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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Steckverbindung für Spielfahrzeuge zur lösbaren Verbindung von mindestens zwei Bauteilen.
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Bei Spielfahrzeugen besteht der Bedarf, bestehende Fahrzeuge oder deren Komponenten modular erweitern, umbauen und/oder mit weiteren Bauteilen oder Fahrzeugen kombinieren zu können. Um dies zu ermöglichen und eine Kompatibilität der unterschiedlichen Fahrzeuge und Bauteile zu gewährleisten, kann auf ein für alle Fahrzeuge und Bauteile einheitlich verwendetes Verbindungs- bzw. Stecksystem zurückgegriffen werden. Dadurch lassen sich die Fahrzeuge und Bauteile in verschiedenen Konfigurationen, je nachdem, welche Verbindungs- und Anbaumöglichkeiten durch die jeweiligen Verbindungsformen möglich sind, zusammenbauen und kombinieren.
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Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Verbindungstypen und Stecksysteme für Spielzeug bekannt. Dabei kommen u.a. Steckverbindungen zum Einsatz, bei denen mehrere Bauteile identisch ausgestaltete Aussparungen aufweisen, durch welche ein Verbinder geschoben werden kann, der die Bauteile lösbar verriegelt.
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So ist beispielsweise eine Steckverbindung für Spielzeuge bekannt, bei der die Verbinder einen Schaft und einen an dessen Ende angeordneten rechteckigen Fuß aufweisen. Die Aussparungen weisen ebenfalls eine rechteckige Form auf, welche im Wesentlichen Kongruent zum Verbinderfuß ausgebildet ist. Zur Herstellung der lösbaren Verbindung wird der Schaft mit dem Verbinderfuß durch die entsprechende Aussparung geschoben und nach vollständigem Einschieben um einen bestimmten Winkel (z.B. 90°) gedreht, sodass der Verbinderfuß nicht mehr durch die Aussparung passt und ein Herausziehen des Verbinders durch Formschluss blockiert ist.
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Eine Verriegelung findet dabei nicht nur in einer einzigen Position (z.B. nach einer Drehung um exakt 90°) statt, sondern bereits nach einer geringfügigen Drehung, sobald die Ecken bzw. Enden des rechteckigen Verbinderfußes nicht mehr die Ecken bzw. Enden der rechteckigen Aussparung überdecken. Die Länge des Verbinders bzw. des Schafts ist typischerweise derart bemessen, dass eine erhöhte Reibung zwischen dem Verbinderfuß und dem Bauteil ein ungewolltes eigenständiges Drehen des Verbinders aus der verriegelten Position heraus und dadurch ein Lösen der Verbindung verhindert.
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Beim Spielen bzw. beim Gebrauch der verbundenen Bauteile kann es jedoch vorkommen, dass sich der Verbinder, beispielsweise aufgrund einer Bewegung eines der verbundenen Bauteile, selbstständig dreht und aus der verriegelten Position herausbewegt. Auch kann es vorkommen, dass sich die üblicherweise aus Plastik bestehenden Verbinder durch häufigen Gebrauch, z.B. im Fuß- oder Kopfbereich, abnutzen und dadurch der Reibungskoeffizient zwischen Verbinder und Bauteil(en) im verriegelten Zustand nicht mehr ausreicht, um ein eigenständiges Drehen des Verbinders und dadurch schließlich ein Lösen der Verbindung zu verhindern.
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Üblicherweise kommt den Verbindern neben dem Verbinden mehrerer Bauteile keine weitere Funktion zu, sodass deren Einsatzmöglichkeiten beschränkt sind. Dementsprechend weisen die Verbinder üblicherweise im Kopfbereich einen Griff oder eine griffähnliche Struktur auf, an der die Verbinder gehalten und mittels der sie zum Erstellen oder Lösen der Verbindung gehandhabt werden können.
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Vor diesem Hintergrund ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine lösbare Steckverbindung bereitzustellen, bei der ein unbeabsichtigtes Lösen aus der Verriegelung effektiv und mit einfachen Mitteln verhindert wird.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Steckverbindung für Spielfahrzeuge zur lösbaren Verbindung von mindestens zwei Bauteilen mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Demnach umfasst die erfindungsgemäße Steckverbindung ein Steckelement und ein Halteelement, wobei das Steckelement in das Halteelement einbringbar ist. Erfindungsgemäß ist das Steckelement in einer definierten Position relativ zu dem Halteelement an diesem reversibel arretierbar. Die arretierte Position wird hierbei insbesondere lediglich durch die Bewegungen „Stecken“ bzw. „Verschieben“ und/oder „Drehen“ erreicht, ohne dass eine externe Fixierung oder ein Einsatz von Schrauben bzw. Gewinden notwendig ist, und kann beliebig oft gelöst und wiederhergestellt werden.
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Es existiert also erfindungsgemäß mindestens eine definierte Position, in der das Steckelement relativ zum Halteelement arretiert, d.h. festgelegt ist. Die Arretierung verhindert ein ungewolltes Lösen der Verbindung, etwa durch Gebrauch bzw. Bewegung der verbundenen Bauteile oder des Steckelements. Die Arretierung ist hierbei reversibel, d.h. sie kann durch eine bestimmte Aktion wieder aufgehoben werden. Dabei kann es sich beispielsweise um eine bestimmte Bewegung unter Aufwand einer gewissen Mindestkraft bzw. eines Mindestdrehmoments handeln.
