EP1637200A1 - Modular construction system - Google Patents

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EP1637200A1
EP1637200A1 EP04022276A EP04022276A EP1637200A1 EP 1637200 A1 EP1637200 A1 EP 1637200A1 EP 04022276 A EP04022276 A EP 04022276A EP 04022276 A EP04022276 A EP 04022276A EP 1637200 A1 EP1637200 A1 EP 1637200A1
Authority
EP
European Patent Office
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elements
modular system
cube
sub
volume
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EP04022276A
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German (de)
French (fr)
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EP1637200B1 (en
Inventor
Michael Klotzki
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Klotzi Michael
Raupp Hartmut
Original Assignee
Klotzi Michael
Raupp Hartmut
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Publication date
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Priority to EP04022276A priority patent/EP1637200B1/en
Priority to DE502004008736T priority patent/DE502004008736D1/en
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    • AHUMAN NECESSITIES
    • A63SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63HTOYS, e.g. TOPS, DOLLS, HOOPS OR BUILDING BLOCKS
    • A63H33/00Other toys
    • A63H33/04Building blocks, strips, or similar building parts
    • A63H33/06Building blocks, strips, or similar building parts to be assembled without the use of additional elements
    • A63H33/08Building blocks, strips, or similar building parts to be assembled without the use of additional elements provided with complementary holes, grooves, or protuberances, e.g. dovetails
    • A63H33/084Building blocks, strips, or similar building parts to be assembled without the use of additional elements provided with complementary holes, grooves, or protuberances, e.g. dovetails with grooves

Definitions

  • the invention relates to a modular system, comprising a solid, preferably a cube, which is composed of sub-elements, preferably by positive insertion.
  • the system in question consists essentially of several flat connecting elements whose sides are each bounded by grooves and webs such that the composite elements can be interlocked with each other such that a likewise completely closed solid can be formed.
  • the user has the choice of whether he forms either a closed volume in which he uses the last connecting element, a connecting element of the same wall thickness of the previous fasteners or a connecting element double wall thickness begins.
  • a double-walled connecting element is selected, a projection is provided over the first solid, so that the wall elements of a second volume body can be attached to this supernatant, which in turn is crucial in the last part, whether a connecting part of the same wall thickness or a connecting part double wall thickness is used.
  • the previously known modular system for building a spatial structure element in particular for training or play purposes consists of a plurality of tubular, longitudinal elastic members and a corresponding plurality of connecting elements, each longitudinal member at its longitudinal ends by means of the connecting elements with one or more longitudinal members is releasably connectable and the Connecting elements have connecting pieces which have at least two holes extending in different directions, via which the connecting pieces are connectable to the longitudinal members.
  • the invention has for its object to provide a modular system that does not require separate or special fasteners and the volume body are composable so that at least optionally all surfaces of this solid body are closed surfaces.
  • the volume body is composed of sub-elements, each having at least one closed element surface and at least one rugged element connecting surface with connecting elements such that by means of these element connecting surfaces, the individual sub-elements can be assembled into a solid body, either a complete closed solid or a solid body with at least one fissured body connection surface for connecting further solid body can be easily constructed by a modified mounting position of the sub-elements.
  • two completely closed volume bodies (1, 1 ') can be connected to a larger volume body by having at least one subelement (11, 11') of each of the volume bodies (1, 1 ') for forming a body connection area in the abutment area of the two solids can be used in a modified mounting position and in this case the larger volume bodies thus produced are assembled from individual smaller volumes without additional connecting elements or means.
  • the modular system according to the invention is combined in an advantageous manner with a tongue and groove principle as a connection system.
  • the tongue and groove principle allows a simple form-fitting joining, both of the sub-elements for the construction of the volume body, as well as for the connection of the solid body with each other.
  • the sub-elements of the solid body may differ depending on the intended location in the volume body.
  • corner part elements edge part elements and surface part elements, it being possible for further part elements to be added to form a solid.
  • the solid bodies of the modular system are joined by engaging two body connection surfaces in such a way that a closed, larger volume body is created in this way.
  • the larger volume formed by the two solids can be provided either with partially closed body surfaces or with at least one fissured body connection surface for connecting additional solids.
  • the modular system according to the invention thus theoretically allows the construction of solids and spatial structures of any size, which are composed or supplemented from the same spatial structures.
  • the larger solids are thus assembled from smaller solids.
  • the construction depth can be continued up to the structurally conceivable smallest construction depth of the solid.
  • the modular system follows a fixed construction principle according to which the edge length of a basic cube is in a fixed relationship to the edge length of the partial cube.
  • the partial volume elements of which a larger volume body is composed can be generalized according to claim 8.
  • the ratio of the groove and spring elements used as connecting elements to the edge length of the respective volume elements follows a fixed specification.
  • the sub-elements of the modular system are each connected positively and non-positively.
  • the space structure generated thereby are thus stable and resilient constructed.
  • the modular system according to the invention can also be supplemented or combined with other conventional components, such as boards or drives.
  • the modular system according to the invention is therefore so flexible that it is equally suitable as a furniture or building construction program or can be used as a sophisticated toy.
  • the solid 1 shown in FIG. 1 is a cube composed of a plurality of subelements so that the solid body 1 has completely closed body surfaces 8. Only one of the body surfaces 9 is not closed, because at this point a partial element 2, as can be seen for example from FIG. 3, was not used. As can be seen in FIG. 3, this may be an edge part element 3 which can be joined to the rest of the solid 1 via a tongue and groove joint 4 and 5.
  • the groove surface of the edge part element 3 which is ruggedly grooved by the tongue and groove 4 and 5 is referred to as the element connection surface 6, and at least two other surfaces of the edge part element 3 are formed as closed element surfaces 7.
  • the sub-elements 2 can be optionally inserted so that they form either a closed body surface 8 of the volume body 1 in the installed state or a rugged body connection surface 9 for connecting further solid body 1 '.
  • the solid 1, in this case a cube, is optionally assembled from the same partial elements 2, so as to form a completely closed volume 1 closed all around by closed body surfaces 8, or a solid having at least one fissured body connection surface 9 for connection another solid 1 '.
  • the partial body 2 constituting the solid body 1 according to FIG. 2 between corner element elements 10, Edge sub-elements 3, surface sub-elements 11 and inner sub-elements 12 are distinguished.
  • the solid 1 can be composed of the same parts always 2 without additional fasteners.
  • the solids 1 can also be constructed in such a way that ever larger volumes can be generated from the solids 1 assembled according to the regulations, wherein the thus constructed enlarged solid 1 can be recursively recirculated to a basically arbitrary basic body, here a cube, respectively.
  • a wall body 13 can also be constructed, for example, with the partial elements 2 known from FIGS. 1 to 4.
  • a truss-like support structure with square support bodies 14 are constructed from a cube as the main body.
  • the square carrier body 14 can be assembled via a cube as a central connecting element to a truss-like solid 1. All solids 1 is common here in the present embodiment whose recursive structure.
  • a larger volume cube 1 is constructed from n partial cubes, each of which has an n-th of the edge length of the basic cube.
  • a basic cube would then consist of n • n • n, ie n 3 partial cubes.
  • K 0 n • K 1 , where K 1 is the edge length of the partial cube used.
  • the partial cubes may in turn also be composed of smaller partial cubes in accordance with the construction specification explained above.
  • grooves and springs 4 and 5 are each embodied in an even partial ratio to the edge length of the sub-elements 2 involved.
  • FIG. 7 shows a volume body 1 which can be assembled from polygonal profile carriers 15 deviating from FIG. 6 with a central element 16 corresponding approximately to FIG. 4.
  • dice-like or rectangular or edged solid bodies 1 need not be formed within the scope of the invention.
  • FIG. 8 shows a round rod carrier 17 and FIG. 9 a volume body 1 which can be assembled from round edge profile carriers 18.
  • the insertion of the sub-elements 2 in the rest of the solid 1 decides whether the solid 1 formed thereby has a closed body surface 8 or a fissured body connection surface 9 for connecting further solid bodies 1.
  • fissured body connection surfaces 9 for connecting further voluminous bodies 1 ' By forming fissured body connection surfaces 9 for connecting further voluminous bodies 1 ', larger volume bodies 1' can be produced from the same volume bodies 1 and thus wall bodies 13 or carrier bodies 14 are produced.
  • the modular system described above is characterized by its versatility and simplicity and requires no additional fasteners.

