Die
Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, für die Überdachung auch größerer Flächen mit
flexiblem Material eine Möglichkeit
zu schaffen, die kostengünstiger,
leichtgewichtiger, schneller auffaltbar und wieder abfaltbar ist,
und vielfältiger
neben der Bedachungsfunktion einsetzbar ist als bisher bekannte
Lösungen,
wobei das Dach nur an einem Teilbereich seiner Stirnseite befestigt
wird. Eine solche Befestigungsart wird im Bereich der Architektur
als freitragend eingestuft. Das Dach soll zur Überdachung aller Grundrissformen,
angefangen vom einfachen Rechteck wie dem Vorplatz einer Verkaufseinrichtung
oder einer Terrasse bis hin zu komplexen Grundrissformen wie ovalen
oder elliptischen Schwimmbädern
oder Stadien bis hin zu unregelmäßig gekrümmten Bereichen.
Zur
Lösung
dieser Aufgabe lehrt die Erfindung ein faltbares, großflächiges Dach
aus flexiblem Material, welches nur an einer Stirnfläche befestigt ist,
dadurch gekennzeichnet, dass es im offenen Zustand entlang der Stirnfläche entfaltbar
ist und im geschlossenen Zustand durch schlauchartige Segmente aufgespannt
ist, welche durch ein Gas befüllbar sind
und in Entfaltungsrichtung verlaufen und auf derjenigen Fläche befestigt
sind, auf der auch die Stirnflächen
des Daches befestigt sind.
Bereits
seit längerem
bekannt sind aufblasbare, schlauchartige Elemente, z.B. für Schlauchboote,
Luftmatratzen, Rutschen zum Verlassen von Flugzeugen und für aufblasbare
Schwimmhilfen für Kinder
in den verschiedensten Gestaltungsformen. Eine sehr aufwendige und
sicherheitstechnisch sehr anspruchsvolle Anwendungen sind aufblasbare
Luftschiffe. Insbesondere diese Anwendung ist der Nachweis dafür, dass
Planung, Herstellung und Anwendung von aufblasbaren Körpern beherrscht
werden. Auf der Basis dieses vorhandenen Know-hows, ist es eine
realistisch umsetzbare erfinderische Idee, als tragendes und versteifendes
Element auch für
größere Überdachungen
aufgeblasene, schlauchartige Teile einzusetzen. Der wohl wichtigste
prinzipielle Vorteil der Erfindung ist, dass die Bedachung selbst damit
die zusätzliche
Funktion der Versteifung übernimmt.
Im Vergleich zu anderen Tragelementen wird mit der erfindungsgemäßen Lösung das
Gewicht drastisch verkleinert. Analog zur Einsparung von Material
sinken auch die Materialkosten deutlich. Wie auch bei anderen Tragwerkskonstruktionen
können für verschiedene
Anwendungen optimierte Aufblaselemente als Teil eines Bausatzes
konzipiert werden, sodass die prinzipiellen Vorteile einer Standardisierung
auch für
aufblasbare Tragwerke in großflächigen Dachkonstruktionen
gelten.
Ein
dritter wesentlicher Vorteil ist die schnelle Entfaltbarkeit aufblasbarer
Tragwerke. Da neben Luft nur vergleichsweise sehr geringe Massen
bewegt werden müssen,
ist mit einer sehr einfachen Konstruktion, nämlich dem schlauchartigen Element, eine
sehr hohe Be wegungsgeschwindigkeit erreichbar. Die dafür benötigte Kompressoren
sind Stand der Technik und werden deshalb in dieser Erfindung als
bekannt vorausgesetzt.
Für eine geordnete,
wiederholbare und schnelle Entfaltung und Zusammenlegung der Tragkörper sind
bei großen
zu überdachenden
Flächen wie
z.B. Stadien und Versammlungsplätzen
in dieser Erfindung noch die im folgenden aufgeführten Zusatzfunktionen vorteilhaft
gelöst.
