專利名稱：可伸縮的屋頂?shù)闹谱鞣椒?br> 技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及可伸縮的屋頂，更具體的說，涉及遮蓋體育中心如田徑場或足球運(yùn)動場所用的大規(guī)模可伸縮的屋頂。
近年來，人們已知道大型體育場的價值而有興趣對其進(jìn)行建造，大型體育場可成為多種不同用途的場所，而不僅用于某種單一運(yùn)動或某類項(xiàng)目。此外，現(xiàn)在還需要常年可用即不管何時、白天或黑夜均可利用的體育場而不管天氣狀況如何?，F(xiàn)在還產(chǎn)生了對具有可移動屋頂?shù)捏w育場的不斷增長的需要，這樣，體育場就可提供一個傳統(tǒng)的室外場所，但在不利的天氣條件下和/或在夜間溫度下降時仍可應(yīng)用，而不影響體育場的使用者的舒適性。
事實(shí)上，近來已提出建造許多具有這種屋頂?shù)捏w育場。但是，在提供這種屋頂?shù)倪^程中存在一些困難。首先，它們可能非常昂貴，且難以保持所需要的給定支撐結(jié)構(gòu)以確保屋頂進(jìn)行快速且可靠的運(yùn)動。此外，如果這種屋頂?shù)念~外的重量對建筑物的支座產(chǎn)生了額外的結(jié)構(gòu)負(fù)擔(dān)，則這種屋頂?shù)募夹g(shù)要求就顯著增大了體育場的總成本。例如，人們通常利用架拱、桁架或類似結(jié)構(gòu)在屋頂?shù)恼麄€跨度上對其進(jìn)行支撐。
本發(fā)明是為了提供一種可伸縮的屋頂，但這種屋頂可被用于遮蓋一個較大的區(qū)域，并且與已知的可伸縮屋頂相比，這種屋頂具有顯著降低的重量。
本發(fā)明提供了一種用于操縱可伸縮屋頂?shù)南到y(tǒng)，該可伸縮屋頂具有至少兩個可移動的屋頂部分，所述系統(tǒng)包括具有一個第一滑輪的第一支撐件；與所述第一支撐裝置相對布置并處于其對面的一個第二支撐件，它具有一個第二滑輪；一個連接件，該連接件繞過第一和第二滑輪而形成一條伸長的環(huán)，該伸長環(huán)具有處于兩個支撐件之間的一個交叉點(diǎn)；
其中，在應(yīng)用中，第一屋頂部分由第一支撐件和交叉點(diǎn)之間的連接件支撐，而第二屋頂部分由交叉點(diǎn)和第二支撐件之間的連接件支撐，這樣，在應(yīng)用中，當(dāng)移動連接件時，屋頂部分就可在兩個相反的方向中移動。
滑輪之一可布置有驅(qū)動裝置，例如，馬達(dá)和齒輪箱，以驅(qū)動連接件，從而操縱屋頂。連接件可兩次穿過每個支撐件而形成一種雙環(huán)結(jié)構(gòu)，以對橫向運(yùn)動產(chǎn)生阻力。在這種雙環(huán)結(jié)構(gòu)中，連接件可在兩個位置處與每個屋頂部分相連，其中的一個位置是一個滑輪點(diǎn)，而另一個位置是一個固定點(diǎn)，屋頂部分被固定在連接件上，這樣就可使屋頂部分與連接件一起運(yùn)動。在應(yīng)用過程中，第一屋頂部分和第二屋頂部分可在與交叉點(diǎn)等距離的點(diǎn)處安裝到連接件上。
在支撐件與連接件同屋頂部分的連接處之間的交叉點(diǎn)的每一側(cè)上可布置附加的滑輪，以控制連接件所占據(jù)的路徑，從而改變屋頂部分的運(yùn)動方向。如果所述附加滑輪被布置來降低連接件的路徑，則屋頂部分的移動方向的凸出量更大/凹進(jìn)量更小。如果附加的滑輪被布置來升高連接件的路徑，則屋頂部分的移動方向的凹進(jìn)量更大/凸出量更小。
附加滑輪的位置可由例如一個液壓桿來控制。該液壓桿也可調(diào)節(jié)連接件的張力，從而使所述張力保持為一個基本恒定的值以確保在系統(tǒng)上不會形成過大的應(yīng)力。
屋頂部分可這樣布置即當(dāng)它們處于閉合的位置時，它們就可相互鎖定，其中的一個對另一個提供額外的支持而產(chǎn)生一種剛性的屋頂結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明還提供了一種可伸縮屋頂，該可伸縮屋頂具有可對其進(jìn)行操縱的一個或多個系統(tǒng)，其中，屋頂部分可以是凹進(jìn)的或凸出的。