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Des Weiteren lässt sich einfach feststellen, wann die erfindungsgemäße Steckverbindung verriegelt ist, nämlich sobald das Steckelement arretiert ist und sich nicht mehr frei bewegen kann. Insbesondere setzt die Arretierung einer Bewegung des Steckelements, beispielsweise einer Drehung relativ zum Halteelement, einen gewissen Widerstand entgegen. Dadurch kann nachträglich schnell und intuitiv überprüft werden, ob eine gegebene Verbindung arretiert ist. Lässt sich ein Verbinder ohne gewissen Kraftaufwand bewegen, ist die Verbindung nicht arretiert.
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Durch die erfindungsgemäße Steckverbindung ergeben sich zahlreiche Variations- bzw. Kombinationsmöglichkeiten der unterschiedlichen mit dieser Steckverbindung ausgestatteten Bauteile. Die Steckverbindung ist einfach aufgebaut, aber dennoch stabil und zudem sicher vor einem ungewollten Lösen der Verriegelung. Externe Werkzeuge zum Herstellen oder Lösen der Steckverbindung werden nicht benötigt.
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Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung.
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In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Steckelement in der arretierten Position relativ zum Halteelement entlang sämtlicher Bewegungsfreiheitsgrade, insbesondere bezüglich einer Verschiebung, Verschwenkung und Rotation des Steckelements relativ zum Halteelement, also in allen Richtungen, festgelegt ist.
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In einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Steckelement nach dem vollständigen Einbringen in das Halteelement durch eine Rotation relativ zu diesem in die arretierte Position verbracht und/oder aus der Arretierung gelöst werden kann. Vorzugsweise erfolgt das Verbringen in die Verriegelung bzw. arretierte Position durch die sequenzielle Ausführung der Schritte „Einstecken des Steckelements in das Halteelement“, insbesondere bis zum Erreichen eines Anschlags, und „Drehen des Steckelements relativ zum Halteelement, bis die arretierte Position erreicht ist“. Die umgekehrte Ausführung dieser Schritte führt vorzugsweise zu einem Lösen der Arretierung. Dadurch wird eine besonders intuitive Steckverbindung mit einfach auszuführenden Bewegungsschritten bereitgestellt.
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In einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Steckelement nur durch Aufbringen eines gewissen Mindestdrehmoments relativ zum Halteelement in die arretierte Position gebracht werden kann und/oder dass das Lösen aus der Arretierung ein bestimmtes Mindestdrehmoment des Steckelements relativ zum Halteelement erfordert. Zum einen lässt sich dadurch direkt „erfühlen“, ab wann das Steckelement arretiert und somit die endgültige Steckverbindung hergestellt ist. Zum anderen ist dadurch sichergestellt, dass sich die Verriegelung nicht einfach wieder lösen kann, ohne dass dies auch wirklich beabsichtigt ist. Je nachdem, wie groß das Mindestdrehmoment gewählt wird, hält die Arretierung geringeren oder größeren Beanspruchungen stand. In Fällen, in denen der letzte Schritt zum Erreichen der arretierten Position eine Verschiebung des Steckelements erfordert, ist statt einem Mindestdrehmoment eine Mindestkraft erforderlich.
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In einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Halteelement mindestens ein Festlegungselement aufweist, welches insbesondere als Noppe oder Steg ausgebildet ist. Mittels des mindestens einen Festlegungselements ist das Steckelement in einer definierten Position, vorzugsweise durch Einrasten, arretierbar. Dabei sorgt das Festlegungselement insbesondere durch Zusammenwirken mit dem Steckelement dafür, dass zum Verbringen in die Arretierung und/oder aus dieser heraus ein Mindestdrehmoment oder eine Mindestkraft erforderlich ist.
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In einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Steckelement einen Stift umfasst, an dem mindestens ein Verriegelungselement angeordnet ist, insbesondere im Bereich eines Endes des Stifts, wobei das mindestens eine Verriegelungselement so ausgestaltet ist, dass es in der arretierten Position des Steckelements mit dem mindestens einen Festlegungselement des Halteelements zusammenwirkt. Diese Wirkung basiert insbesondere auf Formschluss und/oder auf Kraftschluss. Durch das Zusammenwirken von Verriegelungs- und Festlegungselement(en) wird die Arretierung bewirkt. Dabei ist das mindestens eine Verriegelungselement vorzugsweise flügelartig ausgebildet, d.h. als von dem Stift in radialer Richtung abstehender Vorsprung. Weist der Stift zwei Verriegelungselemente auf, so sind diese vorzugsweise am Stift an gegenüberliegenden Seiten, d.h. 180° zueinander versetzt, angeordnet.
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Das Steckelement kann also ähnlich einem Schlüssel ausgestaltet sein, sodass eine Arretierung durch Einstecken in das Halteelement bis zu einem Anschlag und anschließendem Herumdrehen bis zu einer definierten Position, in der das mindestens eine Verriegelungselement mit dem wenigstens einem Festlegungselement des Halteelements zusammenwirkt, erfolgt.
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Das mindestens eine Festlegungselement kann als Noppe oder Steg ausgebildet sein, welche(r) am Halteelement angeordnet ist und eine gewisse Distanz aus diesem herausragt. Eine Arretierung kann dann dadurch erfolgen, dass ein als Flügel ausgebildetes Verriegelungselement des Steckelements durch Drehen über die Noppe oder den Steg geschoben wird. Hierzu ist ein gewisses Mindestdrehmoment erforderlich. Anschließend befindet sich das Steckelement in einer bezüglich des Halteelements verriegelten bzw. arretierten Position.
