Technisches Gebiet
[0001] Die Erfindung betrifft einen Spielbaukasten mit mehreren Bauelementen und mit Verbindungselementen
zum lösbaren Verbinden der Bauelemente, wobei die Bauelemente Baukörper mit Bohrungen
umfassen, in welche an den Verbindungselementen ausgebildete Dübelteile kraftschlüssig
eingesetzt werden können. Weiter bezieht sich die Erfindung auf ein Verbindungselement
und ein Werkzeug für einen solchen Spielbaukasten.
Stand der Technik
[0002] Spielbaukastensysteme fördern die Kreativität und sind deshalb sehr beliebt. Mit
wenigen Bauelementen und geeigneten Verbindungselementen können im Prinzip fast beliebige
Gebilde aufgebaut werden.
[0003] Für jüngere Kinder ist darauf zu achten, dass die Bau- und Verbindungselemente nicht
allzu klein sind und einfach zusammengefügt werden können. Steckverbindungen sind
gegenüber Schraubverbindungen bevorzugt, weil sie eine weniger stark ausgebildete
Feinkoordination voraussetzen. Grössere und gut handhabbare Bauelemente lassen sich
am besten aus Holz herstellen.
[0004] Die praktische Erfahrung mit den bekannten Spielbaukastensystemen aus Holz zeigt,
dass Steckverbindungen problematisch sind. Häufig ist die Verbindung entweder zu lose
oder zu starr. Die Erklärung dafür ist einfach: Holz ist ein Material, das sich mit
dem Feuchtigkeitsgehalt ausdehnt und dessen Oberflächenstruktur durch die Benutzung
verändert wird.
Darstellung der Erfindung
[0005] Aufgabe der Erfindung ist es, ein Spielbaukastensystem der eingangs genannten Art
anzugeben, das sich durch leichtgängige aber trotzdem belastbare Verbindungen auszeichnet,
wobei sich die Eigenschaften der Verbindung im Verlauf der Zeit nicht verschlechtern
sollen.
[0006] Die Lösung der Aufgabe ist durch die Merkmale des Anspruchs 1 definiert. Gemäss der
Erfindung ist ein Dübelelement vorgesehen, das zumindest teilweise in der Art eines
geschlitzten Vollzylinders ausgebildet ist, wobei der Schlitz in radialer Richtung
bis über das Zentrum des Dübelelementes hinaus eindringt.
[0007] Wegen des tiefen Schlitzes ist der erfindungsgemässe Dübel gut in radialer Richtung
zusammendrückbar. Durch die Ausbildung als Vollzylinder ist gewährleistet, dass das
Element eine relativ starke Federkraft entwickeln kann. Im Querschnitt betrachtet,
ist der Dübel im wesentlichen u-förmig (und nicht c-förmig).
[0008] Vorzugsweise besteht das Dübelelement im wesentlichen aus einem harten (inkompressiblen)
Material, z.B. einem spritzgussfähigen Kunststoff. Ebenfalls denkbar ist ein Metallelement.
Weniger vorteilhaft wäre ein Dübelelement aus einem Hartholz.
[0009] Wird die Oberfläche (namentlich die Mantelfläche) des Dübels glatt gestaltet, dann
kann der Dübel als drehfähige Verbindung von zwei Baukörpem dienen. D.h. die Haftreibung
des Dübels in den Bohrungen der Baukörper ist in axialer Richtung genügend gross,
um sie bei durchschnittlicher Belastung zusammenzuhalten, erlaubt aber trotzdem ein
gegenseitiges Verdrehen der Baukörper um die Achse des Dübels.
[0010] Der Schlitz weist im Prinzip zwei parallele Seitenwände und einen schmalen Boden
auf. Die Breite des Schlitzes liegt vorzugsweise im Bereich von 1/3 bis 1/2 des Aussendurchmessers
des Dübels. Ist der Schlitz zu schmal, sind Federwirkung undAnpressdruck zu gering
bzw. unregelmässig verteilt. Ähnliches gilt bei zu breitem Schlitz, allerdings aus
anderen Gründen. (Die minimale Wandstärke und deren Position in Bezug auf den Querschnitt,
namentlich der gegenseitige Abstand und der Abstand zur Mantelfläche, bestimmen, wie
sich der Dübel im Querschnitt verformt, wenn er in eine Bohrung eines Baukörpers gesteckt
wird.)
