DD229036B1 - BLOCK - Google Patents
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Abstract
Description
Hierzu 6 Seiten ZeichnungenFor this 6 pages drawings
Die Erfindung bezieht sich auf einen Baustein fur Spielbauelemente in Form eines einseitig offenen kastenförmigen Hohlkörpers, vorzugsweise aus Kunststoff, auf dessen geschlossener Oberseite Primärkupplungselemente, aus vornehmlich im Raster nebeneinanderliegenden Zapfen, vorgesehen sind, wahrend im Innern des kastenförmigen Hohlkörpers Sekundarkupplungsorgane angeordnet sind, in denen sich die Primärkupplungselemente eines benachbarten Bausteines klemmend einpassen.The invention relates to a building block for game components in the form of a box-shaped hollow body open on one side, preferably made of plastic, on the closed upper side primary coupling elements, are provided mainly in the grid adjacent pin, while inside the box-shaped hollow body Sekundarkupplungsorgane are arranged, in which fit the primary coupling elements of a neighboring block by clamping.
Derartige Bausteine sind bereits in den verschiedenartigsten Ausfuhrungsformen bekannt, wobei sie sich im wesentlichen durch die Form und als Anordnung der Sekundarkupplungselemente im Innnern des Hohlkörpers unterscheiden So ist berspielsweise ein Baustein bekannt — DE-AS 1076007, DE-OS 2242046 — bei dem die erwähnten Sekundarkupplungselemente vorzugsweise die Form von Hohlzapfen haben Sekundarkupplungselemente, die zylindrisch, kreuzförmig o.a ausgebildet sind, stellen praktisch einen Spezialfall derjenigen Kupplungsorgane dar, die aus von Wand zu Wand verlaufenden Stegen oder dergl bestehen, in denen dann die Zapfen der Primärkupplungselemente des benachbarten Bausteines eingreifen — DE-PS 1106222; DD-PS 30880; DE-GM 1728773 und DE-GM 1875433.Such building blocks are already known in the most varied embodiments, they differ substantially by the shape and arrangement of the secondary coupling elements in the interior of the hollow body So is a block berspielsweise known - DE-AS 1076007, DE-OS 2242046 - in which the mentioned secondary coupling elements preferably the shape of hollow pin secondary coupling elements, which are cylindrical, cross-shaped above, are practically a special case of those coupling members, which consist of wall-to-wall webs or the like, in which then engage the pins of the primary coupling elements of the adjacent building block - DE- PS 1106222; DD-PS 30880; DE-GM 1728773 and DE-GM 1875433.
Besagte Stege, die auch gitterartig angeordnet sind, erfordern infolge ihrer Verbindung mit den Wanden des Bausteins und der daraus resultierenden Formsteifigkeit eine außerordentliche hohe Paßgenauigkeit der zu kuppelnden Zapfen, weil sie nicht nachgiebig sind.Said webs, which are also arranged like a grid, require due to their connection with the walls of the block and the resulting stiffness an extraordinary high accuracy of fit of the pins to be coupled, because they are not compliant.
Demgegenüber besteht der Vorteil der erwähnten Sekundarkupplungselemente in Form freistehender, zylindrischer Hohlzapfen, die weder untereinander, noch mit den Wanden des Bausteines verbunden sind, darin, daß sie federnd nachgeben und so das wiederholte Verbauen und Losen der Bausteine erleichtern.In contrast, there is the advantage of the mentioned secondary coupling elements in the form of free-standing, cylindrical hollow pin, which are connected neither with each other, nor with the walls of the block, in that they give way resiliently and thus facilitate the repeated installation and loose the blocks.
