DE19641054C1 - Verbindungsanordnung für Verstrebungselemente zu Spiel-, Lehr- oder Unterrichtszwecken - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Verbindungsanordnung für Verstre­ bungselemente zu Spiel-, Lehr- oder Unterrichtszwecken, mit mindestens zwei voneinander beabstandeten Anbauelementen, die durch mindestens zwei zwischen ihnen angeordnete stabförmige Verstrebungselemente zueinander festlegbar sind derart, daß die Verstrebungselemente jeweils in eine Bohrung im ersten Anbau­ element und eine Bohrung im zweiten Anbauelement einsteckbar sowie durch eine zwischen ihnen wirksame Klemmeinrichtung mit­ einander verbindbar und dadurch zueinander festgelegt sind.

Im Spiel-, Lehr- oder Unterrichtsbereich, aber auch zu Rehabi­ litationszwecken, werden schon längere Zeit Verbindungsanord­ nungen für Verstrebungselemente, also für Bauelemente mit lang­ gestreckter Form, eingesetzt, um bei Kindern und Erwachsenen das Planen, Entwerfen, Konstruieren und Bauen von Modellen zu schulen und zu fördern. Zu diesem Zweck sind sogenannte Baukä­ sten bekannt, die aus einer Reihe von Einzelteilen bestehen, wobei in erster Linie unterschiedlich geformte Verstrebungsele­ mente derart miteinander verbunden werden können, daß sich Spielmodelle daraus zusammenbauen lassen. Je nach Phantasie des Spiel enden oder der gestellten Aufgabe lassen sich beliebige Modelle, z. B. Schaukeln, Brücken, Aussichtstürme, Fahrzeuge, Seilbahnen und dergleichen erstellen. Vielen dieser Baukästen ist gemeinsam, daß die Verstrebungselemente mittels Steck- oder Schraubverbindungen zusammengefügt werden. Die Verstrebungsele­ mente weisen Durchgangsbohrungen auf, durch die hindurch Schrauben eingesteckt werden können, um mittels Muttern die Verstrebungselemente in der gewünschten Lage zueinander fest zu­ legen. Oft ist es erforderlich, gleichzeitig mehrere Schraub­ verbindungen, zum Beispiel in aufeinanderfolgenden Bohrlöchern anzubringen, um eine ausreichende Stabilität zu gewährleisten.

Diese bekannten Baukästen verfolgen das Ziel, dem Spielenden oder Lernenden Kenntnisse in der form- oder kraftschlüssigen Verbindung von starren Verbindungs- bzw. Verstrebungselementen beizubringen und entsprechende Fähigkeiten bei der Konstruktion stabiler Modelle zu vermitteln. Jedoch können die bekannten Baukästen keine Kenntnisse darüber vermitteln, welche Auswir­ kungen Torsionskräfte oder Verspannungen zwischen einzelnen Verstrebungselementen haben. Derartige Klemm- oder Ver­ spannverbindungen sind zweckmäßig, wenn die Verstrebungsele­ mente nicht für eine Schraubverbindung ausgelegt sind. Das ist dann der Fall, wenn die Verstrebungselemente keine Durchgangs­ bohrungen aufweisen.

Die GB 2 274 070 A beschreibt eine Konstruktionsvorrichtung bei der zwei zylindrische Stäbe durch ein kreuzförmiges Verbin­ dungsstück in einem bestimmten Abstand parallel zueinander festgelegt sind. Die Stäbe erstrecken sich jeweils durch zuein­ ander parallel angeordnete Führungshülsen im Grundkörper des Verbindungsstückes hindurch. Die Enden der Stäbe lassen sich in an den Eckbereichen eines Flächenelementes angeordnete Buchsen einstecken. Auf diese Weise können jeweils zwei Flächenelemente mittels der Stäbe miteinander verbunden werden. Darüber hinaus können die parallel zueinander festgelegten Stäbe auch in am Randbereich der Flächenelemente angeordnete rinnenförmige Ausneh­ mungen eingesetzt werden, wobei das Verbindungsstück dann eine Aussparung in der rinnenförmigen Ausnehmung ausfüllt. Die Fest­ legung der Flächenelemente und der Stäbe zueinander erfolgt nur durch einfache Steckverbindungen, wodurch jedoch keine ausrei­ chende Stabilität der Konstruktionsanordnung gewährleistet ist. Die Kombinationsmöglichkeiten beim Aufbau unterschiedlicher Konstruktionen ist eingeschränkt. Weiterhin sind insbesondere die Flächenelemente kompliziert aufgebaut.

Die CH-PS 531 358 beschreibt einen Spielzeug-Elementensatz bei dem sich Stäbe mittels eines Klemmelementes in der Form einer Wäscheklammer miteinander verbinden lassen. Die Arme des Klemm­ elements weisen mehrere Einstecköffnungen für die Enden der Stäbe auf, so daß zwischen den Armen und den Stäben nur eine leicht zu lösende Steckverbindung vorgesehen ist. Das mit ein­ gesteckten Stäben versehene Klemmelement läßt sich nach Art ei­ ner Wäscheklammer an weiteren Stäben festklemmen. Die einzelnen Stäbe können untereinander mittels kreuzförmiger Stabkupplungen verbunden werden. Auch hierbei sind nur leicht lösbare Steck­ verbindungen vorgesehen. Die Handhabung des klammerförmigen Klemmelements ist insbesondere bei Verbindung mit mehreren Stä­ ben schwierig.

