EP3102302B1

EP3102302B1 - Baustein und bausteinsystem

Info

Publication number: EP3102302B1
Application number: EP15704230.0A
Authority: EP
Inventors: Sven PURNS
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2014-02-03
Filing date: 2015-01-29
Publication date: 2017-09-20
Anticipated expiration: 2035-01-29
Also published as: US9873062B2; AT515333B1; WO2015114044A1; AT515333A1; US20160367906A1; EP3102302A1; AT16909U1

Description

Die Erfindung betrifft einen Baustein und ein Bausteinsystem, wobei der Baustein durch eine oder mehrere Seitenflächen begrenzt ist und zumindest eine Magnetkammer mit einem in der Magnetkammer vorgesehenen Magnetkörper aufweist.
Bausteine und Spielzeugbausteine sowie Systeme, die mehrere Bausteine umfassen, sind seit langem bekannt und in unterschiedlichen Ausführungsformen publiziert.
Beispielsweise sind Bausteinsätze bekannt, deren Bausteine Fortsätze und Freistellungen aufweisen, wobei die Fortsätze eines Bausteins in die Freistellungen eines weiteren Bausteins einführbar sind. Nachteilig an diesem Bausteinsystem ist, dass die Bausteine nur in einer gewissen Orientierung miteinander verbunden werden können. So lassen sich die Fortsätze nicht mit weiteren Fortsätzen anderer Bausteine zusammenstecken. Auch die Aufnahmen sind nicht dazu geeignet, mit den Aufnahmen weiterer Steine verbunden zu werden.
Aus der EP 2 055 363 A1 sind Grundelemente für Möbelbaukasten, Möbelbaukasten und Kinderspielmöbel bekannt. Nachteilig an diesen Grundelementen ist aber, dass die Befestigungselemente nur um eine Achse drehbar sind und verschiedene Grundelemente genau aufeinander ausgerichtet und nur in einem vorbestimmten Winkel miteinander verbindbar sind.
Ferner benötigt man zur Bildung komplexer Figuren eine Vielzahl an unterschiedlich geformten Steinen, um durch das Zusammenstecken entlang der vorgegebenen Orientierung die gewünschte Form bilden zu können.
Aufgabe der Erfindung ist es somit, einen Baustein und ein Bausteinsystem zu schaffen, das ein einfaches Zusammensetzen komplexer Figuren erlaubt. Dies beinhaltet insbesondere, dass die Bausteine in unterschiedlichen Orientierungen miteinander verbunden werden können. Ferner ist es gegebenenfalls eine Aufgabe der Erfindung, dass bei Verbindung der Bausteine gegebenenfalls eine selbsttätige Lagezentrierung stattfindet, um trotz der einfachen Verbindbarkeit klare geometrische Formen bilden zu können. In allen Ausführungsformen können die Magnetkörper spielbehaftet in den Magnetkammern gelagert sein.
Die erfindungsgemäße Aufgabe wird insbesondere durch die Merkmalskombination der unabhängigen Ansprüche gelöst.
Gegebenenfalls betrifft die Erfindung einen Baustein, der durch eine oder mehrere Seitenflächen begrenzt ist und zumindest eine Magnetkammer mit einem in der Magnetkammer vorgesehenen Magnetkörper aufweist, wobei der Magnetkörper drehbar in der Magnetkammer vorgesehen ist wobei der Magnetkörper eine rotationskörperförmig oder zylinderförmig ausgebildete Mantelfläche aufweist, wobei der Magnetkörper entlang der Rotationskörperachse eine größere Abmessung hat als normal zur Rotationskörperachse, sodass der Magnetkörper eine längliche Form hat, und dass der Magnetkörper zwei Pole unterschiedlicher magnetischer Polarität aufweist, die sich nebeneinander entlang der Rotationskörperachse erstrecken. Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass der Magnetkörper um zwei voneinander abweichende Achsen des Magnetkörpers drehbar in der Magnetkammer angeordnet ist, wobei die Achsen insbesondere normal zueinander stehen.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass sich die beiden Pole jeweils einseitig von der Rotationskörperachse des Magnetkörpers bis an die Außenseite des Magnetkörpers erstrecken, sodass die Rotationskörperachse im Wesentlichen zwischen den beiden Polen verläuft.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass eine Achse, um die der Magnetkörper in der Magnetkammer drehbar ist mit der Rotationskörperachse des Magnetkörpers zusammenfällt.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass die Achse, um die der Magnetkörper in der Magnetkammer drehbar ist und die mit der Rotationskörperachse zusammenfällt von der Normalen auf die nächstliegende Seitenfläche des Bausteins abweichend und insbesondere parallel zur nächstliegenden Seitenfläche des Bausteins verläuft, sodass durch Drehung des Magnetkörpers um die Achse wahlweise einer der beiden Pole Richtung Seitenfläche und der andere Pol Richtung Inneres des Bausteins drehbar ist. Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass die Magnetkammer zylinderförmig ausgebildet ist, wobei die Rotationsachse der zylinderförmig ausgebildeten Magnetkammer im Wesentlichen normal zur nächstliegenden Seitenfläche verläuft, dass der Durchmesser der zylinderförmig ausgebildeten Magnetkammer größer oder gleich der maximalen Abmessung des Magnetkörpers entlang der Rotationskörperachse des Magnetkörpers ist, und/oder dass die Höhe der zylinderförmig ausgebildeten Magnetkammer größer oder gleich dem maximalen normal zur Rotationskörperachse des Magnetkörpers gemessenen Durchmesser des Magnetkörpers ist, sodass sich der Magnetkörper in der Magnetkammer um seine Rotationskörperachse und um eine zur Rotationskörperachse normale Achse drehen kann.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass die Magnetkammer im Inneren des Bausteins nahe einer Seitenfläche angeordnet ist, dass zwischen der Magnetkammer und der Seitenfläche eine Kammerwand angeordnet ist, wobei sich das Magnetfeld des Magnetkörpers durch die Kammerwand und über die Seitenfläche hinweg bis außerhalb des Bausteins erstreckt.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass der Magnetkörper um eine Achse zumindest 45°, 60°, 90°, 120°, 180°, 270° oder 360° drehbar ist, oder dass der Magnetkörper um eine Achse uneingeschränkt drehbar ist, und dass der Magnetkörper um eine zweite Achse 45°, 60°, 90°, 120°, 180°, 270°, 360°, uneingeschränkt oder nicht drehbar ist. Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass der Magnetkörper in der Magnetkammer drehbar geführt, gelagert ist oder dass der Magnetkörper in der Magnetkammer um zwei Achsen drehbar geführt gelagert ist, sodass sich der Magnetkörper in der Magnetkammer um eine oder zwei Achsen drehen kann, aber weitere Freiheitsgrade des Magnetkörpers in der Magnetkammer im Wesentlichen gesperrt sind, und dass die geführt Lagerung gegebenenfalls spielbehaftet ist.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass die Seitenflächen jeweils entlang einer Ebene verlaufen oder ebenenförmig sind.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass zumindest eine, mehrere oder alle Seitenfläche(n) quadratisch sind oder ist.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass zwei oder mehr quadratisch ausgebildete Seitenflächen paarweise orthogonal zueinander angeordnet sind, sodass der Baustein die Form eines Würfels oder die Form eines Teils eines Würfels, wie insbesondere ein gerades Prisma mit einer Grundfläche in Form eines rechtwinkeligen und gleichschenkeligen Dreiecks, dessen Schenkellänge der Höhe des Prismas entspricht, aufweist.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass mehrere Magnetkammern mit jeweils einem Magnetkörper vorgesehen sind, oder dass an mehreren Seitenflächen jeweils eine Magnetkammer mit jeweils einem Magnetkörper vorgesehen ist.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass an allen Seitenflächen oder an allen quadratischen Seitenflächen jeweils eine Magnetkammer mit jeweils einem Magnetkörper vorgesehen ist.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass eine Drehachse des Magnetkörpers in der Magnetkammer im Wesentlichen normal zur nächstliegenden Außenfläche verläuft, und gegebenenfalls dass diese Drehachse normal zur Rotationskörperachse des Magnetkörpers verläuft.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass die Magnetkammer geschlossen ist und insbesondere durch die Kammerwand von der Außenseite abgetrennt ist, insbesondere wasserdicht abgetrennt ist, sodass ein Baustein mit einer im Wesentlichen nach außen abgedichteten Magnetkammer oder mit mehreren im Wesentlichen nach außen abgedichteten Magnetkammern gebildet ist, und dass die Kammerwand bevorzugt ein einstückig mit einem Grundkörper des Bausteins ausgebildeter Teil des Grundkörpers des Bausteins ist.
Gegebenenfalls betrifft die Erfindung ein Bausteinsystem umfassend zwei oder mehr Bausteine gemäß der vorliegenden Beschreibung, wobei ein erster Baustein eine erste Magnetkammer mit einem drehbar in der ersten Magnetkammer vorgesehenen ersten Magnetkörper aufweist, dass ein zweiter Baustein eine zweite Magnetkammer mit einem drehbar in der zweiten Magnetkammer vorgesehenen zweiten Magnetkörper aufweist, und/oder wobei der erste Baustein mit dem zweiten Baustein über zwischen dem ersten Magnetkörper und dem zweiten Magnetkörper wirkende magnetische Kräfte verbindbar oder verbunden ist.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass eine Drehachse des ersten Magnetkörpers in der ersten Magnetkammer des ersten Bausteins mit einer Drehachse des zweiten Magnetkörpers in der zweiten Magnetkammer des zweiten Bausteins übereinstimmen, sodass zwei über den ersten Magnetkörper und den zweiten Magnetkörper verbunden Bausteine bei konstanter magnetischer Haltekraft gegenüber einander verdrehbar sind und insbesondere zentriert gegenüber einander verdrehbar sind.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass mehrere Bausteine über jeweils mehrere in Magnetkammern vorgesehene Magnetkörper miteinander verbindbar oder verbunden sind.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass zwei oder mehr Bausteine des Bausteinsystems formident ausgebildet sind.
