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PATENTANSPRÜCHE
1. Bausatz aus mindestens vier gleichgestalteten Einzel Voll- oder Hohlkörpern zur Erstellung räumlich strukturierter Gebilde, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Einzelkörper U-förmig ausgebildet ist, und das U durch eine Anreihung von sechs gedachten, identischen, in einer Ebene liegenden Würfeln gebildet ist, wobei die Schenkel (2) und die Basis (3) des U so proportioniert sind, dass sowohl die Schenkel als auch die zwischen den beiden Schenkeln liegende Basis zwei gedachten Würfeln entsprechen.
2. Bausatz aus mindestens vier gleichgestalteten Einzelkörpern in Skelettbauform zur Erstellung räumlich strukturierter Gebilde, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Einzelkörper U-förmig ausgebildet ist und das U durch Profilstäbe (2", 2"'; 3", 3"') begrenzt ist, die sich längs den Kanten einer Anreihung von sechs gedachten, identischen, in einer Ebene liegenden Würfeln erstrecken, wobei die Schenkel (2') und die Basis (3') des Uso proportioniert sind, dass sowohl die Schenkel als auch die zwischen den beiden Schenkeln liegende Basis zwei gedachten Würfeln entsprechen.
3. Bausatz nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Profilstäbe (2", 2"'; 3", 3"') Vierkantrohre mit quadratischem oder Rechteckquerschnitt sind, oder aus L-Profilen bestehen.
Die Erfindung bezieht sich auf einen Bausatz aus mindestens vier gleich gestalteten Körpern zur Erstellung räumlich strukturierter Gebilde.
Es ist bekannt, aus geometrisch einfachen definierten Körpern spielend oder experimentierend räumliche Gebilde aufzubauen, wobei im Falle des Spieles beispielsweise der Gestaltungstrieb bei Kindern in idealer Weise gefördert werden kann. Im Falle des Experimentierens ist es möglich, damit z.B. die Statik gegliederter räumlicher Gebilde auf anschauliche und meist sofort überprüfbare Weise zu studieren. Bekannt ist auch, Teile von Bausätzen mit Steck-, Klemm- oder Einrastmitteln zu versehen, um mittels mechanischer Verbindungselemente Bauteile gleicher oder voneinander abweichender Form aneinander zu reihen.
Weiterhin sind Bausätze bekannt geworden, bei welchen durch Oberflächengestaltung wie ein- und ausspringende Oberflächenstrukturmittel, Koppelungsglieder geschaffen sind, durch welche die einzelnen Bauteile zu einem Gebilde höherer Ordnung aneinanderreihbar sind.
Das Ziel der vorliegenden Erfindung ist einen Bausatz der eingangs bezeichneten Art zu schaffen, bei dem aus vier oder mehr starren gleich gestalteten u-förmigen Körpern, die aus geometrisch definierten Abschnitten aufgebaut sind, strukturierte räumliche Gebilde aufbaubar sind, wobei durch Einsetzen von mindestens einem Abschnitt eines uförmigen Körpers in mindestens einen Abschnitt eines benachbarten Körpers durch Schwerkraft zusammenhaltende Gegenstände aufgebaut werden können.
Das Erfindungsziel wird erreicht durch das aufgabengemässe Aneinanderfügen von gegliederten Körpern, deren Gestalt durch die Kennzeichnungen der Patentansprüche 1 bzw. 2 definiert ist.
Die Gestaltung der u-förmigen Körper und einige Möglichkeiten des Aufbaus strukturierter räumlicher Gebilde aus solchen Körpern sind anhand der Zeichnung beispielsweise dargestellt und nachstehend beschrieben. In der Zeichnung zeigt:
Fig. 1 in perspektivischer Darstellungsweise einen massiv oder als geschlossenen Hohlkörper gestalteter u-förmiger Körper als Baustein im erfindungsgemässen Bausatz, inklusive je einer im Massstab kleineren Grundriss- und Seitenansicht,
Fig. 2 in perspektivischer Darstellungsweise einen durch stabile Gestaltung der Kanten in Skelettform aufgebauten uförmigen Körper als Bauelement im erfindungsgemässen Bausatz, inklusive je einer im Massstab kleineren Grundrissund Seitenansicht,
Fig. 3-6 Beispiele von durch Körper gemäss Fig.
1 herstellbarer räumlicher Gebilde, je in perspektivischer (grösserer) und massstäblich kleinerer Vorder- und Seiten- bzw.
Grundrissansicht,
Fig. 7, 8 Beispiele von durch Körper gemäss Fig. 2 herstellbarer räumlicher Gebilde, je in perspektivischer (grösserer) und massstäblich kleinerer Vorder- und Seitenansicht, und
Fig. 9, 10 je einen Vierer-Satz der u-förmigen Körper nach Fig. 1 bzw. Fig. 2 in engster, verpackungsbreiter Zusammen- bzw. Parkstellung.
