DE2646561A1

DE2646561A1 - Toy building blocks with snap action assembly - have circular bosses and recesses to permit relative rotation

Info

Publication number: DE2646561A1
Application number: DE19762646561
Authority: DE
Inventors: Ulrich Dr Med Supprian; Franz Dipl Ing Villinger
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1971-10-21
Filing date: 1976-10-15
Publication date: 1978-04-20

Abstract

The main patent concerns toy building bloks which fit one another with a snap action due to spring fingers fitting into rectangular recesses. This addition to 2152341 uses blocks (205) of cylindrical form which permit relative rotation of the building elements. The blocks (207) have four equally spaced longitudinal slots which extend from each end to the faces of two parallel shoulders. The spring fingers formed by the slots have tapered ends with claws which grip the edges of the holes (4) in the elements (1) and so hold the three parts together. At the same time flat elements (1)(1') can be rotated with respect to each other.

Description

Die Erfindung erstreckt sich auf eine weitere Ausgestaltung des Bauspielzeuges nach Patent (Patentanmeldung AZ. 21 52 347.1-15) nebst Zusatz-Patenten bzw. Patentanmeldungen und zwar speziell der Kupplungselemente des aus Randausnehmungen und Durchbrechungen aufweisenden Flachstäben, Knotenstücken und zugehörigen Kupplungselementen bestehenden Bauspielzeuges. Die bisherigen Kupplungselemente waren vorwiegend als gerade oder rechtwinklig abgewinkelte Laschen mit je zwei federnden Vorsprüngen zum druckknopfartigen Einbringen in die zumindest teilweise kreisförmigen Durchbrechungen der Flachstäbe und Knotenstücke ausgebildet. Sie dienen - mit Ausnahme einer speziellen im Zusatzpatent (Patentanmeldung P 25 45 772.1) beschriebenen Ausführungsform mit einer biegeelastischen als sogenanntes "Filmscharnier" wirkenden Lasche - zum starren Verbinden der Flachstäbe und Knotenstücke innerhalb der gleichen Ebene oder in zwei senkrecht zueinander stehenden Ebenen, wobei die Kupplungselemente und die Flachstäbe bzw. Knotenstücke gemäß dem Zusatzpatent .(Patentanmeldung P 23 30 755.3-15) vorzugsweise zusätzliche Zapfen bzw. entsprechende Aussparungen als Sicherung gegen Verdrehen und zum Herstellen möglichst steifer Verbindungen aufweisen. Das Bauspielzeug nach dem Hauptpatent und 5 zugehörigen Zusatz-Patenten bzw. Patentanmeldungen bietet zwar schon die Möglichkeit, eine praktisch unbegrenzte Vielzahl von konkreten und rein abstrakten äußerst stabilen Modellen von den kleinsten bis zu den größten Abmessungen herzustellen. Diese waren jedoch in erster Linie auf statische Gebilde beschränkt, die nur mit Hilfe von zugehörigen Rädern fahrbar gemacht werden können bzw. durch Verwendung der Kupplungselemente mit biegeelastischen Laschen eine begrenzte Schwenkbeweglichkeit jeweils in einer quer zu den Laschen verlaufenden Ebene zulassen.The invention extends to a further embodiment of the construction toy according to the patent (patent application AZ. 21 52 347.1-15) along with additional patents or patent applications, specifically the coupling elements of the construction toy consisting of edge recesses and openings, node pieces and associated coupling elements. The previous coupling elements were mainly designed as straight or right-angled tabs with two resilient projections each for push-button insertion into the at least partially circular openings in the flat bars and junction pieces. They serve - with the exception of a special in the additional patent (patent application P 25 45 772.1) described embodiment with a flexurally elastic strap acting as a so-called "film hinge" - for rigidly connecting the flat bars and nodes within the same plane or in two mutually perpendicular planes, the Coupling elements and the flat bars or junction pieces according to the additional patent. (Patent application P 23 30 755.3-15) preferably have additional pins or corresponding recesses as a safeguard against twisting and for making connections that are as rigid as possible. The building toy according to the main patent and 5 associated additional patents or patent applications already offers the possibility of producing a practically unlimited number of concrete and purely abstract extremely stable models from the smallest to the largest dimensions. However, these were primarily limited to static structures that can only be made mobile with the help of associated wheels or, by using the coupling elements with flexible tabs, allow limited pivoting movement in a plane running transversely to the tabs.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, mit dem Bauspielzeug nach dem Hauptpatent und dessen weiteren Ausgestaltungen nach den verschiedenen Zusatz-Patenten bzw. Anmeldungen nunmehr auch drehbare, d.h. dynamische Gebilde aller Art herstellen zu können.The object of the present invention is to be able to produce rotatable, i.e. dynamic structures of all kinds with the building toy according to the main patent and its further configurations according to the various additional patents or applications.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß im wesentlichen durch die Schaffung von rotations-symmetrischen Kupplungselementen mit je zwei aus einem Distanzring nach beiden Seiten axial überstehenden federnden Vorsprüngen zum direkten bzw. indirekten druckknopfartigen Einrasten in zwei Flachstäbe bzw. Knotenstücke mit um ein Rastermaß A gegeneinander versetzten Mittelebenen gelöst worden. Durch derartige Kupplungselemente lassen sich um volle 360° drehbare Verbindungen zwischen den Flachstäben und/oder Knotenstücken herstellen, durch die die Konstruktionsmöglichkeiten des erfindungsgemäßen Bauspielzeuges durch Verwendung einiger weniger zusätzlicher Teile nochmals vervielfacht und damit dessen pädagogischer (Spiel-) Wert erheblich gesteigert werden.According to the invention, this object is essentially achieved by the creation of rotationally symmetrical coupling elements with two resilient projections protruding axially from a spacer ring on both sides for direct or indirect snap-button-like engagement in two flat bars or junction pieces with center planes offset from one another by a grid dimension A. . Coupling elements of this type allow connections between the flat bars and / or nodes that can be rotated by a full 360 ° to be made, by means of which the construction possibilities of the building toy according to the invention are multiplied again by using a few additional parts and thus its educational (play) value is considerably increased.