Gegebenenfalls ist vorgesehen dass die Magnetkörper zweier miteinander verbundener Seitenflächen zweier Bausteine jeweils mit nur einem ihrer Pole nach außen weisen, wobei der nach außen weisende Pol des einen Bausteins und der nach außen weisende Pol des anderen Bausteins eine entgegengesetzte Polarität aufweisen, und/oder dass die Ausrichtung der beiden Magnetkörper selbsttätig durch magnetische Kräfte der Magnetkörper erfolgt.
Bevorzugt geschieht die Verbindung zweier Bausteine des Bausteinsystems über magnetische Kräfte. So umfasst bevorzugt jeder Baustein zumindest eine Magnetkammer, in der ein Magnetkörper vorgesehen ist. Werden zwei Bausteine zusammengeführt, so wirken die Magnetfelder über die Seitenflächen des Bausteins hinweg und treten dadurch in Wirkkontakt mit zumindest einem weiteren, benachbarten Magnetkörper eines weiteren Bausteins des Bausteinsystems. Durch die Anziehungskraft der Magnetkörper der einzelnen Bausteine werden die Bausteine zueinander gezogen und insbesondere aneinander gehalten und miteinander verbunden. Bevorzugt weist jeder Baustein mehrere Magnetkörper auf. Beispielsweise weist ein Baustein zwei Seitenflächen auf, wobei im Bereich beider Seitenflächen jeweils ein Magnetkörper vorgesehen ist. Dadurch kann ein Baustein über diese beiden Seitenflächen mit weiteren Bausteinen verbunden werden.
Gegebenenfalls hat der Baustein die Form eines Würfels. Dieser würfelförmige Baustein umfasst sechs quadratische Seitenflächen. Bevorzugt ist bei jeder der Seitenflächen ein Magnetkörper vorgesehen. Dadurch kann dieser Baustein an seinen sechs Seiten mit weiteren Bausteinen verbunden werden.
Gegebenenfalls weist der Baustein die Form eines Teils eines Würfels oder eines Teils eines Quaders auf. Beispielsweise weist der Baustein die Form eines geraden Prismas mit rechtwinkeliger- und gleichschenkeliger-dreieckiger Grundfläche auf. Die Seitenkanten des Prismas haben dabei bevorzugt dieselbe Länge, wie die Schenkel der gleichschenkeligen, rechtwinkeligen Dreiecke. Dadurch sind zwei Seitenflächen dieses Bausteins quadratisch ausgeführt und können beispielsweise durch Verwendung in einem Bausteinsystem mit gleich großen quadratischen Seitenflächen würfelförmiger Bausteine deckungsgleich verbunden werden.
Gegebenenfalls weist der Baustein eine Tetraederform, die Form eines Prismas mit gleichseitiger, dreieckiger Grundfläche oder die Form anderer, beliebiger Körper auf. Zumindest im Bereich einer Seitenfläche dieses Bausteins ist eine Magnetkammer mit einem darin vorgesehenen Magnetkörper angeordnet.
Um die beliebige Verbindbarkeit zweier Bausteine miteinander zu verbessern, soll verhindert werden, dass der Magnetkörper eines Bausteins sich vom Magnetkörper eines weiteren Bausteins aufgrund gleicher Polarität abstößt.
Bevorzugt sind deshalb die Magnetkörper drehbar in der Magnetkammer vorgesehen. Dadurch können sich die Magnetkörper, insbesondere angetrieben durch die Wirkung zweier in Wirkkontakt stehender Magnetfelder zweier Magnetkörper, selbsttätig ausrichten, sodass sich die beiden Magnetkörper anziehen und eine Verbindung der beiden Bausteine ermöglicht ist.
Gegebenenfalls ist der Magnetkörper in der Magnetkammer um zwei voneinander abweichende Achsen drehbar in der Magnetkammer angeordnet, geführt und/oder gelagert. Dadurch kann beispielsweise einerseits der nach außen weisende Pol des Bausteins nach innen gedreht werden. Andererseits kann auch die Orientierung des Magnetfeldes verdreht werden.
Gegebenenfalls ist der Magnetkörper rotationskörperförmig, kugelförmig, zylinderförmig, würfelförmig, quaderförmig oder plättchenförmig ausgebildet.
Bei rotationskörperförmiger Ausgestaltung kann sich der Magnetkörper insbesondere um die Rotationsachse des Rotationskörpers drehen, ohne dabei von der Magnetkammer behindert zu werden. Die Magnetkammer kann dabei im Wesentlichen einer negativen Form des Magnetkörpers, gegebenenfalls mit einem gewissen Übermaß, entsprechen.
