專利名稱：可伸縮的屋頂的制作方法
技術領域：
本發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動場所用的大規模可伸縮的屋頂。
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動或某類項目。此外，現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。現在還產生了對具有可移動屋頂的體育場的不斷增長的需要，這樣，體育場就可提供一個傳統的室外場所，但在不利的天氣條件下和/或在夜間溫度下降時仍可應用，而不影響體育場的使用者的舒適性。
事實上，近來已提出建造許多具有這種屋頂的體育場。但是，在提供這種屋頂的過程中存在一些困難。首先，它們可能非常昂貴，且難以保持所需要的給定支撐結構以確保屋頂進行快速且可靠的運動。此外，如果這種屋頂的額外的重量對建筑物的支座產生了額外的結構負擔，則這種屋頂的技術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、桁架或類似結構在屋頂的整個跨度上對其進行支撐。
本發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。
本發明提供了一種用于操縱可伸縮屋頂的系統，該可伸縮屋頂具有至少兩個可移動的屋頂部分，所述系統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，該伸長環具有處于兩個支撐件之間的一個交叉點；
其中，在應用中，第一屋頂部分由第一支撐件和交叉點之間的連接件支撐，而第二屋頂部分由交叉點和第二支撐件之間的連接件支撐，這樣，在應用中，當移動連接件時，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動裝置，例如，馬達和齒輪箱，以驅動連接件，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結構，以對橫向運動產生阻力。在這種雙環結構中，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，而另一個位置是一個固定點，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動。在應用過程中，第一屋頂部分和第二屋頂部分可在與交叉點等距離的點處安裝到連接件上。
在支撐件與連接件同屋頂部分的連接處之間的交叉點的每一側上可布置附加的滑輪，以控制連接件所占據的路徑，從而改變屋頂部分的運動方向。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。該液壓桿也可調節連接件的張力，從而使所述張力保持為一個基本恒定的值以確保在系統上不會形成過大的應力。
屋頂部分可這樣布置即當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生一種剛性的屋頂結構。
本發明還提供了一種可伸縮屋頂，該可伸縮屋頂具有可對其進行操縱的一個或多個系統，其中，屋頂部分可以是凹進的或凸出的。
優選的情況為，屋頂布置有兩個系統，每個系統具有與其相關的兩個屋頂部分，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的幾乎所有觀眾區，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。在這種結構中，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。所述保持裝置優選包括一根纜繩，纜繩的一端附加到固定的屋頂部分上，優選附加到固定的屋頂部分的底側上，或者附加到一根環梁上，而其另一端可滑動性地安裝在可伸縮屋頂的底側上。
本發明還提供了一種包括上述類型的屋頂和系統的體育場。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的系統。
這樣，本發明提供的一種屋頂就突破了屋頂的支撐跨度，而不需要架拱、桁架或類似結構。
現在參考附圖而將對本發明的一個例子進行描述，其中

圖1-3顯示了利用本發明的系統的一個體育場屋頂的示意性透視圖，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所示為根據本發明的系統的側視圖；圖5a和5b所示為根據本發明的另一個示例性系統的側視圖；圖6所示為根據本發明的另一個示例性系統的平面圖；圖7所示為一個屋頂的示意性平面圖，該屋頂利用了本發明的兩個系統；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面立視圖。
