EP1979061B1

EP1979061B1 - Verbindungsmittel für konstruktionselemente und bausteinsatz damit

Info

Publication number: EP1979061B1
Application number: EP07700119.6A
Authority: EP
Inventors: Wilfried Grichting
Original assignee: Kiditec AG
Current assignee: Kiditec AG
Priority date: 2006-01-31
Filing date: 2007-01-18
Publication date: 2014-01-15
Anticipated expiration: 2027-01-18
Also published as: CA2635957C; JP2009525083A; RU2008130660A; WO2007087734A1; DK1979061T3; ES2452319T3; JP5131989B2; RU2457886C2; EP1813332A1; CA2635957A1; US8398450B2; EP1979061A1; KR101356588B1; HK1127573A1; CN101378817A; KR20130101580A; CN101378817B; KR20090005294A; US20090017715A1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verbindungsmittel für Konstruktionselemente gemäss Oberbegriff des Anspruchs 1. Des weiteren bezieht sie sich auf einen Bausteinsatz mit einem derartigen Verbindungsmittel.
Bekannt sind Bausteinsysteme, z. B. Spielbausteinsysteme, für Kinder, deren Steine sich durch Aufeinanderstecken oder einfache Schraubverbindungen miteinander verbinden lassen. Ein derartiges System ist in der WO-A-2004/87277 der Anmelderin beschrieben. Um spielerischen Anreiz zu bieten und beherrschbar zu sein, ist es anzustreben, nur eine relativ kleine Anzahl von verschiedenen Elementen vorzusehen und insbesondere für kleinere Kinder die Bausteine relativ gross auszuführen.
Wie andere Bausteinsysteme weist auch dieses einen Verbindungmechanismus auf, bei dem im wesentlich komplementär zueinander ausgebildete Elemente ineinander in Baurichtung eingeschoben werden. Im Gegensatz zu anderen Systemen, bei denen hierbei ein Klemmwirkung und damit ein Kraftschluss auftritt, gleiten hier die Elemente leicht ineinander. Ein Stabilisierung und Fixierung kann durch eine Verschraubung durch die Elemente des Mechanismus hindurch erfolgen.
Problematisch sind jedoch Konstruktionen, bei denen nicht nur in einer Richtung gebaut wird, z. B. aufwärts, sondern in eine zweite Richtung weitergebaut werden soll, z. B. seitlich, oder sogar die Baurichtung umgekehrt wird. Ein Beispiel könnte ein seitlich vorstehender Arm wie für einen Kran sein, an den ein nach unten hängendes Objekt angesetzt ist. Auf Klemmwirkung beruhende Systeme erlauben regelmässig höchstens eine Umkehrung, durch Abnützung und damit verringerte Klemmwirkung ergeben sich jedoch sehr bald Stabilitätsprobleme. Durch den Zusammenhalt allein durch die Klemmwirkung ist die Stabilität bereits grundsätzlich beschränkt.
DE-A-19715710 lehrt einen Nutstein für Profilrahmen, der ein Innengewinde aufweist. Ein gezieltes Anschrauben ist nötig.
CH-428529 bezieht sich auf Bausteine mit hervorstehenden, am Kopf verbreiterten Zapfen, die in Nuten an den Seiten eines anderen Bausteins eingeschoben werden können. Ein Kupplungselement besteht im Wesentlichen aus zwei derartigen, direkt miteinander verbundenen Zapfen. Die Zapfen werden in die Nuten quer zur Wachstumsrichtung der Konstruktion eingeschoben.
FR-A-2563746 lehrt Bausteine, die in einer Richtung mittels steckbarer Klemmverbindung verbaut werden können, in einer zweiten Richtung jedoch durch Leisten mit verdicktem Ende, die quer zur Baurichtung in Nuten eingeschoben werden. Die Kupplungsteile sind in Nuten einzuschieben, d.h. quer zur Baurichtung.
DE-A-20206532 lehrt ein Bausystem für grossformatige Bausteine. Die Bausteine weisen Nuten in den Wänden auf. Die Verbindung zweier Seiten erfolgt durch Einschieben einer Kupplungsleiste in den Kanal, der dabei durch aneinander anliegende Nuten gebildet ist.