Bei nichtrotationskörperförmig ausgebildeten Magnetkörpern, wie beispielsweise bei würfelförmig ausgebildeten Magnetkörpern, weist die Magnetkammer bevorzugt eine Form auf, sodass sich der Magnetkörper frei oder geführt in der Magnetkammer drehen und selbsttätig ausrichten kann.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist der Magnetkörper rotationskörperförmig ausgebildet, wobei bevorzugt die Erstreckung des Magnetkörpers entlang der Rotationsachse des Rotationskörpers größer ist, als der maximale Durchmesser. Beispielhaft ist der Magnetkörper zylindrisch ausgeführt, wobei die Höhe des Zylinders größer ist als der Durchmesser. Bevorzugt ist bei dieser zylindrischen oder rotationskörperförmigen Ausführungsform des Magnetkörpers die Trennebene der beiden Pole jene Ebene, in der auch die Rotationskörperachse liegt. Dies bedeutet gegebenenfalls, dass die Trennebene entlang einer Längssymmetrieachse des Magnetkörpers verläuft. Beide Pole erstrecken sich in dieser Ausführung somit entlang der gesamten Länge des Rotationskörpers. Bei einer zylindrischen Ausführung beispielsweise erstrecken sich beide Pole von der einen Deckfläche zur anderen Deckfläche.
Gegebenenfalls betrifft die Erfindung eine Verbindungsvorrichtung umfassend zumindest einen Magnetkörper, der in einer Magnetkammer vorgesehen ist, wobei der Magnetkörper und die Magnetkammer nach einem der Patentansprüche, entsprechend der Beschreibung und/oder entsprechend den Figuren ausgebildet sind. Zur Verbindung mit einer weiteren Verbindungsvorrichtung, kann die weitere Verbindungsvorrichtung gleich ausgeführt sein, wie die andere Verbindungsvorrichtung. Bevorzugt sind die beiden Verbindungsvorrichtungen an zwei eigenständigen aber miteinander verbindbaren Körpern vorgesehen.
Gegebenenfalls betrifft die Erfindung ein Bausteinsystem umfassend zwei oder mehrere formidente Bausteine, wobei jeder Baustein einen Grundkörper und zumindest zwei Verbindungsvorrichtungen aufweist, wobei der Grundkörper im Wesentlichen einem geraden Prisma mit einem rechtwinkeligen und gleichschenkeligen Dreieck als Grundfläche entspricht, wobei am Grundkörper eine mit der Grundfläche deckungsgleiche Deckfläche vorgesehen ist, und wobei am Grundkörper im Wesentlichen quadratische Seitenflächen vorgesehen sind, die im rechten Winkel zur Grundfläche und zueinander an den beiden Schenkeln der Grundfläche und an den beiden Schenkel der Deckfläche anschließen.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass an quadratischen Seitenflächen jedes Bausteins jeweils eine Verbindungsvorrichtung vorgesehen ist, über die ein erster Baustein mit einem weiteren, zweiten Baustein in zumindest zwei 90° um einen Normalvektor der Seitenfläche zueinander verdrehten Stellungen verbindbar ist.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass die Verbindungsvorrichtungen der beiden Bausteine, durch die sie miteinander verbunden und/oder verbindbar sind, jeweils einen magnetischen, einen magnetisierbaren und/oder einen als Magneten ausgebildeten Verbindungskörper umfassen, wobei das Magnetfeld des Verbindungskörpers des ersten Bausteins drehbar gegenüber dem Magnetfeld des Verbindungskörpers des zweiten Bausteins angeordnet ist.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass das Magnetfeld des Verbindungskörpers des ersten Bausteins drehbar gegenüber dem Grundkörper des zweiten Bausteins angeordnet ist, und dass das Magnetfeld des zweiten Bausteins drehbar gegenüber dem Grundkörper des zweiten Bausteins angeordnet ist.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass der Verbindungskörper drehbar im Grundkörper gelagert ist, sodass er sich je nach Polarität eines weiteren Verbindungskörpers, mit dem er verbunden werden soll, selbsttätig ausrichten kann.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass der Verbindungskörper zumindest abschnittsweise rotationskörperförmig ausgebildet ist, um insbesondere einen kugelförmigen, einen kegelförmigen oder einen zylinderförmigen Abschnitt aufweist, oder dass der Verbindungskörper kugelförmig, kegelförmig oder zylinderförmig ausgebildet ist.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass der Verbindungskörper im Grundkörper gelagert ist, und dass eine Öffnung vorgesehen ist, sodass der Verbindungskörper von außen zugänglich oder sichtbar ist, oder dass keine Öffnung vorgesehen ist, sodass der Verbindungskörper von außen weder direkt noch indirekt sichtbar oder zugänglich ist. Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass der Verbindungskörper kugelförmig ausgebildet ist, und dass der kugelförmig ausgebildete Verbindungskörper spielbehaftet in einer Kammer des Grundkörpers um eine beliebige Drehachse drehbar gelagert ist. Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass eine Verbindungsvorrichtung an der dritten, rechteckigen Seitenfläche, an der Grundfläche und/oder an der Deckfläche eines dreieckig ausgebildeten Grundkörpers vorgesehen ist.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass die Verbindungsvorrichtung einen Verbindungskörper umfasst, der drehbar mit dem Grundkörper verbunden ist, wobei die Drehachse bevorzugt einem Normalvektor jener Fläche entspricht, an der die Verbindungsvorrichtung vorgesehen ist.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass die Drehachse im Bereich der Mitte der jeweiligen Fläche, bevorzugt im geometrischen Schwerpunkt der jeweiligen Fläche, angeordnet ist.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass der Verbindungskörper der Verbindungsvorrichtung translatorisch fest mit dem Grundkörper verbunden ist, sodass eine Relativbewegung des Verbindungskörpers zum Grundkörper im Rahmen der fertigungstechnischen Toleranzen oder des vorgesehenen Spiels ausschließlich durch Drehung um eine oder mehrere Drehachsen ermöglicht ist.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass der Grundkörper als Hohlkörper ausgeführt ist. Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass der Grundkörper aus zwei identen Halbschalen zusammengesetzt ist.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass pro zu verbindender Seitenfläche des Bausteins ein Verbindungskörper vorgesehen ist.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass ein erster Baustein mit einem weiteren, zweiten Baustein über die Verbindungsvorrichtung in einer beliebigen Drehstellung verbindbar ist, wobei die Drehstellung eine Drehstellung um einen Normalvektor jener Seitenfläche des ersten Bausteins ist, an der die Verbindungsvorrichtung vorgesehen ist. Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass zwei miteinander über eine Verbindungsvorrichtung verbundene Bausteine um eine oder die Drehachse gegenüber einander drehbar sind, wobei die Drehachse einem Normalvektor jener Fläche entspricht, an der die Verbindungsvorrichtung vorgesehen ist und wobei die Drehachse im Bereich der Mitte der jeweiligen Fläche, bevorzugt im geometrischen Schwerpunkt der jeweiligen Fläche angeordnet ist.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass jede Verbindungsvorrichtung eines ersten Bausteins mit jeder Verbindungsvorrichtung eines weiteren, zweiten Bausteins verbindbar ist.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass zwei miteinander verbundene mit ihren einander zugewandten Seitenflächen flächig, insbesondere parallel, aneinander anliegen.
In allen Ausführungsformen ist der Verbindungskörper bevorzugt als Magnetkörper ausgebildet. In allen Ausführungsformen umfasst die Verbindungsvorrichtung bevorzugt eine Magnetkammer sowie einen Magnetkörper.
Gegebenenfalls ist der Magnetkörper aus einem magnetischen oder magnetisierbaren Material gebildet. Beispielsweise ist der Magnetkörper als sogenannter Neodym-Magnet ausgebildet. Beispielsweise ist der Magnetkörper großteils, teilweise oder ausschließlich aus dem Material NdFeB ausgebildet. Gegebenenfalls weist der Magnetkörper eine Beschichtung aus Ni-Cu-Ni auf.
Beispielswiese ist der Magnetkörper würfelförmig, stabförmig, scheibenförmig, kugelförmig oder ringförmig ausgebildet. Bevorzugt ist der Magnetkörper rotationskörperförmig ausgebildet. Beispielsweise weist der Magnetkörper eine Würfelform mit einer Kantenlänge von etwa 3 mm bis 10 mm auf. Beispielsweise weist der Magnetkörper eine Stab- oder Zylinderform mit einem Durchmesser von etwa 2 bis 10 mm, bevorzugt 4 mm und einer Höhe bzw. Länge von etwa 5 bis 20mm, bevorzugt 10 mm auf. Gegebenenfalls ist der Magnetkörper als Scheibe mit einem Durchmesser von etwa 10 mm und einer Höhe von etwa 5 mm ausgebildet. Gegebenenfalls ist der Magnetkörper als Kugel mit einem Durchmesser von etwa 4 bis 7 mm ausgebildet. Gegebenenfalls ist der Magnetkörper ringförmig mit einem Durchmesser von 10 mm und einem inneren freigestellten Durchmesser von 5 mm ausgebildet.
Bevorzugt ist der Durchmesser über den Verlauf des Magnetkörpers im Wesentlichen konstant, sodass sich eine zylindrische Mantelfläche ergibt.
In weiterer Folge wird die Erfindung anhand konkreter Ausführungsbeispiele und anhand der Figuren weiter beschrieben.