Für die Führung während des
Entfaltungs/Rückfaltungsvorganges
sowie zum zusätzlichen
Tragen des Daches ist es sinnvoll, zusätzliche, mechanische Stützelemente
vorzusehen. Je größer diese
mechanischen Stützelemente
sind, desto kleiner können
die aufblasbaren schlauchartigen Segmente der Dachkonstruktion sein.
Vorteilhafterweise werden die zusätzlichen mechanischen Stützelemente
ebenfalls dort befestigt, wo auch die Stirnfläche des Daches befestigt wird.
Damit wird das Dach aufgabengemäß als freitragend
ausgebildet.
Es
sind jedoch auch Zusatzstützen
an anderen Orten möglich.
Insbesondere für
Nachrüstungen kann
dies sinnvoll sein.
Wenn
die zusätzlichen
mechanischen Stützelemente
innerhalb der aufblasbaren Schlauchsegmente angeordnet sind, wird
nach außen
hin eine sehr elegante Erscheinung erreicht. Die Stützelemente,
sowie ggf. ihr Faltmechanismus werden durch die Dachhülle zusätzlich geschützt. Während des
Entfaltungsvorganges dienen die mechanischen Stützelemente als Führung für einen
geordneten Ablauf.
Wenn
die aufblasbaren, schlauchartigen Segmente so dimensioniert sind,
dass sie alleine die statische Last der Bedachung tragen, sind die
zusätzlichen
mechanischen Stützelemente
nur für
die Entfaltungskoordination zuständig.
Durch eine geeignete Ausbildung der Stützen können sie darauf optimiert werden.
Für diese
Aufgabe bevorzugt die Erfindung mechanische Stützelemente, die sich quer zur Entfaltungsrichtung
und quer zur Dachfläche
in sich selbst schneckenförmig
zusammenrollen. Vorteilhaft an dieser Anordnung ist, dass im zusammengerollten Zustand
das flexible Dachmaterial nur einem vergleichsweise großen Krümmungsradius
ausgesetzt ist. Ganz im Gegensatz zu einer Faltung, bei der an den
Faltungsstellen extrem geringe Krümmungsradien auftreten, wodurch
an dieser Stelle das Risiko einer frühzeitigen Alterung und eines
Ermüdungsbruches
provoziert wird.
Im
aufgerollten Zustand ist das flexible Material gleichmäßig aufeinander
abgelegt, bzw. liegt es auf der gleichmäßig eingerollten Stütze auf.
Durch diese homogene Verteilung der Belastung werden die Risiken
aus Druckbelastung während
der Lagerung minimiert.
Als
spiralförmig
sich aufrollendes, mechanisches Unterstützungselement werden erfindungsgemäß Stahlfedern
vorgeschlagen. Unter dem Gattungsbegriff Rollfedern sind als Stand
der Technik Stahlbänder
von Längen
bis zu 30 Metern bekannt, die sich spiralförmig in sich selbst aufrollen.
Um
die bei diesen Federn auftretenden Schwankungen der Federkraft über die
Länge von bis
zu + – 25%
und die ebenfalls auftretenden Seitenkräfte wegen Inhomogenitäten des
Federbandes zu kompensieren, werden mehrere, parallel auf das flexible
Material aufgebrachte oder in Taschen eingenähte Federn vorgeschlagen.
Die
Taschen sind insbesondere dann vorteilhaft, wenn die Rollfeder nach
typischen Tausend Betriebsstunden bricht und gewechselt werden soll.
Mit einer solchen Konstruktion lassen sich die beiden Enden schnell
seitlich herausziehen und eine neue Rollfeder kann eingeschoben
werden.
Falls
eine genaue seitliche Führung
der schlauchartigen Segmente beim Entfalten erforderlich ist, schlägt die Erfindung
vor, dass als zusätzliche Stützelemente
gelenkig miteinander verbundene Stützenabschnitte eingesetzt werden.