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Die Arretierung kann ferner darauf basieren, dass zwei Festlegungselemente nebeneinander mit einem gewissen Abstand zueinander angeordnet sind, zwischen welchen das Verriegelungselement in der arretierten Position platziert bzw. eingerastet ist. Eine Drehung in beide Richtungen zum Lösen der Verriegelung wird durch die beiden Festlegungselemente durch Formschluss und/oder Kraftschluss erschwert und erfordert ein gewisses Mindestdrehmoment.
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Alternativ kann auch vorgesehen sein, dass das Verriegelungselement eine Ausnehmung auf der dem Halteelement zugewandten Seite aufweist, in welche ein entsprechendes als Vorsprung ausgebildetes Festlegungselement des Halteelements bei Erreichen der arretierten Position einrastet. Denkbar ist auch eine Kombination der beiden zuvor genannten Varianten, d.h. eine Wechselwirkung von Ausnehmung des Verriegelungselements und Vorsprung des Halteelements und gleichzeitig ein Zusammenwirken des Verriegelungselements mit in der arretierten Position seitlich davon angeordneten weiteren Festlegungselementen, z.B. in Form von Noppen oder Stegen.
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Andere Formen von Verriegelungs- und Festlegungselementen sind ebenfalls möglich, solange ein entsprechendes Zusammenwirken in der arretierten Position gewährleistet, dass sich die Arretierung des Steckelements nicht ungewollt, bzw. nur unter Aufbringung eines gewissen Mindestdrehmoments oder einer Mindestkraft, lösen kann.
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In einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Steckelement ein Funktionsteil umfasst, welches nicht der Verbindung oder Arretierung dient. Dieses ist insbesondere auf der dem mindestens einen Verriegelungselement entgegengesetzten Seite des Steckelements angeordnet. Das Funktionsteil ist vorzugsweise als Haken, Öse oder Klampe ausgebildet, kann aber jede andere denkbare Form aufweisen und unterschiedliche Funktionen erfüllen. Das Funktionsteil kann ebenfalls das eigentliche mit dem Halteelement zu verbindende Bauteil darstellen, d.h. eines der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten mindestens zwei Bauteile. Das Funktionsteil erfüllt in diesem Fall keine Zusatzfunktion, sondern das Steckelement ist Bestandteil des zu verbindenden Bauteils, insbesondere einstückig mit diesem verbunden, und dient der Verbindung mit wenigstens einem anderen Bauteil, welches insbesondere das Halteelement umfasst oder mit diesem identisch ist.
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Dadurch werden vielseitige Anwendungs- und Kombinationsmöglichkeiten geschaffen. Das erfindungsgemäße Steckelement dient, im Gegensatz zu den aus dem Stand der Technik bekannten Verbindern, nicht ausschließlich der Verbindung wenigstens zweier Bauteile, sondern kann daneben selbst weitere Funktionen übernehmen. Hier sind vielseitige Anwendungsmöglichkeiten denkbar. Das Funktionsteil kann beispielsweise dekorative Zwecke haben oder ein weiteres Verbindungselement zur Verbindung mit weiteren Bauteilen darstellen.
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In einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Steckelement ein Griffteil zum Aufnehmen des Steckelements sowie zum Führen des Steckelements in die arretierte Position sowie aus dieser heraus umfasst. Der Benutzer kann beispielsweise das Steckelement an dem Griffteil greifen und dieses durch Einstecken und herumdrehen in die arretierte Position bringen.
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In einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Griffteil ein Teil des Funktionsteils ist oder es diesem entspricht. So kann das Funktionsteil beispielsweise ein Hakenelement darstellen, an welchem sich weitere Bauteile, Seile, Ketten, etc. befestigen lassen. Gleichzeitig lässt sich das Steckelement an dem Hakenelement greifen und zum Verriegeln / Entriegeln der Steckverbindung per Hand führen.
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In einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Halteelement eine Aussparung ist oder umfasst, in die das Steckelement einbringbar ist. Das Halteelement kann demzufolge also einerseits ein eigenständiges Bauteil sein, welches, ähnlich einer Mutter bei einer Schraubverbindung, ausschließlich der Bildung der erfindungsgemäßen Steckverbindung dient. Andererseits kann das Halteelement auch an einem zu verbindenden Bauteil angeordnet sein bzw. Bestandteil von diesem sein. In diesem Fall bildet die an dem zu verbindenden Bauteil vorgesehene Aussparung, insbesondere zusammen mit dem mindestens einen Festlegungselement, das erfindungsgemäße Halteelement.
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Die Aussparung ist vorzugsweise komplementär zu einer - insbesondere in Längsrichtung des Steckelements gesehen - Außenkontur des Steckelements ausgeformt. Die Aussparung ist ferner vorzugsweise nicht rotationssymmetrisch, also insbesondere nicht kreisrund. So kann das Steckelement einen Stift mit an einem Ende angeordneten flügelartigen Verriegelungselementen aufweisen. In diesem Fall kann die Aussparung rechteckig ausgeformt sein oder eine zentrale kreisrunde Öffnung mit sich seitlich daran anschließenden im Wesentlichen rechteckigen Ausnehmungen für die flügelartigen Verriegelungselemente des Steckelements aufweisen.
