DE1603597A1 - Verbindungsglied zum loesbaren Verbinden zweier Spielzeug-Steckbausteine - Google Patents

Description

• "Verbindungsglied zum lösbaren Verbinden zweier Spielzeug-Steckbausteinel' Die Erfindung betrifft ein Verbindungsglied zum lösbaren Verbinden zweier Spielzeug-Steckbausteine.
• Es sind bereits viele verschiedene Systeme zum lösbaren Verbinden zweier Spielzeug-Steckbausteine bekannt. So sind z.B. in einem Stück gespritzte, hohle Bausteine bekannt, die kastenförmig ausgebildet und an einem Ende offen sind. Von der Außenseite des Bodens erheben sich mehrere angeformte Zapfen, deren Breite dem Abstand --zwischen den Seitenwänden oder besonders eingezogenen Zwischenwänden angepaßt ist. Beim Zusam enstecken mehrerer Bausteine werden die federnden Seiten- bzw. Zwischenwände auf die Zapfen aufgeklemmt. Es ist auch bekannt, die Zapfen und die Seitenwände mit Vorsprüngen zu versehen, die beim Zusammenstecken hintereinander greifen und somit für einen besseren Sitz sorgen. Der Nachteil dieser Systeme besteht darin, daß durch die Ausnutzung der Seiten- bzw. Zwischenwände als Verbindungsglied den möglichen Formen der Steine eine Grenze gesetzt ist. Es lassen sich vor allem auch nur verhältnismäßig kleine Steine herstellen., weil bei größeren Steinen und gegebener Zapfengröße zu viele Zwischenwände eingezogen werden müssen. Außerdem bedeutet es einen Nachteil, daß die eine Seite der Steine offen ist und daß ein Anbau von weiteren Steinen nach beliebigen Seiten des Steines nur in begrenztem Maße möglich ist.
• Es ist außerdem ein Bauspielzeug bekannte daß aus kugelförmigen Knotenstücken und Verbindungsstäben verschiedäner Länke besteht. Die Verbindungsstäbe haben auf beiden-Seiten einen widerhakenartigen Zapfen, der in Zapfenaufnahmen der aus-einem.weichen Material bestehenden Kugel eingesteckt werden kann. Diese widerhakenartige Ausbildung der Zapfen hat jedoch den Nachteile daß die Zapfenaufnabmen der Kugel nach mehrmaligem Gebrauch abgenutzt sind und keinen festen.Sitz mehr gewährleisten. Außerdem können die Stäbe in den - Zapfenaufnahmen der Kugel um einen begrenzten Winkel gekippt werden, was bei diesem bekannten Syslubem erwünscht ist, was jedoch für viele Fälle einen Nachteil bedeutet.
• Ein weiteres bekanntes Bauspielzeug enthält wärfelförmige Knotenstücke mit in allen Flächen angeordneten Zapfenaufnabmen und Verbindungsstäbe., die an beiden Enden gespaltene Zapfen habenr Diese Zapfen halten sich entweder durch Reibung in den Zapfenaufnahmen' oder sind mit einer Ringnut versehen, die in die Zapfenaufnahme einschnappte Diese lösung hat den Nachteil-, daß nach mehrmaligem Gebrauch die Ringnut sich abnutzt3 so.claß die Verbindungsstäbe gegenüber den Würfeln kippen können. Die ineinandergreifenden Teile werden besonders denn stark beansprucht, wenn zwei Teile wieder voneinander gelöst werden müssen.
• Der Erfi-nd-Cmg liegt die Aufgabe zugrunde-, ein Verbindungsglied zum lösbaren Verbinden tweier Spielzeug-Steckbausteine zu schaffen, das die aufgezeigten Nachteile bekannter Systeme vermeidet.
• Die Erfindung geht also aus von einem Verbindungsglied mit einem sich von einer Fläche des einen Bausteins erhebenden, axial geapxltonen, federnden Zapfen und einer an den Zapfen angepaßten Zapfenaufnahne in einer l;läche des anderen Bausteins, die aus einem Loch be- stimmter Tiefe und einer zieh anschließenden, eine Stufe bildenden Erweiterung besteht, und ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß der Zapfen an seinem Ende einen sich zur Bausteinfläche hin verjüngenden Wulstrand,hatg dessen Abstand zur Bausteinfläche an die Tiefe der Zapfenaufnahme derart angepaßt.ist, daß die Verjüngung des Wülstrandes beim Zusammenstecken beider-Bausteine federnd hinter die Stufe der Zapfenaufnahme greift.