Diese Anordnung ähnelt
im Prinzip einer solchen Kette, wie sie zur Kraftübertragung
von der Tretkurbel zum Hinterrad bei Fahrrädern eingesetzt wird, jedoch
in entsprechend angepasster Dimensionierung. Eine solche Anordnung
ist für
eine schneckenförmige
Aufrollung mit eng tolerierter seitlicher Führung gut geeignet. Vorteile
dieser Anordnung sind, dass sie aus standardisierten Bauteilen produziert
und/oder vor Ort zusammengesetzt werden kann, dass einzelne Teile ausgetauscht
werden können,
dass je nach gewünschter
Lebensdauer erhöhter
Aufwand für
die Lagerung der Teile betrieben werden kann und dass z.B. aus blechernen
Profilen eine relativ leichtgewichtige aber steife Konstruktion
möglich
ist.
Die
vorbeschriebene, kettenartige Stützenkonstruktion
sollte für
einen koordinierten Entfaltungsablauf und für das Einnehmen einer vorbestimmten
Gestalt des Stützelementes
mit Anschlägen
versehen sein, die den Schwenkwinkel begrenzen.
Der
Hauptakzent der Erfindung liegt jedoch auf der pneumatischen Entfaltung
des Daches. Als weiteren Vorteil bietet die Erfindung deshalb eine
Variante an, die ganz ohne mechanische Unterstützung auskommt, jedoch ebenfalls
die Zustände
während der
Entfaltung gezielt steuert. Dazu werden die schlauchartigen Segmente
entlang ihrer Entfaltungsrichtung in einzelne Kammern aufgeteilt.
Vorteil dieser Kammern ist nicht nur die zusätzliche Sicherheit, dass bei
Schäden
an einer bestimmten Kammer die anderen Intakt bleiben. Vorteilhaft
ist auch, dass die Entfaltung über
die Kammern steuerbar ist. Eine Möglichkeit dafür ist beim
Entfalten, jede Kammer über
eine einzelne Zuleitung mit Luft zu befüllen bzw. über diese Zuleitung die Luft
beim Zusammenfalten abzulassen. Bei dieser Variante ist es sinnvoll,
als erste die jenige Kammer aufzublasen, welche der befestigten
Stirnseite des Daches am nächsten
liegt. Sie trägt
dann an ihrer befestigungsfernen Fläche die restlichen, noch nicht
entfalteten Kammern mit nach oben und nach außen. Durch sequenzielles aufblasen
der Kammern wird gewährleistet,
dass sich das Dach entfaltet, ohne über die abzudeckende Fläche hinwegzuschleifen.
Während
des Entfaltungsvorganges wird der Freiraum oberhalb der überdachten
Fläche
nur in soweit eingeschränkt
als von der Kante der bereits entfalteten Kammer die noch nicht
entfalteten Kammern herabhängen.
Anstelle
der Einzelzuleitungen für
jede Kammer schlägt
die Erfindung alternativ vor, dass die Kammern innerhalb eines schlauchartigen
Segmentes auf verschiedene Luftdrücke zu ihrer vollen Entfaltung
ausgelegt werden. Bei dieser Variante ist es vorteilhaft, die der
Befestigungsstirnfläche
nächstliegende
Kammer mit dem geringsten Luftdruck voll zu entfalten und die der
Befestigungsstirnfläche
am fernsten liegende Kammer mit dem höchsten Luftdruck zu entfalten.
Dadurch wird erreicht, dass sich das Dach entlang seiner späteren Position
aufbaut und den Luftraum unterhalb des Daches sowenig als möglich während des
Aufhaltungsvorganges blockiert. Als Möglichkeiten für die Einstellung
des Entfaltungsluftdruckes schlägt
die Erfindung vor, dass in jeder Kammer Gummibänder oder andere Federn mit abgestimmter
Zugkraft verspannt sind, oder dass zwischen den einzelnen Kammern
Druckbegrenzungsventile eingebaut werden oder dass die Wandstärke des
flexiblen Materials für
die Kammer variiert. Bei der letztgenannten Variante ist zur Einhaltung
der vorgegebenen Dachform die Verstärkung mit einem Gewebe vorteilhaft.