優(yōu)選的情況為，屋頂布置有兩個系統(tǒng)，每個系統(tǒng)具有與其相關(guān)的兩個屋頂部分，這樣就共布置了四個屋頂部分。所述屋頂也可布置一個固定在其位置中的外部部分，位于該外部部分上的可伸縮屋頂可移動性地安裝在軌道上。固定的外部部分典型地延伸過體育場內(nèi)的幾乎所有觀眾區(qū)，而固定部分通常延伸過屋頂直徑的約一半大小。另一種情況為，某些項(xiàng)目可能需要較小的固定部分，這樣固定部分就可只遮蓋屋頂直徑的大約三分之一。在這種結(jié)構(gòu)中，屋頂部分可由如處于回縮位置的一個以上的屋頂元件形成，這樣，在回縮位置中，屋頂元件可疊放在另一個屋頂元件的頂上，在延伸位置中，所述元件相互靠近而形成一個屋頂部分。
所述固定的外部部分可布置保持裝置，在處于回縮位置時，例如，在受到一股突然的氣流的影響的情況下，該保持裝置就可阻止氣流將可伸縮的屋頂部分提起。所述保持裝置優(yōu)選包括一根纜繩，纜繩的一端附加到固定的屋頂部分上，優(yōu)選附加到固定的屋頂部分的底側(cè)上，或者附加到一根環(huán)梁上，而其另一端可滑動性地安裝在可伸縮屋頂?shù)牡讉?cè)上。
本發(fā)明還提供了一種包括上述類型的屋頂和系統(tǒng)的體育場。這種體育場可包括一個或多個屋頂，每一個屋頂可具有一個或多個相應(yīng)的系統(tǒng)。
這樣，本發(fā)明提供的一種屋頂就突破了屋頂?shù)闹慰缍龋恍枰芄?、桁架或類似結(jié)構(gòu)。
現(xiàn)在參考附圖而將對本發(fā)明的一個例子進(jìn)行描述，其中

圖1-3顯示了利用本發(fā)明的系統(tǒng)的一個體育場屋頂?shù)氖疽庑酝敢晥D，圖中分別顯示了完全回縮位形、部分閉合位形和完全閉合位形的屋頂；圖4a和4b所示為根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的側(cè)視圖；圖5a和5b所示為根據(jù)本發(fā)明的另一個示例性系統(tǒng)的側(cè)視圖；圖6所示為根據(jù)本發(fā)明的另一個示例性系統(tǒng)的平面圖；圖7所示為一個屋頂?shù)氖疽庑云矫鎴D，該屋頂利用了本發(fā)明的兩個系統(tǒng)；圖8所示為具有一個可伸縮屋頂和一個屋頂保持裝置的體育場的側(cè)面立視圖。
參考圖1，體育場屋頂21具有周圍的固定區(qū)域和一個中間開放區(qū)域22。在這種情況下，屋頂21的總體形狀與開放區(qū)域22的形狀一樣都為橢圓形，雖然這種形狀不是必須的。屋頂和/或開放區(qū)域可為橢圓形、圓形、矩形或其他任何形狀。與屋頂21相關(guān)聯(lián)的兩個第一支撐件23和兩個第二支撐件24，每個支撐件具有一個相應(yīng)的可移動屋頂部分25、26，所述可移動屋頂部分25、26通過一個連接件27附加到各自的支撐件23、24上。連接件27是一種鋼支撐纜繩或類似物。每個支撐件23、24也可通過支撐纜繩28對固定的屋頂部分提供支撐。
每個可移動屋頂部分25、26也可從一個回縮位置(參見圖1)開始，經(jīng)過一個中間位置(參見圖2)而運(yùn)動至完全閉合的位置(參見圖3)。在閉合位置中時，裝配件(未顯示)可被移動至與相鄰的可移動屋頂部分25、26相連而形成一種剛性的屋頂結(jié)構(gòu)，該剛性的屋頂結(jié)構(gòu)是不透水的且可抵制由天氣條件和屋頂21下面的體育場中的環(huán)境條件所產(chǎn)生的上升氣流或下降氣流。
在所述例子中布置了四個可移動屋頂部分，但也應(yīng)認(rèn)識到也可只布置兩個可移動的屋頂部分，或者也可布置四個以上的可移動屋頂部分，只要是偶數(shù)個即可。