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Abstract

A building block system for the construction of a modular space frame structure consists of numerous modular components. The structure starts with a base core structure (1) consisting always of the same type of component (2) with a fully enclosed outer surface (8) or with a cleaves interface zone to which other units (1) are attached.

Description

Die Erfindung betrifft ein Baukastensystem, umfassend einen Volumenkörper, vorzugsweise einen Würfel, der aus Teilelementen, vorzugsweise durch formschlüssiges fügen zusammengesetzt ist.The invention relates to a modular system, comprising a solid, preferably a cube, which is composed of sub-elements, preferably by positive insertion.

Ein derartiges Baukastensystem ist aus dem französischen Patent FR PS 990.651 vorbekannt.Such a modular system is previously known from the French patent FR PS 990.651.

Das fragliche System besteht im Wesentlichen aus mehreren flächigen Verbindungselementen, deren Seiten jeweils von Nuten und Stegen derart begrenzt sind, dass die zusammengesetzten Elemente miteinander derart verzahnt werden können, dass ein ebenfalls auch vollständig geschlossener Volumenkörper ausgebildet werden kann. Der Benutzer hat dabei die Wahl, ob er entweder einen geschlossenen Volumenkörper ausbildet, in dem er dem jeweils letzten Verbindungselement ein Verbindungselement gleicher Wandstärke der vorherigen Verbindungselemente einsetzt oder ein Verbindungselement doppelter Wandstärke einsetzt. Für den Fall, dass ein doppelwandig ausgebildetes Verbindungselement gewählt wird, ist ein Überstand über den ersten Volumenkörper gegeben, so dass an diesem Überstand die Wandelemente eines zweiten Volumenkörpers angesetzt werden können, wobei dann wiederum beim letzten Teil entscheidend ist, ob ein Verbindungsteil gleicher Wandstärke oder ein Verbindungsteil doppelter Wandstärke genutzt wird.The system in question consists essentially of several flat connecting elements whose sides are each bounded by grooves and webs such that the composite elements can be interlocked with each other such that a likewise completely closed solid can be formed. The user has the choice of whether he forms either a closed volume in which he uses the last connecting element, a connecting element of the same wall thickness of the previous fasteners or a connecting element double wall thickness begins. In the event that a double-walled connecting element is selected, a projection is provided over the first solid, so that the wall elements of a second volume body can be attached to this supernatant, which in turn is crucial in the last part, whether a connecting part of the same wall thickness or a connecting part double wall thickness is used.

Da ferner nicht der gesamte Baukasten, sondern nur der zusammengesetzte geschlossene Volumenkörper zur Verfügung steht, bedeutet dies, dass immer wieder nur der gleiche Volumenkörper aus den vorhandenen Teilen zusammengesetzt werden kann.Further, since not the entire kit, but only the composite closed solid is available, this means that again and again only the same solid can be assembled from the existing parts.