Innerhalb
der Kammern eingehängte
Gummibänder
oder andere Federn können
vorteilhaft zur Beeinflussung der Geometrie während des Entfaltungsvorganges
eingesetzt werden. Ohne solche Gummibänder hängen noch nicht entfaltete
Kammern während
der Entfaltung schlaff herunter und in den zu überdachenden Raum hinein. Stattdessen können sie
von innen durch diese Gummibänder
zusammengehalten werden. Beim Aufblasen wird sich das Gummiband
der Entfaltung entgegensetzen. Deshalb wird die Kammer zuerst in
den nicht verspannten Bereichen wachsen. Erst gegen Ende des Entfaltungsvorganges
dehnt sich das Gummiband aus und erlaubt dadurch die Entfernung
der vorher nahe zusammengehaltenen Punkte.
Soweit
zur Beschreibung von faltbaren, großflächigen Dächern, die ausschließlich durch
aufblasbare, schlauchartige Segmente entfaltet und unterstützt werden.
Zu Ihren Vorteilen zählen
eine sehr einfache Konstruktion, ein sehr geringes Gewicht, eine
sehr schnelle Entfaltbarkeit, eine ebenso schnelle Zusammenfaltung
und die Möglichkeit
einer freitragende Konstruktion, welche nur an einer einzigen Stirnfläche befestigt
ist.
Für eine exakt
wiederholbare und in allen schlauchartigen Segmenten gleichmäßige Entfaltungs-
und Zusammenfaltungsbewegung ist bei einer rein pneumatischen Konstruktion
der zusätzliche Aufwand von
einzelnen Kammern erforderlich. Innerhalb dieser Kammer sorgen Verspannungen
für eine gesteuerte
Entfaltung. Die Einzelbefüllung
der Kammern ist eine alternativ oder zusätzliche Lösungsmöglichkeit.
Als
Alternative mit noch höherer
Wiederholgenauigkeit der Entfaltungsbewegung und für eine voraussichtlich
noch höhere
Lebensdauer schlägt
die Erfindung verschiedene Zusatzausrüstungen für mechanische Stützelemente
aus gelenkig verbundenen Stützenabschnitten
vor.
Wenn
an den Gelenkpunkten quer zur Aufrollachse der sich schneckenförmig aufrollenden Stützelemente
Führungen
für ein
Zugseil befestigt werden, kann die Entfaltungsbewegung bzw. die
Einrollbewegung durch Zug an diesem Seil weiter beschleunigt werden.
Die rein pneumatische Entfaltung des Daches wird damit unterstützt. Insgesamt
wird die Zeit zum Entfalten oder Einfalten des Daches weiterverkürzt.
Wenn
auf beiden Seiten der sich schneckenförmig aufrollenden, mechanischen
Stützelemente an
den Gelenkpunkten Führungen
für je
ein Zugseil angeordnet werden, kann sowohl die Entfaltungsbewegung
als auch die Einrollbewegung beschleunigt werden und der pneumatische
Antrieb der Bewegung unterstützt
werden. Dabei ist die Endposition, also die vollständige Einrollung,
entweder durch Anschläge
an den einzelnen Stützenabschnitten
oder durch das Aufeinanderliegen der Stützenabschnitte definiert. Im
entfalteten Zustand des Daches wird die Form entweder pneumatisch
durch die Form der aufblasbaren Schlauchsegmente definiert oder
durch Anschläge
für den
Verdrehwinkel der einzelnen Stützenabschnitte
gegeneinander.
Wenn
auch während
der Entfaltungs/Einfaltungs-Phase die Geometrie des Daches wiederholbar
mit einer bestimmten Genauigkeit definiert werden soll, ist eine
definierte Verbindung der einzelnen Stützenabschnitte erforderlich.
Dazu lehrt uns die Erfindung eine Verbindung der einzelnen Stützenabschnitte über Zahnradsegmente
an ihren Enden. Jeder Stützenabschnitt
greift mit seinem Zahnradsegment in das Zahnradsegment des übernächsten Abschnittes
ein. Der dazwischen liegende, von diesen Zahnradsegmenten nicht
berührte
Stützenabschnitt, hat
eben solche Zahnradsegmente an seinen Enden, jedoch zur anderen
Seite. Auch diese Zahnradsegmente greifen wieder in ein entsprechendes
Zahnradsegment des übernächsten Stützenabschnittes ein.