參考圖1，體育場屋頂21具有周圍的固定區域和一個中間開放區域22。在這種情況下，屋頂21的總體形狀與開放區域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/或開放區域可為橢圓形、圓形、矩形或其他任何形狀。與屋頂21相關聯的兩個第一支撐件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，經過一個中間位置(參見圖2)而運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構，該剛性的屋頂結構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境條件所產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，但也應認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的運行進行描述。參考圖4a和4b，圖中顯示了根據本發明的系統的一個簡化的結構，其中，與圖1-3中的部件相應的部件采用同樣的標識數字。在該例子中，可移動屋頂部分25、26被構造來移動過一個弧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)。該結構被這樣構造而在系統的中央存在一個交叉點32，每一個可移動屋頂部分25、26相對處于交叉點32的相反側。在應用中，連接件27圍繞支撐件23、24上的滑輪(未顯示)的運動驅動兩個屋頂部分25、26沿著箭頭所示的方向相向運動，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，且因為它們具有相同的重量，因此連接件27中的張力是平衡的。
圖5a和5b顯示了本發明的第二個例子，其中與圖4a和4b中的部件相應的部件采用同樣的標識數字。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34、35。這樣就產生了一種運動，其中，屋頂部分25、26經過一條曲線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中所示的簡化結構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，從對由于狂風等朝向可移動屋頂部分25、26所施加的橫向力進行抵制的方面來說，就需要對系統進行改進。在這些情況下，可利用圖6和圖7所示類型的一種雙環結構。在這種結構中，在每個支撐件23、24處布置有四個滑輪點，而連接件27經過環結構中的每個滑輪點一次。連接件27在每個可移動屋頂部分26上的點1、1a處可移動性地連接，且在每個屋頂部分25上的第二點5、5a處固定。
在圖7所示的結構中清楚地顯示了連接件27圍繞不同的滑輪和固定點進行布置的方向，該圖中與前面圖中相應的部件采用同樣的標識數字。連接件27的起始點不重要，但在該例子中，點1、1a被標示為各個屋頂部分26上的固定點。從該固定點開始，連接件27沿著由上升的數字所指示的路徑開始運動直至它回復至起始點1、1a。在相對的屋頂部分25上所標示的點5、5a也是固定點。
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構(未顯示)而附加到屋頂部分25、26的底側上。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梁36上。該保持裝置被這樣構造，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。
權利要求
1.用于操縱具有至少兩個可移動屋頂部分的可伸縮屋頂的一種系統，該系統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，該伸長環具有處于兩個支撐件之間的一個交叉點；其中，在使用中，第一屋頂部分由第一支撐件與所述交叉點之間的連接件支撐，而第二屋頂部分由交叉點與第二支撐件之間的連接件支撐，這樣，在使用中，當移動連接件時，屋頂部分就在兩個相反的方向移動。
2.根據權利要求1所述的系統，其特征在于連接件兩次經過每個支撐件而對橫向運動產生阻力。
3.根據權利要求2所述的系統，其特征在于在第一支撐件處連接件自身折疊。
4.根據權利要求1至3中任一權利要求所述的系統，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的距離相等。
5.根據上述權利要求中任一權利要求所述的系統，還包括至少一個附加的滑輪，所述連接件經過該附加的滑輪。
6.具有根據上述任一權利要求所述的一個和多個系統的一種可伸縮屋頂。
7.根據權利要求6所述的屋頂，其特征在于屋頂部分是凸形的。
8.根據權利要求6所述的屋頂，其特征在于屋頂部分是凹形的。
9.根據權利要求6-8之一所述的屋頂，其特征在于在屋頂中布置了根據權利要求1-5所述的兩個系統，而每個系統均具有兩個屋頂部分。
10.根據權利要求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.根據權利要求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.根據權利要求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的底側上。
13.具有根據權利要求6-12之一所述可伸縮屋頂的一種體育場。
14.根據權利要求13所述的體育場，其特征在于只有屋頂的一部分是可伸縮的，且包括處于支撐件和屋頂的不可伸縮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的一種系統，該系統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，該伸長環具有處于兩個支撐件之間的一個交叉點。其中，在應用過程中，第一屋頂部分由第一支撐件和交叉點之間的連接件支撐，而第二屋頂部分由交叉點和第二支撐件之間的連接件支撐，這樣在應用過程中，當移動連接件時，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 優先權日2000年3月1日
發明者法拉曼德·賈漢波爾 申請人:法拉曼德·賈漢波爾, 建筑設計合伙有限公司