Ein weiteres Baukastensystem ist etwa aus der österreichischen Patentschrift AT 409 338 B vorbekannt. Das vorbekannte Baukastensystem zum Aufbau eines Raumstrukturelementes, insbesondere zu Trainings- oder Spielzwecken besteht aus einer Vielzahl von rohrförmigen, elastischen Längsgliedern und einer entsprechenden Vielzahl von Verbindungselementen, wobei jedes Längsglied an seinen Längsenden mittels der Verbindungselemente mit jeweils einem oder mehrerer Längsglieder lösbar verbindbar ist und die Verbindungselemente Verbindungsstücke aufweisen, welche zumindest zwei in unterschiedliche Richtung verlaufende Löcher aufweisen, über welche die Verbindungsstücke mit den Längsgliedern verbindbar sind. Durch das vorbekannte Baukastensystem soll ein Trainings- und Spielgerät geschaffen werden, das flexibel an unterschiedliche Spiel- und Anforderungssituationen angepasst werden kann.Another modular system is already known from the Austrian patent AT 409 338 B. The previously known modular system for building a spatial structure element, in particular for training or play purposes consists of a plurality of tubular, longitudinal elastic members and a corresponding plurality of connecting elements, each longitudinal member at its longitudinal ends by means of the connecting elements with one or more longitudinal members is releasably connectable and the Connecting elements have connecting pieces which have at least two holes extending in different directions, via which the connecting pieces are connectable to the longitudinal members. By the previously known modular system, a training and game device is to be created, which can be flexibly adapted to different play and requirement situations.

Grundsätzlich kann bei diesem Bausystem also zwischen den eigentlichen Bauelementen und den für die Verbindung dieser Bauelemente benötigten Verbindungselementen unterschieden werden.In principle, a differentiation can therefore be made in this construction system between the actual components and the connecting elements required for the connection of these components.

Andere, insbesondere aus dem Spielbereich, bekannte Baukastensysteme bieten die Möglichkeit Volumenelemente mittels außenliegender Verbindungselemente zusammenzustecken oder zusammenzuclipsen, wobei nach dem Prinzip "Stecker und Buchse" jeweils korrespondierende Verbindungselemente formschlüssig ineinandergefügt werden. Diesen Systemen ist zwingend grundsätzlich gemein, dass es keinen bestimmungsgemäßen Bauzustand des Volumenkörpers gibt, bei dem nicht außenliegend freiliegende Verbindungselemente sichtbar sind, so dass stets zumindest eine Oberfläche eines mit einem derartigen Baussystemen erzeugten Bauwerks von den erwähnten Verbindungselementen zerklüftet ist.Others, in particular from the field of play, known modular systems offer the possibility zusammenzustecken or zusammenzuclipsen volume elements by means of external connecting elements, wherein according to the principle "plug and socket" respectively corresponding connecting elements are positively joined together. These systems necessarily have in common that there is no intended state of construction of the volume body, in which not externally exposed connecting elements are visible, so that always at least one surface of a building produced with such a building systems of the mentioned connecting elements is rugged.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Baukastensystem zu schaffen, das ohne gesonderte oder spezielle Verbindungselemente auskommt und mit dem Volumenkörper so zusammensetzbar sind, dass zumindest wahlweise alle Oberflächen dieses Volumenkörpers geschlossene Oberflächen sind.The invention has for its object to provide a modular system that does not require separate or special fasteners and the volume body are composable so that at least optionally all surfaces of this solid body are closed surfaces.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird durch ein Baukastensystem gemäß dem geltenden Hauptanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen dieses Baukastensystems ergeben sich aus den abhängigen Ansprühen 2 bis 10The problem underlying the invention is achieved by a modular system according to the current main claim 1. Advantageous embodiments of this modular system emerge from the dependent claims 2 to 10

Dadurch, dass der Volumenkörper aus Teilelementen zusammengesetzt ist, die jeweils wenigstens eine geschlossene Elementoberfläche und wenigstens eine mit Verbindungselementen zerklüftete Elementverbindungsfläche derart aufweisen, dass mittels dieser Elementverbindungsflächen die einzelnen Teilelemente zu einem Volumenkörper zusammensetzbar ist, kann entweder ein vollständig geschlossener Volumenkörper oder aber ein Volumenkörper mit wenigstens einer zerklüfteten Körperverbindungsfläche zum Anschluss weiterer Volumenkörper einfachen durch eine veränderte Einbaulage der Teilelemente aufgebaut werden.Characterized in that the volume body is composed of sub-elements, each having at least one closed element surface and at least one rugged element connecting surface with connecting elements such that by means of these element connecting surfaces, the individual sub-elements can be assembled into a solid body, either a complete closed solid or a solid body with at least one fissured body connection surface for connecting further solid body can be easily constructed by a modified mounting position of the sub-elements.

Außerdem können zwei vollständig geschlossene Volumenkörper (1, 1') zu einem größeren Volumenkörper dadurch verbunden werden können, dass wenigstens ein Teilelement (11, 11') eines jeden der Volumenkörper (1, 1') zur Ausbildung einer Körperverbindungsfläche im Anlagenbereich der beiden Volumenkörper in veränderter Einbaulage einsetzbar ist und hierbei die so erzeugten größeren Volumenkörper aus einzelnen kleineren Volumenkörpern ohne zusätzliche Verbindungselemente oder -mittel zusammengefügt sind.In addition, two completely closed volume bodies (1, 1 ') can be connected to a larger volume body by having at least one subelement (11, 11') of each of the volume bodies (1, 1 ') for forming a body connection area in the abutment area of the two solids can be used in a modified mounting position and in this case the larger volume bodies thus produced are assembled from individual smaller volumes without additional connecting elements or means.