Um mit Hilfe der erfindungsgemäßen Kupplungselemente die Flachstäbe und/oder Knotenstücke an allen ihren zumindest teilweise kreisförmigen Durchbrechungen aufweisenden Stellen drehbar miteinander verbinden zu können - unabhängig davon, ob die Durchbrechungen noch frei oder bereits durch starre, gerade oder winkelförmige, Kupplungselemente besetzt sind - werden die neuen Kupplungselemente in drei verschiedenen Varianten ausgeführt. Von diesen weist die erste Ausführungsform zwei symmetrisch nach beiden Seiten aus dem Distanzring axial überstehende federnde Vorsprünge mit Bohrungen zum direkten druckknopfartigen Eingreifen in die - zumindest teilweise - kreisförmigen Durchbrechungen zweier Flachstäbe bzw. Knotenstücke mit um ein Rastermaß A gegeneinander versetzten Mittelebenen auf. Der Außendurchmesser der federnden Vorsprünge besitzt dabei an seiner als Drehzapfen dienenden Stelle ein geringes Durchmesser-Spiel gegenüber den Durchbrechungen in den Flachstäben bzw. Knotenstücken, um einen leichten Lauf zu gewährleisten. Der Außendurchmesser des die Durchbrechungen durchdringenden Wulstes an den Enden der Vorsprünge ist dagegen etwas größer ausgeführt als bei den federnden Vorsprüngen der starren Kupplungselemente, um ein ungewolltes Lösen der als Drehzapfen dienenden Kupplungselemente mit Sicherheit zu verhindern.In order to be able to use the coupling elements according to the invention to be able to rotatably connect the flat bars and / or nodes at all of their at least partially circular openings - regardless of whether the openings are still free or are already occupied by rigid, straight or angular coupling elements - the new coupling elements in three different versions. Of these, the first embodiment has two resilient projections axially protruding from the spacer ring symmetrically on both sides with bores for direct push-button engagement in the - at least partially - circular openings of two flat bars or nodes with center planes offset from one another by a grid dimension A. The outer diameter of the resilient projections has at its point serving as a pivot pin a small diameter play compared to the openings in the flat rods or node pieces in order to ensure easy running. The outer diameter of the bead penetrating the perforations at the ends of the projections is, however, somewhat larger than that of the resilient projections of the rigid coupling elements, in order to prevent unintentional loosening of the coupling elements serving as pivot pins.