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In einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Steckelement in einer bestimmten Ausrichtung relativ zum Halteelement in die Aussparung einbringbar ist, wobei eine weitere Bewegung des Steckelements durch die Aussparung hindurch sowie in der arretierten Position aus der Aussparung heraus blockiert ist.
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Vorzugsweise weist das Steckelement beabstandet zu dem mindestens einen Verriegelungselement einen Stopper auf, welcher einen Anschlag für das Halteelement oder ein zu verbindendes Bauteil bildet und ein Einbringen des Steckelements in die Aussparung des Halteelements auf eine gewisse Einbringtiefe begrenzt. Die Außenkontur des Stoppers, welcher einstückig mit dem Steckelement ausgeführt sein kann, ragt folglich über die Kontur der Aussparung hinaus, d.h. der Stopper passt in keiner Ausrichtung durch die Aussparung hindurch. Sobald das Halteelement oder das weitere zu verbindende Bauteil an dem Stopper anliegt, kann das Steckelement durch weitere Bewegung entlang einer sich von der Einsteckrichtung unterscheidenden Richtung, z.B. durch Drehung, in die arretierte Position verbracht werden. In dieser Position blockiert das mindestens eine Verriegelungselement ein Hinausziehen des Steckelements aus der Ausnehmung.
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Dabei kann in der arretierten Position ein gewisses Spiel entlang der Einsteckrichtung des Steckelements vorgesehen sein, sodass sich das Steckelement geringfügig entlang der Einsteckrichtung hin und her bewegen lässt, ohne sich dadurch aus der Arretierung zu lösen. Dadurch ist es möglich, dass die erfindungsgemäße Steckverbindung eine relative Bewegung zwischen den zu verbindenden Bauteilen bewusst zulässt, ohne dass sich die Verbindung löst. Alternativ kann die Steckverbindung auch spielfrei ausgebildet sein.
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Der Abstand zwischen Verriegelungselement(en) und Stopper des Steckelements im Vergleich zur Dicke der zu verbindenden Bauteile (oder, falls es sich lediglich um eine Verbindung zwischen Steckelement und Halteelement handelt, zur Dicke des Halteelements) bestimmt hierbei, ob die Steckverbindung ein solches Spiel entlang der Einsteckrichtung zulässt und, falls dies der Fall ist, wie groß das Spiel ist. Hierdurch ergeben sich vielfältige Gestaltungsmöglichkeiten der erfindungsgemäßen Steckverbindung, insbesondere die Möglichkeit, feste oder aber bedingt und in einer definierten Bewegungsrichtung lockere Verbindungen zwischen den zu verbindenden Bauteilen zu schaffen.
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Alternativ oder zusätzlich kann die Arretierung auch ein gewisses Spiel für eine Drehung des Steckelements relativ zum Halteelement gestatten, beispielsweise indem der Abstand der Festlegungselemente größer ist als die Dicke des dazwischen eingerasteten Verriegelungselements.
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In einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Steckelement Bestandteil eines der zu verbindenden Bauteile ist und insbesondere einstückig mit dem Bauteil verbunden ist. In diesem Fall ist das Steckelement also kein eigenständiges Bauteil, welches lediglich der Verbindung weiterer zu verbindender Bauteile dient, sondern ist selbst Bestandteil eines dieser zu verbindenden Bauteile. Dadurch lassen sich nicht nur Verbindungen zwischen mehreren Bauteilen mit Hilfe eines separaten als Verbinder fungierenden Steckelements herstellen, sondern die Bauteile können selbst direkt mit anderen Bauteilen per erfindungsgemäßer Steckverbindung lösbar verbunden werden.
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In einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Halteelement Bestandteil eines der zu verbindenden Bauteile ist. Ferner kann das Steckelement als separates Verbindungsmittel der Verbindung des mit dem Halteelement ausgestatteten Bauteils mit wenigstens einem weiteren Bauteil dienen. Bei dem Halteelement kann es sich insbesondere um eine an dem zu verbindenden Bauteil vorgesehene Aussparung handeln, an bzw. neben welcher mindestens ein Festlegungselement angeordnet sein kann. Bei dem Bauteil kann es sich beispielsweise um eine Platte mit mehreren Aussparungen handeln. Mit der Platte können durch Verwendung entsprechender separater Steckelemente beispielsweise mehrere andere Bauteile, z.B. Wände, Rungen oder Stäbe, verbunden werden, oder aber diese Bauteile sind selbst mit einem erfindungsgemäßen Steckelement ausgestattet und können direkt mit der Platte durch Einstecken in die entsprechenden Aussparungen (und durch Verbringen in die jeweiligen arretierten Positionen) verbunden werden.
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In einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Steckelement und/oder das Halteelement aus Kunststoff bestehen. Dadurch lassen sich die Bestandteile der erfindungsgemäßen Steckverbindung kostengünstig herstellen. Allerdings sind auch andere Materialien denkbar, beispielsweise Metall oder Holz, oder eine gleichzeitige Verwendung mehrerer Materialien.