下面將對支撐件23、24和可移動屋頂部分25、26及連接件27的運(yùn)行進(jìn)行描述。參考圖4a和4b，圖中顯示了根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的一個簡化的結(jié)構(gòu)，其中，與圖1-3中的部件相應(yīng)的部件采用同樣的標(biāo)識數(shù)字。在該例子中，可移動屋頂部分25、26被構(gòu)造來移動過一個弧31。每一個可移動部分25、26附加在連接件27上，連接件27在每個支撐件23、24處繞過滑輪(未顯示)。該結(jié)構(gòu)被這樣構(gòu)造而在系統(tǒng)的中央存在一個交叉點(diǎn)32，每一個可移動屋頂部分25、26相對處于交叉點(diǎn)32的相反側(cè)。在應(yīng)用中，連接件27圍繞支撐件23、24上的滑輪(未顯示)的運(yùn)動驅(qū)動兩個屋頂部分25、26沿著箭頭所示的方向相向運(yùn)動，直至它們處于圖4b所示類型的一個閉合位置。由于屋頂部分25、26分別與支撐件23、24等距離定位，且因?yàn)樗鼈兙哂邢嗤闹亓?，因此連接件27中的張力是平衡的。
圖5a和5b顯示了本發(fā)明的第二個例子，其中與圖4a和4b中的部件相應(yīng)的部件采用同樣的標(biāo)識數(shù)字。在該例子中，連接件27繞過布置在支撐件23、24上的滑輪下面的附加點(diǎn)34、35。這樣就產(chǎn)生了一種運(yùn)動，其中，屋頂部分25、26經(jīng)過一條曲線33，曲線33的彎曲方向和圖4a和圖4b中所示的曲線31的彎曲方向相反。
圖4a-5b中所示的簡化結(jié)構(gòu)在許多情況下是足夠的，但也存在需要附加支撐的情況，在這種情況下，從對由于狂風(fēng)等朝向可移動屋頂部分25、26所施加的橫向力進(jìn)行抵制的方面來說，就需要對系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)。在這些情況下，可利用圖6和圖7所示類型的一種雙環(huán)結(jié)構(gòu)。在這種結(jié)構(gòu)中，在每個支撐件23、24處布置有四個滑輪點(diǎn)，而連接件27經(jīng)過環(huán)結(jié)構(gòu)中的每個滑輪點(diǎn)一次。連接件27在每個可移動屋頂部分26上的點(diǎn)1、1a處可移動性地連接，且在每個屋頂部分25上的第二點(diǎn)5、5a處固定。
在圖7所示的結(jié)構(gòu)中清楚地顯示了連接件27圍繞不同的滑輪和固定點(diǎn)進(jìn)行布置的方向，該圖中與前面圖中相應(yīng)的部件采用同樣的標(biāo)識數(shù)字。連接件27的起始點(diǎn)不重要，但在該例子中，點(diǎn)1、1a被標(biāo)示為各個屋頂部分26上的固定點(diǎn)。從該固定點(diǎn)開始，連接件27沿著由上升的數(shù)字所指示的路徑開始運(yùn)動直至它回復(fù)至起始點(diǎn)1、1a。在相對的屋頂部分25上所標(biāo)示的點(diǎn)5、5a也是固定點(diǎn)。
在圖8中可看到一個布置有纜繩35的屋頂保持裝置34，纜繩35可以是在連接件中所應(yīng)用種類的鋼纜繩。纜繩35的一端通過一個與門閂相似的滑動結(jié)構(gòu)(未顯示)而附加到屋頂部分25、26的底側(cè)上。保持裝置的另一端附加到安裝在周圍的固定屋頂部分上的環(huán)梁36上。該保持裝置被這樣構(gòu)造，從而在屋頂部分25、26處于完全回縮的位置時，纜繩處于張緊狀態(tài)。
權(quán)利要求