Fig. 1 zeigt mehrere Ansichten eines würfelförmig ausgebildeten Bausteins.
Fig. 2 zeigt mehrere Ansichten eines Bausteins, der prismaförmig ausgebildet ist.

Fig. 1 zeigt einen erfindungsgemäßen Baustein mit einem im Wesentlichen würfelförmigen Grundkörper 26. Dieser Grundkörper ist bevorzugt aus mehreren Schalen, insbesondere aus zwei Halbschalen 27 gebildet. Der Baustein 1 bzw. der Grundkörper 26 weist mehrere Seitenflächen 2 auf. Bei der würfelförmigen Ausgestaltung weist der Baustein 1 sechs Seitenflächen 2 auf.
Fig. 1 a zeigt den Baustein 1 in einer einsatzfertigen, zusammengebauten Position. Die beiden Halbschalen 27 sind bevorzugt schlüssig miteinander verbunden, sodass sich die gewünschte Form des Bausteins ergibt. Bevorzugt sind die beiden Halbschalen untrennbar oder nur mit erheblichem Aufwand trennbar miteinander verbunden, sodass sich der Baustein bei normaler Handhabung nicht in seine Einzelteile zerlegt. Die Verbindung der Halbschalen kann in allen Ausführungsformen beispielsweise über form- oder reibschlüssige Zapfenverbindungen, über materialschlüssige Verbindung wie Schweißverbindungen oder Kleberverbindungen oder über ähnliche Verbindungen erfolgen.
Fig. 1b zeigt den Baustein der Fig. 1, wobei die beiden Halbschalen 27 voneinander getrennt sind. Dadurch kann das Innenleben des Bausteins 1 beschrieben werden. Diese Stellung entspricht jedoch keiner normalen Betriebsstellung. Die Fig. 1c und 1d zeigen die beiden voneinander getrennten Halbschalen in Einzelansichten. Die Fig. 1 e ist eine Schnittdarstellung durch den Baustein der Fig. 1.
In allen Darstellungen der Fig. 1 umfasst der Baustein 1 Seitenflächen 2 sowie eine oder mehrere Magnetkammern 3. In den Magnetkammern 3 ist jeweils zumindest ein Magnetkörper 4 vorgesehen. Der Magnetkörper 4 weist zumindest eine, bevorzugt zwei Drehachsen auf. In der vorliegenden Ausführungsform weist der Magnetkörper 4 eine Drehachse 5 auf. Die Drehachse 5 entspricht im Wesentlichen der Rotationskörperachse 8 der rotationskörperförmig ausgebildeten Mantelfläche 7. In der vorliegenden Ausführungsform weist der Magnetkörper 4 eine weitere Drehachse 6 auf. Diese Drehachse 6 steht im Wesentlichen normal zur Drehachse 5. Insbesondere ist die Drehachse 6 normal zur nächstliegenden Seitenfläche 2 angeordnet.
Wie insbesondere auch in Fig. 1d ersichtlich ist, weisen die Magnetkammern 3 eine im Wesentlichen zylinderförmige Form auf. Die Drehachse 6 des Magnetkörpers 4 entspricht dabei im Wesentlichen der Rotationsachse der zylinderförmig ausgebildeten Magnetkammer 3.
Die Magnetkörper 4 umfassen zwei Pole 10, 11. Die beiden Pole erstrecken sich bei der vorliegenden Ausführungsform, bevorzugt entlang der Rotationskörperachse 8. Die Trennebene 12 der beiden Pole 10 und 11 verläuft somit entlang einer Längssymmetrieebene des rotationskörperförmig ausgebildeten Magnetkörpers. Die Rotationskörperachse 8 liegt somit bevorzugt in der Trennebene 12 und insbesondere liegt die Rotationskörperachse 8 zur Gänze in der Trennebene 12 der beiden Pole.
Der Durchmesser 13 der zylinderförmig ausgebildeten Magnetkammer 3 ist bevorzugt größer oder gleich dem Abmaß 9 des Magnetkörpers 4 entlang der Rotationskörperachse 8 des Magnetkörpers oder der Mantelfläche. Die Höhe 14 der zylinderförmig ausgebildeten Magnetkammer 3 ist bevorzugt größer oder gleich dem Durchmesser des Magnetkörpers bzw. dem maximalen Durchmesser 15 Magnetkörpers. Dieser maximale Durchmesser entspricht dem maximalen Durchmesser des Magnetkörpers, gemessen entlang einer Achse 16, die normal zur Rotationskörperachse des Magnetkörpers steht.
In der vorliegenden Ausführungsform sind an sechs Seitenflächen 2 des Bausteins 1 Magnetkammern bzw. Magnetkörper vorgesehen. Zur Verbesserung der Montierbarkeit ist ein Kern 28 vorgesehen. Dieser Kern 28 wird mittig zwischen die beiden Halbschalen 27 eingesetzt, wodurch zwei weitere Magnetkammern 3 gebildet sind, in denen ebenfalls Magnetkörper 4 vorgesehen sind. Auch diese Magnetkammern 3 sind gegebenenfalls zylinderförmig ausgebildet.
Bevorzugt ist zwischen der Seitenfläche 2 und der Magnetkammer 3 eine Kammerwand 17 vorgesehen. Durch diese Kammerwand 17 ist die Magnetkammer 3 geschlossen ausgebildet. Insbesondere sind alle Magnetkammern 3 nach außen hin geschlossen, womit sich ein geschlossener Baustein ergibt.
Fig. 2 zeigt einen Baustein 1, der im Wesentlichen prismenförmig ausgebildet ist. Insbesondere weist der prismenförmig ausgebildete Baustein 1 eine dreieckige Grundfläche und Deckfläche auf, wobei das Dreieck ein gleichschenkeliges und rechtwinkeliges Dreieck ist. Die Höhe des Prismas entspricht im Wesentlichen der Schenkellänge des gleichschenkeligen, rechtwinkeligen Dreiecks. Dadurch ergeben sich zwei quadratische Seitenflächen 2. Ferner ist eine weitere Seitenfläche 2 gebildet, die rechteckig ausgebildet ist. Die längere Seite dieser Seitenfläche entspricht der Hypotenusenlänge des rechtwinkeligen Dreiecks. Ferner bilden die Deck- und die Grundfläche des Prismas dreieckige Seitenflächen 2.
Fig. 2a zeigt den Baustein in einer zusammengesetzten, einsatzfertigen Stellung. Die beiden Halbschalen 27 sind im Wesentlichen fest miteinander verbunden. Diese Verbindung ist gemäß der vorangegangenen Beschreibung beispielsweise eine reibschlüssige, eine formschlüssige oder eine stoffschlüssige Verbindung.
Fig 2b und 2c zeigen Teile eines Bausteins, bei dem an den Seitenflächen 2, insbesondere hinter der Kammerwand 17 Magnetkammern 3 vorgesehen sind. In den Magnetkammern 3 sind bevorzugt Magnetkörper 4 bzw. jeweils ein Magnetkörper 4 vorgesehen. Die Magnetkörper 4 der Ausführungsform der Fig. 2 können bevorzugt den Magnetkörpern der Fig. 1 entsprechen. Auch die Magnetkammern und die weiteren Merkmale dieser Ausführungsform können denen der Fig. 1 entsprechen. Bevorzugt haben die gemeinsamen Merkmale der Fig.2 mit der Fig.1 dieselbe Wirkung und dieselbe Gestalt.
Grundsätzlich ergeben sich die Merkmale der Fig. 1 und Fig. 2 auch insbesondere durch die Merkmale der Bezugszeichenliste und durch den allgemeinen Beschreibungsteil der vorliegenden Anmeldung.
Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung ergeben sich insbesondere folgende Vorteile:

Jede beliebige Seitenfläche mit dahinterliegendem Magnetkörper, insbesondere jede beliebige rechteckige oder quadratische Seitenfläche, eines ersten Bausteines kann bevorzugt mit jeder beliebigen Seitenfläche mit dahinterliegendem Magnetkörper, insbesondere jede beliebigen rechteckige oder quadratischen Seitenfläche, eines zweiten Bausteines verbunden werden.

Diese oder die Verbindung kann bevorzugt in einer beliebigen Drehstellung bzw. in jedem beliebigen Winkel um einen Normalvektor der verbundenen Seitenflächen, der im Bereich der Verbindung liegt, erfolgen.
Bei einer Verbindung zweier Bausteine sind die miteinander verbundenen oder in Kontakt gebrachten Seitenflächen von einem Magnetfeld, insbesondere von einem einzigen Magnetfeld, durchdrungen.
Die Verbindung zweier Bausteine geschieht bevorzugt ausschließlich durch einen einzigen Pol des Magnetkörpers des einen Bausteins mit einem einzigen entgegengesetzten Pol des Magnetkörpers des anderen Bausteins.
Die Verbindung zweier Magnetkörper verläuft gegebenenfalls nicht flächig oder punktförmig sondern im Wesentlichen linienförmig, wobei beispielsweise zwei zylindrisch ausgebildete und parallel miteinander in Wirkkontakt stehende Magnetkörper im Wesentlichen linienförmig verbunden sind. Bei einer Verdrehung des einen Magnetkörpers wird gegebenenfalls der andere Magnetkörper selbsttätig durch magnetische Kräfte mitbewegt.
Das Gehäuse umfasst bevorzugt zwei, drei oder maximal drei Teile, wobei zwei Teile formident ausgebildet sein können.
Das Gesamtgewicht der Magnete ist bevorzugt kleiner als das Gesamtgewicht aller Gehäuseteile und insbesondere als das Gesamtgewicht des Gehäuses.
Das spezifische Gewicht der Bausteine beträgt bevorzugt weniger als 1 g/cm3.
Und all das gereicht gegebenenfalls zu dem Vorteil, dass Magnetspielbausteine die gewünschte Vielseitigkeit bei höheren Haltekräften und geringeren Kosten haben, wobei beispielsweise an einen Würfel-Baustein zumindest 30 Würfel-Bausteine gehängt werden können.

Bezugszeichenliste

1: Baustein
2: Seitenfläche
3: Magnetkammer
4: Magnetkörper
5: Drehachse des Magnetkörpers
6: Drehachse des Magnetkörpers
7: Rotationskörperförmige Mantelfläche
8: Rotationskörperachse der Mantelfläche
9: Abmessung des Magnetkörpers entlang der Rotationskörperachse
10: Pol des Magnetkörpers
11: Pol des Magnetkörpers
12: Trennebene der beiden Pole
13: Durchmesser der zylinderförmig ausgebildeten Magnetkammer
14: Höhe der zylinderförmig ausgebildeten Magnetkammer
15: Maximaler normal zur Rotationskörperachse gemessener Durchmesser des Magnetkörpers
16: Achse die normal zur Rotationskörperachse des Magnetkörpers steht
17: Kammerwand
18: Erste Magnetkammer
19: Erster Magnetkörper
20: Erster Baustein
21: Zweiter Baustein
22: Zweite Magnetkammer
23: Zweiter Magnetkörper
24: Drehachse des ersten Magnetkörpers
25: Drehachse des zweiten Magnetkörpers
26: Grundkörper
27: Halbschale
28: Kern

Claims

Baustein (1), der durch eine oder mehrere Seitenflächen (2) begrenzt ist und zumindest eine Magnetkammer (3) mit einem in der Magnetkammer (3) vorgesehenen Magnetkörper (4) aufweist,
- wobei der Magnetkörper (4) drehbar in der Magnetkammer (3) vorgesehen ist,

- wobei der Magnetkörper (4) eine rotationskörperförmig oder zylinderförmig ausgebildete Mantelfläche (7) aufweist,

- wobei der Magnetkörper (4) entlang der Rotationskörperachse (8) eine größere Abmessung (9) hat als normal zur Rotationskörperachse (8), sodass der Magnetkörper (4) eine längliche Form hat,

- wobei der Magnetkörper (4) zwei Pole (10, 11) unterschiedlicher magnetischer Polarität aufweist, die sich nebeneinander entlang der Rotationskörperachse (8) erstrecken,
dadurch gekennzeichnet,
- dass der Magnetkörper (4) um zwei voneinander abweichende Achsen (5, 6) des Magnetkörpers (6) drehbar in der Magnetkammer (3) angeordnet ist, wobei die Achsen (5, 6) insbesondere normal zueinander stehen,

- dass der Magnetkörper (4) in der Magnetkammer (3) um zwei Achsen drehbar geführt gelagert ist, sodass sich der Magnetkörper (4) in der Magnetkammer (3) um zwei Achsen drehen kann, aber weitere Freiheitsgrade des Magnetkörpers (4) in der Magnetkammer (3) im Wesentlichen gesperrt sind,