• Das erfindungsgemäße Verbindungsglied, hat den Vorteil, daß sich Fertigungstolerehzen und.spätere Abnutzungen an den Teilen des Verbindungsgliedes nicht-auf den festen Sitz nachteilig auswirken. Durch die Verjüngung des Wulstrandes wird der Zapfen ihmer federnd in die Zapfenaufnahme hineingezogen. Beim Zusammenstecken und Auseinanderziehen werden die Teile des Verbindungsgliedes nur wenig bean prucht, so daß die Lebensdauer der Steckbausteine sehr lang ist. Ein besonderer Vorteil liegt auch darin, daß die Zapfen und Zapfenaufnahmen an jeder-beliebigen Stelle verschiedenartiger Bau teine angebracht,werden können, ohne die Gesamtform zu stören, Vorzugsweise-sind die Teile den erfindu#gagemäßen Verbindungsgliedes an hohlen Bausteinen angebracht, wobei die Stufe zwischen Loch und Erweiterung der Zapfenaufnahme durch die Innenfläche der Baust einwandung gebildet wird. Die Zapfenaufnahme hat vorzugsweise einen von der Außenfläche des Bausteins ausgehenden, sich nach innen verjüngenden Teil und einen sich anschließenden, parallel zur Achse der Zapfenaufnahme verlaufenden und in die Erweiterung führenden Teil.
• Der dazugehörige Zapfen ist derart ausgebildet, daß er einen sich an die Außenfläche des Bausteins anschließenden, sich nach außen verjüngenden Teil hat, der dem sich verjüngenden Teil der Zapfenaufnahme angepaßt ist, und daß Zapfen-und Zapfenaufnahme derart aufeinander abgestimmt sind, daß beim Zusammenstecken beider Bausteine die sich verjüngenden Teile des Zapfens Und. der Zapfenaufnahme fest aufeinander sitzen und. zwischen den Außenflächen der Steine ein Mindestspiel verbleibt. Haben Zapfen und Zapfenaufnahme einen im wesentlichen kreisrunden Querschnitt, so sind diese beiden aufeinandersitzenden Verjüngungen koniabh äusgebildet.
• Es ist jedoch von Vorteil, anstelle eines-kreierunden !Querschnitts für die Zapfenaufnehme einen verdrehÜngssicheren Querschnitt zu wählen.-,Durch einen eutsprechen4 geformten Zapfen läßt das erfindüngsgemäße Verbindungsglied dann eine verdrehungssichere Verbindung zu. Weitere Einzelheiten der Erfindung gehen aus den Uhteransprüchen hervor. Nachfolgend werden mehrere Ausführungebeispiele des Erfindungegegenstandes anhand von Zeichnungen erläutert.
• Figuren 1 und 2 zeigen einen Schnitt und eine Braufsicht einer Zapfenaufnahme mit kreiafärzigem Querschnitt; Figuren 3 und 4 zeigen einen Schnitt und eine Draufsicht einer weiteren Zapfenaufnahme mit kreuzfärmigem, Querschnitt; Fig.5 zeigt eine perspektivische Ansicht eines zweiteiligen Zapfens mit im wesentlichen kreisförmigem Querschnitt" jedoch mit abgeflachten Seitenflächen; Ei 8.6 zeigt einen Schnitt-durch eine Verbindung zwisi3hen einem Zapfen nach Figur 5 und einer Zapfenaufnahme nach den Figuren 1 und 2; zeigt eine perspektivische Ansicht eines aus vier Teilen bestehenden Zapfens; zeigt eine Draufeicht auf einen zapfen nach -Figur 7 7iguren it, 10 zeigen einen Schnitt und eine äraufsicht einer Zepfenaufnähme mit quadratischem Querschnitt und abger=deten Ecken; riß. 11 zeigt eine Draufsicht auf eInen zweiteiligen Zapfen mit etwa quadratischem Querschnitt und Riß. 12 zeigt eine Draufsicht auf einen vierteiligen Zapfen mit etwa . quadratischem' Querschnitt.
