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Die Erfindung betrifft einen Spielteppich für Kinder, der einzeln steuerbare, aufblasbare Elemente aufweist und diese dort von 2D eine 3D-Form annehmen kann.
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Der Spielteppich / Kinderteppich ist sehr beliebt bei Kindern. Sie können dort wunderbar mit Spielzeugautos oder andere Spielsachen spielen. Es gibt eine Vielzahl von Designs und Größen. Bauwerke und Natur werden dort maschinell gezeichnet, gemalt (durch Farbauftragung oder Drucktechnik) oder gewebt. Die tolle Darstellung von Gebäuden und Straßen, sowie verschiedene Bauwerken, macht einen solchen Teppich attraktiv für Kinder.
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Allerdings werden in einem Spielteppich alle Bauwerke und Natur zweidimensional dargestellt (er ist ja bekanntlich flach, wie ein Bild und das geht auch nicht anders). Anfangs macht ja für Kinder viel Spaß, aber früher oder später fragen sie sich, warum dort vieles nicht wie im echt funktioniert. Durch eine Art 3-D-Darstellung wirken zwar die Bauwerke wie echte Gegenstände in drei Dimensionen, z.B. durch gemalte Schatten und Tiefen, aber auch die Kinder lassen sich nicht lange dadurch täuschen. Insbesondere wenn Brücken gemalt sind, versuchen öfters die Kinder ein kleines Spielzeugauto darunter zu schieben, was nicht funktioniert, weil eben alles flach und nur gemalt ist. Es gibt zwar Spielteppiche, an denen Konstruktionen angebracht werden, was allerdings eine etwas aufwändige Arbeit erfordert. Hinzu kommt, dass man die Spielzeugteile mit der Zeit verlieren kann.
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Der in den Patentansprüchen 1 bis 31 angegebenen Erfindung liegt das Problem zugrunde, einen Spielteppich zu schaffen, dessen Abbildungen oder Elementen von 2D auf 3D und umgekehrt umgewandelt werden können.
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Dieses Problem wird durch den Spielteppich mit den Merkmalen der Patentansprüche 1 bis 31 gelöst.
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Vorteile der Erfindung sind:
- - erhöhter Spielspass-Faktor, durch echte 3-D- Bauwerke und Landschaften,
- - die dort integrierten, 3D-Bauwerke und Naturdarstellungen sind echte 3-D-Objekte und können trotzdem jederzeit komplett flach gemacht werden und somit der Teppich ganz normal eingerollt werden,
- - keine Spielteile, die den Kindern gefährlich werden können,
- - der Spielteppich kann uneingeschränkt auch als zweidimensionaler Teppich verwendet werden,
- - leicht zu bedienen (auch Kleinkinder können den Teppich und die dort integrierten Bauwerke in „Form“ bringen).
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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der 1 bis 17 erläutert. Es zeigen:
- 1 einen Spielteppich mit dem neuartigen System,
- 2 einen Spielteppich mit Zusatz-Elemente für Bauwerke,
- 3 die Druck-Kammer, die in dem Teppich zwischen den Schichten eingebaut sind und die Struktur der unteren Teppich-Fläche,
- 4 eine elektronische Steuerung und die eingebaute Elektro-Pumpe / der Kompressor,
- 5 eine Variante mit einer Steuerung über einem Smartphone (Tablet-PC oder PC),
- 6 die hochklappbare Elemente und LED-Projektoren
- 7 einen Spielteppich mit Wasserdruck und Wasserpumpe,
- 8 die Darstellung der Querverbindungen in die Kammern,
- 9 einen Teppich, der auf beide Seiten verwendbar ist und beidseitig mit aufblähbaren Bauwerken und Landschafts-Elemente bestückt ist,
- 10 die abnehmbaren Komponenten in einem integrierten oder kompaktem Gehäuse,
- 11 den Teppich mit selbst verschließbaren Kammern,
- 12 eine Variante mit nur einen selbstverschließbaren Kammer, der mit weitere Kammer aus elastischen Material durch Leitungen gekoppelt ist,
- 13 eine Variante mit einem integriertem Labyrinth drin,
- 14 verschiedene Gestaltungsmöglichkeiten,
- 15 die Variante mit Ziehharmonika-Konstruktion,
- 16 eine Ausführung mit klappbare Gestelle,
- 17 die automatische Ventilsteuerung bzw. automatische Luftzufuhr-Steuerung durch Schwerkraft.
