DE2552587A1

DE2552587A1 - Klemmbaustein mit elektrischer verbindungsmoeglichkeit

Info

Publication number: DE2552587A1
Application number: DE19752552587
Authority: DE
Inventors: Jens Freese
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1975-11-24
Filing date: 1975-11-24
Publication date: 1977-05-26

Description

Klemmbaustein mit elektrischer Verbindungsmöglichkeit
Eine Ausfilhrungsform von Klemmbausteinen zur Bildung von feststehenden und beweglichen Gegenständen z.B. Spielzeugmodellen besteht darin, daß die Kle mbausteine auf der Oberseite zylinderförmige Erhebungen und auf der Unterseite entsdrechende Vertiefungen zur Aufnahme der Erhebungen des Gegenstücks besitzen.
Durch Zusami:ienstecken zweier Klemmbausteine wird zwischen diesen eine Lösbare Verbindung hergestellt, die durch Festklemmen der zylinderförmigen Erhebung an ihrem Umfang an mindestens zwei Stellen mit der entsrrec-.enden Ausbildung (Vertiefung) der Aufnahme auf der Unterseite des anderen Klemmbausteins gehalten wird. Durch die Materialeigenschaften der Klemmbausteine und die besondere Form der Aufnahme wird eine Elastizität erreicht, die das Zusammenfügen und Trennen der Klemmbausteine ermöglicht und trotzdem elnc in gewissen Grenzen belastbare Verbindung sicherstellt. Die Klemnbausteine sind in der Regel in Spritztechnik aus Kunststoff hergestellt. Ein AusführungsbeisDiel ist in Fig. 1 dar-estellt, Der Anwendrngsbereich und die Verwendungsmoglichkeiten werden noch durch die Benutzung von passenden Leinen, Elektromotoren, usw. erweitert. Mit diesen Zusätzen lassen sich Snielzeugmodelle mit Beleuc-tung oder eigenem Antrieb aufbauen. Die dazu benötigten ßlektrischen Verbindungen werden dabei mittels trennbarer, flexibler Leitungen hergestellt. Diese wirken oft störend, können falsch angeschlossen werden und lassen sich nicht immer verdeckt anbringen.
Die im folgenden beschriebene Erfindung besteht darin, daß die mechanischen Berührungsflächen, von denen die eine Seite fest (Oberseite) und die andere Seite federnd (Unterseite) die Verbindung zweier Klemmbausteine ermöglichen, zusätzlich und gleichzeitig auch zur Herstellung von elektrischen Verbindungen zwischen jeweils zwei Klemmbausteinen verwendet werden.
In Fig. 2 sind an einem Ausführungsbeisniel die Berührungsstellen am Umfang einer zylinderförmigen Erhebung dargestellt und mit a bezeichnet. Die durchgezogenen Linien kennzeichnen die Ober-Seite eines Klemmbausteins mit der zylinderförmigen Erhebung, die durchbrochenen Linien stellen die Unterseite eines Klemmbausteins mit der dazugehörigen Aufnahme für die zylinderförmige Erhebung dar. Die zylinderfärmige Erhebung sitzt fest auf der Oberseite, während die Aufnahme auf der Unterseite so ausgebildet ist, daß sie die zylinderförmige Erhebung an ihrem Umfang an drei Stellen elastisch berührt und zwar an zwei Stellen mit dem Aussenrahmen b und an einer Stelle mit dem rohrartigen Ansatz c. An den mit a bezeichneten Stellen sind auch die elektrischen Kontaktstellen angebracht, die durch Metallisieren der Oberfläche oder durch mit in den Kunststoffkörrer eingesaritzte Metallplnttchen oder Metallkörper gebildet werden. Sie sind jedoch so eusgebildet, deß sie weder die Abmessungen der Erhebung euf der Oberseite und der Aufnahme auf der Unterseite noch deren Eigenschaften, die zum Zusammenklemmen benötigt werden, beeinträchtigen. Der Anpreßdruck, mit welchem die Erhebungen und Vertiefungen der Klemmbausteine aneinandergedrückt werden, stellt auch eine einwandfreie elektrische Kontaktgabe sicher.
Die Ausbildung der Kontaktflächen ist auf verschiedene weise möglich. Die sylinderförmige Erhebung auf der Oberseite eine Klemmbausteins kann als ein Kontakt ausgebildet sein, wobei die gesamte Oberfläche elektrisch leitend ist, d.h. alle Berührungsstellen sind miteinander verbunden Fig. 3a. In dieser Form kann der Klemmbaustein auch zum Aufbau eines Tastenkontaktes verwendet erden, wobei die Kontaktgabe an der Oberseite der zylinderformigen Erhebung stattfindet Fig. 3b. Die zylinderförmige Erhebung kann aber auch mit elektrisch voneinander getrennten Kontaktflächen ausgerüstet sein, wobei dann max.
drei verscçiedene Kontaktflichen vorhanden sein können Fig. 3c.
Die Aufnahme an der Unterseite des Klemmbausteins, die aus dem Außenrahmen und dem rohrför;nigen Ansatz besteht, bietet ebenfalls mehrere unterschiedliche Möglichkeiten zur Anordnung der Kontaktflächen. Der Außenrahmen kann für jede zylinderförmige Erhebung eine besondere Kontaktflache besitzen, die von den anderen Kontaktflächen elektrisch getrennt ist. Es ist aber auch möglich, alle Kontaktflächen des Außenrahnens oder Gruppen davon elektrisch miteinander zu verbinden Fig. 3d.- Der rohrförmige Ansatz an der Unterseite kann ebenso mit elektrisch getrennten oder elektrisch miteinander verbundenen Kontaktflächen ausgerüstet sein. Mit Hilfe einer besonderen Anordnung der Kontaktflächen können dann bestimmte Verbindungen wie z.B.
die Anschlüsse der Stromversorgung so geschaltet werden, daß ein Kurzschluß durch eine beliebige Verbindung verhindert wird.
Ebenso ist auf diese Weise auch eine elektrische Kodierung denkbar. Alle mechanischen Verbindungen müssen auch nicht gleichzeitig eine elektrische Verbindungsmöglichkeit bieten. Da ein Klemmbaustein in der Regel mehrere Verbindungsmöglichkeiten bietet, kann sich die Anzahl der elektrischen Verbindungen auf einen Teil beschränken. Die Untereinanderverbindung der einzelnen Kontaktflächen innerhalb eines Klemmbausteins wird durch elektrische Leiter vorgenommen, die entweder bereits ein fester Bestandteil des Klembausteins sind, d.h. bereits während des Scritzvorgcngs in den Kunststoffkörper eingebettet worden sind oder nachtrQglich in die Hohlräume des Klemribausteins eingebracht worden sind.
Durch die elektrischen Verbindungsmöglichkeiten können die Klemmbausteine dann zusätzlich zu ihrer Form, Farbe und Größe mit weiteren Funktionen ausgestattet werden, indem sie mit elektrischen Bauelementen wie Lampen, Leuchtdioden, Dioden, Transistoren, integrierten Schaltungen, Schaltern, Relais, usw. oder auch nur mit internen elektrischen Verbindungen versehen werden. Die Anschlüsse der elektrischen Bauelemente sind mit den Kontaktflächen an der Ober- und Unterseite elektrisch verbunden.
Damit können dann mit entsprechenden Klemmbausteinen,auch unter Verwendung solcher Klemmbausteine, die keine elektrische Funktion besitzen fuktionierende Einrichtungen wie z.B. Spielzeugmodelle zusamrnengebaut werden, wie beleuchtbare Fahrzeugmodelles Verkehrsam?eln, Dernonstrationsschaltungen für digitale Funktionen, usw.
Besondere Klemmbausteine dienen zur Stromversorgung, wobei sie die zum betreiben der Einrichtungen notwendige Energie ebenfalls über die Kontaktflächen der Ober- und Unterseite liefern und so zusätzliche, bewegliche und lösbare elektrische Verbindungen Uberflüssig machen.
Diejenigen Steckbausteine, die eine elektrische Funktion besitzen, sind durch eine gemeinsame Farbgebung gekennzeichnet, mit der sie sich von denjenigen unterscheiden, die keine elektrischen Funktionen besitzen. Da die Klemmbausteine mit elektrischen Funktionen die gleichen mechanischen Verbindungsmöglichkeiten besitzen, wie die Klemmbausteine ohne elektrische Funktionen, können sie auch zum Aufbau von Spielmodellen benutzt werden, bei denen sie keine elektrischen Funktionen haben.