Bei der zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kupplungselemente weisen die beiden symmetrisch aus der Distanzbuchse nach beiden Seiten axial überstehenden federnden Vorsprünge einen kleineren Durchmesser zum leicht drehbaren druckknopfartigen Eingreifen in die Bohrungen zweier anderer Kupplungselemente auf. Diese Kupplungselemente können infolge ihres kleineren auf die Bohrungen der federnden Vorsprünge der anderen Kupplungselemente abgestimmten Außendurchmessers sowohl in die Bohrungen sämtlicher starren (geraden oder winkelförmigen) Kupplungselemente als auch in die Bohrungen der drehbaren - erfindungsgemäßen - Kupplungselemente der ersten und der nachstehend beschriebenen dritten Ausführungsform eingebracht werden.In the second embodiment of the coupling elements according to the invention, the two resilient projections projecting symmetrically from the spacer sleeve on both sides have a smaller diameter for easily rotatable push-button-like engagement in the bores of two other coupling elements on. Due to their smaller outer diameter, which is matched to the bores of the resilient projections of the other coupling elements, these coupling elements can be introduced into the bores of all rigid (straight or angular) coupling elements as well as into the bores of the rotatable coupling elements according to the invention of the first and third embodiment described below .

Die dritte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kupplungselemente besitzt schließlich beiderseits der ringförmigen Distanzbuchse je einen axial überstehenden federnden Vorsprung mit unterschiedlichen Außendurchmessern, nämlich einen zum direkten druckknopfartigen Eingreifen in eine - zumindest teilweise - kreisförmige Durchbrechung eines Flachstabes und/oder Knotenstücks und den anderen - mit kleinerem Außendurchmesser - zum Eingreifen in die Bohrung eines anderen Kupplungselementes.The third embodiment of the coupling elements according to the invention finally has on both sides of the annular spacer sleeve an axially protruding resilient projection with different outer diameters, namely one for direct push-button engagement in an - at least partially - circular opening of a flat rod and / or node piece and the other - with a smaller outer diameter - to engage in the bore of another coupling element.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Kupplungselemente besteht ferner darin, im Inneren des Distanzbuchsen-Teiles der Kupplungselemente in der ersten und dritten Ausführungsform eine zurückspringende Umfangsnut anzuordnen zum druckknopfartigen Einrasten der Wulste an den Enden der federnden Vorsprünge mit kleineren Außendurchmessern an den Kupplungselementen in zweiter und dritter Ausführungsform sowie an den gleiche Abmessungen aufweisenden federnden Zapfen der Rad-Achs-Elemente. Diese Ausgestaltung ermöglicht den axialen Zusammenbau der erfindungsgemäßen Kupplungselemente zu Achsen beliebiger Länge mit frei drehbaren Lagerflächen für Flachstäbe und/oder Knotenstücke in jeweils um ein Rastermaß A gegeneinander versetzten Mittelebenen.An advantageous development of the coupling elements according to the invention also consists in arranging a recessed circumferential groove in the interior of the spacer sleeve part of the coupling elements in the first and third embodiment for snapping the beads into place at the ends of the resilient projections with smaller outer diameters on the coupling elements in the second and third embodiment as well as on the resilient pins of the wheel-axle elements, which have the same dimensions. This configuration enables the coupling elements according to the invention to be assembled axially to form axes of any length with freely rotatable bearing surfaces for flat bars and / or nodes in central planes offset from one another by a grid dimension A.

