DE4418003A1 - Spielbaukasten zum Zusammenbauen von Raumstrukturen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Spielbaukasten zum Zusammenbauen von Raumstrukturen, bestehend aus würfelförmigen, quaderförmigen oder sonstigen Bauelementen mit mindestens vier senkrecht zueinander ausgerichteten Oberflächenebenen, sowie Verbindungselementen, mit denen mehrere Bauelemente zu einer Raumstruktur verbindbar sind.

Derartige Spielbaukästen sind in verschiedenen Ausführungen bekannt. Bei einer Gruppe ist das Verbindungssystem in Form einer reinen Steckverbindung am Bauelement selbst ausgebildet. Dies hat den Vorteil, daß die Bauelemente auf einfache Weise zu einer Raumstruktur verbunden werden können. Jedoch weisen derartige Systeme den Nachteil auf, daß die Steckverbindung leicht lösbar ist, so daß die Stabilität der Raumstruktur gering ist. Bei einer anderen Gruppe ist das Verbindungssystem in Form von Schraubverbindungen ausgebildet. Durch die Schraubverbindungen sind die Bauelemente zwar zu einer stabilen Raumstruktur verbindbar, jedoch ist das Anbringen der Schraubverbindungen langwierig und kompliziert.

Viele Spielbaukästen weisen darüberhinaus den Nachteil auf, daß an vorhandene Raumstrukturen weitere Bauelemente nur an bestimmten Positionen angebracht werden können und somit dreidimensionales Bauen nur eingeschränkt möglich ist. Ebenso ist es meist nicht möglich, Bauelemente aus bestehenden Raumstrukturen zu lösen, die bereits von mehreren Seiten umbaut sind.

Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Spielbaukasten der eingangs beschriebenen Art derart weiterzubilden, daß ein einfacher, in räumlicher Ausdehnung uneingeschränkter Zusammenbau von Bauelementen zu einer Raumstruktur hoher Stabilität möglich ist, aus deren Mitte einzelne Bauelemente ohne weiteres lösbar sind.

Die Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Bauelemente als rahmenartige Hohlkörper ausgebildet und die Verbindungselemente nach Art eines Loch-Stift-Systems wirkende Stecker sind, die an innenliegenden Flächen benachbarter zu verbindender Bauelemente anbringbar sind. Hiermit wird erreicht, daß mit sehr einfachen Verbindungsmitteln, das heißt ohne Nägel, Schrauben etc., leicht lösbare Raumstrukturen erstellt werden können, die durch die Art der Ausbildung und Anordnung der Verbindungselemente einen hohen Zusammenhalt erreichen, der Kraftangriffen auf die Bauklötze in jeder Richtung widersteht. Hierzu sind vorzugsweise mindestens zwei Stecker vorgesehen, deren Steckrichtungen senkrecht zueinander angeordnet sind. Ein Auseinanderziehen in x-Richtung wird dadurch ebenso verhindert, wie ein Verschieben in y-Richtung. Zur Erhöhung der Stabilität der Verbindung ist gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorgeschlagen, das Loch- Stift-System in der Passung zueinander derart auszubilden, daß die Verbindung unter einer leichten Spannung steht. Zweckmäßigerweise haben die Stifte dabei über ihre ganze Länge einen gleichen Querschnitt. Kegelförmige Stifte wären zwar denkbar, sind aber in soweit nachteilig, als sie eine schiefe Ebene bilden würden, die ein Auseinanderziehen der Bauelemente begünstigen würde.

In der bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind die Bauelemente durch an ihren Kanten verlaufende Profile gebildet, deren äußere Profilflächen in den Oberflächenebenen der Bauelemente angeordnet und eben sowie glattflächig ausgebildet sind, wobei an inneren Profilflächen Löcher bzw. Stifte für die Stecker vorgesehen sind, die entsprechend korrespondierende Stifte bzw. Löcher aufweisen. Da die äußeren Profilflächen in der Oberflächenebene der Bauelemente angeordnet und vollkommen eben und glattflächig sind, liegen benachbarte Bauelemente flächig aneinander an, so daß sie nach Anbringen der Verbindungselemente zu einer Raumstruktur hoher Stabilität verbunden sind. Die Verbindungselemente sind ausschließlich innenliegend angeordnet und sind durch den rahmenartigen Charakter der Bauelemente selbst bei größeren Raumgebilden überall gut zugänglich. Hierdurch können Bauelemente in einfacher Weise und ohne räumliche Beschränkung zu beliebigen Formen zusammengefügt werden, aus deren Mitte einzelne Bauelemente auch ohne weiteres lösbar sind. Insgesamt ist mit der Erfindung ein Spielbaukasten geschaffen, dessen Bauelemente sich auf einfache Weise durch eine reine Steckverbindung zu Formgebilden verbinden lassen, ohne daß die Raumstruktur den Nachteil einer geringen Stabilität aufweist. Jederzeit können weitere Bauklötze an jeder freien Seite angebaut werden, da die Außenseiten glatt und eben sind und nicht mit Verbindungselementen besetzt sind.