[0011] Der Spielbaukasten enthält weiter eine Muffe (bzw. einen Muffenteil). Diese ist in
der Art eines Hohlzylinders mit mehreren, radial nach innen vorstehenden Rippen mit
abgeflachten Rücken ausgebildet. Wird sie auf das Ende eines stangenförmigen Bauelementes
aufgesetzt, dann liegen die Rippen mit den abgeflachten Rücken auf der Mantelfläche
des Bauelementes auf. Wichtig ist dabei, dass die Oberflächenkontakte weder punkt-
oder linienförmig noch ganzflächig sind. Im erstgenannten Fall ist der Flächendruck
zu gross, was namentlich bei Bauelementen aus Holz zu unerwünschten bleibenden Verformungen
führen kann. Im zweitgenannten Fall ist die Haftung zwischen den sich berührenden
Oberflächen zu gross, wodurch die Handhabung erschwert (im Extremfall sogar verunmöglicht)
wird.
[0012] Die Rippen erstrecken sich in axialer Richtung. (Andere Verläufe sind aber nicht
ausgeschlossen.) Es sollten mindestens vier Rippen gleichmässig über den Umfang verteilt
sein.
[0013] Die Muffe ist vorzugsweise ebenfalls aus einem harten Kunststoff geformt. Eineradiale
Flexibilität ist nicht erforderlich. Entsprechend ist der Mantel der Muffe frei von
Längsschlitzen.
[0014] Gemäss einer besonders bevorzugten Ausführungsform weist die Muffe an mindestens
einem Ende eine abgestufte radiale Verjüngung auf. Die Verjüngung kann, muss aber
nicht rotationssymmetrisch sein. An der Abstufung kann mit einem Werkzeug (welches
Bestandteil des Spielbaukastens ist) eingegriffen werden, um die Muffe in axialer
Richtung z.B. aus einem Baukörper herauszudrücken. Bei gewissen Konstruktionen kann
die Verjüngung somit das Zerlegen derselben in die ursprünglichen Bestandteile (Baukörper,
Verbindungselemente) erleichtern.
[0015] Neben reinen Dübeln (zum Verbinden von zwei mit Löchern versehenen Baukörpern) und
reinen Muffen (zum Abschliessen von Stangen oder Achsen) verfügt der erfindungsgemässe
Spielbaukasten mit Vorteil über kombinierte Dübel-Muffenelemente. Dabei handelt es
sich z.B. um einen Kunststoffspritzgussteil, der auf der einen Seite als Dübel und
auf der anderen Seite als Muffe ausgebildet ist. Der Dübelteil kann im wesentlichen
identisch mit einem reinen Dübel sein. Vorzugsweise ist er aber teilweise hohl, so
dass der Übergang zwischen dem schlitzfreien (und daher radial nicht zusammendrückbaren)
Muffenteil und dem geschlitzten Dübelteil weicher wird. (Der Dübelteil soll bis zum
Anschlag in ein Loch eines Baukörpers hineingeschoben werden können.)
[0016] Der Innendurchmesser des Muffenteils kann z.B. im wesentlichen dem Aussendurchmesser
des Dübelteils entsprechen. Das Dübel-Muffenelement dient als Verbindung zwischen
einer Stange bzw. Achse und einem Baukörper mit Bohrung. Im allgemeinen gibt es aber
keine Beschränkung bei der Festlegung des Verhältnisses "Aussendurchmesser Dübelteil"
zu "Innendurchmesser Muffenteil". Der Dübelteil muss einfach mit den Bohrungen der
Baukörper, der Muffenteil mit den Stangen bzw. Stäben korrespondieren.
[0017] Die Muffe kann als Verbindungselement zwischen zwei (zylindrischen) Stangen dienen.
Sie ist in diesem Fall als durchgängiger Hohlzylinder ausgebildet.
[0018] Am Übergang zwischen Muffen- und Dübelteil ist vorzugsweise ein Absatz ausgebildet,
dessen Abmessung im Achsenquerschnitt betrachtet grösser als der Aussendurchmesser
des Dübelteils und kleiner als derjenige des Muffenteils ist. In Bezug auf den Muffenteil
ist der Absatz eine stufenartige Verjüngung.
