpful, for example, if you want to attach special, stylish facade modules to the side of the basic building blocks. In order to achieve the greatest possible adhesive force, the magnetic field line density on the block surface should be maximum.
Je nach gewünschter Haftkraft werden die Parameter d\, d2, d bzw. τ\ , X2, i"3 und h aus Fig. 1 angepaßt. Dabei ist x\ der Radius des Innenkreises, xi der Innenradius des Außenkreises und rß der Außenradius des Außenkreises sowie d\, d2, d3 entsprechend für die Quadratform. Der Parameter h bezeichnet die Höhe eines magne- tischen Verknüpfungspunktes. Für den Spezialfall d3 =d2=dι >0 bzw.
> 0 hat man nur ein Quadrat bzw. einen Kreis als magnetisch wirksamen Verknüpfungs¬ punkt (vgl. Fig. 3 und Fig. 5). Hierzu könnten prinzipiell alle bekannten Magnetmate¬ rialien verwendet werden, die eine solche Anordnung und Magnetisierung zulassen, also nicht nur magnetisierbare Thermoplaste.
Die Zeichnungen Fig. 1 , Fig. 2, Fig. 3 und Fig. 5 stellen Ausführungsbeispiele dieserDepending on the desired adhesive force, the parameters d \, d2, d or τ \, X2, i "3 and h from FIG. 1 are adapted. Here, x \ is the radius of the inner circle, xi the inner radius of the outer circle and rß the outer radius of the Outer circle and d \, d2, d3 correspondingly for the square shape. The parameter h denotes the height of a magnetic connection point. For the special case d3 = d2 = dι> 0 or > 0 there is only a square or a circle as a magnetically effective connection point (cf. FIGS. 3 and 5). In principle, all known magnetic materials that permit such an arrangement and magnetization could be used for this purpose, that is to say not only magnetizable thermoplastics. The drawings Fig. 1, Fig. 2, Fig. 3 and Fig. 5 represent embodiments of these
Erfindung dar.Invention.
Es zeigen im einzelnenIt show in detail
Fig. 1: Achsensymmetrische Anordnung der magnetischen Verknüpfungspunkte beiFig. 1: Axis-symmetrical arrangement of the magnetic connection points at
(a) quadratischen oder(a) square or
(b) kreisrunden Nord- Südpolpaaren mit den wesentlichen Geometrieparametern di , d2, d3 bzw. ri , T →^ r3 un(* n-(b) circular pairs of north and south poles with the essential geometry parameters di, d2, d3 or ri, T → ^ r 3 un ( * n -
Fig. 2: Grundbaustein (a) mit Teiler (b) und Vielfachem (c).Fig. 2: basic building block (a) with divider (b) and multiple (c).
Fig. 3:Fig. 3:
(a) alle Seiten mit magnetischen Verknüpfüngspunkten,(a) all sides with magnetic connection points,
(b) nur Ober- und Unterseite mit magnetischen Verknüpfungspunkten.(b) only top and bottom with magnetic connection points.
Fig. 4: Streifen-Magnetisierung mit (a) Querstreifen und (b) Längsstreifen; N= Nordpol, S= Südpol.4: strip magnetization with (a) transverse strips and (b) longitudinal strips; N = North Pole, S = South Pole.
Fig. 5:Fig. 5:
Oberfläche bei (a) quadratischen und (b) kreisrunden magnetischen Verknüpfungs¬ punkten.Surface at (a) square and (b) circular magnetic tie points.
Fig. 6:Fig. 6:
Zwei brauchbare N-S-Anordnungen bei quadratischen oder kreisrunden Verknüpfungs¬ punkten gemäß Fig. 5.Two usable N-S arrangements for square or circular tie points according to FIG. 5.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist ein Magnetspielbaukasten mit verschiede¬ nen, miteinander verknüpfbaren Bauspielelementen, so daß damit einfach Häuser im wesentlichen wirklichkeitsgetreu verkleinert nachgebaut werden können. Neben einfa¬ chen Einfamilienhäusern oder Reihenhäusern (mit/ohne Garten) sind zum Nachbau pri¬ vate und öffentliche Bauwerke mit kulturhistorischer Bedeutung besonders interessant wie z.B. Burg Trifels, Hambacher Schloß, Villa Ludwigshöhe, Are de Triomphe, Alhambra usw.
Der Grundbaustein hierfür ist ein Quader mit den Proportionen L : B : H = 3 : 1 ,5 : 1 mit beispielsweise 30 x 15 x 10 mm (vgl. Fig.2). Die Kanten der Bausteine können natürlich auch angefast, gerundet oder sonstwie bearbeitet wer¬ den, um besondere Wirkungen, z.B. Schattenfuge, zu erreichen. Als Trägermaterial wird gewöhnlicher Kunststoff (z.B. ABS mit Farbe) gewählt und als Magnetmaterial ein magnetisierbarer Thermoplast.An embodiment of the invention is a magnetic play building kit with various building game elements that can be linked to one another, so that it can be used to easily reproduce houses that are essentially reduced in size. In addition to simple single-family houses or terraced houses (with / without garden), private and public buildings with cultural and historical significance are particularly interesting for replication, such as Trifels Castle, Hambacher Castle, Villa Ludwigshöhe, Are de Triomphe, Alhambra, etc. The basic building block for this is a cuboid with the proportions L: W: H = 3: 1, 5: 1 with, for example, 30 x 15 x 10 mm (see Fig. 2). The edges of the building blocks can of course also be chamfered, rounded or otherwise machined in order to achieve special effects, for example a shadow gap. Ordinary plastic (eg ABS with paint) is chosen as the carrier material and a magnetizable thermoplastic as the magnetic material.