• Der in den Figuren 1 und 2 gezeigte Aussebnitt aus einem hohlen Baustein mit einer Außenfläche 10 und einer Innenfläche 19 zeigt eine Zapfenaufnahme, die aus einem konischen Teil 12 und einem sich anschließenden zylindrlsdhen Teil 11 besteht. Die Figuren 3 und 4 zeigen eine abgewandelte Form einer Zapfenaufnahme'. Die Außenfläche der Bausteinwand 3 ist mit 30 und die Innenflächemit 39 bezeichnet. Die Zapfenaufnahme besteht aus einem kreuzförmigen, sich nach innen verjüngenden Teil 32,33e dem sich ein zylindrischer Teil 31 an chließt. Die Endflächen 32 der Kreuzbalken liegen auf einem gemeinsamen Kreis. Diese-Zapfenaufnahme hat damit ein verd-rehungssicheres Profil, wie im einzelnen noch in Verbindung mit einem Zapfen beschrieben werden wird. Der in Figur 5 gezeigte Zapfen 21 besteht aus zwei Zapfenteilen und hat einen im wesentlichen kreisförmigen Querschnitt; er ist jedoch an zwei einander gegenüberliegenden-Seiten abgeflacht. Der gegenseitige Abstand der Abflächungen 27 ist der Breite der Balken der in den Figuren 3-und 4 gezeigten Zapfenaufnahme angepaßt. Der Zapfen 21 hat einen sich an die Außenfläche 20 des Bausteins 2 anschließenden Konus 24, einen sich daran anschließenden zylindrischen Teil'23 und einen darauf folgenden abgerundeten Wulstrand 22. Der Konus 24 ist an den konischen Teil 12 der Zapfenaufnahme der Figuren 1 und 2 und den konischeh Teil 32 der Zapfenaufnahme nach den Figuren 3 und 4 angepaßt.
• Figur 6 zeigt im Schnitt einen Zapfen der in Figur 5 gezeigten i,rt, der in eine Zapfenaufnahme nach den Figuren 1 und 2 gesteckt ist. Der Konus 24 des Zapfens 21 sitzt hierbei fest im konischen Teil 12 der Zapfenaufnahme, und zwar wird dies dadurch erreicht, daß die Abrundung des Wulstrandes 22 federnd gegen die in der inneren Fläche 19 der Bausteinwand 1 gebildete Kante der Zapfenaufnahme drückt. Um Fertigungstoler anzen auszugleichen, befindet sich zwischen den äußeren Flächen 10 und 20 der Bausteinwände 1 bzw. 2 ein Mindestzwischenraum a.-Um eine gute Federung des Zapfens 21 zu erreichen, reicht der Spalt 25 zwischen den beiden Zapfenteilen bis unter die äußere Oberfläche 20 der Bausteinwand 2.
• Beim Einstecken eines Zapfens nach Figur 5 in eine Zapfenaufnahme mitkreisförmigem-Querschnitt können beide Teile gegeneinander verdreht werden. Wird jedoch dieser Zapfen in eine Zapfenaufnahme nach den Figuren 3 und 4 eingesteckt, so werden beide Teile durch Anliegen der Abflachungen 27 des Zapfens 21 gegen die Balkenwände 33 der kreuzförmigen Zapfenaufnahme gegen Verdrehen gesichert. Die IcreuzfÖrmige Ausführung der Zapfenaufnahme erlaubt ein Einstecken von,Zapfen in um 90 0 voneinander abweichenden Winkeln.
• Der in den Figuren 7 und 8 gezeigte Zapfen 41 hat einen im wesentlichen kreisförmigen Querschnitt und besteht aus vier Zapfenteilen, die durch einen kreuzförmigen Schlitz 45 voneinander getrennt sind. Dieser Zapfen 41 ist zum Einstecken in eine kreisförmige Zapfenaufnahme nach den Figuren 1 und 2 gedacht.
• In den Figuren 9 und 10-ist eine'im wesentlichen quadratische Zapfenaufnahme gezeigt, die aus einem sich verjüngenden Teil 52 und einem geraden Teil 51 besteht. Die für diese Zapfenaufnahme gedachten Zapfen sind in den Figuren 11 und 12 gezeigt. Der Zapfen 61 nach Figur 11 besteht aus zwei Zapfenteilen, und der Zapfen 71 nach Figur 12 besteht aus vier Zapfenteilen. Durch die Kombination einer quadratischen Zapfenaufnahme mit einem quadratischen Zapfen ergibt sich eine verdrehungssichere Verbindung, wobei der Zapfen in von um 90 0 voneinander-abweichenden Stellungen eingesteckt werden kann.