[0019] Der beschriebene Übergang kann das Entfernen des Verbindungselementes aus einer Bohrung
eines Baukörpers erleichtern, indem eine Angriffsmöglichkeit für ein geeignet ausgebildetes
Spielwerkzeug geschaffen wird.
[0020] Die Verbindungselemente können an den Enden mit abgeschrägten Einführkanten ausgestattet
sein. Dadurch wird z.B. das Einführen des Dübels in eine Bohrung oder das Anbringen
der Muffe am Ende einer Stange bzw. Achse erleichtert.
[0021] Der Spielbaukasten umfasst mit Vorteil ein spezielles Werkzeug, welches derart auf
den an der Muffe ausgebildeten Absatz bzw. auf die Verjüngung angepasst ist, dass
die Muffe aus einer Bohrung eines Baukörpers herausgedrückt (herausgehebelt) werden
kann. Das Werkzeug kann multifunktional sein. In diesem Sinn kann es z.B. zusätzlich
eine Art Zange aufweisen, welche am Dübel oder an der Muffe angesetzt werden kann,
um eine Zugkraft in axialer Richtung auszuüben. Die genannte Zange kann z.B. durch
eine Bohrung in einem Blech gebildet sein, wobei der Innendurchmesser der Bohrung
etwas grösser als der Aussendurchmesser des Dübels (oder der Muffe) ist. Wird der
Dübel (bzw. die Muffe) in die Bohrung des Werkzeugs eingeführt und danach das Werkzeug
verkantet, dann kann der Dübel (bzw. die Muffe) aus der Bohrung herausgezogen werden.
[0022] Der Spielbaukasten kann weitere Werkzeuge enthalten wie z.B. einen Hammer, eine Spindel
(deren Durchmesser kleiner ist als der Querschnitt der Bohrungen der Baukörper) oder
einen Amboss mit einer Bohrung, deren Querschnitt grösser ist als der Aussendurchmesser
einer Muffe.
[0023] Als Baukörper eignen sich würfel- und quaderförmige Holzteile. Bei einem Würfel können
z.B. 6 jeweils flächenzentrierte Bohrungen vorgesehen sein. Vorzugsweise sind alle
Bohrungen durchgängig. Ein an der einen Seite des Würfels in die Bohrung eingeführter
Stift kann beim Herausnehmen des Dübels behilflich sein.
[0024] Aus der nachfolgenden Detailbeschreibung und der Gesamtheit der Patentansprüche ergeben
sich weitere vorteilhafte Ausführungsformen und Merkmalskombinationen der Erfindung.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
[0025] Die zur Erläuterung des Ausführungsbeispiels verwendeten Zeichnungen zeigen:
- Fig. 1
- Eine schematische perspektivische Darstellung von zwei erfindungsgemässen Verbindungen;
- Fig. 2a, b
- ein erfindungsgemässes Dübelelement in der längsseitigen und stirnseitigen Draufsicht;
- Fig. 3a, b, c
- ein erfindungsgemässes Dübel-Muffenelement im Längsschnitt und in der Axialansicht;
- Fig. 4a, b
- eine bevorzugte Ausführungsform eines Werkzeugs.
[0026] Grundsätzlich sind in den Figuren gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Wege zur Ausführung der Erfindung
[0027] Der erfindungsgemässe Spielbaukasten umfasst verschiedene Bau- und Verbindungselemente.
Bauelemente sind all jene Teile, welche zum Definieren der körperlichen Struktur einer
Konstruktion (z.B. eines Fahrzeugs, eines Gebäudes, einer Figur) verwendet werden.
Verbindungselemente werden beim Spielbaukasten dazu benötigt, die Bauelemente in der
gewünschten Konstruktion miteinander zu verbinden.
[0028] In Fig. 1 sind beispielhaft zwei Baukörper 1, 2 und eine Stange 3 dargestellt. Die
Baukörper 1, 2 sind z.B. Würfel aus Holz mit einer Kantenlänge von z.B. 3 cm. Jede
der 6 Flächen des Würfels weist eine zentrierte Bohrung 4.1, 4.2, 4.3 bzw. 5.1, 5.2,
5.3 auf. Die Bohrungen 4.1, 4.2, 4.3 bzw. 5.1, 5.2, 5.3 sind alle identisch ausgeführt
und haben einen Durchmesser, der vorzugsweise kleiner als 1/3 der Kantenlänge des
Würfels ist. Im vorliegenden Beispiel beträgt der genannte Durchmesser etwa 8 mm.