Fig. 1 zeigt den u-förmigen Körper 1 des erfindungsgemässen Bausatz in einem Perspektiv-Grundriss und je einer schematischen Grundriss- und Seitenrissdarstellung in kleinerem Massstab. Jeder der u-förmigen Körper 1 besteht aus zwei seitlichen Schenkeln 2 von quadratischem Grundriss A A und einer Höhe 2A. Die beiden Schenkel 2 sind durch eine Basis 3 von ebenfalls quadratischem Querschnitt A A und einer Länge von 2 A einstückig miteinander verbunden. Zwischen den beiden seitlichen Schenkeln 2, welche die Basis 3 um jeweils die Höhe A überragen, liegt eine Ausnehmung oder Hinterschneidung 4 mit quadratischem Querschnitt A A und einer Länge von ebenfalls 2A.
Der uförmige Körper 1 lässt sich somit auf eine inbezug auf eine Symmetrieachse X - X spiegelbildlich angeordnete Anhäu fung von 2 3 3 =6 Würfeln 1 - VI mit der Seitenlänge A zu- rückführen, wie dies hilfsweise in der verkleinerten Seiten rissdarstellung unterhalb der Perspektive in der Fig. 1 angedeutet ist. Wahlweise kann der u-förmige Körper 1 nach Fig. 1 somit auch als aus drei Elementen von je zwei Würfeln I/II, III/IV, V/VI aufgebaut betrachtet werden, welche als Zweiwürfel-Elemente vorgefertigt und einstückig miteinander verbunden sind, oder als einheitlicher Voll- oder Hohlkörper gestaltet sein können. Die ebenfalls verkleinert gezeigte Grundrissdarstellung lässt erkennen, dass die Würfel in einer einzigen Ebene angeordnet sind.
U-förmige Körper der in Fig. 1 gezeigten Art können in an sich beliebigen hantierbaren Grössen als Voll- oder Hohlkörper aus formbeständigen Materialien gestaltet werden, die sich für Spielzeuge oder zur Erstellung von räumlichen Gebilden wie Plastiken, Möbel (z.B. Tische), Dekorations-, Kunst- und Schmuckgegenstände und dergl. eignen.
Fig. 2 zeigt den u-förmigen Körper 5 in einer Skelettbauform mit beidseitigen Schenkeln 2', 2' und einer diese verbindenden Basis 3'. Die Umrisskontur ist durch die aussenliegende Begrenzungs-Kante von beispielsweise Vierkan trohrstäben 2", 22"', 3", 3"' von rechteckförmigem oder quadratischem Grundriss gebildet, die in Eckstössen E miteinander verbunden sind. In Frage kommen auch andere Profilformen, insbesondere Winkel-Profile, bei welchen zwei benachbarte Schenkel rechtwinklig zueinander stehen und in rechtwinklig zueinander stehenden Flächen an u-förmigen Körpern der gezeigten Art anbringbar sind. Die gegenseitigen Beziehungen der Aussenabmessungen sind denjenigen des Körpers nach Fig. 1 identisch und die die Körperkanten bildenden Profilabschnitte liegen in Ebenen, die mit korrespondierenden Ebenen am Körper 1 nach Fig. 1 identisch sind.
Der Profilaufbau ist aus den wiederum in kleinerem Massstab ge- unterhalb der Perspektive gezeigten Grundund Seitenrissdarstellungen schematisiert für quadratische
Vierkantrohre 6 ersichtlich. Die seitlichen Säulen 2' können wie gezeigt mit am unteren Ende des oberen Würfels abgesetzten innenliegenden Begrenzungskanten 2" gestaltet werden, an welche ausgehend von bezüglichen Eckstössen E, Basisstäbe 3"' angeschlossen sind. Es besteht aber auch die Möglichkeit, die Schenkel 2', 2' sowie die Basis 3' auf nicht gezeigte Weise als jeweils mit gleichen Abmessungen versehene Einzelstücke zu gestalten, die miteinander einstückig verbunden werden.
U-förmige Körper der in Fig. 2 gezeigten Art können beispielsweise als Tragkonstruktion von in die resultierenden Flächenabschnitte einsetzbaren Flächenauskleidungen dienen. Weil die Skelettstruktur durchblickbar-ist, können auch die darin vorhandenen Hohlräume für die Aufnahme irgendwelcher, für eine bestimmte Bausatzform typischen Gegenstände verwendet werden.
Die Fig. 3-6 zeigen einige von vielen aus vier u-förmigen Körpern 1 gemäss Fig. 1 aufbaubaren gegliederten räumlichen Gebilde, die durch Flächenkontakte zwischen Abschnitten benachbarter Körper und unter Schwerkrafteinfluss in sich stabil sind, in jeweils perspektivischen, und in massstäblich kleineren Vorder- (v) und Seiten- (s) bzw.
