Die Erfindung betrifft einen Bausatz zum Aufbau von räumlichen Gebilden. Weiters betrifft die Erfindung spezielle Verwendungen dieses Bausatzes, sowie die einzelnen Grundelemente, aus denen der Bausatz aufgebaut ist. Schließlich betrifft die Erfindung ein räumliches Gebilde, das mit diesem Bausatz aufgebaut ist.
Zum Aufbau kleinerer räumlicher Gebilde sind bereits Spielbausätze bekannt. Solche Spielbausätze umfassen im wesentlichen zwei Grundelemente, nämlich Körper mit Bohrungen einerseits und Verbindungsstangen anderseits, über die diese Körper miteinander verbunden werden können (siehe FR-A-2 384 519). Dabei lassen sich die Verbindungsstangen klemmend in die Bohrungen der Körper einstecken. Man muß sie dazu im allgemeinen einhämmern und zum Entfernen sind spezielle Zangen nötig. Ein nachträglicher Einbau eines Körpers zwischen zwei Körper eines bereits bestehenden räumlichen Gebildes ist praktisch unmöglich, da dazu die beiden Körper des bestehenden räumlichen Gebildes auseinandergespreizt werden müßten, um dazwischen Verbindungsstangen für den neu einzusetzenden Körper einsetzen zu können. Außerdem eignen sich die bekannten Spielbausätze nicht zum Aufbau von größeren Gebilden, wie beispielsweise Regale, Stände, Gerüste oder begehbare Kinderhäuser, Kinderautos oder Kinderkräne mit typischen Abmessungen von einem Meter und darüber.
Aufgabe der Erfindung ist es primär, einen neuartigen, leicht handzuhabenden Bausatz zu schaffen, mit dem sich stabile räumliche Gebilde in verschiedensten Variatonen aufbauen lassen.
Gemäß der Erfindung wird ausgehend von einem Bausatz zum Aufbau von räumlichen Gebilden mit jeweils mehrfach vorhandenen Grundelementen nämlich ersten Grundelementen aus Körpern mit zumindest einer Bohrung und zweiten Grundelementen aus in die Bohrungen der Körper passenden Verbindungsstangen vorgeschlagen, daß dritte Grundelemente aus auf die Verbindungsstangen aufschiebbare Abstandhülsen zum Festlegen des gegenseitigen Abstandes der Körper entlang der Verbindungsstangen vorgesehen sind.
Mit dem erfindungsgemäßen Bausatz lassen sich räumliche Gebilde leicht aufbauen. Über die Verbindungsstangen, die in die Bohrungen der Körper eingesetzt werden, können die Körper zunächst soweit relativ zueinander lagemäßig festgelegt werden, daß sie nur mehr entlang der Verbindungsstange beweglich sind. Durch das erfindungsgemäße zusätzliche dritte Grundelement, nämlich die auf die Verbindungsstangen aufschiebbaren Abstandhülsen, kann auf einfache Weise der Abstand zweier benachbarter Körper auf der Verbindungsstange festgelegt werden, indem die Verbindungsstange links und rechts am jeweiligen Körper anliegt. Der Aufbau eines räumlichen Gebildes ist denkbar einfach: Man schiebt in oder durch einen ersten Körper eine Verbindungsstange, schiebt dann auf die betreffende Verbindungsstange eine Abstandhülse auf und schiebt dann den nächsten Körper auf die Verbindungsstange. Die Abstandhülse, an der die beiden Körper anliegen, legt dann automatisch den Abstand der beiden Körper entlang der Verbindungsstange in wohldefinierter Weise fest.