Diese Federwirkung, die eine bessere Klemmwirkung unter Berücksichtigung etwaiger geringfügiger Passungsungenauigkeiten hervorrufen soll, wird jedoch nachteihgerweise schon dadurch beeinträchtigt, daß jeweils einem am Sekundarkupplungselement anliegenden Primarkupplungselement ein anderes Primarkupplungselement gegenüberliegt, wobei infolge der Klemmwirkung von dem einem Primarkupplungselement ein Druck gegen das Sekundarkupplungselement in Richtung des gegenüberliegenden Primarkupplungselementes ausgeübt wird. Da letzteres in entgegengesetzter Richtung gegen das Sekundarkupplungselement druckt, wird die Federwirkung praktisch aufgehoben bzw zumindest vermindert. Dies hat zur Folge, daß entweder eine zu lockere Klemmwirkung zustande kommt, falls das erforderliche Maß der Kupplungsorgane unterschritten ist, oder es tritt im anderen Falle eine zu starke Klemmwirkung ein, die dann Schwierigkeiten beim Losen der Bausteine bereitet.This spring action, which is intended to cause a better clamping effect taking into account any minor fit inaccuracies, but nachteihgerweise already affected by the fact that each one juxtaposed with the secondary coupling element Primar coupling element opposite, wherein due to the clamping action of a primary coupling element, a pressure against the secondary coupling element in the direction of opposite primary coupling element is exerted. Since the latter prints in the opposite direction against the secondary coupling element, the spring effect is practically canceled or at least reduced. This has the consequence that either a too loose clamping effect is achieved if the required level of the coupling elements is exceeded, or it occurs in the other case too strong clamping action, which then causes difficulties in the loose of the blocks.
Diese Bausteinausfuhrung setzt daher eine sehr hohe Paßgenauigkeit voraus, die jedoch nicht mit allen Kunststoffen erreicht werden kann.This block execution therefore requires a very high accuracy of fit, which however can not be achieved with all plastics.
Darüber hinaus gehen die bekannten verschiedenartigsten Ausfuhrungen der Bausteine fast ausschließlich vom gleichen Verbindungsprinzip aus, d h von einem gleichen Teilungsabstand (Raster) der Primarkupplungselemente in Langs- und Querrichtung, wobei die Mittenabstande von je vier Zapfen die Ecken eines Quadrates darstellen Eine Verbauung von Bausteinen kann deshalb nur im Rahmen des den Bausteinen zugrundeliegenden Teilungsabstandes (Raster) in derx-undy-Richtung erfolgen Die Möglichkeit, einen halben Teilungsabstand (halbes Raster) zu verbauen, besteht nur in Ausnahmefallen, indem die im Hohlkörper angeordneten Sekundarkupplungselemente in Form von zylindrischen Hohlzapfen selbst Primarkupplungselemente, innerhalb des Bausteins begrenzt, aufnehmen können Diese Verbaubarkeit-kann aber nie über den Baustein hinaus weitergeführt werden, da infolge der begrenzenden Wände des kastenförmigen Hohlkörpers eine Aufnahme der Primarkupplungselemente unmöglich wirdIn addition, the well-known most diverse embodiments of the blocks almost exclusively from the same connection principle, ie from an equal pitch (raster) of Primar coupling elements in the longitudinal and transverse directions, the center distances of four pins represent the corners of a square An obstruction of building blocks can therefore The possibility of installing half a pitch (half pitch) is only possible in exceptional cases, since the secondary coupling elements arranged in the hollow body in the form of cylindrical hollow pins themselves are primary coupling elements, However, this buildability can never be continued beyond the module since, as a result of the limiting walls of the box-shaped hollow body, it becomes impossible to receive the primary coupling elements