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Dieser Spielteppich (oder Spielmatte) sieht zwar anfangs wie ein gewöhnlicher Spielteppich für Kinder aus, weist jedoch integrierte, einzeln oder gruppenweise aufblasbare Elemente auf, die die Bauwerke und Naturdarstellungen aus der zweidimensionalen Darstellung in dreidimensionale Objekte gestalten können (1). Er ist nicht mit aufblasbare Matratzen oder andere aufblasbare Spielzeuge vergleichbar, weil hier gesteuert und stellenweise Objekte, die auf dem Teppich abgebildet sind, dann auch aus dem Teppich durch Luftdruck „hochwachsen“ können. Ein Kind kann auf dem Spielteppich 1 ganz normal wie in einem herkömmlichen Spielteppich spielen, weil im ersten Hinblick kaum Unterschiede zu zweidimensionalen Teppiche gibt. Z.B. die dort abgebildete Gebäude-Dächer 2, bestehen aus Textil oder Filz, wie der Teppich selbst und sind genauso flach gelegt. Möchte aber das Kind, dass die Gebäude 3 wie Objekte und nicht wie Gemälde aussehen, dann kann es eine kleine Balg-Pumpe 4 (oder eine elektrische Pumpe), die in einem Eck 5 im Teppich, z.B. unter einer grünen Hügel oder einem gemalten Werkstatt oder Kraftwerk integriert ist, treten und die Gebäude wachsen lassen, sowie Landschaften in 3D gestalten lassen. Weil die Mauer 6 der Gebäuden oder komplette Formationen (Hügel, Landschaften, Bauwerke) aufblasbar sind und mit der Pumpe über flache Schläuche 7 zwischen den Teppichschichten 8 integriert, verbunden sind, werden diese mit Luft gefüllt und dann wachsen sie aus dem Teppich hoch. An den Teppich-Stellen, wo die aufblasbare Behälter unter der Teppich-Schicht eingebaut sind, sind dehnbare Teppich-Strukturen 75 integriert, die das Aufblasen der darunter sich befindlichen Behältern erlauben. Dadurch, dass die aufblasbaren Elemente wie eine Ziehharmonika-Konstruktion 9 gebaut sind, wachsen sie dann kontrolliert nach oben und beim Luftablassen werden sie perfekt in dem Teppich versenkt, sodass keine Stolperfallen bilden. Man kann die Mauer der Gebäude so konstruieren, dass nur sie aufblasbar sind und nicht das ganze Gebäude mit Luft befüllbar ist, die dann wie ein Ball aussehen würde. Auf diese Weise können sogar Fenster 10 aus durchsichtiger Folie in die Mauer eingebaut werden. Die Bauwerke, z.B. Gebäude wären innen hohl, wobei der Innendruck lediglich in die Wände vorhanden wäre, sodass das Kind dort Spielzeuge reinstecken könnte (z.B. Garage).
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Diese Konstruktion ermöglicht eine Hervorhebung auch anderer Bauwerken und Landschaften. Z.B. eine Brücke 11, die durch ein aufblasbares Element erzeugt wird, wäre dann tatsächlich über eine abgebildete Straße 12 (oder Flussbett) hoch gehoben und ein Kind könnte Spielzeugautos 13 auch unter der Brücke schieben. Durch den Innendruck, der in die Kammer der Brücke aufgebaut wird, würde diese eine stabile bogenförmige Gestalt annehmen. Wenn der Druck abgelassen wird, dann sinkt wieder diese nach unten und wird flach, 2D wie ursprünglich abgebildet. Auch der Fluss kann durch eine weitere Druckkammer „angeschwollen“ werden.
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Die Luftleitung aus der Balg-Pumpe (oder Elektro-Pumpe) kann je nach Gestaltung und Komplexität der Bauwerke und Landschaften in dem Teppich, in mehrere Luftleitungen 7 abgezweigt werden. Kleine Ventile 14 mit Steuerköpfe, Hebel oder Schiebe-Knöpfe 15 auf der Teppich-Oberfläche oder zentral in einem Bedien-Feld eingebaut, können an jede Luftleitung die Luftzufuhr sperren oder freigeben. Die Luftleitungen sind verschiedenen Bauwerken oder Landschaften 16 zugeteilt, sodass jede davon einzeln aufblasbar sein kann. Das Kind kann selbst entscheiden, welche der Bauwerke oder Landschaften aus dem Boden „hochgezogen“ werden sollen. Es kann somit das Aussehen des Teppichs selber gestalten.
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Ob der Innendruck komplett in eine Druckkammer 17, ähnliche wie in einem Ball aufgebaut wird oder ob lediglich die Wände 6 und andere Teile des Gebäudes die Druckkammer bilden, das bleibt dem Hersteller überlassen. Einfacher wäre natürlich die erste Variante, allerdings dort kann das Kind keine Spielzeuge in den Gebäuden reinstecken (z.B. Garage). Die zweite Ausführung ist aufwändiger und dort ist der Zugang zu dem Innenraum der Bauwerke vorhanden. Das kann man z.B. wie ein Hüpfburg in Miniatur vorstellen, allerdings ist hier jedes einzelnes Element separat aufblasbar und zudem auch in der zweidimensionalen Form gut damit zu spielen ist. Um das Teppich-Rollen und Falten zu vereinfachen, können die Gebäude wie Ziehharmonika in sich zusammenfallend gebaut werden und oben z.B. mit eine Landschafts-Gestaltung / Grass, Bäume bedeckt werden. Z.B. solange ein Hochhaus 18 zusammengefaltet ist und am Boden flach liegt, sieht wie ein Teil des Landschaftes aus. Auf dem Dach der Gebäude kann z.B. Grass abgebildet sein. Die Teile der Ziehharmonika-Konstruktion können so gebaut werden, dass nicht dehnbare Nähte oder Metall- / Kunststoff-Ringe 19 dort eingebaut sind, die Konstruktion stabil halten und das unkontrollierte Aufblähen verhindern. Pumpt man Luft in die elastische Ziehharmonika-Kammer drin, dann wächst das Gebäude hoch und nimmt die Gestalt einer Gebäude. Das Gleiche passiert auch mit Brücken und anderen Teilen dort. Die Brücke 11 würde dann durch Luftdruck sich hochheben und über den Fluss oder einer Fahrbahn stehen / schweben. Für einen sicheren Umgang mit dem Luftdruck, können Überdruck-Sicherheits-Ventile 20 eingebaut werden, die bei Überdruck die Luft ablassen.