Ein erfindungsgemäß geformtes,
mechanisches Stützelement
zeigt also in der Ebene der Schneckenbildung zu beiden Seiten Zahnradsegmente.
Durch
Unterschiede in den Teilkreisradien der ineinandergreifenden Zahnradsegmente
können unterschiedliche
Schwenkwinkel zwischen den einzelnen Segmenten realisiert werden.
Durch
diese eindeutige, geometrische Verbindung zwischen allen gelenkig
verbundenen Stützenabschnitten
bewegen sich während
des Entfaltungsvorganges stets alle Stützenelemente gleichzeitig.
Dadurch
ergibt sich im Unterschied zur Rollfeder als Führungselement während des
Entfaltens ein grundsätzlich
anderes Bild. Im eingerollten, also geöffneten Zustand des Daches
erscheint das Dach wie ein Wulst entlang seiner Befestigungskante.
Dieser Wulst ist genau genommen eine Spirale, er erscheint dem Betrachter
von außen
jedoch in etwa kreisförmig.
Wenn die Entfaltung durch gelenkig verbundene Stützenabschnitte mit Zahnradverbindung geführt wird, sieht
die erste Phase der Dachschließung
nach außen
hin etwa so aus, dass sich der Durchmesser des Wulstes vergrößert. Der
Durchmesser wächst
immer weiter an, bis gegen Ende der Schließungsphase der scheinbar größte Durchmesser
erreicht wird, die Dachstirnfläche
sichtbar wird und in ihre Endposition einschwenkt.
Im
Vergleich dazu wird sich bei der Führung durch eine Rollfeder
der Wulst von der Befestigungskante entfernen und einen nahezu vollständig entfalteten
Teilbereich des Daches hinter sich lassen. Der Wulst rollt auf der
bereits entfalteten Dachfläche
immer weiter ab und bewegt sich so auf seine Endposition zu. Im
Unterschied zu der Führung
durch die gelenkig verbundenen Stützenabschnitte mit Zahnradverbindung
ist bei der Führung
durch Rollbandfeder während
der Entfaltungsphase stets nur eine begrenzte Zone des Daches in
Entfaltung begriffen. Bei ansonsten gleichen Parametern ist also
die Entfaltungszeit für
die gelenkig verbundenen Stützenabschnitte
kürzer,
jedoch ist der Raumbedarf während der
Entfaltungsphase höher.
Für alle
Anwendungsfälle,
bei denen der Raum über
dem zu überdachenden Fläche nicht
begrenzt ist, ist dies jedoch kein Nachteil.
Ein
weiterer Vorteil der gelenkig miteinander verbundenen und über Zahnradsegmente
in jeder Phase der Entrollung und Zusammenrollung jeweils ortsfest
fixierten Stützenabschnitte
ist eine erhöhte Widerstandskraft
des Daches gegen zusätzliche Kräfte aus
Windlasten. Dieser Vorteil ist umso bedeutsamer, je wichtiger ein
schnelles Einfalten des Daches bei aufkommendem Wind ist.
Es
zählt zu
den prinzipiellen Vorzügen
eines aufblasbaren Daches, dass es bei extremen Witterungsbelastungen
wie Sturm, Hagel oder ergiebigem Schneefall in kurzer Zeit eingefahren
werden kann. Deshalb muss die Statik des Daches nicht für diese Spitzenbelastungen ausgebildet
sein, woraus sich erhebliche Kostenvorteile ergeben. Um diesen Vorteil nutzen
zu können,
ist eine sorgfältige,
erfindungsgemäße Ausbildung
aller Zustände
des Einfaltungsvorganges vorteilhaft.
Eine
weitere Variante der Dachnutzung ergibt sich erfindungsgemäß daraus,
dass die vorbeschriebene Variante der mechanischen Stützelemente
mit Zahnrädern
zwischen den einzelnen Stützenabschnitten
ergänzt
wird, die durch eine fernschaltbare Kupplung für je ein Zahnrad eines Zahnradpaares
aktiviert werden, zusammen mit einem Zugseil entlang dem gesamten
Stützelement.