Das bedeutet, dass zwei sich zufällig begegnende Besitzer von jeweils wenigstens einem Volumenkörper des vorstehend beschriebenen Baukastensystem immer und jederzeit diese Körper miteinander kombinieren können, ohne dass es irgendwelcher weiteren Hilfsmittel bedürfte. Just dies ist eine der zentralen Spielideen des erfindungsgemäßen Baukastensystem.This means that two randomly encountered owners of at least one solid of the above-described modular system can always and always combine these bodies with each other, without the need for any further aids. Just this is one of the central game ideas of the modular system according to the invention.

Das erfindungsgemäße Baukastensystem wird dabei in vorteilhafter Weise mit einem Nut-Feder-Prinzip als Verbindungssystem zusammengefügt. Das Nut-Feder-Prinzip erlaubt ein einfaches formschlüssiges Zusammenfügen, sowohl der Teilelemente zum Aufbau des Volumenkörpers, wie aber auch zur Verbindung der Volumenkörper untereinander.The modular system according to the invention is combined in an advantageous manner with a tongue and groove principle as a connection system. The tongue and groove principle allows a simple form-fitting joining, both of the sub-elements for the construction of the volume body, as well as for the connection of the solid body with each other.

Die Teilelemente des Volumenkörpers können sich dabei je nach bestimmungsgemäßer Lage in dem Volumenkörper unterscheiden.The sub-elements of the solid body may differ depending on the intended location in the volume body.

In konkreter Ausgestaltung kann zwischen Eckteilelementen, Kantenteilelementen und Flächenteilelementen unterschieden werden, wobei gegebenenfalls weitere Teilelemente zur Ausbildung eines Volumenkörpers hinzutreten können.In a concrete embodiment, a distinction can be made between corner part elements, edge part elements and surface part elements, it being possible for further part elements to be added to form a solid.

Konkret werden die Volumenkörper des Baukastensystems dadurch zusammengefügt, dass jeweils zwei Körperverbindungsflächen derart miteinander in Eingriff gebracht werden, dass hierdurch ein geschlossener größerer Volumenkörper entsteht.In concrete terms, the solid bodies of the modular system are joined by engaging two body connection surfaces in such a way that a closed, larger volume body is created in this way.

Dabei kann je nach Aufbau der einzelnen Volumenkörper der aus den beiden Volumenkörpern gebildete größere Volumenkörper entweder mit teilweise geschlossene Körperoberflächen oder mit zumindest einer zerklüfteten Körperverbindungsfläche zum Anschluss weiterer Volumenkörper versehen sein.Depending on the structure of the individual solids, the larger volume formed by the two solids can be provided either with partially closed body surfaces or with at least one fissured body connection surface for connecting additional solids.

Das erfindungsgemäße Baukastensystem ermöglicht somit theoretisch den Aufbau von Volumenkörpern und Raumstrukturen beliebiger Größe, die aus den immer gleichen Raumstrukturen zusammengesetzt bzw. ergänzt sind. Die größeren Volumenkörper sind somit aus kleineren Volumenkörpern zusammengefügt. Die Bautiefe kann bis zur bautechnisch denkbar kleinsten Bautiefe der Volumenkörper fortgesetzt werden.The modular system according to the invention thus theoretically allows the construction of solids and spatial structures of any size, which are composed or supplemented from the same spatial structures. The larger solids are thus assembled from smaller solids. The construction depth can be continued up to the structurally conceivable smallest construction depth of the solid.

Das Baukastensystem folgt dabei einem festen Bauprinzip, nach dem die Kantenlänge eines Grundwürfels in einem festen Verhältnis zur Kantenlänge der Teilwürfel steht.The modular system follows a fixed construction principle according to which the edge length of a basic cube is in a fixed relationship to the edge length of the partial cube.

Das Baukastensystem und die dem Baukastensystem zugrundeliegende Regel unter dem Bezug der Kantenlängen zur Anzahl der Teilvolumenelemente, aus dem ein größerer Volumenkörper zusammengesetzt ist, kann gemäß Anspruch 8 verallgemeinert werden.The modular system and the modular system underlying the rule of the edge lengths to the number The partial volume elements of which a larger volume body is composed can be generalized according to claim 8.

Auch das Verhältnis der als Verbindungselemente eingesetzten Nut- und Federelemente zur Kantenlänge der jeweiligen Volumenelemente folgt einer festen Vorgabe.Also, the ratio of the groove and spring elements used as connecting elements to the edge length of the respective volume elements follows a fixed specification.

Die Teilelemente des Baukastensystems werden jeweils form- und kraftschlüssig verbunden. Die hierdurch erzeugten Raumstruktur sind somit stabil und belastbar aufgebaut.The sub-elements of the modular system are each connected positively and non-positively. The space structure generated thereby are thus stable and resilient constructed.

Dabei können mit den erfindungsgemäßen Baukastensystem nahezu beliebige Raumstrukturen erzeugt werden.Almost any spatial structures can be generated with the modular system according to the invention.

In vorteilhafter Ausgestaltung kann das erfindungsgemäße Baukastensystem auch mit weiteren herkömmlichen Bauelementen, wie etwa Brettern oder Antrieben ergänzt bzw. kombiniert werden.In an advantageous embodiment, the modular system according to the invention can also be supplemented or combined with other conventional components, such as boards or drives.