Besonders günstig ist eine Ausführungsform, bei der zumindest ein Teil der Körper von zwei oder mehreren nicht parallelen Bohrungen durchsetzt ist. Dies erlaubt den Zusammenbau eines sich in mehreren Raumrichtungen erstreckenden räumlichen Gebildes. Durch die durchgehenden Bohrungen ist es möglich, auf einer (längeren) Verbindungsstange mehrere Körper "aufzufädeln", wobei die erfindungsgemäßen Abstandhülsen jeweils zwischen den Körpern die Lage der Körper auf der Verbindungsstange festlegen. Durch die durchgehenden Verbindungsstangen kann man eine hohe statische Stabilität erzielen. Außerdem ist damit das Aufbauen (auch für Kinder) ohne Werkzeug leicht möglich. Das Zerlegen des gebauten Gebildes ist ebenfalls leicht und ohne Werkzeug möglich. Besonders vorteilhaft ist die Möglichkeit in bereits bestehende räumliche Gebilde dazwischenliegende weitere Körper einzubauen und zwar ohne Auseinanderspreizen des bereits bestehenden Gebildes. Es braucht dazu nur von außen eine Verbindungsstange durch die durchgehende Bohrung eines bereits bestehenden Körpers geschoben werden. Auf die eingeschobene Verbindungsstange kann man dann zwischen den beiden bestehenden Körpern auch eine erste Abstandhülse, dann einen weiteren Körper und schließlich eine weitere Abstandhülse aufschieben, bevor die Verbindungsstange in die durchgehende Bohrung des anderen bestehenden Körpers eintritt.
In Fig. 1 sind die drei Grundelemente des erfindungsgemäßen Bausatzes beschrieben, nämlich ein Körper 1, der von Bohrungen 1a durchsetzt ist, eine in die Bohrungen bzw. durch die Bohrungen 1a schiebbare Verbindungsstange 2 und als drittes Element eine auf die Verbindungsstange 2 aufschiebbare Abstandhülse 3 zu einem in Fig. 1 nicht dargestellten weiteren Körper 1. Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Körper ein Würfel, der durch drei aufeinander senkrechte Bohrungen durchsetzt ist. Dadurch, daß die Bohrungen im Körper aneinander vorbeilaufen (sich also nicht schneiden) kann man vom Körper 1 aus in allen drei Raumrichtungen weiterbauen. Die Verbindungsstangen 2 passen vorzugsweise mit geringem Spiel genau in die Bohrungen 1a des Körpers 1 und sind darin zunächst lose verschiebbar und verdrehbar. Damit lassen sich die Verbindungsstangen 2 (auch für Kinder) einfach um die Bohrungen 1a der Körper einschieben. Auch die Abstandhülsen 3 sind günstigerweise lose gegenüber den Verbindungsstangen 2 verschiebbar, um ein leichtes Aufschieben zu ermöglichen. Herstellungstechnisch und kostenmäßig am günstigsten sind zylindrische Verbindungsstangen 2, auf denen hohlzylindrische Abstandhülsen 3 aufgeschoben sind. Für die Verbindungsstangen 3 und die Körper 1 kommt insbesondere Holz als Material infrage, während die Abstandhülsen 3 günstigerweise aus Kunststoff bestehen. Grundsätzlich ist es jedoch auch denkbar, daß Material der drei Grundelemente des erfindungsgemäßen Bausatzes an die jeweils bestehenden Erfordernisse anzupassen. Es können auch andere Materialien wie beispielsweise Metall (etwa zum Aufbau von Regalen) eingesetzt werden.
Die Fig. 2 zeigt einen Teil eines räumlichen Gebildes, das durch den erfindungsgemäßen Bausatz aufgebaut ist. Die beiden Körper 1 sind durch eine Verbindungsstange 2 miteinander verbunden, die im übrigen zu nicht näher dargestellten weiteren Körpern durchgehend verlaufen kann. Zur Einhaltung eines bestimmten Abstandes zwischen den Körpern 1 ist auf die Verbindungsstangen 2 eine Abstandhülse 3 aufgeschoben.