• Wie aus den Figuren 5, 65 77 81 11 und 12 hervorgeht, sind die in diesen Figuren gezeigten Zapfen auf der Trennungslinie 28, 48, 68'bzw. 78 zwischen zwei zusammengeklebten Bausteinhälften angeordnet. Diese Maßnahme erleichtert die Herstellung der Zapfen. Es ist selbstverständlich auch möglich, die Zapfenaufnahmen auf einer solchen Trennungslinie zwischen zwei C> Bausteinhälften anzuordnen.
• Um ein gutes Federn der Zapfenteile beim Einstecken und Herausziehen zu ermöglichen, erstrecken sich die Spalte zwischen den Zapfenteilen bis unter die äußere Oberfläche des Bausteins. Wie z.B. in Figur 6 gezeigt ist, erstreckt sich der Spalt 25 bis-unter die Gberfläche 20. Der 8Dalt ist außerdem an allen Enden abgerundet, wie durch das Bezugszeichen 26 (Fig.5) angedeutet ist. Die in den Figuren gezeigten Zapfen sind an die Wände der Bausteine einstückig angeformt. Es ist auch möglich, die Zapfen getrennt herzustellen und in entsDrechende Aussparungen in den Bausteinwänden einzusetzen, vorzugsweise einzukleben. Als Aussparungen können z.B. Zapfenaufnahmen dienen, so daß nachträglich, ohne daß besondere Werkzeuge erforderlich sind, Zapfen angebracht werden können, wo Zapfenaufnahmen vorgesehen sind. Werden die Zapfen nachträglich eingesetzt, so känn für die Zapfen ein anderes Material gewählt werden als für den Bausteinkörper. In dem Fall braucht nur der Zapfen aus einem hochelastischen, unter Umständen teuren Material bestehen, während für- den Baustein selbst ein billigeres Material verwendet werden kann.
• Die in den vorstehenden Beispielen gezeigten Zapfenaufnahmen können nicht nur in einem Hohlbaustein vorgesehen sein;, wobei die sich an den zylindripchen Teil der Zapfenaufnahme anschließende Stufe, hinter die der Wulstrand des Zapfens greift, durch die Innenfläche des Bausteines gebildet wird,-sondern es ist auch möglich, die Stufe durch eine entsprecheiide Erweiterung im Anschluß an den zylindrischen Teil zu bilden. In diesem Fall muß die Zapfenaufnahme natürlich in der Trennungsebene eines aus zwei Teilen zusammengesetzten Bausteins liegen.

Claims (2)

1. A n s p r ü c h e : Verbindungsglied zum lösbaren Verbinden zweier Spielzeug-Steckbausteine mit einem sich von einer Fläche des einen Bausteins erhebenden, axial gespaltenen, federnden Zapfen und einer an den Zapfen angepaßten Zapfenaufnahme in einer Fläche des anderen Bausteins, die aus einem Loch bestimmter Tiefe und-einer sich anschließenden, eine.Stufe bildenden Erweiterung besteht, d a d u r c h g e k e n n.z e i c h n e t, daß der Zapfen (21) an seinem Ende einen sich zur Bausteinfläche (20) hin verjüngenden Wulstrand (22) hat, dessen Abstand zur Bausteinfläche an die Tiefe der Zapfenaufnahme (11,12) derart angepaßt ist, daß die Verjüngung des Wulstrandes (22) beim Zusammenstecken beider Bausteine (2,1) federnd hinter die Stufe (19) der. Zapfenaufnahme (11,12) greift.