Die US-PS 2 841 918 beschreibt eine Verbindungsanordnung zwi­ schen zwei parallelen Stäben und einer zwischen diesen senk­ recht angeordneten Lagerbuchse für eine Achse oder Welle. Durch die Lagerbuchse wird der Abstand der Stäbe zueinander festge­ legt. An beiden Seiten der Lagerbuchse sind flächige Klemmele­ mente aufgeschoben, welche an ihren den beiden Stäben zugeord­ neten Enden derart umgebogen ausgebildet sind, daß sie die Stäbe zumindest teilweise umgreifen und diese an die Außenwan­ dung der Lagerbuchse drücken. Schrauben sind parallel zu der Lagerbuchse durch Bohrungen in den Klemmelementen durchgeführt und fixieren mittels aufgeschraubter Muttern beide Klemmele­ mente aneinander. Die Verbindungsanordnung besitzt nur einen auf eine Wellen- oder Achslagerung beschränkten Einsatzbereich.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Verbindungsanordnung für Verstrebungselemente zu Spiel-, Lehr- oder Unterrichtszwecken anzugeben, welche bei hoher Stabilität vielseitig in einer Reihe von Kombinationsmöglichkeiten einsetzbar und auf einfache Weise individuell gestaltbar ist. Darüber hinaus soll sie mit einer geringen Zahl von einfach geformten Konstruktionsteilen kostengünstig herzustellen sein.

Die Lösung der Aufgabe der Erfindung erfolgt mit einer Verbin­ dungsanordnung für Verstrebungselemente zu Spiel-, Lehr- und Unterrichtszwecken gemäß den Merkmalen des Patentanspruches 1. Hinsichtlich einer speziellen Verspannung von Verstrebungsele­ menten wird ausdrücklich noch auf den Patentanspruch 5 verwie­ sen.

Gemäß einem Grundgedanken der Erfindung sind die Anbauelemente auf den Verstrebungselementen längsverschieblich angeordnet. Dadurch lassen sich eine ganze Reihe unterschiedlicher Anord­ nungen realisieren. Die Klemmeinrichtung übt dabei auf die Ver­ strebungselemente eine im wesentlichen parallel zu den Anbau­ elementen gerichtete Kraft aus. Die resultierenden zwischen den Verstrebungselementen und den Bohrungen der Anbauelemente wirk­ samen Preß- und Reibungskräfte legen die Verstrebungselemente und die Anbauelemente zueinander fest. Auf diese Weise ist eine hohe Stabilität in der Verbindungsanordnung gewährleistet.

Die Verstrebungs­ elemente sind in einem durch die Bohrungsabstände in den beiden Anbauelementen vorgegebenen Abstand zueinander gehalten, wobei ein Verschieben der Verstrebungselemente gegeneinander durch die Klemmeinrichtung verhindert wird. Die Verstrebungselemente lassen sich auf einfache Weise in die Anbauelemente einstecken, in die richtige Position bringen und mittels der Klemmeinrichtung unter Wirkung von Klemmkräften festlegen. Darüber hinaus kann die Klemmeinrichtung die beiden Verstrebungen auch in einer etwa durch manuelle Kraftbeauf­ schlagung vorgegebenen Verspannungslage zueinander fixieren.

Da die Verstrebungselemente in die Bohrungen in den Anbauelementen eingesteckt sind, verhindern die Reibungskräfte, die aus der zwischen den Verstrebungselementen wirksamen Kraft resultieren, ein Herausgleiten der Verstrebungselemente aus den Bohrungen. Die Verstrebungselemente werden also durch die zwi­ schen ihnen wirksame Kraft in den Bohrungen verspannt, was eine ausreichend stabile Verbindung schafft. Der Spielende oder Ler­ nende kann somit durch geeignete Wahl der Anbauelemente bzw. der Anordnung der Bohrungen in den Anbauelementen und durch Dosierung der Kraft zwischen den Verstrebungselementen unterschiedlich starke Verspannwirkungen zwischen den Verstre­ bungselementen hervorrufen. Die Wirkung derartiger Kräfte läßt sich bei der erfindungsgemäßen Verbindungsanordnung gut studieren.

Die mindestens zwei Verstrebungselemente lassen sich durch die Klemmeinrichtung mit einer Kraft beaufschlagen, die beide Ver­ strebungselemente gegeneinander drückt.

Bei der erfindungsgemäßen Verbindungsanordnung kann die Klemm­ einrichtung aus zwei Klemmelementen aufgebaut sein, die jeweils an voneinander abgewandten Seiten der Verstrebungselemente an­ liegend und einander gegenüberliegend angeordnet sind. Die beiden Klemmelemente weisen hierbei jeweils mindestens eine Durchgangsbohrung auf, durch welche hindurch eine Schraube eingeführt werden kann. Mittels einer Mutter werden beide Klemmelemente und die Verstrebungselemente gegeneinander verspannt. Die Klemmeinrichtung ist als Standardteil ausge­ führt, ermöglicht jedoch die gewünschte Klemmwirkung und läßt sich bei unterschiedlichsten Verstrebungsanordnungen einsetzen. Beide Klemmelemente lassen sich durch Einsatz einfacher Werk­ zeuge leicht wieder voneinander und von den Verstrebungsele­ menten lösen.