Das erfindungsgemäße Baukastensystem ist demnach derart flexibel, dass es gleichermaßen als Möbel- oder Hochbauprogramm geeignet ist oder als anspruchsvolles Spielzeug einsetzbar ist.The modular system according to the invention is therefore so flexible that it is equally suitable as a furniture or building construction program or can be used as a sophisticated toy.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung nur schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.The invention will be explained in more detail with reference to an embodiment shown only schematically in the drawing.

Es zeigen:

Fig. 1:
einen Würfel mit geschlossener Körperoberfläche in perspektivischer Ansicht,
Fig. 2:
den in den Fig. 1 dargestellten Würfels in perspektivischer Ansicht und Explosionsdarstellung,
Fig. 3:
den in Fig. 1 gezeigten Würfel mit einer zerklüfteter Köperverbindungsfläche in perspektivischer Ansicht,
Fig. 4:
einen aus den Teilelementen eines Würfels alternativ aufgebauten Volumenkörper in perspektivischer Darstellung,
Fig. 5:
ein aus den Teilelementen des Würfels zusammengesetztes Wandelement in perspektivischer Ansicht,
Fig. 6:
ein aus den Teilelementen des Würfels zusammengesetztes Fachwerk in einer ebenfalls perspektivischen Ansicht,
Fig. 7:
einen aus den Teilelementen des Würfels alternativ aufgebauten Volumenkörper in perspektivischer Darstellung,
Fig. 8:
ein aus Rundstabträgern aufgebautes Fachwerk in perspektivischer Ansicht und
Fig. 9:
ein aus Rundkantprofilträgern aufgebautes Fachwerk.
Show it:
Fig. 1:
a cube with closed body surface in perspective view,
Fig. 2:
the cube shown in Figures 1 in perspective and exploded view,
3:
the cube shown in Fig. 1 with a fissured Köperverbindungsfläche in perspective view,
4:
a solid constructed alternatively from the sub-elements of a cube in perspective,
Fig. 5:
a composite of the sub-elements of the cube wall element in perspective view,
Fig. 6:
a composite of the sub-elements of the cube timber in a likewise perspective view,
Fig. 7:
one of the sub-elements of the cube alternatively constructed solid in perspective view,
Fig. 8:
a truss constructed from round bars in perspective view and
Fig. 9:
a half-timbered trusses.

Der in Figur 1 gezeigte Volumenkörper 1 ist ein Würfel, der aus mehreren Teilelementen so zusammengesetzt wurde, dass der Volumenkörper 1 durchweg geschlossene Körperoberflächen 8 aufweist. Lediglich eine der Körperoberflächen 9 ist nicht geschlossen, weil an dieser Stelle ein Teilelement 2, wie es etwa aus Figur 3 ersichtlich ist, nicht eingesetzt wurde. Dabei kann es sich etwa, wie aus Figur 3 ersichtlich, um ein Kantenteilelement 3 handeln, das über eine Nut- und Federverbindung 4 und 5 mit dem übrigen Volumenkörper 1 zusammengefügt werden kann.The solid 1 shown in FIG. 1 is a cube composed of a plurality of subelements so that the solid body 1 has completely closed body surfaces 8. Only one of the body surfaces 9 is not closed, because at this point a partial element 2, as can be seen for example from FIG. 3, was not used. As can be seen in FIG. 3, this may be an edge part element 3 which can be joined to the rest of the solid 1 via a tongue and groove joint 4 and 5.

Die von Nut und Feder 4 und 5 zerklüftete Elementoberfläche des Kantenteilelements 3 wird als Elementverbindungsfläche 6 bezeichnet und während zumindest zwei andere Oberflächen des Kantenteilelements 3 als geschlossene Elementoberflächen 7 ausgebildet sind.The groove surface of the edge part element 3 which is ruggedly grooved by the tongue and groove 4 and 5 is referred to as the element connection surface 6, and at least two other surfaces of the edge part element 3 are formed as closed element surfaces 7.

Gemäß Figur 2 können die Teilelemente 2 wahlweise so eingefügt werden, dass sie entweder eine geschlossene Körperoberfläche 8 des Volumenkörpers 1 im eingebauten Zustand ausbilden oder aber eine zerklüftete Körperverbindungsfläche 9 zum Anschluss weiterer Volumenkörper 1'.According to Figure 2, the sub-elements 2 can be optionally inserted so that they form either a closed body surface 8 of the volume body 1 in the installed state or a rugged body connection surface 9 for connecting further solid body 1 '.

Gemäß Figur 4 wird der Volumenkörper 1, vorliegend ein Würfel, aus den immer gleichen Teilelementen 2 wahlweise so zusammengefügt, dass ein vollständig geschlossener Volumenkörper 1, der ringsum von geschlossenen Körperoberflächen 8 abgeschlossen ist, ausgebildet oder ein Volumenkörper mit wenigstens einer zerklüfteten Körperverbindungsfläche 9 zum Anschluss weiterer Volumenkörper 1'. Hinsichtlich der den Volumenkörper 1 aufbauenden Teilelementen 2 kann gemäß Fig. 2 zwischen Eckteilelementen 10, Kantenteilelementen 3, Flächenteilelementen 11 und Innenteilelementen 12 unterschieden werden.According to FIG. 4, the solid 1, in this case a cube, is optionally assembled from the same partial elements 2, so as to form a completely closed volume 1 closed all around by closed body surfaces 8, or a solid having at least one fissured body connection surface 9 for connection another solid 1 '. With regard to the partial body 2 constituting the solid body 1, according to FIG. 2 between corner element elements 10, Edge sub-elements 3, surface sub-elements 11 and inner sub-elements 12 are distinguished.