In Fig. 3 sind verschiedene Ausführungsformen von Körpern 1 des erfindungsgemäßen Bausatzes gezeigt. Um bei optisch ansprechendem Aussehen eine kompakte Bauweise der Körper zu erzielen, sind diese günstigerweise konvex ausgebildet, wie dies in Fig. 3 gezeigt ist. Insbesondere eignen sich die dort dargestellten kugelförmigen und quader- bzw. wurfelförmigen Körper. Aber auch prismenförmige Körper und Körper anderer Gestalt eignen sich im Prinzip als Körper für den erfindungsgemäßen Bausatz.
Die beiden obersten in Fig. 3 dargestellten Körper weisen jeweils drei aufeinander senkrechte aneinander vorbeiführende Bohrungen 1a auf, die den jeweiligen Körper 1 durchsetzen. Solche Körper können als Grundelemente in einem universellen Bausatz eingesetzt werden und erlauben ein Aufbauen in allen drei Raumrichtungen. Der darunter dargestellte plattenförmige Körper eignet sich insbesondere zum Aufbau von Regalen, Tischen, Stuhlflächen und sonstigen flächigen Gebilden. Der in Fig. 3 unten links dargestellte prismenförmige Körper 1 eignet sich zum Anschluß von schrägen Elementen wie beispielsweise des Daches eines Kinderhauses. Schließlich ist in Fig. 3 rechts unten ein wurfelförmiger Körper gezeigt, der in jeder der drei Raumrichtungen vier parallele Bohrungen aufweist, die sich im Inneren des würfelförmigen Körpers jedoch nicht schneiden. Ein solcher Körper bietet weitere Variationsmöglichkeiten im Aufbau, insbesondere die Verwendung von parallelen Verbindungsstangen mit aufgeschobenen Abstandhülsen, um eine höhere Stabilität der Verbindung zwischen zwei benachbarten Körpern zu erzielen. Selbstverständlich sind auch andere Körperförmen als die in Fig. 3 gezeigten denkbar und möglich.
Wie bereits erwähnt, ist es an sich günstig, wenn sich die Verbindungsstangen 2 leicht in die Öffnungen 1a der Körper 1 einschieben lassen, um einen einfachen raschen Aufbau zu ermöglichen. Um die Stabilität des aufgebauten räumlichen Gebildes zu erhöhen, besteht grundsätzlich die Möglichkeit, die Bohrungen 1a der Körper 1 etwas enger zu machen, sodaß darin die Verbindungsstange klemmend hält. Allerdings ist damit auch ein erschwertes Einschieben der Verbindungsstange gegeben. Deshalb ist es günstig, wenn gesonderte Mittel zum Hemmen oder Verhindern eines Verschiebens oder Verdrehens der Verbindungsstange im Körper 1 angeordnet sind, die ein relativ leichtes Einschieben der Verbindungsstange 2 in den Körper 1 erlauben, aber dennoch den Halt der Verbindungsstange 2 im Körper 1 verbessern. Ein Ausführungsbeispiel dazu ist in Fig. 4 dargestellt. Die dort gezeigte Verbindungsstange 2 weist am Endbereich eine schlitzförmige Ausnehmung 4 auf, die ein radiales Zusammendrücken des Endbereiches der Verbindungsstange 2 erlaubt. Außerdem weist die Verbindungsstange am Endbereich eine Umfangsnut 5 auf, in die ein ringförmiges Halteelement 6 eindringen kann, welches andererseits auch in einer umlaufenden Nut 7 dem Körper 1 anliegt. Dieses Halteelement 7 hemmt die axiale Bewegung der Verbindungsstange 2 im Körper 1, läßt aber dennoch ein Einschieben bzw. Herausziehen der Verbindungsstange 2 zu, indem der Endbereich der Verbindungsstange aufgrund des Längsschlitzes 4 radial nachgeben kann. Außerdem ist es möglich, den Haltering 6 aus elastisch deformierbaren Material, insbesondere Kunststoff, auszubilden. Es ist zu erwähnen, daß der Haltering 6 für die Funktionsweise des erfindungsgemäßen Bausatzes nicht unbedingt nötig ist. Vor allem für Spielzwecke reicht die Stabilität der räumlichen Gebilde auch ohne solche Halteringe 6 aus. Auch bei höheren Stabilitätsanforderungen wie beispielsweise bei Regalen braucht der Haltering 6 oder ein in der Funktion äquivalentes Mittel nicht bei allen auf eine Verbindungsstange 2 aufgefädelten Körpern 1 vorgesehen werden. Vielmehr reicht es dort aus, wenn dies an den Körpern 1 geschieht, die am Ende einer Verbindungsstange angeordnet sind.