Die beiden Klemmelemente können jeweils mindestens je eine weitere Durchgangsbohrung aufweisen. In diese läßt sich dann jeweils ein weiteres Verstrebungselement einstecken, welches wiederum in ein weiteres Anbauteil eingesteckt und mittels einer weiteren Klemmeinrichtung festgelegt werden kann. Dieses weitere Verstrebungselement bzw. die weiteren Verstrebungsele­ mente lassen sich je nach Orientierung der zusätzlichen Durchgangsbohrungen in den beiden Klemmelementen in einem vorgegebenen Winkel zu den bereits vorhandenen Verstrebungs­ elementen einstecken. Auf diese Weise ist es mit Hilfe weiterer Klemmeinrichtungen möglich, dreidimensionale Gebilde zu konstruieren.

Gemäß einem weiteren Grundgedanken der Erfindung weisen die mindestens zwei Anbauelemente jeweils mindestens vier Durch­ gangsbohrungen auf. Diese Durchgangsbohrungen sind jeweils an den Ecken eines Quadrates oder eines Rechtecks an den zwei An­ bauelementen angeordnet. In diese vier Durchgangsbohrungen las­ sen sich entsprechend vier Verstrebungselemente zwischen den beiden Anbauelementen einstecken bzw. anordnen und werden dadurch in einem bestimmten Abstand und Orientierung zueinander festgelegt. Eines der zwei verwendeten Klemmelemente kann hierbei an zwei der Verstrebungselemente anliegen, während ein weiteres Klemmelement an den zwei anderen Verstrebungselementen anliegt, und zwar so, daß die zwei Klemmelemente einander gegenüberliegend angeordnet sind. Durch die mindestens eine Durchgangsbohrung in jedem der zwei Klemmelemente kann die oben erwähnte Schraube im wesentlichen senkrecht zwischen je zwei der Verstrebungselemente hindurch eingeführt werden. Mittels Schraube und Mutter lassen sich die beiden Klemmelemente und je zwei der Verstrebungselemente gegeneinander verspannen. Auf diese Weise wird eine stabile, aufgrund der wirksamen Ver­ spannungskräfte im wesentlichen unverrückbare Verbindungsan­ ordnung von vier Verstrebungselementen ermöglicht, was es erlaubt, eine Reihe interessanter Spielmodelle zu konstruieren.

Um die Stabilität der Verbindungsanordnung noch weiter zu er­ höhen, lassen sich zwei der Anbauelemente im wesentlichen rechtwinklig beidseitig angrenzend an die zwei Klemmelemente anordnen. Dadurch daß die Klemmelemente in die zu den Verstre­ bungselementen senkrechten Richtung wirken und die Anbauele­ mente aufgrund der Anordnung der Bohrungen die Verstrebungs­ elemente in einem vordefinierten Abstand zueinander halten, ist eine derartige Verbindungsanordnung durch die Torsions- und Verspannkräfte zwischen je zwei der Verstrebungselemente und der resultierenden Pressung in den Bohrungen außerordentlich stabil und unempfindlich gegen ein Verschieben der Verstre­ bungselemente in den Bohrungen der Anbauelemente. Eine der­ artige Verbindungsanordnung läßt sich an beliebigen Stellen auch von besonders lang ausgestalteten Verstrebungselementen anbringen, so daß auf diese Weise die Verstrebungselemente zueinander stets den richtigen Abstand und eine stabile Lage einnehmen.

In den Klemmelementen ist jeweils eine Durchgangsbohrung im wesentlichen in der Mitte der dem anliegenden Verstrebungselement bzw. den anliegenden Verstrebungselementen zugeordneten Anlagefläche angeordnet. Auf diese Weise kommt es zu einer besonders guten Kräfteverteilung bei der Krafteinwirkung durch die auf das betreffende Klemmelement wirkende Schraube mit Mutter. Das Klemmelement wird somit im wesentlichen gleichmäßig belastet und ein Verformen des Klemmelements wird weitgehend vermieden.

Die Verstrebungselemente können vorzugsweise einen kreisrunden Querschnitt und eine Stabform aufweisen. Die Anbauelemente haben dann entsprechende kreisrunde Durchgangsbohrungen als Führung für das jeweils eingesteckte Verstrebungselement. Auf diese Weise wird das Spiel zwischen Verstrebungselement und Anbauelement minimiert, wobei jedoch ein leichtes Einstecken dadurch ermöglicht wird, daß das Verstrebungselement keine besondere Orientierung zu den Durchgangsbohrungen aufweisen muß, sondern in jeder axialen Drehlage in das Anbauelement eingesteckt werden kann.

Die Verstrebungselemente sind im wesentlichen formstabil, las­ sen sich jedoch unter seitlicher Kraftbeaufschlagung in gerin­ gem Maße elastisch verformen. Auf diese Weise wird die Wirkung der durch die Klemmeinrichtung aufgewandten Klemmkraft erhöht und die Stabilität der Verbindungsanordnung verbessert.