Ein weiterer funktioneller Nachteil dieser bekannten Bausteine besteht dann, daß aufgrund der maßlichen Abstimmung von Primär- und Sekundarkupplungselementen nur zwischen diesen Kupplungsorganen eine Verbindung möglich ist Eine Verbindung zwischen den zylindrischen Primarkupplungselementen ist untereinander bei keinem dieser bekannten Bausteine möglich, obwohl es in verschiedenen Anwendungsfallen wünschenswert ware Eine weitere Erhöhung der universellen Verbaubarkeit der Bausteine und eine weitere Vanationsmoglichkeit des Spielzeugs, insbesondere hinsichtlich seines pädagogischen Wertes, ist dadurch bei Bausteinen der bekannten Art nicht gegeben Die CH-PS 558194 schlagt ebenfalls einen einseitig offenen, kastenförmigen Spielbaustein vor, dessen Primarkupplungselemente aus mehreren schmalen, kreuzförmig angeordneten, stegartigen Verspannelementen bestehen, die sowohl eine kraftschlussige Verbindung mit den Primarkupplungselementen eines weiteren Bausteines als auch sekundarseitig mit den Kastenwandungen dieses Bausteines gewährleisten Obwohl mit diesem Baustein bereits eine höhere Verbaubarkeit gegeben ist, sind die Werkzeug- und Herstellungskosten gegenüber den Bausteinen mit zylindrischen Kupplungselementen wesentlich hoher Die schmalen, stegartigen Verspannelemente haben ferner den Nachteil, daß sie leicht deformiert werden konnen oder auch abbrechen, wodurch der Vorteil der höheren bzw der wiederholbaren Verbaubarkeit verloren geht Aus der DE-PS 2242046 ist ferner bekannt, durch das Anbringen von Ansätzen oder Rippen an den Innenwandungen des Bausteins, d h im Eingrilfsbereich der Primarkupplungselemente, eine gute Klemmwirkung bei gleichzeitiger Reduzierung der Wandstarken insgesamt zu erreichen Neben der aufgezeigten, eingeschränkten Verbaubarkeit dieser Bausteine kann auch bei dieser Losung der erwähnte Nachteil einer aufgehobenen bzw verminderten Federwirkung freistehender, zylindrischer Hohlzapfen nicht beseitigt werdenAnother functional disadvantage of these known devices is that due to the dimensional coordination of primary and secondary coupling elements only between these coupling members a connection is possible. A connection between the cylindrical Primarkupplungselementen is not possible with each other in any of these known devices, although it would be desirable in various applications A further increase in the universal Verbaubarkeit of the blocks and a further Vanationsmoglichkeit the toy, especially in terms of its educational value is not given in building blocks of the known type The CH-PS 558194 also proposes a unilaterally open, box-shaped toy building block whose primary coupling elements of several narrow , arranged in a cross-shaped, web-like Verspannelementen exist that both a frictional connection with the primary coupling elements of another building block as well as Sekundarsei Although with this module already a higher buildability is given, the tool and manufacturing costs compared to the blocks with cylindrical coupling elements are much higher The narrow, web-like clamping elements also have the disadvantage that they can be easily deformed or even From DE-PS 2242046 is also known by the attachment of lugs or ribs on the inner walls of the block, ie in the Eingrilfsbereich the Primarkupplungselemente, a good clamping effect while reducing the Wandstarken In addition to the shown, limited installability of these blocks can also be eliminated in this solution, the mentioned disadvantage of a repealed or reduced spring effect freestanding, cylindrical hollow pin
Im besonderen sind aus den DE-GM'n 1728773 und 1857433 Bausteine mit in Langsachse verlaufenden inneren Wanden bzw Stege bekannt, wobei die Primarkupplungsorgane eines benachbarten Bausteines zwischen der Außenwand und der inneren Längswand eingreifen Diese Losung gestattet ebenfalls keine verschiebungsfreie Verbindung sowie eine Verbauung der Bausteine innerhalb eines halben Teilungsabschnittes (Raster) Außerdem erfordern diese Bausteine, wie eingangs bereits erwähnt, aufgrund ihrer hohen Formsteifigkeit eine hohe Paßgenauigkeit und somit zusätzliche Aufwendungen in der FertigungIn particular, from DE-GM'n 1728773 and 1857433 blocks with extending in the longitudinal axis inner walls or webs are known, the Primarkupplungsorgane an adjacent block between the outer wall and the inner longitudinal wall engage this solution also allows no displacement-free connection and obstruction of the blocks Within half a graduation section (grid) In addition, these components, as already mentioned, due to their high dimensional stability require a high accuracy of fit and thus additional expenses in the production