Die Besonderheit des soweit dargestellten Baukastensystems besteht darin, dass die Volumenkörper 1 aus den immer gleichen Teilelementen 2 ohne zusätzliche Verbindungselemente zusammengesetzt werden können. Zusätzlich können , mittels der Teilelemente 2 die Volumenkörper 1 aber auch so aufgebaut werden, dass immer größere Volumenkörper aus den bestimmungsgemäß zusammengebauten Volumenkörpern 1 erzeugt werden können,
wobei sich die insoweit aufgebauten vergrößerten Volumenkörper 1 rekursiv auf einen grundsätzlich beliebigen Grundkörper, hier einen Würfel, jeweils zurückführen lassen.
The peculiarity of the modular system shown so far is that the solid 1 can be composed of the same parts always 2 without additional fasteners. In addition, by means of the sub-elements 2, the solids 1 can also be constructed in such a way that ever larger volumes can be generated from the solids 1 assembled according to the regulations,
wherein the thus constructed enlarged solid 1 can be recursively recirculated to a basically arbitrary basic body, here a cube, respectively.

Alternativ können jedoch mittels der Teilelemente 2 auch gänzlich anders aufgebaute Volumenkörper 1 erzeugt werden. Gemäß Figur 5 kann beispielsweise mit den aus den Figuren 1 bis 4 bekannten Teilelementen 2 auch ein Wandkörper 13 aufgebaut werden.Alternatively, however, by means of the sub-elements 2 also completely differently constructed volume 1 can be generated. According to FIG. 5, a wall body 13 can also be constructed, for example, with the partial elements 2 known from FIGS. 1 to 4.

Alternativ kann gemäß Figur 6 auch eine fachwerkartige Trägerkonstruktion mit Vierkantträgerkörpern 14 aus einem Würfel als Grundkörper aufgebaut werden. Dabei können die Vierkantträgerkörper 14 über einen Würfel als zentrales Verbindungselement zu einem fachwerkartigen Volumenkörper 1 zusammengesetzt werden. Allen Volumenkörpern 1 ist dabei im vorliegenden Ausführungsbeispiel deren rekursiver Aufbau gemein.Alternatively, according to Figure 6, a truss-like support structure with square support bodies 14 are constructed from a cube as the main body. In this case, the square carrier body 14 can be assembled via a cube as a central connecting element to a truss-like solid 1. All solids 1 is common here in the present embodiment whose recursive structure.

Dabei ist ein größerer Volumenwürfel 1 aus n Teilwürfeln aufgebaut, die jeweils ein n-tel der Kantenlänge des Grundwürfels aufweisen. Ein Grundwürfel wäre dann aus n • n • n, also n3 Teilwürfeln aufgebaut. Für die Kantenlänge des Grundwürfels gilt K0 = n • K1, wobei K1 die Kantenlänge der eingesetzten Teilwürfel ist.In this case, a larger volume cube 1 is constructed from n partial cubes, each of which has an n-th of the edge length of the basic cube. A basic cube would then consist of n • n • n, ie n 3 partial cubes. For the edge length of the basic cube, K 0 = n • K 1 , where K 1 is the edge length of the partial cube used.

Auch die Teilwürfel können theoretisch wiederum aus kleineren Teilwürfeln gemäß der vorstehend erläuterten Bauvorschrift zusammengesetzt sein.In theory, the partial cubes may in turn also be composed of smaller partial cubes in accordance with the construction specification explained above.

Auch bezüglich der Fügeteile, also hier der Nuten und Federn 4 und 5 muss stets eine feststehende Bauvorschrift eingehalten werden. Die Nuten und Federn 4 und 5 sind jeweils in einem geradzahligen Teilverhältnis zur Kantenlänge der beteiligten Teilelemente 2 ausgeführt.Also with respect to the parts to be joined, so here the grooves and springs 4 and 5, a fixed construction specification must always be adhered to. The grooves and springs 4 and 5 are each embodied in an even partial ratio to the edge length of the sub-elements 2 involved.

Sofern nur diese Bauvorschriften eingehalten sind, können eine Reihe unterschiedlichster Volumenkörper 1 unterschiedlichsten Aussehens gemäß den weiteren Figuren 7 bis 9 erzeugt werden.If only these building codes are complied with, a number of different solid bodies 1 different appearance can be generated according to the other figures 7 to 9.

So zeigt Figur 7 einen Volumenkörper 1, der aus zu Fig. 6 abweichenden Mehrkantprofilträgern 15 mit einem etwa Fig. 4 entsprechenden Zentralelement 16 zusammensetzbar ist.Thus, FIG. 7 shows a volume body 1 which can be assembled from polygonal profile carriers 15 deviating from FIG. 6 with a central element 16 corresponding approximately to FIG. 4.

Grundsätzlich müssen im Rahmen der Erfindung jedoch nicht würfelartige oder rechteckige oder kantige Volumenkörper 1 gebildet sein.In principle, however, dice-like or rectangular or edged solid bodies 1 need not be formed within the scope of the invention.

Es können vielmehr auch zylinderförmige oder stabförmige Gebilde gemäß den Figuren 8 und 9 nach dem vorstehend erläuterten Rekursions-Prinzip in im übrigen analoger Weise zusammengesetzt werden. So zeigt Fig. 8 einen aus Rundstabträgern 17 und Fig. 9 einen aus Rundkantprofilträgern 18 zusammensetzbaren Volumenkörper 1.Rather, cylindrical or rod-shaped structures according to FIGS. 8 and 9 may also be used according to the recursion principle explained above in otherwise analogous manner be assembled. Thus, FIG. 8 shows a round rod carrier 17 and FIG. 9 a volume body 1 which can be assembled from round edge profile carriers 18.