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Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein Bauteil mit mindestens einer Aussparung, in welche jeweils ein Steckelement zur Bildung einer erfindungsgemäßen Steckverbindung einbringbar ist. Bei dem Bauteil kann es sich beispielsweise um eine Platte mit wenigstens zwei Aussparungen, vorteilhafterweise um eine Platte mit mehreren in regelmäßigen Abstanden zueinander angeordneten Aussparungen, handeln. Dabei ergeben sich offensichtlich dieselben Vorteile und Eigenschaften wie für die erfindungsgemäße Steckverbindung, weshalb an dieser Stelle auf eine wiederholende Beschreibung verzichtet wird.
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Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den nachfolgend anhand der Figuren erläuterten Ausführungsbeispielen. Es zeigen:
- 1a-b: zwei Ausführungsbeispiele eines Steckelements der erfindungsgemäßen Steckverbindung mit unterschiedlichen Funktionsteilen in einer perspektivischen Ansicht;
- 1c: eine Draufsicht auf die Unterseite des Steckelements gemäß einem der Ausführungsbeispiele der 1a-b;
- 1d: ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Steckelements der erfindungsgemäßen Steckverbindung in einer perspektivischen Ansicht;
- 1e: eine Draufsicht auf die Unterseite des Steckelements gemäß dem Ausführungsbeispiel der 1d;
- 2: eine perspektivische Ansicht eines Ausschnitts eines Bauteils mit drei Halteelementen und einem Steckelement gemäß 1a vor dem Einbringen in eines der Halteelemente;
- 3a: eine perspektivische Ansicht eines Ausschnitts der Unterseite des Bauteils gemäß 2, wobei ein Steckelement in ein Halteelement eingebracht aber noch nicht arretiert ist;
- 3b: die Ansicht gemäß 3a, wobei sich das Steckelement in der arretierten Position befindet;
- 4: die Ansicht des Bauteils gemäß 2 mit einem weiteren Steckelement vor dem Einbringen in ein anderes Halteelement;
- 5: die Ansicht der Unterseite des Bauteils gemäß 4, wobei das weitere Steckelement in das andere Halteelement eingebracht und arretiert ist;
- 6a-d: ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Steckelements der erfindungsgemäßen Steckverbindung in unterschiedlichen Ansichten;
- 7: ein als Platte ausgestaltetes Bauteil mit mehreren Halteelementen gemäß einem Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Steckverbindung in einer perspektivischen Ansicht;
- 8: ein anderes als Plattform ausgestaltetes Bauteil mit mehreren Halteelementen gemäß einem Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Steckverbindung in einer perspektivischen Ansicht; und
- 9: ein Fahrzeug mit einem Anhänger, welcher mehrere Bauteile gemäß dem Ausführungsbeispiel der 7 umfasst, in einer perspektivischen Ansicht.
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In der 1a ist ein Ausführungsbeispiel des Steckelements 10 der erfindungsgemäßen Steckverbindung in einer perspektivischen Ansicht dargestellt. Das Steckelement 10 weist einen zylinderförmigen Stift 12 auf, an dessen Ende flügelartig zwei Verriegelungselemente 14 angeordnet sind. Die Verriegelungselemente 14 erstrecken sich an zwei gegenüberliegenden Seiten des Stifts 12, also um 180° versetzt zueinander angeordnet, radial vom Stift 12 nach außen weg.
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Das den Verriegelungselementen 14 entgegengesetzte Ende des Stifts 12 weist eine Verbreiterung 18 auf, welche als Stopper fungiert. Der Stopper 18 ist dabei asymmetrisch ausgeführt, nämlich kreisrund mit zwei gegenüberliegenden Ausstülpungen, die oberhalb der beiden Verriegelungselemente 14 seitlich nach außen hervortreten.
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Auf der dem Stift 12 entgegengesetzten Seite des Stoppers 18 befindet sich ein Funktionsteil 16, welches in diesem Ausführungsbeispiel als Haken ausgeführt ist. An diesem Haken 16 lassen sich beispielsweise Seile, Ketten, Bänder, andere Hakenelemente oder andere Bauteile befestigen. Insbesondere kann an einem solchen Haken zum Bespiel ein Fahrzeuganhänger angehängt werden. Gleichzeitig fungiert der Haken 16 als Griff, mit dem sich das Steckelement 10 aufnehmen und handhaben lässt. Andere Hakenformen sind hier selbstverständlich ebenfalls denkbar, ebenso wie eine Ausgestaltung als Karabiner.
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Die 1b zeigt ein erfindungsgemäßes Steckelement 10', welches bis auf das Funktionsteil 16' dem Ausführungsbeispiel der 1a entspricht. Im Unterschied zu der Ausführungsform der 1a weist dieses Steckelement 10' als Funktionsteil 16' eine Öse auf, in welche sich beispielsweise ein Haken einhängen oder ein Seil, Band, oder dergleichen befestigen lässt. Auch hier dient die Öse 16' gleichzeitig als Griff des Steckelements 10'.