Durch die Erfindung werden die aufgezeigten Nachteile ausgeräumt und bei Reduzierung des Matenaleinsatzes und ökonomisch gunstigen Fertigungseigenschaften ein verbesserter Baustein vorgeschlagen, der im Hinblick auf seine größere Verbaubarkeit über höhere Gebrauchswerteigenschaften verfugtBy the invention, the above-mentioned disadvantages are eliminated and proposed an improved block in reducing the Matenaleinsatzes and economically favorable manufacturing properties, which has in view of its greater buildability on higher utility value properties
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Baustein der eingangs genannten Art mit neuorientierten und neugestalteten Primär- und Sekundarkopplungsorganen zu entwickelnThe invention has for its object to develop a module of the type mentioned with reoriented and newly designed primary and Sekundarkopplungsorganen
Erfindungsgemaß wird die Aufgabe dadurch gelost, daß die zylinderformigen Primarkupplungselemente bei gleichzeitiger Verringerung der Wandstarke des Hohlkörpers einen in der Weise vergrößerten Durchmesser besitzen, daß sie mit den Primarkupplungselementen eines benachbarten Bausteines, versetzt durch einen halben Teilungsabstand (Raster), in x- und y-Richtung klemmend zusammensteckbar sind und die im Inneren angeordneten langsverlaufenden Wände im Eingriffsbereich der Primarkupplungselemente mit Ausnehmungen von Kreisabschnitten (Segmenten) derselben versehen sind Die im Innern des Bausteines vorhandenen Wände sind in einem solchen Abstand voneinander bzw von den Bausteinwandungen angeordnet, daß sie die eingreifenden Primarkupplungselemente eines benachbarten Bausteins auf Klemm- und Paßsitz im zugrundeliegenden und halben Teilungsabstand (Raster) aufnehmen konnen Ein weiteres Merkmal der Erfindung ist es, daß die Wände nur unter den Ausnehmungen, die zur Aufnahme der Kreisabschnitte (Segmente) der Primarkupplungselemente dienen, gerade ausgebildet sind, wahrend sie zwischen den Ausnehmungen eine wellenartige Gestaltung aufweisen konnen Um eine zusätzliche Verbaubarkeit mit halbem Teilungsabstand in mindestens einer Richtung über den Baustein hinaus zu erreichen, sind die Primarkupplungselemente auf die dafür vorgesehene Wandung mittig im halben Teilungsabschnitt hintereinanderliegend angeordnet, wobei sich mindestens zwei Kupplungszylinder in der Mitte eines Quadrates befinden, damit die Primarkupplungselemente in die Sekundarkupplungsorgane eines nach der Erfindung hergestellten benachbarten Bausteines klemmend eingreifenAccording to the invention the object is achieved in that the zylinderformigen primary coupling elements while reducing the wall thickness of the hollow body have an enlarged diameter in such a way that they with the Primarkupplungselementen an adjacent building block, offset by half a pitch (grid), in x and y The interior of the block existing walls are arranged at such a distance from each other or from the block walls that they are the engaging Primarkupplungselemente a Another feature of the invention is that the walls only under the recesses, which take up the Krei Sections (segments) of the primary coupling elements serve straight, while they may have a wave-like design between the recesses In order to achieve an additional Verbaubarkeit with half pitch in at least one direction beyond the block addition, the primary coupling elements on the wall provided for this purpose in the middle half divisional section arranged one behind the other, wherein at least two clutch cylinders are in the middle of a square, so that the primary coupling elements engage in the secondary coupling members of a neighboring block produced according to the invention by clamping
Gegenüber den bisher bekannten Losungen besitzt der erfindungsgemaße Baustein folgende VorteileCompared with the previously known solutions, the module according to the invention has the following advantages
— Optimale Kupplungskraft infolge der Verringerung der Wandstarke des kastenförmigen Hohlkörpers in Verbindung mit der Vergrößerung des Durchmessers der Primarkupplungsorgane,Optimum coupling force due to the reduction in the wall thickness of the box-shaped hollow body in conjunction with the increase in the diameter of the primary coupling members,
