[0001] Die Erfindung betrifft einen Steckbaustein als Teil eines Spielbausatzes, der mit
einem oder mehreren Steckbausteinen des Bausatzes in eine lösbare Verbindung bringbar
ist.
[0002] Es sind würfelförmige (kubische), zusammensteckbare Spielbausteine bekannt, die mittels
Verbindungsnoppen in den Seitenflächen zusammengesteckt werden können, wobei die Rastverbindung
stets mit kreisrunden Noppen und entsprechend ausgebildeten Bohrungen im Gegenstück
erfolgt.
[0003] Diese Systeme haben folgende gravierende Nachteile:
1. Die Seitenflächen des Würfels sind nicht geschlossen, sondern durch Löcher (Bohrungen)
zur Aufnahme des Stecknoppens unterbrochen, was optisch unruhig wirkt und realitätsfremde
Modelle entstehen läßt. Bei den bekannten Systemen verkleidet man daher die Modelle
deshalb manchmal noch zusätzlich mit geschlossenen Abdeckflächen, an die dann jedoch
nichts mehr angesteckt werden kann.
2. Die Stecknoppen für die Verbindung der Teile untereinander sind bei fabrikationsfrischen
Teilen sehr schwer- und später nach längerem Gebrauch sehr leichtgängig, so daß die
Spielfreude begrenzt bleibt.
[0004] Aus der DE-AS 1202694 ist ein hohlkastenförmiges Spielzeugbauelement bekannt geworden,
welches auf einer Seite eine Reihe von Rastnoppen aufweist, mit denen die Seitenwände
eines darüber aufgebrachten Steckelementes verrasten sollen. Ein Andocken eines Bauelementes
an ein anderes ist hierbei nur auf der die Rastnoppen tragenden Seite möglich. Darüber
hinaus bereitet es Schwierigkeiten, zwei benachbarte Bauelemente in die Raststellung
zu bringen, da sich die aneinandergrenzenden Seitenflächen der beiden Steckelemente
in ihrer notwendig werdenden Auslenkung gegenseitig behindern.
[0005] Aus der DE 2920743 C2 sind Bausteine eines Spielbaukastens bekannt. Dieser ist als
ein auf einer Seite offener Hohlwürfel ausgebildet, der auf seiner der offenen Würfelseite
gegenüberliegenden Oberseite und an den anderen Seitenwänden mit einem mittig angeordneten
und quadratischen Verbindungszapfen versehen ist. Die Verbindungszapfen sind so dimensioniert,
daß ein weiterer Baustein mit seiner offenen Seite auf einen Verbindungszapfen eines
anderen Bausteins bringbar ist. Ein fester Zusammenhalt läßt sich erst mittels zusätzlicher
Verbindungselemente erzielen. Dies ist ein besonderer Nachteil.
[0006] Die DE 1868651 U1 zeigt ebenfalls ein beispielsweise würfelförmiges Element mit Rastelementen,
die mit den Gegenstücken eines entsprechenden Bausteins verbunden werden sollen. Hierbei
werden Rastelemente in Form von kleinen Kugeln an den Ecken eines Verbindungszapfens
in eine entsprechend ausgeformte Ecke im Inneren eines anderen Bausteins gepreßt.
Die dabei plastische Verformung ruft eine Materialermüdung hervor, welche der dauerhaften
Verwendung des Bausteins entgegensteht.
[0007] Die AT-PS 327725 zeigt Teile eines Bausatzes, von denen ein zweiteiliges, aufklappbares
Bauteil unter Herstellung einer Rastverbindung zusammenfügbar ist. Zur Aufhebung der
Rastverbindung ist ein Zusammendrücken von Seitenflächen des Bausteins erforderlich.
Darüber hinaus ist ein Ankoppeln von anderen Bausteinen an den zur Aufhebung der Rastverbindung
zusammendrückbaren Seitenflächen nicht möglich.
[0008] Dem Wesen nach gleiches ist auch in der DD-PS 76418 beschrieben.
[0009] Die nachstehend beschriebene Erfindung hat es sich zur Aufgabe gestellt, einen Steckbaustein
zu schaffen, bei dem die vorgenannten Nachteile vermieden werden und der Anwender
zusätzlich den Vorteil hat, daß er an einen Steckbaustein an mehrere Flächen eines
anderen Steckbausteins anstecken kann. Der Spielwert wird dadurch wesentlich erhöht.
