DE2604821B2 - Baukasten-system - Google Patents
Baukasten-systemInfo
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- A63H—TOYS, e.g. TOPS, DOLLS, HOOPS OR BUILDING BLOCKS
- A63H33/00—Other toys
- A63H33/04—Building blocks, strips, or similar building parts
- A63H33/10—Building blocks, strips, or similar building parts to be assembled by means of additional non-adhesive elements
- A63H33/12—Perforated strips or the like assembled by rods, bolts, or the like
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- G—PHYSICS
- G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
- G09B—EDUCATIONAL OR DEMONSTRATION APPLIANCES; APPLIANCES FOR TEACHING, OR COMMUNICATING WITH, THE BLIND, DEAF OR MUTE; MODELS; PLANETARIA; GLOBES; MAPS; DIAGRAMS
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Description
Die Erfindung betrifft ein Baukasten-System zum Aufbau von Maschinen und Präzisionsvorrichtungen im
Maschinenbau, dessen Bauelemente plan bearbeitete Kontaktflächen sowie Mittel zur gegenseitigen Verbindung
aufweisen und deren Gestalt auf einem Grundelement bzw. einem Vielfachen desselben basiert.
Durch ein Prospektblatt der Firma Erwin Halder in 7958 Laupheim wurde ein Baukasten-System dieser Art
bekannt, bei welchem auf einer mit rasterförmig angeordneten Nuten versehenen Grundplatte quaderförmige
Bauelemente angeordnet werden können. Die Bauelemente sind ebenfalls wieder mit Nuten versehen
und können durch besondere Spannklötze sowohl untereinander als auch mit der Grundplatte verbunden
werden. Mit dem bekannten System können auch Vorrichtungen gebaut werden, wie sie im Maschinenbau
üblicherweise zum Spannen der Werkstücke beim Bohren, Fräsen etc. benötigt werden. Ferner können
nicht mehr benötigte Aufbauten wieder in ihre Bauelemente aufgelöst und alle Bestandteile für neue
Verwendungen freigestellt werden.
Die Bauelemente des bekannten Baukasten-Systems gestatten aber nicht an jeder Stelle den Anschluß von
Nachbarelementen in beliebiger Lage in allen drei Raumrichtungen, und die Verbindung derselben kann
hinsichtlich der Zugänglichkeit schwierig sein.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Baukasten-System gemäß dem Oberbegriff des Anspruches
1 derart weiterzubilden, daß eine Verbindung der Bauelemente in allen drei Raumachsen und dadurch ein
schneller und kostensparender Zusammenbau von
Maschinen und Vorrichtungen ermöglicht wird. Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des
Anspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst. Eine weitere Lösung dieser Aufgabe ist im kennzeichnenden
Teil des Anspruches 6 angegeben.
Mit dem hier vorgeschlagenen Baukasten-System wird es möglich, Vorrichtungen und Maschinen
verschiedenster Art in kurzer Zeit zusammenzubauen, wobei ausgehend von einem Bauelement in jeder
Koordinatenrichtung weitergebaut werden kann und auch die erforderliche Festigkeit erzielbar ist, da eine
allseitige Zugänglichkeit für das Einbringen von Verankerungselementen gegeben ist.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Ansprüche 2 bis 5 und 7 bis 9.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt. Es zeigt
Fig. 1 ein Grundelement in einer bevorzugten Ausgestaltung in räumlicher Darstellung,
Fig. 2 bis 5 Bauelemente, welche jeweils auf einem Vielfachen eines Grundelementes gemäß Fig. 1 basieren,
Fig. 6 eine andere Ausgestaltung eines Grundelementes
in räumlicher Darstellung und
F i g. 7 eine mögliche Verbindung eine.5 Bauelementes
entsprechend Fig. 2 mit einem Bauelement gemäß Fig. 4.
Mit Bezug auf Fig. 1 ist das Grundelement des Systems bei einer ersten Ausgestaltung geometrisch
betrachtet aus drei quadratischen einstückig miteinan-
der verbundenen Platten 10*, 1Oy, 10z zusammengesetzt,
welche wie die Ebenen X, Y, Z eines Cartesius-Koordinatensystems einander senkrecht
durchdringen und mittig teilen, wobei ein würfelartiger Körper mit kreuzförmigen Stirnflächen entsteht, welche
ggf. die Kontaktflächen 11 zu einem Nachbarelement bilden.