Grundsätzlich ist es möglich, Stecker mit zwei Stiften vorzusehen, von denen einer in einem Loch des einen und der zweite in einem Loch des benachbarten Bauelements steckt. Bevorzugt ist jedoch, jede einzelne Verbindung mit vier ineinander greifenden Loch-Stift-Systemen zu versehen, wobei beispielsweise bei einem Stecker mit vier Zapfen zwei im ersten und zwei im zweiten Bauelement stecken. Mit einer solchen Ausbildung ist es möglich, die Herstellung der Elemente mit einer geringeren Maßhaltigkeit ohne Nachteile für die Festigkeit herzustellen.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind an jeder inneren Profilfläche, die den äußeren Profilflächen benachbart angeordnet ist, Löcher bzw. Stifte ausgebildet, so daß zwei aneinanderliegende Bauelemente mit mehreren Verbindungselementen verbunden werden können. So ist es beispielsweise möglich, zwei aneinanderliegende Bauelemente durch Verbindungselemente, die mit je einer zu jeder der aneinanderliegenden äußeren Profilflächen benachbarten inneren Profilfläche zusammenwirken, zu verbinden. Es ergibt sich eine stabile Steckverbindung zwischen zwei benachbarten Bauelementen, die mindestens vier Verbindungselemente umfaßt, von denen jeweils zwei Verbindungselemente in einer Steckrichtung senkrecht zu der Steckrichtung der anderen beiden Verbindungselemente aufgesteckt werden.

Vorzugsweise sind die inneren Profilflächen senkrecht zu den benachbarten äußeren Profilflächen ausgebildet, so daß die Bauelemente aus formschönen Profilen mit rechteckiger Querschnittsfläche gebildet sind, die einfach und preiswert herzustellen und zu verarbeiten sind.

Es wird weiterhin vorgeschlagen, daß die Stifte und die Löcher eine rotationssymmetrische Querschnittsfläche aufweisen. Dadurch werden scharfkantige Umfangsflächen vermieden, von denen die Gefahr einer Verletzung für die mit dem Baukasten spielenden Kinder ausgehen kann. Ferner sind Stifte und Löcher mit rotationssymmetrischer Querschnittsfläche einfacher ineinander einzustecken.

Vorzugsweise ist das kleinste Bauelement des Spielbaukastens ein Würfel. Durch den Würfel ist ein Grundelement geschaffen, dessen Oberflächenebenen identisch sind, so daß eine Mehrzahl von Würfeln auf einfache Weise zu einer Raumstruktur zusammengefaßt werden können. Sind in dem Spielbaukasten quaderförmige Bauelemente enthalten, deren Kantenlängen der Kantenlänge des Würfels multipliziert mit einem ganzzahligen Multiplikator entsprechen, wobei der Multiplikator mindestens einer Kantenlänge größer als 1 ist, kann eine Mehrzahl von Würfeln mit anderen quaderförmigen Bauelementen zu einer Raumstruktur mit ebenen Seiten verbunden werden.

Vorzugsweise ist der Spielbaukasten dadurch weitergebildet, daß an den Verbindungselementen rechtwinklig zu den Stiften bzw. Löchern oder an den äußeren Profilflächen der Bauelemente weitere Löcher eines Loch-Stift- Systems ausgebildet sind, in die rechtwinklig an einer Platte ausgebildete Stifte einsteckbar sind, so daß durch die Platte an der Oberflächenebene eines Bauelements, vorzugsweise des Würfels eine ebene Fläche gebildet ist. Mit den Platten können Teile von Raumstrukturen verschlossen werden, so daß der Spielwert des Spielbaukastens insgesamt erhöht wird. Es lassen sich beispielsweise begehbare Raumstrukturen oder aber solche mit Seitenwänden bzw. Zwischenböden bilden.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der einige Ausführungsbeispiele näher erläutert sind. Es zeigen:

Fig. 1 einen Würfel als Bauelement,

Fig. 2 ein Verbindungselement,

Fig. 3 eine Platte,

Fig. 4 einen Ausschnitt von zwei aneinanderliegenden und miteinander verbundenen Bauelementen,