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Die Landschaften, z.B. Hügel 21, Wälder 22 oder auch einzelne Bäume 23 können ebenso durch Luftdruck-Leitungen von innen aus verändert werden bzw. hochwachsen lassen. Die Luftdruckkammer für einen Hügel kann z.B. wie ein Ball oder Luftballon gebaut werden, der in dem Teppich integriert ist, der sich mit der Luftdruck-Zunahme sich vergrößert und die Landschaft auf der Teppichoberfläche wachsen lässt. In dem Fall ist aber der Teppich so gewebt, dass er eine Ausdehnung bis zu einem bestimmten Maße zulässt. Eine netzartige Struktur des Teppichs erlaubt eine begrenzte Ausdehnung, ohne dass er zerreißen würde. Diese begrenzt das Volumen, sodass nicht unkontrolliert Luft oder Flüssigkeit eingepumpt werden kann. Die einzelnen Bäume, die anfangs flach auf dem Teppich wie eine runde Scheibe oder Wurzelförmig aussehen, können durch die integrierte Luftpumpe mit Luft gefüllt werden und dann wachsen sie auch aus dem Boden heraus und nehmen eine 3D-Gestalt an.
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Für die Gebäude, die einen Ziehharmonika-Aufbau aufweisen, kann man am Dach eine kleine Eisenplatte / Eisenblech 24 oder einen kleinen Magneten 25 einbauen, die / der durch einen Magneten 26 an der gleichen Stelle direkt unten am Teppich angezogen wird. Das gewährleistet, dass das Gebäude-Dach, solange das Gebäude nicht aufgeblasen worden ist, an Ort und Stelle gut verankert bleibt und das Kind mit seinen Spielzeugautos darüber fahren kann. Die Eisenplatte auf dem Gebäudedach kann sehr klein sein, oder auch mehrfach vorhanden, sodass das Zusammenfalten des Teppichs dabei nicht behindert wird.
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Das besondere an diesem Spielteppich ist, dass er jederzeit zwischen 2D und 3D-Formen umgewandelt werden kann.
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Das Kind kann die 3D-Gestaltung des Teppichs nach beliebigen verändern und an seine Vorstellungen anpassen, was die Denkweise und räumliche Vorstellungen unterstützt.
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Statt pneumatisch mit Luftdruck kann der Teppich auch mit Flüssigkeit z.B. destilliertes Wasser betrieben werden, bzw. die Innenkammer / Druckkammer 17 damit gefüllt werden (6 und 7). Das wäre zwar nicht so recht praktisch, würde aber dem Teppich mehr Druckstabilität verleihen.
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Die Integrierte Luft- oder Fluid-Pumpe muss nicht unbedingt mechanisch angetrieben sein, sondern der Hersteller kann auch eine elektrisch angetrieben Luftpumpe 27 einbauen (4). Deren Akku 28 sollte leicht zugänglich sein oder zumindest eine Ladeanschluss-Stelle eingebaut werden. Z.B. eine USB-Ladeanschluss-Buchse 29 wäre vorteilhaft, weil dann mit jedem Smartphone-Ladegerät aufladbar wäre.
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Statt der integrierten Luftpumpe kann man auch eine externe Luftpumpe 30 benutzen. Ebenso externe Akkubetriebene Luftpumpen sind dabei verwendbar (10).
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Je nach dem wie komplex der Spielteppich aufgebaut ist, desto mehr oder weniger aufblasbare Kammer / Druckkammer drin integriert sind. Auch die Anzahl der Luftleitungen (Abzweigungen) und der Ventile kann dabei je nach Gestaltung variieren. Wenn weniger Gebäude, Brücken oder Hügeln aufgebaut werden sollen, reichen in der Regel ein paar Luftleitungen und Ventile aus. Im Prinzip kann man alles auf einmal aufblasen lassen und in dem Fall wären gar keine zusätzlichen Luftleitungen notwendig. Die aufblasbaren Kammern wären mit Luftleitungen miteinander verbunden und der Luftdruck wäre überall verteilt. Weil aber die Kinder oft eine individuelle Gestaltung bevor ziehen, sind die getrennte Ventilsteuerungen und Luftleitungen für jedes Element (Gebäude, Brücke, Hügel, Baum, etc.) erwünscht. Das bedeutet der Luftdruck aus der Luftpumpe wäre separat für jeder Kammer steuerbar und damit kann man z-B. ein Gebäude hochwachsen lassen, aber das Nachbargebäude bleibt flach. Ein Hügel wird dabei gross, und ein anderer bleibt in Form einer flachen Wiese. Auch die Höhe der Hügel kann damit individuell gestaltet werden, indem man sobald eine gewünschte Höhe erreicht wurde, per Ventil die Luftzufuhr stoppt. Die Ventile können auch in Form von steuerbaren Sperrventilen gebaut werden. Das bedeutet Luft fließt nur in eine Richtung, solange man einen Hebel oder Steuerknopf nicht betätigt. Das wäre praktisch wenn man die Luft aus den Kammern herablassen möchte. Man drückt dabei an jedem Ventil zugeordneten Knöpfe und lässt die Luft heraus. Ein Überdruckventil kann direkt an die Pumpe eingebaut werden. Sobald der Druck einen bestimmten Wert übersteigt, dann macht das Ventil auf und lässt die Überdruck-Luft raus. Auch jedes der Ventile, die die Luftzirkulation in den Luftleitungen steuern, können mit je eine Überdruckschutz-Funktion ausgestattet werden. Das würde die einzelne Luft-Kammer vor Überdruck schützen. In den Gebäuden oder Bauwerken, die durch Luftdruck aus dem Boden hochgestampft werden, können elektrische Elemente, wie z.B. LED-Lichter 31 oder kleine Lautsprecher 32, eingebaut werden. Diese können dann aktiv werden, wenn das Bauwerk steht.
