Entfaltbare Dachkonstruktion
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Dachkonstruktion, insbesondere eine freitragende Dachkonstruktion, mit mehreren, eine aufgespannte Dachhaut tragenden, aufgerichteten Stützbögen, deren jeweilige zwei Enden im tragenden Zustand fest beabstandet zueinander gehalten sind.
Derartige Dachkonstruktionen sind z.B. bei Zelten bekannt, bei denen das Zeltdach über rohrförmige Stützbögen abgestützt und in Form gehalten wird. Solche Stützbögen werden
meist vor Ort aus mehreren Teilstücken zusammengesteckt und aufgerichtet und können bei entsprechender Verankerung, z.B. am Zeltboden, das Zeltdach aufgrund ihrer Biegesteifigkeit stützend tragen.
Bei größeren Zeltdächern ist eine derartige Konstruktion, wie sie bei relativ kleinen Zeltdächern bekannt ist, nicht mehr möglich, da die Biegesteifigkeit der Stützbögen nicht mehr ausreicht, um das auf ihnen lastende Gewicht des Zeltdaches aufnehmen zu können. Bei größeren Dachkonstruktionen müßten weiterhin die relativ langen Stützbögen jeweils zu Transportzwecken zerlegt und dann vor Ort wieder zusammengesetzt werden, was mit aufwendigen Montage- und Demontagearbeiten sowie mit hohem zeitlichen Aufwand verbunden wäre.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Dachkonstruktion der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, daß bei gleichzeitig schnellem und einfachem Ab- und Aufbau auch Dachkonstruktionen mit relativ langen Stützbögen sicher getragen werden können.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß jeder Stützbogen durch mehrere, jeweils miteinander über Gelenke verbundene Teilstücke aufgebaut ist, wobei jedem Gelenk eine Sperre zugeordnet ist, welche das Aufklappen benachbarter Teilstücke auf etwa ihre Strecklage begrenzt, daß im tragenden Zustand des Stützbogens alle seine Gelenke jeweils durch unterspannte Zugverbindungen überbrückt sind, die jeweils zu beiden Seiten des überbrückten Gelenks an einem Teilstück angreifen, und daß im Bereich jedes Gelenks ein zwischen dem Stützbogen und der jeweiligen Zugverbindung wirkender Abstandshalter vorgesehen ist, der die jeweilige Zugverbindung
nach innen über die durch die beiden Angriffspunkte definierte Verbindungslinie hinaus auslenkt.
Diese Dachkonstruktion hat den wesentlichen Vorteil, daß die Stützbögen sich über ihre Gelenke leicht zusammenklappen lassen und so vor Ort in ihre vorzugsweise bogenförmige Endlage durch Aufklappen aufgerichtet werden können. Damit ein aufgerichteter Stützbogen nicht aufgrund seines und des Gewichts der auf ihm lastenden Dachhaut in sich zusammenfällt, ist jede unterspannte Zugverbindung durch den Abstandshalter von dem ihr zugeordneten Gelenk soweit nach innen beabstan- det, daß die zwischen zwei Angriffspunkten am Stützbogen wirkende Zugkraft am Abstandshalter auch eine nach außen in Richtung auf das Gelenk gerichtete Komponente aufweist, die die auf das Gelenk nach innen wirkenden Kräfte aufnehmen kann. Durch das Auf- und Zusammenklappen der Stützbögen kann die erfindungsgemäße Dachkonstruktion weiterhin schnell und einfach auf- und abgebaut werden.
Bei bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung sind, um die Dachkonstruktion in Längsrichtung auszusteifen, die aufgerichteten Stützbögen in Längsrichtung der Dachkcnstruktion hintereinander bzw. paarweise hintereinander angeordnet, wobei sich benachbarte aufgerichtete Stützbögen jeweils paarweise gegenseitig abstützen.
Dabei können sich benachbarte aufgerichtete Stützbögen entweder paarweise im Scheitelbereich, einander abstützend, überkreuzen, oder sie liegen, was eine bevorzugte Weiterbildung darstellt, jeweils im Scheitelbereich paarweise aneinander an. Im letzteren Fall wird die Dachkonstruktion bzw. die Dachhaut über die Scheitel der sich paarweise berührenden Stützbögen in Längsrichtung ausgesteift.
In weiterer bevorzugter Ausführungsform sind die zwei Enden eines Stützbogens jeweils an nach außen bewegbaren, vorzugsweise herabklappbaren Abschnitten befestigt, insbesondere angelenkt. Durch Umklappen der Abschnitte, die den Abstand zwischen den beiden Enden des Stützbogens bestimmen, vergrößert sich dieser Abstand, wodurch die Teilstücke des Stützbogens, wenn sie z.B. faltenbalgartig zusammengeklappt sind, zumindest teilweise in Richtung auf dessen gestreckte bzw. bogenförmige Endlage entfaltet werden können. Vorzugsweise handelt es sich bei den nach außen umklappbaren Abschnitten um Seitenwände oder Deckenteile eines Fahrzeugaufbaus .