Die Verstrebungselemente lassen sich aus Holz, insbesondere Buchenholz, herstellen. Jedoch ist durchaus denkbar, die Verstrebungselemente aus jedem beliebigen formstabilen Material herzustellen, welches vorzugsweise unter seitlicher Kraft­ beaufschlagung eine definierte Elastizität zeigt.

Die Anbauelemente können einen flachen Grundkörper aufweisen, der in Draufsicht eine beliebige, vorzugsweise jedoch qua­ dratische, rechteckige, dreieckige ovale oder runde Form aufweist. Auch lassen sich die Anbauelemente als Winkelelemente ausbilden, wobei mindestens zwei einen vorgegebenen Winkel einschließenden Bereiche vorhanden sind. Auf diese Weise läßt sich die Kombinationsvielfalt der Verbindungsanordnung noch weiter erhöhen.

Die Anbauelemente können aus einem formstabilen Kunststoff, insbesondere auf der Basis nachwachsender Rohstoffe oder der­ gleichen Material hergestellt werden. Diese nachwachsenden Rohstoffe sind insbesondere Stärken, wie zum Beispiel Mais­ stärke.

Gemäß einem ergänzenden Grundgedanken der Erfindung sind die Klemmelemente der Klemmeinrichtung Anbauelemente. Dies hat den Vorteil, daß keine speziell ausgebildeten Klemmelemente der Klemmeinrichtung geschaffen werden müssen, sondern vielmehr dienen die Anbauelemente als die Klemmelemente der Klemm­ einrichtung und können mittels Schraube und Mutter als eine derartige Klemmeinrichtung eingesetzt werden. Auf diese Weise reduziert sich die Anzahl der für die Verbindungsanordnung notwendigen Konstruktionselemente, was wiederum zu einer Kostenreduzierung führt. Darüber hinaus wird mit einer der­ artigen Maßnahme die Kombinationsvielfalt der Verbindungs­ anordnung erheblich gesteigert.

Die Anbauelemente können eine Mehrzahl von Durchgangsbohrungen aufweisen, die alle zueinander im gleichen Rastermaß beab­ standet sein können. Auf diese Weise wird mit Hilfe zum Bei­ spiel eines standardisierten Rastermusters die Verbindungs­ anordnung erheblich vereinfacht, da sich alle Anbauelemente mit in entsprechend vorgegebenem Rastermuster angebrachten Durch­ gangsbohrungen mittels der Verstrebungselemente in festgelegtem und gleichem Abstand verbinden lassen.

Die Abstände benachbarter Durchgangsbohrungen können gleich dem oder größer als der Durchmesser der Verstrebungselemente sein. Auf diese Weise ist es leicht möglich, daß zwischen zwei in zwei benachbarten Durchgangsbohrungen eingesteckte Verstre­ bungselemente noch weitere Verstrebungselemente - etwa senk­ recht zu diesen - angeordnet werden können. Durch Einsatz noch weiterer Klemmeinrichtungen läßt sich somit eine zusätzliche Möglichkeit einer winkligen Verbindungsanordnung realisieren.

Auf die Verstrebungselemente oder die Schrauben lassen sich Räder mit und ohne Radbund, Riemenscheiben und/oder weitere die Verstrebungselemente oder Schrauben als Drehachse definierende drehbare Elemente aufstecken. Derartige drehbare Elemente lassen sich mittels Anbau- oder Klemmelementen verspannbar bzw. mittels Muttern verschraubbar in Axialrichtung festlegen. Die drehbaren Elemente sind hierbei auf den zugeordneten Verstre­ bungselementen oder Schrauben drehbar gelagert. Mit einer der­ artigen Anordnung läßt sich eine Reihe weiterer Spielmodelle erstellen.

Die erfindungsgemäße Verbindungsanordnung für Verstrebungsele­ mente zu Spiel-, Lehr- oder Unterrichtszwecken ist vielseitig einsetzbar, in einer Reihe von Möglichkeiten individuell kombinierbar und aus wenigen Konstruktionsteilen kostengünstig herzustellen. Darüber hinaus erlaubt die erfindungsgemäße Verstrebungsanordnung das Studium und den praktischen Umgang mit Verspannungskräften beim Aufbau von Modellen.

Die Erfindung sei nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen sowie unter Zuhilfenahme von Figuren näher erläutert.

Hierbei zeigen:

Fig. 1 eine schematisch-perspektivische Ansicht einer Verbin­ dungsanordnung aus Verstrebungen mit jeweils vier parallel zueinander angeordneten Verstrebungselementen;

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht eines Verstrebungs­ elements;

Fig. 3 und 4 perspektivische Ansichten von Anbauelementen mit quadratischem Grundkörper;

Fig. 5 eine perspektivische Ansicht eines Anbauelements mit rechteckigem Grundkörper;

Fig. 6 und 7 perspektivische Ansichten von Anbauelementen mit dreieckigem Grundkörper;

Fig. 8 eine perspektivische Ansicht von zwei parallelen Verstrebungselementen;

Fig. 9 eine perspektivische Explosionsansicht von einem auf ein Verstrebungselement aufsteckbaren Rad mit Radbund; und

Fig. 10 eine perspektivische Explosionsansicht einer Verbin­ dungsanordnung aus vier parallelen Verstrebungsele­ menten.

