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Technik kurz erklärt

Die Entwicklung der Lego-Steine

| Autor/ Redakteur: M.A. Bernhard Richter / Katharina Juschkat

In unserer Serie „Technik kurz erklärt“ stellen wir jede Woche ein Meisterwerk der Konstruktion vor. Heute: Lego.

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Die genauen konstruktiven Abmessungen von Legosteinen. Maßhaltigkeit ist nicht nur bei Lego-Komponenten ein Muss.
Die genauen konstruktiven Abmessungen von Legosteinen. Maßhaltigkeit ist nicht nur bei Lego-Komponenten ein Muss.
(Bild: Lego_dimensions / Cmglee / CC BY-SA 3.0)

Sicherlich sind etliche Meisterwerke der Konstruktion für immer für die Weltöffentlichkeit verloren gegangen, weil die Mutter meinte, es reicht jetzt und der Erfinder solle doch jetzt endlich ins Bett.

Auch wenn es „nur“ ein Spielzeug ist, ist Lego doch so viel mehr – schon drei Generationen an Konstrukteuren, Entwicklern und Ingenieuren wuchsen mit den dänischen Plastikklötzchen heran und entdeckten so ihre Liebe zur Technik.

Bereits 1949 wurden von Lego Steine produziert, die den heutigen Steinen bereits ähnelten. Die farbigen Kunststoffquader, deren Oberseiten, wie bei den heutigen Steinen mit Noppen waren allerdings hohl, was dazu führte, dass mit diesen Steinen gebaute Modelle nicht besonders stabil waren.

Alles nur geklaut?

Dieses Problem wurde beseitigt, indem in die Unterseite der Steine Röhren integriert wurden. Dieses Kupplungsprinzip wurde am 28. Januar 1958 zum Patent angemeldet, das 1978 auslief. Das wiederum öffnete den Markt für ähnliche, kompatible Klötzchenanbieter.

Mindestens zwei der größten Klonhersteller wurden von Lego vor Gericht angefochten. Die Klagen waren meist erfolglos, denn die Gerichte haben festgestellt, dass das funktionale Design des Basissteins eher eine Frage des Patents als des Markenrechts ist. Bis zum heutigen Zeitpunkt gibt es 18 Firmen – ohne Lego selbst – die kompatible Klötzchen in mehr oder weniger guter Qualität herstellen.

Lego kopierte seine Klötzchen ursprünglich selbst von dem britischen Psychologen und Erfinder Hilary Page in den späten 1940er Jahren.

Lego wird smart

Lego Mindstorms EV3 (Evolution 3) ist das Robotikset der dritten Generation in der Mindstorms-Linie von Lego.
Lego Mindstorms EV3 (Evolution 3) ist das Robotikset der dritten Generation in der Mindstorms-Linie von Lego.
(Bild: Lego Mindstorms EV3 brick / Lego Mindstorms EV3 brick / Klaus-Dieter Keller / CC BY-SA 3.0 / CC BY-SA 3.0)

Im Jahr 1999 rief Lego auch eine Roboterserie mit dem Namen„Mindstorms“ ins Leben und hat diese seitdem kontinuierlich erweitert und aktualisiert. Die Wurzeln des Produkts reichen zu einem programmierbaren Klötzchen, das am MIT Media Lab entwickelt wurde, zurück und der Name stammt von einem Beitrag von Seymour Papert, einem Informatiker und Pädagogen.

Der programmierbare Legostein – das Herzstück dieser Robotersets – wurde mehrfach aktualisiert und neu gestaltet, wobei der aktuellste als Mindstorms EV3 verkauft wurde. Das Set enthält Sensoren zur Erkennung von Berührungs-, Licht-, Schall- und Ultraschallwellen, mehrere andere sind separat erhältlich, darunter ein RFID-Lesegerät.

Der intelligente Stein kann mit der offiziellen Software programmiert werden, die für Windows- und Mac-Computer verfügbar ist. Sie wird über Bluetooth oder ein USB-Kabel auf den Stein heruntergeladen. Es gibt auch mehrere inoffizielle Programme und kompatible Programmiersprachen, die für die Arbeit mit dem Klötzchen entwickelt wurden.

Abwärtskompatibel bis 1963

Heutige Legosteine passen trotz aller Änderungen in der allgemeinen Form immer noch auf die Steine aus dem Jahr 1963, sofern sich das bis in die 1960er Jahre verwendete Material Celluloseacetat durch Alterung nicht zu sehr verformt hat. Die Steine, Achsen, Figuren und alle anderen Elemente im Lego-System werden mit einer Toleranz von nur 2 Mikrometern gefertigt.

Übrigens: Bis 2030 will Lego seine Klötzchen aus umweltverträglichem Kunststoff fertigen.

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Über den Autor

M.A. Bernhard Richter

M.A. Bernhard Richter

Redakteur Online/Print/Video, konstruktionspraxis – Alles, was der Konstrukteur braucht