[0029] Namentlich im Hinblick auf das Zerlegen von aufgebauten Konstruktionen kann es von
Vorteil sein, wenn alle Bohrungen 4.1 etc. des Würfels durchgängig sind. Ein Dübel
kann dann von der gegenüberliegenden Seite des Würfels her mit einem Stift ausgetrieben
werden. Bei grösseren Baukörpern kann es u.U. einzelne Bohrungen geben, welche als
Sacklöcher ausgebildet sind.
[0030] Es können noch verschiedene andere Baukörper vorgesehen sein. Es ist dabei empfehlenswert,
wenn deren Abmessungen in einem Bezug zur Kantenlänge des Würfels stehen. Beispielsweise
können quaderförmige Baukörper zur Verfügung gestellt werden, welche sich dadurch
ergeben, dass eine der Kanten des Quaders eine Länge hat, die einem ganzzahligen Vielfachen
der Kantenlänge des Würfels entspricht. Weiter können auch plattenförmige Baukörper
zur Verfügung gestellt werden. Geometrisch gesprochen handelt es sich auch bei diesen
Baukörpern um Quader. Allerdings beträgt eine der Abmessungen einen Bruchteil der
Kantenlänge des Würfels. Vorzugsweise hat eine Platte eine Dicke, die einem Drittel
der Kantenlänge des Würfels entspricht. Die beiden übrigen Abmessungen entsprechen
z.B. einem ein- oder mehrfachen der Kantenlänge des Würfels.
[0031] Neben den Baukörpern 1, 2 kann der Spielbaukasten Stangen 3 unterschiedlicher Mengen
enthalten. Die Stangen 3 sind z.B. wie die Baukörper aus Holz und haben einen Durchmesser,
der etwa dem Durchmesser einer Bohrung 4.1 etc. entspricht. Um zu vermeiden, dass
aus Versehen Holz/Holz-Steckverbindungen erstellt werden, haben die Bohrungen 4.1
etc. und Stangen 3 geringfügig unterschiedliche Durchmesser. Ist die Stange 3 um eine
Sicherheitsmarge (von z.B. 1/10 - 5/10 mm) grösser als die Bohrung 4.1 etc., dann
ist es gar nicht möglich, die Stange 3 in die Bohrung 4.1 etc. zu stecken. (Die Stange
hat nämlich einen Vollquerschnitt und ist daher nicht radial zusammendrückbar.) Ist
umgekehrt die Stange 3 um eine Sicherheitsmarge kleiner im Durchmesser als die Bohrung
4.1 etc., dann kann zwar die Stange 3 in die Bohrung eingeführt werden, ein Reibschluss
(wie er für eine Steckverbindung erwünscht ist) kommt allerdings nicht zustande.
[0032] In Fig. 1 sind zwei verschiedene Verbindungselemente dargestellt: Ein Dübelelement
6 und ein Dübel-Muffenelement 7. Diese verkörpem den Kern der Erfindung. Sie sollen
im folgenden im Detail beschrieben werden.
[0033] Fig. 2a, b zeigt das Dübelelement 6. Es hat eine Länge von z.B. 2/3 der Kantenlänge
des Würfels (d.h. im vorliegenden Fall eine Länge von 20 mm). Es besteht aus einem
(harten) Kunststoff und hat die Form eines geschlitzten Vollzylinders. Der Durchmesser
des Dübelelementes 6 ist im unbelasteten Zustand etwas grösser als der Innenquerschnitt
der Bohrungen 4.1 etc. der Baukörper 1, 2. Über die gesamte Länge erstreckt sich ein
Schlitz 8, welcher dem Dübelelement eine geringfügige radiale Elastizität gibt.
[0034] Die gezeigte Form des Schlitzes 8 ergibt sich gedanklich daraus, dass in einem Vollzylinder
eine koaxiale Bohrung ausgebildet wird, deren Durchmesser der gewünschten Breite des
Schlitzes entspricht, und dass diese koaxiale Bohrung in radialer Richtung durch einen
Kanal aufgebrochen (bzw. geöffnet) wird, dessen Breite dem Durchmesser der koaxialen
Bohrung entspricht. Der Schlitz 8 definiert somit eine im Querschnitt u-förmige Ausnehmung.