Claims

P tentansrüche 9 Elemmbausteine zum Bilden von festen und beweglichen Gegenständen z.B. Spielzeugmodellen zurch Zusammenstecken, wobei die Oberseite der Klemmbausteine durch zylinderförmige Erhebungen und die Unterseite der Klemmbausteine durch Vertiefungen, welche die entsprechenden Erhebungen aufnehmen und den Zusammenhalt durch gegenseitiges Festklemmen sicherstellen und dadurch eine lösbare Verbindung zwischen den Klemmbausteinen ermöglichen, dadurch gekennzeichnet, daß durch die berührungsstellen der Erhebungen und der Vertiefungen nicht nur eine mechanische sondern auch eine elektrische Verbindung durch das Zusammenstecken durch an diesen Stellen angebrachte Kontektflächen hergestellt wird.
2. Klemmbausteine. nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß diese elektrische Leitungen und elektrische Bauelemente enthalten.
3. Klemmbausteine, nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Klemnbausteine mit elektrischen Funktionen auch mit solchen Klenbausteinen zusammengesteckt werden :können. die keine elektrischen Funktionen besitzen.
4. Klemmbausteine, nach Ansnruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß sie in einer gemeinsamen, von den Klemmbausteinen ohne elektrische Funktionen unterschiedlichen Farbe gehalten sind.
5.Klemmbausteine, nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung der Kontaktstellen so gewahlt ist, daß durch keine Verbindungsmöglichkeit ein elektrischer Kurzschluß auftreten kann, der eine Zerstörung der in einem Klemmbaustein enthaltenen elektrischen Bauelemente zur Folge hat.
6. Klemmbausteine nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Stromversorgung ebenfalls in einem Klemmbaustein untergebracht ist und ebenfalls über die Kontakstellen der Ober-und Unterseite angeschlossen wird.