Nachfolgend soll anhand von Fig. 8 eine Verbindungsanordnung von zwei parallelen Verstrebungselementen 14 und 16 als eine Ausführungsform näher erläutert werden.

Zwei voneinander beabstandete Anbauelemente 10 und 12 weisen jeweils fünf Durchgangsbohrungen 18, 20, 50, 52 und 54 auf. Die Anbauelemente 10 und 12 besitzen einen jeweils quadratischen Grundkörper und sind als schmale Platten ausgebildet. Die Durchgangsbohrungen 18, 20, 50 und 52 sind jeweils an den Ecken eines Quadrates angeordnet. In der Mitte zwischen den vier Durchgangsbohrungen 18, 20, 50 und 52 ist die fünfte Durch­ gangsbohrung 54 mittig angeordnet. Die zwei Verstrebungsele­ mente 14 und 16 sind jeweils in zwei der Durchgangsbohrungen, nämlich in die Durchgangsbohrungen mit den Bezugsziffern 18 und 20 eingesteckt, wobei die freien Enden der Verstrebungselemente 14 und 16 auf jeweils einer Seite der Anbauelemente 10 und 12 herausragen.

Zwischen den Anbauelementen 10 und 12 ist eine Klemmeinrichtung angeordnet, die zwischen den beiden Verstrebungselementen 14 und 16 wirkt und aus zwei parallelen plattenförmigen Klemm­ elementen 22 und 24 und einer zwischen beiden Klemmelementen wirksamen Schraube 26, die mittels einer (nicht gezeigten) Mutter die erforderliche Klemmkraft zwischen beiden Klemm­ elementen 22 und 24 aufbringt, besteht. Zwischen beiden Klemm­ elementen 24 und 22 sind die beiden Verstrebungselemente 14 und 16 eingeklemmt, so daß sie sich gegeneinander nicht verschieben können. Die beiden Anbauelemente 10 und 12 sind in Richtung der Achsen der Verstrebungselemente verschiebbar.

Die axiale Verschiebbarkeit der Anbauelemente 10 und 12 läßt sich dadurch verhindern, daß die Anbauelemente 10 und 12 (wie der Fig. 8 nicht zu entnehmen ist) unmittelbar angrenzend an die Klemmelemente 24 und 26 verschoben und auf den jeweils von den Klemmelementen 24 und 26 abgewandten Seiten durch jeweils eine weitere baugleiche Klemmeinrichtung fixiert werden.

Eine weitere Möglichkeit, die axiale Längsverschieblichkeit der Anbauelemente 10 und 12 auf den Verstrebungselementen 14 und 16 zu verhindern, besteht darin, manuell eine parallel zu den Anlageflächen der Klemmelementen 24 und 22 gerichtete Kraft auf die Verstrebungselemente 14 und 16 auszuüben und beide zusam­ menzudrücken. Unter Beibehaltung der manuellen Kraftaufwendung kann nun das Klemmelement angezogen werden. Das heißt die beiden Klemmelemente 22 und 24 fixieren die nun unter Spannung stehenden Verstrebungselemente 14 und 16 in einer Verspan­ nungslage, wobei beide Verstrebungselemente 14 und 16 in den Bohrungen 18 und 20 der beiden Anbauelemente 10 und 12 ver­ spannt werden. Beim Versuch, die beiden Anbauelemente 10 und 12 in Axialrichtung der Verstrebungselemente 14 und 16 zu ver­ schieben, ist je nach Stärke der Verspannung die Preß- und Reibungskraft so groß, daß die Anbauelemente 10 und 12 fest­ liegen.

Wie aus Fig. 8 weiterhin ersichtlich, sind die beiden Klemm­ elemente 24 und 22 mit einer identischen Form wie die Anbau­ elemente 10 und 12 ausgebildet. Das bedeutet, daß sich die Anbauelemente 10 und 12 auch als Klemmelemente und umgekehrt einsetzen lassen.

Die in Fig. 8 dargestellten Verstrebungselemente 14 und 16 sind aus Buchenholz gefertigt, haben einen kreisrunden Durch­ messer (vgl. auch Fig. 2) und weisen, wie für Holz üblich, eine gewisse Elastizität bei seitlicher Kraftbeaufschlagung auf. Durch die sich bei Verspannung einstellenden geringen elasti­ schen Verformungen der Verstrebungselemente 14 und 16 läßt sich die Stabilität aber auch die Handhabung beim Aufbringen der Verformungskraft verbessern.

Die Anbauelemente sind aus einem Stärkekunststoff auf Basis von Maisstärke hergestellt. Dieser Ausgangsstoff ist nachwachsend und unter Umweltgesichtspunkten unbedenklich in Herstellung und Entsorgung.

Die Durchmesser der Durchgangsbohrungen 18, 20, 50, 52 und 54 entsprechen im wesentlichen dem Außendurchmesser der Verstre­ bungselemente 14 und 16. Natürlich sind die Durchgangsbohrungen derart auf die Verstrebungselemente 14 und 16 abgestimmt, daß ein leichtes Einstecken noch möglich ist.