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Durch Luftdruck in unter der Teppich-Oberfläche eingebauten Luftdruck-Kammern 17 können verschiedene Elemente angetrieben werden. Damit können z.B. Straßenlaternen 33 hochgeklappt werden, Flussbett 34 anschwellen lassen und eine „Überschwemmung“ drohen, Schwing-Brücken hoch geklappt werden, Parkhäuser hochgezogen werden, etc. Der Vorstellung sind keine Grenzen gesetzt. Die Bauwerke können aus mehrere Kammern bestehen und der Luftdruck lediglich in deren Wänden oder deren Säulen aufgebaut werden. Wenn z.B. ein Gebäude auf vier Säulen 35 stehen sollte, dann werden alle vier Säulen mit Luft gefüllt und das Gebäude steht dann drauf. Für eine individuelle Gestaltung, es ist wichtig dass jedes einzelnes aufblasbares Element separat steuerbar ist (14). Bei einem Parkhaus wird z.B. die Tragekonstruktion von Innen aufgelassen und dann das Parkhaus bei dementsprechenden Luftdruck eine konsistente Form einnimmt, in dem die Kinder die Spielzeugautos reinstecken können. Wasserrutschen, Brücken, Tunnels, Schwimmbäder, Freizeitparks, Städte, Landschaften, Burgs, Labyrinthe, alles ist damit machbar. Es bleibt dem Hersteller überlassen, was er dort integrieren möchte oder wie er den Teppich gestalten möchte.
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Eine Variante, wobei in dem Teppich ein Labyrinth 76 integriert ist, ist auf der 13 dargestellt worden. Je mehr aufblasbare Kammer / Druckbehälter 17 in dem Teppich integriert sind und dem Labyrinth zugeordnet sind, desto grösser ist die Anzahl der Änderungs-Möglichkeiten bzw. Labyrinth-Gestaltungsmöglichkeiten. Durch Einzel-Steuerung der Labyrinth-Komponenten, bzw. der Druckbehälter unter dem Teppich steht eine große Anzahl an Änderungs-Möglichkeiten zu Verfügung.
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Die Elemente in dem Teppich können komplett mechanisch gesteuert werden oder auch elektrisch. Bei einer elektrischen Steuerung, sind die Möglichkeiten deutlich grösser. Insbesondere eine Wechselwirkung der Steuerung und eines Computers / Smartphones 36 mit dazugehörigen Software / APP, ermöglicht eine sehr phantasievolle Gestaltung (5). Man kann auf dem Smartphone-Display, auf eine Teppich-Darstellung die Gebäude oder Objekte / Landschaften wählen, die aufgeblasen werden sollen und das Programm steuert die dementsprechenden Elektroventile so, dass der Luftdruck i die gewählten Kammern geleitet wird. Selbstverständlich sollten die elektrischen Elemente (elektrische Pumpe, Steuerung, Akku, eventuell LCD-Display) in einem kompakten Gehäuse 37 leicht abnehmbar eingebaut sein. Wenn man den Teppich zusammenrollen oder waschen / säubern möchte, dann ist es vom Vorteil, keine elektrische Elemente dort zu haben.
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Ein solcher Teppich kann für alle Spielbereiche verwendet werden. Er kann auch in verschiedene Designs oder Ausführungen hergestellt werden. Beispiele dafür wären, ein Streichel-Zoo, Zoo-Land, Beach-Party, Stadt, Dorf, Mittelalter-Burg-Landschaft, exotische Landschaften, etc. All diese sind damit problemlos machbar. Hinzu können noch kleine LED-Projektoren 38 eingebaut werden, die auf kleine Laternen / Säulen 35 in dem Teppich eingebaut sind, die mit Hilfe von LED-s Lichtprojektionen auf dem Teppich in bestimmten Bereichen abgeben und somit die FormGestaltung ergänzen. Solche LED-Projektoren sind einfache Leuchtioden, vor denen im Lichtstrahlbereich eine kleine, durchsichtige Platte 39 mit einem gemaltem Bild oder Darstellung platziert ist. Das was auf der kleinen, durchsichtigen Platte dargestellt wird, wird durch die LED projiziert. Die Laternen / Säulen, können wie Straßenlaternen konzipiert werden und sie sollen alle in eine Richtung klappbar sein (6). Das würde das Zusammenfalten des Teppichs erleichtern. Man könnte den Teppich so zusammenrollen, dass die dort liegenden Laternen parallel zu Roll-Achse 40 liegen.
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Die Variante, die auf der 7 dargestellt ist, weist ebenso elastische Kammer auf, die aufgebläht werden können. Allerdings werden die Kammer nicht mit Luft, sondern mit einem Fluid, bzw. Wasser 41 gefüllt. Das Wasser wird mit etwas Druck durch eine Pumpe in dem Teppich rein gepumpt, was einen hydraulischen Druck erzeugt. Durch den Druck werden die Landschaften und Bauwerke, die darunter mit befüllbaren Druckkammern 17 ausgestattet sind, aus dem Boden hochgehoben werden und ihre Form einnehmen. Bei dieser Variante müssen die Kammern nicht unbedingt dehnbar, sondern nur elastisch sein. Während bei den Varianten, die mit Luft gefüllt sind, die aufgeblasene Bauwerke und Landschaften relativ weich bleiben, sind diese mit Wasser gefüllt relativ hart. Der Wasserdruck verleiht dem Teppich bzw. der Bauwerken und der Landschaftsformen eine hervorragende Stabilität, die was fast wie eine Konstruktion aus festem Material wirkt. Die Menge des Wassers, das in den Kammern einströmt, kann auch sehr klein sein, bzw. sie muss nicht den gleichen Volumen haben, wie bei der Luftvariante der Fall ist. Wenn man z.B. eine Brücke aus dem Boden wachsen lassen möchte, dann leitet man Wasser mit etwas Druck dort ein und die Brücken-Kammer wird mit Wasser gefüllt. Weil die Brücke im aufgeblähten Zustand z.B. etwas gebogen ist, nimmt sie schnell diese Form ein und behält sie weiter. Die Variante mit Wasser ist leider etwas schwerer, als die mit Luft gefüllt. Ein solcher Teppich, der mit Wasser gefüllte Landschafts-Formen und Bauwerke aufweist, kann je nach Größe einige Kilogramm mehr auf die Waage bringen und müsste zudem eine zuverlässige Dichtigkeit aufweisen, was allerdings mit heutigen Materialien keine Herausforderung darstellt.