[0010] Das Ergebnis zeigt einen Steckbaustein, dessen eine Seite tulpenförmig angeordnete
vier, leicht ausfedernde Verbinder in Form von sich vom Korpus des Steckbausteins
wegerstreckende Federblätter aufweist, welche an den anderen fünf geschlossenen Seitenflächen
eines barngleichen Steckbausteins leicht aufschnappen können.Die geschlossenen Seitenflächen
haben mindestens zwei, vorzugsweise sich gegenüberliegende Leisten, und maximal vier
Leisten, die jeweils in die Federblätter eines anderen Steckwürfels einschnappen können.
[0011] Bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung ist gewährleistet, daß die Verbindung bei
sauberen Oberflächen verschleißfrei ist und leicht über die gesamte Lebensdauer der
Teile funktioniert.
[0012] Die Federblätter der tulpenförmig angeordneten Verbinder federn bei der Herstellung
der Verbindung in den Grenzen der elastischen Verformung des Kunststoffes aus und
wieder ein und arbeiten somit ermüdungsfrei. Gemäß einer besonders bevorzugten Weiterbildung
sind die Federblätter am Korpus des Steckbausteins so versetzt angeformt, daß sie
in ihrer Lage der maximalen Ausfederung - nämlich beim Herstellen der Verbindung -
die Außenkonturen des Steckbausteins nicht überschreiten. Dadurch wird eine Behinderung
eines bereits an einen Steckbaustein angekoppelten Bausteins gegenüber einen in unmittelbarer
Nachbarschaft anzukoppelnden Steckbausteins vermieden, da dessen Federblätter noch
ausreichend Raum zum Ausfedern haben.
[0013] Es sind dadurch aus mehreren der gleichen Teile vielseitige Konstruktionen mit optisch
nahezu geschlossenen Oberflächen möglich, wobei jederzeit weitere Elemente angesteckt
werden können.
[0014] Der erfindungsgemäße Steckbaustein ermöglicht es in weiteren vorteilhaften Anwendungsbeispielen,
daß in seinem Inneren ein Reduktions- oder Übersetzungsgetriebe untergebracht ist,
wodurch vielseitige Getriebekombinationen zusammengefügt werden können zur Anwendung
im Spiel-, aber auch im industriellen Bereich.
[0015] Hierzu ist im Bereich der vier leicht ausfedernden Federblätter eines Steckbausteins
beispielsweise eine Welle mit einem Teil einer Klauenkupplung versehen. In den Seitenflächen
des mit diesem Steckbaustein zu koppelnden anderen Steckbausteins sind Öffnungen vorgesehen,
durch die die jeweiligen anderen Teile der Klauenkupplung greifen, die durch Wellen
und Zahnräder, welche die Getriebe formen, miteinander im Eingriff stehen.
[0016] Beim Herstellen der Schnappverbindung zwischen zwei derartig weitergebildeten Steckbausteinen
greift der eine Teil der Klauenkupplung auf der Welle des Getriebes in dem ersten
Steckbaustein in oder über den anderen Teil der Klauenkupplung auf der Welle des Getriebes
in dem anderen Steckbaustein, derart, daß zwischen beiden Getrieben ein Kraftschluß
herrscht.
[0017] Ist in einem Steckbaustein mit Öffnungen in den Seitenflächen bei 90°, 180° und 270°
in Bezug auf die Achse des Schnappverbinders ein Winkelgetriebe eingebaut, lassen
sich vielfältig umgelenkte Antriebsstränge verwirklichen, die beispielsweise an einen
Elektromotor koppelbar sind.
[0018] Ein Steckbaustein in einem Antriebsstrang verfügt vorzugsweise über eine interne
Rutschkupplung, um im Falle der Blockierung eine Überlastung des Motors zu vermeiden.
[0019] Die Erfindung wird anhand der Zeichnungen näher erläutert. Hierbei zeigt:
- Figur 1:
- einen kubischen Steckbaustein gemäß der Erfindung
- Figur 2:
- eine Variante des Steckbausteins gemäß Figur 1
- Figur 3:
- eine weitere Variante des Steckbausteins gemäß Figur 1
- Figur 4:
- eine Anordnung eines großen Steckbausteins gemäß der Erfindung, verbunden mit vier
kleinen Steckbausteinen
- Figur 5:
- eine weitere Ausführungsform des Steckbausteins, teilweise geschnitten
- Figur 6:
- ein weiteres Ausführungsbeispiel, teilweise geschnitten
- Figur 7:
- eine noch andere Ausführungsform des Steckbausteins, teilweise geschnitten
- Figur 8:
- eine schematische Ansicht eines Steckbausteins mit einem Reduktions- oder Übersetzungsgetriebe
mit einem Eingang bei 0° und einem Ausgang bei 180°;
- Figur 9:
- eine schematische Ansicht eines Steckbausteins mit einem Winkelgetriebe mit dem Eingang
bei 0° und Ausgängen bei 90°, 180° und 270° und
- Fig. 10:
- eine schematische Ansicht einer Reihe aneinandergekoppelter Steckbausteine mit verschiedenen
Getriebearten.