Als vorteilhafte Weiterbildung dieser Ausführungsform ist vorgesehen, daß nach außen bewegte, vorzugsweise herabgeklappte und in diesem Zustand festgestellte Abschnitte jeweils einen Boden der Dachkonstruktion bilden. Dies hat den Vorteil, daß nicht nur die Teilstücke eines Stützbogens, sondern auch zumindest ein Teil des Bodens klappbar ausgebildet ist. Dadurch kann der von der Dachkonstruktion zusammen mit ihrem Boden im zusammengeklappten Zustand beanspruchte Raum besonders klein gehalten werden.
Bei ganz besonders bevorzugten Weiterbildungen sind Teilstücke eines Stützbogens, vorzugsweise alle seine Teilstük- ke , zwischen hochgestellte Abschnitte zusammenklappbar. Durch Bewegen bzw. Herabklappen der Abschnitte nach außen lassen sich dann diese, insbesondere faltenbalgartig zusammengeklappten Teilstücke eines Stützbogens nach außen in Richtung auf den aufgerichteten Stützbogen auseinanderziehen und entfalten. In seine vollständig aufgerichtete Endlage kann der Stützbogen dann beispielsweise von einer Person manuell überführt werden, durch die auch das Ausbilden der einzelnen Zugverbindungen veranlaßt werden kann.
Bei ganz besonders bevorzugten Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Dachkonstruktion sind die an einem Stützbogen vorgesehenen Zugeinrichtungen durch ein einziges gemeinsames Zugseil gebildet. Wenn der Stützbogen teilweise oder bereits vollständig in seine aufgeklappte Endposition entfaltet worden ist, wird dieses alle Teilstücke eines Stützbogens unterspannende Zugseil angezogen, wodurch die einzelnen Teilstücke in ihre Endlage, in der sie ihr Eigengewicht und das Gewicht der Dachhaut tragen können, gespannt werden. Durch die Abstandshalter ist das Zugseil im Bereich der Gelenke jeweils nach innen umgelenkt. Das Zugseil ist vorzugsweise in entsprechenden Führungen an den Teilstücken und an den Abstandshaltern gehalten, und zwar auch im zusammengeklappten Zustand des Stützbogens. Zum Beispiel mittels einer hydraulischen Zugeinrichtung, die an einem Ende des Zugseils angreift, kann dieses angezogen und gespannt werden.
Die Teilstücke sind, insbesondere durch Glasmaterial, faserverstärkt oder vollständig aus Glasfasermaterial gebildet, um die Zug- und Biegefestigkeit: sowie die Formbeständigkeit und Stabilität der Teilstücke bzw. des aufgerichteten Stützbogens zu erhöhen. Die Verwendung von Fibermaterial für die Teilstücke hat gegenüber starren Teilstücken den weiteren Vorteil, daß sich der Stützbogen an die Kontur der aufgespannten Dachhaut besser anpassen kann.
Die Dachhaut ist vorzugsweise dauerhaft mit den Stützbögen verbunden und läßt sich daher mit ihnen sowohl, z.B. faltenbalgartig, zusammenfalten als auch entfalten. Die Dachhaut ist bevorzugt als lichtdurchlässige Membran ausgebildet, um den von der Membran überspannten Innenraum mit Tageslicht zu erhellen .
Bei ganz besonders bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung ist der Boden der Dachkonstruktion durch eine Ladefläche und durch auf deren Niveau nach außen abklappbare Abschnitte eines Fahrzeugs, insbesondere durch Seitenwände eines Lastkraftwagens gebildet. Zum Beispiel als Aufbau auf einem LKW kann die Dachkonstruktion dann als mobile Einheit flexibel und variabel genutzt werden. Durch eine Transformation am Fahrzeug kann diese fahrbare Einheit schnell zum Beispiel zu einer überdachten, temporären Ausstellungsflache verwandelt werden.
Als vorteilhafte Weiterbildung dieser Ausführungsform kann noch ein Unterbau vorgesehen sein, der den Boden der Dachkonstruktion etwa auf dem Niveau der Ladefläche des Fahrzeugs abstützt. Dieser Unterbau kann z.B. durch Bodenstützen gebildet sein, die die abgeklappten Seitenwände des Fahrzeugs abstützen. Wenn zusätzlich auch die Ladefläche durch einen geeigneten Unterbau abgestützt ist, kann das Fahrzeug, wenn der Boden der Dachkonstruktion ausgebildet und abgestützt ist, von Ladefläche und Seitenwänden abgekoppelt und unter diesen entfernt werden.