Grundrissansichten (g). Die Beschränkung auf vier u-förmige Körper 1 ist zwar im Hinblick auf platzsparende Stapelbarkeit und bequeme Verpackbarkeit für praktische Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes vorteilhaft, aber nicht zwingend. Sie kann vielmehr beliebig erweitert werden.
Mit bereits vier Körpern 1 lassen sich jedoch eine so grosse Anzahl unterschiedlicher räumlicher Gebilde unter Anwendung der gezeigten Aufbautechniken herstellen, dass zu Erläuterungszwecken diese Anzahl vollauf ausreicht.
Fig. 3 zeigt ein räumliches aus vier u-förmigen Körpern 11, 13, 19 und 21 aufgebautes Gebilde, bei dem die Schenkel 12 eines ersten Körpers 11 auf einer (gedachten) Auflagefläche aufgestellt sind. Ein zweiter Körper 13, dessen einer, hier untenliegender Schenkel 14 mit seiner Aussenfläche auf die Auflagefläche gestellt ist, greift in die linke Hälfte der nach unten offenen Ausnehmung 15 in der hier obenliegenden Basis 15' des ersten Körpers 11 ein. Der obenliegende Schenkel 16 des zweiten Körpers 13 übergreift die Innenseite des untenliegenden Schenkels 17 eines dritten Körpers 19. Dieser steht auf der nach oben gekehrten Basisfläche 18 des ersten Körpers 11, und seine nicht sichtbare Ausnehmung umgreift den obenliegenden Schenkel 16 des zweiten Körpers 13, welcher seinerseits am Schenkel 20 eines vierten Körpers 21 angreift.
Die mit nur einem Schiebespielabstand voneinander entfernten benachbarten Oberflächen der genannten Schenkel, Basen und Ausnehmungen gestatten einen gutsitzenden Steckaufbau der Körper 11, 13, 19 und 21, wobei ein sich selbst verriegelndes räumliches Gebilde entsteht. Es ist leicht erkennbar, dass das räumliche Steckgebilde durch Anbau weiterer Körper der gezeigten Art mindestens so lange beliebig erweitert werden könnte, bis die Grenze des statischen Gleichgewichtes oder der Anlagestabilität erreicht ist.
Die Aneinanderreihung der u-förmigen Körper 11, 13, 19 und 21 ist schematisch aus den der Fig. 3 zugeordneten ortogonalen Schematas in anderer Weise sichtbar gemacht.
Die dort verwendeten Referenznummern bezeichnen die gleichen Teile wie in Fig. 3.
Fig. 4 zeigt zwei auf die Schenkelkanten 31, 32 gestellte rechtwinklig zueinander stehende u-förmige Körper 35, 36 mit nach aussen offenen Ausnehmungen 33, 34, die auf den genannten Schenkelkanten auf eine Auflagefläche abgestützt sind. Die Verklammerung der Körper 35, 36 erfolgt mittels den beiden andern Körpern 37, 38 des Vierer-Satzes, von welchen jeweils der untere Schenkel 39 bzw. 40 in die bezügliche der genannten Ausnehmungen 33, 34 des ersten und zweiten Körpers 35 bzw. 36 eingreift. Gleichzeitig umgreifen sich die Körper 37, 38 so, dass ihre Basen in die jeweils noch freie Hälfte der Ausnehmung der anderen Basis eingreifen.
Auch an diesem Steckgebilde ist die Erweiterungsmöglichkeit durch weitere u-förmige Körper erkennbar. Die wiederum in kleinerem Massstab gezeigten orthogonalen Schematas, von welchen das mit v bezeichnete den Aufbau von links, das mit s bezeichnete dagegen von vorne zeigt, lassen erkennen, welcher Variantenreichtum an Flächenstrukturen bereits bei der Verwendung von nur vier u-förmigen Körpern in einem Vierersatz besteht.
Fig. 5 zeigt ein mit dem erfindungsgemässen Bausatz ausführbares räumliches Gebilde, bei dem zwei u-förmige Körper 41, 42 wechselständig je auf einer Schenkelaussenseite auf einer Auflagefläche abgestützt sind. Zwei ebenfalls wechselständig zueinanderliegende weitere u-förmige Körper 43, 44 liegen je auf der Innenseite der einen (untern) Säule des zugeordneten ersten bzw. zweiten Körpers 41, 42 an und greifen einerseits aussenseitig im Bereich der Ausnehmungen 45 bzw. 46 ein, und halten anderseits durch Anschlag der Aussenflächen der zweiten Säulen 47, 48 die ersten Körper 41, 42 auf Abstand. Dieses in der Perspektive relativ einfache Gebilde lässt in der massstäblich kleiner gezeigten schematischen Darstellungen g und v eine Basisstruktur erkennen. die sich vorzüglich für den Weiterbau mit zusätzlichen u-förmigen Körpern eignet.