Der Vorteil der Kupplungen ist, dass Teilbereiche des Daches während des
Entfaltungsvorganges in eine andere Position gebracht werden können. Weil
durch die Kupplung der feste geometrische Bezug zwischen Zahnrad
und Stützenabschnitt
zeitweise verloren geht, reichen Zahnradsegmente nicht aus, sondern
vollständige
Zahnräder
sind erforderlich.
Beim
Entkuppeln des Zahnrades wird die Bewegung des nächstgelegenen Stützenabschnittes über das
Zugseil getrieben. Der Stützenabschnitt wird
sich dann so lange weiterbewegen, wie das Zugseil Kraft ausübt oder
solange, bis der Stützenabschnitt
an einem Anschlag angelangt ist oder bis die Kupplung für das Zahnrad
wieder eingerastet ist.
Der
Vorteil der vorbeschriebenen Anordnung ist, dass Dachabschnitte
nicht nur von der eingerollten, eingefalteten Position in die entfaltete,
geschlossene Position des Daches überführt werden können, sondern
in einer Zwischenphase z.B. wie eine Wand in eine aufrechte Position
gebracht werden kann. Dadurch können
beispielsweise auf der Dachoberfläche aufgebrachte Werbebotschaften
oder ande re, von der Erfindung vorgeschlagene und später im Text
beschriebene Elemente auf der Oberfläche der Dachhaut in eine optimale
Position verbracht werden. Das faltbare Dach kann in einer solchen
Zwischenposition auch als zusätzlicher
Wind- oder Sonnenschutz dienen.
In
Anwendungsfällen,
bei denen diese Zwischenpositionen ein sehr wichtiger Vorteil sind,
kann die Anzahl der möglichen
Varianten durch Einzelantriebe auf den Lenkpunkten weiter erhöht werden.
Eine
weitere Variante für
mechanische Stützelemente
aus gelenkig miteinander verbundenen Stützenabschnitten, welche auch
in der Entfaltungsphase eine feste geometrische Beziehung zueinander
einnehmen, stellt die Führung
durch zusätzliche Druck-Zug-Stangen
dar. Dazu wird jeder Stützenabschnitt
mit zwei zusätzlichen
Hilfsgelenkpunkten versehen. Über
diese Hilfsgelenkpunkte verbindet jede Zug-Druck-Stange einen bestimmten
Stützenabschnitt
mit dem übernächsten Stützenabschnitt.
Der dadurch überbrückte Stützenabschnitt
wird auf der anderen Seite des mechanischen Stützelementes ebenfalls mit dem übernächsten Stützenabschnitt über eine
Zug-Druck-Stange
verbunden.
Die
Hilfsgelenkpunkte sind in Bezug auf die Hauptgelenkpunkte der Stützenabschnitte
auf unterschiedlichen Seiten der Verbindungslinie zwischen den Hauptgelenkpunkten
angeordnet. Dadurch erhält
der Stützenabschnitt
eine Z-förmige
Form. Die Enden des Z werden von den zusätzlichen Hilfsgelenkpunkten
markiert.
Das
Wirkprinzip dieser geometrischen Konstruktion ist im Prinzip das
gleiche, wie die vorerwähnte
Verbindung durch Zahnradsegmente oder Zahnräder.
Ein
besonderer Vorteil dieser Konstruktion im Vergleich mit den Zahnradsegmenten
liegt jedoch darin, dass bei einer geringen Breite des mechanischen
Stützelementes
sehr große
Abstände
zwischen den Hauptgelenkpunkten möglich sind, ohne dass die Breite
des mechanischen Stützelementes durch
seitlich herausragende Zahnradsegmente wächst.