Es liegt ferner im Rahmen der Erfindung, die Bohrungen in den Kupplungselementen mit mindestens einer durchgehenden Nut zu versehen zur Aufnahme von im Durchmesser auf die Bohrungen abgestimmten Rundstäben mit mindestens einer als Feder wirkenden Längsrippe. Auf diese Weise lassen sich durch Einführen von Rundstäben entsprechender Länge die Kupplungselemente wahlweise auch drehfest zum Übertragen von Drehmomenten zwischen verschiedenen Bauteilen miteinander verbinden.It is also within the scope of the invention to provide the bores in the coupling elements with at least one continuous groove to accommodate round rods with at least one longitudinal rib acting as a spring, the diameter of which is matched to the bores. In this way, by inserting round rods of a corresponding length, the coupling elements can optionally also be connected to one another in a rotationally fixed manner for the transmission of torques between different components.

Nachstehend sind drei Ausführungsbeispiele der Erfindung an Hand der Zeichnung mit 6 Abbildungen näher erläutert. Von diesen zeigen im einzelnen:Three exemplary embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to the drawing with 6 figures. Of these show in detail:

Fig. 1 und 2 eine erste Ausführungsform des Kupplungselementes im Längsschnitt und in Stirnansicht,1 and 2 a first embodiment of the coupling element in longitudinal section and in front view,

Fig. 3 und 4 eine zweite Ausführungsform des Kupplungselementes ebenfalls im Längsschnitt und in Stirnansicht,3 and 4 a second embodiment of the coupling element also in longitudinal section and in front view,

Fig. 5 zwei Kupplungselemente in einer dritten Ausführungsform im zusammengebauten Zustand teils im Längsschnitt teils in Seitenansicht und5 shows two coupling elements in a third embodiment in the assembled state, partly in longitudinal section and partly in side view

Fig. 6 die gleichen Kupplungselemente gemäß Figur 5 in Stirnansicht.6 shows the same coupling elements according to FIG. 5 in an end view.