Eine weitere Möglichkeit besteht darin, spezielle Verbindungselemente für Quer- oder Umkehrverbindungen im Bausteinsystem aufzunehmen. Dadurch steigt jedoch die Zahl der Bausteintypen, und das Bausteinsystem wird für den Anwender undurchschaubar und damit uninteressant.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, eine Vorkehrung anzugeben, um ein Bauen mit Bausteinen, die in mindestens einer Hauptrichtung einen Verbindungsmechanismus aufweisen, in eine zweite Richtung zu gestatten, in der die Bausteine keine Elemente des Verbindungsmechanismus aufweisen.
Ein Verbindungsmittel, das eine solche Vorkehrung realisiert, ist im Anspruch 1 angegeben. Die weiteren Ansprüche geben bevorzugte Ausführungsformen und Bausteinsysteme mit einem solchen Verbindungsmittel an.
Demgemäss besteht die Erfindung darin, ein Verbindungsmittel anzugeben, das eine Kombination von Einschubverbindung und einem zweiten, lösbaren Verbindungsmechanismus gestattet. Ein solcher Verbindungsmechanismus ist z. B. im eingangs genannten Bausteinsystem der Anmelderin bereits in Form einer Verschraubung vorgesehen. Die Schraubverbindung als Prototyp eines betätigbaren Verbindungsmechanismus ist jedoch im bekannten Spielbausteinsystem nur als Verbindung in einer ersten Richtung, z. B. aufwärts, ausgebildet. Einschubverbindungen sind nur für dekorative Einschubplatten vorgesehen, wozu die Spielbausteine in ihren Seitenwänden Schlitze oder Nuten aufweisen. Gemäss Erfindung werden die Schlitze in den Seitenwänden derart modifiziert, dass sie bevorzugt am Grund eine Erweiterung aufweisen. Das erfindungsgemässe Verbindungsmittel weist ein entsprechendes leistenförmiges Teil auf, das ebenfalls, bevorzugt an seinem Vorderende bzw. der Vorderkante, entsprechende Verdickungen aufweist. Es kann damit in eine modifizierte Nut in Längsrichtung eingeschoben werden, jedoch nicht quer herausgezogen werden. Zum anderen weist das Verbindungsmittel einen Teil des Verbindungsmechanismus des Spielbausteinsystems auf, z. B. die Mutter einer Verschraubung. Damit ist es auf einfache Art möglich, eine Seitenwand eines Bausteins mit einer Komponente eines Verbindungsmechanismus (Mutter einer Schraubverbindung) zu versehen und damit ein Weiterbauen quer zur ursprünglichen Hauptbaurichtung zu ermöglichen. Dieser Verbindungsmechanismus ist dabei derjenige, mit dem die Bausteine in der Hauptbaurichtung (oder auch in den Baurichtungen) miteinander verbunden werden. Insbesondere ist er eine Steckverbindung, die zusätzlich mit einer weiteren formschlüssigen Befestigungsart, z. B. Schraub-, Schnapp-, Bajonett- oder Renkverschluss, kombiniert sein kann, um einen sicheren Zusammenhalt zu gewährleisten.
Das Bausteinsystem wird damit im Wesentlichen nur durch dieses weitere Teil, das Verbindungsmittel, erweitert, wodurch die Komplexität des Gesamtsystems niedrig gehalten wird und es insbesondere für jüngere Kinder seinen Reiz behält oder durch die Erweiterung der Konstruktionsmöglichkeiten sogar noch erhöht wird. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass allein durch Hinzunahme des Verbindungsmittels diese zusätzlichen Konstruktionsmöglichkeiten mit bereits vorhandenen Bausteinen erzielt werden, wodurch die Beschaffungskosten niedrig gehalten werden.
Die Erfindung wird weiter an einem bevorzugten Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf die Figuren erläutert.