[0035] Die Breite des Schlitzes 8 liegt vorzugsweise im Bereich von 0.3 bis 0.5 (also etwa
1/3 bis 1/2 des Durchmessers des Dübelelementes 6. Im Beispiel gemäss Fig. 2a, b ist
der Schlitz 8 auf 2.8 mm dimensioniert (bei einem Durchmesser von etwas mehr als 8
mm).
[0036] Gemäss einer vorteilhaften Ausführungsform ist das Dübelelement 6 an den stimseitigen
Kanten 9.1, 9.2 abgeschrägt. Die Abschrägung erstreckt sich über eine (axiale) Länge
von z.B. 1.5 mm und bildet eine konische Fläche mit einem Neigungswinkel (bezüglich
der Längsachse des Dübelelementes) von z.B. 20°.
[0037] Fig. 3a-c zeigen eine vorteilhafte Ausführung eines Dübel-Muffenelementes 7. Es weist
einen Muffenteil 7.1, einen Übergang 7.2 und einen Dübelteil 7.3 auf. Der Muffenteil
7.1 ist als längsschlitzfreier Hohlzylinder ausgebildet. Sein Innendurchmesser ist
etwas grösser als der Aussendurchmesser der Stange 3 (vgl. Fig. 1). Weiter sind innenseitig
z.B. vier Rippen 10.1 bis 10.4 vorgesehen. Sie verlaufen in axialer Richtung und haben
gemäss der Erfindung einen abgeflachten Rücken 11 (vgl. Fig. 3c). Die Rippen 10.1
bis 10.4 ragen z.B. um etwa 1 mm nach innen und haben eine Breite von z.B. 1-2 mm.
[0038] An der offenen Seite hat der Muffenteil 7.1 eine abgeschrägte Innenkante 12 zum erleichterten
Einführen der Stange 3. Weiter kann an diesem Ende aussenseitig eine Abstufung 13
ausgebildet sein. Diese korrespondiert mit einer Abstufung 14 im Übergang 7.2. Beide
Abstufungen 13, 14 sind dazu bestimmt, das Zerlegen von Konstruktionen zu erleichtern.
Bleibt z.B. das Dübel-Muffenelement 7 in der Bohrung eines Baukörpers wie in Fig.
1 gezeigt stecken, dann wird durch die Abstufung 14 ein Schlitz zwischen dem Muffenteil
und der Oberfläche des Baukörpers 1 gebildet. In diesen Schlitz kann ein flaches Blech
bzw. ein speziell dafür ausgebildetes Werkzeug eingeführt werden, um das Dübel-Muffenelement
7 mit Hebelwirkung aus der Bohrung 4.3 herauszudrücken.
[0039] Die Abstufungen 13, 14 sind vorzugsweise (aber nicht zwingend) rotationssymmetrisch
und definieren eine zylindrische Mantelfläche, welche z.B. um 1 mm gegenüber der Mantelfläche
des Muffenteils 7.1 nach innen versetzt ist. Die Breite der Abstufungen kann 1 mm
oder kleiner sein entsprechend dem zur Verfügung stehenden Werkzeug.
[0040] Der Dübelteil 7.3 entspricht funktionell dem Dübelelement 6. Wie ein Vergleich der
Figuren 2b und 3a zeigt, kann der Dübelteil 7.3 in konstruktiver Hinsicht vom Dübelelement
abweichen. Gleich ist im Prinzip der Schlitz 15. Er hat ebenfalls eine Breite von
z.B. 2.8 mm. DerDübelteil 7.3 ist aber nur im Endbereich 16 in der Art eines Vollzylinders
ausgebildet. Namentlich im Bereich des Übergangs 7.2 ist derDübelteil 7.3 stärker
ausgehöhlt. D.h. im Querschnitt ergibt sich ein geschlitzter Hohlzylinder. Die stärkere
Aushöhlung ergibt für sich betrachtet eine grössere "Weichheit" des Dübels. Mit anderen
Worten: Der Dübel lässt sich leichter zusammendrücken. Diese für sich betrachtet erhöhte
"Weichheit" wird nun aber am Übergang 7.2 dadurch kompensiert, dass die radiale Elastizität
wegen des fehlenden Schlitzes im Muffenteil vernachlässigbar klein ist. Die beschriebene
Konstruktion des Dübelteils 7.3 ergibt also eine mehr oder weniger gleichmässige radiale
Elastizität entlang der Achse des Dübelteils 7.3.