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Um die Form der aufgeblähten Behälter zu behalten, können natürlich drin in den Behältern / Druckkammern 17 Querverbindungen 42 drin eingebaut werden, damit die Form-Stabilität erhalten bleibt. Allerdings sind diese nicht unbedingt erforderlich, weil die Teppich-Aussenbedeckung / der Überzug 43 über die Kammer, diese auch so gut stabil hält. Wie die Behälter bzw. die Kammer gebaut sind, wird auf der 8 nochmal dargestellt.
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Ob die Pumpe in dem Teppich integriert ist oder eine Außen pumpe verwendet wird, ist dabei eine reine Hersteller-Entscheidung und Design. Bei der Variante, wobei eine Außenpumpe angeschlossen werden muss, wird ein Ventil 14 vorgesehen, an dem die Pumpe 4 angeschlossen wird. Das Ventil kann wie bei Schlauch-Behälter ein Sperrventil sein, das nur in eine Richtung eine Strömung erlaubt, bzw. die Sperrrichtung erst durch manuelle Steuerung freigegeben wird. Die Pumpe, das Elektroventil, die Energiequelle und die Steuerung können in einem kompakten Gehäuse eingebaut werden (10). Die Pumpe sollte nicht nur Luft oder Flüssigkeit in den Behältern des Teppichs pumpen, sondern sie sollte so konzipiert werden, dass sie auch das Fluid oder Gas aus den Kammern entziehen kann. Das würde deutlich die Arbeit, beim Zusammenfalten des Teppichs erleichtern. Falls Flüssigkeit verwendet wird (z.B. destilliertes Wasser), kann diese in einen externen Behälter transportiert werden.
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Die aufblasbaren oder mit Flüssigkeit befüllbare Behältern / Druckkammern können aus einem weichen Material, z.B. Silikon hergestellt werden, das sich selbständig versiegelt (11 und 12). In dem Fall bräuchte man gar keine Ventile. Man könnte mit einer Pumpe und eine dünnen Nadel 44 dort einstechen und den Behälter mit Luft / Wasser befüllen oder die Luft oder das Wasser von dort absaugen. Weil die Silikon-Behälter 45 mit Textil des Teppichs bedeckt sind, sind sie gut geschützt. Die Textilschicht, die die Behälter bedeckt muss auf einem dehnbaren, netzartigen Fundament 46 eingebaut werden, das eine Ausdehnung des Behälters mehr oder weniger zulässt.
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Die Variante, die auf der 15 dargestellt ist, weist Bauwerke auf, die wie Ziehharmonika gebaut sind und die im Normalzustand platt liegen. Dort sieht der Teppich wie ein herkömmlicher Spielteppich aus. Wird Luft rein gepumpt, bzw. über das dementsprechendes Ventil in die dazugehörige Druckkammer geleitet, stampft das Bauwerk (z.B. ein Gebäude, eine Brücke, eine Mauer, oder ein Landschafts-Element in Form eines Hügels) aus dem Boden heraus und wird eine dreidimensionale Form einnehmen. Die Ventile können in einem zentralen Schalt-Pult 47 oder Teppich-Bereich eingebaut werden (z.B. an einen der Teppichränder) und dort manuell oder elektrisch aktiviert werden. Bei einer Variante mit Elektroventilen 48, die einzeln steuerbar sind, kann man über einem PC oder einem Smartphone 36 mit dementsprechenden Software / App beliebig gesteuert werden. Eine elektrische Pumpe 27, eine Funksteuerung / Funkmodul 49 und ein Akku 28 dazu können ebenso im Teppich integriert werden. In diesem Fall kann man sogar dynamische „Bewegungen“ der Landschaft in dem Teppich veranlassen (z.B. eine Erdbebensimulation). Eine Programmierung bzw. Steuerung über das Display eines Smartphones kann die Kinderfantasie grenzenlos machen. Auf dem Display 50 des Smartphones 36 kann der Teppich dargestellt werden und die aufblähbaren Druckkammern 17 per Finger-Touch zum Aufblasen gesteuert werden. Damit kann ein Kind eine tolle Erfahrung machen. Jedesmal, wenn er auf dem Smartphone oder Tablett-Display etwas auf dem dargestellten Teppich berührt, wird im echtem Teppich dort an dementsprechenden Stelle eine elastische Kammer mit Luft oder Wasser gefüllt und das Gebilde eine dreidimensionale Form annehmen. Diese Methode kann auch bei dem Teppich mit dem eingebauten Labyrinth angewendet werden.
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Auf der 16 sind die aufblasbaren Druckkammern mit je einem klappbarem Gestell 51 ausgestattet, der das „Wachsen“ eines Bauwerkes aus dem Boden stabilisiert. Das Gestell kann aus Kunststoff oder Metall bestehen und ermöglicht es z.B. das ein Gebäude eine eckige oder quadratische Form annimmt und nicht wie ein Ball aufgebläht aussieht. Anstatt von Gestell kann die Kammer (der elastische Behälter) Innen-Querverbindungen 42 oder verstärkte Nähte 52 haben, die sie stabilisieren. Ein Gebäude, das aus dem Boden wächst, kann „Mauern“ mit durchsichtigen Fenstern ausgestattet werden, sodass es realistischer wirkt. Auch kleine SMD-Leuchtdioden können drin eingebaut werden und den Innenraum der Kammer, die den Innenraum des Gebäudes darstellt, mehr oder weniger beleuchten.