Die in Fig. 8 verwendeten Anbauelemente 10 und 12 bzw. Klemm­ elemente 22 und 24 weisen den in Fig. 3 dargestellten quadra­ tischen Grundkörper mit fünf Durchgangsbohrungen 18, 20, 50, 52, 54 auf. Die Durchgangsbohrungen sind wie die Augenzahl "5" eines Spielwürfels angeordnet.

Fig. 4 zeigt einen etwas größer ausgebildeten quadratischen Grundkörper eines weiteren Anbauelements, wobei die Durch­ gangsbohrungen in einem gleichmäßigen quadratischen Raster angeordnet sind.

Ein rechteckiges Anbauelement ist in Fig. 5 dargestellt, wobei die Durchgangsbohrungen im wesentlichen der rastermäßigen Anordnung der Durchgangsbohrungen in Fig. 4 entspricht.

Fig. 6 zeigt ein Anbauelement mit einem Grundkörper, der ein gleichschenkeliges, rechtwinkliges Dreieck darstellt. Dieses Anbauelement weist beispielsweise drei Durchgangsbohrungen auf.

In Fig. 7 ist ein weiteres Anbauelement dargestellt, welches einen Grundkörper in der Form eines rechtwinkligen Dreiecks aufweist, jedoch größer ausgebildet ist als das in Fig. 6 dargestellte Anbauelement. Die Durchgangsbohrungen des Anbau­ elements von Fig. 7 sind entlang der rechtwinklig zueinander stehenden Schenkel angeordnet.

Wie anhand der vorstehenden Beschreibung leicht deutlich wird, können die vorstehend beschriebenen Anbauelemente unterschied­ licher Form bei der erfindungsgemäßen Verbindungsanordnungen eingesetzt werden. Darüber hinaus sind auch noch eine Reihe weiterer Formen denkbar, wie etwa runde, ovale oder als Winkelelemente ausgeführte Körper. Die Durchgangsbohrungen können hierbei alle demselben Rastermuster entsprechen, jedoch auch vollkommen individuell angeordnet sein.

Auch können die Anbauelemente einen massiven Grundkörper auf­ weisen, der von einer reinen Plattenform abweicht. Die ange­ brachten Bohrungen müssen auch nicht Durchgangsbohrungen sein, sondern es reicht vielmehr, wenn ein zum Beispiel in Fig. 2 dargestelltes Verbindungselement 14 in eine Sackbohrung eines Anbauelements eingesteckt wird. Durch geeignete Anordnung des Klemmelements, kann durch Verspannkräfte das Verstrebungsele­ ment auch in einer solchen Sackbohrung verspannt und damit festgelegt werden.

Fig. 10 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Verbindungs­ anordnung von vier parallelen Verstrebungselementen 14, 16, 56 und 58. Diese vier Verstrebungselemente sind in zwei sich gegenüberstehenden, parallel beabstandeten Anbauelementen 10 und 12 eingesteckt, und zwar in jeweils vier an den Ecken eines Quadrates angeordneten Durchgangsbohrungen 18, 20, 50 und 52. Die vier Verstrebungselemente 14, 16, 56 und 58 verlaufen parallel zueinander. Diese Anordnung ist durch die Lage der Durchgangsbohrungen 18, 20, 50 und 52 der Anbauelemente 10 und 12 festgelegt. Zusätzlich weisen die beiden Anbauelemente 10 und 12 eine zwischen den von den Verstrebungselementen 14, 16, 56 und 58 belegten Durchgangsbohrungen 18, 20, 50 und 52 je eine mittig angeordnete Durchgangsbohrung 54 auf. Diese ist in der Verbindungsanordnung der Fig. 10 freigelassen.

Auf die beiden Verstrebungselemente 14 und 56 wird ein Klemm­ element 22, das die gleiche Formgebung aufweist wie die Anbau­ elemente 10 und 12, in Richtung des Pfeiles A unmittelbar angesetzt. Von unten wird an die Verstrebungselemente 16 und 58 ein weiteres Klemmelement 54 in Richtung des Pfeiles B parallel zu dem ersten Klemmelement 22 angesetzt. Anschließend wird in die im Klemmelement 22 mittig befindliche Durchgangsbohrung 34 eine Schraube 26 eingeführt und zwar derart, daß sie durch die Durchgangsbohrung 34 des zweiten Klemmelements 24 hindurchragt, so daß eine Mutter 28 auf die Schraube 26 aufgeschraubt werden kann. Die Schraube 26 zusammen mit der Mutter 28 drücken die Klemmelemente 22 und 24 zusammen, so daß die zwei sich jeweils gegenüberliegenden Verstrebungselemente 56 und 58 bzw. 14 und ebenfalls gegeneinander gedrückt werden. Auf diese Weise entsteht eine Verspannung zwischen den beiden Klemmelementen 22 und 24 aber auch zwischen den Verstrebungselementen 56 und 58 bzw. 14 und 16. Aufgrund dieser verspannenden Kraft werden die vier Verstrebungselemente 14, 16, 56 und 58 in den Durchgangs­ bohrungen 18, 20, 50 und 52 der Anbauelemente 10 und 12 fest­ gelegt. Ein Verschieben der Anbauelemente 10 und 12 entlang der Achsen der Verstrebungselemente 14, 16, 56 und 58 wird somit vermieden.