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Eine Draufsicht auf die Unterseite des Steckelements 10, 10' ist in der 1c dargestellt, wobei die Draufsicht aufgrund der bis auf das Funktionsteil 16, 16' identischen Ausgestaltung für beide Steckelemente 10, 10' gemäß 1a oder 1b gleich erscheint. Deutlich zu erkennen ist die flügelartige Ausgestaltung der Verriegelungselemente 14 sowie die Tatsache, dass bei Draufsicht auf die Unterseite des Steckelements 10, 10' die Form des Stoppers 18 im Wesentlichen der kombinierten Kontur des Stift 12 und der Verriegelungselemente 14 folgt. Dabei ist der radiale Abstand von der zentralen Längsachse des Steckelements 10, 10' (welche hier der Längsachse des Stifts 12 entspricht) zur Außenkontur des Stoppers 18 stets größer als der radiale Abstand zur Außenkontur von Stift 12 und der Flügelform der Verriegelungselemente 14. Dadurch fungiert der Stopper 18 als Anschlag des Steckelements 10, 10', welcher nicht durch eine zur Außenkontur von Stift 12 und Verriegelungselementen 14 komplementären Form einer entsprechenden Ausnehmung 24 des Halteelements 20 der erfindungsgemäßen Steckverbindung passt, unabhängig von der Orientierung des Steckelements 10, 10'.
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In den 1d und 1e ist ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Steckelements 10" in einer perspektivischen Ansicht (1d) und einer Draufsicht auf die Unterseite (1e) gezeigt. Dieses Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von den in den 1a-c gezeigten Steckelementen 10, 10' durch die unterschiedliche Form des Stoppers 18', welcher im Wesentlichen rechteckig mit abgerundeten Kanten und Ecken ausgebildet ist. Hierbei erstreckt sich die lange Seite des Stoppers 18' orthogonal zur Verbindungsachse der beiden flügelartigen Verriegelungselemente 14. Allerdings ist auch eine um 90° gedrehte Orientierung des rechteckigen Stoppers 18' möglich, oder eine von der Rechteckform abweichende Kontur. Hierbei muss lediglich sichergestellt sein, dass der Stopper 18' in seiner Funktion als Anschlag in keiner denkbaren Orientierung durch die Aussparung 24 des entsprechenden Halteelements 20 passt. Darüber hinaus weist das in der 1d gezeigte Steckelement 10" als Funktionsteil 16" eine Klampe auf, welche ebenfalls gleichzeitig als Griff fungiert.
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Bei den hier gezeigten Ausführungsbeispielen sind die Steckelemente 10, 10', 10" einstückig ausgeführt. Allerdings sind auch Steckelemente denkbar, die aus mehreren zusammenfügbaren Einzelteilen bestehen.
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Die 2 zeigt einen Ausschnitt eines Bauteils 30' in einer perspektivischen Ansicht, bei welchem es sich um eine Plattform eines Spielfahrzeugs zum Transport von anderen Spielfahrzeugen handelt. In dem gezeigten Ausschnitt sind drei Aussparungen 24 zu sehen, welche an unterschiedlichen Stellen der Plattform 30' angeordnet sind. Die Aussparungen 24 haben eine asymmetrische Kontur, welche komplementär zu der in der 1c gezeigten kombinierten Kontur von Stift 12 und Verriegelungselementen 14 des entsprechenden erfindungsgemäßen Steckelements 10, 10', 10" ist. Die Aussparungen 24 gehören zu jeweils einem Halteelement 20 für ein erfindungsgemäßes Steckelement 10, 10', 10".
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Oberhalb einer der Aussparungen 24 ist ein erfindungsgemäßes Steckelement 10 gemäß dem in der 1a gezeigten Ausführungsbeispiel zu sehen. Das Steckelement 10 ist so ausgerichtet, dass sich die Form der Aussparung 24 und die Außenkontur von Stift 12 und flügelförmigen Verriegelungselementen 14 genau überdecken. In dieser Ausrichtung kann das Steckelement 10 in die Aussparung 24 eingeschoben werden, bis die Unterseite des Stoppers 18 an der Oberseite der Plattform 30' anschlägt.
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In der 3a ist die Unterseite des Bauteils 30' nach vollständigem Einstecken des Steckelements 10 perspektivisch dargestellt. Dabei wurde das Steckelement 10 nach vollständigem Einstecken bereits um einen gewissen Winkel < 90° gegenüber der Plattform 30' und somit gegenüber dem entsprechenden Halteelement 20 gedreht.
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Wie in dieser Abbildung zu erkennen ist, befinden sich auf der Unterseite der Plattform 30' im Bereich der Aussparung 24 vier Noppen 22, welche paarweise auf gegenüberliegenden Seiten der zentralen Öffnung der Aussparung 24 angeordnet sind. Diese Noppen 22 ragen aus der die Unterseite der Plattform 30' bildenden Fläche hervor und bilden die Festlegungselemente 22 des Halteelements 20. Dieses Halteelement 20 wird somit durch die Aussparung 24 und die vier Festlegungselemente 22 gebildet.
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Die Verriegelung bzw. Arretierung des Steckelements 10 gegenüber dem Halteelement 20 bzw. der Plattform 30' erfolgt durch ein Drehen des Steckelements 10 um 90° gegenüber der Aussparung 24. Im Zuge dieser Drehung um die Längsachse des Stifts 12 bewegen sich die beiden flügelförmigen Verriegelungselemente 14 auf die Noppen 22 zu.
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Der Stift 12 besitzt eine Länge, welche an die Dicke der Plattform 30' bzw. die Tiefe der Aussparung 24 angepasst ist. In einer Position, in der das Steckelement 10 vollständig in die Aussparung 24 eingesteckt ist, ragen die Verriegelungselemente 14 gerade soweit aus der Aussparung 24 auf der anderen Seite (der Unterseite) heraus, dass eine Drehung des Steckelements 10 gegenüber dem Halteelement 20 möglich ist. Da die Noppen 22 ein Stück weit aus der Fläche der Unterseite herausragen, stoßen die Verriegelungselemente 14 bei einer Drehung des Steckelements 10 bei einem gewissen Winkel an den Noppen 22 an (3a). Um die Verriegelungselemente 14 über die Noppen 22 hinwegzuschieben, muss daher ein gewisses Mindestdrehmoment aufgebracht werden, welches von der Höhe der Noppen 22, der Länge des Stifts 12 und der Ausgestaltung der Verriegelungselemente 14 abhängt.