Bei der gegenseitigen rechtwinkligen Durchdringung der drei quadratischen Platten 10 entlang ilver
Mittellinien verbleiben auf jeder derselben vier gleiche quadratische Plattenabschnitte. In jedem dieser vier
Plattenabschnitte ist eine Bohrung 12 vorgesehen, die im Bedarfsfall dem Durchtritt einer (nicht gezeigten)
Ankerschraube dient, welche eine übliche Maschinenschraube mit Mutter sein kann. Somit verfügt das ι■>
Grundelement in dieser Ausgestaltung über insgesamt zwölf solche Ankerbohrungen.
Auf den quadratischen Plattenabschnitten sind die Bohrungen 12 an geometrisch einander entsprechenden
Stellen und vorzugsweise in gleicher Entfernung vom Plaüenmittelpunkt atif den Pfattendiagonalen angeordnet.
Der geometrische Ort der Bohrungen 12 kann also auch der Mittelpunkt der quadratischen Plattenabschnittesein.
Die kreuzförmigen Kontaktflächen 11 des Grundelementes
liegen sich in zueinander parallelen Ebenen in einem dem Rastermaß A entsprechenden Abstand
gegenüber. Auf jedem der vier Flügel der Kreuzform einer Kontaktfläche U ist eine Sackbohrung 13
vorgesehen, die im Bedarfsfall einen nicht gezeigten J0
Paßstift aufnehmen kann. Das Grundelement verfügt somit über vierundzwanzig Sackbohrungen 13. Die
Sackbohrungen 13 einer jeden Platte 10 liegen in deren Mittelebene. Auch sind alle vier Sackbohrungen einer
Kontaktfläche 11 vom Mittelpunkt der Kreuzform gleich weit entfernt. Die Kontaktflächen U selbst sind
plangeschliffen.
Infolge der genannten geometrischen Zusammenhänge ist es leicht möglich, zwei der in Fig. 1 gezeigten
Grundelemente gegenseitig exakt auszufluchten und w miteinander zu verbinden, indem in eine der kreuzförmigen
Kontaktflächen 11 Paßstifte eingesetzt werden, woraufhin ein gleichartiges Grundelement über die
Paßstifte gleitend angesetzt werden kann. Sobald sich die einander zugekehrten Kontaktflächen berühren, ist
eine hochgenaue gegenseitige Ausrichtung der beiden Grundelemente gewährleistet. Durch Einführen von
Ankerschrauben in einige der Löcher 12 kann die gegenseitige Lage der beiden Grundelemente fixiert
werden.
Wenn man zwei derart zusammengefügte Grundelemente nicht mit Ankerschrauben verbindet, sondern
einstückig miteinander gestaltet, kommt man zu einem weiteren Bauelement des Systems, welches in Fig. 2
dargestellt ist. Wie man dort erkennt, liegen hierbei die oeiden Platten \0x beider Grundelemente ebenso in
einer gemeinsamen Ebene, wie die beiden Platten 1Oy der beiden Grundelemente. Die beiden Platten 10z der
beiden Grundelemente aber liegen in verschiedenen Ebenen, die im Abstand A parallel zueinander verlaufen, wi
Hierdurch ist ein Raumkörper entstanden, dessen Außenabmessungen 2A χ Α χ Α betragen.
Es ist vorteilhaft, häufig vorkommende Kombinationsformen einstückig auszubilden und als weitere
Bauelemente in das System einzubeziehen. Eine durch ι.ί
einstückiges Zusammenfügen von acht Grundelementen entstandene Form ist beispielsweise in Fig. 3
gezeigt. Das dort hochkant dargestellte Element kann ebensogut in waagerechter Ausrichtung angeordnet
werden und als Montagebasis für weitere Elemente dienen.
Bei dem in F i g. 4 gezeigten Bauelement sind die vier in der Mitte des Elementes zusammentreffenden
quadratischen Plattenabschnitte der vier in der gemeinsamen Hauptebene liegenden Platten ausgespart,
wodurch ein viereckiges Fenster 21 gebildet ist. In entsprechender Weise können auch die bei dem in
F i g. 5 gezeigten Bauelement, welches aus acht einstükkig zusammengefaßten Grundelementen besteht, alle im
Mittelfeld zusammentreffenden Plattenabschnitte ausgespart sein, wodurch in allen drei Raumachsen
einander durchdringende quadratische Fenster gebildet sind Durch derartige Aussparungen in den Bauelementen
wird es möglich, elektrische Leitungen, Rohre, Antriebswellen und ähnliche Dinge durch den Innenraum
derselben zu verlegen.
