DE3030659A1

DE3030659A1 - Steckbaustein

Info

Publication number: DE3030659A1
Application number: DE19803030659
Authority: DE
Inventors: Anton 8070 Ingolstadt Meyer
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1980-08-13
Filing date: 1980-08-13
Publication date: 1982-03-25

Description

Steckbaustein
Die Erfindung betrifft einenSteckbaustein gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Steckbausteine aus Kunststoff haben gewöhnlich auf einer ihrer Oberflächen Noppenelemente und auf einer andern, meist gegenüberliegenden Oberfläche KLemmaufnahmen für diese Noppenelemente ausgebildet. Das Zusammenfügen von zwei Steckbausteinen erfolgt, indem die Noppenelemente des einen Steckbausteins in die Klemmaufnahmen des anderen Steckbausteins eingedrückt werden.
Während Steckbausteine mit nur einem Noppenelement und einer Klemmaufnahme in Hülsen--oder Zylinderform bekannt sind, werden Steckbausteine mit mehreren Noppenelementen und Klemmaufnahmen allgemein eckig ausgeführt. Man kann damit zwar mit diesen Steckbausteinen eine Vielzahl von Konstruktionen ausführen und insbesondere auch ebene Wände bilden, ein Rundbauen ist aber nur bedingt möglich.
Die relativ scharfen Eckkanten an den bekannten Steckbausteinen machen sich auch unangenehm bemerkbar, wenn man mit nacktem Fuß auf die meist verstreut herumliegenden Bausteine auftritt, zumal die bekannten Steckbausteine aus einem relativ harten Kunststoffmaterial bestehen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Steckbaustein aus Kunststoff zu schaffen, der bereits in wenigen Grundformen ein äußerst vielseitiges Bauen erlaubt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem Steckbaustein gelöst, wie er durch den Anspruch 1 gekennzeichnet ist. Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Der erfindungsgemäße Steckbaustein erlaubt aufgrund der Abrundung seiner Ecken ein gegeneinander Verschwenken zusamutengefilgter Steckbausteine, so daß äußerst vielseitige Konstruktionen erstellt werden können. Wände können unter eine beliebigen Winkel aufeinander zulaufen, Rundkostruktionen wie Laufräder, Zahnräder, Türme usw. sind möglich.
Noch während des Konstruierens können einzelne Bausteine oder ganze Bausteingruppen verschwenkt werden, was den Eindruck vermittelt, das Material sei knetbar. Verstärkt wird dieser Eindruck durch Verwendung eines Weichkunststoffs.
Vorteilhaft findet Hochdruck-Polyäthylen (PE-weich) der Type PE-M-20-200-00 (nach DIN 16776) Verwendung. Dieses Bausteinmaterial liegt gut und angenehm in der Hand. Es ist abriebfest und formbeständig sowie lebensmittelrechtlich unbedenklich. Es stellt auch eine gute Haftung zwischen zusammengesteckten Bausteinen sicher. Einerseits durch die Abrundung der Bausteinecken und andererseits durch die Verwendung eines weichen Kunststoffs kann sich selbst ein Kleinkind nicht an den Bausteinen wehtun.
Damit das Noppenelement des einen Steckbausteins in der Klemmaufnahme des anderen Steckbausteins nicht nur gut haftet, sondern während einer Schwenkbewegung auch gut geführt ist, ist das Noppenelement mit einer rel. großen Steghöhe ausgeführt. Günstig hat sich eine Steghöhe von etwa 1/4 - 1/2 und vorzugsweise von etwa t/3 der Korpushöhe des Bausteins erwiesen. Die Klemmaufnahme für das Noppenelement ist zweckmäßig ein das Noppenelement hülsenförmig umschlie- ßendes Wandteil. Dieses hülsenförmige Wandteil, auf dem konzentrisch das Noppeneleient sitzt, bildet mit seiner Außenfläche gleichzeitig die abgerundeten Bausteinecken.
Soweit das hülsenfd'rmige Wandteil im Falle eines rehrelementrigen Bausteins innerhalb des Bausteins zu liegen kommt, bildet es eine zusätzliche Versteifungswand.