Für ein erfindungsgemäß ausgebildetes,
faltbares, großflächiges Dach
sind weitere vorteilhafte Varianten möglich. Wenn die aufblasbaren, schlauchartigen
Segmente mit einem Abstand zu einander angeordnet werden, wird dieser
Abschnitt durch eine flexible Dachhaut geschlossen. Wenn diese so
ausgebildet ist, dass im entfalteten Zustand von unten Luft hindurchtreten
kann, nicht jedoch in Gegenrichtung und wenn dieser Bereich als
Sonnenschutz ausgebildet ist, wird sich unter dem Dach angestaute,
erhitzte Luft selbsttätig
entfernen.
Wenn
die Dachhaut lichtdurchlässig
ausgebildet ist, kann das erfindungsgemäße Dach wie ein Gewächshaus
oder Wintergarten eingesetzt werden. Die Wärmeenergie einfallender Sonnenstrahlen
erwärmt
die Luft unterhalb des Daches. Störender Wind und/oder Kaltluft
tritt nicht direkt in den überdachten
Raum ein.
Dieser
Effekt ist umso stärker,
je kleiner die Öffnung
des Daches zur Außenluft
an seinen unbefestigten Stirnseiten ist.
Wenn
die Dachhaut mit einem metallflockenhaltigen Lack beschichtet ist
(Metallic-Farbe) oder mit kleinen Spiegeln beschichtet ist, welche
so klein dimensioniert sind, dass sie die Aufrollung nicht beeinträchtigen,
reflektiert das erfindungsgemäße Dach auftreffende
Son nenstrahlen und verbessert dadurch die Isolationswirkung. Bei
entsprechender Beschichtung an der Unterseite dient das Dach als
Reflektor für
Lichtquellen und wird auf diese Weise zusätzlich als indirekter Beleuchtungskörper genutzt.
In
einer weiteren erfindungsgemäßen Variante
werden Beleuchtungskörper
am Dach befestigt, das Dach gewinnt dann die Zusatzfunktion eines
ausfahrbaren Beleuchtungsträgers.
Es ist auch möglich, Beleuchtungskörper so
in das aufblasbare Dach zu integrieren, dass sie in die Dachstruktur
hineinleuchten. Das Dach wird dann auch als optisches oder künstlerisches
Gestaltungselement nutzbar. Diese Wirkung kann verstärkt werden,
indem Teilbereiche des Daches, z.B. die Unterseite, lichtdurchlässig ist und/oder
die Oberseite des Daches als Reflektor dient. Mit unterschiedlichen
Positionen und unterschiedlichen Farben der Beleuchtungsquelle werden großflächige, dekorative
Wirkungen erzielbar. Eine weitere, denkbare Verstärkung der
dekorativen Wirkung oder die Funktion eines Bildschirmes ist der Einsatz
eines Beamers zur Projektion von Bildern auf die Dachfläche.
Eine
andere, vorteilhafte, erfindungsgemäße Variante ist der Einsatz
des aufblasbaren, großflächigen Daches
als Schutz gegen schädliche
UV-Strahlen von der Sonne. Hierfür
ist eine lichtdurchlässige, jedoch
UV-Strahlen abweisende Dachhaut erforderlich. Damit wird in allen
Anwendungsfällen,
bei denen das Sonnenlicht thermisch und/oder optisch Willkommen
ist, die Einwirkung der UV-Strahlen gedämmt oder reduziert.
Ein
weiterer, erfindungsgemäßer Vorteil
des Daches ist seine Nutzung als Heizkörper oder Kühlkörper. Dazu ist es erfindungsgemäß von Vorteil
die bereits prinzipbedingt luftgefüllten Dachbereiche mit temperierter
Luft zu durchströmen.
Mit gekühlter
Luft wirkt das Dach als Kühlkörper, mit
erhitzter Luft wärmt
es den darunter liegenden Bereich. Für derartige Anwendungsfälle ist
es sinnvoll, die Dachhaut nach oben hin mit einer zusätzlichen
Isolation zu versehen.
Ein
weiterer Vorteil eines erfindungsgemäßen Daches besteht darin, die
zum Entfalten erforderlichen Kompressoren zur Kühlung des überdeckten Bereiches einzusetzen,
indem an der Befestigungsfläche
des Daches entlang Luftaustrittsdüsen angeordnet werden, die
mittels der Kompressen eine Luftströmung im überdachten Bereich erzeugen.