[0041] Schliesslich ist noch zu erwähnen, dass im Endbereich 16 des Dübelteils 7.3 mit Vorteil
eine abgeschrägte Einführkante vorgesehen ist, ähnlich wie anhand des Dübelelementes
6 erläutert (vgl. Fig. 2a).
[0042] Um die Arbeit mit dem Spielbaukasten zu erleichtern, können verschiedene Werkzeuge
bzw. Hilfsmittel zur Verfügung gestellt werden. Dazu gehören z.B. ein Hammer zum Eintreiben
der Dübel in die Bohrungen oder der Stangen in die Muffen. Weiter können lange Stifte
(z.B. aus Kunststoff) dazugehören, um Dübel von der Rückseite des Baukörpers her (durch
die durchgehenden Bohrungen hindurch) herauszutreiben. Die genannten Stifte haben
einen Durchmesser, der etwas kleiner als der Innendurchmesser der Bohrungen ist. Sie
können reibungslos eingeführt werden, sind aber trotzdem ausreichend gross, um eine
gute Führung durch die Bohrung zu erhalten.
[0043] Als Hilfsmittel können weiter Ambosse geeignet sein. Dabei handelt es sich um einen
einfachen Klotz mit einer Bohrung, die grösser als die Bohrung in den Baukörpern ist.
Muss mit einem Stift ein Dübel aus einer Bohrung getrieben werden, dann wird der Baukörper
einfach auf den Amboss gelegt und zwar mit der Bohrung, aus welcher der Dübel kommen
wird, fluchtend mit der Bohrung im Amboss. Der Dübel kann also nach unten in die Ausnehmung
des Ambosses ausgetrieben werden.
[0044] Ein besonders bevorzugtes Werkzeug 17 ist in Fig. 4a, b dargestellt. Es hat die Form
eines gebogenen und mit Ausnehmungen versehenen Blechstreifens mit drei Abschnitten
17.1, 17.2, 17.3. Der Abschnitt 17.2 bildet den Griff. Er weist an beiden
[0045] Enden einen abgewinkelten Abschnitt 17.1 und 17.3 auf. Der relativ kurze Abschnitt
17.1 steht in einem Winkel von z.B. 120° bis 135° zum mittleren Abschnitt 17.2. Er
weist ein Loch 18 und eine randseitige Einbuchtung 19 auf. Das Loch 18 hat einen Durchmesser,
der (z.B. um 1-2 mm) grösser ist als derjenige des Dübelelementes 6. Wird das Ende
eines in einem Baukörper steckengebliebenen Dübelelementes 6 in das Loch 18 eingeführt,
dann kann das genannte Element wie ein Nagel mit einer Zange herausgezogen werden.
[0046] Die Einbuchtung 19 ist dazu bestimmt, in einen zwischen Muffenteil und Baukörper
(durch die Abstufung 14) gebildeten Schlitz einzugreifen, so dass das Dübel-Muffenelement
(wie mit einem Brecheisen) aus der Bohrung herausgehebelt werden kann.
[0047] Der Abschnitt 17.3 bildet mit dem Abschnitt 17.2 beispielsweise einen 90°-Winkel.
Er weist einen in Richtung der Längsachse des Werkzeugs 17 verlaufenden Schlitz 21
auf und zwar derart, dass ein Zahn 20 gebildet wird. Dieser Zahn 20 kann dazu verwendet
werden, einen Holzstift bzw. eine Holzachse aus dem Muffenteil 7.1 auszutreiben. Der
Zahn 20 wird zu diesem Zweck in axialer Richtung in den Schlitz 15 des Dübelteils
7.3 eingeführt. Wegen des Schlitzes 21 (in welchen der Mantelteil des Muffenteils
7.1 ausweichen kann) kann der Zahn 20 von hinten kommend weit durch den zylindrischen
Innenraum des Muffenteils 7.1 nach vorn geschoben werden. Der im Verhältnis zur Vorschubsrichtung
des Zahns rechtwinklig stehende Abschnitt 17.2 ermöglicht es, von Hand den erforderlichen
Druck anzuwenden oder mit dem Hammer einen Schlag anzubringen. Der Zahn drückt also
die Stange bzw. Achse aus dem Muffenteil hinaus.