Zur Erzielung eines gut haftenden Sitzes der Noppenelemente in den Klemmaufnahmen ist die Einhaltung gewisser Toleranzen beim Spritzgießen der Steckbausteine sicherzustellen. Ein Schiebe- oder Gleitsitz nach wISA-Passungen" hat sich als günstig erwiesen.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weisen- die Noppenlemente eine konisch zu laufende Stirnfläche auf, die das Einführen in die hülsenförmige Klemmaufnahme erleichtern. Eine konzentrisch in der Stirnfläche der Noppenelemente vorgesehene kreiszylindrische Öffnung verhindert, daß beim Zusammenstecken der Bausteine innerhalb der hülsenförmigen Klemmaufnehme ein Luftpolster eingeschlossen wird, der das Zusammenstecken erschwert.
Diese Öffnung kann vorteilhaft zum Ein- und Durchstecken eines Stabes herangezogen werden, der zum Versteifen einer Konstruktion oder als Drehachse dienen kann. Die Öffnung bringt noch einen Zusatzeffekt, indem sie den Steckbaustein zu einem Pfeifchen macht. Auch bei Verwendung der (schwimmenden) Steckbausteine im Wasser ergeben sich dadurch Zusatzeffekte.
Wie eingangs gesagt, lassen sich bereits mit wenigen Grundformen erfindungsgemäßer Steckbausteine die phantasievollsten Konstruktionen erstellen. Nachfolgend wird ein Steckbausteinsatz aus solchen Grundbausteinen beschrieben, wobei klar ist, daß zahlreiche andere Sonderformen von Steckbausteinen möglich sind, die von den erfindungsgemäßen Merkmalen Gebrauch machen. Die beigefügten Zeichnungen zeigen Fig. 1 - 3 jeweils im Längs- und Querschnitt Steckbausteine mit einem, zwei bzw. drei Noppenelementen und entsprechenden Klemmaufnahmen.
Gemäß Fig. 1 besteht ein Steckbausteinelement aus einem zylindrischen oder hülsenförmigen Korpus 1, auf den konzentrisch ein Noppenelement 2 aufgesetzt ist. Aus herstellungstechnischen Gründen und aus Gründen der Formstabilität haben Korpus 1 und Noppenelement 2 im wesentlichen gleiche Wandstärke, Der Innendurchmesser d des Korpus 1 hat gleiche Nennweite wie der Außendurchmesser D des Noppenelements 2, wobei bei der Herstellung solche Toleranzen sicherzustellen sind, daß einerseits das Noppenelement 2 des einen Steckbausteins ohne große Kraftanstrengung in den hülsenförmigen Korpus 1 eines anderen Steckbausteins eingedrückt werden kann, aber andererseits eine gut haftende Verbindung zwischen beiden möglich ist.
Ein gut haftender Sitz des Noppenelements 2 in der Bohrung des hülsenförmigen Korpus 1 wird noch durch die Verwendung -eines Weichkunststoffs sowie dadurch unterstützt, daß das Noppenelement mit relativ großer Steghöhe H ausgeführt ist. Im dargestellten Fall beträgt die Steghöhe H etwa 1/3 der Korpushöhe h. Damit ist eine große Anlage-bzw- Haftfläche zwischen Korpus 1 und Noppenelement 2 zusammengesteckter Steckbausteine sichergestellt.
Wie dargestellt, läuft die Stirnfläche 3 des Noppenelements 2 unter einem Winkel von etwa 45 konisch zu. Konzentrisch in der Mitte der Stirnfläche 3 ist eine kreiszylindrische Öffnung 4 vorgesehen, deren Umfangswand 5 im wesentlichen parallel zur Bausteinachse verläuft. Aufgrund dieser Öffnung 4 kann der Steckbaustein mit einem Stab 6 kombiniert werden, der als Versteifungselement für größere Konstruktionen oder als Achselement für dreh- und schwenkbare Konstruktionselemente dienen kann. Die Durchmessermaße von Öffnung 4 und Stab 6 sind so aufeinander abgestimmt, d,ß eine Klemmung zwischen beiden erzielt wird, welche Klemmung aufgrund der Konizitit der Stirnfläche 3 größer oder kleiner ist, je nachdem von welcher Seite der Stab 6 in die Öffnung 4 eingeschoben wird.