Vorstehend ist somit ein Baukastensystem beschrieben, bei dem unterschiedlichste Volumenkörper 1 aus den immer wieder gleichen Teilelementen 2 unter Beachtung des immer gleichen Bauprinzips rekursiv zusammengesetzt wird.In the foregoing, therefore, a modular system is described, in which a very wide variety of solid bodies 1 are composed recursively from the repeatedly identical sub-elements 2, taking into account the same principle of construction.

Dabei entscheidet das Einfügen der Teilelemente 2 in den übrigen Volumenkörper 1 darüber, ob der hierdurch ausgebildete Volumenkörper 1 eine geschlossene Körperoberfläche 8 oder eine zerklüftete Körperverbindungsfläche 9 zum Anschluss weiterer Volumenkörper 1 aufweist.In this case, the insertion of the sub-elements 2 in the rest of the solid 1 decides whether the solid 1 formed thereby has a closed body surface 8 or a fissured body connection surface 9 for connecting further solid bodies 1.

Durch das Ausbilden von zerklüfteten Körperverbindungsflächen 9 zum Anschluss weiterer Volumenkörper 1' können aus den immer gleichen Volumenkörpern 1 größere Volumenkörper 1' erzeugt werden und somit etwa Wandkörper 13 oder Trägerkörper 14 erzeugt werden.By forming fissured body connection surfaces 9 for connecting further voluminous bodies 1 ', larger volume bodies 1' can be produced from the same volume bodies 1 and thus wall bodies 13 or carrier bodies 14 are produced.

Das vorstehend beschriebene Baukastensystem zeichnet sich durch seine Vielseitigkeit und Einfachheit aus und benötigt keine zusätzlichen Verbindungselemente.The modular system described above is characterized by its versatility and simplicity and requires no additional fasteners.

B E Z U G S Z E I C H E N L I S T EE N G L I S H E S T E

11
Volumenkörpersolids
22
Teilelementsubelement
33
KantenteilelementEdge part element
44
Nutgroove
55
Federfeather
66
zerklüftete Elementverbindungsflächerugged element connecting surface
77
geschlossene Elementoberflächeclosed element surface
88th
geschlossene Körperoberflächeclosed body surface
99
zerklüftete Körperverbindungsflächerugged body interface
1010
EckteilelementEckteilelement
1111
FlächenteilelementSurface part element
1212
InnenteilelementInner part element
1313
Wandkörperwall body
1414
VierkantträgerkörperSquare support body
1515
MehrkantträgerkörperPolygonal support body
1616
Zentralelementcentral element
1717
RundstabträgerRod carrier
1818
RundkantprofilträgerRound edge profile carrier

Claims (10)