Wie in F i g. 6 gezeigt, ist das Grundelement bei einer anderen Ausgestaltung als Hohlwürfel mit einer der
Rastereinheit entsprechenden Kantenlänge A gestaltet. Die Außenwände dieser Hohlwürfel haben jeweils ein
mittiges Fenster 35 sowie auf zu den Würfelkanten parallelen Ortslinien angeordnete Bohrungen 32 zum
Einsetzen der Ankerschrauben. Ebenso können die Außenwände der würfelförmigen Hohlkörper mit auf zu
den Würfelkanten parallelen Ortslinien angeordneten Sackbohrungen 33 zur Aufnahme von Paßstiften
versehen sein.
Wie Versuche zeigten, ist der Aufbau eines Element-Systems
aus Grundelementen der in Fig. 1 gezeigten Art zwar vorteilhafter, doch können in besonderen
Fällen Grundelemente der in F i g. 6 gezeigten Art geeigneter sein. Somit entspricht es einem weiteren
Gedanken der Erfindung, sowohl die in Fi g. 1 als auch die in F i g. 6 dargestellte Form eines Grundelementes in
ein gemeinsames System einzubeziehen und diese hinsichtlich des Rastermaßes sowie der Anordnung der
Ankerbohrungen 12 bzw. 32 und der Anordnung der Sackbohrungen 13 bzw. 33 aufeinander abzustimmen.
Wenn die gewählte Größe A für das Rastermaß zu klein ist, um einen bequemen Zugriff durch das Fenster
35 in den Innenraum der Hohlwürfel zum Einsetzen der Ankerschrauben zu ermöglichen, kann es vorteilhafter
sein, die Kantenlänge der Hohlwürfel nicht mit A, sondern mit 2A zu bemessen. So ist beispielsweise der in
Fig.6 dargestellte Hohlwürfel unmittelbar mit dem in
gleichem Maßstab in Fig.5 dargestellten Bauelement koppelbar. Wenn das Rastermaß A hingegen genügend
groß ist, kann das in F i g. 6 gezeigte Grundelement unmittelbar auf das in Fig. 1 gezeigte Grundelement
abgestimmt werden. In diesem Fall wird sich aber eine andere Anordnung der Bohrungen 32 und 33 ergeben.
Dem System kann ferner ein entsprechendes System von Abdeckplatten zugeordnet werden, die der
Verkleidung der Aufbauten dienen. Diese Ankerplatten sind quadratisch oder rechteckig, wobei ihre Abmessungen
natürlich wieder dem Rastermaß A bzw. einem Vielfachen davon entsprechen. Die Ränder der Abdeckplatten
sind unter einem Winkel von 45° gebrochen, um den Anschluß an solche Abdeckplatten zu ermöglichen,
die in einer anderen Ebene liegen. Die Befestigung der Abdeckplatten an den räumlichen Bauelementen des
Systems kann durch Spreizdübel erfolgen, die in Sackbohrungen 13 eingesetzt werden, woraufhin eine
durch eine Bohrung in der Abdeckplatte greifende Schraube in den Spreizdübel eingeschraubt wird.
Die Verbindung der verschiedenen Grundeiemente
untereinander einerseits und mit den Funktionselementen andererseits kann auf verschiedene Art erfolgen. So
können zwei Grundelemente entsprechend Fig. 1 im einfachsten Fall durch zwei Paßstifte und zwei
Maschinenschrauben mit Mutter verbunden werden. Bei einer Abwandlung dieser Verbindung können auch
jeweils zwei Maschinenschrauben halber Länge mit einer Gewindehülse zusammenwirken. Bei schwierigeren
Verbindungen kann die Verwendung von Gewinde
blöcken von Vorteil sein, wie es in Fig. 7 veranschaulicht
ist. Hierbei können je nach Bedarfsfall flache quadratische Gewindeblöcke oder aber würfelförmige
Gewindeblöcke verwendet werden. Diese Gewindeblöcke können Massivteile sein, in welche zu den
Löchern 12 der Grundelemente entsprechend F i g. ausgerichtete und mit Gewinde versehene Löcher
eingelassen sind.