1.用于操縱具有至少兩個可移動屋頂部分的可伸縮屋頂?shù)囊环N系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括具有一個第一滑輪的第一支撐件；與所述第一支撐裝置相對布置并處于其對面的一個第二支撐件，該第二支撐件具有一個第二滑輪；一個連接件，該連接件繞過第一和第二滑輪而形成一條伸長的環(huán)，該伸長環(huán)具有處于兩個支撐件之間的一個交叉點(diǎn)；其中，在使用中，第一屋頂部分由第一支撐件與所述交叉點(diǎn)之間的連接件支撐，而第二屋頂部分由交叉點(diǎn)與第二支撐件之間的連接件支撐，這樣，在使用中，當(dāng)移動連接件時，屋頂部分就在兩個相反的方向移動。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于連接件兩次經(jīng)過每個支撐件而對橫向運(yùn)動產(chǎn)生阻力。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于在第一支撐件處連接件自身折疊。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一權(quán)利要求所述的系統(tǒng)，其特征在于在使用中，第一屋頂部分和第二屋頂部分與交叉點(diǎn)的距離相等。
5.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一權(quán)利要求所述的系統(tǒng)，還包括至少一個附加的滑輪，所述連接件經(jīng)過該附加的滑輪。
6.具有根據(jù)上述任一權(quán)利要求所述的一個和多個系統(tǒng)的一種可伸縮屋頂。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的屋頂，其特征在于屋頂部分是凸形的。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的屋頂，其特征在于屋頂部分是凹形的。
9.根據(jù)權(quán)利要求6-8之一所述的屋頂，其特征在于在屋頂中布置了根據(jù)權(quán)利要求1-5所述的兩個系統(tǒng)，而每個系統(tǒng)均具有兩個屋頂部分。
10.根據(jù)權(quán)利要求6-9之一所述的屋頂，其特征在于一個或多個屋頂部分是由多個屋頂元件形成的，這樣，在回縮位置中，所述屋頂元件疊放成一個屋頂元件在另一個屋頂元件的頂上，而在伸展位置中，所述元件相互靠近而形成一個屋頂部分。
11.根據(jù)權(quán)利要求6-10之一所述的屋頂，其特征在于該屋頂還包括一個保持裝置，在處于回縮位置時，該保持裝置可阻止可伸縮的屋頂部分被提起。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的屋頂，其特征在于所述保持裝置包括一根纜繩，纜繩的一端連接到固定的屋頂部分上，而其另一端可滑動地安裝在可伸縮屋頂?shù)牡讉?cè)上。
13.具有根據(jù)權(quán)利要求6-12之一所述可伸縮屋頂?shù)囊环N體育場。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的體育場，其特征在于只有屋頂?shù)囊徊糠质强缮炜s的，且包括處于支撐件和屋頂?shù)牟豢缮炜s部分之間的附加連接件。
全文摘要
用于操縱具有至少兩個可移動屋頂部分的可伸縮屋頂?shù)囊环N系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括具有第一滑輪的第一支撐件；與所述第一支撐裝置相對布置并處于其對面的一個第二支撐件，它具有一個第二滑輪；一個連接件，該連接件繞過第一和第二滑輪而形成一條伸長的環(huán)，該伸長環(huán)具有處于兩個支撐件之間的一個交叉點(diǎn)。其中，在應(yīng)用過程中，第一屋頂部分由第一支撐件和交叉點(diǎn)之間的連接件支撐，而第二屋頂部分由交叉點(diǎn)和第二支撐件之間的連接件支撐，這樣在應(yīng)用過程中，當(dāng)移動連接件時，屋頂部分就可在兩個相反的方向中移動。
文檔編號E04B7/16GK1406305SQ0180585
公開日2003年3月26日 申請日期2001年2月13日 優(yōu)先權(quán)日2000年3月1日
發(fā)明者法拉曼德·賈漢波爾 申請人:法拉曼德·賈漢波爾, 建筑設(shè)計(jì)合伙有限公司