Es ist einleuchtend, daß über die auf die Verbindungsstangen 2 aufgeschobenen Abstandhülsen 3 hohe Druckkräfte übertragbar sind. Um auch eine gewisse Zugfestigkeit zu erzielen, kann vorgesehen sein, daß die Abstandhülsen 3 ein Stück in die Bohrung 1a der Körper 1 eindringen und dort klemmend gehalten sind, wie dies in Fig. 2 gezeigt ist. Dazu weisen die Bohrungen 1a des Körpers 1 am Ende jeweils einen erweiterten Bereich 1b auf, in den die Verbindungsstangen 2 klemmend einschiebbar sind. Um das Einschieben zu erleichtern und andererseits eine gute Klemmwirkung zu erzielen, ist es günstig, wenn der erweiterte Bereich 1b einen sich nach außen konisch erweiterten Abschnitt 1c aufweist.
Um den konischen Bereich 1c der Bohrungen 1a zu erreichen, weist zumindest ein Teil der Abstandhülsen 3 ein konisch zugespitztes Ende 3a auf. Außerdem kann eine solche Abstandshülse 3 am Ende zwei diametral gegenüberliegende Längsschnitte 3b aufweisen, die ein radiales Zusammendrücken des Endes der Abstandhülsen 3 und damit einen festen Klemmsitz im Körper 1 ermöglichen.
Für die Funktionsweise ist der klemmende Sitz der Abstandhülsen 3 im Körper 1 für einige Ausführungsformen zwar vorteilhaft aber grundsätzlich nicht nötig. Insbesondere bei Spielbausätzen, wo ein leichtes Zerlegen für Kinder von Vorteil ist, können die Abstandhülsen 3 relativ lose bzw. nur ganz leicht klemmend in den Körper 1 eingeschoben sein, wie dies in Fig. 5 gezeigt ist. Dabei können die Körper 1 gleich aussehen wie in Fig. 4. Durch die nicht konischen Abstandhülsen 3 der Fig. 5 wird aber der konische Abschnitt der Bohrungen in den Körpern 1 einfach nicht genutzt. In Fig. 5 wird auch die umlaufende Nut 7 im Körper 1 bei der dort durchgehend verlaufenden Verbindungsstange 2 nicht benötigt, steht aber im Bedarfsfall (vgl. Fig. 4) grundsätzlich zur Verfügung.
Da die Lagerung langer Verbindungsstangen 2 unter Umständen problematisch ist, man aber andererseits in bestimmten Anwendungsfällen längere Verbindungsstangen haben möchte, können die Verbindungsstangen gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung aneinander gestückelt werden. Ein Beispiel dazu ist in Fig. 6 gezeigt. In sich innen erweiternden Bohrungen 8 der Verbindungsstange 2 wird ein Verbindungskörper 9 angeordnet, der die beiden Verbindungsstangen 2 im wesentlichen formschlüssig zusammenhält. Das Eindringen eines solchen Verbindungskörpers 8 wird durch die Längsschlitze 4 und/oder ein elastisches Material des Verbindungskörpers 8 ermöglicht.