Fig. 5 zwei mittels vier Verbindungselementen verbundene Würfel,

Fig. 6 ein weiteres Bauelement, dessen drei Kantenlängen doppelt so lang sind wie die Kantenlänge des Würfels,

Fig. 7 ein quaderförmiges Bauelement, dessen eine Kantenlänge das Doppelte der Kantenlänge des Würfels beträgt,

Fig. 8 eine aus Würfeln und Quadern zusammengesetzte Raumstruktur,

Fig. 9 eine aus Würfeln, Quadern und Platten zusammengesetzte Raumstruktur,

Fig. 10 eine weitere aus Würfeln und Quadern zusammengesetzte Raum­ struktur.

Fig. 11 ein weiteres Verbindungselement für Profile, bei denen die äußeren Profilflächen in einem Winkel kleiner als 90 Grad zu den benachbarten inneren Profilflächen angeordnet sind,

Fig. 12 ein Bauelement mit vier senkrecht zueinander ausgerichteten Oberflächenebenen,

Fig. 13 eine Draufsicht auf eine Raumstruktur unter Einbau eines Bauelements gemäß Fig. 12,

Fig. 14 ein weiteres Bauelement mit vier senkrecht zueinander ausgerichteten Oberflächenebenen,

Fig. 15 eine Draufsicht auf eine Raumstruktur unter Einbau eines Bauelements gemäß Fig. 14 und

Fig. 16 einen Würfel als Bauelement mit acht inneren Profilflächen zu je einer Oberflächenebene.

Die Fig. 1 zeigt einen Würfel 1, der durch an seinen Kanten verlaufende Profile 11 gebildet ist. In den sechs Oberflächenebenen des Würfels 1 sind jeweils vier vollkommen ebene und glattflächig ausgebildete äußere Profilflächen 11a der Profile 11 angeordnet. Benachbart zu den jeweiligen äußeren Profilflächen 11a sind innere Profilflächen 11i angeordnet, an denen Löcher 12 eines Loch-Stift-Systems ausgebildet sind. An jeder inneren Profilfläche 11i ist je ein Paar von Löchern 12 ausgebildet.

Die Fig. 2 zeigt ein Verbindungselement 2 mit vier parallel zueinander ausgerichteten Stiften 21, wobei jeweils zwei Stifte 21 zu einem Paar zusammengefaßt sind. Der Abstand der in einem Paar zusammengefaßten Stifte 21 entspricht dem Abstand der in einem Paar zusammengefaßten Löcher 12. Rechtwinklig zu den Stiften 21 sind an den Stirnseiten des Verbindungselements 2 weiterhin zwei Löcher 22 ausgebildet. Diese Löcher 22 sind Teil einer Loch-Stift-Steckverbindung, mit der eine in Fig. 3 dargestellte Platte 3 mit einem Bauelement verbunden werden kann. Die Platte 3 umfaßt vier Stifte 31, die rechtwinklig aus einer Seite einer Plattenwand 32 herausragen. Die Stifte 31 sind an dem Randbereich der Plattenwand 32 in der Mitte jeder Längsseite der Plattenwand 32 angeordnet.

Wie in der Fig. 4 dargestellt ist, werden einzelne, aneinanderliegende Bauelemente mittels der Verbindungselemente 2 miteinander verbunden. Die Fig. 4 zeigt einen Ausschnitt von zwei aneinanderliegenden Würfeln 1, die mittels den in einer Richtung parallel zu den aneinanderliegenden äußeren Profilflächen 11a eingesteckten Verbindungselementen 2 miteinander verbunden sind. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Abstände der Stifte 21 des Verbindungselements 2 identisch. Es ist demnach unerheblich, ob das Verbindungselement 2 in der gezeigten Lage oder in einer dazu um 90 Grad verschwenkten Lage in die Löcher 12 eingesteckt wird.

Das Verbindungselement 2 ist derart ausgestaltet, daß eine in das Verbindungselement 2 eingesteckte Platte 3 bündig entweder mit den parallel zu den aneinanderliegenden äußeren Profilflächen 11a verlaufenden inneren Profilflächen 11i oder aber mit einer Oberflächenebene des Bauelements abschließt. Im letzteren Fall werden die Verbindungselemente 2 derart in die Löcher 12 des Bauelements gesteckt, daß die Verbindungselemente 2 in das Bauelement hineinragen.