Fig. 1 Ansicht auf einen Baustein mit seitlich angesetztem zweiten Baustein;
Fig. 2 Draufsicht auf die Anordnung gemäss Fig. 1 mit Teilschnitt durch seitlich angesetzten Baustein, gemäss I-I;
Fig. 3 Ansicht von oben auf ein erfindungsgemässes Verbindungsmittel;
Fig. 4 Ansicht von unten auf das Verbindungsmittel gemäss Fig. 3; und
Fig. 5 Seitenansicht auf das Verbindungsmittel der Fig. 3.

In Fig. 1 ist ein erster Baustein 1 (genauer: 2 aufeinandergesetzte Bausteine, s. Trennlinie in der Mitte, um die Höhe an den Durchmesser des angebauten Bausteins anzupassen) zu sehen, an den ein zweiter Baustein 2 seitlich mittels eines erfindungsgemässen Verbindungsmittels 3 befestigt ist. Die Bausteine sind dabei im Wesentlichen gemäss der WO-A-2004/87277 der Anmelderin ausgeführt. Der erste Baustein weist einen quaderförmigen Körper 5 auf. In der Hauptbaurichtung befindet sich an einer Seitenfläche 7 der charakteristische Noppen 8 zum Aufstecken weiterer Bausteine. Diese Seitenfläche 7 wird als "oben" bezeichnet. An der gegenüberliegenden, unteren Seite (nicht gezeigt) des Bausteinkörpers 5 befindet sich eine Vertiefung, die komplementär zum Noppen 8 ausgebildet ist. Wie in der genannten WO-Veröffentlichung ausgeführt, können diese Bausteine verschiedene Formen annehmen und mehrere Noppen, Vertiefungen wie auch nur Vertiefungen usw. aufweisen. Eine Variante ist bereits in der Fig. 1 zu sehen: Der Baustein 2 weist einen im Wesentlichen zylindrischen Körper 10 auf.
In den Seitenflächen des Körpers 5, von denen die vordere 12 und linke 14 sichtbar sind, befinden sich Nuten 16. Die Nuten 16 weisen von der Öffnung her zunächst eine Passage konstanter Breite 18 auf, an die sich zum Grund der Nut eine im Wesentlichen zylindrische Erweiterung 19 anschliesst (siehe auch Fig. 2).
Das Verbindungsmittel 3 weist ein im Wesentlichen komplementär zur Nut 16 ausgebildetes, leistenförmiges Glied 22 auf, das von oben oder unten in eine Nut 16 eingeschoben werden kann. Das leistenförmige Glied 22 weist entsprechend einen leistenförmigen Hals 24 auf, an dessen Vorderkante eine im Wesentlichen zylindrische Verdickung 25 angeordnet ist (siehe Fig. 3, 5). Mittig an der Hinterkante des stegförmigen Halses 24 ist eine Mutter 27 des Bausteinsystems angeordnet, die leicht erkennbar in der Gestalt mit den Noppen 8 übereinstimmt, jedoch mit einem Innengewinde 28 ausgestattet ist (siehe Fig. 4).
Nach Einführen des Kupplungsteils oder Verbindungsmittels 3 in eine Nut 16 eines Bausteins befindet sich somit eine Mutter 27 auf dieser Seitenfläche. Auf diese Mutter 27 kann, wie in Fig. 2 gezeigt, ein weiterer Baustein 2 aufgesteckt und mittels einer Schraube 30 befestigt werden.
Offensichtlich ist es damit möglich, allein durch die Einführung des Kupplungsteils 3 die standardmässigen Bausteine nach Bedarf mit der Möglichkeit auszustatten, in eine oder auch mehrere Richtungen gleichzeitig seitlich anzubauen. Die seitlich angesetzten Bausteine 2 sind dabei durch die ebenfalls schon bekannten Schrauben 30 befestigt, sodass sich eine hochbelastbare Verbindung ergibt. Durch Kombinieren dieser seitlichen Verbindungen ist es möglich, die Baurichtung weiter zu verändern, z. B. umzukehren oder sogar im weitesten Sinne ringförmige Konstruktionen zu erzielen. Dazu tritt, dass jedenfalls bei dem Bausteinsystem der Anmelderin die Steine in 45°-Winkeln verdreht zusammengesetzt werden können, wodurch sich weitere Varianten ergeben.