Die Fig. 7a, 7b und 7c zeigen ein mittels eines erfindungsgemäßen Bausatzes aufgebautes Regal. Dieses Regal besteht aus zwei plattenförmigen Körpern 1 mit jeweils vier Bohrungen, durch die vier Verbindungsstangen 2 durchgeführt sind. Auf die Verbindungsstangen 2 sind erfindungsgemäß Abstandhalter 3 aufgeschoben. Das gezeigte Regal läßt sich denkbar einfach und rasch bei hoher Stabilität zusammenbauen. Eine bevorzugte Ausführungsform der Abstandhülsen 3 besteht darin, daß diese in axialer Richtung verlaufende Nuten 3c aufweisen, in die Platten 11 bei Bedarf axial eingeschoben werden können. Die Fig. 7b zeigt eine so axial eingeschobene Platte 11 im Schnitt.
An den Füßen des Regals sind gesonderte Abschlußelemente 10 beispielsweise aus Gummi angebracht, die in den umlaufenden Nuten 5 und den Längsschlitzen 4 der Verbindungsstangen 2 gut klemmend halten, wie dies in Fig. 7c dargestellt ist.
Die Fig. 8 zeigt den Aufbau eines begehbaren Kinderhauses mittels eines erfindungsgemäßen Bausatzes.
In Fig. 9 ist ein aus einem erfindungsgemäßen Bausatz aufgebautes Kinderauto gezeigt, mit dem Kinder auch tatsächlich fahren können. Die Verbindungsstangen und Abstandhülsen 2,3 sind lediglich schematisch dargestellt. Die Räder 12 können an Verbindungsstangen, die über die Körper 1 hinausreichen, drehbar gelagert sein, wobei eine Nut 5 in den Verbindungsstangen 2 ein Herunterfallen der Räder verhindern kann, wenn diese wie beispielsweise in Fig. 12 gezeigt, einen in die Nut eindringenden Vorsprung 13 aufweisen.
Die Fig. 10 und 11 zeigen, wie sich mit dem erfindungsgemäßen Bausatz ein Kinderkran bzw. ein tatsächlich benutzbarer Sessel aufbauen läßt. Die Sitzfläche und die Rückenlehne des Sessels kann aus einfachen Platten 14 bestehen, die beispielsweise über eine Steckverbindung od.dgl. mit den Körpern 1 des Bausatzes verbunden sind.
Wie schon in Fig. 9 angedeutet, können mit dem erfindungsgemäßen Bausatz auch drehbare Teile an den Körpern 1 gelagert werden, beispielsweise ein Laufrad 12, ein Zahnrad 15 oder eine Seilscheibe 16.
Beim erfindungsgemäßen Bausatz können zum Aufbau der verschiedenartigsten räumlichen Gebilde im wesentlichen gleichartige Grundelemente verwendet werden. Um die Variationsmöglichkeiten zu erhöhen, ist es günstig, wenn die Verbindungsstangen und/oder die Abstandhülsen in verschiedenen Längen vorliegen. Es ist grundsätzlich auch denkbar, in einem Bausatz verschiedenartige Körper beispielsweise kugelförmige Körper und würfelförmige Körper gemischt zu verwenden.
Der erfindungsgemäße Bausatz eignet sich als Spielzeug, da er sich leicht zusammenbauen und wieder zerlegen läßt und bei einfachen leicht überschaubaren Grundelementen zahlreiche Variationsmöglichkeiten für Kinder zuläßt. Das erfindungsgemäße Bausatzsystem eignet sich jedoch auch für Nutzanwendungen, beispielsweise zum Aufbauen von Regalen, Ständen, Gerüsten oder dergleichen. Die Körperverbindungsstangen oder Abstandhülsen des erfindungsgemäßen Bausatzes können grundsätzlich auch einzeln vertrieben werden, weshalb sich die Erfindung auch auf diese einzelnen Grundelemente bezieht. Schließlich bezieht sich die Erfindung auch auf ein räumliches Gebilde, das mit einem erfindungsgemäßen Bausatz aufgebaut ist.