NL1029562C1

NL1029562C1 - System with regard to construction elements such as for a construction box for children.

Info

Publication number: NL1029562C1
Application number: NL1029562A
Authority: NL
Inventors: Gerrit Zagema
Original assignee: Wybe Syds Zagema
Priority date: 2005-07-19
Filing date: 2005-07-19
Publication date: 2007-01-22
Also published as: WO2007030005A3; WO2007030005A2

Description

Systeem van constructie-elementen, zoals voor een constructiedoos voor kinderen.System of construction elements, such as for a construction box for children.

De uitvinding betreft een (dé)montabel systeem van vijf- en zeszijdige 5 constructie-elementen van verschillende vorm en grootte, die mathematisch op elkaar zijn afgestemd en waarvan de opstaande zijden onder hoeken van 45°, 60° of 90° zijn gesneden. Hierdoor wordt een veelheid aan constructiemogelijkheden verkregen, wat het systeem bij uitstek geschikt maakt voor toepassing bij speelgoed. De constructie-elementen kunnen onderling, al of niet ‘adhesive’, met 10 elkaar worden verbonden.The invention relates to a (th) assemblable system of five- and six-sided construction elements of different shape and size, which are mathematically coordinated with each other and whose upright sides are cut at angles of 45 °, 60 ° or 90 °. As a result, a multitude of construction options is obtained, which makes the system eminently suitable for use with toys. The construction elements can be mutually connected, whether or not "adhesive", with each other.

In de octrooiliteratuur, o.a. uit het Franse octrooischrift FR 523.660, maar ook uit recente voorbeelden zijn diverse systemen bekend met betrekking tot constructie-elementen op het gebied van speelgoed van kinderen, een gebied waarop ook het onderhavige systeem zich in eerste instantie richt, hoewel andere 15 toepassingsgebieden nadrukkelijk niet worden uitgesloten. De eigenschappen van de verschillende ‘bouwelementen’ bij bovenbedoelde systemen bieden echter slechts een beperkte hoeveelheid constructiemogelijkheden.In the patent literature, inter alia from the French patent FR 523.660, but also from recent examples, various systems are known with regard to construction elements in the field of children's toys, an area to which the present system also initially focuses, although others 15 areas of application cannot be excluded. However, the properties of the various "building elements" in the above systems only offer a limited amount of construction options.

De vorm en de functie van de verschillende bouwelementen van het onderhavige systeem maken een veel grotere verscheidenheid aan 20 constructievormen mogelijk. Een ander voordeel van dit systeem is het volgen van de moderne principes van ‘prefab’ en ‘systeembouw’, waarbij grotere vlakken snel, in één keer passend, met zo weinig mogelijk verbindingsstukken en een nagenoeg onberispelijk uiterlijk, vast en massief met elkaar verbonden kunnen worden.The shape and function of the various building elements of the present system enable a much greater variety of construction shapes. Another advantage of this system is to follow the modern principles of 'prefab' and 'system construction', whereby larger surfaces can be fast, in one go fitting, with as few connecting pieces as possible and an almost impeccable appearance, fixed and solidly connected. to become.

25 Kenmerkend voor dit constructiesysteem is een verzameling van mathematisch op elkaar afgestemde vijf- en zeszijdige bouwelementen waarvan de vorm en functie aan de hand van de volgende figuren nader worden toegelicht: Fig. 1 laat een overzicht zien van de constructie-elementen Fig. 2 toont het ruimtelijke basisviervlak ABCD 30 Fig. 3 laat de uitgeklapte zijden van dit basisviervlak zien Fig. 4,5,6,7,8 laten enkele basale constructievormen zien.Characteristic of this construction system is a collection of mathematically coordinated five- and six-sided building elements, the shape and function of which are further elucidated with reference to the following figures: FIG. 1 shows an overview of the construction elements. FIG. 2 shows the basic spatial square plane ABCD. FIG. 3 shows the folded sides of this basic square. FIG. 4,5,6,7,8 show some basic construction forms.