- dass die geführte Lagerung gegebenenfalls spielbehaftet ist,

- und dass an mehreren Seitenflächen (2) jeweils eine Magnetkammer (3) mit jeweils einem Magnetkörper (4) vorgesehen ist.
Baustein nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich die beiden Pole jeweils einseitig von der Rotationskörperachse (8) des Magnetkörpers (4) bis an die Außenseite des Magnetkörpers (4) erstrecken, sodass die Rotationskörperachse (8) im Wesentlichen zwischen den beiden Polen (10, 11) verläuft.
Baustein nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Achse (5), um die der Magnetkörper (4) in der Magnetkammer (3) drehbar ist mit der Rotationskörperachse (8) des Magnetkörpers (4) zusammenfällt.
Baustein nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Achse (5), um die der Magnetkörper in der Magnetkammer drehbar ist und die mit der Rotationskörperachse (8) zusammenfällt von der Normalen auf die nächstliegende Seitenfläche des Bausteins (1) abweichend und insbesondere parallel zur nächstliegenden Seitenfläche des Bausteins (1) verläuft, sodass durch Drehung des Magnetkörpers (4) um die Achse (5) wahlweise einer der beiden Pole (10,11) Richtung Seitenfläche und der andere Pol(10,11) Richtung Inneres des Bausteins drehbar ist.
Baustein nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnetkammer (3) zylinderförmig ausgebildet ist, wobei die Rotationsachse (12) der zylinderförmig ausgebildeten Magnetkammer (3) im Wesentlichen normal zur nächstliegenden Seitenfläche (2) verläuft, dass der Durchmesser (13) der zylinderförmig ausgebildeten Magnetkammer (3) größer oder gleich der maximalen Abmessung (9) des Magnetkörpers entlang der Rotationskörperachse des Magnetkörpers ist, und dass die Höhe (14) der zylinderförmig ausgebildeten Magnetkammer (3) größer oder gleich dem maximalen normal zur Rotationskörperachse des Magnetkörpers gemessenen Durchmesser (15) des Magnetkörpers ist, sodass sich der Magnetkörper (4) in der Magnetkammer (3) um seine Rotationskörperachse (8) und um eine zur Rotationskörperachse normale Achse (16) drehen kann.
Baustein nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnetkammer (3) im Inneren des Bausteins (1) nahe einer Seitenfläche (2) angeordnet ist, dass zwischen der Magnetkammer (3) und der Seitenfläche (2) eine Kammerwand (17) angeordnet ist, wobei sich das Magnetfeld des Magnetkörpers (4) durch die Kammerwand (17) und über die Seitenfläche (2) hinweg bis außerhalb des Bausteins (1) erstreckt.
Baustein nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnetkörper (4) um eine Achse uneingeschränkt drehbar ist, und dass der Magnetkörper um eine zweite Achse uneingeschränkt drehbar ist.
Baustein nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenflächen (2) jeweils entlang einer Ebene verlaufen oder ebenenförmig sind.
Baustein nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass zwei oder mehr quadratisch ausgebildete Seitenflächen (2) paarweise orthogonal zueinander angeordnet sind, sodass der Baustein (1) die Form eines Würfels oder die Form eines Teils eines Würfels, wie insbesondere ein gerades Prisma mit einer Grundfläche in Form eines rechtwinkeligen und gleichschenkeligen Dreiecks, dessen Schenkellänge der Höhe des Prismas entspricht, aufweist.
Baustein nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass an allen Seitenflächen (2) oder an allen quadratischen Seitenflächen (2) jeweils eine Magnetkammer (3) mit jeweils einem Magnetkörper (4) vorgesehen ist.
Baustein nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine Drehachse des Magnetkörpers in der Magnetkammer im Wesentlichen normal zur nächstliegenden Außenfläche verläuft, und gegebenenfalls dass diese Drehachse normal zur Rotationskörperachse (8) des Magnetkörpers (4) verläuft.
Baustein nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnetkammer (3) geschlossen ist und insbesondere durch die Kammerwand (17) von der Außenseite abgetrennt ist, insbesondere wasserdicht abgetrennt ist, sodass ein Baustein (1) mit einer im Wesentlichen nach außen abgedichteten Magnetkammer (3) oder mit mehreren im Wesentlichen nach außen abgedichteten Magnetkammern (3) gebildet ist, und dass die Kammerwand ein einstückig mit einem Grundkörper des Bausteins ausgebildeter Teil des Grundkörpers des Bausteins ist.
Bausteinsystem umfassend zwei oder mehr Bausteine (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Baustein (20) eine erste Magnetkammer (18) mit einem drehbar in der ersten Magnetkammer (18) vorgesehenen ersten Magnetkörper (19) aufweist, dass ein zweiter Baustein (21) eine zweite Magnetkammer (22) mit einem drehbar in der zweiten Magnetkammer (22) vorgesehenen zweiten Magnetkörper (23) aufweist, und dass der erste Baustein (20) mit dem zweiten Baustein (21) über zwischen dem ersten Magnetkörper (19) und dem zweiten Magnetkörper (23) wirkende magnetische Kräfte verbindbar oder verbunden ist,
und dass eine Drehachse (24) des ersten Magnetkörpers (19) in der ersten Magnetkammer (18) des ersten Bausteins (20) mit einer Drehachse (25) des zweiten Magnetkörpers (23) in der zweiten Magnetkammer (22) des zweiten Bausteins (21) übereinstimmen, sodass zwei über den ersten Magnetkörper (19) und den zweiten Magnetkörper (23) verbunden Bausteine (1, 20, 21) bei konstanter magnetischer Haltekraft gegenüber einander verdrehbar sind und insbesondere zentriert gegenüber einander verdrehbar sind.
Bausteinsystem nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Bausteine (1) über jeweils mehrere in Magnetkammern (3) vorgesehene Magnetkörper (4) miteinander verbindbar oder verbunden sind,
und dass zwei oder mehr Bausteine (1) des Bausteinsystems insbesondere formident ausgebildet sind.
Bausteinsystem nach einem der Ansprüche 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnetkörper (4) zweier miteinander verbundener Seitenflächen (2) zweier Bausteine (1) jeweils mit nur einem ihrer Pole (10, 11) nach außen weisen, wobei der nach außen weisende Pol (10, 11) des einen Bausteins (1) und der nach außen weisende Pol (10, 11) des anderen Bausteins (1) eine entgegengesetzte Polarität aufweisen, und dass die Ausrichtung der beiden Magnetkörper (4) selbsttätig durch magnetische Kräfte der Magnetkörper (4) erfolgt.