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Der Abstand der Noppen 22 in jedem Paar ist gerade so bemessen, dass je ein flügelartiges Verriegelungselement 14 zwischen einem Noppenpaar 22 einrastet, sobald das Mindestdrehmoment überwunden ist. In dieser eingerasteten Position, welche in 3b dargestellt ist, ist das Steckelement 10 gegenüber einer Drehung in eine der beiden Richtungen festgelegt. Gleichzeitig blockiert auf der einen Seite der Plattform 30' der Stopper 18 und auf der anderen Seite (der Unterseite) der Plattform 30' die Verriegelungselemente 14 eine Bewegung des Steckelements 10 entlang der Längsachse des Stifts 12, d.h. entlang der Einsteckrichtung des Steckelements 10. Somit ist das Steckelement 10 arretiert; es ist bezüglich einer Bewegung in allen Raumrichtungen festgelegt. Dadurch ist die Steckverbindung aus Steckelement 10 und Halteelement 20 verriegelt.
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Um die Verriegelung wieder zu lösen, muss unter Aufbringung des gleichen Mindestdrehmoments das Steckelement 10 in eine der beiden Richtungen gedreht werden, wobei die Verriegelungselemente 14 über jeweils eine der paarweise angeordneten Noppen 22 rutschen.
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Das erfindungsgemäße Steckelement 10 ist also in exakt zwei Positionen an dem Halteelement 20 bzw. an der das Halteelement 20 umfassenden Plattform 30' arretiert, nämlich bei einer Position, welche sich durch Drehung des eingesteckten Steckelements 10 um 90° im mathematisch positiven oder negativen Drehsinn ergibt.
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Durch das Einrasten zwischen den Paaren aus als Noppen 22 ausgebildeten Festlegungselementen, ist die erfindungsgemäße Steckverbindung gegen ein ungewolltes Lösen, beispielsweise aufgrund einer Bewegung der Plattform 30' und/oder des Steckelements 10 oder aufgrund anderer Faktoren, gesichert.
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Das Steckelement 10 kann auch als Verbinder fungieren und zur Verbindung von mindestens zwei weiteren Bauteilen verwendet werden, beispielsweise zur Verbindung einer Runge oder einer Seitenpritsche mit einer Transportplattform eines Spielfahrzeugs, welche beide jeweils sich in der richtigen Montageposition überlappende Aussparungen 24 aufweisen.
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In der 3b ist ebenfalls die Rückseite der in der 2 gezeigten Seitenwand des Bauteils 30' zu sehen, welche ebenfalls ein Halteelement 20 mit einer Aussparung 24 aufweist. Als Festlegungselemente 22' weist dieses Halteelement 20 auf der Rückseite zwei parallele aus der Fläche herausragende Stege 22' auf, welche auf einer Seite der Aussparung 24 angeordnet und orthogonal zur Längsachse der flügelartigen Ausnehmungen der Aussparung 24 ausgerichtet sind. Die Stege 22' haben den gleichen Effekt wie die Noppen 22 des zuvor beschriebenen Halteelements 20, sodass hier auf eine wiederholende Beschreibung verzichtet wird. Alternativ können auch zwei Paare von Stegen an gegenüberliegenden Seiten der Aussparung 24 angeordnet sein. Anstelle von Stegen 22' und Noppen 22 können die Festlegungselemente selbstverständlich auch andere Formen und/oder Ausrichtungen aufweisen.
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In der 4 ist abermals der Ausschnitt der Oberseite der Plattform 30' gemäß der 2 dargestellt, wobei sich das in der 2 gezeigte Steckelement 10 nun in der arretierten Position befindet. Vor der an der Seitenwand angeordneten Aussparung 24 ist nun als weiteres Anwendungsbeispiel ein anderes Steckelement 10' mit als Öse ausgebildetem Funktionsteil 16' gemäß der 1b gezeigt.
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Die 5 illustriert die Rückseite der Plattform 30' in der Ansicht nach 3b, wobei das weitere Steckelement 10' nun durch die seitliche Aussparung 24 gesteckt ist und sich in der arretierten Position befindet, in der eines der flügelartigen Verriegelungselemente 14 zwischen den Stegen 22' eingerastet ist.
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In den 6a-d ist ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Steckelements 10'" gezeigt, welches als Funktionsteil 16'" eine Runge aufweist. Wie hier demonstriert ist, kann ein beliebiges Bauteil durch Anordnen eines Stifts 12 und mindestens eines Verriegelungselements 14 als Steckelement 10'" der erfindungsgemäßen Steckverbindung fungieren und mit einem entsprechenden Halteelement 20 verbunden werden. Mit anderen Worten ist das Steckelement 10'" in diesem Fall Bestandteil des zu verbindenden Bauteils (hier einer Runge).