Eine
weitere, vorteilhafte, erfindungsgemäße Variante ist die Entfaltung
eines zweiten Daches über einem
ersten Dach. Dadurch wird es möglich,
in kostengünstiger
und schnell anpassbarer Weise Dachhäute mit verschiedenen Eigenschaften
zu kombinieren. Wenn z.B. eine Stadionüberdachung in nördlichen
Ländern
im Frühjahr
und im Herbst lichtdurchlässig
ist, um einen Wintergarteneffekt zu erzielen, ist für den Sommer
eine Verschattung und damit Abschattung der Sonnenstrahlen gewünscht. Wenn sich
dieses zweite Dach oberhalb des ersten entfaltet, kann es sich im
entfalteten Zustand auf das darunter liegende Dach mit transparenter
Dachhaut stützen.
Wenn
sich das zweite Dach mit einer Sonnenabschattung unterhalb des ersten,
lichtdurchlässigen
Daches entfaltet, können
z.B. für
Gewächshäuser in
Landschaften mit täglich
sehr hohen Temperaturunterschieden tagsüber in der Verschattungsphase
zwischen diesen beiden Schichten Luft erwärmt werden, welche in den kalten
Nächten
durch Speicherung für
die Beheizung des Gewächshauses
eingesetzt werden kann. Während
Sonnenaufgang und Sonnenuntergang erwärmen die Sonnenstrahlen über das
lichtdurchlässige
Dach den Innenraum.
Ein
weiterer, sehr wichtiger Vorteil einer erfindungsgemäßen Dachkonstruktion
ist die kostengünstige
Anpassung an die verschiedensten Grundrissformen. Nur durch Zuschneiden
und Vernähen können Schlauchsegmente
und dazwischen aufzuspannende Dachhäute an sehr ungewöhnliche
Dachform wie z.B. elliptische, ovale, kreisförmige oder anders geformte
Stadien, Schwimmbäder,
Werkstätten, Terrassen,
Treppen, Flugsteige, Bahnsteige, Verbindungsgänge, Brücken, Boote, Fahrzeuge, Lagerplätze, Gewächshäuser oder
Aufenthaltsbereiche für Tiere
angepasst werden.
Eine
weitere, erfindungsgemäße Variante
ist die Nutzung des Daches als großflächige Antenne. Durch flexible
Drahtlitzen in der Dachhaut wird ein Faradayscher Käfig ausgebildet.
In dieser Variante kann ein erfindungsgemäßes Dach als große Parabolantenne
dimensioniert wird, die bei widrigen Witterungsverhältnissen
oder bei Nichtbenutzung schnell und einfach einrollbar ist.
Eine
weitere erfindungsgemäße Variante
ist die Nutzung als Solarkollektor. Wenn die Dachoberfläche mit
Solarelementen bestückt
ist, entsteht eine großflächige Einheit
für Solarkollektoren,
die bei fehlendem Sonnenlicht oder bei gefährdendem Witterungsverhältnissen
schnell einrollbar und damit sicherbar ist.
In ähnlicher
Weise kann ein erfindungsgemäßes Dach
als großflächiger Kühlkörper zur
Gebäudebeheizung
nach dem invertierten Kühlschrankprinzip
(Wärmepumpe)
eingesetzt werden.
Eine
weitere erfindungsgemäße Variante
eines aufblasbaren Daches ist die Befüllung mit anderen Gasen als
Luft. Vorteilhaft kann z.B. der Einsatz eines auftriebserzeugenden
Gases wie Helium sein. Dieses Gas wird durch seinen Auftrieb dafür sorgen, dass
eine an sich sehr schlanke und daher nur begrenzt tragfähige Dachkonstruktion
dennoch unter allen Umständen
die vorgesehene Dachhöhe
und die vorgesehene Dachauskragung erreicht.
Für Fälle, in
denen ein besonders hohes Gewicht des Daches gewünscht wird, ist auch eine Befüllung mit
Flüssigkeiten
denkbar.