Die Fig. 5 zeigt zwei mittels vier Verbindungselementen 2 verbundene Würfel 1. Die Würfel 1 liegen eben und glattflächig mit je einer Oberflächenebene aneinander an. In alle rechtwinklig zu den aneinander anliegenden äußeren Profilflächen 11 a benachbart angeordneten inneren Profilflächen 11i sind Verbindungselemente 2 eingesteckt. Dadurch sind die beiden Würfel 1 auf stabile Weise miteinander zu einer Raumstruktur verbunden.

Die Fig. 6 und 7 zeigen quaderförmige Bauelemente, deren Kantenlängen der Kantenlänge des Würfels multipliziert mit einem ganzzahligen Multiplikator entsprechen, wobei der Multiplikator mindestens einer Kantenlänge größer 1 ist. So ist in Fig. 7 ein Quader dargestellt, dessen eine Kantenlänge das Doppelte der Kantenlänge des Würfels beträgt. Die drei Kantenlängen des in Fig. 6 dargestellten Würfels sind um den Faktor 2 gegenüber den Kantenlängen des in Fig. 1 gezeigten Würfels vergrößert.

Die Fig. 8 bis 10 zeigen Raumstrukturen, die aus den in den Fig. 1 bis 3 und 6 bis 7 gezeigten Bauteilen zusammengesetzt sind. So zeigt die Fig. 8 eine offene Raumstruktur mit einem Würfel gemäß Fig. 6 und einer Mehrzahl von elementaren Würfeln gemäß Fig. 1 sowie Quadern gemäß Fig. 7. In Fig. 9 ist eine stuhlartige Raumstruktur gezeigt, wobei die Sitzfläche und die Lehne aus äußeren Profilflächen 1a der Würfel 1 und Platten 3 gebildet sind. Sowohl die aus sechs Würfeln 1 und sechs dazugehörigen Platten 3 gebildete Sitzfläche als auch die aus der gleichen Anzahl von Würfeln 1 und Platten 3 gebildete Lehne sind vollkommen eben. Schließlich ist in Fig. 10 eine Raumstruktur dargestellt, in deren Mitte ein großer Quader 4 eingebunden ist, dessen zwei Kantenlängen um den Faktor 2 gegenüber der Kantenlänge des Würfels 1 vergrößert sind und dessen dritte Kantenlänge um den Faktor 3 gegenüber der Kantenlänge des Würfels 1 vergrößert ist. Durch Lösen der mit dem Quader 4 verbundenen Verbindungselemente 2 kann selbst dieses, in der Mitte der Raumstruktur eingebundene Bauelement ohne weiteres gelöst und aus der Raumstruktur entnommen werden.

Die Fig. 11 zeigt ein weiteres Verbindungselement 5 für Profile, bei denen die äußeren Profilflächen in einem Winkel kleiner als 90 Grad zu den benachbarten inneren Profilflächen angeordnet sind. In Übereinstimmung zu dem Verbindungselement 2 sind Stifte 51 ausgebildet, die in einer Richtung parallel zu den aneinanderliegenden äußeren Profilflächen einsteckbar sind. Da die Anlagefläche zwischen dem Verbindungselement und der inneren Profilfläche durch die Neigung der Flächen gegenüber der äußeren Profilfläche vergrößert ist, ergibt sich eine großflächigere Anlage zwischen dem Verbindungselement 5 und dem Bauelement. Durch die Neigung ist zusätzlich eine Verkeilung geschaffen, so daß das Loch-Stift-Stecksystem eine höhere Stabilität aufweist.

Die Fig. 12 zeigt ein Bauelement mit vier senkrecht zueinander ausgerichteten Oberflächenebenen, wobei die fünfte Oberfläche in Form einer Umfangsfläche eines Viertelkreises ausgebildet ist. Mit dem in Fig. 12 dargestellten Bauelement läßt sich, wie die Fig. 13 zeigt, eine abgerundete Ecke innerhalb einer Raumstruktur erzeugen. Darüberhinaus ist es möglich, aus vier Bauelementen gemäß Fig. 12 einen Turm zusammenzusetzen. Das in Fig. 14 gezeigte Bauelement weist ebenfalls vier senkrecht zueinander ausgerichtete Oberflächenebenen auf, wobei die fünfte Oberflächenebene derart ausgebildet ist, daß sich an dem Bauelement eine dreiecksförmige Grundfläche ergibt. Wie in Fig. 15 dargestellt ist, kann das in Fig. 14 gezeigte Bauelement verwendet werden, um polygonale Raumstrukturen zu erzeugen. Durch die in Fig. 12 und 14 gezeigten Bauelemente ist der Spielwert des Spielbaukastens erhöht.