De constructie-elementen zijn naar hun lengte in twee hoofdgroepen te verdelen. Hoofdgroep 1 is qua vorm en grootte onder te verdelen in de groepen: A, B en C. Hoofdgroep II is als zodanig onder te verdelen in de groepen D en 35 E(zie fig. 1). De constructie-elementen zijn hier m.u.v. element Dl en D2 1029562 2 tweedimensionaal weergegeven.Aan de hoofdgroepen I en II liggen resp. de basiselementen Al en Dl ten grondslag.The structural elements can be divided into two main groups according to their length. Main group 1 can be subdivided in shape and size into groups: A, B and C. Main group II can be subdivided as such into groups D and E (see Fig. 1). The structural elements are shown here with the aid of elements D1 and D2 1029562 2 two-dimensionally. the basic elements A1 and Dl.

Basiselement Al is een regelmatig, recht prisma, waarvan het grondvlak een vierkant is. De lengte van het grondvlak is L. De elementen A2, A3, A4, A5 5 kunnen we opvatten als elementen Al waarvan één of meer zijden onder een hoek van 45° zijn gebracht.Basic element A1 is a regular, straight prism, the base of which is a square. The length of the base is L. The elements A2, A3, A4, A5 can be seen as elements A1 of which one or more sides are brought at an angle of 45 °.

Elementen BI en B2 kan men beschouwen als elementen Al, die loodrecht en diagonaal in twee gelijke vijfvlakken zijn gesplitst en bij element BI de schuine zijde en bij element B2 beide rechthoekzijden onder een hoek van 45° 10 zijn gebracht.Elements B1 and B2 can be considered as elements A1, which are divided perpendicularly and diagonally into two equal five planes and with element B1 the oblique side and with element B2 both rectangular sides are brought at an angle of 45 °.

Element Cl is een rechthoekig element met dezelfde lengte als die van element Al en met een breedte, die in het voorbeeld op 1/3L is bepaald. Deze hreedtemaat is echter geen wezenlijk bestanddeel van het systeem, andere breedtematen zijn daarom ook denkbaar. Van de elementen C2 en C3 zijn resp.Element C1 is a rectangular element with the same length as that of element A1 and with a width that is set at 1 / 3L in the example. However, this width dimension is not an essential component of the system, other width dimensions are therefore also conceivable. Of the elements C2 and C3, respectively.

15 één en beide korte opstaande zijden onder een hoek van 45° gebracht.One and both short raised sides are brought at an angle of 45 °.

Het basiselement Dl is een regelmatig, recht prisma, waarvan de breedte=L en de lengte=LV2. De elementen D2, D3, D4, D5, D6, D7 kan men opvatten als elementen Dl, waarvan één of meer opstaande zijden onder een hoek van 45° zijn gebracht. De functie van de elementen van groep D komt duidelijk i 20 tot uiting in fig. 4 en fig. 5.The basic element D1 is a regular, straight prism, the width = L and the length = LV2. The elements D2, D3, D4, D5, D6, D7 can be seen as elements D1, one or more raised sides of which are placed at an angle of 45 °. The function of the elements of group D is clearly expressed in fig. 4 and fig. 5.

In fig. 4 staan vier elementen A2 in een halve carré opgesteld. Vanwege hun speciale lengte van LV2 is wiskundig aan te tonen, dat twee elementen D, in dit geval twee elementen D5, die langs één van hun korte rechthoekzijden geheel sluitend en massief onder 90° met elkaar zijn verbonden, langs hun andere korte 25 rechthoekzijden geheel sluitend op de elementen A2, genummerd met 1 en 4 kunnen worden aangesloten, waarbij de ribben PI en P3, evenals de ribben R1 en R2 geheel samenvallen. Op analoge wijze kan in fig. 5 worden aangetoond, dat de twee elementen A4 precies passend met de 2 elementen A2 kunnen worden verbonden, die loodrecht en massief op een element D7 zijn aangesloten.In Fig. 4, four elements A2 are arranged in a half-square. Because of their special length of LV2, it can be demonstrated mathematically that two elements D, in this case two elements D5, which are completely closed to each other along one of their short rectangular sides and solidly connected at 90 °, along their other short rectangular sides wholly connecting to the elements A2, numbered 1 and 4, the ribs P1 and P3 as well as the ribs R1 and R2 coincide completely. In an analogous manner it can be shown in Fig. 5 that the two elements A4 can be connected exactly fitting to the 2 elements A2, which are perpendicularly and solidly connected to an element D7.