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In dem Teppich können auch Lautsprecher 65 sowie ein Funk-Modul 66, z.B. Bluetooth-Modul integriert werden. Durch eine Mikrofon-Gesteuertes-Modul oder eine Musik-Steuerung 67, die die Leuchtfarbe einer (oder mehreren) eingebauten RGB-Leuchtdiode 68 in Musiktakt ändert, kann z.B. für ein Gebäude im Spielteppich verwendet werden, das einen Musik-Club / Diskothek darstellen sollte. Die Musik könnte per Bluetooth aus einem Smartphone kommen. Damit sind zahlreiche Variationen und Gestaltungen möglich.
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Die Verwendung von Wasser anstatt Luft verleiht den Bauwerken und den Landschaften in dem Teppich eine härtere Konsistenz und lässt diese stabiler wirken. Der Teppich wird insgesamt durch Wasserbefüllung schwerere und liegt somit besser auf dem Boden. Die Ventile, falls sie mechanisch betrieben werden, können mit je einen kleinen Schiebe-Teil ausgestattet werden, der als Schiebeknopf 15 konzipiert ist. Durch die zahlreichen Ventile / Elektroventile wird möglich sein, selektierte Auswahl zu treffen, welche der Bauwerke oder Elemente der Naturlandschaften aufgeblasen werden sollen. Wenn man z.B. einen kleinen Hügel und eine Maur um ein Haus sich wünscht, dann wird das auch so generiert. Dieser Teppich kann genauso gut gesäubert und auch gewaschen werden, wie die herkömmlichen. Bei der elektrischen Variante mit Elektroventile, Akku und elektronische Steuerung, können die elektrischen Elemente so in einem kompaktem Gehäuse 53 integriert oder eingebaut werden, dass diese von dem Teppich trennbar sind. Am besten sollten die kompletten elektrischen Komponenten, inklusive der Akku in einem kleinen, trennbaren Gehäuse eingebaut werden. Das Gehäuse soll an einem der Ecken oder am Rand des Teppichs gekoppelt werden.
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Um eine beidseitiges Aufblähen (nach oben und auch nach unten - unter dem Teppich) der Bauwerke und Landschaften des Teppichs zu verhindern, soll auf der unteren Seite des Teppichs eine Konstruktion aus kleinen Leisten 54, die wie in einem Bambusteppich angeordnet und gebunden sind, eingebaut werden. Das beiderseitiges Aufblähen kann zwar durch Teppichkonstruktion verhindert werden, indem man die Unterseite des Teppich so flechtet, dass er unten nicht dehnbar ist, aber die Lösung mit dem Bambus-Teppich-Ähnlichen Konstruktion bringt einige Vorteile mit sich. Vor allem ist dadurch die korrekte Darstellung der aufblähbaren Elemente gewährleistet. Ein solcher Teppich wäre zwar leicht ein- und auf zu rollen, ebenso Falten in eine Richtung problemlos zu bewerkstelligen, aber Zusammenfalten in alle Richtungen nicht möglich.
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Die Spielteppich-Variante aus der 9 zeigt eine Ausführung, die doppelt bestückt ist und wahlweise auf beiden Seiten aufblähbar ist. Je nachdem wie man die Ventile steuert, wird die gewünschte Teppichfläche aktiv gestaltet werden. Ob dabei Luft- oder Wasser-Druck verwendet wird, ist irrelevant. Die einzelnen Druckkammern werden so aufgeblassen, dass entweder die obere oder die untere Teppich-Seite als aktiv gestaltet werden könnte. Dieser Teppich besteht aus drei Schichten, wobei die mittlere Schicht 64 nicht dehnbar ist. Die beiden anderen Schichten sind so konstruiert, dass sie einigermaßen dehnbar sind. Die aufblasbaren Kammern sind zwischen den Schichten eingebaut. Je nachdem, wie der Teppich auf dem Boden liegt, so wird automatisch geregelt, welche der Kammern aufgeblasen werden können. Dadurch wird verhindert, dass auf beiden Seiten der Teppich aufgebläht wird, was nicht mehr optimal zum Spielen nutzbar wäre. Ein Hauptventil 55, das mit einem Gewichtsstück oder Lage-Umschalter 56 ausgestattet ist, das abhängig von seine Lage (ob der Teppich mit der ersten Fläche oder unteren zweiten Fläche nach oben liegt), automatisch die Luftzufuhr aus einer Pumpe für die Elemente des Teppichs, die momentan auf der oberen Fläche sich befinden, freigibt, kann eingebaut werden. Damit wäre automatisch nur die Teppichseite aktiv, die momentan nach oben zeigt. Dort wären die Naturlandschaften und Bauwerke aufblasbar, während die Elemente, die unter dem Teppich sich befinden, von der Luftzufuhr getrennt sind, bzw. im inaktiven Zustand sich befinden und flach bleiben. Die mittlere Schicht 64 verleiht dem Teppich gute Stabilität und kann auch aus miteinander flexibel verbundene Bambus- oder Holzstäbchen gebaut sein.