Wenn die unterspannte Dachkonstruktion von innen für einen Betrachter nicht sichtbar sein soll, so kann bei aufgerichteter Dachkonstruktion an den Stützbögen, und zwar insbesondere an den Abstandshaltern, eine textile Innenbespannung hängend gehalten sein.
Die vorliegende Erfindung betrifft auch ein Fahrzeug mit einer Ladefläche und mit einer diese Ladefläche im entfalteten Zustand überdachenden Dachkonstruktion, wie sie oben beschrieben ist. Zum Beispiel als Aufbau auf einem Fahrzeug kann die Dachkonstruktion als mobile Einheit flexibel und
variabel genutzt werden, insbesondere für eine reisende Ausstellung. Durch eine Transformation am Fahrzeug kann diese fahrbare Einheit schnell z.B. zu einer überdachten, temporären Ausstellungsflache verwandelt und somit variabel in eine Stadtlandschaft eingebettet werden.
Indem sich die Dachkonstruktion zwischen zwei hochgestellte, insbesondere hochstellbare Seitenwände des Fahrzeugs zusammenfalten läßt, kann ein solches Fahrzeug schnell in einen überdachten Raum transformiert werden. Dabei kann, wie oben beschrieben, durch Abklappen der Seitenwände das Entfalten der Dachkonstruktion eingeleitet werden.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Fahrzeugs sind die beiden äußeren Teilstücke eines Stützbogens jeweils an Deckenteilen angelenkt, welche ihrerseits am Fahrzeug beweglich, vorzugsweise klappbar angelenkt sind. Diese Deckenteile, die bei zusammengeklappter Dachkonstruktion z.B. das Fahrzeugdach bilden können, können ihrerseits an abklappbaren Seitenwänden des Fahrzeugs angelenkt sein.
Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der Zeichnung. Ebenso können die vorstehend genannten und die noch weiter aufgeführten Merkmale erfindungsgemäß jeweils einzeln für sich oder zu mehreren in beliebigen Kombinationen Verwendung finden. Die gezeigte und beschriebene Ausführungsform ist nicht als abschließende Aufzählung zu verstehen, sondern hat vielmehr beispielhaften Charakter für die Schilderung der Erfindung.
Es zeiσt :
Fign. la-ld den Bewegungsablauf der als Aufbau eines LKWs ausgebildeten erfindungsgemäßen Dachkonstruktion bei ihrem Entfalten aus einer vollständig zusammengeklappten Lage (Fig. la) in ihre vollständig entfaltete Endlage (Fig. ld) , jeweils in einer Rückansicht des LKWs;
Fig. 2a eine Seitenansicht des LKWs mit vollständig entfalteter Dachkonstruktion; und
Fig. 2b eine Draufsicht von oben auf die in Fig. 2a gezeigte Dachkonstruktion.
In Fig. la ist mit 1 ein LKW gezeigt, dessen in sich geschlossener Aufbau eine Ladefläche 2, Seitenwände 3 und ein LKW-Dach 4 umfaßt. In diesem Aufbau ist zwischen die beiden Seitenwände 3 eine Dachkonstruktion 10 zusammengeklappt bzw. faltenbalgartig zusammengefaltet, die seitlich an zwei Dachhälften 5 des LKW-Daches 4 hängend gehalten ist.
Der Bewegungsablauf zum Entfalten der in Fig. la dargestellten Dachkonstruktion 10 wird im folgenden anhand den Fign. lb bis ld erläutert. Der Entfaltungsvorgang wird eingeleitet, indem sich das LKW-Dach 4 öffnet. Jede Dachhälfte 5 ist durch zwei gelenkig miteinander verbundene Dachteile 5a, 5b gebildet, wobei das innere Dachteil 5a nach unten und gleichzeitig das an der Seitenwand 3 drehbar gelagerte äußere Dachteil 5b nach außen klappen. Dadurch vergrößert sich der Abstand zwischen den beiden äußeren Dachteile 5b, so daß die jeweils zwischen den beiden Dachteilen 5a und 5b hängend gehaltene Dachkonstruktion 10 angehoben und etwas auseinandergezogen, d.h. etwas entfaltet wird (Fig. lb) .
Spätestens wenn das LKW-Dach 4 vollständig geöffnet ist, werden die hochgestellten Seitenwände 3 nach außen abgeklappt. Dadurch vergrößert sich der Abstand zwischen den beiden äußeren Dachteilen 5b, und die Dachkonstruktion 10 wird weiter auseinandergezogen bzw. entfaltet (Fig. lc) .
Die Dachkonstruktion 10 selbst weist mehrere in Längsrichtung 24 (Fig. 2) des LKWs 1 hintereinander angeordnete, jeweils faltenbalgartig zusammenklappbare Stützbögen 11 auf. Jeder Stützbogen 11 ist durch mehrere Teilstücke 12 gebildet, die kettenförmig miteinander über Gelenke 13 verbunden sind. Die beiden äußeren Teilstücke 12 jedes Stützbogens 11 sind jeweils an den äußeren Dachteilen 5b angelenkt.