Das in Fig. 6 aus vier u-förmigen Körpern der Ausführungsform nach Fig. 1 dargestellte räumliche Gebilde zeigt eine Kombination, bei welcher die basisbildenden Körper 51, 52 im Bereich ihrer Ausnehmungen wechselständig gekreuzt sind. Die beiden andern Körper 53, 54 des vierteiligen Bausatzes liegen jeweils unter Einwirkung ihres Eigengewichtes mit nach unten weisender Basisfläche auf den nach oben gerichteten Seitenflächen des zugeordneten basisbildenden Körpers 51 bzw. 52 auf.
Wie mit nach Fig. 2 gestalteten u-förmigen Körpern 5 aufbaubare räumliche Gebilde erstellt werden können, zeigen die Fig. 7 und 8. Solche Gebilde sind vorzugsweise als Freiland-Skulpturen gestaltbar und gestatten, wiederum als Vierersatz einen mit relativ einfachen Mitteln und ohne Handhabung schwerer Einzelteile, den Umbau von einer in eine praktisch beliebige andere Anordnung.
Fig. 7 geht von einem hochkant gestellten u-förmigen Körper aus, dem ein Schenkel 62 als Bodenauflage dient, während die Basis 63 als tragende Stütze für die angebauten drei weiteren u-förmigen Körper 64, 65 und 66 dient. Da es sich im Falle der Skulpturen nach den Fig. 7 und 8 um Gebilde mit Teilen handelt, die zwar grundsätzlich durch Schwerkraft standfest, aber relativ leicht gegenseitig verschiebbar sind, werden die einzelnen Körper vorteilhaft durch Schrauben gesichert. Die dabei erforderlichen Schraubenlöcher können leicht so angebracht werden, dass sie auch bei sehr unterschiedlichen Aufbauarten stets richtig liegen.
Die zugehörigen orthogonalen Darstellungen zeigen den Aufbau der Skulptur nach Fig. 7 in Blickrichtung der Pfeile s und v.
In Fig. 8 ist ein Skulpturengebilde dargestellt, das die vielseitige Kombinierbarkeit von vier gleichgeformten uförmigen Körpern 5 nach Fig. 2 bestätigt. Zwei aufjeweils eine Schenkelaussenkante 71, 72 gestellte Rohrkörper 73, 74 bilden die Basis dieses räumlichen Gebildes aus schräglaufenden Raumbegrenzungselementen aus u-förmigen Körpern 5 nach Fig. 2. Die basisbildenden Rohrkörper 73 und 74 sind durch einen rechtwinklig zu diesen gestellten Rohrkörper 75 zusammengehalten. Deren Säule 76 greift dabei in den nach dem Zusammenstellen der Rohrkörper 73 und 74 noch freibleibenden Abschnitt ihrer Ausnehmungen 77, 78 ein. Dadurch entsteht eine standfeste Verschachtelung der Rohrkörper 73, 74 und 75.
Der vierte Rohrkörper 78 wird alsdann durch Einsetzen seiner unteren Säule 79 in den quadratischen Freiraum aufgesetzt, der oberhalb der Säulen 73' und 74' nach der Verschachtelung der Rohrkörper 73, 74 und 75 entsteht. Seine Standfestigkeit ist durch den Flächenkontakt zwischen den sich berührenden Abschnitten der Schenkel 79, 80 und 81 statisch bestimmt. Wie im Falle des Beispiels nach Fig. 7 ist es zweckmässig, die praktische Standfestigkeit durch Verschraubung der einzelnen Rohrkörper miteinander sicherzustellen.
Konstruktionen der in den Fig. 7 und 8 gezeigten Art können leicht als umbaubare Klettergerüste für Kinderspielplätze, Bewegungszentren oder Truppenübungsplätze gestaltet werden. Sie können ohne grossen Aufwand unterschiedlichen Schwierigkeitsgraden angepasst werden.
Ein aus vier u-förmigen Körpern 81-84 der Formen nach Fig. 1 und 2 bestehender Bausatz lässt sich in zwei Anordnungen parken, welche im Falle von relativ leichten Körpern beider Ausführungsformen leicht in einem Holzoder Kartonbehälter 85 unterbringbar sind. In beiden Anordnungen werden Behältnisse mit quadratischem Grundriss benötigt. Die vier u-förmigen Körper 81-84 können entweder in einer T-Formation nach Fig. 9, oder in einer Kreuz-Formation nach Fig. 10 zusammengestellt werden. In beiden Fällen greifen die Ausnehmungen von je zwei paarweise zusammengestellten Körpern komplementär ineinander und sind, wie mit den Pfeilen in den Seitenrissdarstellungen markiert, aus dem Behältnis herausnehmbar.