— Erweiterung der Herstellungstoleranzen durch die im Inneren des kastenförmigen Hohlkörpers neugestalteten bzw neuorientierten Sekundarkupplungselementen,Expansion of the manufacturing tolerances by the newly designed or reoriented secondary coupling elements inside the box-shaped hollow body,
— Verringerung der Matenaleinsatzmenge und der Herstellungskosten eines jeden Bausteines, was sich in der Massenproduktion besonders vorteilhaft auswirkt,Reduction of the amount of material used and the manufacturing costs of each component, which has a particularly advantageous effect in mass production,
— geringere Toleranzgrenzen zu den vergleichsweisen bekannten Bausteinen ermöglichen eine einfachere Herstellung bzw. die Verwendung von billigeren Kunststoffmaterialien (Regeneraten bzw. Substituten);- Lower tolerance limits to the comparatively known components enable easier production or the use of cheaper plastic materials (Regeneraten or substitutes);
— Verkürzung der Herstellungszeiten (Zykluszeiten des Spritzgießvorganges) insbesondere durch die Möglichkeits der dünnwandig gestalteten Wandungen des kastenförmigen Hohlkörpers;- Shortening of the production times (cycle times of the injection molding process) in particular by the possibility of thin-walled walls of the box-shaped hollow body;
— universelle bzw, flexiblere Verbaubarkeit der Bausteine untereinander durch die Neugestaltung bzw. Neuorientierung der Primär- und Sekundärstruktur im besonderen durch die elastische und federnde Wirkung der Außenwand und der Sekundärkupplungsorgane sowie deren Einordnung im Hohlraum, höhere Verbaubarkeit durch volle Ausnutzung der Kupplungsorgane im vollen und halben Teilungsabstand (Raster) auf der Primär- und Sekundärstruktur im besonderen durch die elastische und federnde Wirkung der Außenwand und der Sekundärkupplungsorgane sowie deren Einordnung im Hohlraum, höhere Verbaubarkeit durch volle Ausnutzung der Kupplungsorgane im vollen und halben Teilungsabstand (Raster) auf der Primär- und Sekundärseite.- Universal or flexible Verbaubarkeit the blocks with each other by the redesign or reorientation of the primary and secondary structure in particular by the elastic and resilient effect of the outer wall and the secondary coupling organs and their classification in the cavity, higher Verbaubarkeit by full utilization of the coupling organs in full and half Pitch (grid) on the primary and secondary structure in particular by the elastic and resilient effect of the outer wall and the secondary coupling members and their classification in the cavity, higher buildability through full utilization of the coupling members in the full and half pitch (grid) on the primary and secondary sides ,
Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In den dazugehörigen Zeichnungen zeigen:The invention will be explained in more detail below using an exemplary embodiment. In the accompanying drawings show:
Fig. 1: eine perspektivische Ansichtvon zwei miteinander verbauten Bausteinen;Fig. 1: a perspective view of two blocks installed together;
Fig. 2: eine Draufsicht auf einen Baustein mit den erfindungsgemäß vergrößerten Primärkupplungselementen;FIG. 2 shows a plan view of a module with the primary coupling elements enlarged according to the invention; FIG.
Fig. 3 und 3 a: zwei rechtwinklig zueinander verbaute Bausteine vermittels ihrer Primärkupplungsorgane;Fig. 3 and 3 a: two blocks installed at right angles to each other by means of their primary coupling members;
Fig. 4: die Sekundärkupplungsorgane des Bausteines nach der Erfindung;Fig. 4: the secondary coupling members of the building block according to the invention;
Fig. 5: denSchnittA—Agemäß Fig.4Fig. 5: the section A-A according to Fig.4
Fig. 6: eine Ausführungsvariante der Sekundärkupplungsorgane nach der Erfindung;Fig. 6: a variant of the secondary coupling members according to the invention;
Fig. 7: einen Baustein mit in der Mitte im halben Teilungsabstand angeordneten Primärkupplungselementen;FIG. 7 shows a module with primary coupling elements arranged in the middle at half the pitch; FIG.