Wenn die Dachkonstruktion 10 bzw. ihre Stützbögen 11 durch Abklappen der beiden Seitenwände 3 in die in Fig. lc gezeigte Stellung überführt sind, werden, wie durch die Pfeile 14 angedeutet ist, die innenliegenden Gelenke 13 des Stützbogens 11 z.B. von einer auf der Ladefläche 2 stehenden Person nach außen gedrückt und damit benachbarte Teilstücke 12 auseinandergeklappt. Jedem Gelenk 13 ist eine Sperre (nicht dargestellt) zugeordnet, welche das Aufklappen benachbarter Teilstücke 12 auf etwa ihre Strecklage begrenzt.
In dieser Strecklage ergänzen sich dann, wie Fig. ld zeigt, die einzelnen Teilstücke 12 zu einem aufgerichteten Stützbogen 11, der als Auflager für eine aufgespannte Dachhaut 15 dient. Weiterhin sind die beiden Seitenwände 3 auf das Niveau der Ladefläche 2 heruntergeklappt . In diesem aufgerichteten Zustand des Stützbogens 11 sind alle seine Gelenke 13 jeweils durch unterspannte Zugverbindungen 16 überbrückt, die das Zurückklappen der Teilstücke 12 in Richtung auf ihre zusammengeklappte Lage verhindern.
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Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind alle Zugverbindungen 16 eines Stützbogens 11 durch ein einziges, alle Teilstücke 12 und Gelenke 13 unterspannendes Zugseil 17 gebildet. Das Zugseil 17 greift zu beiden Seiten jedes Gelenks 13 an den beiden jeweils angrenzenden Teilstücken 12a, 12b bei 18a bzw. bei 18b an und ist dazwischen nach innen über die Verbindungslinie zwischen beiden Angriffspunkte 18a, 18b ausgelenkt. Dazu dient ein am Gelenk 13 vorgesehener Abstandshalter 19, der das Zugseil 17 nach innen auslenkt. Die zwischen den beiden Angriffspunkten 18a, 18b wirkende Zugkraft des gespannten Zugseils 17 führt aufgrund der Auslen- kung am Abstandshalter 19 und daher auch am Gelenk 13 zu einer nach außen gerichteten Kraftkomponente, die die auf das Gelenk 13 wirkenden Gewichtskräfte aufnimmt bzw. kompensiert. Die zum Spannen des Zugseils 17 erforderlichen Zugmittel, die z.B. hydraulischer Art sein können, sind in der Zeichnung nicht dargestellt .
Die Dachhaut 15 ist vorzugsweise eine faltbare Membran, die dauerhaft mit den Stützbögen 11 verbunden ist und sich mit diesen ent- und zusammenfalten läßt. Insbesondere läßt sie sich nach seitlichem Ausklappen der Seitenwände 3 über die Teilstücke 12 der Stützbögen 11 entfalten. Im Scheitelbereich der aufgerichteten Dachkonstruktion 10 weist die Dachhaut 15 lichtdurchlässige Bereiche 20 auf, durch die Tageslicht in den überdachten Innenraum 21 einfallen kann.
Über nicht gezeigte Mittel sind die Seitenwände 3 in ihrer auf das Niveau der Ladefläche 2 herabgeklappten Stellung festgestellt, so daß Ladefläche 2 und Seitenwände 3 eine ebene Plattform bilden. Bei einer 14 m langen Ladefläche 2 und bei einer Breite der Ladefläche 2 und Seitenwänden 3 von insgesamt 8,30 m beträgt die Bodenfläche der Plattform be-
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reits ca. 116 m . Die herabgeklappten Seitenwände 3 sind über Bodenstützen 22 auf dem Niveau der Ladefläche 2 gehalten .
Wenn die Ladefläche 2 nicht durch die Räder 23 des LKWs 1, sondern ebenfalls über Bodenstützen abgestützt ist, kann der LKW 1 nach Abkoppeln seiner Ladefläche 2 und Seitenwände 3 unter der entfalteten Dachkonstruktion 10 durch Vorwärtsfahren entfernt werden.
In den Fign. 2a und 2b ist die Seiten- bzw. Draufsicht auf die entfaltete Dachkonstruktion 10 gezeigt. Die Dachkonstruktion 10 ist durch mehrere in Längsrichtung 24 der Dachkonstruktion 10 hintereinander angeordnete Stützbögen 11 gebildet, die, um die Dachkonstruktion 10 in Längsrichtung 24 zu versteifen, jeweils paarweise in Richtung aufeinanderzu geneigt sind und im Scheitelbereich aneinander anliegen.