Unter Wiederverwendung der gleichen Bezugszeichen für mit dem Haupt- und den Zusatzpatenten übereinstimmende Bauelemente sind in der Zeichnung drei verschiedene Ausführungsformen von erfindungsgemäßen Kupplungselementen 205, 305 und 405 zum voll drehbaren Verbinden zweier Flachstäbe 1, 1´ - an deren Stelle auch Knotenstücke treten können - mit um das einfache Rastermaß A gegeneinander versetzten Mittelebenen jeweils im Längsschnitt und in Stirnansicht veranschaulicht. Die Kupplungselemente bestehen dabei jeweils aus einem Distanzring 207 bzw. 307 bzw. 407 mit nach beiden Seiten axial überstehenden federnden Vorsprüngen 206´, 206´´ bzw. 306´, 306´´ bzw. 206´, 306´. Die Außendurchmesser und Längen der axialen federnden Vorsprünge 206´, 206´´ sind bei der Ausführungsform des Kupplungselementes 205 gemäß den Figuren 1 und 2 zum direkten druckknopfartigen Einrasten in alle zumindest teilweise kreisförmigen durchbrechungen 3, 4 zweier Flachstäbe 1, 1´ - oder aber auch Knotenstücke - unter Bildung eines leichten Laufsitzes bemessen. Bei den Kupplungselementen 305 gemäß den Figuren 3 und 4 sind die Außendurchmesser und Längen der axialen federnden Vorsprünge 306´, 306´´ zum druckknopfartigen Einrasten in die Bohrungen der federnden Vorsprünge 6´ anderer z.B. gerader Kupplungselemente 5a ebenfalls mit einem leichten Laufsitz bemessen wiederum zum Herstellen von voll - d.h. um 360° - drehbaren Verbindungen zwischen zwei Flachstäben 1, 1´ bzw. Knotenstücken mit um ein Rastermaß A gegeneinander versetzten Mittelebenen an solchen Stellen, die bereits durch federnde Vorsprünge 6´, 206´ anderer Kupplungselemente besetzt sind. Die Ausführungsform des Kupplungselementes 405 gemäß den Figuren 5 und 6 weist schließlich auf den beiden Seiten des Distanzringes 407 je einen axialen federnden Vorsprung 206´ bzw. 306´ mit unterschiedlichen Außendurchmessern und Längen auf. Von diesen ist der Vorsprung 206´ mit größerem Außendurchmesser und geringerer Länge zum direkten druckknopfartigen Einrasten in eine
<NichtLesbar>
teilweise kreisförmige Durchbrechung 4 der Flachstäbe 1 bzw. Knotenstücke bestimmt. Der andere federnde Vorsprung 306´ mit dem kleineren Außendurchmesser und der größeren Länge dient dagegen wiederum zum Einrasten in die Bohrung des federnden Vorsprunges 6´ eines anderen Kupplungselementes z.B. in gerader oder abgewinkelter Form oder aber auch der größeren Vorsprünge 206´, 206´´ beim Zusammenfügen mehrerer erfindungsgemäßer Kupplungselemente zu beliebig langen Wellen wie in Figur 5 am Beispiel zweier Kupplungselemente 405, 405´ dargestellt ist, mit deren Hilfe bereits drei Flachstäbe 1, 1´, 1´´, an deren Stelle auch Knotenstücke treten können, voll drehbar in jeweils um das Rastermaß A gegeneinander versetzten Ebenen miteinander verbindbar sind. Die Kupplungselemente der Ausführungsformen 205 und 405 weisen zu diesem Zweck innerhalb der Distanzringe 207 bzw. 407 Ringnuten 208 bzw. 408 auf zur Aufnahme der Randwulste 309 am Ende der federnden Vorsprünge 306´, 306´´ bzw. der mit diesen in den Abmessungen übereinstimmenden federnden Zapfen der Rad-Achs-Elemente R gemäß Figur 1 des Zusatzpatentes .(Patentanmeldung P 25 45 772.1). In den Figuren 1 bis 4 der Zeichnung ist mit gestrichelten Linien auch noch eine Möglichkeit angedeutet, die Bohrungen 210 bzw. 310 in den federnden Vorsprüngen aller Kupplungselemente zusätzlich mit mindestens einer in der Ebene der Schlitze angeordneten durchgehenden Nut 211, bzw. 311 zu versehen zur Aufnahme von im Durchmesser auf die Bohrungen abgestimmten Rundstäben 212 bzw. 312 mit mindestens einer als Feder wirkenden Längsrippe 213 bzw. 313, um die Kupplungselemente wahlweise auch als Wellen zum Übertragen vonRe-using the same reference numerals for components that correspond to the main and additional patents, three different embodiments of coupling elements 205, 305 and 405 according to the invention for the fully rotatable connection of two flat bars 1, 1 '- in the place of which nodes can also occur - are shown illustrated by the simple grid dimension A mutually offset central planes each in longitudinal section and in front view. The coupling elements each consist of a spacer ring 207 or 307 or 407 with resilient projections 206 ', 206''or306', 306 '' or 206 ', 306' protruding axially on both sides. In the embodiment of the coupling element 205 according to FIGS. 1 and 2, the outer diameters and lengths of the axial resilient projections 206 ', 206''are for direct snap-button engagement in all at least partially circular openings 3, 4 of two flat bars 1, 1' - or else Knot pieces - dimensioned to form a slight sliding fit. In the coupling elements 305 according to FIGS. 3 and 4, the outer diameters and lengths of the axial resilient projections 306 ', 306''for snap-button-like engagement in the bores of the resilient projections 6' of other, for example straight coupling elements 5a, are also dimensioned with a slight running fit, again for manufacture of fully - ie 360 ° - rotatable connections between two flat bars 1, 1 'or node pieces with center planes offset from one another by a grid dimension A at those points that are already occupied by resilient projections 6', 206 'of other coupling elements. The embodiment of the coupling element 405 according to FIGS. 5 and 6 finally has an axially resilient projection 206 'or 306' with different outer diameters and lengths on each of the two sides of the spacer ring 407. Of these, the projection 206 'with a larger outer diameter and shorter length is for direct snap-in engagement in the manner of a push-button
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partially circular opening 4 of the flat bars 1 or node pieces determined. The other resilient projection 306 'with the smaller outer diameter and the greater length, however, in turn serves to snap into the bore of the resilient projection 6' of another coupling element, for example in a straight or angled form or the larger projections 206 ', 206''when joining several coupling elements according to the invention to shafts of any length, as shown in FIG the grid dimension A mutually offset levels can be connected to one another. For this purpose, the coupling elements of the embodiments 205 and 405 have annular grooves 208 and 408 within the spacer rings 207 and 407 to accommodate the edge beads 309 at the end of the resilient projections 306 ', 306''or the resilient projections that match these in terms of dimensions Pin of the wheel-axle elements R according to Figure 1 of the additional patent. (Patent application P 25 45 772.1). In Figures 1 to 4 of the drawing, dashed lines also indicate a possibility of providing the bores 210 or 310 in the resilient projections of all coupling elements with at least one through groove 211 or 311 arranged in the plane of the slots Receipt of round rods 212 or 312, matched in diameter to the bores, with at least one longitudinal rib 213 or 313 acting as a spring, around the coupling elements optionally also as shafts for the transmission of