Fig. 8,8 a bis 8 c: zwei versetzt verbaute Bausteine in der Ausführung nach Fig. 7;Fig. 8.8 a to 8 c: two offset built blocks in the embodiment of FIG. 7;
Fig. 9,9 a bis 9 b: zwei versetzt verbaute Bausteine, die im halben Teilungsabstand in mindestens einer Richtung über den Baustein hinaus verbaut sind.Fig. 9.9 a to 9 b: two staggered built-in blocks that are installed in half the pitch in at least one direction beyond the block addition.
Der in Fig. 1-3 dargestellte Baustein ist ein vorzugsweise aus Kunststoff hergestellter, kastenförmiger Hohlkörper 1. Dieser Kohlkörper 1 ist an der unteren Seite offen, während auf der geschlossenen oberen Seite Primärkupplungsorgane 2 in Form von kreiszylindrischen Zapfen angeordnet sind.The module shown in Fig. 1-3 is a preferably made of plastic, box-shaped hollow body 1. This cabbage body 1 is open at the bottom, while on the closed upper side primary coupling members 2 are arranged in the form of circular cylindrical pin.
Die Außendurchmesser D der Primärkupplungsorgane sind bei gleichzeitiger Reduzierung der Wandstärke t des kastenförmigen Hohlkörpers so vergrößert worden, daß die auf der geschlossenen Wandung vorhandenen im Raster nebeneinanderliegenden Primärkupplungselemente 2, von denen vier Zapfen die Ecken eines Quadrates darstellen, mit den Primärkupplungselementen 2 ernes benachbarten Bausteins versetzt in einem halben Teilungsabstand (halbes Raster) in x- und y-Richtung in Eingriff gebracht werden können. Im Innern des Hohlkörpers 1 sind zwei dünnwandige gerade Wände 3 vorgesehen, die als Sekundärkupplungselemente dienen (Fig. 4 und 5).The outer diameter D of the primary coupling members have been increased while reducing the wall thickness t of the box-shaped hollow body so that the present on the closed wall in the grid adjacent primary coupling elements 2, of which four pins represent the corners of a square, with the primary coupling elements 2 ernes adjacent block at half pitch (half pitch) in the x and y directions. In the interior of the hollow body 1, two thin-walled straight walls 3 are provided which serve as secondary coupling elements (FIGS. 4 and 5).
Die Wände 3 verlaufen in Längsachse des Bausteins und sind mit Ausnehmungen 4 zur Aufnahme von Kreisabschnitten (Segmenten) der vorzugsweise in Form von Kreiszylindern ausgebildeten Primärkupplungselementen 2 versehen.The walls 3 extend in the longitudinal axis of the block and are provided with recesses 4 for receiving circular sections (segments) of the primary clutch elements 2, preferably in the form of circular cylinders.
In Fig. 6 sind die Wände 3 gem. Ausführungsvariante unterhalb der Ausnehmungen 4 vorzugsweise gerade ausgebildet, während die verbleibenden Stege zwischen den Ausnehmungen 4 eine wellenartige Gestaltung 5 aufweisen.In Fig. 6, the walls 3 are gem. Embodiment below the recesses 4 preferably straight, while the remaining webs between the recesses 4 have a wave-like design 5.
Auf Grund der im kastenförmigen Hohlkörper 1 angeordneten Wände 3 mit Ausnehmungen 4 ist, wie in Fig. 7-9 gezeigt, die Anordnung von Primärkupplungselementen 2 mittig im halben Teilungsabstand hintereinanderliegend möglich. Diese Anordnung gestattet die Verbaubarkeit zwischen den, im kastenförmigen Hohlkörper 1 angeordneten Wänden 3 und im halben Teilungsabstand zwischen Außenwand des kastenförmigen Hohlkörpers 1 und einer mit Ausnehmungen 4 versehenen Wand 3, (Fig.8a-9b).Due to the arranged in the box-shaped hollow body 1 walls 3 with recesses 4, as shown in Fig. 7-9, the arrangement of primary clutch elements 2 in the middle at half the pitch spacing one behind the other possible. This arrangement allows the buildability between the arranged in the box-shaped hollow body 1 walls 3 and at half the pitch between the outer wall of the box-shaped hollow body 1 and provided with recesses 4 wall 3 (Fig.8a-9b).
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