2. 2. Verbindungsglied nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Stufe zwischen Loch (11,12) und Erweiterung der Zapfenaufnahme durch die Innenfläche (19) eines hohlen Bausteins (1) gebildet wird. 3. Verhindungsglied nach Anspruch 1 oder '21 d a d u r c h - 'g e k e n'n z e- i c h n e t, daß die Zapfenaufnahme einen von der Außenfläche (10) des Bausteins (1) ausgehenden, sich nach innen verjüngenden Teil (12) und einen sich anschließenden, parallel zur Achse der Zapfenaufnahme verlaufenden und in die Erweiterung führenden Teil-(11) hat. 4. Verbindungsglied nach Anspruch 1, 2 oder d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Zapfenaufnahme (11,12) einen kreisrunden Querschnitt hat. 5. Verbindungsglied nach Anspruch 1, 2 oder 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Zapfenaufnahme einen verdrehungssicheren Querschnitt hat. 6. Verbindungsglied nach Anspruch 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Zapfenaufnahme (31,32,33) einen etwa kreuzförmigen Querschnitt-hat, wobei die Kreuzbalkenenden (32) auf einem gemeinsamen Kreis liegen. 7. Verbindungsglied nach Anspruch 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Zapfenaufnahme (51,52) einen quadratischen Querschnitt hat. 8. Verbindungsglied nach Anspruch 3, d a d u r c h g e k-e n n z e i c h n e t, daß der Zapfen einen sich an die Außenfläche (20) des Bausteins (2) anschließenden, sich nach außen verjüngenden,illeil (24) hat, der dem sich verjüngenden Teil (12), der Zapfenaufnahme angepaßt ist, und daß Zapfen und Zapfenaufnahme derart aufeinander abgestimmt sind, daß beim Zusammenstecken beider Bausteine (2,1) die sich verjüngenden Teile (24,12) des Zapfens bzw. der Zapfenaufnahme fest aufeinander sitzen und zwischen den Außenflächen (20,10) der Bausteine ein Mindestspiel (a) verbleibt. Verbindungsglied nach Änspruch 8, d a d u r -- h g e ke n n z e i c h n e t, daß zwischen dem Wulstrand (22) und dem sich verjüngenden Teil (24) des Zapfens ein zylindrischer Teil (23) vorhanden ist. 10.- Verbindungsglied nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, d a d ii r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Wulstrand (22) des Zapfens (21) zum leichteren Einstecken des Zapfens in eine Zapfenaufnahme zum Ende des Zapfens hin abgerundet ist. 11. Verbindungsglied nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß der Zapfen (21) aus zwei durch einen Spalt (25) voneinander getrennten Zapfenteilen 'bestelit. 12. Verbindungsglied nach einem oder mehreren der-AnsprÜche 1 bis 10, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß der Liapfen (41) aus vier durch zwei senkrecht zueinander verlaufende Spalte (45) getrennten Zapfenteilen besteht. 15. Verbindungsglied nach-einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h il e t, daß der Spalt (25) zwischen den Zapfenteilen des Zapfens (21) sich bis unter die äußere Oberfläche (20) der Bausteine (2) erstreckt und abgerundete Ecken (26) hat. 14. Verbinduaigsglied nach einem oder mehreren der vorher-Gehenden AnsprÜche, d a d u r c h g e k e r. n - e i c h n e t, daß der Zapfen (41), von der Spaltung abgesehen, einen kreisrunden :;3ierschnitt hat. 15. Verbindungsglied nach den AnsprÜchen 11 und 14,_ d a d u r c li g e k e n n z e i c h n e t, daß der Zapfen (21)-zwei einander gegenüberliegende, durch den Spalt (25) miteinander verbundene Abflachungen (27) hat. 16. Verbindungsglied nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 13, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß der Zapfen (21,61,71) einen verdrehungssicheren Querschnitt hat. 17. Verbindungsglied nach den Ansprüchen 6,15 und 16,-d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der gegenseitige Abstand der Abflachungen (27) des Zapfens (21) der Breite der einzelnen Balken (33) der kreuzförmigen Zapfbnaufnahme (31,32,33) angepaßt ist. 18. Verbindungsglied nach Anspruch 16, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Zapfen (61,71), abgesehen von der Spaltung, quadratisch mit abgerundeten Ecken ausgebildet ist. 19. Verbindungsglied nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n nz e i c h n e t, daß die Zapfen (21,41,61,71) an den Baustein einstückig angeformt sind. 20. Verbindungsglied nach einem oder mehreren der -Ansprüche 1 bis 18, d a. d- u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Zapfen in den Baustein eingesetzt, insbesondere eingeklebt sind. 21. Verbindungsglied nach einem oder mehreren der vorhergehenden ÄnsprÜche, d a d u r c h g e k e n n z e'i c h n e t, daß der Baustein aus zwei zusammengesetzten Schalen besteht und daß die Trennebene durch die Mehrzahl der Zapfen bzw. Zapfenaufnahmen, hier vorzugsweise durch den Spalt zwischen den Zapfenteilen, verläuft. 22. Verbindungsglied nach den AnsprÜchen 20 und 21, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die in entsprechende Ausnehmungen an der Trennebene des Bausteins eingesetzten Zapfenteile eine sich beim Zusammensetzen der beiden Schalen des Bausteins verankernde Form haben.