[0020] Figur 1 zeigt einen erfindungsgemäßen kubischen Körper 1 mit den geschlossenen Steckflächen
an fünf Seiten, von denen in Figur 1 vier Steckflächen 2 bis 5 bezeichnet sind, und
teilweise aufgeschnitten den vierblättrigen , tulpenförmigen Verbinder in Form von
Federblättern 6, 6' auf der sechsten Seite des Kubus 1. Die Nuten 7,7', 7'' der Federblätter
6, 6' schnappen in die Leisten 8, 8' an den geschlossenen Steckflächen 1 eines baugleichen
Kubus ein. Hierzu werden die vier Federelemente 6, 6' eines Kubus 1 an eine Steckfläche
2 bis 5 eines anderen Kubus geführt. Unter Krafteinwirkung federn die Federblätter
nach außen aus und die Nuten 7 bis 7'' schnappen bei Erreichen der Endstellung in
den Leisten 8, 8' ein. In entsprechend umgekehrter Reihenfolge erfolgt das Entkoppeln
der Kubi.
[0021] Figur 2 zeigt eine Variante des Steckbausteins 1' aus Figur 1 mit einem zentrisch
sitzenden, quadratischen Durchbruch 10 auf der gegenüberliegenden Seite des vierblättrigen
Verbinders.
[0022] Figur 3 zeigt eine weitere Variante eines Kubus 1'' mit einem zentrisch sitzenden,
kreisrunden Durchbruch 11 auf der gegenüberliegenden Seite des vierblättrigen Verbinders.
[0023] Ein großer Vorteil bei der erfindungsgemäßen Gestaltung des kubischen Steckwürfels
ist gegenüber allen bisher bekannten Systemen, daß auch größere Ausführungen des kubischen
Steckwürfels sich mit zwei oder mehreren kleineren Ausführungen zusammenschnappen
lassen (siehe hierzu Figur 4). Die Federblätter 26, 26' des größeren Würfels 20 schnappen
über die Klemmleisten 9, 9' der kleineren Steckwürfel 1. Es ist dabei nicht zwingend
notwendig, daß die größere Ausführung eine kubische Form hat, sondern sie kann auch
quaderförmig sein (z.B. so, daß sie über zwei oder sechs der kleineren kubischen Steckwürfel
schnappt).
[0024] In Figur 5 ist eine andere erfindungsgemäße Ausführungsform des Steckbausteins abgebildet.
Hierbei sind wiederum an allen - mit Ausnahme an einer - Seitenkanten der Seitenflächen
Klemmleisten 8, 8', 9, 9' angeformt. An einer Seitenfläche aber sind Klemmleisten
38, 38' angeformt, die sich jedoch nicht über die gesamte Länge der Seitenkanten erstrecken.
An der verbleibenden Länge der Seitenkanten ist jeweils ein Federblatt 36, 36' vorgesehen.
Diese weisen Nuten 37, 37' auf, die im weiter oben beschriebenen Sinne in die Klemmleisten
8, 8', 9, 9'; 38, 38' einschnappen.
[0025] Die vorbeschriebene Ausführungsform läßt es zu, daß auch die die Federblätter tragenden
Seiten des Steckbausteins miteinander gekoppelt werden können.
[0026] Die Erfindung ist nicht darauf beschränkt, daß die Nuten und die Klemmleisten des
Steckbausteins durchlaufend ausgebildet sind.
[0027] So zeigt die Figur 6 einen Steckbaustein, bei dem die in einer Reihe angeordneten
Noppen 30 an den Innenseiten der Federblätter 36 angeformt sind. Im gezeigten Ausführungsbeispiel
sind die Noppen 30 halbkugelförmig ausgebildet. Vorteilhaft sind auch nicht dargestellte
kegel-, pyramiden- oder dachförmige Ausbildungen.