Das beschriebene Steckbausteinelement hat vorteilhaft eine solche Größe, daß es von spielenden Kindern zwar in den Mund genommen, aber nicht verschluckt werden kann. Die Größe ist auch zweckmäßig so gewählt, daß bereits mit wenigen Teilen vernünftige Konstruktionen aufgebaut werden können und die Bausteine, auch beim Spielen im Freien nicht so leicht verloren gehen. Die Korpushöhe h,die zweckißig gleich dem Hülsenaußendurchmesser ist, um auch Bausteine mit senkrecht zueinander angeordneten Noppenelementen schaffen zu können, liegt vorteilhaft zwischen 18 und 20min.
Als Bausteinwandstärke hat sich etwa 1,5mm als günstig erwiesen. Damit liegen der Innendurchmesser d des Korpus 1 und der Außendurchmesser D des Noppenelements 2 bei etwa 15 - 17mm. Die Steghöhe H des Noppenelements 2 beträgt vorteilhaft 6 - 7mm. Der Innendurchiesser der Öffnung 4 bzw.
der Außendurchmesser des Stabs 6 liegt bei etwa 6Mm.
Gemäß Fig. 2 und 3 werden mehrelementrige Steckbausteine einfach durch Aneinanderreihung von Steckbausteinelementen gemäß Fig. 1 gebildet. Aus Gründen der Steifigkeit und aus optischen Gründen sind jedoch die Korpusse 1 benachbarter Steckbausteinelemente durch zusätzliche Seitenwandstege 7 und Deckwandstege 8 verbunden. Damit erhalten die mehrelementrigen Steckbausteine ebene Seitenwände, während im Bereich der hacken die hülsenförmigen Korpusse 1 Abrundungen bilden. Die innerhalb des Steckbausteins verlaufenden Korpuswände geben dem mehrelementrigen Steckbaustein eine gute Steifigkeit.
Aufgrund der Aneinanderreihung von Steckbausteinelementen bei mehrelementrigen Steckbausteinen ergibt sich zwangsläufig ein Noppenelementabstand, der gleich dem Außendurchmesser des hülsenförmigen Korpus 1 ist. Beim Zusammenstecken mehrerer Steckbausteine liegen demnach die Steckbau- steine mit ihren Außenflächen eng aneinander, wodurch sich eine zusätzliche Haftung zwischen den einzelnen Steckbausteinen ergibt. Wegen der unvermeidbaren Toleranzen im Noppenelementabstand ergibt sich auch eine umso bessere Haftung zwischen den Steckbausteinen, je mehr Elemente diese aufweisen. Damit der Kraftaufwand beim Zusammenstecken und Wiederlösen mehrelementriger Steckbausteine nicht zu groß wird, ist der Noppenelementabstand in entsprechend engen Toleranzen auszuführen.
Die in den Fig. 1,2 und 3 dargestellten ein-, zwei-bzw. dreielementrigen Steckbausteine genügen im allgemeinen als Grundbausteine zur Ausführung zahlreicher Konstruktionen.
Es versteht sich, daß zahlreiche weitere Bausteinvarianten möglich sind. Beispielsweise können zweireihige Vierer- oder Sechser-Steine oder sogar Plattensteine hergestellt werden.
Es sind auch Bausteine in Winkel- oder L-Form möglich. Wie bereits oben erwähnt, können an einem Baustein auch Noppenelemente an zueinander senkrechten Korpusoberflächen ausgebildet werden, um ein Bauen in zueinander senkrechten Richtungen zu ermöglichen. Es sind auch Umkehrbausteine denkbar.
bei denen Noppenelemente auf gegenüberliegenden Korpusseitvn oder auf einer Korpusseite ein Noppenelement zusammen mit einer Noppenaufnahme angeordnet sind.
Ein besonders einfacher Umkehrstein ist ein Steckbaustein in Form einer Hülse mit den Korpusmaßen eines normalen Steckbausteins, wobei wie bei normalen Steckbausteinen auch mehrelementrige Hülsensteine möglich sind. Durch beidseitiges Einstecken normaler Steckbausteine in einen Hülsenstein wird eine Umkehr der Baurichtung erzielt. Zum ungehinderten beidseitigen Einstecken ist es erforderlich, daß die Gesamthöhe der Noppenelemente eines Steckbausteins gleich halbe oder kleiner ist wie dieKorpus- bzw. Hülsenhöhe. Es sind auch Schlußsteine zum Abschließen einer Konstruktion möglich, welche Schlußsteine statt der Noppenelemente eine glatte Deckwand haben. Andere Schlußbausteine sind solche mit teilweise scharfen und teilweise abgerundeten Ecken.
Leerseite