30 El en E2 zij speciale elementen met een bijzondere functie. Ze zijn afgeleid van het basiselement, dat wordt gevormd door het viervlak ABCD. Zie hiervoor fig. 2 en fig. 3, waar het viervlak ABCD resp. ruimtelijk en met uitgeklapte zijden is weergegeven. Van het grondvlak ABC is hoek ABC= 90° en verhouden de rechthoekzijden AB en BC zich tot elkaar als 1 : V2. Binnen het 1029562 3 kader van dit mathematische systeem wordt de maat van deze zijden uiteraard bepaald op L en L,V2. Grondvlak ABC vormt met de opstaande zijvlakken BDC, CDA en ADB resp. hoeken van 90°, 60° en 45°. Vlak PQR snijdt het viervlak ABCD evenwijdig aan vlak ABC en zijn loodrechte afstand tot dit vlak is bepaald 5 op 1/3L. Het vijfvlak PQR/ ABC vormt nu het element El en dit element gespiegeld langs vlak BCQR vormt element E2. Wanneer deze twee gespiegelde j elementen E1 en E2 langs hun schuine zijden passend en massief op elkaar worden aangesloten, zoals is te zien in fig. 6, is wiskundig te verklaren, dat hun korte rechthoekzijden, aangeduid met de letters V en W, loodrecht op elkaar 10 staan. Dit gegeven maakt het mogelijk om een dergelijk samenstel van elementen El en E2 precies passend en massief onder een hoek van 45° aan te sluiten op de bovenzijden van de met elkaar verbonden elementen A2. De vier met elkaar verbonden elementen El en E2 in fig. 7 vormen derhalve drie platte vlakken, die elkaar snijden in punt S. Een dergelijke constructie wordt in de bouwwereld een 15 “dwarskap onder 45°’’genoemd. Wanneer de gespiegelde elementen El en E2 langs hun korte rechthoekzijden precies passend en massief op elkaar worden aangesloten als in fig. 8, treedt een ander belangrijk kenmerk naar voren. De beide schuine zijden vormen nu een plat vlak, dat een hoek van 45° vormt met het platte vlak, gevormd door de beide langste rechthoekzijden. Dit maakt het construeren 20 van kruisdaken, als bij een kruiskerk mogelijk. Combinaties van de vijf hierboven beschreven groepen van elementen en hun eigenschappen bieden de ‘bouwer’ talloze mogelijkheden tot het construeren van kleine en grote vlakken onder hoeken van 45°, 90°, 135° en 180° en van vormen als zadeldaken, kruisdaken en dwarskappen onder 45°, wat een zeer grote verscheidenheid aan (architectonische) 25 bouwvormen oplevert.30 E1 and E2 are special elements with a special function. They are derived from the basic element, which is formed by the quadrilateral ABCD. See for this fig. 2 and fig. 3, where the quadrilateral ABCD resp. spatially and with the sides folded out. Angle ABC = 90 ° of the base plane ABC and the rectangular sides AB and BC relate to each other as 1: V2. Within the 1029562 3 framework of this mathematical system, the size of these sides is of course determined at L and L, V2. Base ABC forms with the raised side surfaces BDC, CDA and ADB resp. angles of 90 °, 60 ° and 45 °. Plane PQR intersects the quadrilateral ABCD parallel to plane ABC and its perpendicular distance to this plane is determined at 5 / 1L. The pentagon PQR / ABC now forms the element E1 and this element mirrored along the plane BCQR forms element E2. When these two mirrored elements E1 and E2 are mutually connected along their sloping sides, as can be seen in Fig. 6, it can be mathematically explained that their short rectangular sides, indicated by the letters V and W, are perpendicular to stand 10 apart. This fact makes it possible to connect such an assembly of elements E1 and E2 precisely fitting and solid at an angle of 45 ° to the upper sides of the elements A2 connected to each other. The four interconnected elements E1 and E2 in Fig. 7 therefore form three flat planes intersecting each other at point S. Such a construction is referred to in the building world as a "transverse cap at 45 °". When the mirrored elements E1 and E2 are connected precisely and massively to each other along their short rectangular sides as in FIG. 8, another important feature emerges. The two oblique sides now form a flat surface which forms an angle of 45 ° with the flat surface formed by the two longest rectangular sides. This makes constructing cross roofs possible, as with a cross church. Combinations of the five groups of elements described above and their properties offer the 'builder' countless possibilities for constructing small and large surfaces at angles of 45 °, 90 °, 135 ° and 180 ° and of shapes such as saddle roofs, cross roofs and cross caps below 45 °, which yields a very wide variety of (architectural) 25 building forms.