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Die Variante mit Wasserdruck kann auch mit einem Sperrventil ausgestattet werden, das über einem Schlauch 57 oder direkt mit einem Wasserhahn 58 aus der Hausleitung verbindbar ist. Auf diese Weise würde reichen, den Teppich in die Wasserleitung anzuschließen und dann ihn direkt von dort aus mit Leitungswasser zu befüllen. Eine Wasserpumpe 69 kann in dem Fall eingebaut werden, ist allerdings nicht unbedingt erforderlich, weil der Wasserdruck aus der Wasser-Leitung vollkommen ausreicht. Die Wassermenge, die in dem Teppich reinpasst, sollte auf maximal ein paar Liter begrenzt werden, weil sonst der Teppich zu schwer und dadurch unhandlich wird. Außerdem sollte in Betracht gezogen, dass er beim Auffüllen nass werden könnte und somit aus einem wasserabweisenden Material hergestellt werden sollte. Auch die Öffnung, in der das Wasser einfließt, sollte relativ klein sein, sodass nicht viel Wasser auf einmal einfließen kann. Der Rand der Wasser-Anschluss-Öffnung sollte mit Unebenheiten, z.B. mit Zacken 59 ausgestattet, sodass wenn der Teppich vollständig gefüllt wird, das Leitungswasser dadurch nach außen fließen kann. Eine verschließbare oder ventilgesteuerte Zusatz-Leitung / Entlüftungs-Leitung 60, durch die, die Luft aus den Teppich-Druckkammern während des Füllvorgangs mit Wasser nach außen entweichen kann, sollte ebenso vorhanden sein.
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Will man die untere Teppichseite benutzen, dann befüllt man die dementsprechenden Kammern, die sich unten befinden, mit Wasser (durch Umlegen eines Ventils oder eine automatische Ventilsteuerung durch Schwerkraft) und durch deren Vergrößerung die dazugehörige Landschaftselemente oder Bauwerke die 3D-Form einnehmen. Auch hier kann eine automatische Lage-Ventilsteuerung eingebaut werden, die abhängig von der Teppich-Lage die untere oder die obere Fläche des Teppichs für die Entstehung der 3D-Landschaften oder Bauwerke gestattet.
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Die Variante aus der 12 ist eine interessante, die denkbar sehr einfach konstruiert ist. Hier ist eine der Kammer (Behälter) aus einem selbst-verschließbaren (selbst-versiegelbarem) Material hergestellt. In diese Kammer (Einspritzkammer) 61 kann man mit einer Spritznadel 44, die mit einer Pumpe gekoppelt ist, an eine beliebige Stelle einstechen und diese mit Luft oder Flüssigkeit befüllen. Durch die drin eingebaute Luftkanäle / Flüssigkeitskanäle 7 wird die eingespritzte Luft oder die Flüssigkeit in die anderen Kammern verteilt. Die anderen Druckkammern sind fast wie Luftballons (deren Wände sind zwar nicht ganz so dünn wie Luftballon-Wand, aber immerhin) gebaut und sie dehnen sich aus, wenn Luft oder Wasser reinegepumpt wird. Weil die Einspritzkammer nachdem der Nadel entfernt wurde, sich selbst verschließt, kommt keine Luft oder Wasser heraus. Das Material aus dem die Einspritzkammer besteht, kann z.B. aus Silikon bestehen und sollte eine relativ dicke Wand haben. Durch die Kanal-Verbindung wird die Flüssigkeit oder die Luft in die anderen Kammern gleichmäßig verteilt. Wenn das Spiel vorbei ist und der Teppich zusammengerollt werden soll, dann saugt man mit der Pumpe und Spritznadel die Luft oder die Flüssigkeit aus und die Landschaften oder die Bauwerke verkleinern sich und sinken zum Boden. Sobald sie komplett flach werden, nimmt der Teppich insgesamt eine flache Form (eine fast zweidimensionale Form) ein und man kann den leicht zusammenrollen.
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Natürlich ist der Druck in die Teppich-Kammern relativ klein und wenn ein Kind versehentlich auf eine der Kammer drauf tritt, dann vergrößern sich die anderen Kammern um die Volumen dementsprechend und somit verteilt sich der Druck, ohne dass der Teppich zum Platzen gebracht wird. Die Kammer sollten schon so stabil gebaut werden, dass sie z.B. ca. 100Kg aushalten können.
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Um das Aufblähen des Teppichs auf beiden Seiten zu verhindern, wird die untere Fläche aus einem nicht dehnbarem Material hergestellt werden, während die nach oben gerichtete Fläche mit Kammern aus dehnbarem Material gebaut sind.
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Auf der 13 ist eine weitere Variante des Teppichs mit Doppel-Kammern ausgestattet, die sowohl in die untere Fläche des Teppichs, als auch in der oberen Fläche eingebaut sind, dargestellt. Auch hier ist der Teppich beidseitig nutzbar. Die Landschaften, die dort implementiert sind, sind unterschiedlich gestaltet. Die oberen und die unteren Kammern sind durch eine nicht dehnbare Schicht getrennt, sodass das Aufblasen einer unteren Kammer, keine Auswirkungen auf der oberen Kammern hat, bzw. die Landschaften und Bauwerke, auf beiden Seiten nicht einander beeinflussen, wenn sie aufgeblasen werden. Um den Druckaufbau nur auf einer Teppich-Seite zu steuern, wird eine automatische Ventilsteuerung eingebaut, die nur das Befüllen der Kammer, die auf der nach oben befindlichen Flächen gestattet. Diese Ventilsteuerung kann mechanisch, magnetisch oder elektrisch konzipiert werden. Eine mechanische Steuerung wäre sehr einfach gebaut. Hier wäre ein kleines Gewicht (Masse, z.B. Kugel) in einem Ventil eingebaut, das je nachdem wie der Teppich gelegt wird, bzw. die Fläche, die nach oben zeigt, als aktiv gestaltet wird. Je nachdem wie das Ventil, das in dem Teppich integriert ist, gedreht ist, so wird er durch das Gewichtsstück automatisch die Leitung 7, die für die Kammer eingebaut ist, die in dem Teppich in dem Position unten sich befinden, gesperrt wird. Somit der Druckluft aus der Pumpe wird nur in die Kammern, die sich momentan auf der oberen Fläche des Teppichs sich befinden, geleitet. Dreht man den Teppich auf der anderen seit, werden beim Aufpumpen, wieder nur die Kammern die jetzt auf der jetzigen nach oben zeigenden Fläche aufgeblasen. Die Kugel 70 in dem Ventil ist in einem kleinen Gehäuse 71 eingebaut, der einem Eingangs-Öffnung 72 und mit zwei Ausgangs-Öffnungen 73 versehen ist, wobei jede Öffnung mit einer der Leitungen gekoppelt ist, die jeweils für die Kammer auf beiden Seiten des Teppichs vorgesehen sind (17). In dem kleinen Gehäuse 71 wird die Luft aus der Pumpe 27 rein gepresst. Je nachdem wie der Teppich und damit auch dieser kleiner Behälter in dem Ventil orientiert wird, so fällt die Kugel durch die Schwerkraft jedesmal nach unten und versperrt dort die Öffnung zu den Leitungen, die mit den unteren Kammern des Teppichs verbunden sind. Kommt Luftdruck durch eine Luftpumpe in dem Behälter rein, wird der Druck nur auf die momentan nach oben befindlichen Kammern geleitet. Eine solche Steuerung kann auch etwas komplizierter gebaut werden, wobei die Trennung der Luftkanäle durch eine elektronische Sensor-Steuerung erfolgt. Ein Schwerkraft- oder Lagesensor 62 erfasst die Lage des Teppichs 1 und anhand dessen steuert er die Elektroventile so, dass nur die oberen Kammern mit Druckluft auffüllbar sind.