[0028] An den geschlossenen Seitenflächen weist der Steckbaustein gemäß der Figur 6 durchlaufende
Klemmleisten 38 auf, mit denen die Verbindung zwischen den Federblättern 36 mit den
Noppen 30 hergestellt werden kann.
[0029] Figur 7 zeigt eine weitere Ausführungsform mit in einer Reihe angeordneten Noppen
30' an den Innenseiten der Federblätter 36'. An den Stirnflächen 35 der Seitenflächen
sind Ausnehmungen 32 eingelassen, welche eine komplementäre Form zu jener der Noppen
30' aufweisen und im selben Rastermaß angeordnet sind wie diese Noppen 30'. Bei der
Herstellung der Verbindung zwischen zwei derartigen Steckbausteinen werden die Federblätter
36' zunächst leicht ausfedern, wonach die Noppen 30' in die Ausnehmungen 32 einschnappen
werden.
[0030] Alle dargestellten Ausführungsbeispiele weisen im übrigen Federblätter (6, 6'; 26,
26'; 36, 36') auf, die vom Rand des Korpus des Steckbausteins einwärts versetzt angeformt
sind. Das Maß dieser Versetzung ist so gewählt, daß die Federblätter in ihrer maximalen
Auslenkposition beim Herstellen der Verbindung mit einem anderen Steckbaustein die
Kontur des Bausteins nicht überschreiten. Dadurch wird erreicht, daß zwei (oder mehrere)
Steckbausteine nebeneinander auf einen größeren Baustein aufgesteckt werden können,
ohne daß die Kontur des einen Bausteins die Auslenkbewegung der Federblätter des anderen
Bausteins behindern würde.
[0031] Den dargestellten Ausführungsbeispielen ist insbesondere gemeinsam, daß das Material
der Steckbausteine nach der Herstellung der Verbindung in einen praktisch spannungslosen
oder unbelasteten Zustand zurückkehrt. Nur bei der Ausfederung der Federblätter aus
ihrer Ruhelage zwecks Herstellung oder Lösen der Verbindung zu einem anderen Baustein
wird das Material beansprucht.
[0032] In den Figuren 8 bis 10 sind vorteilhafte Ausführungen des Steckbausteins dargestellt,
die in ihrem Inneren ein Getriebe bzw. Reduktions-, Übersetzungs- oder Winkelgetriebe
aufweisen. Aus Darstellungsgründen sind die stets vorhandenen Federblätter wie oben
beschrieben an jedem Steckbaustein nicht gezeigt. Sie sind an der Seite angeformt,
die jeweils mit "Eingang 0°" bezeichnet ist. Auf dieser Seite ist ein Teil einer Klauenkupplung
vorgesehen, der beim Aufstecken auf einen anderen Steckbaustein in kraftschlüssige
Verbindung mit dem Gegenstück der Klauenkupplung eines anderen Steckbausteins gebracht
wird. Diese Gegenstücke sind an den mit Ausgang bezeichneten Seiten von außen durch
Öffnungen in den Seitenflächen zugänglich.
[0033] In Figur 10 ist schematisch ein Antriebsstrang dargestellt, bei dem an ein Steckbaustein
mit dem Eingang bei 0° ein Steckbaustein gekoppelt ist, an dem drei weitere Steckbausteine
angekoppelt sind, usw. Es wird dadurch klar, daß eine beliebige Form eines Antriebsstranges
durch diese Ausführungsform realisierbar ist.
1. Steckbaustein als Teil eines Spielbausatzes, der mit einem oder mehreren Steckbausteinen
des Bausatzes in eine lösbare Verbindung bringbar ist, gekennzeichnet durch an den
Seitenkanten der Seitenflächen des Bausteins angeformte Klemmleisten (8, 8', 9, 9')
und an mindestens einer Seitenfläche anstelle der Klemmleisten angeformte, sich vom
Korpus des Steckbausteins (1; 20) wegerstreckende Federblätter (6, 6'; 26, 26') mit
Nuten (7, 7', 7''), in die die Klemmleisten (8, 8', 9, 9') eines anderen Steckbausteins
unter anfänglicher Ausfederung der Federblätter (6, 6'; 26, 26') und anschließender
Rückfederung in die Verbindungsstellung bringbar sind.
2. Steckbaustein nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Klemmleisten (8, 8', 9,
9') an mindestens zwei Seitenkanten der Seitenflächen (2 bis 5) vorgesehen sind.
3. Steckbaustein nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß an jeder Seitenkante der
Seitenflächen (2 bis 5) jeweils eine Klemmleiste vorgesehen ist.