[0048] Die Erfindung kann in vielfältiger Weise ausgeführt werden und ist keineswegs auf
die gezeigten Ausführungsbeispiele und deren Dimensionen beschränkt.
[0049] Nicht dargestellt aber durchaus nützlich ist z.B. ein reines Muffenelement. Dieses
ergibt sich dadurch, dass beim kombinierten Dübel-Muffenelement der Dübelteil weggelassen
wird. Anstelle des in axialer Richtung durchgängigen Übergangs 7.2 kann eine geschlossene
Wand vorgesehen sein. Ein solches Muffenelement kann z.B. als Radnabe dienen.
[0050] Die radialen Abstufungen am Muffenteil haben zwar grosse Vorteile, sind aber nicht
zwingend. Das Werkzeug kann z.B. auch mit einem Loch ausgestaltet sein, in welchem
eine Muffe Platz hat, so dass auch die Muffen wie mit einer Zange in axialer Richtung
gezogen werden können.
[0051] Der Dübelteil ist in Fig. 3a zu einem grossen Teil als Hohlzylinder (mit Längsschlitz)
ausgebildet. Es ist durchaus möglich, den Vollzylinderteil in axialer Richtung länger
auszubilden. Es kann auch eine in axialer Richtung kontinuierliche Änderung der Wandstärke
vorgesehen sein. Auch die Schlitzbreite kann in axialer Richtung variieren.
[0052] Die Anzahl der Rippen kann auch grösser als drei bis vier sein. Auch die Breite der
abgeflachten Rücken kann bei Bedarf variiert werden. Nicht zwingend ist die axiale
Ausrichtung der Rippen. Sie können auch schraubenlinienförmig oder in besonderen Fällen
auch ringförmig sein.
Zusammenfassend ist folgendes festzuhalten:
[0053] Das erfindungsgemässe Verbindungssystem umfasst einen Kunststoffdübel zum gegenseitigen
Verbinden von z.B. quaderförmigen Holzspielbausteinen mit Bohrungen und eine Kunststoffmuffe
zum Verbinden von Rundholzstäben mit den Bausteinen.
[0054] Das Verbindungssystem Kunststoffdübel und -muffe ergibt feste und dennoch bewegliche
(d.h. drehbare) Verbindungen. Durch den Kunststoffdübel und die Kunststoffmuffe, bzw.
das Dübel-Muffenelement, entfallen die problembehafteten direkten (und starren) Holz-Holz-Verbindungen.
[0055] Der Dübel ist gegenüber herkömmlichen Dübeln nicht hohl, sondern voll. In der Längsrichtung
ist er eingeschnitten. Der Schlitz ist etwas über das Zentrum hinaus tief. Dadurch
und durch die Eigenschaft des Kunststoffes ergibt sich eine Spannwirkung, welche eine
feste Verbindung gewährleistet. Durch die glatte Oberfläche des Dübels ist das Montieren
und Demontieren kindergerecht und leicht. Aus dem gleichen Grund ergeben sich flexible
Verbindungen, welche erlauben, zusammengebaute Teile dennoch zu bewegen.
[0056] Das kombinierte Dübel-Muffenelement ist eine Kombination zwischen einem erfindungsgemässen
Dübel auf der einen Seite und einer Muffe auf der entgegengesetzten Seite. Die Dübelseite
wird in den Baustein gesteckt und die Muffenseite nimmt die Rundstäbe auf. Die Muffe
hat innen vier Erhöhungen, welche einen sehr guten Halt der Rundstäbe gewährleisten.
Die Nut am Rand der Muffe erlaubt mit einem geeigneten Werkzeug ein problemloses Herausheben
der Muffe aus dem Holz.
[0057] Durch den Kunststoffdübel und das Dübel-Muffenelement werden folgende bekannte Probleme
eliminiert:
[0058] Holz ist ein Naturprodukt und "arbeitet" unter anderem wegen der unterschiedlichen
Luftfeuchtigkeit. Durch die Spannwirkung der Dübel und der Muffen wird dieser Nachteil
weitgehend ausgeglichen.