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Die dehnbaren Teppich-Bereiche über den aufblasbaren Elementen oder Kammern an die zu darstellende Objekte können dementsprechend mit passenden Farbe unter den Teppich-Fasern gefärbt werden, die erst dann zum Vorschein kommen, wenn das Objekt aus dem flachem Zustand in einem 3D-Objekt aufgeblassen wird. Z.B. während im flachem Zustand, das Dach eines Gebäudes grün, wie Grass ist, wenn es aufgeblasen wird und in die Höhe wächst, dann rot wird. Ähnliche Darstellungen sind mit Hilfe von kleinen Plättchen, die wie Schuppen eines Fischs angeordnet sind, die je nachdem, wie man sie mit der Hand streicht, wechselweise eine Seite zeigen (werden oft in T-Shirts eingebaut). In dem Teppich können auch UV-Lichtaktive-Elemente oder Farben eingebaut werden, die erst durch die Beleuchtung mit einer dort eingebauten UV-LED-Laterne zum Vorschein kommen.
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Bezugszeichenliste
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- 1.
- Spielteppich
- 2.
- Gebäude-Dach
- 3.
- Gebäude
- 4.
- Balg-Pumpe / Pumpe
- 5.
- Eck im Teppich
- 6.
- Mauer, Wand
- 7.
- Flache Schläuche; Luftleitungen; Luftkanäle; Flüssigkeitskanäle
- 8.
- Teppichschichten
- 9.
- Ziehharmonika-Konstruktion
- 10.
- Fenster
- 11.
- Brücke
- 12.
- Abgebildete Straße
- 13.
- Spielzeugauto
- 14.
- Ventil
- 15.
- Steuerköpfe, Hebel / Schiebe-Knöpfe
- 16.
- Landschaften
- 17.
- Druckkammer, Behälter, Luftdruck-Kammern
- 18.
- Hochhaus
- 19.
- Nicht dehnbare Nähte oder Metall- / Kunststoff-Ringe
- 20.
- Überdruck-Sicherheits-Ventile
- 21.
- Hügel
- 22.
- Wälder
- 23.
- Bäume
- 24.
- Eisenplatte / Eisenblech
- 25.
- Magneten
- 26.
- Gegen Magneten
- 27.
- Elektrische Luftpumpe
- 28.
- Akku
- 29.
- USB-Ladeanschluss-Buchse
- 30.
- Externe Luftpumpe
- 31.
- LED-Lichter
- 32.
- Lautsprecher
- 33.
- Straßenlaternen
- 34.
- Flussbett
- 35.
- Säulen
- 36.
- Computer / Smartphone
- 37.
- Kompaktes Gehäuse
- 38.
- LED-Projektoren
- 39.
- Durchsichtigen Platte
- 40.
- Roll-Achse
- 41.
- Fluid, bzw. Wasser
- 42.
- Querverbindungen
- 43.
- Aussenbedeckung / Überzug / Teppich-Deckschicht
- 44.
- Dünne Spritz-Nadel
- 45.
- Silikon-Behälter
- 46.
- Netzartiges Fundament
- 47.
- Zentraler Schalt-Pult
- 48.
- Elektroventile
- 49.
- Funksteuerung / Funkmodul
- 50.
- Display des Smartphones
- 51.
- Klappbares Gestell
- 52.
- Verstärkte Nähte
- 53.
- Kompaktes, kleines Gehäuse
- 54.
- Leiste
- 55.
- Hauptventil
- 56.
- Gewichtsstück oder Lage-Umschalter
- 57.
- Schlauch
- 58.
- Wasser-Hahn
- 59.
- Zacken
- 60.
- Zusatz-Leitung / Entlüftungs-Leitung
- 61.
- Kammer / Einspritzkammer
- 62.
- Lage-Sensor
- 63.
- Elektronische Schaltung
- 64.
- Mittlere Schicht
- 65.
- Lautsprecher
- 66.
- Funk-Modul
- 67.
- Mikrofon-Gesteuertes-Modul oder eine Musik-Steuerung
- 68.
- RGB-Leuchtdiode
- 69.
- Wasserpumpe
- 70.
- Kugel
- 71.
- Kleines Gehäuse
- 72.
- Eingangs-Öffnung
- 73.
- Ausgangs-Öffnungen