Uiteraard is het mogelijk om van de bovenbeschreven groepen elementen afgeleide elementen te maken die ook binnen de mathematiek van het systeem passen. We geven als voorbeeld de blokken A6 en A7 die men kan opvatten als afgeleiden van blok Al.It is of course possible to make elements derived from the groups of elements described above that also fit within the mathematics of the system. We give as an example the blocks A6 and A7 that can be seen as derivatives of block A1.

30 In dit octrooivoorstel, dat in eerste instantie gericht is op een constructiesysteem als speelgoed voor kinderen, is om redenen van onder anderen handzaamheid van de elementen, gekozen voor de doorsnee van 1/3L. Een andere doorsnee is bijvoorbeeld L(V2-1), omdat deze maat exact aansluit bij de mathematica van het systeem.In this patent proposal, which is primarily aimed at a construction system such as children's toys, the diameter of 1 / 3L has been chosen for reasons of, among other things, the manageability of the elements. Another cross-section is, for example, L (V2-1), because this measure fits exactly with the mathematics of the system.

1029562 41029562 4

De verschillende constructie-elementen kunnen onderling op velerlei wijze , al of niet ‘adhesive’, met elkaar worden verbonden. Indien een pin-gat systeem wordt gehanteerd - als voorbeeld stellen de donkere stippen in de elementen Dl en D2 van fig. 1 enkele pingaten voor en laat groep F van fig. 1 bijhorende 1 5 pinnen zien - dan verkrijgt men de bijkomende mogelijkheid de pingaten te benutten voor langere pinnen, die als aparte constructie-elementen kunnen dienen zoals, pilaren, assen voor wielen, e.d (zie fig. 1 groep G).The various construction elements can be mutually connected in a variety of ways, whether or not "adhesive". If a pin-hole system is used - as an example, the dark dots in the elements D1 and D2 of Fig. 1 represent single pin holes and Group F of Fig. 1 shows corresponding 1 5 pins - then the additional possibility is obtained of the pin holes to be used for longer pins, which can serve as separate structural elements such as, pillars, axles for wheels, etc. (see fig. 1 group G).

De ideale plaats voor de pingaten wordt bepaald door de grootst mogelijke functionaliteit die het een element biedt. Deze plaats is in principe in het midden 10 van de schuine opstaande zijde (zie fig. 9). In de rechte opstaande zijde wordt het | pingat zo aangebracht dat hel element in verbinding met de schuine opstaande |The ideal location for the pin holes is determined by the greatest possible functionality that it offers an element. This location is in principle in the middle 10 of the oblique upstanding side (see Fig. 9). In the straight upright side the | pingat arranged so that the element is connected to the sloping up |

zijde van een ander element zowel passend en massief op het bovenvlak als op het Iside of another element both fitting and solid on the top surface and on the I

ondervlak hiervan kan worden aangesloten. Bijzondere constructies vragen eventueel bijzondere plaatsen voor de pingaten.bottom surface can be connected. Special constructions may require special places for the pin holes.

j ! | i 1 0 2 9 5 6 2j! | 1 0 2 9 5 6 2

Claims

1 System of construction elements that can be connected to each other, whether or not "adhesive", characterized in that the upright sides of the 5 elements are designed at angles of 45 °, 60 ° or 90 °.

A system of structural elements, according to claim 1, characterized in that the base surface of the elements is formed by a square, a rectangle or a rectangular triangle.

A system of structural elements, according to any one of the preceding claims, characterized in that one of the principles of the system consists in that the set of elements can be divided into two groups on the basis of their length dimensions, which relate to 1 : V2.

A system of structural elements according to any one of the preceding claims, characterized in that a further principle of the system is formed by two mirrored, identical five-surface, which are derived from a basic four-surface.

System of construction elements according to one of the preceding claims, characterized in that different dimensions can be used for the diameter of the described set of elements.

6. A system of structural elements according to any one of the preceding claims, characterized in that in the case where the mutual connection is realized by means of a pin-hole connection, the pin holes can also be utilized for arranging pins which are separate elements. , for example, as axles for wheels. 25 1029562