Claims

P a t e n t a n s p r U c h e : teckbaustein aus Kunststoff mit zumindest zwei Noppen zementen auf einer seiner Oberflächen und einer entsprechenden Anzahl von Klemmaufnahmen für die Noppenelemente auf einer anderen seiner Oberflächen, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß zumindest ein Teil der Bausteinecken abgerundet ist, und daß der Rundungshalbmesser gleich dem halben Mittenabstand der Noppenelemente (2) ist.
2.Steckbaustein nach Anspruch 1, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t, daß alle Bausteinecken abgerundet sind.
3.Steckbaustein nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die Klemmaufnahme zumindest im Bereich der abgerundeten Bausteinecken von entsprechend abgerundeten Innenwandteilen gebildet ist.
4.Steckbaustein nach Anspruch 3, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t, daß die Klemmaufnahme von einem hülsenförmigen Wandteil (1) von im wesentlichen gleichbleibender Wandstärke gebildet ist, das mit seiner Außenfläche gleichzeitig die abgerundete Bausteinecke bildet und auf der konzentrisch das Noppenelement (2) angeordnet ist.
5.Steckbaustein nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß das Noppenelement (2) eine konisch zulaufende Stirnfläche (3) aufweist.
6,Steckbaustein nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß in der Stirnfläche (3) des Noppenelemens (2) konzentrisch eine kreiszylindrische Öffnung (4) vorgesehen ist.
7.Steckbaustein nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß das Noppenelenent (2) eine Steghöhe (h) gleich 1/4 bis 1/2, vorteilhaft 1/3 der Korpushöhe (H) aufweist.
8.Steckbaustein nach Anspruch 7, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t, daß das Noppenelement (2) eine Gesamthöhe aufweist, die gleich oder kleiner ist wie die halbe Korpushöhe (H).
9*Steckbaustein nach Anspruch 7 oder 8, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß der Korpusaußendurchmesser gleich der Korpushöhe (H) ist.
I0.Steckbaustein nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß das Bausteinmaterial ein gut haftender, formbeständiger, abriebfester und lebensmittelrechtlich unbedenklicher Weichkunststoff ist.
11.Steckbaustein nach Anspruch 10, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t, daß das Bausteinmaterial Hochdruckpolyäthylen (PE-weich) der Type PE-M 20-200-00 (nach DIN 16776) ist.
l2.Steckbausteinsatz aus Steckbausteinen gemaB einem der Ansprüche 1 bis 11, g t k e n n z e i c h n e t durch Steckbausteine mit einem Noppenelement,zwei Noppenelementen und, in einer Reihe angeordnet, drei Noppenelementen, jeweils mit der entsprechenden Anzahl von Klemmaufnahmen.
13.Steckbausteinsatz nach Anspruch 12, aus Steckbausteinen mit einer konzentrischen kreiszylindrischen Öffnung in der Stirnseite der Noppenelemente, g e k e n n z e i chn e t durch einen Stab (6) zum klemmenden Einstecken in die Öffnungen (4).
14.Steckbausteinsatz nach Anspruch 1? oder 13, g ek e n n z e i c h n e t durch einen Steckbaustein Form einer Hülse mit den Korp,usmaßen eines normalen Steckbausteins.