Eine besonders stabile Verbindungsanordnung wird dadurch ge­ schaffen, daß unmittelbar angrenzend an die Klemmelemente 22 und 24 die Anbauelemente 10 und 12 herangeschoben werden ( in Fig. 10 nicht gezeigt), und zwar bevor die Schraube 26 ange­ zogen und somit die verspannende Kraft wirkt.

Fig. 9 zeigt eine Möglichkeit, wie ein Rad 70 auf ein Ver­ strebungselement 14 aufgesteckt und durch einen Radbund 72 gesichert werden kann. Das Rad weist eine mittige Durch­ gangsbohrung 74 auf, mit der es auf das Verstrebungselement 14 aufgesteckt werden kann. Die Durchgangsbohrung 74 ist so bemessen, daß das Rad 70 auf dem Verstrebungselement 14 leicht drehbar gelagert ist. Um ein Heruntergleiten des Rades 70 vom Verstrebungselement 14 zu verhindern, wird, nachdem das Rad 70 auf das Verstrebungselement 14 aufgeschoben wurde, ein Radbund 72 als Sicherung aufgesteckt. Der Radbund weist eine eng bemessene Durchgangsbohrung 76 auf, welche ein Aufstecken auf das Verstrebungselement 14 nur unter Kraftaufwand ermöglicht. Um den Radbund noch weiter zu sichern, kann in eine an diesem angebrachte seitliche, U-förmige Ausnehmung 78 eine Schraube (nicht gezeigt) eingeführt werden. Darüber hinaus kann in die U-förmige Ausnehmung ein weiteres Verstrebungselement einge­ steckt werden.

Darüber hinaus ist auch denkbar, daß das auf das Verstrebungs­ element 14 aufgesteckte Rad 70 durch eine Klemm- oder Verspanneinrichtung gesichert werden kann, wie sie vorstehend in der Beschreibung erläutert wurde.

Abschließend sei anhand der Fig. 1 kurz dargestellt, welche Kombinationsmöglichkeit die erfindungsgemäße Verbindungsanord­ nung bietet. Fig. 1 zeigt eine Verbindungsanordnung bestehend aus drei Verstrebungen, die jeweils aus vier parallel zuein­ ander festgelegten Verstrebungselementen bestehen. Hierbei sind zwei Verstrebungen zueinander parallel, jedoch voneinander beabstandet angeordnet, und eine dritte Verstrebung ist zwischen diesen rechtwinklig eingebracht. Diese senkrecht verlaufende Verstrebung sei nachfolgend näher erläutert. Die senkrechte Verstrebung besteht aus einer Anordnung von vier parallelen Verstrebungselementen 14, 16, 56 und 58. Deutlich zu erkennen ist die Klemmeinrichtung bestehend aus zwei platten­ förmigen Klemmelementen 22 und 24, die mittels einer Schraube 26 jeweils zwei Verstrebungselemente, nämlich die Verstre­ bungselemente 56 und 58 bzw. 14 und 16 gegeneinander drücken und somit in den Durchgangsbohrungen 18, 20, 50 und 52 der dargestellten, entlang der Achsen der Verstrebungselemente und senkrecht zu diesen angeordneten Anbauelemente, fixiert.

Claims (18)

1. Verbindungsanordnung für Verstrebungselemente zu Spiel-, Lehr- oder Unterrichtszwecken, mit mindestens zwei voneinander beabstandeten Anbauelementen (10, 12), die durch mindestens zwei zwischen ihnen angeordnete stab­ förmige Verstrebungselemente (14, 16) zueinander festlegbar sind derart, daß die Verstrebungselemente (14, 16) jeweils in eine Bohrung (18, 20) im ersten Anbauelement (10) und eine Bohrung (18, 20) im zweiten Anbauelement (12) einsteckbar sowie durch eine zwischen ihnen wirksame Klemmeinrichtung (22, 24, 26) miteinander verbindbar und dadurch zueinander festgelegt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Anbauelemente (10, 12) auf den Verstrebungselementen (14, 16) längsverschieblich angeordnet sind, und die Klemmeinrichtung (22, 24, 26) auf die Verstrebungselemente (14, 16) eine im wesentlichen parallel zu den Anbauelementen (10, 12) gerichtete Kraft ausübt, wobei die resultierenden zwischen den Verstrebungselementen (14, 16) und den Bohrungen (18, 20) der Anbauelemente (10, 12) wirksamen Preß- und Reibungskräfte die Verstrebungselemente (14, 16) und die Anbauelemente (10, 12) zueinander festlegen.

2. Verbindungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmeinrichtung (22, 24, 26, 28) die mindestens zwei Verstrebungselemente (14, 16) mit einer Kraft beaufschlagt, die beide Verstrebungselemente (14, 16) gegeneinanderdrückt.

3. Verbindungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmeinrichtung zwei Klemmelemente (22, 24) aufweist, die jeweils an voneinander abgewandten Seiten der Verstre­ bungselemente (14, 16) anliegend und einander gegenüber­ liegend angeordnet sind und jeweils mindestens eine Durch­ gangsbohrung (34) aufweisen, durch welche hindurch eine Schraube (26) einführbar ist, die durch eine aufschraub­ bare Mutter (28) die beiden Klemmelemente (22, 24) und die Verstrebungselemente (14, 16) gegeneinander verspannt.

4. Verbindungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Klemmelemente (22, 24) mindestens je eine wei­ tere Durchgangsbohrung (36, 38, 40, 42) aufweisen, in die jeweils ein weiteres Verstrebungselement einsteckbar ist, das in ein weiteres Anbauteil (48) einsteckbar und mittels einer weiteren Klemmeinrichtung (50) festlegbar ist.

5. Verbindungsanordnung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die mindestens zwei Anbauelemente (10, 12) jeweils minde­ stens vier Durchgangsbohrungen (18, 20, 50, 52) aufweisen, die an den Ecken eines Quadrates oder eines Rechtecks an­ geordnet sind, und daß vier Verstrebungselemente (14, 16, 56, 58) zwischen den mindestens zwei Anbauelementen (10, 12) angeordnet und in die je vier Durchgangsbohrungen (18, 20, 50, 52) eingesteckt und dort festgelegt sind derart, daß eines (Klemmelement 22) der zwei Klemmelemente (22, 24) an zwei der Verstrebungselemente (14, 56) anliegt und das andere Klemmelement (24) an den zwei anderen Verstrebungselementen (16, 58) anliegt, so daß die zwei Klemmelemente (22, 24) einander gegenüberliegend angeordnet sind und durch die mindestens eine Durchgangsbohrung (34) in jedem der zwei Klemmelemente (22, 24) die Schraube (26) im wesentlichen senkrecht zwischen je zwei der Verstrebungselemente (14, 56; 16, 58) hindurch einführbar ist, wobei durch die auf die Schraube (26) aufschraubbare Mutter (28) die beiden Klemmelemente (22, 24) und je zwei der Verstrebungselemente (14, 16; 56, 58) gegeneinander verspannt werden.

6. Verbindungsanordnung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwei (Anbauelemente 10, 12) der mindestens zwei Anbauele­ mente im wesentlichen rechtwinklig beidseitig angrenzend an die zwei Klemmelemente (22, 24) angeordnet sind.

7. Verbindungsanordnung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchgangsbohrungen (34) in den Klemmelementen (22, 24) im wesentlichen in der Mitte der dem anliegenden Verstrebungselement (14; 16) bzw. den anliegenden Verstrebungselementen (14, 56; 16, 58) zugeordneten Anlagefläche (60, 62) angeordnet sind.

8. Verbindungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstrebungselemente (14, 16, 56, 58) einen kreisrunden Querschnitt und die Anbauelemente (10, 12) entsprechende kreisrunde Durchgangsbohrungen (18, 20, 50, 52) als Führung für das jeweils eingesteckte Verstrebungselement aufweisen.

9. Verbindungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstrebungselemente (14, 16, 56, 58) im wesentlichen formstabil sind, jedoch unter seitlicher Kraftbeaufschla­ gung eine geringe Elastizität zeigen.

10. Verbindungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstrebungselemente (14, 16, 56, 58) aus Holz, insbe­ sondere Buchenholz, hergestellt sind.

11. Verbindungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Anbauelemente (10) einen flachen Grundkörper aufwei­ sen, der in Draufsicht eine beliebige, vorzugsweise qua­ dratische (Fig. 2, 3), rechteckige (Fig. 4), drei­ eckige (Fig. 5, 6), ovale oder runde Form aufweist.

12. Verbindungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Anbauelemente als Winkelelemente mit mindestens zwei einen vorgegebenen Winkel einschließenden Bereichen ausge­ bildet sind.

13. Verbindungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Anbauelemente (10, 12) aus formstabilem Kunststoff, insbesondere auf der Basis nachwachsender Rohstoffe, ins­ besondere Maisstärke, oder dergleichen Material herge­ stellt sind.

14. Verbindungsanordnung nach einem der Ansprüche 3 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmelemente (22, 24) der Klemmeinrichtung Anbauele­ mente sind.

15. Verbindungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Anbauelemente (10, 12) eine Mehrzahl von Durchgangs­ bohrungen (18, 20, 50, 52; 54) aufweisen, die zueinander gleich beabstandet und/oder gemäß einem vorgegebenen Ra­ stermuster auf dem Grundkörper angeordnet sind.

16. Verbindungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstände benachbarter Durchgangsbohrungen (18, 20) gleich dem oder größer als der Durchmesser der Verstre­ bungselemente (14, 16, 56, 58) ist.

17. Verbindungsanordnung nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mehrzahl der Anbauelemente (10, 12) dieselbe Ra­ stermuster-Anordnung der Durchgangsbohrungen (18, 20, 50, 52, 54) aufweist.

18. Verbindungsanordnung nach einem der Ansprüche 3 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Verstrebungselemente (14) oder die Schrauben (26) Räder (70) mit und ohne Radbund (72), Riemenscheiben und/oder weitere die Verstrebungselemente oder Schrauben als Drehachse definierende drehbare Elemente aufsteckbar sind und mittels Anbau- oder Klemmelementen verspannbar bzw. mittels Muttern verschraubbar in Axialrichtung fest­ gelegt werden.