Das Kupplungsteil 3 ist dabei nur auf das Vorhandensein der Nuten angewiesen. Wie in Fig. 1 zu sehen, weist auch der Baustein 2 mit zylindrischem Körper 10 umfänglich Nuten 16 auf. Denkbar ist daher, allgemein, aber auch insbesondere an einem zylindrischen Bausteinkörper, die Nuten in anderer Anordnung und Anzahl vorzusehen, z. B. in 45°-Abständen.
An der Vorderkante der Verdickung 25 ist ein keilförmiger Einschnitt vorhanden. Er dient dazu, der Verdickung 25 eine geringfügige Flexibilität zu verleihen, um bei enger Passung das Einführen in eine Nut 16 zu erleichtern bzw. beim Anziehen der Schraube 30 den Anstieg der Klemmwirkung zwischen dem leistenförmigen Glied 22 und der Nut 16 einzustellen. Insbesondere im Hinblick auf die Anforderungen jüngerer Kinder sind leistenförmiges Glied 22 und Nut 16 so ausgelegt, dass sie leicht ineinander eingeführt werden können. Überraschend vorteilhaft hat sich ergeben, dass sich beim Anziehen der Schraube 30 eine Klemmwirkung auch zwischen leistenförmigem Glied 22 und Nut 16 ergibt. Unterstützt wird diese Wirkung noch dadurch, dass der stegförmige Hals 24 höchstens genauso lang ausgeführt wird wie die Passage 18. Damit wird erreicht, dass beim Anziehen der Schraube 30 der mutterförmige Teil 27 des Kupplungsteils 3 in den Baustein 2 hineingezogen wird, wodurch dessen Unterseite 34 gegen die Seitenfläche 14 des ersten Bausteins 1 angedrückt und zugleich auch ein Zug auf das leistenförmige Glied 22 ausgeübt wird.
Werden mehrere Bausteine 2 an den Seitenflächen eines Bausteins 1 angesetzt (im Beispiel bis zu vier), so ergibt sich vorteilhafterweise eine gegenseitige Klemmwirkung: Bereits beim Festziehen nur einer Schraube eines seitlich angebrachten Bausteines 2 ergibt sich bereits eine geringe Klemmwirkung auf Bausteine, die mit einem Kupplungsteil 3 an einer der übrigen Seitenflächen angesetzt sind, wobei ein Festziehen noch nicht nötig ist. Sie sind jedoch noch verschiebbar, wodurch sich das Zusammenfügen erleichtert, da die Steine nicht mehr ohne weiteres abfallen. Werden an zwei oder mehr Seiten angebrachte Bausteine befestigt, so erhöht sich die Klemmwirkung je nach Anzugskraft in den Nuten 16.
Vorzugsweise werden die Bestandteile des Bausteinsystems aus Kunststoff im Spritzgiessverfahren hergestellt. Für die Verwendung mit kleineren Kindern sind entsprechend grössere Dimensionen vorzusehen. Beispielsweise kann als Grundmass 6 cm angenommen werden (Seitenflächenbreite von ersten Bausteinen; Durchmesser Baustein 2).
Das beschriebene Ausführungsbeispiel ist bevorzugt als Spielbausteinsystem ausgelegt.
Aus der vorangehenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels sind dem Fachmann zahlreiche Abwandlungen und Anpassungen zugänglich, ohne den Schutzbereich der Erfindung zu verlassen, der durch die Ansprüche definiert ist. Denkbar sind z. B.:

Verwendung in Bausteinsätzen für: Modellbau; Bau von Inneneinrichtungsgegenständen; Spielgeräte; Fahrzeugen, insbesondere für Kinder oder für Spielzwecke.
Die Form des leistenförmigen Glieds kann anders gewählt werden, z. B. keilförmig breiter werdend. Wichtig für eine Verbindung ist, dass das leistenförmige Teil eine Verbreiterung aufweist, die mit einer entsprechend komplementär ausgebildeten Nut einen Formschluss bilden kann, der das Herausziehen des leistenförmigen Glieds quer zur Längsachse der Nut verhindert.
Die Verdickung des leistenförmigen Gliedes ist unterteilt ausgeführt, z. B. als eine Serie oder vereinzelte verdickte Abschnitte, z. B. ähnlich in das leistenförmige Glied eingelassene Kugeln.
Die Verdickung weist einen anderen als kreisförmigen Querschnitt auf, z. B. polygonal und/oder verformt abgerundet (elliptisch, oval).
Als lösbarer Verbindungsmechanismus dient eine Schnappverbindung, z. B. mit Kugel und Pfanne.

Claims

Verbindungsmittel (3) für Konstruktionselemente (1, 2), insbesondere Bausteine, wobei das Verbindungsmittel ein leistenförmiges Glied (22) aufweist, das in einem wirksamen Abstand von seiner Hinterkante wenigstens über einen wirksamen Teil seiner Gesamtlänge eine Verdickung aufweist, wobei an der Hinterkante ein Verbindungsglied (27) angesetzt ist, das mit einem Bestandteil eines lösbaren Verbindungsmechanismus versehen ist, sodass das leistenförmige Glied in eine Nut (16) eines ersten Konstruktionselementes (1) einfügbar und am Verbindungsglied (27) mittels des Verbindungsmechanismus ein zweites Konstruktionselement (2) anbringbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungsmechanismus im wesentlichen zueinander komplementäre Elemente aufweist, die in Baurichtung ineinander einschiebbar sind, die zueinander komplementären Elemente eine Einsteckverbindung bilden, und dass der Verbindungsmechanismus weiterhin eine Schraub-, Renk-, oder Bajonett verbindung umfasst.
Verbindungsmittel (3) gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungsglied (27) ein Innengewinde aufweist.
Verbindungsmittel (3) gemäss einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdickung (25) die der Hinterkante gegenüberliegende Vorderkante des leistenförmigen Glieds (22) einschliesst.
Verbindungsmittel (3) gemäss einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Verdickung (25) über wenigstens die Hälfte, bevorzugt die gesamte Länge des leistenförmigen Glieds (22) unterbrochen oder ununterbrochen erstreckt.
Verbindungsmittel (3) gemäss einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das leistenförmige Glied (22) anschliessend an die Verdickung (25) zur Hinterkante hin einen stegförmigen Abschnitt (24) aufweist, um bei Einführen des leistenförmigen Glieds in eine Nut (16) eines Konstruktionselementes (1) eine seitliche Führung zu bewirken.
Verbindungsmittel (3) gemäss Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite des stegförmigen Abschnitts (24) ein Drittel bis zum Einfachen des mittleren Durchmessers der Verdickung (25) beträgt, bevorzugt ungefähr gleich der Hälfte des mittleren Durchmessers ist.
Bausteinsatz mit mindestens einem Verbindungsmittel (3) gemäss einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Bausteinsatz zusätzlich mindestens einen Baustein (1, 2) enthält, der
- mindestens eine im Wesentlichen komplementär zum leistenförmigen Glied (22) ausgebildete Nut (16) aufweist, sodass ein leistenförmiges Glied eines Verbindungsmittels in die Nut in Längsrichtung einführbar ist, und/oder

- mindestens einen komplementären Bestandteil (27) des lösbaren Verbindungsmechanismus (27, 30) aufweist, sodass ein Baustein (1, 2) und das Verbindungsmittel durch Aktivieren des Verbindungsmechanismus verbindbar sind.
Bausteinsatz gemäss Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Nut (16) im Spielbaustein (1, 2) von der Öffnung der Nut ausgehend einen Bereich (18) aufweist, der im Wesentlichen komplementär zu dem stegförmigen Abschnitt (24) des leistenförmigen Glieds (22) des Verbindungsmittels (3) ausgeführt ist, wobei der Bereich eine höchstens gleich grosse Tiefe aufweist als der stegförmige Abschnitt breit ist, sodass ein Kraftschluss zwischen dem leistenförmigen Glied und dem Baustein durch eine Zugwirkung bei Betätigen des Verbindungsmechanismus herstellbar ist.
Verbindungsmittel gemäss einem der Ansprüche 1 bis 6 oder Bausteinsatz gemäss einem der Ansprüche 7 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Teile aus Kunststoff bestehen.
Spielbausteinsatz, dadurch gekennzeichnet, dass er mindestens ein Verbindungsmittel (3) gemäss einem der Ansprüche 1 bis 6 oder 9 enthält.
Bausteinsatz gemäss einem der Ansprüche 7 bis 9, wobei er ein Spielbausteinsatz ist.
Bausteinsatz gemäss einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass er wenigstens einen weiteren Baustein (1) umfasst, der wenigstens einen steckbaren Verbindungsmechanismus aufweist, der ineinander einsteckbare Elemente (8, 27) umfasst, wobei das Verbindungsglied (27) im wesentlichen ein derartiges Element ist.