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In den 6c-d, welche einerseits eine Seitenansicht und andererseits eine Draufsicht auf die Unterseite repräsentieren, ist ein weiteres an der Unterseite der Runge 10'" angeordnetes Element 17 zu erkennen. Das Element 17 dient der korrekten Platzierung der Runge 10'" an einem weiteren Bauteil, welches mindestens zwei Halteelemente 20 mit jeweils einer Aussparung 24 aufweist, deren Abstand der Distanz zwischen den Mittelpunkten des Elements 17 und des Stifts 12 an der Unterseite des Steckelements 10'" entsprechen. Das Element 17 ist ein kreisrunder Vorsprung mit einem Durchmesser, der dem Durchmesser des Stifts 12 entspricht. Dadurch passt das Element 17 bei der Montage der Runge 10'", bei der der Stift 12 mit den Verriegelungselementen 14 in eine Aussparung 24 eingesteckt wird, in der arretierten Position genau in die zentrale Öffnung der anderen Aussparung 24.
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Um die Runge 10'" in die arretierte Position zu verbringen, wird zunächst der Stift 12 mit den Verriegelungselementen 14 in eine der Aussparungen 24 des anderen Bauteils gesteckt und dann um 90° gedreht. Dabei sitzt das Element 17 zunächst auf der Oberfläche des anderen Bauteils auf und wird im Zuge der Drehung der Runge 10'" um 90° in einem Bogen über die Oberfläche in Richtung der anderen Aussparung 24 bewegt. Gleichzeitig mit dem Einrasten der Verriegelungselemente 14 der Runge 10"'zwischen den Festlegungselementen 22 des Halteelements 20 rastet das Element 17 in die zentrale Öffnung der Aussparung 24 des anderen Halteelements 20 ein. Dies dient der zusätzlichen Stabilisierung der Verbindung zwischen dem als Runge ausgebildeten Steckelement 10'" und dem anderen Bauteil.
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Das Element 17 ist selbstverständlich rein optional und kann ebenfalls beliebige andere Formen, beispielsweise eine zur Aussparung 24 komplementäre Form, aufweisen.
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Die 7 zeigt eine Platte 30 mit mehreren in regelmäßigen Abständen angeordneten Aussparungen 24, welche zusammen mit jeweils an der Rückseite der Platte angeordneten Festlegungselementen 22 (hier nicht sichtbar) mehrere Halteelemente 20 bilden. In jeweils zwei (parallel zur kurzen Seite der Platte 30 gesehen) benachbarte Aussparungen 24 lassen sich beispielsweise der Stift 12 mit den Verriegelungselementen 14 in eine der Aussparungen 24 und das Element 17 der in den 6a-d gezeigten Rungen 10'" in die andere Aussparung 24 einbringen. Jede der einzelnen Aussparungen 24 lässt sich jedoch auch mit einem einzelnen Steckelement 10, 10', 10" verbinden. Die in diesem Ausführungsbeispiel gezeigte Platte 30 stellt eine Transportplattform für ein Anhängermodul eines Spielfahrzeugs mit mehreren Halteelementen 20 dar.
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In der 8 ist ein anderes Bauteil 30' mit mehreren Halteelementen 20 gezeigt, welches eine Transportplattform eines Spielfahrzeugs mit zwei seitlichen Planken 32 zum Lagern und Transport von weiteren Spielfahrzeugen darstellt. Wiederum ergeben sich durch das erfindungsgemäße Stecksystem zahlreiche Kombinationsmöglichkeiten. So lassen sich beispielsweise Seitenpritschen an den Seiten der Planken 32 befestigen, indem Steckelemente 10, 10', 10" als externe Verbinder verwendet werden. Die Seitenpritschen (hier nicht gezeigt) weisen entsprechende Aussparungen 24 auf, welche sich mit zumindest einem Teil der identischen Aussparungen 24 der seitlichen Halteelemente 20 der Transportplattform 30' überdecken. Die hierfür zu verwendenden Steckelemente 10, 10', 10" (hier nicht gezeigt) müssen entsprechend längere Stifte aufweisen als die Stifte 12 der Steckelemente 10, 10', 10", die lediglich zur Verbindung mit einem einzigen Halteelement 20 eingesetzt werden, da die Gesamttiefe mehrerer übereinanderliegender Aussparungen 24 entsprechend größer ist.
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Die 9 zeigt ein Spielfahrzeug mit einem Zugfahrzeug 34 und einem aus mehreren Modulen aufgebauten Anhänger. Die Anhängermodule weisen jeweils eine als Transportplattform dienende Platte 30 gemäß dem in der 7 gezeigten Ausführungsbeispiel auf. Mit den Platten 30 sind an den Oberseiten mehrere als Rungen ausgebildete Steckelemente 10'" gemäß der in den 6a-d gezeigten Ausführungsform verbunden. Zusätzlich sind einige Steckelemente 10 mit hakenförmigem Funktionsteil 16 mit Halteelementen 20 der Platten 30 verbunden. Seitlich sind ferner mehrere Steckelemente 10' mit als Öse ausgebildetem Funktionsteil 16' an die Platten 30 angesteckt. Auch hier könnten beliebige weitere Bauteile wie z.B. Seitenwände mit den Platten 30 verbunden werden.
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Durch die erfindungsgemäße Steckverbindung ergeben sich zahlreiche Variations- bzw. Steckmöglichkeiten. Durch die Kombination von verschiedenen Anbauteilen, welche mit dem erfindungsgemäßen Stecksystem ausgestattet sind, entstehen so viele unterschiedliche Spielvarianten.