4. Steckbaustein nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß an mindestens
einer Seite zwei sich gegenüberliegende Federblätter und zwei sich gegenüberliegende
Klemmleisten an dem Steckbaustein (1;20) angeformt sind.
5. Steckbaustein als Teil eines Spielbausatzes, der mit einem oder mehreren Steckbausteinen
des Bausatzes in eine lösbare Verbindung bringbar ist, gekennzeichnet durch an den
Seitenkanten der Seitenflächen des Bausteins angeformte Klemmleisten (8, 8', 9, 9')
und an mindestens einer Seitenfläche an gegenüberliegenden Ecken angeformte, sich
vom Korpus des Steckbausteins wegerstreckende Federblätter (36, 36'), die anstelle
der Klemmleisten angebracht sind und sich jeweils nur über einen Teil der Seitenkanten
erstrecken, wobei in den Federblättern (36, 36') Nuten (37, 37') vorgesehen sind,
in die die Klemmleisten (8, 8', 9, 9'; 38, 38') eines anderen Steckbausteins unter
anfänglicher Ausfederung der Federblätter (36, 36') und anschließender Rückfederung
in die Verbindungsstellung bringbar sind.
6. Steckbaustein nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Federblätter (36,
36') über eine Länge von maximal 50 % der Seitenkanten erstrecken.
7. Steckbaustein nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß an gegenüberliegenden
Ecken der mindestens einen Seitenfläche die Federblätter (36, 36') jeweils paarweise
vorgesehen sind.
8. Steckbaustein als Teil eines Spielbausatzes, der mit einem oder mehreren Steckbausteinen
des Bausatzes in eine lösbare Verbindung bringbar ist, gekennzeichnet durch an den
Seitenkanten der Seitenflächen des Bausteins angeformte Klemmleisten (38) und an mindestens
einer Seitenfläche anstelle der Klemmleisten angeformte, sich vom Korpus des Steckbausteins
wegerstreckende Federblätter (36) mit sich nach innen erhebenden Noppen (30), welche
nach anfänglicher Ausfederung der Federblätter (36) zur Herstellung der Verbindung
mit einem anderen Steckbaustein und anschließender Rückfederung dessen Klemmleisten
(38) hintergreifen.
9. Steckbaustein als Teil eines Spielbausatzes, der mit einem oder mehreren Steckbausteinen
des Bausatzes in eine lösbare Verbindung bringbar ist, gekennzeichnet durch in den
Stirnseiten der Seitenflächen vorgesehene Ausnehmungen (32) und an mindestens einer
Seitenfläche des Bausteins angeformte, sich vom Korpus des Steckbausteins wegerstreckende
Federblätter (36) mit sich nach innen erhebenden Noppen (30'), die komplementär zu
den Ausnehmungen (32) ausgebildet und im selben Rastermaß wie diese angeordnet sind
und welche nach anfänglicher Ausfederung der Federblätter (36') zur Herstellung der
Verbindung mit einem anderen Steckbaustein und anschließender Rückfederung in die
Ausnehmungen (32) eingreifen.
10. Steckbaustein nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
die Federblätter (6, 6'; 26, 26'; 36, 36') so am Korpus des Steckbausteins angeformt
sind, daß sie in der Stellung der maximalen Ausfederung zur Herstellung der Verbindung
die Außenkontur des Korpus nicht überschreiten.
11. Steckbaustein nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß in seinem
Inneren ein Getriebe vorgesehen ist, dessen Antriebswelle an der Seite der Federblätter
zugänglich ist und mit einem ersten Teil einer Klauenkupplung versehen ist, daß das
Getriebe wenigstens eine Abtriebswelle aufweist, die durch wenigstens eine Öffnung
in den anderen Seitenflächen des Steckbausteins von außen zugänglich ist, und daß
die Abtriebswelle mit dem anderen Teil der Klauenkupplung versehen ist, wobei dieses
Teil mit dem ersten Teil der Klauenkupplung eines weiteren Steckbausteins bei Herstellung
der Schnappverbindung zwischen den Steckbausteinen kraftschlüssig in Wirkverbindung
kommt.
12. Steckbaustein nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebe ein Übersetzungsgetriebe
ist.
13. Steckbaustein nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebe ein Winkelgetriebe
mit vier Abtriebswellen ist.
14. Steckbaustein nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen
Antriebswelle und Abtriebswellen des Getriebes eine Rutschkupplung zwischengeschaltet
ist.