Schließlich ist in Fig. 16 ein Würfel 6 mit acht inneren Profilflächen 61i zu je einer, aus vier äußeren Profilflächen 61a gebildeten Oberflächenebene gezeigt. An jeder inneren Profilfläche 61i ist ein Paar von Löchern 62 ausgebildet, in die die Stifte 21 der in Fig. 2 gezeigten Verbindungselemente 2 einsteckbar sind. Der in Fig. 6 gezeigte Würfel kann mittels acht Verbindungselementen 2 mit einem zweiten an dem ersten Würfel 6 anliegenden Würfel verbunden werden, so daß sich eine Raumstruktur ergibt, die gegenüber der in Fig. 5 dargestellten Raumstruktur eine erhöhte Stabilität aufweist.

Bezugszeichenliste

1 Würfel
11 Profil
11a äußere Profilfläche
11i innere Profilfläche
12 Loch
2 Verbindungselement
21 Stift
22 Loch
3 Platte
31 Stift
32 Plattenwand
4 Quader
5 Verbindungselement
51 Stift
52 Loch
6 Würfel
61a äußere Profilfläche
61i innere Profilfläche
62 Loch

Claims (12)

1. Spielbaukasten zum Zusammenbauen von Raumstrukturen, bestehend aus würfelförmigen, quaderförmigen oder sonstigen Bauelementen mit mindestens vier senkrecht zueinander ausgerichteten Oberflächen-ebe­ nen, sowie Verbindungselementen, mit denen mehrere Bauelemente zu einer Raumstruktur verbindbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Bauelemente (1) als rahmenartige Hohlkörper ausgebildet und die Verbindungselemente (2) nach Art eines Loch-Stift-Systems wirkende Stecker sind, die an innenliegenden Flächen (11i) benachbarter zu verbindender Bauelemente (1) anbringbar sind.

2. Spielbaukasten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß minde­ stens zwei Stecker vorgesehen sind, deren Steckrichtungen senkrecht zueinander angeordnet sind.

3. Spielbaukasten nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Loch-Stift-System in der Passung zueinander derart ausgebildet ist, daß die Verbindung unter einer leichten Spannung steht.

4. Spielbaukasten nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Stifte (21) über ihre ganze Länge einen gleichen Quer­ schnitt aufweisen.

5. Spielbaukasten nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Bauelemente (1) durch an ihren Kanten verlaufende Profile (11) gebildet sind, deren äußere Profilflächen (11a) in den Ober­ flächenebenen der Bauelemente (1) angeordnet und eben sowie glattflä­ chig ausgebildet sind, wobei an inneren Profilflächen (11i) Löcher (12) bzw. Stifte für die Stecker vorgesehen sind, die entsprechend korre­ spondierende Stifte (21) bzw. Löcher aufweisen.

6. Spielbaukasten nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß jede einzelne Verbindung mit vier ineinandergreifenden Loch-Stift-Systemen versehen ist, wobei in der zusammengesetzten Ver­ bindung bei einem Stecker mit vier Zapfen zwei im ersten und zwei im zweiten Bauelement stecken.

7. Spielbaukasten nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß an jeder inneren Profilfläche (11i), die einer äußeren Profilfläche (11a) benachbart angeordnet ist, Löcher (12) bzw. Stifte (21) ausgebildet sind.

8. Spielbaukasten nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die inneren Profilflächen (11i) senkrecht zu den benachbar­ ten äußeren Profilflächen (11a) ausgebildet sind und die Stifte (21) in die Löcher (12) in einer Richtung parallel zu den aneinanderliegenden äuße­ ren Profilflächen (11a) einsteckbar sind.

9. Spielbaukasten nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Stifte (21) und die Löcher (12) eine rotationssymmetri­ sche Querschnittsfläche aufweisen.

10. Spielbaukasten nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das kleinste Bauelement (1) ein Würfel ist.

11. Spielbaukasten nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekenn­ zeichnet, daß quaderförmige Bauelemente (1) enthalten sind, deren Kan­ tenlängen der Kantenlänge des Würfels multipliziert mit einem ganzzahli­ gen Multiplikator entsprechen, wobei der Multiplikator mindestens einer Kantenlänge größer als 1 ist.

12. Spielbaukasten nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekenn­ zeichnet, daß an den Verbindungselementen (2) rechtwinklig zu den Stiften (21) bzw. Löchern weitere Löcher (22) eines Loch-Stift-Systems ausgebildet sind, in denen rechtwinklig zu einer Platte (3) ausgebildete Stifte (31) einsteckbar sind, so daß durch die Platte (3) an der Oberflä­ chenebene eines Bauelements (1) eine ebene Fläche gebildet ist.