Hierzu 6 Blatt Zeichnungen
Claims (9)
1. Saukasten-System zum Aufbau von Maschinen und Präzisionsvorrichtungen im Maschinenbau,
dessen Bauelemente plan bearbeitete Kontaktflä- ΐ
chen sowie Mittel zur gegenseitigen Verbindung aufweisen und deren Gestalt auf einem Grundelement
bzw. einem Vielfachen desselben basiert, dadurch gekennzeichnet, daß das Grundelement
(1) aus drei quadratischen, einstückig verbundenen Platten (1Ox, iOy, 1Oz,) gebildet ist, die
wie die Ebenen eines Cartesius-Koordinatensystems einander senkrecht durchdringen und mittig teilen,
wodurch sechs kreuzförmige Stirnflächen entstehen, welche die Kontaktflächen (11) bilden, und daß in i'>
den durch die gegenseitige Durchdringung gebildeten quadratischen Plattenabschnitten jeweils an
einander entsprechenden Stellen eine Bohrung (12) zum Durchführen einer Ankerschraube vorgesehen
ist. 2i)
2. Baukasten-System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in den Kontaktflächen (11)
Sackbohrungen (13) zur Aufnahme von Paßstiften vorgesehen sind.
3. Bauelemente für ein Baukasten-System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß
seine Gestalt aus einem Mehrfachen des Grundelementes gebildet ist.
4. Bauelement für ein Baukasten-System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß vier
in der gleichen Ebene liegende Grundelemente (1) in Viereck-Anordnung einstückig zusammengefaßt
sind und der hierdurch sich ergebende Mittelplattenabschnitt ausgespart ist, wodurch ein quadratisches
Fenster(21)gebildet ist (F i g. 4). J5
5. Bauelement für ein Baukasten-System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß
zwei Bauelemente gemäß Anspruch 4 mit ihren Fenstern (21) übereinanderliegend einstückig zusammengefaßt
sind und die hierdurch entstehenden weiteren vier Mittelplattenabschnitte ebenfalls ausgespart
sind, wodurch in allen drei Raumachsen quadratische Fenster gebildet sind.
6. Baukasten-System zum Aufbau von Maschinen und Präzisionsvorrichtungen im Maschinenbau,
dessen Bauelemente plan bearbeitete Kontaktflächen sowie Mittel zur gegenseitigen Verbindung
aufweisen und deren Gestalt auf einem Grundelement bzw. einem Vielfachen desselben basiert,
dadurch gekennzeichnet, daß das Grundelement ein würfelförmiger Hohlkörper ist, dessen Kontaktflächen
(31) bildende Außenwände jeweils ein mittiges Fenster (35) sowie auf zu den Würfelkanten
parallelen Ortslinien angeordnete Bohrungen (32) zum Einsetzen von Ankerschrauben aufweisen.
7. Baukasten-System nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß in den Kontaktflächen (31) auf
zu den Würfelkanten parallelen Ortslinien angeordnete Sackbohrungen (33) zur Aufnahme von
Paßstiften vorgesehen sind. wi
8. Bauelement für ein Baukasten-System nach Anspruch 1 oder 2 bzw. 6 oder 7, dadurch
gekennzeichnet, daß an ihm ein oder mehrere Funktionselemente wie Motoren, Getriebe, Lagerungen,
Wellen, Spindeln, Spannfutter etc. ange- ni
formt sind.
9. Bauelement für ein Baukasten-System nach Anspruch 1 oder 2 bzw. 6 oder 7, gekennzeichnet
durch seine Gestaltung als Adapter zur Ankopplung von Funktionselementen, die einer anderweitigen
Norm unterliegen.
Priority Applications (2)
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---|---|---|---|
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Family
ID=5969311
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Families Citing this family (3)
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JP6167247B2 (ja) * | 2014-07-30 | 2017-07-19 | 厦▲門▼吉信▲徳▼▲寵▼物用品有限公司 | 積み木及び積み木ユニット |
-
1976
- 1976-02-07 DE DE19762604821 patent/DE2604821C3/de not_active Expired
-
1977
- 1977-02-07 FR FR7703381A patent/FR2378233A1/fr active Granted
Also Published As
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FR2378233B1 (de) | 1984-03-30 |
DE2604821C3 (de) | 1978-10-05 |
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