Auf seiner Ober- und Unterseite sollen plan eingebettet acht kreisrunde magnetische Verknüpfungspunkte mit Innen- und Außenkreis achsensymmetrisch angeordnet sein. Auf der Oberseite sollen die Innenkreise als Südpole und die Außenkreise als Nordpole jeweils einseitig magnetisiert werden; auf der Unterseite gerade umgekehrt (vgl. Fig. 1).Eight circular magnetic connection points with inner and outer circle are to be axially symmetrically arranged on its top and bottom. On the top side, the inner circles as south poles and the outer circles as north poles are to be magnetized on one side; reverse on the underside (see Fig. 1).
Um die Fassaden möglichst wirklichkeitsgetreu nachzubauen, kann man entweder eine Außenseite des Grundbausteins entsprechend gestalten (d.h. Oberflächenstruktur und Farbe) oder aber zusätzlich an einer Außenseite der Grundbausteine magnetische Ver- knüpfungspunkte so anbringen, daß man speziell gestaltete Fassadenbausteine daran (magnetisch) befestigen kann. Die letzte Variante hat den Vorteil, daß man bei demsel¬ ben "Rohbau" einfach und schnell verschiedene Fassadenstile spielerisch ausprobieren kann. Natürlich sind Teiler und Vielfache des Grundbausteins (z.B. als Türbalken) nötig und noch andere Formen (z.B. Zylinder als Säulen, Fenster-und Türbauspielelemente).In order to reproduce the facades as realistically as possible, you can either design an outside of the basic building block accordingly (i.e. surface structure and color) or additionally attach magnetic connection points to an outside of the basic building blocks so that specially designed facade building blocks can be attached (magnetically) to them. The last variant has the advantage that one can easily and quickly try out different facade styles in the same "shell". Of course, divisors and multiples of the basic building block (e.g. as a door beam) are required and other shapes (e.g. cylinders as columns, window and door building play elements).
Ein solcher Magnetspielbaukasten kann stufenweise zu einer ganzen "Magnetspielwelt" erweitert werden.Such a magnetic game kit can be gradually expanded to a whole "magnetic game world".
Er fördert Kreativität, konstruktives und künstlerisches Verständnis, besonders für Architektur und Kunstgeschichte, und kann, auch wegen des magnetischen Effekts, sehr viel Spielfreude bereiten.
It promotes creativity, constructive and artistic understanding, especially for architecture and art history, and can also give a lot of fun, also because of the magnetic effect.
Claims
PATENTANSPRÜCHEPATENT CLAIMS
Anspruch 1Claim 1
Magnetischer Bauspielstein dessen Form ein Quader mit den Proportionen L:B:H 3: 1,5: 1 oder 3: 1 : 1 oder 4:2: 1 oder 4:2:2 ist, der aus gewöhnlichem Kunststoff (z.B. Polyamid, ABS) besteht, auf dessen Bausteinoberfläche einer oder mehrere magnetische Verknüpfungspunkte achsensymmetrisch, beispielsweise als 2 mal 4 Matrix, eingebettet sind, die aus einem kunststoffgebundenen Magnetwerkstoff (z.B. magnetisierbarer Thermoplast) oder aus einem dauermagnetischen Werkstoff bestehen, wobei die magnetisch wirksame geometrische Oberfläche eines Verknüp¬ fungspunktes aus zwei konzentrisch zueinander angeordneten, entgegengesetzt magne- tisierten achsen-oder rotationssymmetrischen Zonen besteht und der jeweils auf der gegenüberliegenden Seite des Bauspielsteins angeordnete Verknüpfungspunkt ebenso gestaltet aber mit umgekehrter Polung magnetisiert ist, wobei außer an der Ober- und Unterseite an mindestens einer weiteren Seitenfläche des Bauspielsteins weitere Verknüpfungspunkte angeordnet sein können, um daran einen Fassadenspielbaustein zu befestigen, der oberflächenstrukturiert ist, um Fassaden, von aus dem Bauspielstein zusammengesetzten Gebäuden, wirklichkeitsgetreu gestalten zu können.Magnetic building block whose shape is a cuboid with the proportions L: W: H 3: 1.5: 1 or 3: 1: 1 or 4: 2: 1 or 4: 2: 2, which is made of ordinary plastic (e.g. polyamide, ABS ), on the component surface of which one or more magnetic connection points are embedded axially symmetrically, for example as a 2 by 4 matrix, which consist of a plastic-bonded magnetic material (for example magnetizable thermoplastic) or of a permanent magnetic material, the magnetically effective geometric surface of a connection point consists of two concentrically arranged, oppositely magnetized axially or rotationally symmetrical zones and the connection point arranged on the opposite side of the building block is also designed but magnetized with reverse polarity, with at least one other side surface of the Building blocks are further linking points dnet can be used to attach a facade play building block, which is surface-structured, in order to be able to realistically design facades of buildings composed of the building block.
Anspruch 2Claim 2
Magnetischer Bauspielstein nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die achsen- oder rotationssymmetrischen Zonen des Verknüpfungspunktes als Quadrate oder Kreise ausgebildet sind, wobei gilt, daß bei Quadratform d3 > d2 ≥ d \ > 0 und bei Kreisform r3 ≥ X2 ≥ r \ > 0 ist.
Magnetic building block according to claim 1, characterized in that the axially or rotationally symmetrical zones of the connecting point are designed as squares or circles, with the rule that with square shape d3> d2 ≥ d \> 0 and with circular shape r3 ≥ X2 ≥ r \> 0 is.
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