Drehmomenten benutzen zu können. Eine gleichartige Wirkung läßt sich im Rahmen der Erfindung auch durch radiales Einbringen von Sperrgliedern Sp in die jeweils in Deckung miteinander befindlichen Schlitze der federnden Vorsprünge an den Kupplungselementen erzielen.To be able to use torques. A similar effect can also be achieved within the scope of the invention by radially introducing locking members Sp into the slots of the resilient projections on the coupling elements which are in congruence with one another.

Um die erfindungsgemäßen Kupplungselemente mit möglichst einfachen Formen im Kunststoff-Spritzverfahren herstellen zu können, lassen sich die Elemente vorteilhaft jeweils aus zwei Spritz-Teilen entweder mit einer axialen oder radialen Trennfuge beispielsweise durch Klebung o. dergl. zusammenfügen.In order to be able to produce the coupling elements according to the invention with the simplest possible forms in the plastic injection molding process, the elements can advantageously each be joined together from two injection molded parts either with an axial or radial parting line, for example by gluing or the like.

Claims

1. Construction toys, consisting of flat bars provided with edge recesses and perforations and coupling elements used to connect them according to patent .. (patent application
<notreadable>

21 52 311.1-15), characterized by rotationally symmetrical coupling elements (205, 305, 405) each with two from a rigid spacer ring (207, 307, 407) axially protruding resilient projections on both sides for direct or indirect snap-button-like engagement in the at least partially circular openings of two flat bars or junction pieces or the bores of other coupling elements with central planes offset from one another by a grid dimension A.

2. Construction toy according to claim 1, characterized by the formation of the rotationally symmetrical coupling element (205) as a spacer ring (207) with two symmetrically axially protruding resilient projections (206 ', 206' ') with bores (210) for direct snap-in snap-in all at least partially circular openings (3, 4, 4 ') of two flat bars (1, 1') or corresponding openings in the node pieces with central planes offset from one another by a grid dimension A.

3. Construction toy according to claim 1, characterized by the formation of the rotationally symmetrical coupling element (305) as a spacer ring (307) with two symmetrically axially projecting resilient projections (306 ', 306' ') to snap into the bores (210) of two other coupling elements (5a, 205, 405).

4. Construction toy according to claim 1, characterized by the design of the rotationally symmetrical coupling element (405) as a spacer ring (407) each with an axially protruding resilient projection (206 ', 306') with different outside diameters for direct snap-in engagement in an at least partially circular opening ( 3, 4, 4 ') of a flat bar (1) or a junction piece or in the bore (210) of another coupling element.

5. Construction toy according to one of claims 1 to 4, characterized by the arrangement of a circumferential groove (209, 409) in the spacer ring (207, 407) for snap-button-like locking of the resilient projections (306 ', 306' ') of smaller diameter into the bores (210 ) of the resilient projections of larger diameter (206´, 206´´) when the coupling elements are axially joined together to form axes of any length.

6. Construction toy according to claim 1 or the following, characterized in that the bores (210, 310) in the coupling elements are provided with at least one continuous longitudinal groove (211, 311) for receiving round rods (212, 312) with a diameter matched to the bores. with at least one longitudinal rib (213, 313) acting as a spring.