Baukastensystem, umfassend einen Volumenkörper (1), vorzugsweise einen Würfel, der aus Teilelementen (2), vorzugsweise durch formschlüssiges Fügen, zusammengesetzt ist, wobei die Teilelemente (2) jeweils mindestens eine geschlossene Elementoberfläche (7) und mindestens eine von Verbindungselementen (4 und 5) zerklüftete Elementverbindungsfläche (6) aufweisen, und zumindest ein Teil dieser Elementverbindungsflächen (6) wahlweise mit dem übrigen Volumenkörper (1), vorzugsweise formschlüssig, verbindbar ist, so dass der Volumenkörper (1) außenliegend jeweils entweder eine geschlossene Körperoberfläche (8) und/oder die zerklüftete Körperverbindungsfläche (9) aufweist, wobei zwei vollständig geschlossene Volumenkörper (1, 1') zu einem größeren Volumenkörper dadurch verbunden werden können, dass wenigstens ein Teilelement (11, 11') eines jeden der Volumenkörper (1, 1') zur Ausbildung einer Körperverbindungsfläche im Anlagenbereich der beiden Volumenkörper in veränderter Einbaulage einsetzbar ist und hierbei die so erzeugten größeren Volumenkörper aus einzelnen kleineren Volumenkörpern ohne zusätzliche Verbindungselemente oder -mittel zusammengefügt sind.Modular system, comprising a solid (1), preferably a cube, which is composed of sub-elements (2), preferably by positive joining, wherein the sub-elements (2) each have at least one closed element surface (7) and at least one of connecting elements (4 and 5) have fissured element connecting surface (6), and at least a part of these element connecting surfaces (6) optionally with the remaining volume (1), preferably form-fitting, connectable, so that the volume body (1) outboard either a closed body surface (8) and or the fissured body connection surface (9), wherein two completely closed volume bodies (1, 1 ') can be connected to a larger volume body by at least one partial element (11, 11') of each of the volume bodies (1, 1 ') to form a body bonding surface in the plant area of the two solids in verä Altered mounting position can be used and in this case the larger volume bodies thus produced are assembled from individual smaller volumes without additional connecting elements or means. Baukastensystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilelemente (2) über ihre jeweiligen Verbindungselemente (4 und 5) nach dem Nut-Feder-Prinzip zusammengefügt werden.Modular system according to claim 1, characterized in that the sub-elements (2) via their respective connecting elements (4 and 5) are joined together according to the tongue and groove principle. Baukastensystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einzelne Teilelemente (2) jeweils in Abhängigkeit von ihrer bestimmungsgemäßer Lage und/oder Anordnung im Volumenkörper (1) unterschiedlich ausgebildet sind.Modular system according to claim 1 or 2, characterized in that at least individual sub-elements (2) are each formed differently depending on their intended location and / or arrangement in the volume body (1). Baukastensystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Volumenkörper (1) aus Eckteilelementen (10) , Kantenteilelementen (3), Flächenteilelementen (11) und gegebenenfalls weiteren, vorzugsweise innenliegenden, Teilelementen (12) zusammengefügt ist.Modular system according to claim 3, characterized in that the solid body (1) of Eckteilelementen (10), edge sub-elements (3), surface part elements (11) and optionally further, preferably inner, sub-elements (12) is joined together. Baukastensystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilelemente (2) zu einem geschlossenen Volumenkörper (1) oder zu einem teilweise geschlossenen Volumenkörper (1) zusammensetzbar sind, wobei der zumindest teilweise geschlossene Volumenkörper (1) zumindest eine von Verbindungselementen (4 und 5) zerklüftete Körperverbindungsfläche (6) aufweist und diese Verbindungsfläche (6) mit den korrespondierenden Verbindungselementen (5 und 4) eines weiteren nur teilweise geschlossenen Volumenkörpers (1) zur Ausbildung eines größeren, vorzugsweise geschlossenen, Volumenkörpers (1) ergänzbar sind.Modular system according to one of the preceding claims, characterized in that the sub-elements (2) to a closed volume body (1) or to a partially closed volume body (1) are composable, wherein the at least partially closed volume body (1) at least one of connecting elements (4 and 5) has a fissured body connection surface (6) and this connection surface (6) can be supplemented with the corresponding connection elements (5 and 4) of a further only partially closed volume body (1) to form a larger, preferably closed, volume body (1). Baukastensystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein, vorzugsweise geschlossener, größerer Volumenkörper aus kleineren, nur teilweise geschlossenen Volumenkörper zusammengesetzt ist, die ihrerseits aus noch kleineren, nur teilweise geschlossenen Volumenkörpern, ggf. rekursiv, aufgebaut sind.Modular system according to claim 5, characterized in that a, preferably closed, larger volume body of smaller, only partially closed Volume body is composed, which in turn are made up of even smaller, only partially closed solids, recursively, if necessary. Baukastensystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Baukastensystem von einem Grundwürfel als Grundvolumenkörper ausgeht, der wiederum aus Teilvolumenkörpern, nämlich Teilwürfeln, nach einem feststehenden Ordnungsprinzip derart aufgebaut ist, dass ein Grundwürfel 0. Ordnung aus n Teilwürfeln aufgebaut ist, deren Kantenlänge jeweils ein n-tel der Kantenlänge dieses Grundwürfels beträgt, so dass ein Grundwürfel 0. Ordnung jeweils aus insgesamt n • n • n = n3 Teilwürfeln 1. Ordnung derart aufgebaut ist, dass für die Kantenlänge des Grundwürfels gilt K0 = n K1, wobei K0 die Kantenlänge des Grundwürfels ist und n die Anzahl der Teilwürfel und K1 die Kantenlänge dieser Teilwürfel ist.Modular system according to one of the preceding claims, characterized in that the modular system of a basic cube as the base volume body, which in turn is constructed of partial volume bodies, namely partial cubes, according to a fixed order principle such that a basic cube 0th order of n partial cubes is constructed, the edge length is in each case one nth of the edge length of this basic cube, so that a basic cube of the 0th order is constructed in each case from a total of n • n • n = n 3 first-order cubes such that K 0 = n K holds for the edge length of the base cube 1 , where K 0 is the edge length of the basic cube and n is the number of sub-cubes and K 1 is the edge length of these sub-cubes. Baukastensystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Rekursionstiefe des Baukastensystems bis zu einem beliebig kleinsten Teilwürfel fortsetzbar ist, wobei jeweils gilt, dass die Kantenlänge Ki des Teilwürfels i-ter Ordnung sich zur Kantenlänge der Teilwürfel der i+1-ten Ordnung derart verhält, dass gilt Ki = n • Ki+1, wobei Ki die Kantenlänge des Teilwürfels i-ter Ordnung, Ki+1 die Kantenlänge der Teilwürfel i+1-ter Ordnung und n die Anzahl der Teilwürfel ist, aus denen der Teilwürfel i-ter Ordnung zusammengesetzt ist.Modular system according to claim 7, characterized in that the recursion depth of the modular system can be continued to an arbitrarily smallest partial cube, wherein in each case that the edge length K i of the partial cube i-th order to the edge length of the partial cube of the i + 1-th order so holds that K i = n • K i + 1 , where K i is the edge length of the i-th order sub-cube, K i + 1 is the edge length of the i + 1-th subcells, and n is the number of subcubes from which the sub-cube i-th order is composed. Baukastensystem nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Nuten (4) und Federn (5) in einem festen Verhältnis zur Kantenlänge der eingesetzten Teilwürfel derart stehen, dass die Nuten (4) und Federn (5) zumindest im Wesentlichen in einem ganzzahligen Teilerverhältnis zur Kantenlänge stehen.Modular system according to one of claims 2 to 8, characterized in that the grooves (4) and springs (5) are in a fixed ratio to the edge length of the inserted cubes part such that the grooves (4) and springs (5) at least substantially in an integer divider ratio to the edge length stand. Baukastensystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der korrespondierenden Verbindungselemente (4, 5) form- und kraftschlüssige Verbindungen der Grundvolumenelemente herstellbar sind.Modular system according to one of the preceding claims, characterized in that by means of the corresponding connecting elements (4, 5) positive and non-positive connections of the basic volume elements can be produced.
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