[0059] Handelsübliche Holzbaukasten ähnlicher Art mit den bekannten Holzdübeln ergeben starre
und oft kaum noch zu lösende Verbindungen. Versuche mit Kunststoffdübeln haben bis
anhin keine befriedigende Lösung gebracht.
[0060] Im Gegensatz zu den Holzdübeln können Dank der glatten Kunststoffdübel und Muffen
Objekte von Kindern problemlos montiert und demontiert werden. Da die Verbindungen
flexibel sind, können zum Beispiel zusammengebaute Fahrzeuge gelenkt werden und die
Gliedmassen von Tieren bewegt werden.
1. Spielbaukasten mit mehreren Bauelementen (1, 2, 3) und mit Verbindungselementen zum
lösbaren Verbinden der Bauelemente (1, 2, 3), wobei die Bauelemente Baukörper (1,
2) mit Bohrungen (4.1, 4.2, 4.3, 5.1, 5.2, 5.3) umfassen, in welche an den Verbindungselementen
ausgebildete Dübelteile kraftschlüssig eingesetzt werden können, dadurch gekennzeichnet,
dass die Dübelteile (6; 7.3) zumindest teilweise in der Art eines geschlitzten Vollzylinders
ausgebildet sind, wobei die Schlitze (8; 15) sich in radialer Richtung jeweils bis
über ein Zentrum der Dübelteile (6; 7.3) hinaus in den Vollzylinder hinein erstrecken.
2. Verbindungselement für einen Spielbaukasten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
dass der Dübelteil (6; 7.3) zumindest teilweise in der Art eines geschlitzten Vollzylinders
ausgebildet ist, wobei der Schlitz (8; 15) sich in radialer Richtung jeweils bis über
ein Zentrum des Dübelteils (6; 7.3) hinaus in den Vollzylinder hinein erstreckt, und
dass der Dübelteil (6; 7.3) aus einem im wesentlichen inkompressiblen Material, insbesondere
aus einem Kunststoffspritzguss besteht und vorzugsweise mantelseitig eine glatte Oberfläche
aufweist.
3. Verbindungselement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlitz (8; 15)
eine Breite hat, die im Bereich von 1/3 bis 1 /2 des Aussendurchmessers des Dübelteils
liegt.
4. Verbindungselement, insbesondere nach einem der Ansprüche 2 oder 3, gekennzeichnet
durch einen an einem Verbindungselement ausgebildeten Muffenteil (7.1), welcher einen
Hohlzylinder mit mehreren radial nach innen vorstehenden Rippen (10.1 bis 10.4) mit
abgeflachten Rücken (11) aufweist.
5. Verbindungselement nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Muffenteil (7.1)
frei von Längsschlitzen ist.
6. Verbindungselement nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Muffenteil
(7.1) an mindestens einem Ende eine abgestufte Verjüngung (13 bzw. 14) aufweist.
7. Verbindungselement nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass
am Muffenteil (7.1) einteilig der Dübelteil (7.3) angeformt ist, wobei der Dübelteil
(7.3) einen Längsschlitz (15) aufweist, der im Querschnitt u-förmig ist und bis über
ein Zentrum des Dübelteils (7.3) hinaus eindringt und dass der Aussendurchmesser des
Dübelteils im wesentlichen dem Innendurchmesser des Muffenteils (7.1) entspricht.
8. Verbindungselement nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass an einem Übergang
(7.2) zwischen Muffen- und Dübelteil (7.1 bzw. 7.3) eine Abstufung (14) ausgebildet
ist, die in der Querabmessung über den Aussendurchmesser des Dübelteils (7.3) vorsteht
und gleichzeitig hinter dem Aussendurchmesser des Muffenteils (7.1) zurückbleibt.
9. Verbindungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass
Dübel- und/oder Muffenteil (6; 7.1; 7.3) zur Erleichterung der Verbindung mit abgeschrägten
Kanten ausgebildet sind.
10. Werkzeug (17) für einen Spielbaukasten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
es derart an eine am Muffenteil ausgebildete Abstufung angepasst ist, dass das Verbindungselement
mit dem Muffenteil aus einer Bohrung eines Baukörpers herausgedrückt werden kann.